DE2440935C3 - Verfahren zum Herstellen von Elektroblech mit Goss-Textur - Google Patents

Description

Plattenform gebracht und schließlich in die Form warmgewalzter Coils gewickelt worden ist.

Ein warmgewalztes Stahlblech, das für die Durchführung der Erfindung benutzt wurde, enthielt nicht mehr als 4,5% Si, 0,01 bis 0,050% löslichen AIuminiums und nicht mehr als 0,08% C. Dies sei als Beispiel angeführt. Hinsichtlich der Zusammensetzen·· bestehen keine spezifischen Grenzen, abgesehen nur vom Si. Das warn gewalzte Coil wird durch kombiniertes Kaltwalzen und Glühen auf die endgültige Dicke des Erzeugnisses gebracht.

Das die endgültige Dicke aufweisende Stahlblech wird durch Glühen in einer nassen Wasserstoffatmosphäre entkohlt und mit einem Glühabscheider oder -separator versehen, um zu verhindern, daß während :₅ des Glühens bei hoher Temperatur die Stahlbleche verbrennen. Was die Verwendung eines basischen Glühseparators betrifft, so werden MgO, Al₂O₃ und CaO einzeln oder in Kombination verwendet. Das wesentliche Merkmal der Erfindung liegt darin, daß eines oder mehrere Nitride, also Chromnitrid, Titannitrid, Vanadiumnitrid usw. in Pulverform dem basischen Glühseparator beigegeben werden. Die mit der Erfindung erstrebten Ergebnisse können nicht erhalten werden, wenn die Beigabc der Metallnitride kleiner ist als 0,5 Gewichtsleilc auf 100 Teile des basischen Separators. Andererseits werden keine speziellen Ergebnisse selbst dann erhalten, wenn die MctaMnitride in Mengen oberhalb von 20 Gewichtsteilen beigegeben werden. Dies würde nur eine Erhöhung der für die Pulver aufzuwendenden Kosten bedeuten.

Was die Beigabe von Metalloxiden betrifft, so liest ein bevorzugter Bereich bei 2 bis 7 Gewichtsteilen auf 100 Teile des Glühseparators. Es ist nicht notwendig, daß die Metallnitride rein sind. So kann auch nitriertes Fcrrochrom mit Verunreinigungen benutzt werden. Eine geeignete Beigabe von Chromnilrid, Titannitrid oder Vanadiumnitrid ist annähernd die gleiche für alle diese Metallnitride. Doch ist eine Tendenz zu beobachten, daß die geeignete Beigabe in der angegebenen Reihenfolge dieser Stoffe etwas sinkt.

Das bei hoher Temperatur durchgeführte Fertigglühen sollte bei einer Temperatur geschehen, die ausreichend ist, um die volle Entwicklung von Körnern mit der Orientierung (HO)[OOl] und die Eliminicrung von Verunreinigungen zu gewährleisten. Für diesen Zweck ist es notwendig, das Glühen in einer Wasser-Tabelle I

Stoffatmosphäre bei einer Temperatur durchzufünren, die HOO⁰C nicht unterschreitet und mindestens 5 Stunden andauert.

Was die Verbesserung der magnetischen Eigenschaften durch Beigabe spezieller Elemente an den Glühseparator für das Fertigglühen bei hoher Temperatur betrifft, so empfiehlt die japanische Patentschrift Sho 46-42298 Bor und die japanische Patentschrift Sho 46-42299 Schwefel, Selen usw. Dieser Stand der Technik unterscheidet sich jedoch grundlegend von der vorliegenden Erfindung in bezug auf die Aufgabe und die zu deren Losung dienenden Mittel. Wenn jedoch die genannten Elemente zusätzlich zu den von der Erfindung vorgesehenen Meiallnitriden beigegeben werden, so werden die magnetischen Eigenschaften noch weiter verbessert.

Obwohl die Erfindung besonders wirksam ist, wenn sie an einem kornorientierten Elektrostahlblech mit Aluminiumgehalt angewendet wird, so ist sie auf diesen Fall gleichwohl nicht beschränkt, sondern kann gleichwohl auch ganz allgemein zum Herstellen kornoricrten Elektrostahlblechs verwendet werden.

Die folgenden Beispiele sollen dazu dienen, die Erfindung noch klarer darzustellen.

Beispiel 1

Ein warmgewalztes Stahlblech mit einem Gehalt von 0,045 bis 0,050% C, 3,00 bis 3,10% Si, 0,020 bis 0,025% S und 0,0035 bis 0,040% Al wurde bei 115O⁰C auf die Dauer von 2 Minuten geglüht, kalt auf eine Dicke von 0,30 mm gewalzt und in einer nassen Wasserstoffatmosphäre bei 840^uC auf die Dauer von 5 Minuten entkohlt. In der Zwischenzeit wurde ein Giühseparator, aus MgO-Pulver mit einem Zusatz von Chroin-Nitridpulver, Tilan-Nitridpulver und Vanadium-Nitridpulver in die Form einer Suspension in Wasser gebracht und auf das obengenannte Stahlblech aufgebracht und getrocknet. Das in dieser Weise mit einem Überzug versehene Stahlblech wurde in die Form eines Coils von 10 t, einer Breite von 1030 mm und einem Innendurchmesser von 510 mm gewickelt und zum Fertigglühen in einer Wasserstoffatmosphäre bei 1150⁰C für die Dauer von 20 Stunden behandelt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle I angegeben und mit den Resultaten verglichen, die erhalten werden, wenn lediglich MgO angewendet wird.

Zuschlüge und deren Menge in	Innenseite	des Coils	lnter-	vlittc des	Coils	Inicr-	Außenseite	des	Coils	Intcr-
Gcwichtsanteilcn	w17/5O	Β»	laminarcr	*Μ7.'Λ0	B8	laminarcr	W17/5o	B8	laminarcr
			Wider			Wider			Wider
			stand			stand			stand
			Ohm			Ohm			Ohm
			10			5			GO
(Vergleichsweise)	1,32	1,88	20	,30	1,89	10	1,21	1,90	15
0,3 Anteile Chromnitrid	1,29	1,89	50	1,30	1,89	50	,19	,91	CO
5,0 Anteile Chromnitrid	1,17	1,91	CO	,18	1,9!	OO	,12	,92	CCl
25,0 Anteile Chromnitrid	i,18	1,91	50	,13	1,92	20	,13	,92	20 .
0,3 Anteile Titannitrid	1,28	1,89	00	,29	1,89	OO	,20	,90	O)
5,0 Anteile 1 itannilrid	1,11	1,92	OO	,19	1,91	00	,13	,92	00
25,0 Anteile Titannitrid	1,20	1,91	OO	,19	1,91	20	,18	,91	00
0,3 Anteile Vanadiiimnitrid	1,30	1.88		,31	1,88	CXD	,21	1,90	(X)
5.0 .Anteile Vanadiumnitrid	1,18	1.91		.13	1,9?	(JCi	,17	,91	er,
25,0 Anteile Vanadiumnilrid	1,17	1,91	.18	1.')!	10

Wie die in Tabelle I angegebenen Ergebnisse klar erkennen lassen, ist die Gleichförmigkeit der magnetischen Eigenschaften und derjenigen des Films bei Betrachtung des inneren Scitcnbcreichs, des mittleren Bereichs und des äußeren Seitenbcrcichs des Coils durch die Beigabe von Chromnitrid, Titannitrid und Vanadiumnitrid, wie es der Erfindung entspricht, vergleichsweise wesentlich verbessert.

Beispiel 2

Ein warmgewalztes Stahlblech mit einem Gehalt von 0.045 bis 0.050% C, 3,00 bis 3,10% Si, 0.029 bis 0,035% S und 0,030 bis 0,035% Al wurde bei 1120" C ^rür eine Dauer von 2 Minuten geglüht, durch Kaltwalzen auf eine Dicke von 0,30 mm gebracht und in einer nassen Wasscrsloffatmosphärc bei 85O"C 5 Minuten lang entkohlt. Zwischendurch wurde ein Gliihscparator aus MgO-Pulver mit einem Zusatz von zwei der nachstehenden Nitride, nämliich Chromnitrid, Titannitrid und Vanadiumnilrid, in der Form einer Suspension in Wasser auf das genannte Stahlblech aufgebracht und getrocknet. Sodann wurde das mit dem Überzug versehene Stahlblech in die Form eines Coils von 101 Gewicht mit 103O¹ mm Breite und

ίο 510 mm Innendurchmesser gewickelt und zum Fertigglühen bei hoher Temperatur in einer Wasserstoffatmosphärc bei 1150⁰C für die Dauer von 20 Stunden behandelt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabellen wiedergegeben, und zwar zum Vergleich mit den Ergebnissen, die bei Anwendung von MgO allein erzielt werden.

Tabelle II

Zuschläge und deren Menge in	Innenseite	des Coils	Inler-	Mitte des	Coils	Inter-	Außenseile des	Coils	Inter-
Gcwichlsantcilen	w„/M>	B,	laminarcr	w,„50	Β»	lamina rcr	W17;M El,	laminarer
			Wider			Wider		Wider
			stand			stand		stand
			Ohm			Ohm		Ohm

(Vergleichsweise) 1,38 1,87 10 1,33 1,88 10 1,31 1,89 20

6 Teile Chromnitrid 1,12 1,92 00 1,17 1,91 00 1,11 1,92 00

6 Teile Titannitrid 1,18 1,91 00 1,17 1,91 00 1,12 1,92 00

6 Teile Vanadiumnitrid 1,21 1,90 00 1,18 1,91 50 1,17 1,91 00

3 Teile Chromnitrid und 1,13 1,92 00 1,14 1,92 00 1,12 1,92 00

3 Teile Titannitrid

3 Teile Chromnitrid und 1,17 1,91 00 1.19 1,91 00 1,16 1,91 00

3 Teile Vanadiumnitrid

3 Teile Vanadiumnitrid und 1,18 1,90 00 1,17 1,91 50 1,16 1,91 00

3 Teile Titannitrid

Wie die in Tabelle II angegebenen Ergebnisse klar erkennen lassen, bestätigen sie, daß die Wirkung der Beigabe von zwei oder mehr Nitriden, wie Chromnitrid, Titannitrid und Vanadiumnitrid, dieselbe Wirkung hat wie die Beigabc nur eines Metallnitrides.

Aus Fig.! und 2 ist die in F i g. 1 a und 1 b gezeigte bemerkenswerte Gleichförmigkeit in Querrichtung des Coils, verglichen mit F i g. 2 a und 2 b, darauf zurückzuführen, daß im Falle der Stickstoffatmosphäre (Fig. 2) der Taupunkt zwischen den Schichten aus Stahlblech nicht gesteuert werden kann und die Durchdringung von Stickstoff in den Raum zwischen den Schichten aus Stahlblech davon abhängt, um welche Bereiche des Coils es sich handelt.

Aus Fig. 1 geht gleichfalls hervor, daß durch die Erfindung eine sehr gleichförmige Sekundärrekristallisation in Querrichtung des Coils erhalten wird.

Mittels der Erfindung kann, wie oben beschrieben, ein hochstabiles, kornorientiertes Elektrostahlblech hergestellt werden, das von Schwankungen in den magnetischen Eigenschaften und dem Eigenschaften des Films über alle verschiedenen Biereiche des Erzeugnisses frei ist, und dieses Ergebnis kann selbst dann erreicht werden, wenn man die Abmessungen des Coils erhöht, um dadurch den Wirkungsgrad der Ausbringung zu verbessern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Insbesondere führen die Taupunktdifferenzen im Patentansprüche: " Temperaturbereich von 900 bis 1050"C, d.h. wäh rend des abnormen Kornwachstums, zu unterschied-

1. Verfahren zum Herstellen von Elektroblech liehen magnetischen Eigenschaften, während die mit Goss-Textur aus einer Stahllegierung mit bis 5 Taupunktdifferenzen im Temperaturbereich über 4,5% Silizium, das mit einem Schlußglühen des 1000⁰C die Eigenschaften des Isolierfilms beeinträchkaltgewalzten Blechs bei Temperaturen über tigen. Versuche, den erwähnten Schwierigkeiten durch HOO⁰C endet und bei dem die Oberfläche des kalt- eine geringe Erwärmungsgeschwindigkeit zu begegnen, gewalzten Blechs vor dem Schlußglühen mit einem sind ohne Erfolg geblieben.

basischen Glühseparator auf Basis MgO, Al₂O₃ 10 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, und/oder CaO, eventuell mit Gehalten an Bor, ein Verfahren zu schaffen, mit dem es gelingt, die erSelen und/oder Schwefel, abgedeckt wird, da- wähnten Unterschiede der magnetischen Eigenschaften durch gekennzeichnet, daß dem Glüh- und der Beschaffenheit des Isolierfilms zu beseitigen, separator auf 100 Gewichtsteile mindestens 0,5 Ge- Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei wicbtsteile, vorzugsweise höchstens 20 Gewichts- 15 einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dem teile Chromnitrid, Titannitrid und/oder Vanadium- Glühseparator auf 100 Gewichtsteile mindestens nitrid beigefügt werden. 0,5 Gewichtsteile, vorzugsweise höchstens 20 Ge-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- wichtsteile Chromnitrid, Titannitrid und/oüer Vazeichnet, daß auf 100 Gewichtsteile Glühseparator nadiumnitrid beigefügt werden.

2 bis 7 Gewichtsteile Chromnitrid, Titannitrid und/ 20 Für die Wirksamkeit der Metallnitride im Glühoder Vanadiumnitrid beigefügt werden. separator wurde bislang noch keine theoretische Erklärung gefunden. Es ist jedoch anzunehmen, daß ein

Teil der Nitride während des abnormen Kornwachstums und der Entstehung des Isolierfilms mit dem 25 Sauerstoff aus dem Restwasser und den Hydroxyden

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Oxyde bilden. Damit ist nicht nur ein stabiles Abbinden Herstellen von Elektroblech mit Goß-Textur aus des Sauerstoffs, sondern auch eine Senkung des Taueiner Stahllegierung mit bis 4,5% Silizium, das mit punkts und damit eine geringere Oxydation des Stahls einem Schlußglühen des kaltgewalzten Blechs bei verbunden.

Temperaturen über 1100 C endet und bei dem die 30 Der infolge der Oxydation der Metallnitride frei Oberfläche des kaltgewalzten Blechs vor dem Schluß- werdende Stickstoff verbessert zudem nach den glühen mit einem basischen Glühsepjrator auf Basis japanischen Patentanmeldungen Sho 46-937 und MgO, Al₂O₃ und/oder CaO, eventuell mit Gehalten Sho 46-40855 die magnetischen Eigenschaften des an Bor, Selen und/oder Schwefel, abgedeckt wird. Stahls. Das Verfahren dieser Patentanmeldungen ibt Kornorientiertes Elektroblech enthält üblicherweise 35 daher auf ein Bundglühen in einer Stickstotlalmohöchstens 4,5% Silizium und wird bei Temperaturen sphäre gerichtet, dem jedoch der Nachteil anhaftet, von mindestens 1000° C zumeist als Bund Schluß- daß ein gleichmäßiger Stickstoffzutritt im Bund prakgeglüht, um dem Gefüge eine (110)[001]-Orientierung tisch nicht möglich ist. Demzufolge ergeben sich auch zu geben. Die Folge des Bundglühens ist eine An- bei diesem Verfahren über die Bandbreite und -länge derung der magnetischen Eigenschaften entlang dem 40 unterschiedliche magnetische Eigenschaften. Bei dem Bundradius. Zudem sind die Eigenschaften und die erfindungsgemäßen Verfahren befindet sich der Stick-Haftung des auf das Band aufgebrachten Isolierfilms stoff dagegen in gleichmäßiger Verteilung auf der häufig nicht gleich. Die damit verbundenen Schwierig- Bandoberlläche, so daß die Bandoberfläche über die keiten sind um so größer, je höher das Bundgewicht Länge und Breite des Bundes gleichmäßig mit Stickist. Weitere Schwierigkeiten können sich daraus er- 45 stoß beaufschlagt wird.

geben, daß die Eigenschaften bei größeren Band- Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der

breiten auch in Richtung der Bandbreite variieren. Zeichnung und von Ausführungsbeispielen des nä-

Durch Versuche konnte nun nachgewiesen werden, heren erläutert. In der Zeichnung zeigt daß die Unterschiede der magnetischen Eigenschaften F i g. 1 a eine graphische Darstellung der ge-

und des Isolierfilms durch eine infolge ungleichmäßiger 50 schätzten Sekundärrekristallisation in Richtung der Erwärmung unterschiedliche Austrittsgeschwindigkeit Breite eines Coils von 10 t, das der hohen Temperatur des zwischen den Bundwindungen befindlichen Wassers beim Fertigglühen unterworfen wurde, und zwar unter bedingt sind. Die Anwesenheit von Wasser bzw. Anwendung eines Glühabscheiders oder -separators, Feuchtigkeit zwischen dtn Bundwindungen erklärt der Chromnitrid entsprechend der Erfindung enthielt, sich daraus, daß das Band üblicherweise mit einem 55 F i g. 1 b eine Fotografie einer typischen Korn-Glühseparator versehen wird, der als Suspension von struktur des gleichen Coils,

Oxyden wie Magnesiumoxyd, Kalziumoxyd und AIu- F i g. 2 a eine der F i g. 1 a entsprechende gra-

miniumoxyd in Wasser aufgetragen und vor dem phischc Darstellung zur Veranschaulichung der geGlühen getrocknet wird. Die nach dem Trocknen ver- schätzten Sekundärrekristallisation in der Querbleibende Restfeuchtigkeit geht als Hydroxyd oder 60 richtung eines Coils, das in einer Stickstoffatmosphäre freies Wasser mit in die Glühstufe und wird alsdann geglüht wurde, und

je nach der örtlich unterschiedlichen Erwärmung mit F i g. 2 b eine Fotografie einer typischen Kornentsprechend unterschiedlicher Geschwindigkeit aus- struktur des gleichen Coils.

getrieben. Daraus ergeben sich Taupunktunterschiedc Als Ausgangsmaterial kann beim Verfahren nach

in den einzelnen Bundwindungen und als Folge davon 65 der Erfindung Stahl verwendet werden, der auf irgendeine unterschiedliche Oxydation des Stahls, die sowohl eine übliche Weise erzeugt worden ist, beispielsweise in die magnetischen Eigenschaften als auch den Isolier- einem Konverter oder einem Elektroofen, sodann film beeinträchtigt. durch Vorstrecken oder kontinuierliches Gießen in