DE2422075A1 - Verfahren zum herstellen von siliciumstahl mit hoher permeabilitaet - Google Patents
Verfahren zum herstellen von siliciumstahl mit hoher permeabilitaetInfo
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Description
Verfahren zum Herstellen von Silicium-Stahl
mit hoher Permeabilität
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum' Herstellen von elektromagnetischem
Si-Stahl mit Würfel-Auf-Kanten-Orientierung und einer Permeabilität von wenigstens I85O G/0 bei 10 0 .
Orientierte Silicium-Stähle mit 2,6 bis 4/6 Silicium werden im
allgemeinen mit Hilfe von Verfahren hergestellt, welche Warmwalzen, eine zweifache Kaltreduktion, eine Glühbehandlung bevor
jeder Kaltv/alzung und eine Hochtemperatur-Texturglühung
umfassen. Diese Stähle sind durch Permeabilitäten bei 10 0 von 1790 bis 1840 G/0 gekennzeichnet.
In den letzten Jahren sind Siliciumstähle mit Permeabilitäten von mehr als I85O G/0 bei 10 0Q in einer Anzahl von Patent-Schriften
beschrieben worden. Von diesen Patentschriften sind die US-Patentschriften 3 28? 183; 3 632 456 und 3 636 5?9 aus
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dem Blickwinkel des Herstellungsverfahrens am interessantesten. Der US-PS 3 287 183 ist zu entnehmen, daß ein Stahl mit spezifischen
Gehalten an Kohlenstoff, Silicium, Aluminium,
Schwefel und Eisen durch 5 "bis 40%ige Kaltwalzung, Glühung
bei 950 bis 1200 0G zwecks Ausscheidung von AlN , 81 bis
95%ige Kaltwalzung, Entkohlung und Schluß-Texturglühung zu
einem Siliciumstahl von hoher Permeabilität verarbeitbar ist. In noch jüngerer Zeit wurden vergleichbare Verfahren oder
Arbeitsweisen für vergleichbare Legierungen in den US-Patentschriften 3 632 456 und 3 636 579 beschrieben.' Alle diese Patentschriften stellen auf Abkühlungsgeschwindigkeiten im Anschluß an diejenige Glühung ab, bei welcher AlK ausgeschieden worden ist. Nach der US-PS 3 632 456 wird warmgewalztes Bandmaterial in Abhängigkeit vom Siliciumgehalt bei einer Temperatur zwischen 750 und 1200 C geglüht, worauf das geglühte
Bandmaterial rasch abgekühlt und sodann wenigstens zwei Kaltwalzungen unterzogen wird. Nach der US-PS 3 636 579 wird ein
Stahl mit 2,5 bis 4% Silicium bei einer Temperatur von 950 bis 1200 G geglüht, von dieser Temperatur auf eine Temperatur von wenigstens 400 0C abgeschreckt und dann kaltgewalzt.
Schwefel und Eisen durch 5 "bis 40%ige Kaltwalzung, Glühung
bei 950 bis 1200 0G zwecks Ausscheidung von AlN , 81 bis
95%ige Kaltwalzung, Entkohlung und Schluß-Texturglühung zu
einem Siliciumstahl von hoher Permeabilität verarbeitbar ist. In noch jüngerer Zeit wurden vergleichbare Verfahren oder
Arbeitsweisen für vergleichbare Legierungen in den US-Patentschriften 3 632 456 und 3 636 579 beschrieben.' Alle diese Patentschriften stellen auf Abkühlungsgeschwindigkeiten im Anschluß an diejenige Glühung ab, bei welcher AlK ausgeschieden worden ist. Nach der US-PS 3 632 456 wird warmgewalztes Bandmaterial in Abhängigkeit vom Siliciumgehalt bei einer Temperatur zwischen 750 und 1200 C geglüht, worauf das geglühte
Bandmaterial rasch abgekühlt und sodann wenigstens zwei Kaltwalzungen unterzogen wird. Nach der US-PS 3 636 579 wird ein
Stahl mit 2,5 bis 4% Silicium bei einer Temperatur von 950 bis 1200 G geglüht, von dieser Temperatur auf eine Temperatur von wenigstens 400 0C abgeschreckt und dann kaltgewalzt.
Diese auf bekannte Weise hergestellten kornorientierten Siliciumstähle
konnten jedoch im Hinblick auf ihren Gefügeaufbau und auf die daraus resultierenden magnetischen Eigenschaften noch
nicht befriedigen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches die Erzeugung
qualitativ verbesserter Elektrostähle gestattet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine
Si-Stahlschmelze, enthaltend bis .zu 0,07% Kohlenstoff, 2,60
bis 4,0% Silicium, 0,03 bis 0,24% Mangan, 0,01 bis 0,07% Schwefel,
Si-Stahlschmelze, enthaltend bis .zu 0,07% Kohlenstoff, 2,60
bis 4,0% Silicium, 0,03 bis 0,24% Mangan, 0,01 bis 0,07% Schwefel,
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0,015 "bis 0,04% Aluminium, bis zu 0,02% Stickstoff und 0,1 "
bis 0,5% Kupfer erzeugt und abgegossen und der· Stahl in der Wärme zu Warmband ausgewalzt wird, daß der Stahl wenigstens
einer Kaltwalzung unterzogen und vor der Schlußkaltwalzung einer Schlußglühung unterzogen wird, und daß der Stahl entkohlt
und einer Schlußtexturglühung unterzogen wird, wobei die Schlußglühung vor der Schlußkaltwalzung bei einer Temperatur
von 760 bis 1177 °C über einen Zeitraum von 15 Sekunden
bis 2 Stunden vorgenommen wird, der Stahl von einer Temperatur
unterhalb von 927 0C und oberhalb von 399 0C auf eine
Temperatur von wenigstens 260 C mit einer Geschwindigkeit abgekühlt wird, die rascher ist als bei Abkühlung an ruhender
Luft, von der maximalen Glüht emperatur auf jene Temperatur unterhalb von 927 °C und oberhalb von 399 G mit einer Geschwindigkeit
abgekühlt wird, welche nicht rascher ist als bei Abkühlung an ruhender Luft und wobei der abgekühlte Stahl
mit einer Reduktion um wenigstens 80% kaltgewalzt wird.
Das vorstehend gekennzeichnete Verfahren nach der Erfindung stellt somit ein verbessertes Erzeugungsverfahren für Siliciumstahl
mit Würfel-Auf-Kanten-Orientierung und einer Permeabilität von wenigstens 1850 G/0 bei 10 0Ω im Hinblick auf einen
e e
Stahl bestimmter chemischer Zusammensetzung dar. Das Verfahren umschließt die folgenden Schritte: Siliciumstahl wird vor
der Schlußkaltwalzung bei einer Temperatur von 760 bis 1177 °C
geglüht; der Stahl wird von einer Temperatur unterhalb von 927 C und oberhalb von 399 C auf eine Temperatur von wenigstens
260 C mit einer Geschwindigkeit abgekühlt, welche größer
.oder rascher ist als bei Abkühlung an ruhender Luft und wird von der maximalen Glühtemperatur auf jene Temperatur unterhalb
-jon 927 und oberhalb von 399 0C mit einer Geschwindigkeit
abgekühlt, welche nicht rascher oder größer ist als der Abkühlung an ruhender Luft; und der .Stahl wird mit einer Reduktion
von wenigstens 80% in der Kälte verwalzt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von den aus den zuvor genannten US-Patentschriften 3 287 ^ 83;
3 632 4-56 und 3 636 579 bekanntgewordenen Verfahren dadurch,
daß die US-PS 3 287 183 nicht auf Abkühlungsgeschwindigkeiten
abstellt, daß die US-PS 3 632 4-56 eine Glühbehandlung und
zwei Kaltwalzungsvorgänge im Anschluß an die Glühbehandlung vorschreibt, welche dem Ausscheiden von Aiii dient und der
raschen Abkühlung vorangeht und daß die beiden Patentschriften 3 632 456 und 3-636 579 bei Stählen mit wenigstens 2,5%
Silicium auf rasche Abkühlungen aus einem Temperaturbereich
oberhalb von 950 C abstellen. Außerdem unterscheidet sich
die chemische Zusammensetzung der auf erfindungsgemäße V/eise zu verarbeitenden Stähle von denjenigen der beiden erwähnten
Patentschriften.
Demzufolge ist die Erfindung darauf gerichtet, ein Verfahren zur Herstellung von elektromagnetischen Siliciumstahlen mit
Würfel-Auf-Kanten-Orientierung und einer Permeabilität von wenigstens I85O G/O bei 10 0 zu schaffen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Herstellen von Siliciumstahlen mit Wurfel-Auf-Kanten-Orientierung und einer
Permeabilität-von wenigstens I850 G/0_ bei 10 0 welches die
folgenden Verfahrensschritte enthält: der Siliciumstahl wird vor einer Schlußkaltwalzung bei einer Temperatur von 760 bis
1177 0C geglüht; der Stahl wird von einer Temperatur unterhalb
von 927 G und oberhalb von 399 °C auf eine Temperatur von
wenigstens 260 °C mit einer Geschwindigkeit abgekühlt, die rascher ist als bei einer Abkühlung an ruhender Luft und
wird von der maximalen Glühtemperatur auf jene Temperatur unterhalb von 927 °C und oberhalb von 399 °C mit einer Geschwindigkeit
abgekühlt, welche nicht rascher ist als bei Abkühlung an ruhender Luft und der Stahl wird mit einer Reduktion
von wenigstens 80% in der Kälte ausgewalzt.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung umfassen eine
Glühbehandlung bei einer Temperatur von 982 bis 1163 G,
eine Abkühlung mit einer Geschwindigkeit, welche rascher ist als bei Abkühlung an ruhender Luft von einer Temperatur
unterhalb von 87-1 C und oberhalb von 649 C sowie
Kaltwalzen mit einer Reduktion von wenigstens 85%. Die
Art und Weise, in welcher Abkühlungsgeschwindigkeiten er-.zielt
werden, die größer sind als bei Abkühlung an ruhender Luft, ist nicht von besonderer Bedeutung. Als Beispiele
seien Gasströmungen und flüssige Abschreckmedien genannt. Zu Definitionszwecken sei erwähnt, daß unter Abkühlung an
ruhender Luft sowohl solche Abkühlungen, bei denen der Stahl in einer ruhenden Atmosphäre abgekühlt wird, verstanden werden,
als auch solche, bei denen eine Relativbewegung zwischen der Atmosphäre und dem Stahl vorhanden ist, wie bei kontinuierlichen
Verarbeitungsanlagen, solange nur gewährleistet ist, daß die Bewegung nicht absichtlich zu Kühlzwecken herbeigeführt
wird. Zum Zwecke weiterer Klarstellung sei ausgeführt, daß im Rahmen der Erfindung davon ausgegangen wird, daß
alle GasatmoSphären die gleiche Kühlwirkung haben wie
Luft. Demzufolge wird davon ausgegangen, daß alle Abkühlvorgänge mit einer Geschwindigkeit ablaufen, die nicht größer
ist als bei Abkühlung an ruhender Luft, sofern nicht ein flüssiges Abschreckmedium oder beschleunigte GasatmoSphären
verwendet werden, wobei unter einer beschleunigten Gasatmosphäre eine solche zu verstehen ist, der absichtlich zu Kühlungszwecken
eine Bewegung erteilt worden ist.
Das Schmelzen, Gießen, Warmwalzen, Kaltwalzen, Entkohlen und
Schlußtexturglühen stellt, soweit wie die Arbeitsweisen als
solche betrachtet werden, nichts neues dar und insoweit umfaßt die Erfindung alle verwendbaren Arbeitsweisen der Stahlherstellung.
Im Hinblick auf die Kaltwalzung sei jedoch unterstrichen,
daß mehrere Walzstiche oder Walzvorgänge eine
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einzige Kaltwalzoperation darstellen können und daß von mehreren Kaltwalzvorgängen erst dann gesprochen werden kann,
wenn die Kaltwalζstiehe durch eine Zwischenglühung voneinander
getrennt sind.
Die Stahlschmelze muß Silicium, Aluminium, Mangan, Schwefel und Kupfer enthalten. Silicium ist erforderlich, da es die
Widerstandsfähigkeit des Stahls erhöht, die Magnetostriktion
des Stahls vermindert, die magnetokristalline Anisotropie des Stahls herabsetzt und somit die Kernverluste verringert.
Aluminium, Mangan und Schwefel sind erforderlich, da sie Inhibitoren'bilden, welche im Hinblick auf die Steuerung der
Stahlorientierung und der davon abhängenden St ah !eigenschaft en..
wichtig sind. Insbesondere verbindet sich Aluminium mit Stickstoff im Stahl oder aus der Luft unter Bildung von Aluminiumnitrid
und verbindet sich Mangan mit Schwefel unter Bildung von Mangansulfid und/oder Mangankupfersulfid und diese Verbindungen
wirken dahingehend, daß sie während der Schlußtexturglühung das normale Kornwachstum hemmen. Gleichzeitig wirken
diese Verbindungen jedoch unterstützend auf die Entwicklung von sekundär rekristallisierten Körnern mit der angestrebten
Wurf el-Auf-Kant en-Orientierung. "Von Kupfer,- welches zugegeben
wird, um gegebenenfalls Mangan-Kupfer-Sulfide auszubilden, wird "eine vorteilhafte Wirkung dahingehend angenommen, daß Kupfer
imstande ist, die Glühtemperaturen zu senken, diejenigen Temperaturen
zu senken, aus welchen die rasche Abkühlung auftreten kann, daß es die Walzbarkeit verbessert, den Schmelzvorgang
und die Erfordernisse der Atmosphäre für das Entspannung glühen
vereinfacht. Legierungen mit mehr als 0,15% Kupfer sind er-·
folgreich vor der Schlußkaltwalzung bei Temperaturen von 760 bis 927 °C geglüht worden. .
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Ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders "bevorzugter Stahl hat im wesentlichen 0,02 bis
0,07% Kohlenstoff, 2,6 bis 3,5% Silicium, ein Manganäquivalent
von 0,05 "bis 0,24%, welches durch die Äquivalenzgleichung: %Mn + (0,1 bis 0,25) χ %Cu ausgedrückt x^ird, 0,01 bis 0,05%
Schwefel, 0,015 "bis 0,04% Aluminium, 0,003 "bis 0,009% Stickstoff,
0,1 bis 0,3% Kupfer, Rest Eisen und herstellungsbedingte· Verunreinigungen, wobei das Verhältnis des Manganäquivalents
su Schwefel im Bereich von 2,0 bis 4-,7!? liegt.
Die chemische Zusammensetzung des Stahles ist-derart ausgewogen, daß bei der Bearbeitung mit Hilfe des erfindungsgemäßen
Verfahrens eine besonders geeignete Gefügeausbildung erzielt wird.
Wenngleich noch nicht mit Sicherheit feststeht, aus welchem Grunde die erfindungsgemäßen Glüh- und Abkühlungsschritte
ihre positive Wirkung entfalten, wird folgendes als Hypothese angenommen: Die Glühbehandlung konditioniert den Stahl für
die Kaltwalzung und führt zu einem Vorgang, während welchem sich die Inhibitoren ausbilden können und die langsame Abkühlung
auf eine Temperatur unterhalb von 927 G und/oder
die Anwendung von Glühtemperaturen im unteren Teil des Glühtemperaturbereiches
führt zu einer Steigerung der Gleichmäßigkeit, in welcher diese Inhibitoren verteilt werden.
Dabei ist im wesentlichen bei Temperaturen unterhalb von 927 C lediglich eine Ferrit-Phase im Stahl vorhanden, was
im Gegensatz dazu steht, daß bei etwas höheren Temperaturen Austenit- und Ferrit-Phasen im Stahl vorliegen und verschiedene
Löslichkeiten der Inhibitorelemente in jeder Phase zu beobachten sind. Wie bereits erwähnt, stellen Aluminiumnitrid
und Mangansulfid oder/und Kangan-Kupfer-Sulfid die hauptsächlichen
Inhibitoren dar. Der jeweils zu verwendenden Glühatmosphäre kommt keine besondere Bedeutung zu. Beispielsweise
können die Atmosphären enthalten Stickstoff, reduzierende Gase,
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wie Wasserstoff, Edelgase wie Argon, außerdem !saft und Mischungen
der vorstehend genannten Gase.
Die Erfindung sei nachstehend anhand einiger Beispiele erläutert .
Aus zwei Chargen (Charge A und Charge B) eines sogenannten BOF-Siliciumstahls wurden zwölf Proben (Proben 1 "bis 12) aus
Si-Stahl gegossen und zu Siliciumstahl mit I-Jiirfel-Auf-Kanten-Orientierung
verarbeitet- Die chemische Zusammensetzung der Chargen, d.h. der Chargen A und B ist in der folgenden Tafel 1
zusammengestellt.
Tafel 1
| C | 0 | Kn | 0 | S | 2 | Si | 0 | Al | 0 | Cu | 0 | Έ | Fe | |
| A | 0,051 | 0 | ,13 | 0 | ,042 | 2 | ,97 | 0 | ,031 | 0 | ,24 | 0 | ,0037 | Rest |
| B | 0,038 | ,10 | ,03 | ,94 | ,027 | ,23 | ,0047 | 1! | ||||||
Die Verarbeitung der zwölf Proben umfaßte ein mehrstündiges Glühen
bei erhöhter Temperatur, Vorwalzen, Warmwalzen auf eine Abmessung von etwa 3302 /U, 2-minütiges Normalisieren bei 899 °C,
in Luft, Kaltwalzen auf eine Abmessung von etwa 2235/ι ,
5-minütiges Glühen in Stickstoff bei 1093 °C, Abkühlen nach einer der drei Abkühlmethoden (Abkühlmethoden I, II und III),
Kaltwalzen auf das Fertigmaß von etwa 304,8 ,u, eine 2-minütige Entkohlung in einer Mischung aus Stickstoff und feuchtem Sauerstoff
bei 802 C sowie eine 8-stündige Schlußglühung in Wasserstoff bei einer maximalen Temperatur von 1177 0C. Die Abkühl-
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methode I wurde auf die Proben 1, 4,7 und 10 angewendet,
wobei es sich bei dieser Kühlmethode um ein Abkühlen der Proben in einem verschweißten Behälter handelt. Diese
Abkühlmethode ist langsamer als ein Abkühlen an Luft. Die Proben 1,4,7 und 10 brauchten etwa 50 Minuten, um auf
399 °G abzukühlen. Die Abkühlraethode II wurde auf die Proben
2,5*8 und 11 angewendet, wobei es sich bei dieser Abkühlmethode
um eine solche handelt, bei welcher die Proben auf 871°C im Ofen abgekühlt und von dort aus an Luft abgekühlt
werden. Die Ofenabkühlung auf 871°C dauerte etwa 20 Minuten. Das Abkühlen von 949 auf 8710C dauerte etwa 8 Minuten. Die
Kühlmethode III wurde auf die Proben 3*6,9 und 12 angewendet,
wobei die Kühlmethode III mit dem Unterschied mit der Kühlmethode II übereinstimmt, dai
lösung abgeschreckt werden.
lösung abgeschreckt werden.
thode II übereinstimmt, daß die Proben bei 871 °in einer Salz-
Di e Proben 1 bis 12 wurden auf ihre Permeabilitäten sowie im
Hinblick auf ihre Kernverluste untersucht. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tafel 2 zusammengestellt.
Die Ergebnisse sind in vier Gruppen unterteilt worden, so daß lediglich Proben aus der gleichen Charge und vom
selben Bund direkt miteinander verglichen werden. Die Proben 1, 2 und 3 stammen aus der gleichen Charge und vom selben Bund
und bilden eine Gruppe, wie auch die Proben 4,5 und 6 sowie die Proben 7*8 und 9 und ferner die Proben 10, 11 und 12.
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Tafel 2
| Probe | Charge | Abkiihl- metho de |
Permeabilität bei 10 Oe |
Kernverlust (Wstt je 0,453 *Ε bei "7 |
0,879 0,793 0,715 |
| Kilorauss | 0,908 0,738 0,718 |
||||
| 1 2 3 |
A . A A |
I. II. III. |
1848 1893 1928 |
0,887 0,835 0,831 |
|
| 4- 5 6 |
A A A |
I. II. III. |
1846 1910 1931 |
0,942 0,769 0,728 |
|
| 7 8 9 |
B B B |
I. II. III. |
1830 1878 1908 |
||
| 10 11 12 |
B B B |
I. II. . III. |
1831 1903 1914- |
Aus Tafel 2 ist klar ersiehtlieh, daß sich die Arbeitsweise
nach der Erfindung höchst vorteilhaft auf die Eigenschaften von Siliciumstahlen mit Würfel-Auf-Kanten-Orientierung auswirkt.
Die Proben 3,6,9 und 12 wurden 5 Minuten lang in Stickstoff bei 1O93°C geglüht, auf 8710G mit einer Geschwindigkeit
abgekühlt, welche langsamer war als bei Abkühlung an ruhender Luft und von 871 C auf eine Temperatur unterhalb von 260°G
mit einer Temperatur abgekühlt, welche schneller war als bei Abkühlung an Luft. Die genannten Proben besaßen jeweils eine·
Permeabilität von mehr als 1900 G/0 bei 10 O . Andererseits
zeigten die Proben 1,4-,7 und 10, welche wie die Proben 3»6,9
und 12 geglüht worden waren, jedoch nicht von einer Temperatur oberhalb von 399 G mit einer Geschwindigkeit abgekühlt
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worden waren, welche größer war als bei Abkühlung an luft,
jeweils eine Permeabilität von weniger als I85O G/Oe bei
10 Oe. Permeabilitätswerte, die zwischen den Werten der Proben 3,6,9 und 12 sowie der Proben 1,4-,7 und 10 lagen,
zeigten die Proben 2,5,8 und 11. Diese Proben waren wie die anderen Proben geglüht worden und auf 87I C so wie die Proben
3,6,9 und 12 geglüht worden, jedoch anders als die Proben 35
6,9 und" 12 viaren sie von 8710C nicht mit einer Geschwindigkeit
abgekühlt, worden, welche größer war als bei Abkühlung
an ruhender luft. Ihre Permeabilitäten waren hoch, jedoch
nicht so hoch wie die der Proben 3j6,9 und 12, d.h. nicht
so hoch wie hei den auf erfindungsgemäße Weise verarbeiteten
Proben. Außerdem besaßen die Proben 3)6,9 und 12 niedrigere
Kernverluste als die Proben 2,5,8 und 11 und zeigten die Proben 2,5,8 und 11 niedrigere Kernverluste als die Proben 1,^,7 und
Selbstverständlich wurden alle Vergleiche an den jeweiligen Gruppen vorgenommen.
Drei weitere Proben (Proben 14 bis 16) aus Si-Stahl wurden
vergossen und zu Si-Stahl mit Würfel-Auf-Kanten-Orientierung
aus einer dritten Charge(Charge C) des sogenannten BOF-SiIiciumstahls
verarbeitet. Die chemische Zusammensetzung dieser Charge, d.h. der Charge C, ist in der folgenden Tafel 3 zusammengestellt.
■ . Tafel 3
Charge - Zusammensetzung (Gew.-/Q
C Mn S Si Al Cu IS Pe
C 0,04-9 0,094- 0,032 2,91 0,036 0,22 0,0046 Eest
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Die Verarbeitung der drei Proben umfaßte ein mehrstündiges
Glühen bei erhöhter Temperatur, Vorwalzen, Warmwalzen auf eine Abmessung von etwa 2336/U, ein einstündiges Glühen
in Stickstoff bei 802 C, Abkühlen nach einer der drei
Methoden, Kaltwalzen auf die Endabmessung von etwa 330,2 /U,
eine 2-minütige Entkohlung bei 802 0C in einer Mischung
aus Stickstoff und feuchtem Wasserstoff, und eine 8-stündige Schlußglühuhg in Wasserstoff bei einer Maximaltemperatur
von 1177°C. Die drei Abkühlmethoden bestanden aus einer Ofenabkühlung, einer Luftabkühlung und einer Abschreckung
in Salzlösung. Die Probe 14 wurde im Ofen abgekühlt,
die Probe 15 an Luft abgekühlt und die Probe 16 wurde der Abkühlung oder Abschreckung im Salzbad unterzogen.
Die Proben 14 bis 16 wurden auf ihre Permeabilitäten sowie
auf ihre Kernverluste untersucht. Die YerSuchsergebnisse
sind in der folgenden Tafel 4 zusammengestellt.
Tafel 4
Probe Charge Abkühlung Permeabilität Kernverlust
Tbei 10 Oe) (Watt je 0,453 kg bei
xgaass..)
| 14 | G | Ofen | 1651 | 1—" "--»ί1 1,27 |
| 15 | C | Luft | 1860 | 0,785 |
| 16 | C | Salzbad | 1902 | 0,708 |
Aus Tafel 4 geht deutlich hervor, daß sich die Arbeitsweise der Erfindung auf die Eigenschaften von Siliciumstahlen mit
Würfel-Auf-Kanten-Orientierung vorteilhaft auswirkt und aus
den Tafeln 2 und 4 ist ersichtlich, daß diese Arbeitsweise
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zu Vorteilen führt, ganz gleich ob lediglich eine KaItwalzung,
wie in Beispiel 2, oder wenigstens zwei Kaltwalzungen, wie in Beispiel 1, vorgenommen wurden. Die Probe
16 wurde eine Stunde lang bei 8020C in Stickstoff geglüht
und von dieser Temperatur auf eine Temperatur unterhalb von>
260 G mit einer Geschwindigkeit abgekühlt, welche
größer oder schneller war als bei Abkühlung an ruhender Luft. Die Probe zeigte eine Permeabilität von mehr als
1900 G/Oe bei 10 Oe. Andererseits besaß die Probe 14, die wie die Probe 16 geglüht worden war, jedoch von einer
Temperatur oberhalb von 399 G nicht mit einer Geschwindigkeit abgekühlt worden war, welche größer oder rascher war
als bei Abkühlung an Luft, eine Permeabilität von beträchtlich weniger als 1850 G/Oe bei 10 Oe. Die Probe 15 besaß
eine Permeabilität' zwischen den Werten der Probe 16 und der Probe 14. Die Probe 15 war wie die Proben 14 und 16
geglüht worden, jedoch im Unterschied zur Probe 16 war sie von 802°C nicht mit einer Geschwindigkeit abgekühlt
worden, welche größer war als bei Abkühlung an Luft. Die Permeabilität dieser Probe war hoch, jedoch nicht so hoch
wie diejenige der Probe 16, d.h. nicht so hoch wie bei der auf erfindungsgemäßen Weise behandelten Probe. Außerdem besaß
die Probe 16 einen niedrigeren Kernverlust als die Probe 15 und zeigte Probe 15 einen niedrigeren Kernverlust als
die Probe 14.
Die vorstehend beschriebene Erfindung ist keinesfalls auf die. Ausführungsbeispiele beschränkt, da diese lediglich zur Erläuterung
der Erfindung dienen. Innerhalb des Erfindungsgedankens sind dem Fachmann vielfältige Abwandlungen der Erfindung
möglich.
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Claims (18)
1. Verfahren zum Herstellen von elektromagnetischem
Si-Stahl mit Würfel-Auf-Kanten-Orientierung und einer
Permeabilität von wenigstens 1850 G/Oe "bei 10 Qe, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Si-Stahlschmelze, enthaltend bis zu 0,07% Kohlenstoff,
2,60 bis 4,0% Silicium, 0,03 bis 0,24% Mangan, 0,01 bis 0,07% Schwefel, 0,015 bis 0,04% Aluminium, bis zu 0,02%
Stickstoff und 0,1 bis 0,5% Kupfer erzeugt und abgegossen und der Stahl in der Wärme zu Warmband ausgewalzt wird,
daß der Stahl wenigstens einer Kaltwalzung unterworfen und vor der Schlußkaitwalzung einer Schlußglühung unterzogen
wird und daß der Stahl entkohlt und einer Schluß-■
texturglühung unterzogen wird, wobei die Schlußglühung vor der Schlußkaitwalzung bei einer Temperatur von 760
bis 1177 °C über einen Zeitraum von 15 Sekunden bis 2 Stunden
vorgenommen wird, der Stahl von einer Temperatur unterhalb von 927 G und oberhalb von 399 0 auf eine Temperatur
von wenigstens 260 C mit einer Geschwindigkeit abgekühlt wird, die rascher ist' als bei Abkühlung an ruhender Luft,
von der maximalen Glühtemperatur auf Jene Temperatur unterhalb
von 927OC und oberhalb von 399 C mit einer Geschwindigkeit
abgekühlt wird, welche nicht rascher ist als bei Abkühlung an ruhender Luft und wobei der abgekühlte
Stahl mit einer Reduktion um wenigstens 80% kaltgewalzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Stahl von einer Temperatur
unterhalb von 871 Cund oberhalb von 649 0G auf eine
Temperatur von wenigstens 260 0C mit einer Geschwindig-
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keit abgekühlt wird, welche größer ist als bei Abkühlung an ruhender Luft und daß die Abkühlung von der maximalen
Glühtemperatur.auf jene Temperatur unterhalb von 871 C
und oberhalb von 649 C mit einer Geschwindigkeit erfolgt,
welche nicht größer ist als bei Abkühlung an ruhender Luft.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlußglühung vor der Schluß-
" ο
kaitwalzung bei einer Temperatur von 982 bis 1163 C
vorgenommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeiahnet
, daß der Stahl von einer Temperatur unterhalb von 871°C und oberhalb von 649 °C auf eine
Temperatur von wenigstens 260 C mit einer Geschwindigkeit
abgekühlt vrird, welche größer ist als bei Abkühlung an ruhender Luft und daß die Abkühlung von der maximalen Glühtemperatur
auf jene Temperatur unterhalb von 871 C und oberhalb
von 649 °C mit einer Geschwindigkeit erfolgt,"welehe nicht
größer ist als bei Abkühlung an ruhender Luft.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl von einer Temperatur
unterhalb von 927 0C und oberhalb von 399 °C mit Hilfe
eines strömenden Gases auf eine Temperatur von wenigstens 260 C abgekühltwird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Stahl von einer Temperatur unterhalb
von 927 0G und oberhalb von 399 0C mit Hilfe eines
flüssigen Abschreckmediums auf eine Temperatur von wenigstens 260 0G abgekühlt wird.
4G9S48/Q8 V9
7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl an Luft auf jene Temperatur
unter]
kühlt wird.
kühlt wird.
ratur unterhalb von 927 C und oberhalb von 399 0C abge-
8. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl von einer Temperatur
unterhalb von 927 0G und oberhalb von399 0G mit Hilfe
eines strömenden Gases auf eine Temperatur von wenigstens 260 0C abgekühlt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl von einer Temperatur
unterhalb von 927 0C und oberhalb von 399 0C mit Hilfe
eines flüssigen Abschreckmediums auf eine Temperatur von wenigstens 260°C abgekühlt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet , daß der Stahl an Luft auf jene Temperatur
unter]
kühlt wird.
ratur unterhalb von 927 C und oberhalb von 399 G abge-
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schlußglühung vor der Schlußkaltwalzung
im Anschluß an eine erste Kaltwalzung ausgeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Stahl mit 0,02 bis 0,07% Kohlenstoff,
2,60 bis 3j5% Silicium, einem Manganäquivalent
von 0,05 bis 0,24%, ausgedrückt durch die Äquivalenzgleichung
: %Iti + (0,1 bis 0,25) x %3u, 0,01 bis 0,05%
Schwefel, 0,015 bis 0,04% Aluminium, 0,003 bis 0,009%Stickstoff, 0,1 bis 0,3% Kupfer, Eest Eisen und herstellungsbe-
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dingte Verunreinigungen verarbeitet wird, wobei bei dem Stahl das Verhältnis des Manganäquivalentes zu Schwefel
im Bereich von 2,0 bis 4,75 liegt.
13- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ
ei c h η e t , daß der abgekühlte Stahl mit einer
Reduktion von wenigstens 85% kaltgewalzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der abgekühlte Stahl mit einer
Reduktion von wenigstens 85% Kaltgewalzt wird.
15· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ
e:\icc h η e t , daß die Schluß glühung vor der Schlußkaltwalzung
bei einem warmgewalzten Bandmaterial zur Anwendung kommt.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Stahl wenigstens 0,15% Kupfer
enthält und daß die Schluß glühung vor der Schlußkaltwalzung bei einer Temperatur von 760 bis 927 °C erfolgt.
17· Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß der Stahl von einer Temperatur
oberhalb von 399 0C mit Hilfe eines strömenden Gases auf
eine Temperatur von wenigstens 260 0C abgekühlt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß der Stahl von einer Temperatur
oberhalb von 399 0O mit Hilfe eines flüssigen Abschreckmediums
auf eine Temperatur von wenigstens 260 οQ abgekühlt
wird. .
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