DE1919376C - Elektrostahlblech mit (110) eckige Klammer auf 001 eckige Klammer zu -Textur aus Weichstahl und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Elektrostahlblech mit (110) eckige Klammer auf 001 eckige Klammer zu -Textur aus Weichstahl und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein siliziumhaltiges Elektro- nach der Lösungsgi ühung mindestens 0,01 % beträgt,
stahlblech mit (110) [OOlJ-Textur aus Weichstahl mit die Bleche dann in einem einzigen Stich mit einem
einem Gehalt von 0,001 bis 0,1% Selen, sowie ein Reduktionsgrad von etwa 35 bis 80% auf Endstärke
Verfahren zur Herstellung solcher Elektrostahlbleche. kaltwalzt, die kaltgewalzten Bleche in feuchtem
Aus der USA.-Patentschrift 3 157 538 sind korn- 5 Wasserstoff entkohlt und sie schließlich bei einer
orientierte Elektrostahlbleche aus Siliziumweichstählen den «-Bereich nicht überschreitenden Glühtemperatur
mit einem Siliziumgehalt von 2 bis 4% sowie einem so lange glüht, bis sie in Walzrichtung bei einer
Selengehalt von 0,001 bis 0,1 Gewichtsprozent bekannt, magnetischen Kraftfiußdichte von 20 KG eine Perdie
dadurch hergestellt werden, daß man einer Stahl- meabilität von mindestens 350 besitzen,
schmelze 0,001 bis 0,1% Selen zusetzt und die Stahl- io Gegenstand der Erfindung ist somit ein Elektroschmelze zu Blöcken vergießt, die dann durch Warm- Stahlblech mit (110) [001]-Textur aus Weichstahl mit walzen, Zwischenglühen, Abbeizen, Kaltwalzen in einem Gehalt von höchstens 2,3% Silizium und mindestens einem Stich und eine Schlußglühung bei 0,0Gi bis 0,1% Selen, das durch eine Permeabilität hoher Temperatur von vorzugsweise über 10000C von wenigstens 350 bei einer magnetischen Kraftflußzu relativ dünnen, insbesondere nur etwa 0,3 bis 15 dichte von 20 KG in Walzrichtung gekennzeichnet ist. 0,35 mm starken Elektrostahlblechen verarbeitet Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung
schmelze 0,001 bis 0,1% Selen zusetzt und die Stahl- io Gegenstand der Erfindung ist somit ein Elektroschmelze zu Blöcken vergießt, die dann durch Warm- Stahlblech mit (110) [001]-Textur aus Weichstahl mit walzen, Zwischenglühen, Abbeizen, Kaltwalzen in einem Gehalt von höchstens 2,3% Silizium und mindestens einem Stich und eine Schlußglühung bei 0,0Gi bis 0,1% Selen, das durch eine Permeabilität hoher Temperatur von vorzugsweise über 10000C von wenigstens 350 bei einer magnetischen Kraftflußzu relativ dünnen, insbesondere nur etwa 0,3 bis 15 dichte von 20 KG in Walzrichtung gekennzeichnet ist. 0,35 mm starken Elektrostahlblechen verarbeitet Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung
werden. von derartigem Elektrostahlblech mit (110) [001]-
Diese Elektrostasi<bleche besitzen zwar fallweise Textur durch Warmwalzen von Blöcken aus hochverhältnismäßig
gute elektrische Eigenschaften, d.h. stens 2,3% Silizium und 0,001 bis 0,1% Selen entinsbesondere
eine relativ hohe Permeabilität, können ao haltendem Weichstahl zu Blechen mit einer Dicke
jedoch dennoch nicht völlig befriedigen, da ihre von 1,5 bis 3 mm, Kaltwalzen und Schlußglühen
Herstellung umständlich ist, die mit Rücksicht auf ist dadurch gekennzeichnet, daß man von einem
tragbare Permsabilitätswerte erreichbaren Blechstär- Stahl mit «-y-Umwandlung ausgeht, die warmken
ziemlich gering sind und die erzielbaren Perme- gewalzten Bleche bei «iner über dem A3-Umwandabilitätswerte
zwar absolut gesehen verhältnismäßig 35 lungspunkt liegenden Temperatur !ösungsglüht, mit
hoch liegen, ohne jedoch allen Anforderungen zu der Maßgabe, daß Ausgangsmaterial und/oder Argenügen
und zudem selbst diese trotz ihrer relativen beitsbedingungen so gewählt werden, daß der Kohlen-Höhe
nicht völlig befriedigenden Permeabilitätswerte stoffgehalt der Bleche nach der Lösungsglühung minaus
bis zum Prioritätstag der vorliegenden Erfindung destens 0,01 % beträgt, danach die Bleche mit einem
nicht bekannten Gründen vielfach bei der Herstellung 30 Reduktionsgrad von 35 bis 80% in einem einzigen
von Elektrostahlblechen nach diesem bekannten Ver- Stich auf Endstärke kaltwalzt, die kaltgewalzten
fahren häufig nicht erreicht wurden. Bleche in feuchtem Wasserstoff entkohlt und schließ-
Weiterhin ist auch aus der USA.-Patentschrift lieh bei einer den «-Bereich nicht überschreitenden
3 333 993 ein Verfahren zur Herstellung außerordent- Glühtemperatur so lange glüht, bis die Bleche in
lieh dünner Elektrostahlbleche mit einem Silizium- 35 Walzrichtung bei einer magnetischen Kraftflußdichte
gehalt von etwa 2 bis etwa 3,5% bekannt, die als von 20 KG eine Permeabilität von mindestens 350
Kornwachstumsinhibitor während der Herstellung aufweisen.
eindiffundiertes Selen und/oder eindiffundierten Schwe- Die Erfindung beruht somit auf der Erkenntnis,
fei sowie außerdem etwa 0,03 bis etwa 0,15% Man- daß der beispielsweise aus den USA.-Patentschriften
gan enthalten. Auch diese bekannten Elektrostahl- 40 2 802 761, 2 867 558 und 3 157 538 bekannte Znsatz
bleche können weder bezüglich der im günstigsten kleiner Mengen bestimmter Verunreinigungselemente,
Fall erreichten Permeabilitätswerte völlig befriedigen, z. B. Selen, zu relativ hoch silizierten Stählen mit
noch hinsichtlich der Sicherheit, mit der sich einiger- einem Siliziumgehalt von beispielsweise etwa 3%
maßen brauchbare Permeabilitätswerte erreichen die ihm bislang generell zugeschriebene Wirkung,
lassen. 45 das normale Kornwachstum von primären Rekristalli-
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, sationskörnern zu hemmen und dadurch die Her-Elektrostahlbleche
mit (110) [O01]-Textur aus silizium- stellung von kornorientierten Elektrostahlblechen aus
hiiltigem Weichstahl mit einem geringen Selengehalt siliziur.ihaltigem Weichstahl mit verbesserten magnezu
schaffen, die den bekannten Elektrostahlblechen tischen Eigenschaften zu ermöglichen, bei einem
dieses Typs sowohl hinsichtlich der Permeabilitäts- 50 niedrigsilizierten Weichstahl mit «-y-Übergang nicht
werte als auch der möglichen Blechstärken überlegen in jedem Falle ergibt, daß aber diese Wirkung mit
sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung solcher Sicherheit erzielt wird, wenn man bei der Herstellung
Llektrost.ihlhlcchc. «las die Nachteile der bekannten von Elektrostahlblechen nach der vorstehend gegebe-Verf.ihren
überwindet und insbesondere weniger nen Lehre handelt, wobei man dann sogar Elektroiimsiiindlith
ist und es ermöglicht, mit Sicherheit 55 Stahlbleche erhält, deren magnetische Eigenschaften
in jedem Full cmc ausreichende Mindestpermeabilität denen aller bekannten Elektrostahlbleche überlegen
zu erreichen, sind.
lis wurde gefunden, daß sich diese Aufgabe über- Der erfindungsgemäfl erzielte Effekt läßt sich ver-
riischcnderwcisc losen läßt, indem man von Stahl- mutlich durch folgende Überlegungen erklären:
blöcken aus einem Weichstahl mit -vy-Umwandlung 60 Wird ein Stahlblech von einer über dem A3-Umausgeht, der 0,001 bis 0.1% Selen und höchstens wandlungspunkt Hegenden Temperatur auf Raum· 2,.V1Z0 Silizium enthält, diese Blöcke in an sich bc- temperatur abgekühlt, so erfolgt, wie bekannt, wegen kiinntcr Weise /u etwa 1,5 bis 3 mm starken Blechen des Überganges eine Umwandlung des bei oberhalb wiirmwul/t, die warmgewalzten Bleche bei einer über des A3-Umwandlungsptinktes vorliegenden Kristall· dem A;,-Umwiindliingspiinkt liegenden Temperatur 65 gefüges in ein Gefügc mit regellos orientierter Feinlösungsglühl, wobei darauf zu achten ist, daß Aus- kornstruktur. Niedrig silizierte Weichstähle durch* lüing-.matcrial und/oder Arbeitsbedingungen so gc- laufen im allgemeinen den A;l-Umwundlungspunkt wahl! werden, diiß der Kohlenstoffgehalt der Bleche während oder nach dem Wiinnwul/vorgang, so daß
blöcken aus einem Weichstahl mit -vy-Umwandlung 60 Wird ein Stahlblech von einer über dem A3-Umausgeht, der 0,001 bis 0.1% Selen und höchstens wandlungspunkt Hegenden Temperatur auf Raum· 2,.V1Z0 Silizium enthält, diese Blöcke in an sich bc- temperatur abgekühlt, so erfolgt, wie bekannt, wegen kiinntcr Weise /u etwa 1,5 bis 3 mm starken Blechen des Überganges eine Umwandlung des bei oberhalb wiirmwul/t, die warmgewalzten Bleche bei einer über des A3-Umwandlungsptinktes vorliegenden Kristall· dem A;,-Umwiindliingspiinkt liegenden Temperatur 65 gefüges in ein Gefügc mit regellos orientierter Feinlösungsglühl, wobei darauf zu achten ist, daß Aus- kornstruktur. Niedrig silizierte Weichstähle durch* lüing-.matcrial und/oder Arbeitsbedingungen so gc- laufen im allgemeinen den A;l-Umwundlungspunkt wahl! werden, diiß der Kohlenstoffgehalt der Bleche während oder nach dem Wiinnwul/vorgang, so daß
die Kristallstruktur der warmgewalzten Bleche sich wandten Verfahrensschritte an Hand der Zeichnungen
grundlegend von derjenigen eines hochsilizierten erläutert. In der Zeichnung zeigt
Stahles ohne α-y-Übergang unterscheidet, Das Gefüge F i g, 1 ein Diagramm der magnetischen Kraftfluß-
Stahles ohne α-y-Übergang unterscheidet, Das Gefüge F i g, 1 ein Diagramm der magnetischen Kraftfluß-
von hochsiliziertem Stahl besteht nämlich in der Regel dichte BiQ in Abhängigkeit vom Selen-Gehalt im
aus einem Rekristallisationsbereich in der Oberflächen- 5 Weichstahl nach der Schlußvergütung,
schicht des Bleches und einer Faserstruktur mit ausge- F i g, 2a und 2b fotografische Aufnahmen mit einer
schicht des Bleches und einer Faserstruktur mit ausge- F i g, 2a und 2b fotografische Aufnahmen mit einer
prägter (001) [110]-Textur in der Mittelschicht des Vergrößerung V = 1 von Gefügestrukturen niedrig
Bleches. Es wird angenommen, daß die Kristallisations- silizierter Elektrostahlbleche nach der Schlußvergükerne
der eine (110) [001]-Textur aufweisenden Re- tung, und zwar von einem von einem selenfreien und
kristallisationskörner hauptsächlich im Oberflächen- io einem 0,013% Selen enthaltenden Stahl,
bereich während des Kaltwalzens und der nachfolgen- F i g. 3 ein Diagramm der magnetischen Kraftfluß-
bereich während des Kaltwalzens und der nachfolgen- F i g. 3 ein Diagramm der magnetischen Kraftfluß-
den Vergütung gebildet werden. Im Warmwalzgefüge dichte B10 in Abhängigkeit vom Siliziumgehalt in
von niedri£siliziertem Weichstahl sind hingegen die niedrigsilizierten Elektrosiahlblechen nach der Schluß-Rekristallisationskörner
im ganzen Blech weitgehend vergütung,
gleichmäßig verteilt, wenn auch in der Mittelschicht 15 F i g. 4 ein Diagramm des magnetischen Moments
des Bleches noch teilweise eine schwache (001) [HO]- von Stahlblechen nach der Schlußvergütung in AbTextur
besteht, so daß die Kristallisationskernbildung hängigkeit von der Lösungsglühtemperatur vor dem
von (110) [C01]-Rekristallisationskörnern nicht in allen Kaltwalzen,
Fällen nur auf die Oberflächenschicht beschränkt ist. F i g. 5 ein Diagramm des nagnetischen Moments
Bei den genannten beiden Stahlarten entwickelt sich ao von Weichstahl nach der Schluiivergütung in Abdas(110)
[COl]-Kornwachstum unweigerlich nach einem hängigkeit vom Reduktionsgrad beim Kaltwalzen von
verschiedenen Mechanismus, so daß für die Ausbildung warmgewalzten Blechen verschiedener Stärke,
der bevorzugten (110) [COl !-Textur bei beiden Stahl- T ig. 6 eine Röntgenbeugungs-Polfigur von zwanzig
der bevorzugten (110) [COl !-Textur bei beiden Stahl- T ig. 6 eine Röntgenbeugungs-Polfigur von zwanzig
arten verschiedene Kaltwalz- und Vergütungsvorgänge willkürlich ausgewählten Kristallkörnern eines erfin-
und -bedingungen erforderlich sind. as dungsgemäßen Elektrostahlbleches und
Wie bereits erwähnt, ist es an sich bekannt, daß F i g. 7 den Verlauf der 8— //-Kurve eines erfin-
Selen als Inhibitor für das normale Kornwachstum dungsgemäßen Elektrostahlbleches im Vergleich zu
von Primärgefügekörnern wirkt. Die Erfindung macht derjenigen eines Stahlbleches nach dem Stand der
sich darüber hinaus die neue Erkenntnis zunutze, daß Technik.
Selen nicht lediglich als Inhibitor wirkt, sondern auch 30 Als Ausgangsmaterial können für das Verfahren der
mit gelöstem Kohlenstoff in eine Wechselwirkung tritt Erfindung Stahlblöcke verwendet werden, die aus
und dadurch die Kristallisationszentren für die Aus- einem, beispielsweise mittels eines Siemens-Martinscheidung
bzw. -kristallisation von Carbid vermehrt. Ofens, eines Elektroofens oder eines Konverters ge-Die
dadurch nach dem Lösungsglühen der warm- schmolzenen Stahl gegossen sind, der weniger als
gewalzten Bleche gebildeten feinen Carbidausschei- 35 2,3 °/0 Silizium, mehr als 0,01 °/c Kohlenstoff und
düngen beschleunigen bzw. fördern die Querverschie- 0,001 bis 0,1 °/0 Selen sowie als Rest Eisen und übliche
bung und Verknäuelung von Versetzungen bzw. Stör- Verunreinigungen enthalten soll (die angegebenen
stellen während des Kaltwalzens, so daß man bei einem Prozentsätze beziehen sich auf das Gewicht). Um
selenhaltigen Stahl die gewünschte Kornausbildung Warmsprödigkeit des Stahls zu verhindern, empfiehlt
mit wesentlich niedrigeren Reduktionsgraden erzielen 40 es sich, der Stahlschmelze, je nach dem Selengehalt,
kann als bei einem selenfreien Stahl. Es hat sich auch zwischen 0,04 und 0,2°/0 Mangan zuzusetzen,
herausgestellt, daß selenhaltig« Stahl eine geringere Zur Ermittlung des Einflusses verschieden hoher
herausgestellt, daß selenhaltig« Stahl eine geringere Zur Ermittlung des Einflusses verschieden hoher
Korngröße und im Kaltwalzgefüge mehr (110) [001]- Selengehalte wurde einem Stahl mit 0,025 °/„ Kohlen-Rekristallisationskornkerne
aufweist als selenfreier stoff und 0,02°/0 Silizium Selen in verschiedenen
Stahl. Wird somit einem niedrigsilizierten Weichstahl 45 Mengen von 0,001 bis 0,098 °/0 zugesetzt. Die Bezie-Selen
zugesetzt und unterwirft man Bleche aus einem hung zwischen dem Selengehalt und der magnetischen
solchen Stahl vor dem Kaltwalzen einer Kohlenstoff- Kraftflußdichte in Walzrichtung nach der Schlußlösungsglühung,
so werden dadurch die Voraus- glühung ist in F i g. 1 wiedergegeben, aus der zu Setzungen geschaffen, nach der Schlußglühung eine ersehen ist, daß die magnetische Kraftflußdichte durch
sekundäre Rekristallisationstextur mit einer weit- so einen Zusatz von mehr als 0,001 °/0 Selen stark erhöht
gehend vollkommenen (110) [001 !-Orientierung zu wird. Bei den selenhaltigen Stählen sind die sekundären
erhalten, und zwar mittels eines einstufigen Kaltwalz- Rekristallisationskörner im Elektrostahlblech gleichvorgangs
und einem geringen Reduktionsgrad, was mäßig verteilt, während selenfreie Stahlbleche überbislang
als unmöglich galt. haupt keine derartigen Rekristallisationskörner auf-
Durch die Lösungsglühung oberhalb des A3-Um- 55 weisen, wie aus den F i g. 2a bzw. 2b zu ersehen ist.
Wandlungspunktes soll einmal die Konzentration des Wie bereits erwähnt, sind Fig. 2a und 2b mit einer
lösliehen Kohlenstoffs im warmgewalzten Stahlblech Vergrößerung V=X aufgenommene Fotografien des
erhöht und zum anderen gleichzeitig die insbesondere Kristallgefüges eines selenfreien Stahlbleches sowie
in der Mittelschicht der Bleche teilweise noch vor- eines erfindungsgemäßen Elektrostahlbleches jeweils
handene (COl) [110]-Textur beseitigt werden, da im 60 nach der Fchlußglühung. Der Hauptgrund für die
warmgewalzten Blech vorhandene (001) [l10]*Körner Begrenzung der zuzusetzenden Höchstmenge an Selen
das Wachstum von (110) [001]-Körnern beim auf 0,1 °/„ besteht darin, daß die Zugabe von über-Schlußvergütungsglühen
nach dem Kaltwalzen be- schüssigem Selen unwirtschaftlich ist.
hindern. Der Siliziumgehalt wird durch die Bedingung fest-
hindern. Der Siliziumgehalt wird durch die Bedingung fest-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung er- 65 gelegt, daß der S'.ahl einen vy-übergang aufweisen
geben sich aus der folgenden Beschreibung, die die soll. Selbstverständlich iimlcrt sich die Lage des
Zusammensetzung geeigneter Materialien und speziel- A3-Umwandlungspunktcs in Abhängigkeit vom Kohler
Bedingungen für jeden der erfindungsgemäß ange- letistoffgehalt des Stahls, so daß für den höchst-
zulässigen Siliziumgehalt bei den üblichen niedrig- etwa 35 bis 80% auf Endstärke kaltgewalzt. Dieser
silizierten Stählen mit einem Kohlenstoffgehalt von Kaltwalzreduktionsgrad ist. wie aus F i g, 5 zu
etwa 0,01 bis 0,04 Gewichtsprozent kein exakter ersehen ist, insbesondere bei warmgewalzten Blechen
möglichst guter magnetischer Eigenschaften soll S Das kaltgewalzte Blech wird dann erfindiingsgemäß
jedoch der bereits genannte Grenzwert von 2,3 Ge- in einer feuchten Wasserstoffatmosphäre bis zu einem
wichtsprozent tunlichst nicht überschritten werden. Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,005 Gewichts-
Der Einfluß des Siliziumgehalts der Elektrostahl- prozent gefrischt bzw. entkohlt und dann mit einem
bleche auf die magnetische Kraftflußdichte ist insbe- Trennmittel, z. B. Magnesia, überzogen, wodurch
sondere aus F i g. 3 zu ersehen, in der die Beziehung io verhindert wird, daß die Bleche während der Schlußzwischen der magnetischen Kraftflußdichte nach der glühung aneinander haften. Die Schlußglühung soll
SchluUglühung und dem Siliziumgehalt von Stahl- unter Bedingungen durchgeführt werden, bei denen
blechen mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,030°/,, sich sekundäre Rekristallisationskörner mit (HO)-
und einem Sclengehalt von 0,015 °/0 (vor dem Kalt- [001 !-Orientierung gut entwickeln können, wobei
walzen) graphisch dargestellt ist. Aus diesem Dia- 15 erfindungsgemäß insbesondere der t-Temperaturgramm ist zu ersehen, daß die magnetische Kraftfluß- bereich nicht überschritten werden darf,
dichte bei einem Elektrostahlblech mit einem Silizium- Aus der USA.-Patentschrift 2 287 466 ist bereits ein
gehalt von 2,9S0I0, d. h. einem Stah! ohne κ-y-Über- Verfahren zur Erzeugung von Elektrostahlblechen begang weitaus niedriger als diejenige erfindungsgemäßer kannt, das dem erfindungsgemäßen Verfahren auf den
Elektrostahlbleche mit Λ-y-Ubergang ist, wobei vor 10 ersten Blick scheinbar recht ähnlich ist und sich insbeallem der bei einem Siliziumgehalt von ungefähr 2,0% sondere auch eines Kaltwalzvorganges in einem einzieinsetzende scharfe Abfall der magnetischen Kraft- gen Stich bedient, wobei ein Reduktionsgrad von mehr
flußdichte auffällt. als 60% angewandt wird, sich von dem Verfahren der
Zur Herstellung der Elektrostahlbleche wird der Erfind .Mg jedoch dadurch grundlegend unterscheidet,
geschmolzene Stahl mit der vorstehend angegebenen as daß vor dem Kaltwalzen keine LösungsglUhung vorZusammensetzung 211 einem Block vergossen und genommen wird und insbesondere auch Weichstähle
dann nach herkömmlichen Methoden, erforderlichen- verarbeitet werden, die kein Selen enthalten. Die
falls mit einem Vorwalzgang, zu einem etwa 1.5 bis magnetischen Eigenschaften von auf diese Weise
3,0 mm starken Blech warmgewalzt. Das warmgewalzte erzeugten Elektrostahlblechen sind ebenso wie die·
Blech wird dann bei einer über dem A3-Umwandlungs- 30 jenigen von nach verschiedenen anderen bekannten
punkt liegenden Temperatur 5 Minuten geglüht. Wenn Verfahren zur Erzeugung orientierter Elektrostahldiese LösungsglUhung bei einer unter dem A3-Um- bleche aus niedrigsilizierten Stählen, bei denen meist
Wandlungspunkt liegenden Temperatur durchgeführt zwei Kaltwalzstiche mit einer Zwischenglühung als
wird und der Kohlenstoffgehalt des warmgewalzten notwendige Verfahrensschritte angewandt werden.
Bleches weniger als 0,01 % beträgt, so kann man nach 35 bedeutend schlechter als diejenigen von erfindungsder Schlußglühung keine Elektrostahlbleche mit den gemäßen Elektrostahlblechen. Beispielsweise beträgt
erfindungsgemäß geforderten hervorragenden magne- die Kraftflußdichte Bss in Walzrichtung von nach
tischen Eigenschaften erhalten. Wenn der Kohlenstoff- herkömmlichen Verfahren erzeugten Elektrostahlgehalt des warmgewalzten Bleches zu hoch ist, um ihn blechen etwa 18,0 kG, während diejenige erfindungsbeim Frischen bzw. Entkohlen vor der Schlußglühung 40 gemäßer Elektrostahlbleche 19,0 kG beträgt, woraus
bis auf weniger als 0.005 % senken zu können, so wird allein schon der erfindungsgemäß erzielte technische
das warmgewalzte Blech vorzugsweise vor dem Kalt- Fortschritt zu ersehen ist.
walzen in an sich bekannter Weise bis auf einen Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu
entkohlt. 45 35 bis 80% in einem einzigen Kaltwalzstich orientierte
Aus F i g. 4 ist der Einfluß der Lösungsglühtempe- Elektrostahlbleche mit einer Stärke von etwa 0,30 bis
ratur auf das magnetische Moment des Elektrostahl- 1,7 mm herstellen kann, so daß die Erfindung einen
blechs zu ersehen, wobei sich die dort wiedergegebene wirtschaftlichen Weg zur Herstellung von Elektro-Kurve auf ein Blech bezieht, nach dem Warmwalzen Stahlblechen mit (110) [001]-Textur eröffnet, die eine
2,0 mm stark ist und 0,024% Kohlenstoff, 0,02% 50 Dicke von 1,0 mm und darüber besitzen. Das erfin-Silizium sowie 0,016% Selen enthält. Die zum Ver- dungsgemäße Verfahren kommt somit nicht nur mit
gleich strichpunktiert eingezeichnete Linie zeigt den einem einzigen Kaltwalzstich aus, sondern ermöglicht
Verlauf des magnetischen Moments von Stahlblech, es auf diese Weise auch, orientierte Elektrostahlbleche
das vor dem Kaltwalzen nicht lösungsgeglüht wurde. mit im Vergleich zu nach bekannten Verfahren, bei
Weiterhin ist in F i g. 4 eine gestrichelte Linie einge- 55 denen in der Regel zwei Kaltwalzstiche angewandt
zeichnet, die den Verlauf des magnetischen Moments werden müssen, großen Stärken zu erhalten, was
eines entsprechenden Stahlblechs angibt, das bei 700° C natürlich bei der Herstellung von elektrischen Gleichgefrischt bzw. entkohlt wurde, anstatt das warm- Strommaschinen oder elektrischen Maschinen für
gewalzte Blech auszuglühen. Aus F i g. 4 ergibt sich, niedrigfrequenten Wechselstrom bzw. für derartige
daß das warmgewalzte Blech zweckmäßig bei einer 60 Maschinen oder Vorrichtungen benötigten Elektroüber dem Aa-Umwandlungspunkt des Stahls liegenden Stahlblechpaketen einen erheblichen Vorteil bieiet.
Temperatur lösungsgeglüht wird, da dadurch ausge- Die Beispiele erläutern die Erfindung,
zeichnete magnetische Eigenschaften nach der Schluß- . I1
vergütung zu erzielen sind. Beispiel 1
von der Oberfläche des Blechs zu entfernen, und dann Mn und 0,015% Se wird in einem Tiefofen erhitzt
in einem einzigen Stich mit dem Reduktionsgrad von und auf eine Stärke vcw? 150 mm vorgewalzi. Der auf
1738
ilicsc Weise erhaltene Walzbarren wird dann zu einem
Band mit einer Stärke von 2.0 mm warmgewalzt, das anschließend 5 Minuten bei 1050"C geglüht wird,
xirauf man es abbeizt und zu einem 1.0 mm starken
Btech kaltwalzt. Dieses Blech wird dann in einer feuchten Wasserstoffatmosphäre bis zu einem Kohlen-
»toffgehalt von weniger als 0.005<",, gefrischt, worauf
man ein Trennmittel, wie Magnesia, aufträgt und das Blech in einer Wasserstoffatmosphäre 24 Stunden bei
900C tempert. Die magnetischen Eigenschaften des nut diese Weise erhaltenen Bleches in Walzrichtung
nach der Schlußglühung sind aus der Tabelle I zu ersehen.
Magnetische Eigenschaften in Walzrichtung
"(2OkCi)
4800
400
IkCi)
12,6 18,31 19,25
Eiscnvcrlustc (W/kg)
W,„.,„ W11111
Weiterhin wird die Orientierung von zwanzig willkürlich ausgewählten Körnern des auf diese Weise
hergestellten erfindungsgemäßen Elektrostahlbleches nach der Röntgenbeugungsmethode bestimmt. Die
Ergebnisse dieser Prüfung sind in Fig. 6 wiedergegeben,
die die (lOO)-Polfigur dieser Körner zeigt und erkennen läßt, daß sich diese Körner sämtlich
nahe der (110) [001 ]- bzw. Goss-Orientierung anordnen.
Es werden zwei erfindungsgemäße Elektrostahlbleche
mit Siliziumgehalten von 2,0 bzw. 2,25 Gewichtsprozent sowie zum Vergleich ein typisches dem Stand
der Technik nach der USA.-Patentschrift 3 333 993 entsprechendes Elektrostahlblech mit einem Siliziumgehalt
von 3,25 Gewichtsprozent hergestellt und bezüglich ihrer magnetischen Eigenschaften jeweils
durch Messen der Gleichstrommagnetisierungskurven (^-//-Kurven) geprüft. Bei einer Induktion (B) von
jeweils 20 kG mißt man für die erfindungsgemäßen Elektrostahlbleche Magnetfeldstärken (H) von 46 Oerstedt,
entsprechend einer Permeabilität μ (20 kG) von 430 für das Elektrostahlblech mit einem Siliziumgehalt
von 2,0 Gewichtsprozent bzw. 56 entsprechend einer Permeabilität// (20 kG) von 350 für das Elektrostahlblech
mit einem Siliziumgehalt von 2,25 Gewichtsprozent, während für das 3,25 Gewichtsprozent
Silizium enthaltende Elektrostahlblech nach dem Stand der Technik unter den genannten Bedingungen
eine Magnetfeldstärke von 135Oerstedt entsprechend einer Permeabilität μ (2OkG) von nur 150 gemessen
wird. Die Magnetisierungskurven (0-//-KiIrVCn) des
erfindungsgcmüücn Elektroslahlblechs mit 2,0 Gewichtsprozent
Silizium (ausgezogene Kurve) sowie zum Vergleich des 3,25 Gewichtsprozent Silizium
enthaltenden Elektrostahlbleches nach dem Stand der Technik (gestrichelte Kurve) sind in F i g. 7
sviedergegeben. in der auf der Ordinate die Induktion
(ß) in kCi. beginnend mit einem Wert von 2. und auf der Abs/isse die Magnetfeldstäfke. //. in Oerstedt.
ίο letztere in logarithmischem Maßstab, aufgetragen sind.
Claims (3)
1. I lcktrostahlblcch mit (110) (001]-Tcxlur aus
Weichstahl mit einem Gehalt von höchstens 2.3" „ Silizium und 0.001 bis 0,1 "/„ Selen, gekennzeichnet
durch eine Permeabilität von wenigstens 350 bei einer magnetischen KraftfluB-dichte
von 2OkG in Walzrichtung.
2. Elektrostahlblech nach Anspruch 1, gckcnnzeichnet
durch einen Gehalt von 0.04 bis 0.2" „ Mangan.
.2,70 7,62 3. Elektrostahlblech nach Anspruch I oder 2,
gekennzeichnet durch einen Kohlenstoffgehalt von höchstens 0.005"/„.
4. Verfahren zur Herstellung von Elektrostahlblech mit (110) [0011-Textur nach einem oder
mehreren der Ansprüche 1 bis 3. bei dem ein Block aus höchstens 2.
3 0Zn Silizium und 0.001 bis
0,1 °/o Selen enthaltendem Weichstahl bis zu einer
Dicke zwischen 1,5 und 3 mm warmgewalzt, kaltgewalzt und schließlich schlußgeglüht wird, dadurch
gekennzeichnet, daß man von einem Stahl mit \-y-Umwandlung ausgeht, die warmgewalzten
Bleche bei einer über dem A3-Umwand!ungspunkt
liegenden Temperatur lösungsglüht. mit der Maßgabe, daß Ausgangsmaterial und/oder Arbeitsbedingungen
so gewählt werden, daß der Kohlenstoffgehalt der Bleche nach der Lösimgsgiülumg
mindestens 0.01 0Z0 beträgt, danach die Bleche mit
einem Reduktionsgrad von 35 bis 80"'0 in einem
einzigen Stich auf Endstärke kaltwalzt, die kaltgewalzten Bleche in feuchtem Wasserstoff entkohlt
und schließlich bei einer den λ-Bereich nicht überschreitenden Glühtemperatur so lange glüht, bis
die Bleche in Walzrichtung bei einer magnetischen Kraftflußdichte von 2OkG eine Permeabilität ν^·,ι
mindestens 350 aufweisen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man die warmgewalzten Bleche vor dem Kaltwalzen auf einen Kohlenstoffgehalt von
höchstens 0.04°r'o entkohlt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5. dadurcl gekennzeichnet, daß man die Bleche nach den
Kaltwalzen auf weniger als 0.005" „ entkohlt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
109 64e>',
1738
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