DE2508554C3 - Verfahren zum Herstellen beschichteter kornorientierter Siliciumstahl-Meche mit hoher magnetischer Induktion - Google Patents

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- bene Verunreinigungen, wie Schwefel, Selen, Stickkennzeichnet, daß ein Si-Stahlblech mit 0,005 bis stoff u. dgl. zu entfernen. Wird die Glühbehandlung 0,2 °/o Antimon behandelt wird. derart in Schritte unterteilt, so ist der gebildete

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- MgO-SiO₂-Glasfilm sehr ungleichförmig und ist deskennzeichnet, daß bei der Entkohlungsglühung 35 sen Haftvermögen an dem Siliciumstahl-Grundmetall eine Oxydschicht mit einer Dicke' von 0,5 bis sehr gering, sofern trockener Wasserstoff als Glüh-4,0 μΐη gebildet wird. atmosphäre verwendet wird. Insbesondere dann, wenn

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- die Dicke der aus SiO₂ und Eisenoxid zusammengekennzeichnet, daß die neutrale Atmosphäre von setzten oberflächlichen Oxydschicht, die kurz vor dem Raumtemperatur bis zum Ende der Glühbehand- 40 Aufbringen des Glühseparators während des Entkohlung bei einer konstanten Temperatur zwischen lungsglühens gebildet wird, dünn ist, ist diese Nei-800 und 920° C verwendet wird. gung zur Ausbildung ungleichförmiger und schlecht

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- haftender Glasfilme beachtlich, und es werden dann kennzeichnet, daß der Wechsel der Atmosphäre weißlich gefärbte Filme oder Schichten mit einem von dem neutralen Gas zu Wasserstoff bei einer 45 schlechten Haftvermögen auf dem gesamten Stahl-Temperatur von weniger als 950° C vorgenom- blech oder auf Teilbereichen desselben ausgebildet, men wird. Es kann sogar auftreten, daß überhaupt keine film-

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- artige Beschichtung ausgebildet wird, kennzeichnet, daß als neutrales Gas Stickstoff mit Um die Entwicklung dieser nachteiligen Eigeneinem Sauerstoffgehalt von weniger als 100 ppm 50 schäften zu vermeiden, hat man erwogen, die Dicke verwendet wird. der während des Entkohlungsglühens gebildeten

oxydischen Oberflächenschicht zu vergrößern. Ist jedoch die gebildete Oxydschicht dick, so werden auch

die erzielten MgO-SiOg-Glasfilme dick, was eineVer-55 ringerung des Schichtungsfaktors zur Folge hat. Das

bedeutet mit anderen Worten, daß wegen des Dicker-Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel- werdens der Oxydschicht der verfügbare Querschnitt en kornorientierter Siliciumstahlbleche mit einem des Grundmetalls in Proportion zu der Dicke der B₈-Wert der magnetischen Induktion von mehr als Oxydschicht verringert wird, wodurch sich die mal,88Wb/m^s, welche mit einem isolierenden Glasfilm 60 gnetischen Eigenschaften verschlechtern. Im Falle der versehen sind, bei welchem ein auf seine Endabmes- kornorientierten Siliciumstahlbleche mit einem B₈-sung gebrachtes, kaltgewalztes Si-Stahlblech in feuch- Wert der magnetischen Induktion von etwa ter Wasserstoff atmosphäre zur Ausbildung einer im 1,85 Wb/m² bedeutet das, daß eine Zunahme der Dicke wesentlichen aus SiO₂ und FeO bestehenden Oxyd- der Oxydschicht auf einer Seite um 1 μηι gemäß schicht auf der Blechoberfläche einer Entkohlungs- 65 theoretischer Berechnungen ein Absenken der maglühung unterzogen und das entkohlungsgeglühte gnetischen Induktion um 0,005 Wb/m² zur Folge hat. Blech mit einem MgO-haltigen Glühseparator be- Tatsächlich jedoch ist die Verschlechterung des schichtet und das derart behandelte Stahlblech zu #₈-Wertes weit größer als der theoretisch berechnete

Wert. Insbesondere dann, wenn kornorientierte SiIiciumstahlbleche mit einer hohen magnetischen Induktion (ßg-Wert) von mehr als 1,88 Wb/m² durch vollständige Entwicklung der sekunüärrekristallisierten Körner innerhalb eines Temperaturbereiches von 800 bis 920° C erzeugt werden, sinkt die magnetische Induktion um 0,01 bis 0,015 Wb/m², wenn sich die Dicke der Oxydschicht ωπίμΐη vergrößert. Dieses dürfte darauf zurückzuführen sein, daß die Kornkerne (grain nuclei), die auf der Oberfläche des kaltgewalzten Stahles vorliegen und von welchen Kornkernen aus sich die sekundärrekristallisierten Körner mit (HO)[OOJ !-Orientierung entwickeln, durch die Oxydation verlorengehen. Sollen die sekundärkristal-• lisierten Körner durch langzeitiges Aufrechterhalten einer Temperatur von 800 bis 920° C vollständig entwickelt werden, so ist es folglich nicht annehmbar das Haftvermögen des Glasfilmes am Grundmetall durch Steigerung der Oxydschicht zu verbessern, da dadurch der B₈-WeH beeinträchtigt würde. ao

Enthält das Siliciumstahl-Ausgangsmaterial 0,005 bis 0,2°/o Antimon, so wird die Dicke der durch das Entkohlungsglühen gebildeten Oxydschicht außerdem dünn, so daß dann, wenn ein kornorientiertes SiIiciumstahlblech mit einem hohen B₈-Wert durch vollständiges Entwickeln der sekundärrekristallisierten Körner mit (110)[001]-Orientierung bei einer Temperatur von 800 bis 920' C, vorzugsweise von 800 bis 880° C, erzeugt werden soll, ein guter Film nicht durch eine Kastenglühung unter einer Atmosphäre gebildet werden kann, die hauptsächlich aus Wasserstoff besteht, wie dieses im Stand der Technik üblich ist.

Unter dem B₈-Wert wird die magnetische Induktion (Wb/m²) bei einer magnetischen Feldstärke von 800 A/m verstanden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welches die Ausbildung gleichmäßiger isolierender MgO-SiO₂-Glasfilme mit ausgezeichnetem Haftvermögen am Grundmetall von kornorientierten Siliciumstählen gestattet, die eine hohe magnetische Induktion besitzen und durch Entwicklung sekundärkristallisierter Körner mit (110)[001]-Orientierung infolge einet Glühung bei 800 bis 920° C hergestellt worden sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das aufgehaspelte Blech durch wenigstens lOstündiges Halten auf einer Temperatur von 800 bis 920° C zur vollständigen Entwicklung sekundärkristallisierter Körner mit (110)[OOl!-Orientierung geglüht und dann auf eine höhere Temperatur von 1000 bis 1200^u C gebracht und auf letztere zur Ausbildung eines MgO-SiO₂-Glasfilms auf den Blechoberflächen gehalten wird, daß das aufgehaspelte Blech durch wenigstens lOstündiges Halten auf einer Temperatur von 800 bis 920° C zur vollständigen Entwicklung sekundärrekristallisierter Körner mit (110)[OOl]-Orientierung geglüht und dann auf eine höhere Temperatur von 1000 bis 1200⁰C gebracht und auf letztere zur Ausbildung eines MgO-SiO₂-Glasfilms auf der Blechoberfläche gehalten wird und daß wenigstens bei dem Halten auf einer Temperatur von 800 bis 920° C ein gegen Eisen inertes neutrales Gas und bei der Glühbehandlung bei konstanter Temperatur zwischen 1000 und 1200° C gasförmiger Wasserstoff verwendet wird.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß mit seiner Hilfe ausgezeichnete haftende gleichmäßige Filme auf dem Grundmetall auch solcher Siliciumstähle ausgebildet werden können, die 0,005 bis 0,2% Antimon enthalten.

Die Erfinder haben Untersuchungen im Hinblick auf die Glühatmosphäre in derjenigen Verfahrensstufe angestellt, in welcher die Temperatur mehrere 10 Stunden lang konstant auf einer Temperatur von 800 bis 92Q⁰C gehalten wird, um die sekundärrekristallisierten Körner mit vorherrschend (110) [001]-Orientierung vollständig während der Schlußglühung zu entwickeln. Als Ergebnis dieser Untersuchungen hat sich herausgestellt, daß die genannten Probleme dadurch gelöst werden können, daß ein Inertgas, wie Stickstoff oder Argon, als Glühatmosphäre verwendet wird, da hierdurch ein MgO-SiO₂-Glasfilm mit einem ausgezeichneten Haftvermögen am Grundmetall in gleichförmiger Ausbildung an den Oberflächen des Stahlbleches ausgebildet wird.

Vor der Erfindung ist vorgeschlagen worden, Wasserstoff oder ein hauptsächlich aus Wasserstoff bestehendes Gas als Glühatmosphäre für die Schlußglühung kornorientierter Siliciumstähle zu verwenden, und in der Tat ist Wasserstoff allein oder dissoziierter Ammoniak mit einem Gehalt von etwa 75% an Wasserstoff industriell als Atmosphäre für die Schlußglühung verwendet worden. Nach diesem Verfahren ist es möglich gewesen, ein Erzeugnis mit einem zufriedenstellenden Film zu erzielen, falls der Glühseparator aufgetragen und die Temperatur verhältnismäßig rasch, beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 20° C/Std., von Raumtemperatur auf die Temperatur der Sekundärrekristallisation von 1100 bis 1200° C gesteigert wurde.

Besteht jedoch die Glühatmosphäre lediglich aus Wasserstoff und werden die sekundärrekristallisierten Körner durch Halten auf einer Temperatur von 800 bis 920° C über einen langen Zeitraum entwickelt, um ein kornorientiertes Siliciumstahlblech mit hoher magnetischer Induktion zu erzielen, so wird jedoch nur ein beträchtlich ungleichförmiger Film erhalten.

Die Erfinder haben zahlreiche Untersuchungen des Ausbildungsvorganges der Glasfilme ausgeführt und als Ergebnis ein Verfahren entwickelt, welches die oben beschriebenen Probleme löst.

Bei ihren Untersuchungen haben die Erfinder die beim Entkohlungsglühen gebildeten Oxyde und das SiO₂ in dem während der Glühung bei einer hohen Temperatur gebildeten MgO-SiO₂-Glasfilme quantitativ miteinander verglichen. Dabei wurde gefunden, daß dann, wenn ein Film mit hohem Haftvermögen gleichförmig ausgebildet wird, dh SiO₂-Menge im Film im wesentlichen mit dem Betrag übereinstimmt, demgemäß der gesamte Sauerstoß im während des Entkohlungsglühens gebildeten SiO₂ und Eisenoxid in den das SiO₂ bei hohen Temperaturen während der Schlußglühung bildenden Sauerstoff umgewandelt wird, während die Menge an SiO₂ in dem weißlichen, schlecht haftenden Film oder auch in dem dünnen Film, bei welchem die Korngrenzen im wesentlichen durchscheinen, geringer als derjenige Betrag ist, als wenn der gesamte der Entkohlungsglühung vorhandene Sauerstoff in SiO₂ umgewandelt wäre. Dieses Ergebnis zeigt, daß dann, wenn das bei der Entkohlungsglühung gebildete Eisenoxid Silicium im Stahl bei der Schlußglühung bei einer hohen Temperatur,

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beispielsweise gemäß der folgenden Gleichung (1), liehen aus Wasserstoff bestehenden gasförmigen zu SiO₂ oxydiert, ein Film mit einem guten Haftver- Ofenatmosphäre in die Räume zwischen den Bundmögen gebildet wird, wohingegen dann, wenn das wicklungen gefördert und die Ausbildung eines Eisenoxid gemäß der folgenden Gleichung (2) durch schlechten Filmes gefördert wird. Der Einfluß der Wasserstoff reduziert wird, ein Film mit niedrigem 5 Dauer des Haltens auf der konstanten Temperatur auf Haftvermögen gebildet wird. den Film wurde untersucht, wobei folgendes gefunden wurde. Ist die Haltedauer nicht langer als 5 Stun-

2 FeO 4-Si-y 2 Fe + SiO₂ (1) den, so ist die Ausbildung eines schlechten Filmes

FeO + H -»- Fe + H O (2) nicht bemerkbar, wird die Haltedauer jedoch langer

ίο als 10 Stunden, so nimmt die Fläche des schlecht-

Im allgemeinen wird die auf einer höheren Tem- haftenden weißlichen Filmes zu, und nach 50 Stunden peratur verlaufende Schlußglühung dadurch ausge- steigt mit dem Längerwerden der Haltezeit das Ausführt, daß das Stahlband mit einer Breite von 700 maß der Filmzersetzung an.

bis 1000 mm zu einem Bund von 3 bis 15 Tonnen Wie bereits erwähnt, tritt bei Verwendung der beGewicht aufgehaspelt und unverzüglich die Tempera- 15 kannten im wesentlichen aus Wasserstoff bestehenden tür mit einer Geschwindigkeit von 15 bis 30°C/Std. Atmosphäre in der Verfahrensstufe des Temperaturauf 1000 bis 1200⁰C gesteigert wird. In diesem anstieges und in der Verfahrensstufe, bei welcher die Fall besteht die das Bund umgebende Atmosphäre Temperatur bei 800 bis 920° C konstant gehalten im wesentlichen aus Wasserstoff, aber der Druck wird, das stark reduzierende Gas in den Raum zwider Atmosphäre zwischen den Schichten oder Wick- ao sehen den Bundwicklungen ein, wobei die direkte lungen des dichtgewickelten Bundes ist stets höher Reduktion des FeO im wesentlichen über Wasserstoff als der Druck der das Bund umgebenden Wasserstoff- gemäß der vorstehenden Gleichung (2) erfolgt, woatmosphäre, nachdem gepulvertes Magnesiumoxid, hingegen die Reduktion des FeO durch Si gemäß der welches direkt zur Ausbildung des Filmes dient, auf- vorstehenden Gleichung (1) im wesentlichen nicht abgebracht worden ist. Dieses ist eine Folge der aus as läuft und ein Film mit schlechtem Haftvermögen dem Temperaturanstieg resultierenden Wärmeaus- gebildet wird. Erfindungsgemäß wird nun eine nicht dehnung und dem aus der Magnesiumoxidbeschich- oxydierende und nicht reduzierende Gasatmosphäre, tung dissoziierenden Dampf, so daß die in den Glüh- wie eine Stickstoff- oder Argonatmosphäre, d. h. eine raum eingebrachte Wasserstoffatmosphäre nur schwer inerte neutrale Atmosphäre verwendet, um diesen in die Bundwicklungen eintritt und in dieselbe diffun- 30 Nachteil abzuwenden. Bei Verwendung eines derdiert. Demzufolge wird das bei der Entkohlungs- artigen Gases läuft die Reaktion gemäß Gleichung glühung gebildete Eisenoxid im wesentlichen nicht (1), d. h. die Reaktion, in welcher Sauerstoff des FeO durch Wasserstoff reduziert, und wenn die Tempera- sich mit Si unter Bildung von SiO₂ umsetzt, glatt ab, tür mehr als 800° C erreicht, bei welcher Temperatur und selbst dann, wenn die Dicke der Oxydschicht die Reaktionsgeschwindigkeit der oben angegebenen 35 beim Entkohlungsglühen dünn ist, wird ein MgO-Gleichung(l) anwächst, wird SiO₂ durch Ablauf der SiO₂-Glasfilm mit ausgezeichneter Haftfähigkeit am nach rechts in Gleichung (1) verlaufenden Umsetzung Grundmetail in gleichmäßiger Weise erzielt,
gebildet. Steigt die Temperatur auf mehr als etwa In der japanischen Patentschrift 715 291 ist ein 1000° C, so wird nicht länger Dampf aus dem auf- Verfahren zur Einstellung der Atmosphäre in einem getragenen Glühseparator entwickelt, und das auf- 40 Glühofen, insbesondere der Atmosphäre zwischen getragene MgO im Glühseparator verbindet sich mit den Wicklungen oder Schichten eines Bundes, be-SiO₂, um den MgO-SiO₂-Glasfilm zu bilden, so daß schrieben. Bei dem Verfahren nach der obengenannein leichtes Eindringen und Diffundieren des Was- ten Patentschrift, welches dadurch gekennzeichnet serstoffs in die Bundwicklungen erst in dieser Ver- ist, daß die Atmosphäre zwischen den Bundwicklunfahrensstufe ermöglicht ist. Die nach rechts verlau- 45 gen stets mit Hilfe von Dampf bis zum Erhitzen fende Umsetzung gemäß Gleichung (1) ist dann ab- auf die hohe Temperatur leicht oxydierend gehalten geschlossen, und demzufolge kann die Umsetzung ge- wird, läuft jedoch die Oxydation des Stahlbleches maß Formel (2) nicht auftreten und wird die Ausbil- durch den Dampf zwischen den Schichten bis zu dang des Films nicht ungünstig beeinflußt. etwa 830° C ab, wodurch der Film dick wird. Dem-

Wird andererseits die Temperatur innerhalb des 50 znfolge werden der Schichtungsfaktor und die magne-Bereiches von 800 bis 920° C konstant gebalten, so tischen Eigenschaften des Erzeugnisses verschlecherreichen der Druck zwischen den Bundwicklungen tert, so daß dieses Verfahren nicht auf die Herstel- und der Druck auf die das Bund umgebende Fläche lung eines kornorientierten Silicinmstahlbleches mit einen Gleichgewichtszustand und kann die Glüh- einer hohen magnetischen Induktion, worauf die voratmosphäre leicht in die Räume zwischen den Bund-55 Hegende Erfindung abzielt, anwendbar ist wicklungen eintreten und diffundieren. Wird Wasser- Die Erfindung wird im folgenden unter. Bezugstoff als Glfihatmosphäre verwendet, so wird das nähme auf die Zeichnung näher erläutert Die Zeichwährend des Entkohlungsglühens gebildete Eisen- nung stellt ein typisches Erhitznngsprofil in der oxid gemäß der Gleichung (2) reduziert Außerdem Schlußglühung bei koniorientiertem Sfliciumstahlwurde gefunden, daß dann, wenn die Temperatur- 60 blech mit einer hohen magnetischen Induktion dar, einstellung in der Verfahrensstufe, in welcher die auf dessen Herstellung die vorliegende Erfindung geTemperatur konstant zu halten ist, nicht sorgfältig richtet ist Das Erhitzungsprofil oder -programm erfolgt, was beispielsweise dann der Fall sein kann, kann in vier Erhitzungsstufen A, B, C und D unterwenn die Temperaturemstellung durch ein Ein-Aus- teilt werden. Darin bedeutet die Stufe A ein Er-System erfolgt, so daß das Bund in wiederholter 65 hitzen mit einer hohen Aufheizgeschwindigkeit un-Weise leichten Aufheizungen und Abkühlungen wäh- mittelbar vor die Temperatur der Sekundärrekristallirend dieser Verfahrensstufe bei konstanter Tempera- sation; die Stufe B eine allmähliche Aufhetzung untur unterworfen ist, das Eindringen der im wesent- mitterbar vor der Temperaturkonstanthaltung für die

Sekundärrekristallisation; die Stufe C eine Kon-Itanthaltung der Temperatur für die Sekundärrekriitallisation und die Stufe D eine Reinigungsglühung fcei einer höheren Temperatur, welche sich an die Stufe der Temperaturkonstanz anschließt.

Die Eigenschaften von MgO-SiO₂-Glasfilmen an

Proben 1 bis 6, die unter Veränderung der Gaszusammensetzung in den Stufen A bis C erhalten wurden, wobei Wasserstoff bei allen Proben in der Stufe D zur Anwendung kam, wurden ermittelt, und die Ergebnisse sind in der folgenden Tafel zusammengestellt.

Probe	Glühatmosphäre	in Stufe	D	Erscheinungsbild des MgO-SiOj-GlasfUins	Kleinster Biegungs radius
				mm
	A B	C

2	N2	H2
3	N2	N2
4	N2	N2
5	H2	N2
6	H2

H₂ H₂ H₂ unebener Film mit weißgrauen Bereichen und dünnen 30

Bereichen, durch welche die Korngrenzen hindurchscheinen

H₂ H₂ H₂ wie bei Probe 1 30

H₂ H₂ unebener Film aus weißgrauen Abschnitten und 30 dünnen Abschnitten, durch welche die Korngrenzen hindurchscheinen. Teilweise stark grau gefärbt

N₂ H₂ über die gesamte Länge gleichmäßig, tiefe graue 10

Färbung
N₂ H₂ über die gesamte Länge gleichmäßig, tiefe graue 10

Färbung

N₂ H₂ im wesentlichen die gesamte Oberfläche besitzt eine 15 tiefe Graufärbung. Ein weißlichgrauer Film ist an den äußeren Wicklungsbereichen und im Bereich der Kante in Richtung der Breitenabmessung zu sehen

In der vorstehenden Tafel zeigen die Proben 4, 5 und 6 bei Verwendung von gasförmigem Stickstoff in der Erhitzungsstufe C ein ausgezeichnetes Erscheinungsbild des Filmes. Außerdem ist der kleinste Biegungsradius, der keine Ablösung des Filmes verursachte, gering. Aber insbesondere besitzen die Proben 4 und 5, bei welchen gasförmiger Stickstoff in der Erhitzungsstufe B verwendet wurde, das beste Film-Erscheinungsbild und weisen diese Proben 4 und 5 den kleinsten Biegungsradius ohne Ablösung des Filmes auf. Daraus ergibt sich, daß ein guter Film dann erzielt werden kann, wenn ein neutrales Inertgas, wie Stickstoff, zumindest in der Stufe der Temperaturkonstanthaltung verwendet wird. Erfindungsgemäß kann als Gas für die Atmosphäre in der anfänglichen Stufe des raschen Aufheizens jegliches Gas verwendet werden, sofern dieses Gas keine oxydierenden Eigenschaften besitzt. So kann ein solches Gas beispielsweise hauptsächlich aus Wasserstoff, aus mit Wasserstoff verdünntem Stickstoff oder Argon oder ans reinem Stickstoff oder reinem Argon bestehen. Als die Atmosphäre bildendes Gas ist in der anschließenden Stufe der Temperatnrkonstanz jedoch ein nicht oxydierendes and nicht reduzierendes inertes neutrales Gas erforderlich, und da gasförmiger Stickstoff als neutrales Gas wirtschaftlich vorteilhafter ist als Argon u. dgL, sollte vorteflhafterweise Stickstoff verwendet werden. Die Ursache dafür, daß jegliches reduzierende Gas und jegliches neutrale Gas während der Stufe A der raschen Erhitzung verwendet werden kann, wie vorstehend erwähnt und ans der Tafel ersichtlich, ist darin zu sehen, daß die Atmosphäre. zwischen den Bundwicklungen oder Bundschichten nicht erheblich durch die Gasatmosphäre beeinflußt wird, die das Bund in dieser Verfahrensstufe umgibt Wird MgO, welches stärker hydratisierend wirkt, als Glühseparator verwendet und ist die Menge des in den Ofen eingebrachten Gases kleiner als der Freiraum, wenn das Bund in den Glühofen eingesetzt worden ist, so wird der zwischen den Bundwicklungen gebildete Dampf abgeführt und neigen die Kantenbereiche des Bundes zum Oxydieren, weshalb es vorteilhaft ist, die Menge des zugeführten Gases zu erhöhen.

Um eine Überhitzung unmittelbar vor der Stufe der Temperaturkonstanz, d. h. der Stufe C, zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die Stufe B einer allmählichen Erhitzung erst in dieser Stufe einzuschieben, da es notwendig ist, die Aufheizgeschwindigkeit sehr klein zu halten. Da die das Bund umgebende Gasatmosphäre dazu neigt, in die Freiräume zwischen den Bundwicklungen einzutreten und ein schlechter Film insbesondere gern an den Kantenbereichen des Bundes auftritt, ist es demzufolge vorteilhaft, nach Möglichkeit Wasserstoff als Gas in der Verfahrensstufe B zu vermeiden. Die Verwendung von Wasserstoff ist jedoch nicht in jedem Fall ungünstig und wie die Probe 6 in der vorstehenden Tafel zeigt, kann gasförmiger Wasserstoff in Abhängigkeit von der Aufheizgeschwindigkeit ohne Schaden verwendet werden.

In der Verfahrensstufe C, in welcher die Temperatur konstant gehalten wird, übt die Atmosphäre in Glühofen einen großen Einfluß auf die Atmosphän zwischen den Bundwicklungen aus, wie bereits erwähnt Demzufolge ist es vorteilhaft, ein nicht oxydierendes und nicht reduzierendes Gas, <L h. ein neu trales Gas wie Stickstoff oder Argon, zn verwenden Es ist jedoch nicht stets erforderlich, hochreinei Stickstoff oder hochreines Argon zu verwenden unc selbst dann, wenn diese Gase einen sehr kleinen An teil von etwa 100 ppm an Sauerstoff u.dgl. enthal ten, sind keine großen Nachteile zu befürchten

9 10

Ist in dem Gefüge die Sekundärrekristallisation Die Dicke der Oxydschicht betrug nach der konnach Halten auf konstanter Temperatur über eine tinuierlichen Glühbehandlung 2,0 μΐη, der Brennvervorbestimmte Zeitdauer im wesentlichen vollendet, lust des als Glühseparator aufgetragenen Magnesiumso wird die Reinigungsglühung zur Entfernung der oxids betrug 3,2% und die Beschichtungsmenge beVerunreinigungen aus dem Stahl durchgeführt, mit 5 trug 7,0% g/m² einer Oberfläche. Nach einer Reinideren Hilfe Verunreinigungen, wie Stickstoff, und die gung wurde die Oberfläche des Bandmaterials unterInhibitoren der Primärrekristallisation, wie Selen, sucht. Ein dunkelgrauer Film war über die gesamte u. dgl., entfernt werden. In der Verfahrensstufe D, Länge mit Ausnahme der beiden letzten Windungen der Reinigungsglühung, wird das Bund langer als oder Wicklungen ausgebildet, und der kleinste Bieeinige Stunden bei einer Temperatur von 1100 bis io gungsradius, der den Film nicht ablöste, betrug 1200⁰C in einer Wasserstoff atmosphäre gehalten. 10 mm und war damit sehr gut. Die im Mittelab-Demzufolge muß nach der Glühstufe C bei konstan- schnitt der Längsausdehnung bestimmten magneter Temperatur das bis zu dieser Stufe verwendete tischen Eigenschaften betrugen 1,91 Wb/m² für den neutrale Gas durch Wasserstoff ersetzt werden. Es B₈-Wert und 1,14 W/kg für W _17/50.
ist jedoch nicht erforderlich, diesen Gaswechsel exakt 15

unmittelbar nach der Beendigung der Stufe C vor- Beispiel 2
zunehmen, denn wenn die Temperatur, bei welcher

Stickstoff durch Wasserstoff ersetzt wird, höher als Ein Si-Stahlband mit 2,84% Si, 0,018% säurelös-

950° C ist und der in der Entkohlungsglühungsstufe lichem Al und 0,022% Sb und mit einer Dicke von

gebildete FeO-SiO₂-Glasfilm stärker als etwa 3 μΐη ao 0,35 mm, einer Breite von 830 mm und einer Länge

ist, so werden an den Kantenbereichen des Bundes von 2800 m wurde kontinuierlich in einer Gas-

und in den äußeren Wicklungsabschnitten glänzende atmosphäre geglüht, die zu 60% aus Wasserstoff,

Flecken mit einem Durchmesser von 0,1 bis 2 mm Rest Stickstoff, bestand und einen Taupunkt von

gebildet, an welchen der Film fehlt. Diese Flecken- 60° C hatte. Die Glühung erfolgte bei 820° C und

bereiche haben einen geringen Isolationswiderstand, as dauerte 4 Minuten, worauf das Bandmaterial mit

weshalb der Wechsel zu Wasserstoff bei einer Tem- Magnesiumoxid beschichtet und dann zu einem Bund

peratur von weniger als 950° C ausgeführt werden mit einem Innendurchmesser von 508 mm aufge-

muß. haspelt wurde. Das erhaltene Bund wurde in einem

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von elektrischen Ofen geglüht. Die Atmosphäre im Ofen Beispielen näher erläutert, ohne daß die Erfindung auf 30 wurde durch gasförmigen Stickstoff ersetzt, bevor die Beispiele beschränkt wäre. die Temperatur gesteigert wurde. Mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 15°C/Std. wurde die Temperatur auf 890⁰C gesteigert, während Wasserstoff einBeispiel 1 geblasen wurde, worauf dann das die Atmosphäre bil-

35 dende Gas durch Stickstoffgas ersetzt wurde und die

Ein Si-Stahlband mit 2,9% Si, 0,03% Sb und Glühtemperatur von 890⁰C 80 Stunden lang gehal-0,02% Se und einer Dicke von 0,3 mm, einer Breite ten wurde. Sodann wurde der gasförmige Stickstoff von 970 mm und einer Länge von 3200 m wurde kon- wieder durch gasförmigen Wasserstoff ersetzt und die tinuierlich in einer Atmosphäre geglüht, die zu 70% Temperatur auf 1175⁰C gesteigert. Bei dieser Temaus Wasserstoff, Rest Stickstoff, bestand und einen 40 peratur wurde eine 15stündige Glühung Vorgenom-Taupunkt von 60° C besaß. Die bei 820° C aus- men, worauf das derart behandelte Bandmaterial abgeführte Glühbehandlung dauerte 4 Minuten, worauf gekühlt wurde. Die Dicke der Oxydschicht betrug das Bandmaterial mit MgO beschichtet und dann zu nach der kontinuierlichen Glühung 2,5 μΐη, und die einem Bund mit einem Innendurchmesser von Menge des Abbrandverlustes oder Brennverlustes be-508 mm aufgehaspelt wurde. Das hergestellte Bund 45 trug 2,8%. Die Beschichtung war in einer Menge von wurde in einen elektrischen Glühofen eingesetzt, 5,5 g/m² einer Oberfläche aufgetragen. Ein tiefgrauer worauf die Temperatur mit einer Aufheizgeschwin- Film war nach der Hochtemperaturglühung auf der digkeit von 20° C/Std. gesteigert wurde, während gesamten Länge der Oberfläche ausgebildet, mit gasförmiger Stickstoff eingeleitet wurde. Eine Tem- Aae der beiden letzten Wicklungen oder Winperatur von 850° C wurde 60 Stunden aufrechterhal- 50 düngen, and der kleinste Biegungsradius, bei welchem ten, und dann wurde der Stickstoff durch gasförmigen der Glasfilm sich nicht ablöste, betrug 5 mm. Die am Wasserstoff ersetzt und die Temperatur noch weiter Mittelabschnitt der Längsausdehnung des Stahlbanauf 1200° C gesteigert, bei welcher Temperatur die des bestimmten magnetischen Eigenschaften betrogen Glühbehandlung 15 Stunden lang fortgesetzt und 1,93WbAn* für den B₈-WeH und 1,16 W/kg füi dann der Ofen abgekühlt wurde. 55 ^w

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

einem Bund aufgehaspelt wird. Dabei beschäftigt sich Patentansprüche: die Erfindung insbesondere mit einem Verfahren zum Ausbilden isolierender MgO-SiO2-Glasfilme auf den

1. Verfahren zum Herstellen kornorientierter Oberflächen eines kornorientierten Siliciumstahlble-Siliciumstahlbleche mit einem B₈-Wert der ma- 5 ches mit hoher magnetischer Induktion, gnetischen Induktion von mehr als 1,88 Wm⁸, Bei der Herstellung kornorientierter Siliciumstahlwelche mit einem isolierenden Glasfilm versehen bleche ist es bereits bekannt, kaltgewalztes Si-Stahlsind, bei welchem ein auf seine Endabmessung band, welches bereits auf seine Endabmessung ausgebrachtes, kaltgewalztes Si-Stahlblech in feuch- gewalzt ist, in einer aus Wasserstoff und Dampf zuter Wasserstoffatmosphäre zur Ausbildung einer io sammengesetzten Atmosphäre zur Ausbildung von im wesentlichen aus SiO₂ und FeO bestehenden SiO₂ und Eisenoxyd auf den Bandoberflächen einer Oxydschicht auf der Blechoberfläche einer Ent- Entkohlungsglühung zu unterziehen. Die gebildete kohlungsglühung unterzogen und das entkoh- Oxydschicht wird mit einem hauptsächlich aus MgO lungsgeglühte Blech mit einem MgO-haltigen bestehenden Glühseparator beschichtet, worauf das Glühseparator beschichtet und das derart behan- 15 derart behandelte Band zu einem Bund aufgehaspelt delte Stahlblech zu einem Bund aufgehaspelt wird, und das Bund einer Schlußglühung bei einer Tempedadurch gekennzeichnet, daß das auf- ratur im Bereich von 1100 bis 1300° C unter Wassergehaspelte Blech durch wenigstens lOstündiges Stoffatmosphäre unterzogen wird, um einen isolieren-Halten auf einer Temperatur von 800 bis 920° C den Glasfilm aus MgO-SiO₂ auszubilden.

zur vollständigen Entwicklung sekundärrekristalli- ao Beim Herstellen kornorfentiertcr Siliciumstahlblesierter Körner mit (110)[001]-Orientisrung ge- ehe mit einem B₈-Wert der magnetischen Induktion glüht und dann auf eine höhere Temperatur von von mehr als 1,85 Wb/m² wird die oben beschriebene 1000 bis 1200° C gebracht und auf letzterer zur Schlußglühung jedoch in zwei Stufen ausgeführt, wo-Ausbildung eines MgO-SiO,-Glasfilms auf der bei die erste Stufe ein 10- bis IGOstündiges Glühen Blechoberfläche gehalten wird und daß wenig- 25 des aufgehaspelten Bleches bei einer Temperatur von stens bei dem Halten auf einer Temperatur von 800 bis 920° C umfaßt, um eine selektive Entwick-800 bis 920° C ein gegen Eisen inertes neutrales lung sekundärrekristallisierter Körner mit (HO)[OO I]-Gas und bei der Glühbehandlung bei konstanter Orientierung zu erzielen. Die zweite Stufe der Schluß-Temperatur zwischen 1000 und 1200° C gasför- glühung umfaßt ein Halten der Glühtemperatur zwimiger Wasserstoff verwendet wird. 30 sehen 1000 und 1200° C, um im Stahlblech verblie-