DE1954773B2

DE1954773B2 - Verfahren zur herstellung von einfach kornorientierten silizium-stahlblechen mit hoher magnetischer induktion und niedrigem eisenverlust

Info

Publication number: DE1954773B2
Application number: DE19691954773
Authority: DE
Inventors: Fumio Wada Toshiya Yamamoto Takaaki Tanaka Osamu Takashima Kunihide Yawata Kitakyushu Matsumoto (Japan)
Original assignee: Yawata Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Yawata Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 1968-11-01
Filing date: 1969-10-30
Publication date: 1973-08-02
Also published as: DE1954773A1; BE741061A; FR2022396A1; DE1954773C3; SE358413B; GB1287424A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von einfach kornorientierten Siliciumstahlblechen mit hoher magnetischer Induktion und niedrigem Eisenverlust, bei dem ein Siliciumstahl mit weniger als 4,0% Silicium und einer geringen Menge an säurelöslichem Aluminium wanngewalzt, ein oder mehrere Male kaltgewalzt zum Erzielen einer vorbestimmten Endstärke und mit der Maßgabe glühbehandelt wird, daß die Blechoberfläche vor der Schlußglühung mit einem Glühseparator bestrichen wird. Alle Gehaltangaben gelten in Gewichtsprozent.

Bei einem einfach orientierten Siliciumstahlblech besitzen die Kristalle eine Orientierung, die in den Millerschen Indices als (HO) [001] bezeichnet wird. Ein derartiges Blech ist in Walzrichtung leicht magnetisierbar. Der Wirkungsgrad eines aus einem einfach orientierten Siliciumstahlblech hergestellten Transformators, Generators oder Motors wird durch den Eisenverlust des Bleches beeinflußt. Der Eisenverlust hängt von der Stärke, dem spezifischen Widerstand, der Verunreinigung, der Orientierung und der Korngröße des Bleches ab. Der Einfluß der Korngröße auf den Eisenverlust, der sich aus dem Wirbelstromverlust und dem Hystereseverlust zusammensetzt, ist recht verwickelt. Mit zunehmender Korngröße nimmt der Hystereseverlust ab, während der Wirbelstromverlust eine ansteigende Tendenz aufweist. Insbesondere dann, wenn das Kristallkorn eine bestimmte Größe überschreitet, steigt der Wirbelstromverlust schnell an, so daß der Gesamteisenverlust trotz der Verringerung des Hystereseverlusten wesentlich größer wird. Zur Erzielung eines einfach orientierten Siliciumstahlbleches von niedrigem Eisenverlust ist es daher notwendig, die Kristallkörner in genügend geringer Größe zu erzeugen.

Es ist bekannt, ein einfach orientiertes Siliciumstahlblech unter Nutzbarmachung einer Sekundärrekristallisation herzustellen. Wird ein mittels einer Kombination von Kaltwalzen und Glühen behandeltes Material bei hoher Temperatur schlußgeglüht, so tritt ein schnelles Wachstum von Körnern mit einer

ίο (HO)[OOl]- oder wenig davon abweichenden Orientierung ein, bis das Stahlblech praktisch vollständig von nur diesen Körnern besetzt ist. Die Anwendung üblicher Maßnahmer zur Regulierung der Kristallkörnigkeit, beispielsweise die Reduktion beim KaIiwalzen, die Glüh temperatur und der Zusatz von Verunreinigungen, ist daher nicht möglich. Bislang ist kein wirksames Verfahren zur Regulierung der Korngröße bei der Sekundärrekristallisation bekannt. Zur Einleitung der Sekundärrekristallisation ist es bekanntlich notwendig, dem Stahl eine Verunreinigung, wie MnS, MnSe, AlN oder VN. ?uzugeben, so daß eine abgelagerte Ausscheidungsphase gebildet werden kann. Die Aufgabe einer derartigen Verunreinigung besteht darin, das Wachstum der Primärrekristallisationskörner des Giundgefüges zu behindern, so daß das Grundgefüge auf einer Mikrokomstruktur gehalten und leicht von den Sekundärrekristallisationskörnern beeinträchtigt werden kann. Das Wachstum der Sekunclärrekristallisationskörner wird daher nicht behindert. Nach der Bildung der Sekundärrekristallisationskörner werden die Ausscheidungen aufgelöst und in dem Stahl fest gelöst oder von der Oberfläche des Stahlbleches durch Diffusion entfernt.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 259 368 ist ein Verfahren zur Herstellung von doppelt orientierten Siliciumstahltlechen mit (110)[001]-Textur bekannt, bei dem ein Siliciumstahl, der 2,0 bis 4,0% Silicium, 0,02 bis 0,06% C. 0,01 bis 0,5% Aluminium, von dem ein Teil säurelöslich ist, und als Rest Eisen enthält.

warmgewalzt, mehrere Male kaltgewalzt, zwischen- und schlußgeglüht wird. In der deutschen Auslegeschrift 1 275 762 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Siliciumeisenbleches mit (110)[001]-Textur beschrieben, bei dem die sekundäre Rekristallisation in einer nichtoxydierenden Atmosphäre durchgeführt wird, die eine geringe Menge eine polaren Verbindung, und zwar Oxyde des Schwefels oder Kohlenstoffs oder Schwefelwasserstoff, enthält.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist gefunden worden, daß ein weiterer Faktor einen wesentlichen Einfluß auf Stahlbleche mit hoher magnetischer Induktion ausübt, wie es beispielsweise aus der USA.-Patentschrift 3 287 183, der britischen Patentschrift 1 063 049, der deutschen Patentschrift 1 252 220, der französischen Patentschrift 1 406 499 und der belgischen Patentschrift 646 073 bekannt ist. Dieser Faktor ist ein glasartiger Film, der auf der Oberfläche eines Stahlbleches durch die Reaktion des Stahlbleches mit einem Glühseparator gebildet wird, wenn das Stahlblech bestrichen ist und bei einer hohen Temperatur schlußgeglüht wird, wie es bei der Herstellung eines einfach orientierten Siliciumstahlbleches üblich ist.

Aus der deutschen Patentschrift 688 460 ist ein Glühseparator für das Glühen von magnelisierbaren Blechen, insbesondere Blechen aus Eisen-Silicium-Legierungen bekannt, der aus kolloidalem, in eine wäßrige Lösung von Borsäure und Magnesiumoxyd eingebrachtem Aluminiumsilikat besteht. Dabei wird

das Magnesiumoxyd in einer kleinen Menge von I bis 100 Gewichtsprozent der benutzten Borsäure zugegeben, um den Glühseparator zu neutralisieren.

Nach einem älteren, nicht zum Stande der Technik Gehörenden Vorschlag wird bei einem Verfahren zur Herstellung von orientiertem Siliciumeisenblechgut. das 2,0 bis 4,0% Silizium, aber kein Aluminium enthält, das Blech während der Schlußglühung mit einem Schwefel enthaltenden. Glas bildenden Glühseparator abgedeckt, um Schwefel über die Gasphase einzudiffundieren. Nach einem weiteren, nicht zum Stande der 1 echnik gehörenden Vorschlag wird bei einem Verfahren zur Herstellung von Elektrostahlblechen mit Goss-Textur aus Siliciumstahl, in dem allerdings ebenfalls kein Aluminium enthalten ist, bei der Schlußglühung ein Glühseparator verwendet, der Selen und Schwefel enthält und auch aus Magnesiumoxyd bestehen kann.

Ein durch die Reaktion eines Stahlbleches mit einem Glühsepann ir bei der Schlußglühung erzeugter glasartiger Film wird weitgehend als Isolierfilm für einfach orientierte Siliciumstahlbleche verwendet. Als weiterer Effekt dieses glasartigen Films ist neben der Isolierung die Verringerung der Magnetostriktion bekannt. Infolge des Unterschieds der Wärmeausdehnung zwischen dem glasartigen Film und dem Stahl gibt der glasartige Film dem Stahlblech eine Spannung, die zu einer Verringerung der Magnetostriktion führt. Dieser glasartige Film beeinflußt den Eisenveriust bei einem einfach orientierten Siliciumstahlblech. wie es heute üblicherweise auf dem Markt ist, d. h. mit einem B₁₀ von etwa 18LjO Gauß, fast überhaupt nicht Es ist jedoch geiunden worden, daß der glasartige Film auf den Eisenverlusi eines einfach orientierten Siliciumstahlbleches mit einer sehr hohen magnetischen Induktion von B₁₀ über 19 000 Gauß einen sehr großen Einfluß hat. Obwohl dieser Einfluß in der Abhängigkeit von der Stärke der Stahlplatte unterschiedlich ist, ist es möglich, den Gesamteisenverlust um mehr als 30% zu verringern.

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren de- eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der Eisenverlust eines einfach orientierten Magnetstahlbleches, insbesondere eines Bleches nvt einer hohen magnetischen Induktion, verringert wild. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Glühseparator aus 0,01 bis 2,0% Bor in elementarer oder gebundener Form und als Rest MgO besteht. Mit Vorteil kann ein Glühseparator verwendet werden, der aus 0,05 bis 5% Schwefel und/oder Selen, 0,01 bis 1,0% Bor und Rest MgO besteht. Durch die Anwendung des Glühseparators nach der erfindungsgemäßen Zusammensetzutig erhält man geeignet kleine Sekundärrekrisiallisationskörner, der glasartige Film kann gleichförmig erzeugt und seine Wirkung maximal und sehr stabil erzielt werden, so daß der Eisenverlust erheblich verringert werden kann.

Die Vorgänge, durch die Bor oder eine Borverbindung die Sekundärrekristallisationskörner klein gestalten, sind theoretisch nicht völlig geklärt. Man nimmt jedoch an, daß das Bor in den Stahl von der Oberfläche während der Schlußglühung eindiffundiert und in dem Stahl ein Borid lüdet, das bei der Glühung bei hoher Temperatur nicht zersetzt wird und das Wachstum der Sekundärrekristallisationskörner verhindert. Die Sekundärrekristallisationskörner besitzen eine große Korngröße, und ihr Wachstum ist schwielig, da die Orientierung zwischen ihnen gering ist. Man nimmt an. daß es auf diese Schwierigkeit zurückzuführen ist. daß das Wachstum selbst durch die geringste Verunreinigung verhindert wird.

Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es hinsichtlich der Erzielung der Kristallfeinkörnigkeit des Produktes möglich, durch Zusetzen von 0.2% Bor ein Produkt mit einer Körnigkeit zu erreichen, die um zwei Klassen gemäß AST^-M kleiner ist als die eines herkömmlichen Produktes, wie das nachstehende Beispiel zeigt:

Zugesetzte Bormenoe in

0.2

0.4

0.6

- Korneröße Stuckern²

CX T)

ASTM Nr. (X 1)

2,6 ! 7,2 j 41,0 j 163,8 5 ! 6.5 ί 9 : 11

Der Mechanismus, bei dem Bor in Richtung einer Verbesserung und Stabilisierung der Eigenschaften eines Filmes wirkt, besteht weiterhin darin, daß außer dem in den Stahl diffundierten Bor das verbleibende Bor an der Ausbildung eines glasartigen Filmes teilhat, d. h. durch den Zusatz von Bor nimmt der Zwischenlagewiderstand bzw. Pufferlagewiderstand des glasartigen Films zu. so daß er etwa zweimal so hoch ist. Markierungen durch Gas u. dgl. verschwinden, die Qualitätsschwankungen des Glases auf Grund der Schwankungen der Eigenschaften des Glühseparators, wie MgO, werden verhindert, und zusätzlich dazu wird ein dünner, anhaftender, gleichmäßiger Film über der gesamten Oberfläche gebildet. Daraus ist klar zu ersehen daß das Bor in Richtung einer Verringerung des Eisenverlustes über die Körnigkeit der Sekundärrekristallisationskristalle oder die Bildung des glasartigen Films hoher Qualität wirkt, jedoch können weiterhin außer den obenei vähnten Funktionen des Bors möglicherweise noch andere vorhanden sein.

Es ist jedoch klargestellt worden, daß, wenn eine festgelegte Menge von Bor oder einer Borverbindung oder S oder Se oder ihrer Verbindungen zusätzlich zu dem Bor oder der Borverbindung in dem Glühseparator bei der Durchführung der Endglühung zugesetzt wird, ein einfach orientiertes Siliciumstahlblech mit niedrigerem Eigenverlust möglicherweise durch die kombinierten Wirkungen des Bors erzielt werden kann. Wenn S oder Se oder ihre Verbindungen zusammen mit Bor oder dessen Verbindungen in den Glühseparator zugegeben werden, wird die Wirkung des Bors verstärkC und man erhält mit größerer Beständigkeit ein Stahlblech mit niedrigem Eisenverlust.

Man nimmt an. daß die Wirkungen von S oder Se, die zusammen mit dem Bor vorhanden sind, die folgenden beiden sind. Die eine besteht darin, daß die Diffusion des Bors in den Stahl zwangweise beschleunigt und sichergestellt ist.

Auf der Oberfläche eines Siliciumstahlbleches bildet sich nach der Entkohlung und der Glühbehandlung eine Schicht aus Oxyden von Si, Fe u. dgl. Wenn der Bor enthaltende Glühseparator auf diese Oxydschicht aufgebracht wird, diffundiert Bor in den Stahl durch die Oxydschicht, und die Diffusion von Bor in den Stahl wird in starkem Ausmaße von der Stärke der Schicht dieser Oxyde gehemmt. S, Se oaer H₂S oder H₂Se, die durch die Kombination mit Wasserstoff in der Atmosphäre erzeugt werden, reagieren mit diesen Oxyden und machen die Schicht der Oxyde

dünn, wodurch das Bor leicht in den Stahl diffundieren kann.

Die andere Wirkung von S oder Se besteht darin. daß der glasartige Film nach dem Schlußglühen dünn und gleichmäßig gemacht wird. Die Schicht der Oxyde nach dem Entkohlungsglühen und der Glühseparator reagieren miteinander unter Bildung eines glasartigen Films zur Zeit des Schlußglühens. Wie oben erwähnt, ist zu erwarten, daß im Falle des herkömmlichen orientierten Siliciumstahlblechs die Wirkungen des glasartigen Films dahingehen, daß der Isolierwiderstand und die Verringerung der Magnetostriktion erreicht werden, während im Falle eines orientierten Stahlbleches von hoher magnetischer Induktion der glasartige Film auf den Stahl infolge des Unterschieds der Wärmeausdehnung zwischen dem Film und dem Stahlblech eine Spannung ausübt, wodurch der Eisenverlust des orientierten Stahlblechs von hoher magnetischer Induktion beträchtlich verringert werden kann. Der glasartige Film mit einer derartigen bedeutenden Wirkung auf den Eisenverlust muli gleichförmig und dünn und so beschaffen sein, daß er auf den Stahl eine starke Spannung ausüben kann. Wenn dem Glühseparator Bor zugesetzt wird, kann ein glasartiger Film erreicht werden, der diesen Erfordernissen genügt. In der Praxis treten jedoch folgende Situationen ein: Die oxydierte Schicht auf der Oberfläche des Stahlbleches nach der Entkohlung ist nicht immer gleichförmig. Weiterhin kann abhängig von der in der Schlußglühatmosphäre enthaltenen Feucl.tigkeitsmenge ein glasartiger Film zusammen mit einer teilweisen dicken Unterzunderung oder überhaupt kein glasartiger Film erzeugt werden. Wenn dann S oder Se dem Trennmittel gleichzeitig mit Bor oder H₂S oder H₂Se zugesetzt werden, die durch die Reaktion von S oder Se mit in dem Trennmittel oder der Glühbehandlungsatmosphäre enthaltenem H₂ erzeugt werden, so können überschüssige Oxyde entfernt und eine dünne gleichmäßige Oxydschicht erzeugt werden. Dementsprechend kann auch der glasartige Film, der durch die Reaktion des Trennmittels mit der obenerwähnten Oxydschicht erzeugt werden soll, dünn und gleichmäßig sein. Wenn auch noch ein Oxyd des Bors vorhanden ist, kann darüber hinaus ein glasartiger Film bei vergleichsweise niedriger Temperatur gebildet werden, die Diffusion von S oder Se in den Stahl kann gehemmt und die Verringerung der Orientierung verhindert werden. Als Folge kann ein Produkt mit niedrigem Eisenverlust erzielt werden, ohne daß eine Verringerung der magnetischen Induktion hervorgerufen wird.

Von den obenerwähnten Wirkungen nimmt man an, daß sie durch das Zusammenwirken von Bor und S oder Se erzielt werden.

Im folgenden werden die Besonderheiten der vorliegenden Erfindung erläutert. Das Siliciumstahlmaterial, weiches das Ausgangsmaterial Tür die vorliegende Erfindung darstellt, ist ein Stahlblock, der durch Verfestigen einer nach irgendeinem Gießverfahren hergestellten Stahlschmelze hergestellt ist, wobei die Schmelze nach einem bekannten Stahlherstellungsverfahren erzeugt wird, beispielsweise mit einem Siemens-Martin-Ofen, einem Elektroofen oder Konverter oder nach irgendeinem bekannten Schmelzprozeß, wie beispielsweise mit einem mit Hochfrequenz betriebenen Elektroofen oder einem Vakuumschmelzofen. Es kann auch ein brammenförmiger Stahlblock als erfindungsgemäßes Ausgangsmaterial verwendet werden, den man nach einem kontinuierlichen Gießverfahren herstellt, das heutzutage oft angewendet wird. Die Atmosphäre im Falle des Gießens ist üblicherweise Luft, kann jedoch Vakuum oder ein Inertgas sein.
Für das orientierte Siliciumstahlblech. auf das das erfindungsgemäße Verfahren angewendet vird. ist es erwünscht, daß die Zusammensetzung des Gußb'ocks beispielsweise weniger als 4.0% Silicium. 0,010 bis 0,065% säurelösliches Al. weniger als 0,085% C und

■ο 0,005 bis 0,05% S enthält. Dei⁷ Gußblock, der nach dem Gießen durch Vorwalzen zu einer Bramme verarbeitet ist oder zu einer Bramme gegossen ist. wird durch kontinuierliches Warmwalzen zu einem warmgewalzten Bund geformt. Der warmgewalzte Bund wird durch kombinierte Kaltwalz- und Glühbehandlungsschritte behandelt. Es ist jedoch nötig, daß die Behandlungsstufen und Bedingungen denen entsprechen, die man für die Erzielung von einfach orientierten SiIiciumstahlblechen hoher iagnetischer Induktion verwendet.

Das bedeutet, daß die abschließende Blechstärke durch ein- oder mehrmaliges Kaltwalzen erreicht uird. Im Falle eines Kaltwalzens ist die Querschnittsverringerung beim Kaltwalzen 81 bis 95% und im Falle von zwei- oder mehrmaligem Kaltwalzen ist die abschließende Querschnittsveränderung durch Kaltwalzen 81 bis 95%, nachdem ein- oder mehrere Male Zwischenglühbehandlungen durchgeführt wurden. In dem Fall, daß entweder ein einmaliges oder mehrmaliges Kaltwalzen durchgeführt wird, soll das Blech in einem Temperaturbereich von 1000 bis 1200 C 30 Sekunden bis 10 Minuten lang nach dem Warmwalzen oder zwischen den Kaltwalzschritten geglüht werden, so daß AlN abgeschieden werden kann. Nach dieser Glühbehandlung Tür die Ablagerung kann es nötigenfalls von dem Temperaturbereich von 750 bis 950 C auf 400C während 2 bis 200 Sekunden abhängig von dem Gehalt an C und Si abgeschreckt werden.
Das Stahlblech, das seine Enddicke durch das Abschlußkaltwalzen erhält, sollte einen Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,005% durch das Entkohlungsglühen erhalten. Die Oberfläche des Stahlbleches nach der Entkohlung wird mit einem Glühseparator bestrichen, um zu verhindern, daß das Stahlblech durch Brennen bzw. Festsintern beim Schlußglühen anklebt. Deshalb mischt man Bor oder eine Borverbindung, die einen Zusatz Tür ein Erzielen eines niedrigen Eisen Verlustes als ein Charakteristikum der vorliegenden Erfindung bilden, oder S oder Se, das zusammen damit zugesetzt werden soll, in das Trennmittel ein, das auf die Oberfläche des Stahlblechs aufgebracht werden soll. Als Trennmittel kann MpO allein oder mit einer Zugabe einer kleinen Menge von TiO₂ und MnO₂ verwendet werden.

Bor oder eine Borverbindung oder S (oder eine S-Verb^:ndung) oder Se (oder eine Se-Verbindung), die zusammen damit zugesetzt werden sollen, werden in Form eines Pulvers oder einer wäßrigen Lösung dem Glühbehandlungstrennmitte! zugegeben. Setzt man dem Glühbehandlungstrennmittel weniger als 0,01% Bor zu, so kann man keine Wirkung erkennen. Andererseits wird bei einem Zusatz von mehr als 2% Bor die Entwicklungvon Sekundärrekristallisationskristallen dadurch beeinflußt, und ein einfach orientiertes Siliciumstahlblech mit einer hohen magnetischen Induktion kann nicht hergestellt werden. Die bevorzugte Zugabemenge von Bor liegt deshalb zwischen 0,02 und 0,5%. Bezüglich der Zugabe von S oder einer

her-Uno-Luft,

• das
st es
ocks
bis
und
iach
vcrvird
rin-

lgsnddic
ülicr-

lt
η
r

S-Verbindung oder von Se bzw. einer Se-Verbindung zu dem Glühbchandlungstrennmiltel hat sich herausgestellt, daß bei weniger als 0,05% S oder Sc keine Wirkung erkennbar wird. Andererseits werden bei mehr als 5% die Sckundärrekristallisationskristallc selbst beeinflußt, so daß man nur ein orientiertes Stahlblech mit niedriger magnetischer Induktion erhält. Deshalb liegt der Optimalbereich von S oder Se zwischen 0,5 und 4.0%. Verwendet man 5 kg Glühbchandlungstrennmittel pro Tonne Stahl, so i>-t die erforderliche Bormenge überraschend klein, nämlich 0,001 bis 0,0025%. Mit dieser Menge kann eine ausreichende Wirkung erzielt werden.

Das Schlußglühen sollte bei einer Temperatur und über einen Zeitraum durchgeführt werden, die für eine gute Entwicklung von (110) [001 ]-Sekundärrekristallisationskristallen und für ein Verschwinden von Unrcinheiten infolge der Reinigung und der Glühung gcnügen. Für diesen Zweck ist es erforderlich, das Blech bei über 1000"C mehr als 5 Stunden in einer VVasscrstoff- oder Stickstoffatmosphärc zu glühen.

Die vorliegende Erfindung wurde im vorstehenden hauptsächlich unter Bezugnahme auf ein orientiertes Siliciumstahlblech, das Aluminium enthält, erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern umfaßt im weiten Rahmen Vcrfahren zur Herstellung von einfach orientierten Magnetstahlblcchen. Dies wird an Hand der nachstehenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel i

Durch Blockvorwalzen und Warmwalzen eines SiIiciumstahlblockes mit 0,047% C, 2.80% Si. 0,030% Al und 0.030% S wird ein Blech hergestellt, das bei 1130 C geglüht, entzundert, auf eine Endblechstärke von 0.35 mm kaltgewalzt und dann zur Entkohlung in einer Wasserstoffatmosphäre bei 850 C 3 Minuten lang geglüht wird. Wenn dieses Blech mit einem Glühseparator (MgO) bestrichen wird, dem 0,0! bis 0,7 Gewichtsprozent Bor in Form eines pulverigen Ferrobors entsprechend einer lichten Maschenweite von weniger als 0,074 mm (200 mesh) zugesetzt wurden, und abschließend bei 1200° C geglüht wird, erhält man die nachstehend aufgeführten Ergebnisse:

Bor/usat/.	Liscnvcrlust	W	in	W .
zu dem
Gliihbe-		W kg
handlungs-
-· trcnnmitlcl
in ¹Vo
Hcr-	0.9o
kömm-	0.90
⁰ liches	0.88	1,25
Verfah	0.85	1.18
ren		1,16
0....	1.13
5 0.05
0.1 ..
0.2 ..

Verbesserung des	W\|,;,_n	Magne
iiscnvcrlusles um		tische
	0,07	Induktion
	0.09	B₁₀ in kg
"u< so	0,12
	19,47
0,06	19,42
0,08	19,37
0,11	19,36

Aus diesen Ergebnissen ist klar ersichtlich, daß, wenn ein Glühbehandlungstrcnnmittel verwendet wird, das Bor in dem erfindungsgemäßen Bereich enthält, ein Stahlblech mit niedrigem Eisenverlust hergestellt werden kann.

Beispiel 2

Durch Walzen einrs Siliciumstahlblockcs w in.cj Zusammensetzung vc.n 0,04% C, 2,8% Si, 0,034'v« Al und 0.027% S, Rest Fe. werden zwei Arien von Blechen mit Endblechstärken von 0,35 bzw. 0,23 mm nach den gleichen Arbeitsstufen und unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 hergestellt und zur Enlkohlung geglüht. Daraul werden sie mit einem Glühbehandlungstrennmittel (MgO) in Form einer Aufschlämmung bestrichen, der 0,2% Bor in Form vor Borax, Borsäure oder einfachem Bor zugesetzt wurden und abschließend geglüht. Die Ergebnisse sind nachstehend verglichen mit den Ergebnissen des herkömmlichen Verfahrens aufgeführt. Daraus ergib: sich, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahre: hergestellten Stahlbleche einen geringeren Eisenverlus haben.

	T Ί	Eisc^ verlust	0.95	^wi- so	Verbesserung des	_	Eisen verlust es	te	0,09	Magnetische I nrtii Irtinn
Blechstärke					um				0,12	11 I\J U η UU11 B..
id mm			0,87	1,24		0,08	W₁₇Z₅₀		0,11
		in W kg	0,85			0,10	—	1941
035		0.85	1.15	inW/1	0,10
		0,77	1,12	—	0,12	19,49
			1,13		0,14	19,49
		0,68	1,08	0,09	0J4	19,47
		0,66		0,11		1936
0,23		0,67	0,96	0,10
			0,94		1932
			0,94		1934
				1933

Zusatz tu dem
Gtühber. andlungstrennmittel

kein Zusatz (herkömm
liches Verfahren)
Borax
Borsäure
Bor
kein Zusatz (herkömm
liches Verfahren)
Borax
Borsäure
Bor

Beispiel 3

Ein Siliciumstahl mit 0,046% C, 2£5% Si,0,031 % Al und 0,025% S wird vorgewalzt und auf eine Stärke von 2,5 mm waragewaizt,daraiifkontiBBierfiebbei 1130? 2 Minuten iang geglüht end dann eofzümdat. Danai wird das Stahlblech auf eine Bndbtechstärke W

0,23 mm kaltgewalzt und in einer nassen Wasserstoffatmosphärc bei 85O°C 2 Minuten lang entkohlungsgeglüht. Dieses Stahlblech wird mit einem Glüifoehandlungstrennmittel bestrichen, das durch Zusatz von IO Gewichtsleilen TiO₂ und 5 Gewichlsteilen MnO₂ zu 100 Gewichtsteilen MgO hergestellt ist und d'.vn zusätzlich 0,1 bis 3% Borsäure mit 2% S oder ohne Schwefel zugesetzt sind, und dann bei 1200" C 20 Stunden geglüht.

Weiterhin wird das gleiche Material zu Vcrgleichszwecken mit einem Trennmittel bestrichen, das dadurch hergestellt wird, daß man nur MgO verwendet, dem 2% S zugesetzt sind. Das Schlußglühen erfolgt wie bei dem Verfahren gemäß der USA.-Patentschrifl

10

3 333 991. Die Ergebnisse der Messungen des Magnetismus der Proben sind in Tabelle I aufgeführt.

Ein Vergleich des Falles, in dem S dem Borsäure enthaltenden Glühseparator zugesetzt ist, mit dem Fall, bei welchem S nicht zugegeben wird, zeigt, daß der Einsenverlust durch den Zusatz von 2% S einen stabilisierten Wert besitzt, da seine Schwankung weitgehend verringert wird, obwohl er nicht wesentlich in seinem Minimalwerl variiert.

ίο Weiterhin ist in dem Falle, in dem Schwefel ohne Zusatz von Borsaure zugegeben wird, der Eisenverlust an sich hoch und auch der B₁₀-Wert beträchtlich verringert. Die Glühbehandlung mit MgO allein zeigt dagegen ein besseres Ergebnis.

	Schwefel-	min.	W₁	»Ο	Diff.	min.	Tabelle	W_175n	Mittel	DiIT.	min.	B	max.	O	Mittel	Diff.
Bor-	zugabe	0,73			0,15	1,09	: 1			0,19	18.85		19.25		19.05	0,40
zusatz	in %	0.83	max.	Mittel	0,12	1,18	max.		0,20	18,20	18,87	18,61	0,47
in %	0.0	0.68	0.88	0,78	0.13	0,99	1.28		0,12	18,85	19,35	19,06	0,49
0.0	2,0	0.63	0,95	0,88	0,12	0,96	1,38		0,12	18,93	19.27	19,10	0,34
0.0	0.0	0.63	0.81	0,73	0,11	0,96	1,11		0,11	18,95	19,21	19,15	0,26
0,1	0,0	0.72	0.75	0,69	0,11	1,03	1.08		0.15	18.67	19,05	18,84	0,38
0,5	0.0	0.69	0,74	0,68	ö,iö	ί,ΟΟ	1,07	,13	0,09	18,95	!9,3O	!9,!3	0,35
1.0	0.0	0.64	0,83	0,76	0,04	0.94	1,18	,26	0,06	19,05	19,30	19,17	0,25
3,0	2.0	0.64	0,79	0.7 i	0,05	0,95	1,09	,04	0,06	19,03	19,31	19,20	0,28
0,1	2.0	0.69	0.68	0,65	0,06	0,09	1.00	,01	0,09	18,84	19,28	18,97	0,44
0.5	2,0		0.69	0,66		1.01	,00
1,0	2,0	0,75	0,71		1,08	,09
3,0						« Λ-» I,U J
			0,96
		0,98

,04

Bemerkungen

ohne TiO₂ und MnO

Mit Zusatz von TiO₂
und MnO₂

Beispiel 4

Das gleiche Material wie das des Beispiels 3 wird unter genau den gleichen Bedingungen behandelt mit der Ausnahme, daß die Endblechstärke 0,275 mm beträgt, wonach das Blech entkohlungsgeglüht wird. Danach wird das Stahlblech mit einem GlUhseparator bestrichen, der durch Mischen von 5 Teilen TiO₂ und 2,5 Teilen MnO₂ zu 100 Teilen MgO, jeweils Gewichtsteile, hergestellt ist, wobei dazu 0, 1, 3, 5 oder 10% S zugegeben sind. Danach wird bei 1200⁰C 20 Stunden schlußgeglüht. Die Ergebnisse der Messung des Magnetismus der Proben nach der Glühung sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Das Ergebnis ist, wie im Beispiel 1 gezeigt, daß sich der Eisenverlust durch Zugeben von S in seinem Mi nimalwert nicht ändert, jedoch in seiner Schwankung beträchtlich verringert wird. Daraus ist klar ersieht-Hch, daß der Einfluß auf die Sekundärrekristallisa tionskristalle und die Bio-Eigenschaft nachteilig wird wenn der Zusatz von S mehr als 5% beträgt.

Tabelle 2

säurc-	Schwefel	min.	max.	Mittel	Diff.	min.	*Wr JO**	Mittel	DiH	min.	1D3X.	Mittel	Diff.
zusatz	zugabe	0,76	0,89	0,83	0,13	1,06		1,18	0,15	19,15	19^1	1933	036
*in/.**	in %	0,76	0,82	0,77	0,06	1,04	max.	1,07	0,11	19,10	19,48	1935	038
1,0	0	0,76	0,81	0,77	0,05	1,04	Ui	1,06	0,07	19,21	19,48	1937	0,27
1,0	1	0,78	0,85	0,80	0,07	1,09	1,15	1,12	0,10	18,83	19,25	19,00	0,42
1,0	3	0,87	1,01	0,96	0,14	1,26	1,11	1,41	0,21	1836	18,58	18,44	0,22
1,0	5				1,19
1,0	10				1,47

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von einfach korr>orientierten Siliciumstahlblechen mit hoher magnetischer Induktion und niedrigem Eisenverlust, bei dem ein Siliciumstahl mit veniger als 4,0% Silicium und einer geringen Menge an säurelöslichem Aluminium warmgewalzt, ein oder mehrere Male kaltgewalzt zum Erzielen einer vorbestimmten Endstärke und mit der Maßgabe glühbehandelt wird, daß die Blechoberfiäche vor der Schlußglühung mit einem Glühseparator bestrichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühseparator aus 0,01 bis 2,0 % Bor in elementarer oder gebundener Form und Rest MgO besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Glühseparator aus 0,05 bis 5% Schwefel und oder Selen. 0.01 bis 1,0% Bor und Rest MgO besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühseoarator außerdem, bezoeen auf das Gewicht von MgO. 5% TiO₂ und 2,5% MnO₂ enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühseparator außerdem, bezogen auf das Gewicht von MgO 10% TiO₂ und 5% MnO₂ enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch _bekennzeichnet, daß der Gehalt an Bor im Glühseparator 0.02 bis 0,5% beträgt.