DE2448890A1

DE2448890A1 - Verfahren zur herstellung von kaltgewalzten, siliziumlegierten elektroblechen

Info

Publication number: DE2448890A1
Application number: DE19742448890
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Ecker; Max Dr Mayrhofer; Ingeborg Dr Richter
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1973-11-05
Filing date: 1974-10-14
Publication date: 1975-05-07
Also published as: JPS5075517A; FR2249958A1; ATA927073A; GB1452580A; BE821770A; FR2249958B1; JPS5817806B2; US3988177A; IT1021763B; DE2448890B2; AT339940B

Description

P 2308/74-

..,,.;... ij -Ai:.-.o 549/351
iel. 5:1 /,1 -i7

Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke - Alpine Montan Aktiengesellschaft

Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten, Siliziumlegiert en Elektroblechen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten, siliziumlegierten Elektroblechen mit einem Wattverlust V_1n/_rn von weniger als 2,3 Watt/kp aus einer ursberuhigten, weichen Stahlschmelze mit 0,03 bis O,06 Gew.~$ C, die zur Herabsetzung ihres Kohlenstoffgehaltes auf unter 0,02 Gew.-^ vakuuraentkoh.lt xmd der zur Desoxydation zuerst Aluminium und dann Silizium zugesetzt wird, worauf die Schmelze zu Brammen vergossen wird, die Brammen warm- und dann kaltgewalzt werden und das kaltgewalzte ±3and oder Blech in einem Durchlaufofen zu einer weiteren Herabsetzung des Kohlenstoffgehaltes auf unter 0,005 Gew.-^o entkohlend und rekristallisierend geglüht wird.

Es ist bekannt, bei der Herstellung von Elektroblechen von einem Stahl auszugehen, der einen kleinen Gehalt an Verunreinigungen hat; die Gehalte an C, Mn, S, P, Cr und Cu sollen so niedrig wie möglich sein,

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weil der· ¥attverlust bzw. die Koerzitivfeidstärke durch. Störstellen von kritischer Größe, z.B. feine Oxyde, aber auch durch Spannungsfelder von Versetzungen erhöht wird. Weiters wird angestrebt, im Stahl ein möglichst grobkörniges Gefüge zu erzeugen, da dadurch die magnetischen Eigenschaften ebenfalls günstig beeinflußt werden.

Üblicherweise wird der Kohlenstoffgehalt einerseits durch Vakuumbehandlung von im Ausgangszustand unberuhigtem Stahl und andererseits durch entkohlendes Glühen der kaltgexvalzten Bleche oder Bänder in einem Durchlaufofen, bei dem auch die Rekristallisierung des Gefüges abläuft, auf unter O,OO5 $ vermindert, wie dies z.B. in der DAS 1 458 852 und in der ÖPS 307 469 beschrieben ist. Man ist bestrebt, die Glühzeiten im Durchlaufofen möglichst kurz zu halten, d.h. diesen mit möglichst hohen Bandgeschwindigkeiten zu fahren, Tireshalb es erforderlich ist _t bereits den Kohlenstoffgehalt der flüssigen Schmelze auf niedrige Werte zu bringen.

Bei der üblichen Technologie hat es sich herausgestellt, daß bei der Vakuumbehandlung des flüssigen, unberuhigten Stahls nicht nur eine Entkohlung, sondern auch als Folge des höheren Dampfdruckes des Mangans eine merkliche Verminderung des Mangangehaltes stattfindet. Bei Stählen mit weniger als O,15 Gew.-^ Mangan, iirelcher Gehalt im allgemeinen als obere zulässige Grenze für Elektroblechqualitäten angesehen wird, und einen Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,020 Gew.-^, insbesondere weniger als 0,010 Gew.-^, am Ende der entkohlenden Vakuumbehandlung wurde bei den daraus hergestellten kaltgewalzten

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Blechen ein ungünstiges Rekristallisationsverhalten festgestellt; das Korn war relativ fein, und es wurden unzulässig hohe Wattverluste gemessen. Versuche, den Mangangehalt zu erhöhen, brachten nur eine geringfügige Verbesserung.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von aus vakuumentkohltem Stahl hergestellten und im Durchlaufofen entkohlend und rekristallisierend geglühten kaltgewalzten Elektroblechen zu schaffen., bei denen das Rekristallisations— verhalten derart beeinflußt wird, daß grobes Korn und niedrige Wattverluste entstehen; weiters soll, um einen wirtschaftlichen Betrieb des Durchlaufofens zu erhalten, die Banddurchlaufzeit möglichst kurz seih,

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs definierten Art dadurch gelöst, daß ein Mangangehält von 0,25 bis 0,80 Gew.-$, vorzugsweise 0,35 bis 0,50 Gew.-5^, in der vakuumentkohlten Schmelze eingestellt wird; die Brammen— temperatur t vor dem Warmwalzen - gemessen in C vor dem Ziehen der Bramme aus einem Stoßofen - in Abhängigkeit von Mangangehalt in Gew.-^ auf einen ¥ert, der unterhalb einer durch die Gleichung

- I^ 480

10g Mn - 9,20

gegebenen Grenztemperatur liegt, gehalten wird; das Warmwalzen unter Einhaltung einer über 84O ⁰C liegenden Endwalztemperatur durchgeführt und das entkohlende und rekristallisierende Glühen des kaltgewalzten Bandes oder Bleches während einer Dauer bis maximal k min· vorgenommen wird, wobei der Kohlenstoffgehalt

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auf unter 0,003 Gew.~$ gesenkt wird.

Das Wesen der Erfindung besteht also in einer Kombination eines gegenüber den bisherigen Erkenntnissen relativ hoch einzustellenden Mangangehaltes mit einer davon abhängigen Temperaturführung im Stoßofen und beim Warmwalzen; die Temperatur am Ende des Warmwalzens soll möglichst hoch und die Temperatur beim Ziehen der Bramme aus dem Stoßofen, also bei Beginn des Walzens, möglichst niedrig sein. Durch den hohen, mit der Temperatur abgestimmten Manganggehalt werden niedrige Wattverluste erreicht. Die erfindungsgemäße Begrenzung der Brammentemperatur nach oben verhindert, daß bei extrem niedrigen C-Gehalten Schwefel und Sauerstoff, die als Sulfide bzw. Oxyde vorliegen, in Lösung gehen; wäre dies der Fall, so wurden feinste Ausscheidungen dieser Sulfide und Oxyde den Rekrxstallisationsablauf behindern. Das enthaltene Mangan blockiert dieses In-Lösung-gehen der Sulfide und/oder Oxyde, weshalb erfindungsgemäß bei höheren Mangan-Gehalten im Stahl höhere Walzguttemperaturen entsprechend obiger Gleichung zulässig sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet dadurch, daß die Brammentemperatur t auf einen Wert gehalten wird, der unterhalb einer durch die Gleichung

- l4 480
t = lOg Mn - 9,30 ~ ²⁷³

gegebene Temperatur liegt und das Warmwalzen unter Einhaltung einer über 860 ⁰C liegenden Endwalztemperatur erfolgt.

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung bestellt darin, daß das entkohlende und rekristallisierende Glühen des Bandes oder Bleches maximal 3 min» beträgt.

Der erfindungsgemäße Zusammenhang zwischen Walzguttemperatur und Mn-Gehalt ist in einem- beigefügten Diagramm veranschaulicht:

Auf der Abszisse ist der Mn-Gehalt des Stahls in Gew,-^ und auf der Ordinate die Walzguttemperatur t in C, gemessen vor dem Ziehen der Bramme aus dem Stoßofen, d.h. praktisch zu Beginn der Breitbandwalzung, aufgetragen. Mit 1 ist strichpunktiert eine obere Grenzkurve bezeichnet, die der Gleichung

- l4 480

t = - 273

log Mn - 9,20

entspricht; und 2 ist eine vollausgezogene Kurve, die der Gleichung

- 14 480

t = - 273

10g Mh - 9,30

entspricht; vorzugsweise sollen die im Stoßofen gemessenen Walzguttemperaturen unterhalb der Kurve 2 im schraffiert gezeichneten Feld liegen. Die vertikalen Linien 3 und 4 zeigen den Bereich des Mn-Gehaltes, auf den die Erfindung anwendbar ist, und die strichlierten Linien 5 und 6 kennzeichnen den bevorzugten Mn-Gehalt im Bereich zwischen 0,35 und 0,50 $>» Mit 7 ist ein Einzelwert bezeichnet, der sich auf das folgende Ausführungsbeispiel bezieht.

F) Π .'18 1 ..) / U b 3 2

In einem 30 t~Konverter wurde nach, dem Sauerstoffaufblasverfahren ein unberuhigter Stahl mit der chemischen Zusammensetzung

0,051 Gew.-$ C, 0,28 Gew.-$ Mn, 0,012 Gew.-# S und 455 ppm Sauerstoff

erzeugt und anschließend einer entkohlenden Vakuumbehandlung unter Verwendung einer Vakuumheberanlage unterworfen. Zwischen dem 18, und 22.Hub wurden 130 kp Aluminiumgranalien, zwischen dem 23· und 33.Hub 870 kp Ferrosilizium und beim 24.Hub 28 kp Μα-affine zugesetzt; nach insgesamt ko Entgasungshüben wurde folgende Gußanalyse ermittelt:

0,009 Gew. -$> C 1,78 Gew.-$ Si, 0,37 Gew.-^ Mn _t O,O18 Gew.-^ P, 0,011 Gew.-^ S und 0,346 Gew.-^ Al.

Die zu Rohbrammen vergossenen Blöcke dieses vakuumentkohlten Stahls wurden in einem Tiefofen auf Walztemperatur von 1220 °C erwärmt» auf einer Brammenstraße ausgewalzt und die vorgewalzten Brammen in einem Stoßofen auf 1210 °C (Punkt 7 im Diagramm) erwärmt und dann gezogen. Nach Walzen in fünf Stichen auf einem Vorgerüst wurde eine Auslauftemperatur von 1050 ⁰C gemessen; das Weiterwalzen erfolgte auf einer halbkontinuierlichen, sechsgerüstigen Breitbandstraße, wobei ein 2,0 mm dickes Warmband erzeugt

INSPECTED

h i) 9 8 1 3 / 0 6 9 2

und eine Endwalztemperatur von 885 C bzw. eine Haspeltemperatur von 7^0 °C eingehalten wurde. Das ¥armband wurde in drei Stichen auf 0,5 mm kaltgewalzt und in einem üblichen Durchlaufofen mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 26 m pro Minute bei einer Temperatur von 910 °C rekristallisierend und entkohlend geglüht ; das entspricht einer Glühzeit (Haltezeit) bei dieser Temperatur von etwa 2,8 min, Die Korngröße nach dem Rekristallisieren lag nach ASTM zwischen h und 5> die gemischte Epsteinprobe ergab einen Ummagnetisierungsverlust ^V10/50 (^{bei 1000}° ^Gauß «nd 50 Hertz nach DIN 46.400) von 2,05 W/kp.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann nicht nur beim Blockguß - wie im Ausführungsbeispiel beschrieben - angewendet werden, sondern auch für kontinuierlich im Strang gegossene Brammen.

Es wurde festgestellt, daß die günstige

Wirkung des Mn-Gehaltes in Kombination mit den übrigen Herstellungsbedingungen unabhängig ist von den P- und Al-Gehalten, die in üblichen Grenzen zwischen 0,005 und 0,20 Gew.-$ P bzw. 0,0 bis 0,50 Gew.-$ Al liegen.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten, siliziumlegierten Elektroblechen mit einem Wattverlust V₁₀/~_o von weniger als 2,3 Watt/kp aus einer unberuhigten, weichen Stahlschmelze mit 0,03 his 0,06 Gew.-^ G, die zur Herabsetzung ihres Kohlenstoff gehaltes auf unter 0,02 Gew.-^ vakuumentkoh-Lt

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und der zur Desoxydation zuerst Aluminium und dann Silizium zugesetzt wird, worauf die Schmelze zu Brammen vergossen wird, die Brammen warm- und dann kaltgewalzt werden und das kaltgewalzte Band oder Blech in einem Durchlaufofen zu einer weiteren Herabsetzung des Kohlenstoffgehaltes auf unter 0,005 Gew.-% entkohlend und rekristallisierend geglüht wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein Mangangehalt von 0,25 bis 0,80 Gew.-$, vorzugsweise 0,35 bis 0,50 Gew.-^, in der vakuumentkohlten Schmelze eingestellt wird;

b) die Brammentemperatur t vor dem Warmwalzen gemessen in C vor dem Ziehen der Bramme aus einem Stoßofen - in Abhängigkeit von Mangangehalt in Gew.-^ auf einen Wert, der unterhalb einer durch die Gleichung

- Ik 480

log Mn - 9,20

"" ²⁷³

gegebenen Grenztemperatur liegt, gehalten wird;

c) das Warmwalzen unter Einhaltung einer über

840 C liegenden Endwalztemperatur durchgeführt und

d) das entkohlende und rekristallisierende Glühen des kaltgewalzten Bandes oder Bleches während einer Dauer bis maximal 4 min vorgenommen wird, wobei der Kohlenstoffgehalt auf unter 0,003 Gew.-^ gesenkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brammentemperatur t auf einen Wert gehalten wird, der unterhalb einer durch die Gleichung

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- lh 480

t = -

lOg Mn - 9,30

gegebenen Temperatur liegt und das Yarrawalzen unter Einhaltung einer i walztemperatur erfolgt.

unter Einhaltung einer über 860 C liegenden End-

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das entkohlende und rekristallisierende Glühen des Bandes oder Bleches maximal 3 min beträgt.

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