DE2359358C3 - Verfahren zum Herstellen von Elektro-Stahlblechen mit hoher magnetischer Induktion - Google Patents

Description

Induktion, bei welchem ein geringe Aluminiummengen wird^ ,. _{somit die} Aufgabe zugrunde, enthaltendes Ausgangsmaterial mit weniger als 4,5 /_o . H£Fr L_n der eingangs genannten Art zu schaffen, Silicium und weniger als 0,06% Kohlenstoff warm- ^erfahre" deremga ξ ^ _magnetischer gewalzt und in Abhängigkeit von dem S,-Gehalt bei ^"hÄw inSnde« hoher B₈-Werte des Stahl-Temperaturen von 750 bis 1200C geglüht sowie 55 *Φ^*^£ _{ohne da}ß die Nachteile hoher anschließend wenigstens einer Kaltwalzung mit einer ^™'^n be° der Schlußglühung in Kauf Reduktion um mehr als 40% unterzogen und einer ^^™_η müssen.

Entkohlungsglühung unterworfen sowie dann einer ^^JJSbVwM erfindungsgemäß dadurch ge-Abschlußglühung bei wenigstens 800⁰C zur Entwick- ^DX_ß ^A^_tr^_stahl._Ausganis_material verwendet

lung sekundärrekristallisierter Körner mit (11O)[OOl]- Krt, «^«»J¹ _{yor der Warmwa}lzung 0,005 bis 0,1 %

Orientierung unterzogen wird. _om,_hpn(,_n Antimon und einen bekannten Gehalt an 0,01 bis

Ein Verfahren der vorstehend wiedergegebenen Antimon um. ^ _{daß eine v0}„_standlge

Gattung ist bereits bekannt aus der britischen Patent- 0,05^^ A»um.mum _{k därrekristallisierten} Körner

schrift 12 76 309. Bei diesem bekannter»Verfahren ^ ™™%S Schtußglühung bei einer höchstens 950°C

im Ausgangsmaterial zwingend ein Aluminiumgehalt JJJ" Temperatur erfolgt,

von 0,01 bis 0,065% vorgeschrieben, uia ™t HiJe betragenaen ι pe _erfi_ndungsgemäßen Verfahrens eines gleichfalls unabdingbar ^f^^^Sticksto^- ^^^^^ _Fortschritt gegenüber dem aus

Eehalts Ausscheidungen von AlN im Gefuge von

äer britischen Patentschrift 12 76 309 bekannten Verfahren ist in erster Linie darin zu sehen, daß beträchtlich niedrigere Glühtemperaturen für »fie Schwßglüh!jng angewendet werfen können, um eine vollständige Entwicklung der Sekundärrekristallisation und damit ausgezeichnete magnetische Werkstoffeigenschaften zu erzielen. Dazu sei unterstrichen, daß erfuuMwgsgemäß behandelte Stähle mit einem Siliciumgehalt von Itwa 3% B₈-Werte von mehr als 1,85 Wb/m^a besitzen, obgleich die Glühtemperatur bei der Sekundärreicristallisations-Glühung lediglich 870⁰C betrug, wie Tabelle I zu entrahmen. Demgegenüber sind bei dem bekannten Verfahren bei vergleichbaren Siliciumgehalten im Stahl Temperaturen von 1200⁰C bei der Abschlußglühung erforderlich.

' Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Er- «.ldung wird das Material mit einem "yalzgrad von 40 bis 89% bei der Kaltwalzung verformt. Außerdem Das Elektrostahl-Ausgangsmaterial zur Durchfüh-

ψΐτά vorzugsweise ein Elektrostahl-Ausgangsmaterial rung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mit Hilfe verwendet, welches 0,02 bis 0,2% Mangan enthält, ao bekannter Stahlerzeugungsvorrichtungen erschmolzen, Ferner hat es sich als besonders vorteilhaft heraus- wozu beispielsweise Konverter, Elektroöfen oder

SM-Öfen dienen. Die Zusammensetzung des Aus-

schlußgtühisng unterworfen, bei welcher die (11O)[OOl]-Orientierung der sekundärrekristallisierten Körner herbeigeführt oder entwickelt wird. _ Die Merkmale dieses Verfahrens lassen sich wie folgt zusammenfassen:

1. 0,005 bis OJ % Sb und O,01 bis 0,05% Al sind in dem Alisgangsmaterial vor der Warmwalzung enthalten;

eine Glühung bei 750 bis 1200⁰C wird in Abhängigkeit von dem Siliciumgehalt vor der abschließenden Kaltwalzung ausgeführt, die abschließende Kaltwalzung wird bei Reduktionen von 40 bis 89% durchgeführt und die sekundärrekristallisierten Körner werden bei einer Temperatur von 800 bis 950° C während der Schlußglühung vollständig entwickelt.

gestellt, daß das Ausgangsmaterial in Form eines Gußblockes oder einer Bramme vor der Warmwalzung einer Glühung bei einer Temperatur von 1200 bis 1300° C unterzogen wird.

Bekanntlich werfen kornorientierte Elektrobleche mit Einzelorientierung hauptsächlich als Eisenkerne für Transformatoren oder andere elektrotechnische Erzeugnisse verwendet. Im Hinblick auf die magne-

gangsma'erials wird auf die angestrebten Eigenschaften des Erzeugnisses abgestellt und mit Hilfe verschiedener »5 bekannter Gießverfahren wird ein Gußblock hergestellt. Der im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verwendende Stahl kann selbstverständlich einer Vakuum-Entgasung unterzogen werden, falls dieses erforderlich erscheint. Außerdem kann das spä-

tischen Eigenschaften werfen von den Herstellern 30 ter auszuwalzende Ausgangsmaterial durcli Strangguß

elektrotechnischer Geräte Elektrostahl verlangt, wel- erzeugt werfen.

ehe sich durch eine hohe magnetische Induktion und Zur Herstellung des erfindungsgemäß zu verwen-

niedrige Eisenverluste sowie niedrige magnetoslriktive denden Ausgangsmaterials kann jedes Stahlherstel-

Abmessungsändeningen auszeichnen. lungsverfahren und jede Abgußtechnik benutzt wer- Die magnetischen Eigenschaften werfen üblicher- 35 den, das erzeugte Material muß jedoch die folgenden

weise durch den B₈-Wert dargestellt, welcher die Zusammensetzungsbedingungen erfüllen:

Kohlenstoff: Silicium: Antimon: Aluminium:

weniger als 0,06% weniger als 4,5% 0,005 bis 0,10%

0,0' bis 0,05%, wobei Aluminium als säurelösliches Aluminium vorliegen muß.

Wenn Kohlenstoff in Mengen vorliegt, welche die

magnetische Induktion bei 8000 A/m des magnetischen Feldes bezeichnet. In jüngster Zeit werfen B₈-Werte von mehr als 1,85 Wb/m² gefordert.

Bei der Erzeugung kornorientierter Siliciurnstähle mit ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften ist es erforderlich, die Sekundärrekristallisation während der Abschlußglühung vollständig ablaufen zu lassen, um eine (11O)[OOl]·Orientierung im Gefüge zu erzielen. Zu

diesem Zweck muß das Wachstum der primärrekristal- 45 oben angegebenen Grenzen überschreiten, so erfordert lisierten Körner bis zu einer hohen Temperatur unter- die Entkohlung in den nachfolgenden Verfahrensdrückt werfen, bei welcher die Sekundärrekristalli- stufen eine lange Zeitdauer, was im Hinblick auf eine sation abläuft. Zur Unterdrückung des normalen wirtschaftliche Verfahrensführung unzweckmäßig ist. Kornwachstums der primärrekristallisier+en Körner Demzufolge ist der maximale Kohlenstoffgehalt auf ist die Verwendung sogenannter Kornwachstums- 5° 0,06% begrenzt.

inhibitoren bekannt, als weiche im allgemeinen Man- Gemäß der Erfindung ist der Kohlenstoffgehalt

gansulfid, Manganselenid u. dgl. benutzt werfen. In nicht notwendigerweise abhängig vom Silicium-Gehalt. jüngerer Zeit ist auch mit AIN-Ausscheidungen ge- Darin ist ein großer Vorteil gegenüber dem aus der arbeitet worden, da Aluminiumnitrid die Ausrichtung USA.-Patentschrift 32 87 183 bekannten Verfahren der sekundärekristallisierten Körner in (11O)[OOl]- 55 zu sehen, bei welchem der Kohlenstcff-Gehalt die Orientierung fördert. Ein derartiger Vorschlag findet B-_eWerte durch seine Feindispersionswirkung auf die sich in der USA.-Patentschrift 32 87 183. AIN-Phase beeinflußt.

Zur Herstellung eines Elektrostahl nach der Er- Der Silicium-Gehalt ist erfindungsgemäß nach oben

findung, der sich durch eine sehr hohe magnetische begrenzt, um auf diese Weise Walzfehler beim KaIt-Induktion, d. h. durch B_g-Werte von mehr als ^6o walzen der Stahlbleche zu vermeiden. 1,85 Wb/m² auszeichnet, wird ein 0,005 bis 0,1% Das hervorstechendste Merkmal des zu verwenden-

Antimon und 0,01 bis 0,05% Aluminium enthaltendes Ausgangsmaterial in der Wärme gewalzt und einer Glühung sowie wenigstens einer Kaltwalzung unterzogen. Bei dieser Kaltwalzung wird im Material die Endabmessung erteilt. Das in der Kälte auf seine Endabmessung herabgewalzte Blech wird einer Entkohlungsglühung unterzogen und sodann einer Ab-

LSOd UtI TUIiIIWVItVlIUtIM luvinii»·. *.-~ ■-- -■

den Ausgangsmaterials ist jedoch darin zu sehen, daß in dem Ausgangsmaterial sowohl Antimon als auch Aluminium vorliegen müssen.

In der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 8 214/63 hat die Anmelderin bereits offenbart, daß sich ein sekundärrekristallisiertes Gefüge mit Goss-Struktur allein durch Zusatz von Antimon zu

Tabelle I

\ Sb	< 0,004 (	),005 bis 0,010 0,025 bis 0,035 0,05 bis 0,10 0,10 bis 0,15	,82 1,78	,68
lösl. Al ^\	,56	,75	,95 1,88	,80
< 0,005	,75	,89 1	,93 1,85	,79
0,010 bis 0,025	,78	,88	,90 1,84	,70
0,025 bis 0,035	1,70	1,85	,84 1,79	,70
0,040 bis 0,050	,65	1,80
0,060 bis 0,090

Einheiten: B, (wb/m*), Sb, Al (Gewichtsprozent)

dem als Ausgangsmaterial dienenden Siliciumstahl beim Erschmelzen erzielen läßt. Es ist jedoch gänzlich neu. Aluminium zusammen mit Antimon zu verwenden. Dieser erfindungsgemäß vorgesehene Zusatz von Aluminium neben einem Antimon-Zusatz führt zu einer beachtlichen Verbesserung der magnetischen Eigenschaften. *»

In Tabelle I sind die gemessenen B₈-Werte von Silicium-Stahlblechen zusammengestellt, welche mit Hilfe des im folgenden beschriebenen Herstellungsverfahrens erzeugt worden waren. Zu Ausgangsmaterialien mit etwa 3% Si und etwa 0,04% C würden »5 unterschiedliche Mengen von Sb und Al zugesetzt und die Ausgangsmaterialien wurden in der Wärme auf eine Dicke von 3 mm ausgewalzt. Dann erfolgte eine Kaltwalzung mit einer Reduktion von 20 bis 80%, eine Glühung bei einer Temperatur von 900 bis 1100° C und eine erneute Kaltwalzung mit einer Reduktion von 50 bis 88%, wodurch kaltgewalzte Bleche mit einer Dicke von 0.3 bis 0,35 mm erzeugt wurden. Diese kaltgewalzten Bleche wurden in feuchtem Wasserstoff bei 820° C entkohlt und bei 870° C einer 30stündigen Abschlußglühung unterworfen, um die sekundärrekristallisierien Körner vollständig zu entwickeln. Daran anschließend wurde eine 5stündige Glühung bei 1200⁰C ausgeführt, um die Si-Stahlfertigprodukte zu erzielen. Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, lassen sich dieerfindungs- 4» gemäßen Stähle mit B₈-Weiten von mehr als 1,85 wb/m⁴ lediglich dann erzeugen, wenn Sb in einem Bereich von 0.005 bis 0,10% und Al in einem Bereich von 0,01 bis 0,05 % vorliegen. Außerhalb dieser Bereiche, d. h. bei zu großen oder zu kleinen Gehalten an Sb und Al, ist der angestrebte B₈-Wert nicht zu erzielen, sondern liegt meistenteils nur leicht oberhalb von 1,80 wb/m^l, da die Sekundärrekristallisation nur unvollständig abläuft, oder da selbst bei vollständig abgelaufener Sekundärrekristallisation die Aggregation der Sekun- So därkörner mit (110)[001]-Orientierung unzureichend ist.

Es ist demzufolge äußerst wichtig, daß Ausgangsmaterialien mit sowohl 0,005 bis 0,10% Sb als auch 0,01 bis 0,05% Al verwendet werden. SS

Hinsichtlich der außer den vorstehend genannten Bestandteilen C, Si, Sb und Al enthaltenen weiteren Bestandteile existieren insoweit keine Beschränkungen, als gewährleistet ist, daß diese übrigen Bestandteile keine negativen Einflüsse auf die Glühbehandlung, das β» Kaltwalzverhalten und insbesondere auf die Temperaturausübung, bei welcher die sekundänckristaflisierten Körner entwickelt werden. So muß insbesondere Mangan in einer Menge von etwa 0,02 bis 0,20% im Hinblick auf die Warmbrüchigkeit bei der Wannbe- «5 arbeitung vorhanden scm. Daß den obengenannten Erfordernissen im Hinblick auf seine Zusammensetzung entsprechende Ausgangsmaterial wird einer Warmwalzung unterzogen. Bei dem bereits bekannten Verfahren muß die Temperatur, auf welche die Brammen vor dem Warmwalzen aufgeheizt werden genau überwacht werden, um zunächst eine feste Lösung und dann das Ausscheiden von feinem MnS oder MnSe zu erzielen. So muß die Bramme im allgemeinen auf eine Temperatur von mehr als 1300⁰C erhitzt werden, wenn Ausscheidungen von MnS oder MnSe verwendet werden.

' Demgegenüber werden erfindungsgemäß sowohl Sb als auch Al als Inhibitor des Primärkornwachstums eingesetzt, wie bereits erläutert. Wird Sb als Inhibitor verwendet, so braucht die Aufheiztemperatur für die Brammen nicht immer oberhalb von 1300°C zu liegen. Sb entfaltet seine Inhibitorfunktion gegenüber dem Primärkornwachstum nicht durch die ausgeschiedene Dispersions-Phase, wie dieses bei MnS oder MnSe der Fall ist, da Sb selbst als das gelöste Atom die Inhibitorfunktion ausübt Ist Sb in dem erfindungsgemäß zu behandelnden Werkstoff enthalten, so kann als Aufheiztemperatur für den Block oder für die Bramme eine relativ niedrige Temperatur von etwa 1200 bis 1300⁰C verwendet werden, was zur Folge hat, daß die Lebensdauer der Aufheizöfen verlängert wird und daß die Ungleichmäßigkeit der Eigenschaften des hergestellten Erzeugnisses, welche die Folge einer ungleichmäßigen Erhitzung sind, vermieden werden.

Die in der Wärme auf Dicken von 2 bis 4 mm heruntergewalzten Bleche werden anschließend wenigstens einer Kaltwalzung unterzogen, in welcher dem Material die endgültigen Abmessungen erteilt werden. In diesem Fall ist es erforderlich, eine Glühung oder eine Zwischenglühung zwischen einer ersten und einer zweiten Kaltwalzung des wamrgewalzten Bleches vorzunehmen, um das Aggregations-Gefüge der vor der abschließenden Kaltwalzung kristallisierten Körner soweit als möglich regellos zu gestalten. Die Temperatur der Glühung oder der Zwischenglühung zwischen den Kaltwalzschritten hängt von dem Si-Gehalt ab. Mit steigendem Si-Gehalt wird die Glfihtemperatui gesteigert, so daß beispielsweise bei einem Siliciumstahl mit 3% Si Temperaturen von 850 bis 1200⁰C bevorzugt werden.

F i g. 1 zeigt den Einfluß der Glühtemperatur auf dii Aggregationsstruktur der kristallisierten Körner ii einem geglühten warmgewalzten Blech mit einer Dick von 3 mm und einem Gehalt an 2,95% Si, 0,03% SI und 0,2% Al. Die Abrisse des Schaubildes zeigt dt Glühtemperatur nach der Warmwalzung, wohingege die Ordinate des Schaubildes das Verhältnis der Rom genstrahl-Reflektionsmtensität des geglühten warn gewalzten zu untersuchenden Probekörpers gegenübe der Röntgenstrahl-Reflektionsintensität einer Nortna probe, in welcher sich die kristallisierten Körner i beliebiger Anordnung befinden. Dieser Röntgenstrah

Reflektionsintensitätstest wurde zum einen im Hinblick auf die kristallisierten Körner in der Oberfläche des warmgewalzten Bleches und zum anderen im Hinblick auf die kristallisierten Körner in der Blechmitte ausgeführt, wozu das warmgewalzte Blech abgeschliffen wurde. Nähert sich das Röntgenstrahl-Reflekttonsintensitätsverhältnis dem Wert 1, so nähert sich die Aggregationsstruktur der kristallisierten Körner dem Aufbau einer Normalprobe und ist das Gefüge bzw. die Struktur zu regelloser Orientierung homogenisiert. Demzufolge ist aus Fig. 1 zu ersehen, daß die Homogenisierung innerhalb eines Temperaturbereichs von 850 bis 1200°C erfolgt. Die gleichen Ergebnisse werden auch erhalten, wenn nach der ersten Kaltwalzung eine Zwischenglühung ausgeführt wird.

Fig. 2 zeigt die Beziehung der im folgenden noch näher beschriebenen magnetischen Eigenschaften des erzeugten Enderzeugnisses zu der Temperatur der Homogenisierungsglühung. Das warmgewalzte Blech (A) mit einer Dicke von 2,4 mm und mit einem Gehalt an 2,9°_o Si, 0,02% Sb und 0,028% Al sowie das warmgewalzte Blech (B) mit einer Dicke von 2,4 mm und einem Gehalt von 2,9% Si, 0,02% Se und 0,025% Al wurden der Homogenisierungsglühung bei verschiedenen Temperaturen unterworfen, worauf die geglühten Bleche in der Kälte bei Reduktionen von 85% ausgewalzt wurden, um ein kaltgewalztes Blech mit einer Dicke von 0,35 mm zu erzeugen. Diese kaltgewalzten Bleche wurden anschließend einem Entkohlungsglühen und einer Sekundärrekristallisations-Glühung bei 85O°C über 50 h und einer Abschlußglühung bei Π 80° C unterzogen. Insbesondere die Kurve A in F i g. 2 gibt das Elektrostahl-Blech nach der Erfindung mit Sb- und Al-Gehalten wieder. Wie ersichtlich, kann beim Vorliegen von Sb und Al ein sehr großer B₈-Wert über den relativ weiten Bereich von Temperaturen für die Homogenisierungsglühung von 850 bis 1150⁰C erzielt werden, während beim Fehlen von Sb die zu hohen B₈-Werken führende Glühtemperatur auf einem engen Bereich um etwa 1100⁰C beschränkt ist. wie der Kurve B zu entnehmen. Ein derartiger weiter Bereich erfolgreich zu verwendender Homogenisierungstemperaturen ist mit den im Stand der Technik bekannten Verfahren, welche AlN zusammen mit S oder mit Se verwenden, nicht erzielbar. Diese technisch und wirtschaftlich relevante Vergrößerung des Glühtemperaturbereichs stellt eine ganz besonders vorteilhafte Leistung der Erfindung dar.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt wenigstens eine Kaltwalzung, wobei jedoch in jedem Fall die Reduktion der abschließenden Kaltwalzung 40 bis 89% betragen muß. Daß in Fig. 3 dargestellte Schaubild zeigt die Beziehung des B₈-Wertes zu der Reduktion bei auf folgende Weise erzeugten Stahlblechen: Wanngewalzte Bleche mit Dicken von einerseits 3 mm und andererseits 2 mm, die jeweils 2,9 % Si, 0,02 % Sb und 0,017 % Al enthielten wurden bei verschiedenen Kombinationen von Reduktionen einer ersten und einer zweiten Kaltwalzung unterzogen, um unter Zwischenschaltung einer Zwischengiühung bei einer Temperatur von 900 bis 1050° C zu der Endabmessung von 0,3 mm Dicke zu gelangen. Die erzeugten Bleche wurden einer Entkohlungsglühung und nachfolgende einer 50stündigen Sekundärrekristallisations-Glühung bei 870° C unterzogen, woran sich eine Sstünd ige Reinigungsglfihung bei 1150° C anschloß. In Fig. 3 sind mit 1Ä und 2R die erste bzw. die zweite Kaltwalzreduktion bezeichnet. Folglich entsprechen lediglich die Kombinationen von IR: 0% und IR: 90% bei dem warmgewalzten Blech mit einer Dicke von 3 mm sowie IR: 0% und 2R: 85% bei dem warmgewalzten Blech mit einer Dicke von 2 mm einer einstufigen Kaltwalzung, während alle anderen Kombinationen das zweistufige Kaltwalzen wiedergeben. Somit entsprechen die erstgenannten 90 und 85% jeweils der abschließenden Kaltreduktion, während bei den letztgenannten die Reduktionen in 2Λ den abschließenden Kaltwalzreduktionen entsprechen. Wie aus F i g. 3 ersichtlich, sind bei beiden warmgewalzten Blechen mit Dicken von 3 und 2 mm B_g-Werte von mehr als 1,85 wb/m² innerhalb der Reduktion von 40 bis 89 % bei der abschließenden Kaltwalzung erziel-

»5 bar. In diesem Fall gibt es keinen direkten Einfluß auf die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ob die erste Kaltwalzung ausgeführt wird oder nicht und gleichfalls hat die Reduktion der ersten Kaltwalzung keinerlei Einfluß auf die Wirksamkeit.

ao Mit Hilfe der bereits bekannten Verfahren war es niemals möglich B₈-Werte von mehr als 1,85 wb/m² in einem derartigen breiten Bereich von Reduktionen bei der Abschlußkaltwalzung zu erzielen, wie dieses mit Hilfe des Erfindungsverfahrens möglich ist. Diese

»5 Erzielung hoher B₈-Werte in einem breiten Kaltwalz-Reduktionsbereich ist eine Folge der spezifischen Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Ausgangsmaterials und der relativ niedrigen Glühtemperatur, die bei der im folgenden näher erläuterten Sekundärrekristallisation angewendet wird. Außerdem können, wie Fig. 3 zu entnehmen, mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gleichmäßige B₈-Werte in einem breiten Reduktionsbereich unabhängig von der Dicke des warmgewalzten Bleches erzielt werden. Diese genannten Vorzüge sind von höchster wirtschaftlicher Bedeutung.

Ein weiteres erfindungswesentliches Merkmal besteht in der Abschlußglühung, welches sich dem Entkohlungsglühen anschließt. Bis jezt sind Abschluß-

♦° glühungen bei hohen Temperaturen von mehr als 1000°,C ausgeführt worden, um gleichzeitig das Wachstum der sekundärrekristallisierten Körner und die Entfernung von Verunreinigungen (hauptsächlich Se, S und N) in den Blechen zu erzielen. Demgegenüber

♦5 werden bei dem Verfahren nach der Erfindung das Wachstum der sekundärrekristallisierten Körner und die Entfernung der Verunreinigungen in getrennten Temperaturbereichen erzielt. Das heißt, daß die SekundärrekristaUisation bei einer so niedrig wie möglichen Temperatur erfolgt und daß dann die Entfernung dei Verunreinigungen bei einer relativ hohen Temperatui vorgenommen wird.

Fig. 4 zeigt die Beziehung der Glühtemperatur zi dem Verhältnis der SekundärrekristaHisation und zi dem B₈-Wert von Stahlblechen, die dadurch erhaltei wurden, daß die im folgenden beschriebenen Behänd lungen der warmgewalzten Ausgangsmaterialien A B und C vorgenommen wurden, wobei die ge nannten Ausgangsmaterialien die in der folgendei

Tabelle II zusammengestellten Zusammeosetzungei besaßen.

Bei den in Tabelle II zusammengestellten Zusammen Setzungen entspricht lediglich das Ausgangsmaterial / den Bedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens

⁶S da das Ausgangsmaterial B nicht Ober den erfmdungs gemäß definierten Gehalt an Sb verfügt und das Aus gangsmaterial C nicht die Gehalte an Al und SI besitzt, die erfindungsgemäß vorgeschrieben sind.

609 68232

Tabelle Il

Si

Al

Sb

Sc

A 0,030 2,91

B 0,037 2,88

C 0,028 2,95

Einheit: Gewichtsprozent

wurden in folgender
gangsmaterialien aus

eTner

83»/ uiterwörfef
vor(°0 35 Z _2U
T

0,020 0,025 0,003

w⁸Kli,A^{n A Und B} Weise behandelt. Diese Aus-

Silicium-Stahlblechen wurden ^Zwischf^nglühu"^g «» 1050° C

wurden eineT Fntknhh-f r J ^kaltgewalz,,^ten serstoff von 850 ί nt f ⁿ⁸ h" 'Γ!?*™

0,021
0,002
0,002

Spuren

0,022

0,013

0,003
0,005
0,003

t ^aUJ^gefÜhrten

^{lisati0n beträgt} üblicherweise 5 bis 120 h, wobei diese Zeitdauer in Abhängiekeit von der Temperatur der Aufheizcharakteristik u dgl schwankeTann

Die Charakteristik des erfindungsgemäßen Verfahrens im Hinblick auf die Abschlußglühung besteht ^derin' ^{daß die} ^kundärrekristallisierten Körner vollhändig entwickelt sind und daß soweit, wie dieses Ziel ^{ZU verwirkli}^en ist, die Erhitzung als ein Halten auf

ÄS^{oder eine allmählichf}

Erfindungsgemäß ist der die magnetische Induktion

^{SatIOn V0llendet ist}· Demzufolge kann die Abschluß-

^Fali^{sjedoch ei}

Si in dem Temperaturbereich von ÄS tow?? dfc Sekundärrekristallisation nicht auftreten, oder falls sie auftritt, so kann der angestrebte B₈-WeH nicht erzielt werden. Demgegenüber werden bei dem Stahlblech A mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung etwa 100% des Verhältnisses der Sekundärrekristallisation bei einer relativ niedrigen Temperatur von 830 bis 950⁰C erzielt, was sowohl für Fig. 4 als auch für Fig. 5 gilt. Das bedeutet, daß die Sekundärrekristailisation im wesentlichen vollständig abgelaufen ist und daß ein hoher B₈-Wert erzielt wurde.

Es ist ein charakteristisches Kennzeichen des ertindungsgemäßen Verfahrens, daß die Sekundärrekristal- !isation vollständig bei relativ niedrigen Temperaturen entwickelt werden kann. Der höhere B₈-Wert kann durch geeignete Auswahl der Sekundär-Rekristallisationstemperatur entsprechend der Zusammensetzung des Ausgangsmaterials, der Temperatur der Zwischenglühung und der abschließenden Kaltwalzreduktion entsprechend der Lehre des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten werden.

Die Temperatur, bei welcher die Sekundärrekristal- !isation bei derart niedrigen Temperaturen ausgelöst wird, hängt von dem Si-Gehalt ab. Ist der Si-Gehalt niedrig, so tritt die Sekundärrekristallisation bei etwa 800⁰C auf, während bei hohem Si-Gehalt eine höhere Temperatur erforderlich ist. Wie aus den F i g. 4 und 5 zu ersehen, sinken die B₈-WeHe jedoch ab, falls die Sekundärrekristallisations-Temperatur 95O°C überschreitet. Demzufolge ist die erfindungsgemäß aniuwendende SekundärVekristallisations-Tfmperaturauf 800 bis 950"C beschränkt. Die notwendigVzeitdaueV zur vollständigen Entwicklung der Sekundärrekristal-

festeigert.

Zefchnun,^SlST H⁸ ^ ^¹¹⁰¹"¹⁸ ^
^'^{Chnung verwi}«en. In dieser zeigt

^F'^8- ' ^{em Sch}aubild, welches die Beziehung der ^T.^emperatur der Homogenisierungsglühung des SiIi^clumstanI^s mit der erfindungsgemäßen Zusammenset- ^"^ng.^{zu dem Rö}ntgenstrahlreflektions-Intensitätsver^hä'tn>sses der geglühten Bleche zeigt,

^Flg" ^{2 ein} Schaubild, welches die Beziehung der ^H?^mo8^enisierungsglüh-Temperatur auf den B₈-Wert ^Zeigt' ^{wobei einem ei}"findungsgemäß zusammengesetzf^en Silicium-Stahl ein Stahl gegenübergestellt ist, der '" ^seiner Zusammensetzung von der Erfindung abweicht,

^F.^ig· ^{3 ein} Schaubild, welches die Beziehung ver^chiedener Kaltwalzungs-Reduktionsraten auf den ^Be-Wert zeigt, wobei die warmgewalzten Bleche ^Dlck.^e" ^v°n 3 bzw. 2 mm besitzen,
„ ^Fig- ^{4 ein} Schaubild, welches die Beziehung der ^{Sekundärre!c}ristaHisationsternperatur zu dem Verhält ^ms. ^{der Sekunc}lärrekristallisation und zu dem B_a-Wert Zf'gt* wobei die dargestellten Ergebnisse dadurch er-²^ ^"fen. daß die in Rede stehenden Behandlungen ^{mit en warm}gewalzten Ausgangsblechen durchgeführt *"^Γ«1εη, welche die in Fig. 2 zusammengestellten ^Zusammensetzungen erhielten, und

. ^F' g· 5 ein Schaubild, welches die Ergebnisse wiederjf^bt' ^die **> «"er zeitlich ausgedehnteren Glühtw^han<H"ng als im Falle von Fig. 4 erzielt wurden.

^d'^{en£n !edighch} £*" ^" ^llen keinesfalls eine

dar. Unter der Bezeich-

vSehi

Beispiel 1

Ein Gußblock aus Si-Stahl mit 0,04% C, 2,90% Si, 0,03 % Sb und 0,025 % Al wurde vorgeblockt und dann 1 h lang auf 1250° C erhitzt, woran sich eine kontinuierliche Warmwalzung auf eine Dicke von 3 mm anschloß. Das 3 mm-Blech wurde mit einer Reduktion von 75% kaltgewalzt, dann 5 min lang bei IOOO^C geglüht und erneut einer Kaltwalzung mit 60%iger Reduktion auf eine Abmessung von 0,3 mm Dicke unterzogen. Sodann wurde das Blech in feuchtem Wasserstoff 5 min lang bei 820° C entkohlt und einer Abschlußglühung unterzogen. Bei dieser Abschlußglühung wurde 50 h lang eine Temperatur von 87O°C aufrechterhalten, um eine gänzliche Entwicklung der sekundärrekristallisierten Körner zu erzielen, worauf die Temperatur auf 1180⁰C gesteigert und 5 h lang gehalten wurde. Der B₈-Wert des hergestellten Erzeugnisses betrug 1,90 wb/m².

Beispiel 2

Ein Gußblock aus Si-Stahl mit 0,040% C, 2,90% Si, 0,020% Sb und 0,022% Al wurde vorgeblockt und dann 1 h lang auf 132O°C erhitzt, woran sich eine kontinuierliche Warmwalzung anschloß, die zu einer Blechstärke von 3,0 mm führte. Sodann folgten eine Kaltwalzung mit einer 50%igen Reduktion und eine 5minütige Glühung bei 950⁰C. Nach dieser Glühung wurde das Blech von 950° C über einen Zeitraum von 300 see auf 450⁰C abgekühlt. Sodann wurde das geglühte Blech in der Kälte mit einer 80%igen Reduktion ausgewalzt, um eine Endabmessung von 0,30 mm Dicke zu erzielen. Danach erfolgte eine 5minütige Entkohlungsglühung bei 82O⁰C und wurde die Abschlußglühung ausgeführt. Bei der Abschlußglühung wurde 70 h lang eine Temperatur von 850° C aufrechterhalten, um die sekundärrekristallisierten Körner vollständig zu entwickeln, worauf die Temperatur auf 1200⁰C gesteigert wurde, weiche 5 h lang gehalten wurde. Der B₈-Wert des hergestellten Erzeugnisses betrug 1,92 wb/m².

Beispiel 3

Ein Gußblock aus Si-Stahl mit 0,040% C, 2,95% Si, 0,019% Sb, 0,02% Al und 0,055% Mn wurde in der Wärme auf eine Dicke von 2,4 mm ausgewalzt, dann 5 min lang bei 960° C geglüht mit 85%iger Reduktion kaltgewalzt und einer Entkohlungsglühung sowie einer Abschlußglühung unterworfen. Bei der Abschlußglühung wurde die Temperatur von 800 auf 1000⁰C mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 7°C/h gesteigert, um die sekundärrekristallisierten Körner vollständig zu entwickeln. Eine Temperatur von 1180⁰C wurde über 5 h aufrechterhalten. Der B₈-Wert des erhaltenen Erzeugnisses betrug 1,91 wb/m⁸.

Beispiel 4

Ein Stahlblock aus Si-Stahl mit 0,021 % C, 2,93 % Si, 0,035% Mn, 0,023% Sb, 0,022% Al und 0,004% S wurde in der Wärme auf eine Dicke von 3 mm ausge-

walzt, bei 50%iger Reduktion kaltgewalzt, 7 min lang bei 900⁰C geglüht und erneut mit einer 80%igen Reduktion kaltgewalzt, um eine Endabmessung von 0,30 mm Dicke zu erzielen. Sodann wurde eine lOminütige Entkohlungsglühung bei 820⁰C und unmittelbar anschließend die Sekundärrekristallisations-Glühung bei 870⁰C über 6,5 h ausgeführt, woran sich das Reinigungsglühen über 6 h bei IOOO°C anschloß. Der B₈-Wert des erhaltenen Erzeugnisses betrug ίο |,91 wb/m².

Beispiel 5

Ein Gußblock aus Si-Stahl mit 0,040% C, 2,90% Si, 0,020% Sb und 0,020% Al wurde in der Wärme auf eine Dicke von 2,4 mm ausgewalzt, dann 5 min lang bei 1000⁰C geglüht, bei 85%iger Reduktion kaltgewalzt und dann einem Entkohlungs- und einem Abschlußglühen unterzogen. Bei der Abschlußglühung wurde 50 h lang eine Temperatur von 860" C gehalten, um

ao die sekundärrekristallisierten Körner vollständig zu entwickeln. Sodann wurde die Temperatur auf 1180⁰C gesteigert, welche 5 h lang gehalten wurde. Der B₈-Wert des hergestellten Erzeugnisses Vetrug 1,95 wb/m .

^a5 Beispiel 6

Ein auf 3,0 mm Dicke in der Wärme ausgewalztes Si-Stahlblech mit 0,030% C, 2,90% Si, 0,015% Sb und 0,022% Al wurde bei 40%iger Reduktion kaltgewalzt, bei 1050⁰C geglüht und erneut bei 84%iger Reduktion einer Kaltwalzung unterzogen, um eine Endabmessung von 0,30 mm Dicke zu erzielen. Eine Entkohlungsglühung sowie eine Abschlußglühunf wurden ausgeführt. Bei der Abschlußglühung wurde 70 h lang eine Temperatur von 86O⁰C aufrechterhalten, um die sekundärrekristallisierten Körner vollständig zu entwickeln und die Temperatur wurde auf 1180⁰C gesteigert, welche 5 h lang gehalten wurde. Der B₈-Wert des erzielten Erzeugnisses betrag 1,93 wb/m².

Beispiel 7

Ein Gußblock aus Si-Stahl mit 0,032% C, 0,82% Si 0.033% Mn, 0,027% Sb, 0,019% Al und 0.004% S wurde in der Wärme auf eine Dicke von 2,0 mm aus gewalzt, dann bei 20%iger Reduktion einer Kaltwal· zung unterzogen, 5 min lang bei 900⁰C geglüht unc erneut bei 82%iger Reduktion einer Kaltwalzunj unterzogen, um eine Endabmessung von 0,30 mm Dick« zu erzielen. Eine Entkohlungsglühung wurde 5 mir lang bei 790° C durchgeführt, woran sich eine Sekun därrekristallisations-Glühung bei 800° C über 90 h um eine 5stündige Reinigungsglühung bei 890⁰C an schlossen. Der B₈-Wert des erzielten Erzeugnisse betrug 1,98 wb/m².

Wie bereits erwähnt kann mit Hilfe des erfindungs gemäßen Verfahrens Elektro-Stahlblech erzeugt wer den, welches einen magnetischen Induktionswert B von mehr als 1,85 wb/m² besitzt, wobei die Erzeugung dieser Elektro-Stahlbleches in großtechnisch durch führbarer Weise bei gleichmäßiger Qualität durch fahrbar ist.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. srzunnen. Nach der genannten

   Patentansprüche: ί£55^inliainnitridABSScheidung stattfin-

   blechen mij hoher magnetischer Induktion bei 5 -g* ^JJ^Jtai. Im Anschluß an <iie dann folwelchem ein geringe Aluminiuinmengen enÄalten- gnde^Shlunfisbehandlung wird die Glühung zur des Ausgangsmaterial mit weniger ais 4^% SiIi- f^ ™°SdärekristaUisierter Körner nut der

   blechen mij hoher magnetischer Induktion

   welchem ein geringe Aluminiuinmengen enÄalten- gnde^Shlunfisbehandlung wird die g

   des Ausgangsmaterial mit weniger ais 4^% SiIi- f^ ™°sSdärrekristaUisierter Körner nut der cium und weniger als 0,06% Kohlenstoff wann- .^SSioStoiing vorgenommen, wobei m Ab- * gewalzt und in Abhängigkeit von dem Si-Gehatt |«ten ^ Schalt unterschiedliche Glühgeglüht sowie anschließend wenigstens «iner Kalt « JjWJ^J. Anwendung gelangen, die be. einem walzung mit einer Reduktion um mehr als 40% ..*Ρϊ««2*| ^sgangsmateriSl bei 870⁰C, bei Siurterzogen und«mer EntkoWwngsglühasg unter- .^«JjHjJS «hSStC und bei Si-Gehalten von worfen sowie dann tiner A^chlußglühung bei g«·*^^* 3% bei 1200°C Hegen. Vor der wenigstens- 800⁰C zur Entwicklung sekundär- etwa 2 bisimeftr m /^ _{en Verfahren e}ine

   iekrSlisierterKornermitaiO^pXU^rient^ng ^ gj^^f £ Shlungsbedingungen vorzu- »nterzogenwird, dadurch gekennzeich- »#™* ^r ^dfeangesti-ebten guten elektrischen Eigenn e t, daß ein Elektrostahl-Ausgangsmatenal ver- nritanra. um WJ erweichen, wendet wird, welches vor der. Warmwalzung «^*»2?KSd«» ist jedoch insofern nach-0,005 bis 0,1% Antimon und einen bekannten Dieses^MKa _{rf krte} siliciumstahl, die fur die

   Gehalt an 0,01 bis 0,05% Aluminium enthalt, und ao teüig, Jj^Td_{116 besO}ndere Bedeutung besitzen, daß eine vollständige Entwicklung der sekundär- ^otechmk ^ ^ ^ ^ ^ _95QOC

   rekristallisierten Körner wahrend dei Schlußglu- ^^'^ärrekn^liisations-Glühung erzeugt werden hung bei einer höchstens 950X betragenden J^ekundarrekns^^ ^ _etwal%SiinsA

   Temperatur erfolgt. fartt werden Siliciumreichere kornorientierte Elek-
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- »5 f***™*°-JZl_T Siliciumgehalt in der Größenzeichnet, daß bei der Kaltwalzung eine Reduktion ^^'^^y^d _mehr liegt, können mit dem um 40 bis 89% durchgeführt wird SSnSn Verfahren lediglich unter Anwendung von
3. 3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekenn- bc*annft»v«WM»« S^ ^ ^_{0 c} ^^ zeichnet, daß das Elektrostahl-Ausgangsmatenal ^Sn wai aus Kostengründen zweifach nachteilig 0,02 bis 0,20% Mn enthält. ³° JJ**"* *™_eTsaXs beträchtliche Energiekosten und
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ^ν^:" Sn beträchtlicher Verschleiß der feuerzeichnet, daß ein Gußblock oder e,ne Bramme des ^^e _n ^eS₀S_auski_ei_dungen zu Buche schlägt. Elektrostahl-Ausgangsmatenals vor der Warm- festen ^^un^ⁿ _f* _{tlichten japa}nischen Patentanmelwalzung einer Glühung bei einer Temperatur von Aus αer βr ^ ^.^ _{bekannt) wen}ig_Stens eines 1200 bis 1300C unterzogen wird 35 der Elemente Blei, Antimon, Niob und Tellur einem
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekenn- «rH^S hinzuzufügen, um das Wachstum der zeichnet, daß nach der bei einer Temperatur von ^?™^,Ken Körner zu hemmen und um 800 bis 950 C vorgenommenen Abschlußgluhung g ^™«^ _Körner der angestrebten eine Reinigungsglühung bei einer herkömmlichen g .""^"^'^ _hai_ten. Dabei werden Antimonhöher gewählten Temperatur ausgewählt w.rd. ν Oriratierunj· zu er ^ _Q{ ^^
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Zusätze in einer Menge ^ _Verfahrens zeichnet, daß die Absch.ußglühung über e.nen ^s/_r ^h£_en^_g^^^^

   Zeitraum von 5 bis 120 h erfolgt. S dfe Stellten Anforderungen noch nicht befned.-

   45 gen. Außerdem ist der genannten Japanischen Patent-Anmeldung eine Glühbehandlung bei UOO C im An-