DE1621533B2 - Verfahren zur Herstellung eines glasartigen UEberzugs mit hoher elektrischer Isolierfaehigkeit und hoher Hitzebestaendigkeit auf einem Siliciumstahlblech - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines glasartigen UEberzugs mit hoher elektrischer Isolierfaehigkeit und hoher Hitzebestaendigkeit auf einem Siliciumstahlblech

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DE1621533B2
DE1621533B2 DE19671621533 DE1621533A DE1621533B2 DE 1621533 B2 DE1621533 B2 DE 1621533B2 DE 19671621533 DE19671621533 DE 19671621533 DE 1621533 A DE1621533 A DE 1621533A DE 1621533 B2 DE1621533 B2 DE 1621533B2
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    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines glasartigen Überzugs mit hoher elektrischer Isolierfähigkeit, Adhäsion, Hitzebeständigkeit und hohem Füllfaktor durch Glühen eines Aluminium enthaltenden Siliciumstahlbleches.
Ein Aluminium enthaltendes Stahlblech mit der endgültigen Dicke erhält man gewöhnlich dadurch, daß ein warm gewalztes Band oder eine Platte ein oder mehrmals kalt gewalzt wird, und—falls erforderlich — einmal oder mehrmals geglüht wird, worauf es kontinuierlich kurzzeitig geglüht wird (und — falls erforderlich — gleichzeitig entkohlt wird) und danach bei einer Temperatur von etwa 12000C schlußgeglüht (kastengeglüht) wird.
Das Glühtrennmittel, das aus einem einen überzug bildenden Mittel besteht, das bei der Kastenglühung verwendet wird, soll ein Material sein, das bei der Abschlußglühung unmittelbar als Trennmittel wirkt und sich mit der Oberflächenoxidschicht verbindet, um einen glasartigen Überzug mit hoher elektrischer Isolierfähigkeit, Adhäsion, Füllfaktor und Hitzebeständigkeit zu bilden. Als Material für ein Glühtrennmittel und als Mittel zur Bildung eines Überzuges sind MgO + SiO2 (USA.-Patentschrift 2 354123), Mg(OH)2 + Ca(OH)2 (USA.-Patentschrift 2 492 682) und Oxide alkalischer Erdmetalle (USA.-Patentschrift 2 533 351) bekannt.
Das Wesentliche dieser bekannten Verfahren zur Bildung elektrisch isolierender Überzüge liegt darin, daß — wenn Silicium während der Entkohlungsglühung in einer nassen, reduzierenden Atmosphäre wahlweise oxydiert wird, so daß auf der Oberfläche eines Stahlbleches mit einer Suspension überzogen wird, die aus MgOMg(OH)2 — H2O besteht, und dann das Blech getrocknet und abschließend bei hoher Temperatur in einer reduzierenden Atmosphäre geglüht wird, MgO od. dgl. das Zusammenkleben bzw. Zusammenhaften der Stahlbleche verhindert und als Glühtrennmittel wirkt, wobei gleichzeitig ein Teil davon mit dem obengenannten SiO2 reagiert, um einen glasartigen, elektrisch isolierenden Überzug zu bilden.
Es wurde festgestellt, daß man einen glasartigen Überzug mit hoher elektrischer Isolierfähigkeit, Adhäsion, FüUfaktor und Hitzebeständigkeit auch mit einem bekannten Glühtrennmittel erhält, aber es wurde auch festgestellt, daß man bei einigen Elektrostahlblechen mit den bekannten Glühtrennmitteln keinen überzug mit hoher elektrischer Isolierfähigkeit und Adhäsion erreichen kann. Das heißt, es wurde festgestellt, daß, wenn mehr als 0,01% säurelösliches Aluminium in einem wanngewalzten Siliciumstahlblech enthalten ist, kein glasartiger Überzug mit hoher elektrischer Isolierfähigkeit und Adhäsion erreichbar ist, auch wenn das Stahlblech in einer entkohlenden Atmosphäre kurzzeitig geglüht und dann in einer, entkohlenden Atmosphäre mit dem obengenannten, konventionellen Glühtrennmittel überzogen und dann getrocknet und schlußgeglüht wird unter Verwendung von trockenem H2 oder einem Mischgas aus H2 und N2, wie es übliche Praxis ist. Dies kommt davon her, daß, wenn Aluminium in einem Siliciumstahlblech enthalten ist, dieses Aluminium bevorzugt oxydiert wird, wobei Al2O3 auf der Oberfläche des Stahlbleches entsteht, während es geglüht wird. Die Reaktion bei einem konventionellen Siliciumstahlblech, das kein Aluminium enthält und bei der das ausgeschiedene SiO2 auf MgO einwirkt, wobei vorteilhafter, glasartiger Überzug erzeugt wird (beispielsweise in der USA.-Patentschrift 2 533 331), wird dadurch verhindert. Es wurde auch versucht, zu einem MgO enthaltenden Glühtrennmittel SiO2 zuzugeben, aber es konnte damit kein glasartiger Uberzug mit hoher Adhäsion erreicht werden.
Bei Untersuchungen von Glühtrennmitteln, die meist verwendet wurden, um einen vorteilhaften, glasartigen überzug bei der Schlußglühung in einem verfahren zur Herstellung eines Elektrostahlbleches aus einem Aluminium enthaltenden Siliciumstahl zu erhalten, wurde von den Erfindern festgestellt, daß eine Mischung aus MgO und MnO2 ein ausgezeichnetes Glühtrennmittel ist.
Die Erfindung schafft nun ein Verfahren zur Herstellung eines glasartigen, hochhitzebeständigen Überzuges mit hoher elektrischer Isolierfähigkeit durch Glühen eines Aluminiums enthaltenden Siliziumstahlbleches. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, das vor der Schlußglühung des Siliciumstahlble-
ches in einer Flüssigkeit enthaltene Mischung einer oder mehrerer Verbindungen von Mangan, Zink, Kupfer und Chrom mit einer Magnesiumverbindung zur Bildung einer Schicht auf der Oberfläche des Stahlbleches aufgetragen und getrocknet wird und daß dann das mit der Schicht überzogene Stahlblech in einer reduzierenden, Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre mit einem Taupunkt über — 400C geglüht wird.
Die hier als Mg-Verbindung oder Mn-Verbindung bezeichneten Verbindungen sind solche, aus denen MgO oder MnO entsteht, wenn sie in Form ihres Oxids, Peroxyds, Hydroxids oder Carbonats erhitzt werden.
Die Tatsache, daß man Al2O3, das mit dem Mittel zur Bildung des anorganischen Oxidüberzuges, das die Mg-Verbindung und die Mn-Verbindung enthält, reagiert, spezifisch durch die Oxydation des Aluminiums erhält, das in dem Siliciumstahl enthalten ist, und nicht aus einem zugemischten Mittel, bildet ein wesentliches Merkmal der Erfindung. Wenn ein Siliciumstahlblech nur auf der Oberfläche mit MgO, MnO2 und zugemischtem Al2O3 überzogen und bei hoher Temperatur geglüht wird, so erhält man keinen gleichmäßigen elektrisch isolierenden überzug. Ein solches Verfahren ist durch die USA.-Patentschrift 3 132056 bekannt. Danach wird auf Siliciumstahlblech erst ein MgO-Anstrich aufgebracht und auf diesen Anstrich ein Al-Oxid. Dabei bildet sich kein glasartiger, sondern ein pulverförmiger Überzug, der leicht wieder abgerieben werden kann.
Die Verwendung von Zink- und Chromverbindungen zum Herstellen einer silikatischen Isoherschicht auf Siliciumstahlblechen ist durch die britische Patentschrift 796 807 bekannt.
Wenn ein Siliciumstahlblech, das beispielsweise 0,010 bis 0,090 Gewichtsprozent Al und 2,0 bis 4,0 Gewichtsprozent Si enthält, kurzzeitig nach dem Kaltwalzen geglüht wird, so daß eine Oberflächenschicht, die Al2O3 enthält, auf der Oberfläche erzeugt wird, auf der Oberfläche mit einer Suspension überzogen wird, in der beispielsweise. MgO, MnO2 und H2O gemischt sind, so daß die Uberzugsmenge des Glühtrennmittels nach dem Trocknen 2 bis 10 g/m2 oder vorzugsweise 4 bis 8 g/m2 beträgt, und dieses Blech dann 5 bis 30 Stunden lang in einer reduzierenden Atmosphäre, beispielsweise bei 1000 bis 1200° C kastengeglüht wird, reagiert ein Teil des MgO und des MnO2 mit der Oberfläche des Stahlbleches, wodurch
ein glasartiger überzug entsteht. Es ist jedoch nicht immer notwendig, eine ausreichende Menge von Al2O3 während der Kurzzeitglühung zu erzeugen. Auch wenn M2O3 bei der Schlußglühung in geeigneter Atmosphäre erzeugt wird oder in der geforderten Menge bei der Kurzzeitglühung und der Schlußglühung erzeugt und dann zur Reaktion mit MgO—MnO2 gebracht wird, wird das Ziel der Erfindung erreicht. Ein derartiger glasartiger überzug enthält neben den beschriebenen Bestandteilen auch F2O. Wenn das nach der Schlußglühung zurückbleibende Glühtrennmittel analysiert wird, wird festgestellt, daß der Anteil der Mn-Verbindung abgenommen und der von Mn im Stahl etwas zugenommen hat. Wenn die Mg-Verbindung und die Mn-Verbindung jedoch so gemischt werden, daß das Gewichtsverhältnis von MgO zu MnO in dem Trennmittel nach dem Trocknen mehr als 98 Teile MgO und weniger als 2 Teile MnO beträgt, kann man kaum einen überzug mit hoher, elektrischer Isolierfähigkeit und Adhäsion erhalten. Wenn das Gewichtsverhältnis von MgO zu MnO in dem Trennmittel nach dem Trocknen weniger als 20 Teile MgO und mehr als 80 Teile MnO beträgt, ist der erhaltene überzug nach dem Glühen so rauh bzw. grob, daß der Füllfaktor vermindert und die Adhäsion verschlechtert wird. Das Mischgewichtsverhältnis von MgO zu MnO, das für die Erzeugung eines glasartigen Überzuges geeignet ist, liegt im Bereich von 98:2 bis 20:80. Insbesondere im Bereich von 70:30 bis 90:10 kann man ein vorteilhaftes Ergebnis erhalten. Als Mg-Verbindung kann MgO verwendet werden, ferner Magnesiumoxide und Magnesiumhydroxide in so verschiedenen Formen, WIeMg(OH)2 · Mn2O3, und ferner können MnO/ OH und Mn(OH)2 als Verbindungen verwendet werden, aus denen MgO und MnO entsteht, wenn sie erhitzt werden. Es wird betont, daß der aus MnO2 beim thermischen Zerfall während der Glühung freigesetzte Sauerstoff oder das durch die Reaktion dieses freigesetzten Sauerstoffs mit der reduzierenden Atmosphäre erzeugte Wasser dazu beitragen, einen glasartigen überzug zu bilden. So ist unter den Verbindungen MnO2 in der Praxis besonders erwünscht. Es ist ferner erwünscht, daß die Mn-Verbindung sehr feinkörnig ist und eine Korngröße unter 0,15 mm hat. Eine solche Mn-Verbindung hat die Wirkung, andere Verbindungen, die in dem Siliciumstahl enthalten sind, wie z. B. S und Al, während der Kastenglühung zu oxydieren, und ferner den Vorteil, daß die magnetischen Eigenschaften des Siliciumstahlbleches nicht beeinträchtigt werden. Auch wenn die Mg-Verbindung und die Mn-Verbindung nicht zusammengemischt werden, sondern das Stahlblech zuerst mit der Mn-Verbindung und dann mit der Mg-Verbindung überzogen wird, um eine Doppelschicht zu bilden, erhält man einen vorteilhaften, einwandfreien, glasartigen überzug. In einem solchen Fall wird das Verhältnis der Überzugsmengen der unteren Schicht und der oberen Schicht des Überzugs so festgelegt, daß das Verhältnis MgO zu MnO in dem Trennmittel nach dem Trocknen in dem oben angeführten Bereich liegt.
Das den überzug bildende Glühtrennmittel kann durch allgemeine Einrichtungen, wie z. B. eine Walze, oder durch Aufsprühen aufgebracht werden. Insbesondere beim überziehen des Stahlbleches mit der Mn-Verbindung als untere Schicht sollte jedoch das Stahlblech in eine solche wäßrige Lösung, wie eine Nitrat- oder Sulfatlösung aus Mn, eingetaucht und die Schicht auf elektromechanischen! Wege abgeschieden werden, wobei' das Manganoxid oder Manganhydroxid sicher und gleichmäßig auf der Oberfläche des Stahlbleches niedergeschlagen werden kann," wodurch man einen besseren glasartigen Film erhält. Der oben beschriebene glasartige überzug kann so, wie er ist, gut für geschichtete Kernmaterialien verwendet werden. Jedoch können die elektrische-Isolierfähigkeit und die Antikorrosionsfähigkeit verbessert werden, wenn die Oberfläche noch einmal überzogen wird, beispielsweise mit einem anorganischen überzug, der durch Aufbringen, Trocknen oder Brennen einer Lösung erzeugt wird, die dadurch hergestellt wird, daß wenigstens einer der Bestandteile Wasserglas, Magnesiumoxid, Calciumoxid, Zinkoxid und Kieselsäureanhydrid zu einer wäßrigen Lösung zugegeben wird, die 5 bis 40 Gewichtsprozent Phosphorsäure, 1 bis 10 Gewichtsprozent einer solchen Verbindung enthält, die 6 wertiges Chrom als Chromsäureanhydrid oder Dichromsäure und ferner weniger als 8 Gewichtsprozent Borsäure oder Borat enthält, oder wenn die Oberfläche mit einem anorganischen überzug überzogen wird, der durch Aufbringen, Trocknen oder Brennen einer wäßrigen Lösung erzeugt wird, die dadurch hergestellt wird, daß 1 bis 4 Gewichtsprozent Glycerin, 2 bis 5 Gewichtsprozent Borsäure einer wäßrigen Lösung aus 10 bis 60 Gewichtsprozent Zinkdichromat zugegeben werden. Deshalb kann, nachdem ein glasartiger, isolierender überzug gemäß der Erfindung hergestellt wurde, dieser weiterhin doppelt mit einem der anorganische Bestandteile, wie P-, Cr- und Si-Verbindungen enthaltenden überzug überzogen werden. Ferner ist, falls das Stahlblech ohne jegliche Spannungsfreiglühung verwendet wird, die Hitzebeständigkeit des Überzugs nicht erforderlich, weshalb der glasartige überzug mit einem organischen überzug oder einem überzug, der aus organischen und anorganischen Bestandteilen gemischt ist, überzogen werden kann.
Wie oben angeführt, hat sich als Mittel zur Bildung eines Überzuges und als Glühtrennmittel eine Mischung aus einer Mg-Verbindung und einer Mn-Verbindung als besonders geeignet erwiesen. Jedoch erhält man auch dann einen glasartigen überzug, wenn man an Stelle der Mn-Verbindung eine Zn-, Cu- oder Cr-Verbindung oder mehrere davon verwendet.
Das Mischverhältnis einer solchen Zn-, Cu- oder Cr-Verbindung zu der Mg-Verbindung liegt jedoch in demselben Bereich wie das Verhältnis MgO zu MnO.
Beispiel 1
Bei der Herstellung eines Siliciumstahlblecb.es (mit dem Bereich von etwa 2,0 bis 4,0 Gewichtsprozent Si und etwa 0,010 bis 0,040 Gewichtsprozent Al, wobei hinsichtlich dieser Bestandteile auf die USA.-Patentschrift 3 159 511 bezug genommen wird), das 0,017 Gewichtsprozent Al und 3 Gewichtsprozent Si enthielt, und das mit einem Reduktionsverhältnis von 65 bis 85% nach dem Warmwalzen kaltgewalzt wurde, wurde das Stahlblech bei 8000C (unter Verwendung eines Bereiches von etwa 750 bis 9500C) 3 Minuten lang in einer Atmosphäre aus gespaltenem Ammoniakgas mit einem Taupunkt von 65° C entkohlungsgeglüht und dann dünn auf der Oberfläche mit einer Suspen-"sion aus 90 g MgO, 10 g MnO2 und 11 H2O (MgO
zu MnO = 91,7:8,3) überzogen, so daß die überzugsmenge des Glühtrenmnittels nach dem Trocknen 8 g/m2 betrug, worauf das Blech getrocknet und bei 1000 bis 12000C 10 Stunden lang in einer reduzierenden Atmosphäre abschließend geglüht wurde, und als Abschlußglühatmosphäre ein trockenes Mischgas aus H2 und N2 eingeführt wurde (mit einem Taupunkt von etwa —30° C), um einen elektrisch isolierenden Überzug durch die Reaktion der Oberflächenschicht mit dem Glühtrennmittel zu erzeugen.
Die Ergebnisse im Vergleich mit denjenigen bei Verwendung von MgO allein sind folgende:
MgO allein
MgO+ MnO2 ..
Zwischenschichtwiderstand
(ASTM-Verfahren
Nr. 2) in Ω/cm2
bei einer Belastung
von 35 kg/cm2
1,41
20,4
Beispiel 2
Adhäsion bei
Biegung um 180°
bei einem
Durchmesser
von 20 mm
praktisch
kein überzug
überzug
blättert
nicht ab
Beim Verfahren zur Herstellung eines Siliciumstahlbleches (mit dem Bereich von 0,025 bis 0,085 Gewichtsprozent C, 2,5 bis 4,0 Gewichtsprozent Si, 0,010 bis 0,065 Gewichtsprozent säurelöslichem Al und 0,005 bis 0,050 Gewichtsprozent S, wobei hinsichtlich dieser Bestandteile auf die USA.-Patentschrift 3 287183 bezug genommen wird, das 0,028% lösliches Al und 3% Si enthielt, wurde das Stahlblech kurzzeitig 5 Minuten lang bei 850° C in einer Atmosphäre aus gespaltenemAmmoniakgasmiteinemTaupunktvon60°C geglüht, um eine Oberflächenschicht, die Al2O3 enthielt, zu erzeugen, worauf es dünn und gleichmäßig mit einer Suspension überzogen wurde, die aus 70 g MgO, 30 g MnO2 und 11 H2O bestand (MgO zu MnO = 74,1:25,9), so daß die Uberzugsmenge des Glühtrennmittels nach dem Trocknen 6 g/m2 betrug, worauf das Blech getrocknet und abschließend bei 12Ö0°C 20 Stunden lang in einer reduzierenden Atmosphäre, die man durch Einführen von trockenem H2-GaS. (mit einem Taupunkt von etwa — 300C) erhielt, geglüht wurde, so daß ein elektrisch isolierender Film erzeugt wurde. Die Ergebnisse im Vergleich mit denjenigen bei Verwendung mit MgO allein sind die folgenden:
Zwischenschicht
widerstand
(ASTM-Verfahren
Nr. 2) in Ω/cm2
bei einer Belastung
von 35 kg/cm2 		Adhäsion bei
Biegung um 180°
bei einem
Durchmesser
von 20 mm
MgO allein
MgO + MnO2 ..		 0,49
25,8		 praktisch
kein
überzug
überzug
blättert
nicht ab
Beispiel 3
Bei dem Verfahren (demselben wie im Beispiel 2) zur Herstellung eines Siliciumstahlbleches, das 0,028% lösliches Aluminium und 3% Si enthielt, wurde das Stahlblech kurzzeitig 5 Minuten lang bei 9000C in einer Atmosphäre aus gespaltenem Ammoniakgas mit einem Taupunkt von 60° C geglüht, um eine Oberflächenschicht, die Al2 O3 enthält, zu erzeugen, und die
ίο Oberfläche des Bleches wurde dann dünn und gleichmäßig mit einer Suspension überzogen, die aus 85 g MgO, 15 g MnO2 und 11 H2O bestand (MgO zu MnO = 87,4:12,6), so daß die Überzugsmenge des Glühtrenmnittels nach dem Trocknen 6,5 g/m2 betrug, worauf das Blech getrocknet und abschließend bei 1200° C 20 Stunden lang in einem trockenen Mischgas aus H2 und M2 (mit einem Taupunkt von etwa — 30° C) geglüht wurde, wodurch ein glasartiger überzug erzeugt wurde. Nachdem das restliche Glühtrennmittel entfernt wurde, erhielt das Stahlblech über den Uberzugsfilm einen weiteren überzug mit HiKe einer wäßrigen Lösung, die aus 20 g H3PO4, 3,5 g MgO, 4,5 g CrO3, 2,5 g H3BO3 und 100 ecm H2O bestand, so daß die Überzugsmenge des Filmes nach dem
Trocknen bzw. Brennen 3 g/m2 betrug. Durch das Brennen entstand ein elektrisch isolierender überzug. Die Ergebnisse im Vergleich mit denjenigen bei Verwendung von MgO allein sind die folgenden:
MgO allein
MgO + MnO2 ..
Zwischenschichtwiderstand
(ASTM-Verfahren
Nr. 2) in Ω/cm2
bei einer Belastung
von 35 kg/cm2
15,1
mehr als 100
Adhäsion bei
Biegung um 180°
bei einem
Durchmesser
von 20 mm
überzug
blättert
stark ab
überzug
blättert
nicht ab
Beispiel 4·
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Siliciumstahlbleches (mit dem Bereich von 2,0 bis 4,0 Gewichtsprozent Si und 0,010 bis 0,090 Gewichtsprozent säurelöslichem Al), das 0,045% lösliches Al und 2,9% Si enthielt, wurde das Blech nach dem Warmwalzen mit einem Reduktionsverhältnis von 60 bis 90% kaltgewalzt und dann bei 800° C (wobei ein Bereich von 700 bis 900° C verwendet wurde) 3 Minuten lang in einer Atmosphäre aus gespaltenem Ammoniakgas mit einem Taupunkt von 700C entkohlungsgeglüht, um eine Oberflächenschicht, die Al2O3 enthält, zu bilden, worauf das Blech dünn und gleichmäßig auf der Oberfläche mit einer Suspension überzogen wurde, die aus 30 g MgO, 50 g MnO2 und 11 H2O bestand (MgO zu MnO = 42,4:57,6), so daß die Überzugsmenge des Trennmittels nach dem Trocknen 7 g/m2 betrug, worauf das Blech getrocknet und abschließend bei 12000C (mindestens über 9000C) 15 Stunden lang in einer trockenen H2-Gasatmosphäre (mit einem Taupunkt von — 3O0C) geglüht wurde, wodurch ein glasartiger überzug gebildet wurde. Das Al2O3 entsteht nicht nur während der Kurzzeitglühung, sondern auch während der Abschlußglühung. Danach wurde das restliche Glühtrennmittel entfernt. Das Stahl-
blech wurde dann mit einer wäßrigen Lösung überzogen, die aus 1,5 g ZnCr2O7, 1,5 g H3BO3, 1,5 g Glycerin und 100 ecm H2O bestand, so daß die Uberzugsmenge des Überzugs nach dem Trocknen 2,5 g/m2 betrug, worauf das Blech getrocknet wurde, so daß ein elektrisch isolierender überzug erzeugt wurde. Die Ergebnisse im Vergleich mit denjenigen bei Verwendung von MgO allein sind die folgenden:
Die Ergebnisse der obigen Beispiele im Vergleich mit denjenigen bei Verwendung von MgO allein sind die folgenden:
MgO allein
MgO + MnO2
Zwischenschichtwiderstand (ASTM-Verfahren Nr. 2) in Ω/cm2 bei einer Belastung von 35 kg/cm2
13,1
mehr als 100
Beispiel 5
Adhäsion bei Biegung um 180°
bei einem Durchmesser von 20 mm
Überzug blättert ab
Überzug blättert nicht ab
MgO allein
Beispiel 6
Beispiel 7
Zwischenschichtwiderstand (ASTM-Verfahren
Nr. 2) in Ω/cm2
bei einer Belastung
von 35 kg/cm2
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Siliciumstahlbleches, das 0,025% lösliches Aluminium und 3% Silicium gemäß USA.-Patent 3 287183 enthielt, wurde das Stahlblech kurzzeitig 4 Minuten lang bei 85O0C in einer Atmosphäre mit einem Taupunkt von 65° C geglüht und dünn und gleichmäßig mit einer Suspension aus 80 g MgO, 20 g ZnO und 11 H2O überzogen, so daß die Überzugsmenge an Trennmittel nach deni Trocknen 6 g/m2 betrug, worauf das Blech getrocknet und anschließend bei 12000C 20 Stunden lang geglüht wurde, wobei ein trockenes H2-GaS (mit einem Taupunkt von etwa —30° C) eingeführt wurde, so daß ein glasartiger elektrischer isolierender überzug erzeugt wurde. Die Ergebnisse im Vergleich mit denjenigen bei Verwendung von MgO allein sind die folgenden:
40 0,49
4,12
7,27
Beispiel 8
Adhäsion bei Biegung um 180°
bei einem
Durchmesser
von 20 mm
praktisch kein überzug
überzug blättert nicht ab
überzug blättert nicht ab
MgO allein
MgO + ZnO
Zwischenschichtwiderstand
(ASTM-Verfahren
Nr. 2) in Ω/cm2
bei einer Belastung
von 35 kg/cm2
0,49
7,57
Beispiel 6
Adhäsion bei Biegung um 180°
bei einem
Durchmesser
von 20 mm
Praktisch kein überzug so
überzug blättert nicht ab
55 Das Stahlblech nach Beispiel 5 wurde nach dem Kurzzeitglühen als Anode in eine Lösung bei 3O0C eingetaucht, die dadurch hergestellt wurde, daß 1 Mol Mn(NO3 )2 in 11 H2O gelöst wurde, worauf bei einer Stromdichte von 3,5 A/100 cm2 in 5 Sekunden MnO2(Mn(OH)2) elektronisch auf dem Blech niedergeschlagen wurde, worauf das Blech mit Wasser gewaschen und dann getrocknet wurde.
Die niedergeschlagene Menge der Mn-Verbindung betrug in diesem Fall 1,5 g/m2. Das Stahlblech wurde "weiterhin mit einer Suspension überzogen, die aus 100 g MgO und 11 H2O bestand, und dann getrocknet. Die Überzugsmenge der Mg-Verbindung nach dem Trocknen betrug 6,5 g/m2 (MgO zu MnO = etwa 83:17). Das Stahlblech wurde dann abschließend bei 1200° C 20 Stunden lang durch Einführen eines trockenen H2 Gases (mit einem Taupunkt von etwa — 30° C) geglüht, so daß ein elektrisch isolierender Film entstand. Dieser Film war ein gleichmäßiger, glasartiger Film mit spiegelähnlichem Glanz, und sein Glanz, seine Gleichmäßigkeit, seine Adhäsion und seine elektrische Isolationsfähigkeit waren größer bzw. besser als in dem Fall, in dem MgO und MnO2 als Mischung verwendet wurden. Die Ergebnisse im Vergleich mit denjenigen bei Verwendung von MgO allein sind die folgenden:
45
Das Stahlblech nach Beispiel 5 wurde unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 5 behandelt unter Verwendung einer Suspension, die aus 80 g MgO, 20 g CuO und 11 H2O an Stelle der MgO-ZnO-Suspension bestand.
B e i s ρ i e 1 7
Das Stahlblech nach Beispiel 5 wurde unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 5 behandelt, wobei eine Suspension verwendet wurde, die aus 80 g MgO, 20 g CrO3 und 11 H2O an Stelle der MgO-ZnO-Suspension bestand.
MgO allein
Mn-Verbindung
(in der unteren
Schicht)+ MgO
(in der oberen
Schicht)
Zwischenschichtwiderstand
(ASTM-Verfahren
Nr. 2) in Ω/cm2
bei einer Belastung
von 25 kg/cm2
0,49
25,8
Adhäsion bei Biegung um 180°
bei einem
Durchmesser
von 20 mm
Praktisch kein überzug
überzug blättert nicht ab
109547/429
Beispiel 9
An Stelle des auf elektronischem Wege erzeugten Niederschlags < der Mn-Verbindung im Beispiel 8 wurde das Stahlblech durch Aufsprühen mit 1,5 g MnO2 je Quadratmeter überzogen und dann in derselben Weise wie im Beispiel 8 weiterbehandelt, wobei sich dieselben Ergebnisse wie im Beispiel 8 ergaben.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines glasartigen, hochhitzebeständigen Überzugs mit hoher elektrischer Isolierfähigkeit durch Glühen eines Aluminium enthaltenden Siliciumstahlblech.es, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Schlußglühung des Siliciumstahlblech.es eine in einer Flüssigkeit enthaltene Mischung einer oder mehrerer Verbindungen von Mangan, Zink, Kupfer und Chrom mit einer Magnesiumverbindung zur Bildung einer Schicht auf der Oberfläche des
ίο
Stahlbleches aufgetragen und getrocknet wird und daß dann das mit der Schicht überzogene Stahlblech in einer reduzierenden, Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre mit einem Taupunkt über — 400C geglüht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung zur Bildung einer Schicht aufgetragen wird, die Magnesium- und Manganverbindungen mit einem Verhältnis MgO zu MnO von 98 :2 bis 20:80, vorzugsweise von 70:30 bis 90:10, enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aufgetragen wird, die als Manganverbindung MnO2 enthält.
4. Abwandlung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche des Aluminium enthaltenden Siliciumstahlblech.es vor dem Schlußglühen eine untere Uberzugsschicht aus einer Manganverbindung und eine obere Uberzugsschicht aus einer Manganverbindung aufgetragen wird.
DE19671621533 1966-03-18 1967-03-17 Verfahren zur Herstellung eines glasartigen UEberzugs mit hoher elektrischer Isolierfaehigkeit und hoher Hitzebestaendigkeit auf einem Siliciumstahlblech Withdrawn DE1621533B2 (de)

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