DE2033650A1

DE2033650A1 - Verfahren zum elektrisch isolierenden Beschichten von Sihziumstahlblechen

Info

Publication number: DE2033650A1
Application number: DE19702033650
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Ine Toshio. Chiba City Shimanaka (Japan) P
Original assignee: Kawasaki Steel Corp , Kobe (Japan)
Priority date: 1969-07-07
Filing date: 1970-07-07
Publication date: 1971-01-28
Also published as: FR2051586B1; JPS4837193B1; DE2033650B2; GB1279334A; FR2051586A1

Description

Oipl.-hg. A. Gruneckar γ

Dr-lng.H.Kinkeldsr ''¹

Dr.-lng. W. Stockmair

MiniaMttH

KAWASAKI STEEL CORPORATION'

No. 1,1-Chome, Kitahoncho-Dori, ihikiai-Ku,

Kobe City, Japan

Verfahren zum elektrisch isolierenden Beschichten von Siliziumstahlblechen.

Bekanntlich sollen Siliziumstahlbleche im allgemeinen nicht nur hervorragende magnetische und mechanische Eigenschaften haben, sondern darüber hinaus an ihrer Oberfläche mit einer im wesentlichen gleichförmigen, hervorragend anhaftenden, hitzebeständigen sowie elektrisch isolierenden Beschichtung versehen sein.

Ein wichtiges Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines industriell verwertbaren Verfahrens zum gleichförmigen Beschichten der Oberfläche von Sijliziumstahlblechen mit einer außerordentlich haftfahigeii, hitzebeständigen und elektrisch isolierenden Glasurschicht, inCdem die Oberfläche d|s Siliziumstahlblechs, mit einem neuartigen ßeperatoi oder Scheider beschichtet und das so beschichtete Siliziumptahlblech einer Kästen-Vergütung bei hohen Temperaturen unterzogen wird.

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• *

Als Verfahren zur Herstellung einer hitzebeständigen, elektrisch isolierenden Beschichtung auf der Oberfläche von Siliziuinstahlblechen wurde bereits vorgeschlagen, das Siliziumstahlblech zur Durchführung einer Kasten-Vergübung bei hohen Temperaturen mit einem aus einem feuerfesten Oxid, beispielsweise MgO-bestehenden Separator zu beschichten, wodurch das Zusammenkleben benachbarter Siliziumstahlbleche verhindert wird. Dabei wird gleichzeitig mit dem Vergüten des Siliziumstahlblechs eine isolierende Beschichtung auf seiner Oberfläche erzeugt. Heben diesem Verfahren wurden noch mehrere v/eitere, verbesserte Verfahren zum isolierenden Beschichten von Siliziumstahlblechen vorgeschlagen. . -

Bei der Durchführung solcher Verfahren in industriellen Größenordnungen ist die Herstellung von isolierenden Beschichtungen mit hervorragenden Eigenschaften auf der gesamten Oberfläche breiter Stahlbleche oder -bänder beträchtlich erschwert.

Unter den oben erwähnten bekannten Verfahren befand sich eines, bei dem ein Siliziumstahlblech zur Oxydation von im Stahl enthaltenen Si und zur Bildung von SiO₂ an der Oberfläche des Blechs einer kontinuierlichen offenen Vergütung in einer Hg-H^O-Atmosphäre unterzogen, die Oberfläche des Siliziumstahlblechs mit einem aus MgO bestehenden Separator oder Scheider beschichtet und das so beschichtete Siliziumstahlblech einer Kastenvergütung bei hohen Temperaturen unterworfen wird, wobei sich SiOo mit MgO zu einer Glasurschicht auf der Oberfläche des Siliziumstahlblechs verbindet.

Der Nachteil des vorstehend erläuterten bekannten Verfahrens besteht darin, daß die tatsächliche Dicke der erzielbaren Glasurschicht durch die an der Oberfläche des SiIiζiumstahl-.

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BAD ORlQINAi

blech s gebildete i'lenge SiOp bestimmt wird und daß daher die, Bedingungen der kontinuierlichen offenen Vergütung, also der- Oberflächenzustand des üiliziumstahlblechs vor der Vergütung, die Vergütungszeit und die Temperaturverteilung im Glühofen genau beobachtet werden müssen. Weil nämlich das beim kontinuierlichen offenen Vergüten eintretende Entkohlen und das Oilier en von Si in der Atmosphäre enthaltenes HpO verbrauchen, muß zum Ausgleich dieses Verlustes an HpO ständig Wasserdampf zugeführt werden, wodurch die Einhaltung der erforderlichen Atmosphäreim Ofen und damit die Erzielung einer stabilen bzw» gleichförmigen SiOp-Schicht von gewünschter Dicke erschwert ist. ■■/■"■ λ'

Bei einem weiteren bekannten Verfahren wurde vorgeschlagen, daß die Oberfläche eines Siliziumstahlblechs mittels einer Beizbehandlung und dergleichen gereinigt wird, um Oxide von der Oberfläche zu entfernen, daß die gereinigte Oberfläche mit einer aus MgO bestehenden Trennschicht belegt wird, der wahlweise Hydride von Ti, Zr und dergleichen oder wahlweise auch Nb, Ta und dergleichen zugesetzt wurden, daß das so beschichtete Siliziumstahlblech einer Vergütungsbehandlung bei hohen Temperaturen und zum Schutz vor Oxydation der Oberfläche des Blechs in einer Gase wie beispielsweise Mg-JDampf enthaltenden Hp-Atmosphäre unterzogen wird, und daß schließlich die Atmosphäre verändert wird, um die Oberfläche des Blechs zu oxydieren und die oxydierte Oberfläche mit der Trennschicht zum Reagieren zu bringen, wobei eine isolierende Beschichtung auf der Oberfläche des Siliziumstahlblechs entsteht.

Ein großer Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß der Spalt zwischen MgO oder anderen Separatoren beschichteten benachbarten Blechen derart eng ist, daß die für das Oxydieren der Oberfläche des Stahlblechs

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geänderte Atmosphäre in dem Glühraura nicht in ihn einzudringen vermag, so daß der in der oxydierenden Atmosphäre

enthaltene sauerstoff bei der Oxydation der Blechränder bereits aufgebraucht wird. Somit ist dieses bekannte Verfahren nicht dazu geeignet, neben den Händern auch die Mittelteile von Stahlblechen gleichmäßig zu oxydieren; vielmehr ist es nur für schmale Bleche mit Breiten von einigen Zentimetern anwendbar.

Die Erfindung soll die erwähnten Nachteile der aufgezeigten bekannten Verfahren vermeiden und·ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer isolierenden Beschichtung auf der Überfläche von Siliziumstahlblech schaffen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer hitzebeständigen, elektrisch is'olierenden Beschichtung auf der ' Oberfläche von 2,5 bis 4-,O Gew.-% Si enthaltendem Siliziumstahlblech besteht darin, daß die Oberfläche des Silizium-Stahlblechs mit einem aus 0,1 bis 5_?0 g/m^Manganoxid . (MnO) in Pulverform und 1,5 bis 9,0 g/m Magnesiumoxid (MgO) in Pulverform bestehenden Separator überzogen wird, daß das überzogene Siliziumstahlblech zu einer mehrschichtigen Rolle oder einem mehrschichtigen Paket geformt wird und daß diese mehrschichtige Anordnung in einer Wasserstoff enthaltenden reduzierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 1100 bis 1J00 ⁰C einer Kästen-Vergütung unterzogen wird, so daß sich auf der Oberfläche des Siliziumstahlblechs eine elektrisch isolierende Beschichtung bildet. Diese dünne Glasurschicht besitzt eine hervorragende Haftfestigkeit.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist die Verwendung von MnO in Pulverform als einer der Bestandteile des Separators. Das den auf die Oberfläche des Siliziumstahlblechs aufzutragenden Separator bildende Gemisch aus pulverförmigem MnO und MgO wird durch den in der Atmosphäre enthaltenen Wasserstoff während des Kasten- Vi. r gut ens nicht reduziert,

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_ C

vermag jedoch in dem Stahlblech, enthaltenes Si selektiv zu "oxydieren und eine SiOp-Schicht an dessen Oberfläche zu bilden, wobei das MhO zu. Mn reduziert wird und dieses in den Stahl diffundiert. '

Die vorstehend erläuterte Wirkung des MnO beruht wahrscheinlich darauf, daß die normale freie Bildungsenergie von MnO bei Temperaturen von 600 bis 1400 C kleiner ist als für SiOp, jedoch größer als die für FeO und HpO, und daß die Kristallstruktur von MnO ebenso wie diejenige von MgO ein kubisches System ist, so daß MnO und MgO feste Lösungen zu bilden vermögen. Das heißt, daß das zusammen mit MgO auf die Oberfläche des Stahlblechs aufgetragene MnO weder durch in der Atmosphäre enthaltenen Hp noch durch das Fe des Stahlblechs, sondern ausschließlich durch das im Stahlblech enthaltene Si reduziert wird.

Theoretisch könnte bei den vorstehend erwähnten Oxiden Cr^O^ an die Stelle von MnO treten. Versuche ergaben jedoch das unerwartete Ergebnis, daß ein aus einem Gemisch von CrpOx und MgO bestehender Separator zur mühelosen Herstellung einer gleichmäßigen Beschichtung nicht verwendbar ist. und daß der analytisch feststellbare Cr-G-ehalt des Stahls nach dem Kästen-Vergüten unabhängig von der aufgetragenen Cr^O^-Menge 0,01 bis 0,05% wird, so daß also eine erhebliche Menge nicht reduziertes CrpO, im Separator verbleibt.

Die vorstellend dargelegte Eigenheit von CrgO, beruht wahrscheinlich darauf, daß die Kristallstruktur des CrgO* ein hexagonales System darstellt und daher mit MgO, welches eine kubische Kristallstruktur aufweist, keine feste Lösung zu bilden vermag. Ferner reagiert der sich unmittelbar auf der Oberfläche des Stahlblechs befindende Teil der CrgOx-Teilchen mit dem im Blech vorhandenen Si, während der die Oberfläche des Blechs nicht berührende Teil der CT2^3~^^eil^ciien nicht mit dem Si im Blech zu reagieren vermag.

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Demgegenüber bildet MnO mit MgO eine feste Lösung, so daß der nicht in Berührung mit der Oberfläche des Stahlblechs befindliche Teil der MnO~Teilchen durch die MgO-Teilchen. hindurch an die Oberfläche des Stahlblechs diffundiert und daher durch das Si im Blech reduziert wird.

MnO ist im Handel nicht erhältlich, so daß man durch Erhitzen oder Reduzieren in MnO umwandelbare Manganoxidverbindungen benutzt, beispielsweise Manganoxide, -hydroxide, -karbonate oder-oxalate. Die vorstehend angeführten Verbindungen werden zweckmäßig in einer reduzierenden Atmosphäre, beispielsweise Ho, erhitzt.

Die Verwendung der vorstehend angeführten Verbindungen ohne vorherige Umwandlung zu MnO ist jedoch nicht zweckmäßig, da sie bei den beim Kasten-Vergüten verwendeten hohen Temperaturen zerfallen oder Gase wie G₂, H₂O, GO oder dgl. bilden. Solche in den Spalten zwischen benachbarten Blechen freiwerdenden Gase und Zerfallsprodukte können eine übermäßige Oxydation oder Zementierung der Oberfläche des Stahlblechs herbeiführen.

Das Kasten-Vergüten ist in einer reduzierenden Atmosphäre durchzuführen. Wenn dabei die (teil-)reduziertaa Verbindungen als Separator aufgetragen sind, werden die zwischen den Stahlblechen vorhandenen Spalte vorwiegend mit den aus dem Separator abgegebenen Gasen angefüllt,' so daß das Eindringen der reduzierenden Vergütungsatmosphäre nicht möglich isb.

Wenn beispielsweise MnÜ2 in einer Wasserstoffatmosphäre erhitzt wird, hört die Reduktion bei einer Temperatur von 480 ⁰C auf und es entsteht nur noch H₂O. Wird aber MnO₂ in einer nicht-reduzierenden oder neutralen Atmosphäre erhitzt, so wird Sauerstoff frei, der bei einer Temperatur von 850 ⁰G MnO₂"über MnO₂O₅ in Mn₅O₄ überführt. Die Steuerung der Atmosphäre in den zwischen benachbarten Stahlblechen gebildeten Spalten während des Vergütens ist

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äußerst schv;ierig, da die Reduktionsgeschwindigkeit der erhaltenen Produkte und der freiwerdendon Gase von der Art der 'verwendei-en Atmosphäre und der freiwerdenden Gase abhängt.

Der entstehende Wasserdampf bewirkt ein leichtes Oxydieren des Stahlblechs, während freiwerdender Sauerstoff es übermäßig oxydiert. Demgemäß sind Verbindungen, welche Sauerstoff freisetzen, nicht verwendbar.

Wenn das Siliziumstahlblech während des Temperaturanstieges beim Vergüten übermäßig oxydiert wird, entsteht bekanntlich ein blättchenförmiger Zunder, der zusammen mit der auf der

Blechoberfläche gebildeten Beschichtung leicht abblättert.

Bei der Erhitzung von Manganhydroxid in einer reduzierenden Atmosphäre wird dieses unter Abgabe von Wasserdampf zu MnO reduziert, bei Erhitzung in einer nicht-reduzierenden oder neutralen Atmosphäre entsteht demgegenüber zunächst Wasserdampf und bei weiterer Erhitzung wird Sauerstoff frei.

Aus Sulfaten, Chloriden, Nitraten, Karbonaten, Formiaten oder Oxalaten von Mn werden nicht nur gasförmiges P₂ und H₂O frei, sonö.ern auch gasförmiges SOp, HCl, WOp oder GOp und dergl. Derartige Gase sind jedoch als Vergütungsatmosphäre für das Siliziumstahlblech ungeeignet.

Die bekannten Verfahren zum Herstellen einer Beschichtung auf Siliziumstahlblech verwenden gasförmiges Op oder H₂O als Saueretoffquelle zum Aufbauen von SiO₂ auf der Oberfläche des Siliziumstahlblechs sowohl beim offenen Vergüten als euch beim Kästen-Vergüten. Dabei ist jedoch die Steuerung der Sauerstoffzufuhr sowie die Bildung einer gleichmäßigen Beschichtung auf der gesamten Oberfläche bei zusixrr.ir.tnt/erullten breiteren Siliziumstahlblechen beträchtlich erschwert.

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Wie vorstehend bereits erläutert, ergibt die erfindungsgemäße Verwendung des Separators in fester .Form eine Beschichtung der Oberfläche von Siliziumstahlblechen mit MnO in den gewünschten Mengen an SiOp entsprechenden Mengen und schafft weiterhin den Vorteil, daß jede gewünschte Menge SiOp gleichmäßig auf der gesamten Oberfläche des Sxliziumstalilblechs mühelos herstellbar ist.

Die Erfindung ermöglicht die Herstellung einer Glasurschicht auf dem Siliziumstahlblech, selbst wenn keine Oxidschicht aus SiO₂ oder dgl. durch kontinuierliches offenes Vergüten vor dem Auftrag des Separators darauf gebildet wird.

Wenn vor dem Auftrag des Separators eine Oxidschicht auf dem Siliziumsts.hlblech gebildet wurde, oder wenn während des Temperaturanstiegs beim Kästen-Vergüten eine Oxidschicht gebildet wird, sollte diese weniger als 2,5 um dick sein.

Die auf das Siliziumstalilblech aufzutragende MnO-Menge ist aus den nachstehend angeführten Gründen auf 0,1 bis 5»0 g/cm begrenzt. Bei Auftrag von weniger als 0,1 g/m MnO reicht die Mange nicht zur Bildung einer SiOo-Schicht an der Ober-

fläche aus. Bei Verwendung von mehr als 5 g/m "MnO wird zu viel MnO zu Mn reduziert, welches dabei in das· Siliziumstahlblech diffundiert und dessen magnetische .Eigenschaften verschlechtert. V/enn das Siliziumstahlblech vor dem Auftragen des Separators keiner kontinuierlichen offenen Vergütung unterzogen wird, empfiehlt sich die Verwendung von 0,5 bis 5*0 g/m MnO, und bei vorherigem kontinuierlichem offenen Vergüten zur Bildung von SiO₉ an der Oberfläche vor

2 dem Auftragen des Separators sollten 0,1 bis 4,0 g/m MnO aufgetragen werden.

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Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zweckmäßig die im Handel erhältliche leichte Magnesia verwendet. Ein Teil des Magnesiumoxids kann durch schwere oder schwach aktive Magnesia ersetzt sein, die bei hohen Temperaturen kalzinierbar ist.

Die Beschichtung mit MgO ist aus folgenden Gründen auf Mengen von 1,5 bis 9,0 g/m begrenzt. Bei einem Auftrag von weniger als 1,5 g/^{m M}S° auf eine Oberfläche des Siliziumstahlblechs reagiert im wesentlichen die gesamte aufgetragene MgO-Menge mit den letzteren unter Bildung einer Schicht, so daß die zur Verhinderung des Zusammenklebens oder Verschweißens zwischen benachbarten Siliziumstahlblechen verbleibende MgO-Menge unzureichend wird. Verunreinigungen im Siliziumstahlblech können nicht in ausreichendem Maße beseitigt werden, wodurch die Erzeugung von Siliziumstahlblech mit gewünschten magnetischen Eigenschaften verhindert wird. Beim Auftragen von mehr

als 9>O g/m MgO auf die Oberfläche des Siliziumstahlbleche dauert das Trocknen des als Schlamm aufgetragenen Separators und, wegen der Isolierwirkung des MgO, das Erhitzen zu lange. Dabei wird'auch die Wärmeverteilung im aufgerollten Siliziumstahlblech ungleichmäßig.

Zum Auftragen des erfindungsgemäßen Separators auf die Oberfläche von Siliziumstahl-Trafoblechen ist jedes Verfahren geeignet, das einen im wesentlichen gleichmäßigen Auftrag gewährleistet. Beispielsweise kann der Separator in Form von Schlamm aufgetragen werden, worauf das derart beschichtete Siliziumstahlblech zum Entfernen überschüssigen Separators zwischen Gummiwalzen hindurchläuft und anschließend getrocknet wird. MnO besitzt keine eigene Haftfähigkeit, so daß MgO auch als Haftmittel wirkt.

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Gemäß einer Abwandlung des Verfahrens kann der Separator in Pulverform elektrostatisch auf die Oberfläche des Siliziumstahlblechs aufgestäubt werden.

Das mit dem aus MgO und MnO bestehenden Separator beschichtete Siliziumstahlblech wird zur Fertigstellung der isolierenden Beschichtung über einen Zeitraum von mehr als zwei Stunden bei einer Temperatur von 1100 bis 1300 ⁰C angelassen oder vergütet. Die zweckmäßigste Vergütungsatmospliäre ist Wasserstoff. Während des Temperaturanstiegs bis auf 400 ⁰G kann auch Stickstoff als Vergütungsatmosphäre verwendet werden. Wenngleich es nicht immer erforderlich ist, eine vollkommen trockene Vergütungsatmosphäre zu haben, wird bei Temperaturen über 700 C doch zweckmäßig Wasserstoff <· mit einem Taupunkt von unter -30 ⁰C zugeführt.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Beschichtung weist ausgezeichnete elektrisch isolierende Eigenschaften auf, mit einem Zwischenschicht widerstand von

ρ
mehr als 10 Ohm-cm pro Schicht. Versuchsweises. Biegen des in der vorstehenden Weise beschichteten Stahlblechs um einen runden Stab von 5 nun Durchmesser um 180 ergab das erstaunliche Ergebnis, daß kein wesentliches Abblättern der Beschichtung von dem Stahlblech eintrat. Die Dicke der Beschichtung kann im Bereich von 2 bis 4- pm liegen, so daß der Füllfaktor sehr hoch wird.

Beim spannungsfreien Anlassen des beschichteten Blechs während 5 h "bei einer Temperatur von 800 ⁰C zeigte sich, daß keine wesentlichen Änderungen der Eigenschaften der Beschichtung auftraten.

Über die Beschichtung kann eine dünne Schicht einer zum Beschichten von nicht orientierten Siliziumstahl-Trafoblechen gebräuchlichen herkömmlichen Beschichtungslösung, beispiela- ' weise Phosphate, aufgetragen, und darauf eingebrannt werden.

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Dadurch läßt sich die IsoIierwirkung der Beschichtung beträchtlich verbessern, ohne daß öiich die der .Füllfaktor verschlechtern würden.

Nachstehend werden einige Ausführurigsbeispiele der Erfindung beschrieben. .

Beispiel 1

Ein kaltgewalztes Siliziumstahlband mit einem Gehalt von 3,15 Gew.-% Si und 0,05 Gew.-% Hi, in einer Dicke von 0,30 mm, Breite von 930 mm und Länge von 2500 mm wurde zunächst zum Entfernen des beim Kaltwalzen verwendeten Öls gewaschen. ' 100 kg eines 35 Gew.-% ΓΙηΟ und 65 Gew.-^ MgO mit Korngröße von nicht mehr als 44 um (-320 mesh) enthaltenden Pulvergemischs wurden in 2000 1 V/asser auf geschlämmt. Die Aufschlämmung wurde gleichmäßig auf die Oberfläche des Stahlblechs aufgetragen. Das derart beschichtete Stahlblech wurde während 1 min bei 300 C getrocknet und anschließend zu einer Rolle mit einem Innendurchmesser von 510 mm zusammengerollt. Nach dem Trocknen betrug die anhaftende Separatormenge 8 g/m .

Die Rolle wurde anschließend während zehn Stunden bei einer Temperatur von 1150 C in einer Wasserstoff atmosphäre mit einem Taupunkt von -20 C kastenvergütet. Dann wurde die Rolle gekühlt und zum Entfernen des an der Blechoberfläche verbliebenen nicht reagierten Separators abgerollt. Die Besichtigung der Blechoberfläche ergab, daß auf beiden Oberflächen des Blechs eine sich über die gesamte.Länge und Breite erstreckende gräuliche Glasurschicht gleichmäßig entstanden war.

Die analytisch feststellbaren Kengen Mn in der Beschichtung und im Stahlblech betrugen 0,11 bzw. 0,24 Gew.-% Biegeversuche, bei denen das beschichtete Stahlblech um 180 um

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einen Rundstab mit einem Durchmesser von 5 mm gebogen wurde, ergaben, daß kein wesentliches Abblättern der Beschichtung von'dem Stahlblech eintritt. Der interlaminare Widerstand der Schicht betrug 15»7 Ohm-crn /Schicht.

Beispiel 2

Ein 3,52 Gew.-Jb Si und 0,06 Gew.-% Mn enthaltendes kaltgewalztes Siliziumstahlblech mit einer Dicke von 0,35 mm, einer Breite von 1020 mm und einer Länge von 2300 mm wurde zum Entfernen des beim Kaltwalzen verwendeten Öls abgewaschen. Das gereinigte Stahlblech wurde einer kontinuierlichen offenen Vergütung in einer 70% H und 30% N₀ enthalt enden·" Atmosphäre mit einem Taupunkt von 40 C, bei einer Temperatur von 850 ⁰C und über einen Zeitraum von 5 min unterzogen. 80 kg eines pulverförmigen Gemische aus 20 Gew.-% MnO und 80 Gew.-% MgO, jeweils mit Korngröße von nicht mehr als 44 um (-320 mesh), wurden mit 1000 1 Wasser aufgeschlämmt. Die Aufschlämmung wurde gleichmäßig auf die Oberfläche des Stahlblechs aufgetragen. Das so beschichtete Stahlblech wurde 1 min lang bei 250 ⁰C getrocknet und dann zu einer Rolle mit einem Innendurchmesser von 510 mm gerollt. Nach dem Trocknen

2
verblieben auf dem Blech 8,5 g/m Separator.

Die Blechrolle wurde anschließend 5 h lang einer Kastenvergütung in einer Wasserstoffatmosphäre mit einem Taupunkt von -30 ⁰C und bei einer Temperatur von 1200 ⁰C unterzogen. Die vergütete Rolle wurde anschließend gekühlt und darauf zum Entfernen des auf der Blechoberfläche verbliebenen unreagierten Separators eben abgerollt. Die Untersuchung der Oberfläche des Stahlblechs ergab, daß sich auf beiden Seiten des Blechs über die gesamte Länge und Breite eine gleichmäßige gräuliche Glasurschicht gebildet hatte.

Die analytisch feststellbaraiMengen Mn in der Beschichtung und im Stahlblech betrugen 0,08 und 0,15 Gew.-%. Der Biege-

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versuch, bei dem das beschichtete Blech wieder um 180 ⁰C um einen Rundstab von 5 nun Durchmesser-gebogen wurde, ergab, daß im wesentlichen kein Abblättern der Beschichtung. von dem Stahlblech eintritt. Der interlaminare Widerstand der Beschichtung betrug 25,1 Ohm-cm /Schicht.

Beim spannungsfreien Anlassen des beschichteten Stahlblechs in einer Ng-Atmosphäre bei einer Temperatur von 820 ⁰C über einen Zeitraum von fünf Stunden tragen keine wesentlichen Veränderungen der Haftfähigkeit der Beschichtung auf. Der

interlaminare Widerstand betrug danach 42,7 Ohm-cm /Schicht.

Beispiel 3 '

Ein 2,89 Gew.-% Si und 0,05 Gew.-% Mn enthaltendes kaltgewalztes Siliziumstahlblech mit einer Dicke von 0,28 mm, einer Breite von 970 mm und einer Länge von 2800 mm wurde zum Entfernen des beim Kaltwalzen verwendeten Öls gewaschen. 90 kg eines pulverförmigen Gemischs aus 45 Gew.-% MnO und 55 Gew.~% MgO jeweils mit Korngrößen von nicht mehr als 44 um (-320 mesh) wurden in 1500 1.Wasser zu einer Aufschlämmung dispergiert. Die Aufschlämmung wurde gleichmäßig auf die Oberfläche des Stahlblechs aufgetragen. Das derart beschichtete Blech wurde eine Minute lang bei 250 ⁰O getrocknet und darauf zu einer Rolle mit einem Innendurchmesser von 510 mm gerollt. Nach dem Trocknen

2 ■ ■ verblieben auf dem Blech 5 g/cm des Separators.

Anschließend wurde die Rolle während 20 h einer Kastenvergütung in einer aus 70% Η~ und $0% Np bestehenden Atmosphäre mit einem Taupunkt von -30 ⁰C und bei einer Temperatur von 1120 ⁰C unterzogen. Die vergütete Ralle wurde anschließend gekühlt und; darauf zum Entfernen des auf der Blechober- ilache verbliebenen unreagierten Separators abgerollt. Die Unttrsuchung der Oberfläche des Stahlblechs ergab, daß

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sich auf beiden Seiten des Blechs über die gesamte Länge und, Breite eine gleichmäßige gräuliche Glasursoh·'cht gebildet hatte.

Die analytisch feststellbaren Mengen Mn in der Beschichtung und im Stahlblech betrugen O_s13 und O₅21 Gew„-%«, Im Biegeversuch, bei dem das beschichtete Stahlblech um 180° um einen Rundstab von 5 mni Durchmesser gebogen wurde, zeigte sich,, daß im wesentlichen kein Abblättern der Beschichtung von dem Stahlblech eintritt. Der interlaminare Widerstand der

2
Beschichtung betrug 18_?5 Ohm™cm /Schicht.

Anschließend wurden 6 kg Ghromsäureanhydrid und 15 kg AIu-miniumumnitrat zur Herstellung einer Beschichtungslösung in 100 1 einer Lösung von 30% Magnesiumphosphat in Wasser gelöst. Diese Beschichtungslösung wurde gleichmäßig auf die Oberfläche der vorstehend beschriebenen Beschichtung aufgetragen und 1 min lang bei einer Temperatur von 4^0 C eingebrannt. Nach dem Einbrennen verblieben 2^5 g/cm des Separators auf dem Blech» Der interlaminare Widerstand

hatte ,sich auf 90 0hm-cm /Schicht verbessert, während in Bezug auf die Haftfähigkeit der Beschichtung keine wesentlichen Änderungen eingetreten waren.

Beim spannungsfreien Vergüten des beschichteten Stahlblechs in einer N₂-Atmosphäre bei einer Temperatur von 800 C während 5 h ergab sich eine Verbesserung des interlaminaren Widerstands auf 210 0hm-cm /Schicht.

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Claims

Pat ent a η s ρ r ü c h e

1y Verfahren zum Herstellen einer hitzebeständigen elektrisch isolierenden Beschichtung auf der Oberfläche von 2,5 bis 4,0 Gew.-% Sie enthaltendem üiliziurastahlblech, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t ,daß die Oberfläche des Siliziumstahlblechs mit einem aus 0,1 bis 5}O g/m Manganoxid (KnO) in Pulverform und 1,5 bis 9jO g/m Magnesiumoxid (MgO) in Pulverform bestehenden Separator überzogen wird, daß das so überzogene Siliziumstahlblech zu einer mehrschichtigen Rolle oder einem mehrschichtigen Paket geformt wird und daß diese mehrschichtige Anordnung in einer Wasserstoff enthaltenden reduzierenden Atmosphäre einer Kasten-Vergütung bei einer Temperatur von 1100 bis 1300 ⁰C unterzogen wird, so daß sich auf der Oberfläche des Siliziumstahlblechs eine elektrisch isolierende Beschichtung bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Siliziumstahlblech vor dem Auftragen des Separators einer kontinuierlichen offenen Vergütung in einer Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre unter-

2 zogen wird und daß ein aus 0,1 bis 4,0 g/cm pulverförmigem

MnO und 1,5 bis 9»0 g/m pulverförmigem MgO bestehender Separator verwendet wird.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Separator eine Aufschlämmung ist, die durch Dispergieren von einem pulverförmigen Gemisch aus 2 biß 45 Gew.-Vo MnO und 98 bis 55 Gew.-$> MgO in hergestellt wird.

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4·. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Separator eine Aufschlämmung ist, die durch Piepergioren eines pulverförmiger). Gemische aus 2 bis 35 Gevi.-ίώ ThO und 98 bis 65 Gcw.-% KgO in Wasser hergestellt wird.

5· Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch -gekennzeichnet , daß das im Separator enthaltene pulverförmige MnO und MgO Korngrößen von nicht mehr als 44- um aufweist.

6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet , daß nach dem Fertigstellen der Beschichtung und dem Entfernen von überschüssigem Separator eine dünne ,Schicht einer herkömmlichen Beschichtuugslösung auf das Siliziumstahlblech aufgetragen wird.

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