DE2047671C2

DE2047671C2 - Verfahren zum Herstellen von Stahlblech mit Goss-Textur

Info

Publication number: DE2047671C2
Application number: DE2047671A
Authority: DE
Inventors: Pierre Brissonneau; Georges Grenoble Isere Couderchon
Original assignee: CREUSOT-LOIRE PARIS FR
Current assignee: CREUSOT-LOIRE PARIS FR
Priority date: 1969-11-03
Filing date: 1970-09-28
Publication date: 1985-09-12
Also published as: GB1310278A; JPS496733B1; FR2067409A5; SU452108A3; SE363354B; US3756867A; DE2047671A1; BE756731A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-AS 12 26 129 bekannt. Dabei wird als Goss-Textur eine Würfeltextur bezeichnet, die durch die Miller-Indices (110) [001] definiert ist. Bei dem bekannten Verfahren wird dem Stahlblech ein Aluminiumanteil von 0,01 bis 0,04% in einem Kaltwalzschritt zulegiert.

Aus der FR-PS 15 39 281 ist ein Verfahren zur Herstellung von Stahlblech mit Goss-Textur mit einem Aluminiumgehalt von weniger als 0,008% Aluminium bekannt.

Weiterhin ist aus der US-PS 30 08 856 ein Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Stahlblech aus einer Fisen-Silizium-Aluminium-Legierung bekannt, das abe. über keine Goss- sondern eine (100)[001]-Textur verfügt.

Stahlbleche mir Goss-Textur aus einer Eisen-Silizium-Aluminium-Legierung mit einem Silizumgehalt von 2,8% bis 3,5% und einem Gehalt von Kohlenstoff von weniger air 0,005% besitzen bei einer Blechdicke von beispielsweise 0,28 mm in Walzrichtung des Bleches Ummagnetisierungsveriuste oberhalb von 030 W/kg (bei einer Induktion von 1,5 Tesla und einer Frequenz von 50 Hz), die mit der Dicke des Stahlbleches noch zunehmen.

Stahlblech mit Goss-Textur der Bezeichnung VM 89-27 entsprechend der DIN-Norm 46 400 besitzt bei einer Dicke von 0,27 mm bei einer Induktion von 13 Tesla und einer Frequenz von 50 Hz Ummagnetisierungsverluste in Höhe von 0,89 W/kg. Stahlbleche mit der Bezeichnung VM 97-30 und VM 111-35 haben bei Blechdicken von 0,30 mm und 035 mm UmmagTiätisierungsverluste in Höhe von 0,97 bzw. 1,11 W/kg.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Stahlblechen mit Goss-Textur anzugeben, welche bei einer Blechdicke unter 0,40 mm Ummagnetisierungsveriuste von weniger als 0,80 Watt/ kg in Walzrichtung haben und somit verbesserte magnetische Eigenschaften aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmalen gekennzeichnet

Als vorteilhafte Auswirkung führt die Erhöhung des Aluminiumgehaltes der Legierung unmittelbar zu einer Erhöhung des spezifischen Widerstands des Stahlblechs. Ein derartig hergestelltes Stahlblech weist Ummagnetisierungsveriuste unterhalb von 0,80 Watt/kg bei Blechdicken von weniger als 0,40 mm auf. Da bei dem Verfahren die Anisotropiekonstante Ki herabgesetzt wird, werden nachteilige Einflüsse auf die magnetischen Eigenschaften aufgrund von leichten Desorientierungen, die sonst häufig vorkommen, verringert. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß das zu Beginn der Diffusionstemperung flüssige Aluminium an dem Stahlblech haftet, ohne durch Kapillarwirkung zu fließen. Dadurch ist es möglich, nach der Diffusion eine homogene Verteilung des Aluminiums im Stahlblech zu erzielen. Ferner reduziert das flüssige Aluminium Siliziumdioxid und Oxide von Metallen, die weniger elektropositiv als Aluminium sind, wie sie stets auf der Oberfläche des Stahlbleches nach der Entkohlung vorhanden sind. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß das Aluminium in das Stahlblech eindringt, ohne daß in der Nähe der Oberfläche Einschlüsse entstehen, die auf die magnetischen Eigenschaften und insbesondere auf die Ummagnetisierungsveriuste nachteilige Folgen hätten.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Herstellung eines Stahlblechs mit einer Dicke von 0,28 mm erläutert, welches bei einer Induktion von 1,5 Tesla und einer Frequenz von 50 Hz in Walzrichtung Ummagnetisierungsveriuste von 0,75 Watt/kg aufweist.

Man bearbeitet in einem Siemens-Martin-Ofen einen besonders weichen Stahl mit 0,030% Kohlenstoff. Nach bekannten Verfahren gibt man diesem flüssigen Stahl Ferrosilizium in der Weise bei, daß ein Siliziumgehalt von 3,25% erzielt wird und gießt dann das erhaltene Metall zu Blöcken von 7 Tonnen, nachdem man vorher mindestens eines der Elemente zugesetzt hat, die die Ausbildung der Goss-Textur begünstigen.

Anschließend werden die Blöcke auf ein Stahlblech mit einer Dicke von 2 mm heißgewalzt, wobei das Stahlblech auf eine Bandrolle aufgewickelt wird. Die Rolle wird danach in einer 15%igen Schwefe'.säurelösung bei einer Temperatur zwischen 60 und 9O⁰C gebeizt. Das Stahlblech wird anschließend bis auf eine Dicke von

0,58 mm kaltgewalzt und einer kurzen Wärmebehandlung von einigen Sekunden bei 925° C unter trockenem Wasserstoff unterzogen. Dann erfolgt ein zweites Kaltauswalzen bis auf eine Dicke von 0,28 mm, gefolgt von einem zweiminütigen Tempern unter feuchtem Wasserstoff bei 815°C Anschließend wird die Rolle abgewikkelt und das Stahlblech mit einem Blech aus reinem Aluminium mit einer Dicke von ΙΟμτη zu einer Sandwich-Struktur aufgewickelt

Die dabei erhaltene Rolle wird einer 24-stündigen Temperung bei 750° C unter trockenem Wasserstoff unterzogen, wobei die Diffusion des Aluminiums in das Stahlblech bis zu einem Aluminiumgehalt von 1,1% bewirkt wird. Dann wird die Rolle einer zweiten 24-stündigen Tempening bei 1180⁰C unterzogen, welche die se- kundäre Rekristallisation zu einer Goss-Textur bewirkt

Der spezifische Widerstand des auf diese Weise erhaltenen Stahlblechs beträgt 62 Mikroohm/cmVcm, während der spezifische Widerstand eines von Aluminium freien sonst analogen Stahlblechs etwa 50 Mikroohm/ cmVcm beträgt Das auf diese Weise erhaltene Produkt weist in Walzrichtung bei l^Tesla und 50 Hertz Ummagnetisierungsverluste von 0,75 W/kg auf.

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Stahlblechen mit Goss-Textur aus einer Eisen-Silizium-Aluminium-Legierung, bei dem von einem kaltgewalzten Stahlblech einer Dicke von weniger als 0,40 mm, das 2,8 bis 3,5% Silizium und weniger als 0,005% Kohlenstoff enthält, ausgegangen wird und bei dem abschließend eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen 950 und 1250⁰C für mindestens eine Stunde durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlblech zusammen mit einem Aluminiumblech gerollt wird, wobei die Dicke des Aluminiumbleches so gewählt wird, daß nach dem anschließenden Diffusionsschritt des Aluminiums in den Stahl der Legierungsanteil des Aluminiums mindestens 0,7% beträgt, und daß die Diffusion bei einer Temperatur zwischen 660 und 95ö° C für mindestens eine Stunde vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kaltgewalzte Stahlblech eine Dicke von etwa 0,28 mm hat

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Aluminiumblechs so gewählt, wird, daß der Legierungsanteil von Aluminium im Stahl zwischen 1 und 2% beträgt

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für ein Stahlblech von einer Enddicke von 0,28 mm und einem Legierungsanteil von etwa 1,1% Aluminium die Dicke des Aluminiumbleches in der Größenordnung von 10 μπι gewählt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusion und die abschließende Wärmebehandlung im gleichen Ofen vorgenommen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusion und die anschließende Wärmebehandlung bei konstanter oder langsam variierender Temperatur für eine Dauer zwischen 6 und 48 Stunden vorgenommen wird.