DE2517980B2

DE2517980B2 - Verfahren zur herstellung kornorientierter elektrobleche

Info

Publication number: DE2517980B2
Application number: DE19752517980
Authority: DE
Inventors: Kikuo; Suga Yozo; Fukumoto Masahiro; Himeji Hyogo; Yamamoto Takaaki; Tanaka Osamu; Kuroki Katsuro; Kitakyushu Fukuoka; Takashina (Japan)
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1974-04-25
Filing date: 1975-04-23
Publication date: 1976-11-25
Also published as: FR2268868A1; JPS50137819A; SE7504740L; JPS5423647B2; DE2517980A1; SE406601B; US3990923A; GB1476895A; BE828364A; IT1037512B; FR2268868B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung kornorientierter Elektrobleche, wonach ein Si-Stahlblech mit weniger als 4,5% Si nach dem Warmwalzen mehr als einmal kaltgewalzt und jeweils rekristallisationsgeglüht wird und schließlich einer Schlußglühung unterworfen wird.

Bei hochwertigen kornorientierten Elektroblechen kommt es darauf an, daß die magnetische Flußdichte groß und die Ummagnetisierungsverluste klein sind. Kornorientierte Elektrobleche werden in der Weise hergestellt, daß ein warmgewalztes Band aus Si-Stahl mehr als einmal kaltgewalzt und nach jedem Kaltwalzen rekristallisationsgeglüht wird, bis man ein Band der gewünschten Dicke erhält. Im Anschluß erfolgt eine Hochtemperatur-Schlußglühung bei einer Temperatur von mehr als HOO⁰C ;ür eine Dauer von mehr als 10

Stunden, damit man ein bevorzugtes Wachstum solcher Körner erhält, deren (J 10)-Ausrichtung, entsprechend dem »Miller-Indices (001)« haben. Dieses Kornwachstum wird als sekundäre Rekristallisation bezeichnet Bei einem solchen kornorientierten Elektroblech liegt die Richtung leichter Magnetisierbarkeit in der Walzrichtung, so daß das Elektroblech gute magnetische Eigenschaften hat und sich bevorzugt als Kernblerh für einen Transformator eignet Ein Kernblech muß möglichst k^ine Ummagnetisierungsverluste haben, da der Wärmeverlust mit Verkleinerung der Ummagnetisierungsverluste ebenfalls abnimmt Es besteht ein zunehmender Bedarf für solche kornorientierte hochwertige Elektrobleche, weil die Energiekosten ansteigen und die Energieeinsparung im Hinblick auf die abnehmenden Energiereserven wichtig ist

Zur Verringerung der Ummagnetisierungsverluste von Elektroblechen kennt man folgende Arbeitsweise:

1) Vergrößerung des Si-Gehalts;

2) Verringerung der Blechdicke;

3) Verringerung des Gehalts der Verunreinigungen;

4) Anhebung der magnetischen Flußdichte durch Erhöhung der (Π O)- Kornausrichtung;

5) Verringerung der Korngröße.

Eine höhere magnetische Flußdichte und eine kleinere Korngröße kann nur durch einen entsprechenden Grad der sekundären Rekristallisation sichergestellt werden. Es läßt sich theoretisch abschätzen, daß ein entsprechender Grad der sekundären Rekristallisation durch ein abnormes Wachstum ausschließlich der in (ilO)-Richtung ausgerichteten Kristallkörner durch Vorhandensein einer dispersen Phase aus Elementen wie Selen. Antimon und Verbindungen wie Sulfiden. Nitriden, Seleniden oder Antimoniden (z. B. MnS. AlN. Se, Sb) als Hemmstoffe des normalen Kornwachstums innerhalb des Elechs vor der Schlußglühung und auch durch eine starke Kristalltextur innerhalb des Bandes erzielt werden kann. Nach dem Stand der Technik läßt sich das Wachstum der sekundären Rekristallisationskörner nur sehr schlecht steuern, so daß die Herstellung von kornorientierten Elektroblechen hoher Güte schwierig ist.

Die DT-AS 14 58 970 beschreibt ein solches Verfahren zur Steuerung der Rekristallisation durch Diffusion von Schwefel oder Selen als Kornwachstumsinhibitor während einer primären Rekristallisationsphase. Damit läßt sich allerdings keine genügend genaue Steuerung des Kristallwachstums erreichen.

Aus der DT-AS 18 04 208 ist es bekannt, bei der Herstellung von kornorientierten Elektroblechen am fertig rekristallisierten Blech plastische Verformungen durch Riefenbildung zu erzeugen. Damit läßt sich offensichtlich das Krisfallwachstum nicht beeinflussen. Vielmehr sind Einflüsse auf die Wandverschiebungen zu erwarten, die sich günstig auf die Wattverluste auswirken.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von kornorientierten Eltroblechen hoher Güte, deren sekundärer Rekristallisationsgrad einstellbar ist, die eine hohe magnetische Flußdichte und eine kleine Korngröße haben, damit die Ummagnetisierungsverluste herabgesetzt sind.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß vor der Schlußgiühung eine Behandlung des Bandes derart durchgeführt wird, daß abwechselnd Oberflächenbereiche mit weniger als 3 mm Breite, die im Sinne einer Steuerung des Wachstums der sekundären Rekristallisationskörner behandelt sind, und unbehandelte Oberfläcbenbereiche von mehr als 5 mm Breite aufeinanderfolgen.

Durch die zusätzliche Behandlung der Oberflächenbereiche des Bandes läßt sich die sekundäre Rekristalli-S sation genau steuern, so daß ausschließlich die in (110)-Richtung ausgerichteten Körner abnorm wachsen, jedoch nur in gewünschtem Grad.

Im einzelnen kann diese Behandlung eine lokale mechanische Formung, eine lokale thermische Behandlung oder eine lokale chemische Behandlung sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, in denen darstellen:

Fig. IA, IB und IC schematische Darstellungen der formgebend behandelten und der nicht behandelten Bereiche des Bandes,

F i g. 2 ein Vergleich der Ausbildung der sekundären Rekristallisation nach dem Stand der Technik und nach der Erfindung,

F i g. 3 eine Fotografie zur Darstellung von spannungsinduzierten Kernern in dem formgebend behandelten Bereich nach der Erfindung,

Fig.4 Fotografien der Textur eines Bandes zur Darstellung der Wirkung des formgebend behandelten as Bereichs auf das Wachstum der sekundären Rekristallisationskörner bei hoher Temperatur während der Schlußglühung,

F i g. 5 ein Schaubild der Beziehung zwischen der Breite der formgebend behandelten Bereiche und dem Ummagnetisierungsverlust.

Fig.6 ein Schaubild der Beziehung zwischen der Breite des formgebend behandelten Bereichs und der magnetischen Flußdichte,

Fig. 7 ein Schaubild der Beziehung zwischen der Breite des nichtbehandelten Bereichs und dem Ummagnetisierungsverlust,

F i g. 8 ein Schaubild zur Darstellung der Beziehung zwischen der Breite des nichtbehandelten Bereichs und der magnetischen Flußdichte,

F i g. 9 Fotografien zur Darstellung unterschiedlicher Anordnungen der behandelten und nichtbehandelten Bereiche für ein Band, das durch lokale Wärmebehandlung behandelt worden ist und

Fig. 10 Fotografien für verschiedene Anordnungen der behandelten und nichtbehandelten Bereiche bei Bändern, die einer lokalen chemischen Behandlung ausgesetzt sind.

Der Ausgangswerkstoff für ein Elektroblech nach der Erfindung ist ein Stahl, der im Konverter, im Elektroofen oder in anderer Weise erschmolzen ist und über einen Gußblock, eine gegossene Bramme oder ein kontinuierliches Gußstück in eine Bramme geformt und danach zu Warmband warmgewalzt ist. Das im Rahmen der Erfindung eingesetzte Warmband enthält weniger als 4,5% Si, erforderlichenfalls 0,010 bis 0,050% säurelösliches Aluminium und 0,010 bis 0,035% Schwefel. Die Zusammensetzung unterliegt mit Ausnahme von Silicium keiner Einschränkung, so daß die übrigen Bestandteile nicht angegeben sind. Das Warmband wird n.ehrfach kaltgewalzt und zwischengeglüht, bis man die gewünschte Banddicke erzielt. Dann erfolgt ein Entkohlungsglühen in einer feuchten Wasserstoffatmosphäre und schließlich eine Schlußglühung bei hoher Temperatur von mehr als 1100⁰C für eine Dauer von mehr als 10 Stunden. Dadurch erhält man kornorientierte Elektrobleche.

Im Rahmen der Erfindung können beide Oberflächen oder nur eine Oberfläche des Bandes zwecks Steuerung

des Wachstums der sekundären Rekristallisationskörner behandelt werden.

Zunächst wird die Behandlung durch mechanische plastische Formgebung erläutert. Ein warmgewalztes Si-Stahlband mit weniger als 4,5% Si wird kaltgewalzt und zwischengeglüht, bis man die übliche Banddicke erhält. Unmittelbar bevor die Schlußglühung erfolgt, werden auf einer oder auf beiden Oberflächen des Stahlbandes aufeinanderfolgend plastisch geformte Bereiche einer bestimmten Breite erzeugt, die in Walzrichtung, senkrecht zur Walzrichtung oder in beiden Richtungen entsprechend den schraffierten Bereichen der Fig. IA, IB oder IC ausgerichtet sind. F i g. 1A zeigt den behandelten Bereich, der parallel zur Walzrichtung ausgerichtet ist. Fig. IB erläutert den Fall, wo der behandelte Bereich senkrecht zur Walzrichtung liegt. Fig. IC zeigt schließlich den Fall. wo der behandelte Bereich sich sowohl in Walzrichtung und als auch senkrecht zur Walzrichtung erstreckt, so daß der behandelte Bereich gitterförmig ist. Der behandelte Bereich und der nichtbehandelte Bereich wechseln einander ab. Die Richtung, in der sich der behandelte Bereich erstreckt, braucht nicht genau die Walzrichtung oder die Senkrechte zur Walzrichtung sein. Der behandelte Bereich kann sich auch geneigt zur Walzrichtung erstrecken. Der gitterförmige Bereich nach F i g. IC kann ein Quadratgitter, ein Rechteckgitter oder ein Rhombengitter sein. Der behandelte Bereich nach der Erfindung hat eine Breite / von weniger als 3 mm. Die Breite W des nichtbehandelten Bereichs übersteigt 5 mm.

Für die mechanische plastische Formgebung eignet sich eine Behandlung mit profilierten Walzen, deren Walzenoberfläche konkave Abschnitte aufweist, eine Ritzbehandlung mit Stahlgriffeln, eine Stahlsandblasbehandlung nur des behandelnden Bereichs, wobei die übrigen Bereiche abgedeckt sind, damit sie nicht behandelt werden. Damit man ein ebenes Blech erhält. zieht man ein Stahlsandblasen des behandelnden Bereichs und ein Ritzen mit Stahlgriffeln vor.

Unter Bezugnahme auf F i g. Z die den Verlauf der sekundären Rekristallisation zeigt wird die Steuerung des normalen Kornwachstums durch die mechanische Behandlung im Sinne der Erfindung erläutert. Dabei haben ausschließlich Kristallkörner mit einer Korntextür in (HO)-Richtung (Miller-Indices [001]) die Möglichkeit des Wachstums. F i g. 2 zeigt das Verhalten der sekundären Rekristallisation in dem Band mit einem behandelnden Bereich im Vergleich ze der sekundären Kristaffisatioa eines Bandes, das nicht behandelt ist Diese sekundäre Rekrisöflisatioa setzt bei etwa 1050⁰C ein und kommt bei etwa l!50°C zaun Absentee. Wenn die Behandlung im Sinne der Erfindung darchgefährt wird, beginnt das Kcten» mnerhafc des behandelten Bereichs bei einer Temperatur von weniger ak IWQPC we3 vor der Wkksamfceit der sekundären Rekristaffisatkm eine spamrangsrädazierte KornWdat. Der behandelte Bereich hindert das Wachstem der setamdären Rekristefeaoa, die sich in dem jahea Bereich ausbilden. Infolgedessen wächst das Korn das einer Texter in (UOJ-Rkhtang nahekommt ober die Behmdenmgsnaehe oder SperrfSche hinaus, fedoch das Korn, das von der genannten A abweicht, wird durch den Ijehaiidelten Bereich an emein Wachstum gehindert

Die Erfmdung stellt eine neue Kraft zur Steuerung des Wachstums der sekundären RekristaHisationskörner zor Verfügung, damit dadurch der gewünschte Grad der sekundären Rekristallisation festgestellt wird. Damit kann man ein Band aus kornorientiertem Elektroblech mit hoher magnetischer Flußdichte und mit kleinen UmmagnetisierungsVerlusten herstellen, weil die Korngröße klein ist.

Die Anwendung der Erfindung in technischem Maßstab wird in folgendem erläutert. Wenn das Band durch Stahlsandblasen so behandelt wird, daß der behandelnde Bereich 1,2 mm breit und der nichtbehan-

ι ο delnde Bereich 14 mm breit sind und daß diese Bereiche in einer gitterartigen Anordnung nach Fig. IC aufeinanderfolgen, so zeigt sich nach F i g. 3 in einem Teilbereich des behandelnden Bereichs ein spannungsinduziertes Kornwachstum bei einer Temperatur von

ι? etwa 90O⁰C Wenn die Temperatur weiter ansteigt, erfolgt eine sekundäre Rekristallisation auch in dem behandelten Bereich bei einer Temperatur von etwa 1050°C. Doch das Kornwachstum wird durch die spannungsinduzierte Kornbildung innerhalb des behandelten Bereichs behindert. Man erkennt aus den F i g. 3 und 4, daß die Behandlung der Bandoberfläche im Sinne der Erfindung den gewünschten Grad der sekundären Rekristallisation auf Grund eines Sperreffektes der spannungsinduzierten Kornbildung sicherstellt. Diese spannungsinduzierte Kornbildung wirkt zusätzlich zur Behinderung des sekundären Kristallwachstums, das infolge einer starken Kristalltextur auftritt.

Der Zweck der plastischen Behandlung nach der Erfindung liegt in der Bewirkung eines Kornwachstums durch spannungsinduzierte Kornbildung bei einer sekundären Rekristallisationstemperatur von weniger als 1000⁰C. Diese Wirkung tritt auch bei einer Behandlung mit geringem Einwirkungsgrad auf. Eine solche Behandlung nach der Erfindung wird auf die Oberfläche des Bandes ausgeübt, das einer kontinuierlichen Entkohlungsglühung unmittelbar vor der Schlußglühung ausgesetzt ist.

Nach F i g. 2 beginnt die sekundäre Rekristallisation in dem nichtbehandelten Bereich und führt zu einem Kornwachstum mit ansteigender Temperatur, bis die in dem behandelten Bereich gebildeten Körner in der Endstufe der Schlußglühung zum Verschwinden kommen. Jedoch wird die Ausbildung sekundärer Rekristallisationskörner auch durch eine kleine plastische Formung unterdrückt Man muß deshalb im Rahmen der Erfindung darauf achten, daß der nichtbehandelte Bereich nach der Behandlung unverändert geblieben ist Der Grund für die Festlegung der Breite des

behandelten Bereichs auf höchstens 3.0 mm ist folgen

so der: Unsugen über eme brauchbare Breite diese« Bereichs worden in folgender Weise dnrchgefBhrt Dk jeweilige Breite des dnreh Staanseit behandeltet Bereichs wird za 1,0; 13; 2A 2ä 3,0; 5,0 end 10,0 mn festgelegt and die Breite des tHchtbebandelten Bereich!

jeweisairf IO ram. Diese Bereiche sind gemäß F ig. IA abwechselnd auf der OberfBche emes 63ObBb dicker StaHbandes ansattefiiar vor der SchlB&gfüliaRg aage bracht. Die Beziehungen s der Breite de behandelten Bereichs and dem Uwer test sowie der

netischen l sind in da

Fig.5and6ire HfaABckanfdieStieBeningurgtc Dk Bedingungen der Stahbandblasbehaadlnng shk folgende: Material: Gußeisen Köraang Nr. 30; Strahle schigeit: 40 m/sec; StrafakScfate: 50Qkp/min · ta² Bs: 5 see Der biandette Berek! des Bandes wird not einem PYC-Anftrag abgedeckt Innerhalb des behandelten Bereichs erhalt man eim Oberflächenrauhigkeit von 5 um.

Aus den F i g. 5 und 6 ergibt sich folgendes: Wenn die Breite des plastisch behandelten Bereichs 3,0 mm übersteigt, wird die Flußdichte merklich kleiner, da feine Körner mit einer anderen Korntextur als in (110)-Richtung innerhalb des behandelten Bereichs zurückbleiben, die nicht bei der sekundären Rekristallisation aufgeschluckt werden. Dadurch wird ein Anstieg der Ummagnetisierungsverluste bewirkt.

Wenn andererseits die Breite des behandelten Bereichs kleiner als 3,0 mm ist, nehmen die Ummagnetisierungsverluste ab und die magnetische Flußdichte wird höher. Demnach wird die Breite des behandelten Bereichs auf weniger als 3,0 mm begrenzt. Als minimale Breite dieses Bereichs erweist sich ein Wert von 0,05 mm, vorzugsweise 0,1 mm. Die Breite kann so weit herabgesetzt werden, bis der behandelte Bereich keine Wirkung mehr bringt.

Die Festlegung der Mindestbreite des nichtbehandelten Bereichs auf 5 mm ergibt sich aus folgenden Versuchen. Die jeweilige Breite des nichtbehandelten Bereichs ist 1, 3, 5, 10 und 20 mm. Die Breite des behandelten Bereichs ist jeweils 1,0 mm. Diese Bereiche werden nach Fig. IA abwechselnd auf der Oberfläche eines 0.30 mm dicken Bandes unmittelbar vor der Schlußglühung erzeugt. Die Stahlsandstrahlbedingungen sind die gleichen wie oben erwähnt. Die Beziehungen zwischen der Breite des nichtbehandelten Bereiches nach der Schlußglühung und den Ummagneti· sierungsverlusten sowie der magnetischen Flußdichte sind in den F i g. 7 und 8 angegeben. Danach wird die magnetische Flußdichte kleiner und die Ummagnetisierungsverluste steigen an. wenn die Breite des nichtbehandelten Bereichs kleiner als 5 mm wird. Dies ist möglicherweise darauf zurückzuführen, daß die sekundären Reknstallisationskörner in kleinerer Anzahl vorhanden sind, als solche Körner, die durch Spannung innerhalb des behandelden Bereichs erzeugt werden, so daß die sekundäre Rekristallisation instabil wird. Wenn andererseits die Breite des nichtbehandelten Bereichs 5.0 mm übersteigt, wird die magnetische Flußdichte größer und die Ummagnetisierungsverluste nehmen ab. Als maximale Breite des nichtbehandelten Bereichs sieht man etwa 25 mm vor, da bei zu großer Breite die Wirkung verschwindet.

Solange die oben genannten Bedingungen für den plastisch behandelten Bereich und die nichtbehandelten Bereiche eingehalten werden, zeigt sich kein Unterschied in der Wirkung auf die Verringerung der UrnmagneösiertHigsveriBSte bezüglich einer unterschiedlichen Anordnung der beiden Arten von Bereichen. Die folgende TabeBel zeigt die Eigenschaften von 030 mm dic±en Stahlblechen, die einer Stahlsandstrahlbehandhmg zur AssbQdaag des behandelten Bereichs von jeweils 1,0 mm Breite abwechsdad roh rächtbearbeiteten Bereichen von IO mm Breite in den Mastern der Fig. IA, IB, IC ausgesetzt waren and die anschließend einer SchhiBgiühnng unterzogen waren.

TabeBel

Bebandtangsniuster UHimagneösfe- __K_. ^

W 17/50 (Watt/kp)

Vergterchsversuch 1,22

Fig. IA 1.04

Fig. IB 1.05

F ig. IC 1,02

1J89

1J95 1J94 Die nach der Erfindung behandelten Stahlbleche haben gegenüber dem Vergleichsversuch eine höhere magnetische Flußdichte und geringere Ummagnetisierungsverluste.

Zur spannungsinduzierten Kornbildung nach der Erfindung ist eine Behandlung durch Stahlsandblasen oder Ritzen vorzuziehen, damit das Erzeugnis eben bleibt. Ob beide Oberflächen oder nur eine Oberfläche des Stahlblechs behandelt werden, hat für die Herabsetzung der Ummagnetisierungsverluste keine Bedeutung. Doch die Behandlung nur einer Oberfläche ist im Hinblick auf die geringere Bearbeitungszeit und den geringeren Arbeitsaufwand vorzuziehen.

Im folgenden wird die lokale thermische Behandlung

is zur Steuerung des Wachstums der sekundären Rekristallisationskörner erläutert. Während oder nach dem Fertigwalzen und vor der Schlußglühung wird auf beiden oder auf einer Oberfläche des Bandes ein Bereich mit weniger als 3,0 mm Breite durch lokale Wärmebehandlung bei einer Temperatur oberhalb 600⁰C und ein nichtbearbeiteter Bereich von mehr als 5,0 mm Breite erzeugt. Diese Bereiche wechseln miteinander ab, so daß man Muster ebenso wie in den Fig. IA, IB, IC erhält.

Für die lokale Wärmebehandlung bei einer Temperatur von oberhalb 600^cC kann man Infrarot-Lampen mit hoher Strahlungsleistung, eine LASER-Anordnung, eine Elektronenstrahlanordnung einsetzen, womit selektiv der zu behandelnde Bereich bestrahlt wird. Je größer die Strahlungsleistung ist, um so kürzer ist die notwendige Bestrahlungsdauer einer entsprechenden Einrichtung, so daß eine größere Strahlungsleistung vorzuziehen ist.

Bei der lokalen thermischen Behandlung wirkt der behandelte Bereich als Hemmkraft, so daß der gewünschte Grad der sekundären Rekristallisation sichergestellt ist. damit man eine höhere magnetische riußdichte und eine kleinere Kerngröße in dem Stahlblech erhält, die einen kleineren Ummagnetisierungsverlust gewährleistet. Im einzelnen wird durch die lokale Wärmebehandlung ein Bereich ausgebildet, in dem ein normales Korn mit einer von dem Korn außerhalb des bearbeiteten Bereichs verschiedenen Orientierung wächst, so daß sich innerhalb des behandelten Bereichs ein Bezirk ausbildet der das Wachstum der sekundären Reknstallisationskörner aus dem nichtbearbeiteten Bereich hemmt. In diesem Fall kann ein Kristallkorn mit einer Ausrichtung in der Nähe der (110)-Richtung über die hemmende Grenzfläche hinauswachsen, so daß das Wachstum von Körnern mit

so einer von der (HO)-Ricbtung abweichenden Textut gesteuert wird.

Die lokale mechanische plastische Formgebung und die lokale WännebehaixBnng haben eine gleich« Wirkung im Rahmender Erfindung.Sieaatei scheider

SS sich jedoch deotoch in der Art der Beeinflussung dei Rekristaffisation. Die plastische Behandfcmg nutzt ein spatmungsindaziertes Kornwachsann aas. Die Wärme behandhing nutzt die Eigenschaft des Stahlblechs aus wonach atf Grand emer zusätzlichen Wärmevorbete handlang bei einer Temperatur oberhalb 600⁰C in einei nicht entkohlenden Atmosphäre vor der Entkohhmgsgtahnog die iensct der sekundären Rekristainsa äon b des Stahfclechs leicht verloren geht. Die Festlegung der Ttur auf einen Wert oberhaft 600⁰C ist darin begründet daß bei einer niedriger Temperatur Bnterhalb600°C eine primäre Rekristallisation nicht in ausreichendem Maße auftritt, um dadorcr die Zielsetzung der Erfindung zu gewährleisten. Wem

609548/32

ίο

jedoch eine solche primäre Rekristallisation auftritt, so sind unpraktikabel lange Behandlungszeiten erforderlich. Die maximale Temperatur für die Wärmebehandlung ist nicht festgelegt. Diese Temperatur kann entsprechend der Leistung der Behandlungseinrichtung gesteigert werden. Solange die Wirkung dieser thermischen Vorbehandlung fortdauert, ist ein zusätzliches geringes Kaltwalzen empfehlenswert, damit dadurch die Verformung des Stahlblechs auf Grund der von der lokalen Wärmebehandlung herrührenden Wärmespannung korrigiert wird.

Fig.9 zeigt die Steuerung des Wachstums der sekundären Rekristallisationskörner auf Grund lokaler Wärmebehandlung des behandelnden Bereichs im Vergleich zu dem nichtbehandelten Bereich. Die Behandlungsbedingungen für die Wärmebehandlung sind folgende: Ausgangswerkstoff ist ein Si-Stahl mit 0,048% C, 2,92% Si, 0,026% S, 0,030% säurelösliches Al. Dieses Blech wird vorgewalzt und auf eine Dicke von 2,3 mm warmgewalzt. Es wird 2 Minuten lang bei einer Temperatur von 1130⁰C im Durchlauf geglüht, gebeizt und dann auf eine Dicke von 0,34 mm kaltgewalzt. Das kaltgewalzte Band wird mit einer Eiektronenstrahlquel-Ie für 38 kV Beschleunigungsspannung und 3 mA Strahlstrom mit einer Abtastgeschwindigkeit von 2 m/min bestrahlt. Die Breite des Bestrahlungsfeldes beträgt etwa 1 mm. Dann wird das Stahlblech auf eine Dicke von 0,30 mm ausgewalzt, in einer Entölungslö- $ung gewaschen, in einer feuchten Wasserstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 850°C 4 Minuten lang zur Entkohlung geglüht, mit einem Trennmittel für die Glühbehandlung bestrichen und dann bei einer Temperatur von 1200^cC 20 Stunden lang einer Schlußglühung ausgesetzt. Wie man der F i g. 9 entnimmt, ist die Behandlung nach der Erfindung zur Hemmung des Wachstums von sekundären Rekristallisationskörnern wirksam.

Tabelle 2 zeigt die Anordnung der behandelten und nichtbehandelten Bereiche in den Proben A ... F nach F i g. 9.

Tabelle 2

Probe Anordnung

A Vergleichsversuch (nicht bestrahlt)

B in Walzrichtung mit einem Abstand von 10 mm

C senkrecht zur Walzrichtung mit einem

Abstand von 7 mm
D senkrecht zur Walzncfatnag mit einem

Abstand von Sram
E unter einem Winkel von 60° gegenüber der

Waizrichtnng ia einem Abstand von 5 mm F memander jeweils unter einem Winkel von

45° zur WaIzHCBtHHg kreuzenden Richtostgen in einem Abstand von 5 ram zwischen jeweils aa Bereichen

Das ZkI der lokalen Wärmebehandlung nach der E liegt in der Sicherang eines normalen •Lornwachstmus ranerbafi) des behandelten Bereichs, 4asm dieses Wachstem za einer unterschiedlichen Korotextar gegenüber dem Wachstum im Nachbarbe- *ekh fuhrt. Dadurch wird die e Hemmkraft iHsätzüch za der normalerweise vorhandenen Hemmkraft gegenäber der Rekristaffisation berengesteft, 4amk der gewünschte Rekristaffisanonsgrad gewährleistet ist. Damit dieses Ziel erreicht wird, nüssen die innerhalb dieses Bereichs erzeugten Körner durch die sekundären Rekristallisationskörner verdrängt werden, die bei der Schlußglühung innerhalb des nichtbehandelten Bereichs erzeugt werden und wachsen. Der behandelte Bereich muß schmaler als 3,0 mm sein. Der nichtbehandelte Bereich muß breiter als 5,0 mm sein, ebenso wie bei der plastischen Formung. Eine Wärmebehandlung beider Seiten oder nur einer Seite einer Probe bringt die gleiche Wirkung. Da jedoch die

ίο beidseitige Behandlung arbeitsaufwendiger ist, zieht man die Behandlung nur einer Seite vor.

Im folgenden wird die lokale chemische Behandlung zur Steuerung der Größe der Rekristallisationskörner in Einzelheiten erläutert. Nach dem Kaltwalzen oder der Entkohlungsglühung vor der Schlußglühung wird die Oberfläche eines Stahlbleches durch Diffusion mit einem Hemmstoff für das Kornwachstum injiziert derart, daß der behandelte Bereich eine Breite von weniger als 3,0 mm hat. Dieser behandelte Bereich wechsel· jeweils mit einem nichtbehandelten Bereich einer Breite von mehr als 5,0 mm ab. Die Anordnungsmuster der behandelten Bereiche und nichtbehandelten Bereiche kann den Mustern der Fig. IA, IB und IC entsprechen.

Im Rahmen der lokalen chemischen Behandlung unter Ausnutzung der Diffusion und Imprägnierung eines Hemmstoffs für das Kristallwachstum kann man als Hemmstoff ein Sulfid (z. B. MnS, CrS, CuS), ein Nitrid (z. B. AlN, V3N4), ein Oxid (ζ. B. Al₂O₃), ein Selenid oder

ein Antimonid, oder ein Element als Komponente einer dieser Verbindungen oder Phosphorsäure, oder ein Phosphat einsetzen. Der Hemmstoff wird inform einer Lösung oder einer Aufschlämmung auf das Stahlblech nach dem Kaltwalzen oder der Entkohlungsglühung

aufgetragen, getrocknet und dann für eine Diffuston und Injektion wärmebehandelt. Wenn dieser Hemmstoff auf das kaltgewalzte Band aufgetragen wird, kann die Wärmebehandlung für die Diffusion und Injektion gleichzeitig mit der Entkohlungsglühung erfolgen. Die

Schlußglühung erfolgt gleichzeitig mit der Wärmebehandlung für die Diffusion und Injektion. Der Auftrag des Hemmstoffes kann unter Benutzung einer Schnelldruckeinrichtung zum Bedrucken eines Stahlbandes mit dem gewünschten Muster von behandelten Bereichen und nichtbehandelten Bereichen durchgeführt werden.

Auf Grund der lokalen chemischen Behandlung ist der behandelte Bereich im Sinne der Ausübung einer neuen Kraft zur Steuerung des Wachstums dei sekundären Rekristallisationskörner wirksam. Diese Kraft sichert einen gewünschten Rekristaflisanonsgrad damit man eise hohe magnetische Rußdichte and eh«

rwui ugroDe nna aaant emen germgen ummagec· ösierongsverinst erhält Die Gesaiiig entsprich« der lokalen mechanischen Behandhmg and der lokaler

Wärmebehandlung. Der Unterschied zeigt sich in Verhaften des behandelten Bereichs hinsichtlich dö ^^""g der Rekristaffisation. Bei der tokatei cbeBBseaen Behandfang wird der behandelte Berek* for Prüfewecke übermäßig mit dem Heramstai

beaufschlagt. Deshalb erfolgt en iwnaates Kornwachs-ϊβπι ohne sekundäre Rekristaffisatioa Dadurch wad das Wachstem der sekundären Rekristaiisaeonskörnei ^immtma^ -*—mchibehandefeen Bereichs gesteuert.

6s bei der St

„ des Wachstums der

RekristaffisaöaBsfcöTner. Die BefaaadhragsbedmgaDgei rar die Proben nach Fig. IO sind folgende: es Si-StahBjand mit 0<8«% C 250% Si 0j025% S, α«3β«

W - - γ

säurelöslichem Al wird vorgewalzt und auf eine Dicke von 2,3 mm warmgewalzt. Das warmgewalzte Band wird 2 Minuten lang bei einer Temperatur von 1130°C im Durchlauf geglüht, gebeizt und auf eine Dicke von 0,30 mm kaltgewalzt. Das Kaltband wird in Streifen mit einer Lösung von 50 ρ

Na₂HPO₄ · 12H₂O,

15 cm³ 75%ige H₃PO₄ und 50 cm³ H₂O oder einer Aufschlämmung von 10 ρ ZnS in 20 cm³ H₂O bestrichen, in einem Ofen bei einer Temperatur von 500^cC etwa 20 see getrocknet, wobei jeder Streifen etwa 1 mm breit war. Dann erfolgt eine Entkohlungsglühung des Bandes in einer feuchten Wasserstoffatmosphäre während einer Dauer von 4 Minuten. Das Band wird mit einem Trennmittel für die Schlußglühung bestrichen und bei einer Temperatur von 1200° C 20 Stunden lang geglüht. Fig. 10 zeigt die Hemmwirkung der chemischen Behandlung auf das Wachstum der sekundären Rekristallisationskörner, so daß man ein feineres Korn erhält. Die folgende Tabelle 3 gibt die Anordnung der behandelten Bereiche und der nichtbehandelten Bereiche für die verschiedenen Proben A ... D der F i g. 10 an.

Tabelle 3

Probe Behandlungslösung

Anordnung

50 ρ Na2HpO4 ■ 12 H2O obere Hälfte: nicht 15 cnv> 75°/oige H3PO4 behandelt 50 cnv< H2O untere Hälfte: Strei

fen parallel zur Walzrichtung in einem Abstand von 5 mm

wie oben

10 p ZnS
20 cm³ H₂O

wie oben

Streifen parallel und senkrecht zur WaIzrichtung jeweils in einem Abstand von 10 mm

Streifen senkrecht zur Walzrichtung in einem Abstand von 10 mm

Streifen parallel zur Walzrichtung in einem Abstand von 10 mm Die lokale chemische Behandlung unter Diffusion und Injizierung eines Hemmstoffes für das Kornwachstum sekundärer Rekristallisationskörner stellt ein normales Kornwachstum in den behandelten Bereich sicher, so daß man eine Hemmkraft zusätzlich zu der normalen Hemmkraft für die Rekristallisation erhält Dadurch wird der gewünschte Rekristallisationsgrad gewährleistet. Damit man diese Zielsetzung erreicht, muß ein in dem genannten Bereich erzeugtes Korn durch das sekundäre Rekristallisationskorn aufgesogen werden, das während der Schlußglühung in dem nichtbehandelten Bereich erzeugt wird und wächst. Der behandelte Bereich darf nicht weniger als 3,0 mm breit sein. Der nichtbehandelte Bereich muß mehr als 5,0 mm breit sein. Ebenso wie in den zuvor beschriebenen Fällen. Man erreicht das gleiche Ergebnis unabhängig davon, ob beide Flächen des Stahlblechs oder nur eine Fläche behandelt werden. Wenn man jedoch die zusätzliche Arbeit für die Behandlung beider Seiten in Betracht zieht, so ist die Behandlung nur einer Seite von Vorteil.

Beispiel 1

Eine Blechprobe eines warmgewalzten Bandes mit 0,050% C, 3,10% Si, 0,027% S und 0,030% säurelösliches Al wird einer Giühung bei einer Temperatur von 1170° C für eine Dauer von 1,5 Minuten ausgesetzt. Dann wird das Band auf eine Dicke von 0,30 mm kaltgewalzt und bei einer Temperatur von 840°C in einer feuchten Wasserstoffatmosphäre 5 Minuten lang entkohlt. Die Oberfläche der Probe wird dann stahlsandgestrahlt, damit man eine Anordnung der behandelten Bereiche von 1.0 mm und 1,5 mm Breite und der nichtbehandelten Bereiche von 7,0 mm Breite nach Fig. IA erhält. Es erfolgt 20 Stunden lang eine Schlußglühung bei einer Temperatur von 1150° C, so daß man die magnetischen Eigenschaften nach Tabelle 4 erhält.

Die Stahlsandstrahlbehandlung erfolgt mit Gußeisen einer Körnung Nr. 30, einer Strahlgeschwindigkeit von 80 m/sec. einer Strahlungsleistung von 300 kp/min · m², einer Bestrahlungszeit von 3 see. Die Abdeckung des nichtbehandelten Bereiches erfolgt mit einem Stahlblech aus verschleißfestem Werkzeugstahl.

Stahlsandblascn

behandelter
Bereich, Breite
(ami)

nichtbehandeher Bereich, Breite (rom)

beidseitig oder einseitig Ummagnetisietet W17/50

(W/kp)

(Wh/m*)

1,0 7,0 beidseitig 1,00

1,0 7,0 einseitig 1,02

1,5 7,0 beidseitig 1,03

1,5 7.0 einseitig 1,04

VergieJchsversuco (unbehandelt) 1,21

135 135 135

Die durch Stahlsandblasen behandelten Proben haben gegenüber der Vergleichsprobe geringere Ummagnetisierangsverhiste and eine höhere Flußdichte, wie man der Tabelle 4 entnimmt

Beispiel 2

Eine Blechprobe von warmgewalztem Stahl mi 0,040% C i20% Si 0,035% S wird aaf eine Dicke vöi

0,80 mm kaltgewalzt und bei einer Temperatur von 820⁰C 3 Minuten lang geglüht Sodann wird die Probe auf eine Dicke von 030 mm kaltgewalzt und in einer feuchten Wasserstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 840^DC 5 Minuten lang entkohlt Die Oberfläche des Stahlblechs wird durch Stahlsandblasen behandelt so daß man behandelte Bereiche von 1,2 mm Breite und nichtbehandelte Bereiche von 10 mm Breite nach den Fig. IA, IB und IC erhält Sodann erfolgt eine Schlußglühung bei einer Temperatur von 115O⁰C in

Tabelle 5

einer Wasserstoffatmosphäre während einer Dauer von 20 Stunden, damit man die magnetischen Eigenschaften nach Tabelle 5 erhält

Das Stahlsandblasen erfolgt unter folgenden Bedingungen: Gußstahlschrot der Körnung Nr. 30, Strahlgeschwindigkeit 75m/sec, Strahlungsleistung 500 kp/ min - m², Bestrahlungsdauer 2 see Die Abdeckung des nichtbehandelten Bereichs erfolgt durch Bestreichen mit PVC-Farbe.

Stahlsandblasen	behandelte Oberfläche	Ummagnetisierungs-	Magnetische
		verluste Wi7/so	Flußdichte Ä
Anordnung	beidseitig
	beidseitig	(W/kp)	*(Wb/m)**
Längsausrichtung	beidseitig	1,10	1,93
Querausrichtung	einseitig	1,12	1,91
Gitterförmiges Muster	einseitig	1,51	1,93
Längsausrichtung	einseitig	1,13	1,90
Querausrichtung	handelt)	1,14	1,90
Gitterförmiges Muster	1,12	1,92
Vereleichsversuch inichtbe	1,27	1,86

Gegenüber der Vergleichsprobe zeigen alle durch Stahlsandblasen behandelten Proben geringere Ummagnetisierungsverluste und höhere magnetische Flußdichte unabhängig von der Anordnung der behandelten und nichtbehandelten Bereiche.

Beispiel 3

Proben v.on warmgewalztem Stahl mit 0,052% C, 3,20% Si und 0,030% säurelöslichem Al werden bei einer Temperatur von 1170⁰C 1,5 Minuten lang gekühlt, auf eine Dicke von 030 mm kaltgewalzt und bei einer Temperatur von 840⁰C in einer feuchten Wasserstoff atmosphäre 5 Minuten lang entkohlt. Die Oberfläche dieser Proben wird einer plastischen Formungsbehandlung unterzogen, damit man ein Bereichemuster nach F i g. IB erhält. Diese Behandlung kann auf verschiede-

Tabelle 6

ne Weise durchgeführt werden: 1. der Bereich wird einer Stahlsandblasbehandlung ausgesetzt; er ist 0,8 mm breit und folgt im Wechsel auf nichtbehandlte Bereiche von 10 mm Breite; 2. der Bereich wird in einer Breite von 0,4 mm auf 2 μ Tiefe geritzt und liegt im Wechsel mit einem nichtbearbeiteten Bereich von 10,0 mm Breite; 3. ein 2 μ tiefer konkaver Bereich von 1,0 mm Breite liegt im Wechsel mit einem nichtbearbeiteten Bereich von 10 mm Breite; der behandelte Bereich ist durch den Druck einer Oberwalze mit einem konvexen Profil von 1,0 mm Breite und 20 μ erzeugt.

Die behandelten Proben werden bei einer Temperatur von 1150⁰C in einer Wasserstoff atmosphäre für eine Dauer von 20 Stunden einer Schlußglühung unterzogen.

Die gemessenen magnetischen Eigenschaften sind in der folgenden Tabelle 6 angegeben.

Behandlung	Ummagnetisie-	Magnetische
	rungsverluste	Flußdichte B₈
	Wi 7/50
	(W/kp)	*(Wb/m)**

Stahlsandblasen	1,01	1,96
Ritzen	1,03	1,94
Kaltwalzen	1,06	1,93
Vergleichsversuch	1,21	1,89

Die durch Stahlsandblasen, Ritzen oder Kaltwalzen behandelten Proben weisen gegenüber der Vergleichsprobe eine höhere magnetische Flußdichte und einen kleineren Ummagnetisierungsverlust auf.

Beispiel 4

Eine Blechprobe aus Si-Stahl mit 0,046% C, 2,90% Si, 0,025% S und 0,028% säurelöslichem Al wird vorgewalzt und auf eine Dicke von 2,3 mm warmgewalzt. Es erfolgt eine Durchlaufglühung bei einer Temperatur von 113O⁰C für eine Dauer von 2 Minuten. Das Band wird gebeizt und auf eine Dicke von 0,35 mm kaltgewalzt. Das kaltgewalzte Band wird mit einem Elektronenstrahl einer Beschleunigungsspannung von 38 kV, einem Strahlstrom von 3 mA, einer Abtastgeschwindigkeit von 2 m/min und einer Strahlbreite von 1,5 mm bestrahlt. Die Abtastung erfolgt senkrecht zur Walzrichtung in Streifen mit Abständen von 5 mm. Das Blech wird sodann auf eine Dicke von 0,29 mm kaltgewalzt, zur Entölung gewaschen und bei einer Temperatur von 850⁰C in einer feuchten Wasserstoffatmosphäre 4 Minuten lang einer Entkohlungsglühung unterzogen Das Stahlblech wird mit einem Trennmittel für die Glühbehandlung bestrichen und bei einer Temperatur von 1200⁰C 20 Stunden lang einer Schlußglühung unterzogen. Man erhält Proben mit folgenden magnetischen Eigenschaften nach Tabelle 7.

/ο

Tabelle 7

Vergleichsversuch

magnetische FluBdichte B= (Wb/m2)

Ummagnetisierungsverlust W17/50 (W/kp)

Behandelte Proben

magnetische
FluBdichte B₈
(Wb/m*)

Ummagnetisierungsverlust Wn/50
(W/kp)

A
B
C
D

1,90
1,90
1,92

1,91

1,16 1,16 1,10 1,09 1,10

1,93
1,95
1,94
1,96

Ul
1,05
1,07
1,02
1,04

Die behandelten Proben haben einen kleineren Ummagnetisierungsverlust und eine höhere Flußdichte.

Beispiel 5

Eine Probe aus Si-Stahl der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 4 wird in gleicher Weise behandelt und auf eine Dicke von 0,30 mm kaltgewalzt Es erfolgt eine Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl einer Beschleunigungsspannung von 38 kV, einem Strahlstrom von 3 mA bei einer Abtastgeschwindigkeit von 2 m/min und einer Strahlbreite von 2 mm.

Tabelle 8

Die Bestrahlung erfolgt in zwei unterschiedlichen Richtungen, einmal senkrecht zur Walzrichtung in Abständen von 10 mm und einmal parallel zur Walzrichtung in Abständen von 10 mm. Im Anschluß an die Bestrahlung wird das Stahlblech bei 850" C in einer feuchten Wasserstoffatmosphäre 4 Minuten lang einer Entkohlungsglühung unterzogen. Dann wird das Blech mit einem Trennmittel für die Glühung bestrichen und bei einer Temperatur von 1200° C 20 Stunden lang schlußgeglüht. Die Meßwerte sind in der Tabelle 8 angegeben.

Vergleichsversuch

(Wb/m*)

W17/50

(W/kp)

Bestrahlung senkrecht zur Walzrichtung

B₈ W17/5O

(Wb/m²) (W/kp)

Bestrahlung parallel zur
Walzrichtung

B₈ Wn/50

(Wb/m²) (W/kp)

A	1,91	1,14	1,94	1,07	1,93	1,11
B	1,92	1,18	1,95	1,06	1,94	1,12
C	1,92	1,16	1,96	1,04	1,94	1,10
D	1,94	1,15	1,96	1,05	1,95	1,10
E	1,93	1,15	1,95	1.06	1,94	1,11

Nach der oben genannten Tabelle haben die behandelten Proben geringere Ummagnetisierungsverluste und höhere Flußdichte.

Beispiel 6

Eine Blechprobe aus Si-Stahl mit 0,04% C, 2,95% Si, 0,026% S und 0,027% säurelöslichem Al wird vorgewalzt und auf eine Dicke von 2,3 mm warmgewalzt. Dann wird das warmgewalzte Band bei einer Temperatur von 113O⁰C kontinuierlich geglüht, gebeizt und auf eine Dicke von 0,30 mm kaltgewalzt. Das kaltgewalzte Blech wird mit einer Lösung von 50 ρ 85%iger H3PO4

Tabelle 9

oder Na₂HPO₂,20 cm³ 85%iger H₃PO₃ und 50 cm³ H₂O in etwa 1 mm breiten Streifen bestrichen, wie dies in der folgenden Tabelle 9 angegeben ist. Nach einer Eintrocknung bei einer Ofentemperatur von 500° C während einer Dauer von 20 see wird bei einer Temperatur von 850° C in einer feuchten Wasserstoff atmosphäre während einer Dauer von 4 Minuten eine Entkohlungsglühung durchgeführt. Dann wird die Probe mit einem Trennmittel für die Glühung bestrichen und bei einer Temperatur von 1200° C während einer Dauer von 20 Stunden einer Schlußglühung unterzogen. Die behandelten Proben haben die in der folgenden Tabelle 9 angegebenen magnetischen Eigenschaften.

Behandlungslösung

Magnetische FluBdichte B₈

(Wb/m2)

Ummagnetisierungsverlust W17/50 (W/kp) Anordnung

Unbehandelt
85% H3PO4

1,90	1,23
1,94	1,08
1,93	1,18
1.93	1.17

Vergleichsversuch

Streifen senkrecht zur Walzrichtung in

Abständen von 10 mm

Streifen parallel zur Walzrichtung in

Abständen von 10 mm

Streifen sowohl senkrecht als auch parallel zur

Walzrichtung in Abständen von 10 mm

609 548 3

Fortsetzung

Behandlungslösung

Na2HPO4 - 12 H2O: 50 ρ 85% H3PO4: H₂O:50cm³

Magnetische Flußdichte B₈

(Wb/m*)

1,94 1,94 1,93

Unimagnetisierungsverlust

W17Ö0

(W/k?)

1,08 1,13 1,19

ff

Anordnung

Streifen senkrecht zur Walzrichtung in

Abständen von 10 mm

Streifen parallel zur Walzenrichtung in

Abständen von 10 mm

Streifen sowohl senkrecht als auch parallel zur

Walzrichtung in Abständen von 10 mm

D/e obige Tabelle läßt die kleineren Ummagnetisierungsverluste und höhere Flußdichte der behandelten Blechproben deutlich erkennen.

Beispiel 7

Eine Blechprobe aus Siliciumstahl mit 0,046% C, 2,90% Si, 0,025% S und 0,030% säurelöslichem Al wird vorgewalzt und auf eine Dicke von 2,3 mm warmgewalzt. Die Probe wird bei einer Temperatur von 1130° C 2 Minuten lang kontinuierlich geglüht, gebeizt und dann auf eine Dicke von 0,28 mm kaltgewalzt. Das kaltgewalzte Band wird mit einer Lösung von 5 ρ K2S und

15 62,5 cm³ H₂O oder einer Lösung von 10 ρ
Na₂S₂O₅ · 5 H₂O

und 100 cm³ H₂O oder einer Aufschlämmung von JOp

^o ZnS und 20 cm³ H₂O in jeweils etwa 1,5 mm breiten

Streifen gemäß der folgenden Tabelle 10 bestrichen.

Danach erfolgt eine Eintrocknung bei einer Temperatur

von 500° C für eine Dauer von 20 Sekunden. Schließlich

erfolgt bei einer Temperatur von 850⁰C in einer

feuchten Wasserstoffatmosphäre für eine Dauer von 4

Minuten eine Entkohlungsglühung. Die Probe wird mit

einem Trennmittel für die Glühung bestrichen und bei

einer Temperatur von 1200⁰C für eine Dauer von 20

Stunden einer Schlußglühung unterzogen. Die behan-

delten Stahlbleche haben die in der folgenden Tabelle 10

angegebenen Eigenschaften:

Tabelle 10

Behandlungsmittel

Magnetische Flußdichte Se

(Wb/m*)

Ummagnetisierungsverlust W17/50 (W/kp) Anordnung

Unbehandelt
K₂S: 5 ρ

H2O:62,5cm³

Na₂SiOs · 5 H2O: 10 ρ
H₂O: 100 cm³

Z_nS: 10 p
H₂O: 20 cm³

1,92 1,95

1,96

1,96 1,97

1,95

1,10 1,02

1,05

1,02 1,04

1,03 Vergleichsversuch

Streifen senkrecht zur Walzrichtung in

Abständen von 10 mm

Streifen senkrecht und parallel zur Walzrichtung jeweils in Abständen von 10 mm

Streifen senkrecht zur Walzrichtung in

Abständen von 10 mm

Streifen senkrecht zur Walzrichtung in
Abständen von 10 mm

Die obige Tabelle Iä3t erkennen, daß gegenüber den nichtbehandelten Vergleichsproben die mit den angegebenen Behandlungsmitteln behandelten Blechproben kleinere Ummagnetisierungsverluste und höhere magnetische Flußdichte aufweisen.

Beispiel 8

Eine Blechprobe aus einem Stahl der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 7 wird auf eine Dicke von 0,35 mm kaltgewalzt. Es schließt sich bei einer Temperatur von 850°C in einer feuchten WasserstoffatmosDhäre für eine Dauer von 4 Minuten eine Entkohlungsglühung an. Die Blechprobe wird mit eine: Lösung von 85%iger H3PO4 oder einer Lösung von 50 ρ

Na₂HPO₄ 12H₂O

6o

und 20 cm³ 85%iger H₃PO₄ sowie 50 cm³ H₂O in etwi 1 mm breiten Streifen gemäß der folgenden Tabelle 1 bestrichen. Bei einer Ofentemperatur von 500°C erfolg während einer Dauer von 20 Sekunden eine Eintrock nung. Dann wird die Probe mit einem Trennmittel fü die Glühbehandlung bestrichen und schließlich bei eine Temperatur von 1200°C für eine Dauer von 20 Stundei einer Schlußglühung unterzogen.

Tabelle 11

Behandlungslösung

Magnetische
Flußdichte B»

(Wb/m2)

Umraagnetisierungsverlust

Wi7/5O

(W/kp) Anordnung

Unbehandelt	133	1,27
Na2HPO4· 1 ·>.Η2θ: 50 ρ 85% H3PO4: 20 cm3 H2O: 50 cm3	138	UO
85% H3PO4	1.95	1.18

Vergleichsversuch

Streifen senkrecht zur Walzrichtung in Abständen von 7 mm

Streifen sowohl senkrecht als auch parallel zur Walzrichtung, jeweils in Abständen von 7 mm

Tabelle 11 haben die behandelten Proben kleinere Ummagnetisierungsverluste und höhere magnetische Flußdichte.

Beispiel 9

Eine Blechprobe aus Si-Stahl mit 0,048% C, 2,90% Si, 0,025% S und 0,028% säurelöslichem Al wird warmgewalzt, bei einer Temperatur von 1130⁰C 2 Minuten lang kontinuierlich geglüht und gebeizt. Dann erfolgt eine Kaltwalzung auf eine Dicke von 0,28 mm. Das kaltgewalzte Band wird von öl gewaschen und in etwa 1 mm breiten Streifen mit einer wäßrigen Lösung von 0,2 ρ eines oberflächenaktiven Mittels (Hygen EP 17C) in 100 cm³ H2O bestrichen, dem 32 ρ feine Aluminiumteilchen zugesetzt sind. Die Streifen haben einen Abstand von 15 mm voneinander. Sie werden in zwei Richtungen nämlich senkrecht und parallel zur Walzrichtung angeordnet. Das Stahlblech wird bei einer Temperatur von 35O⁰C in einer feuchten Wasserstoffatmosphäre 4 Minuten lang einer Entkohlungsglühung unterzogen. Nach Bestreichen mit einem Trennmittel für die Glühung erfolgt bei einer Temperatur von 1200⁰C während einer Dauer von 20 Stunden eine Schlußglühung.

Die folgende Tabelle 12 gibt die magnetischen Eigenschaften der Proben an.

Tabelle 12

Probe Vergleichsversuch

Bs
(Wb/m2)

W17/5O

(W/kp)

Behandelte Blechprobe

Bh W17/50

(W/kp)

A	1,90	1,16	1,93	1,05
ν Β	1,92	1,09	1,94	1,02
C	1,93	1,06	1,95	0,97
D	1,91	1,10	1,95	1,00

Die Tabelle 12 zeigt, daß die behandelten Blechproben im Vergleich zu den nichtbehandelten Blechproben geringere Ummagnetisierungsverluste und höhere magnetische Flußdichte haben.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

L Verfahren zur Herstellung kornorientierter •Elektrobleche, wonach ein Si-Stahlblech mit weniger S als 4,5% Si nach dem Warmwalzen mehr als einmal kaltgewalzt und jeweils rekristallisationsgeglüht wird und schließlich einer Schlußglühung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Schlußglühung eine Behandlung des Bandes derart durchgeführt wird, daß abwechselnd Oberflächenbereiche mit weniger als 3 mm Breite, die im Sinne einer Steuerung des Wachstums der sekundären Rekristallisationskörner behandelt sind, und unbehandelte Oberflächenbereiche von mehr als 5 mm Breite aufeinanderfolgen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche zur Steuerung des Wachstums der sekundären Rekristallisationskörner durch eine mechanische plastische Formung behandelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische plastische Formung im Anschluß an die Enikohlungsglühung und vor der Hochtemperatur-Schlußglühung durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur plastischen Formung ein Stahlsandblasen angewandt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß 7ur plas'ischen Formung ein Kaltwalzen mit profilierten Walzen durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur plastischen Formung eine Ritzbehandlung durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich zur Steuerung des Wachstums der sekundären Rekristallisationskörner bei einer Temperatur von über 600⁰C lokal wärmebehandelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die lokale Wärmebehandlung während der Fertigwalzung vor der Schlußglühung durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die lokale Wärmebehandlung im Anschluß an das Kaltwalzen und vor der Schlußglühung durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die lokale Wärmebehandlung durch Infrarotbestrahlung mittels einer Infrarotlampe durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die lokale Wärmebehandlung durch LASER-Bestrahlung durchgeführt wird.
. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die lokale Wärmebehandlung durch Elektronenbestrahlung durchgeführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennleichnet, daß der Bereich zur Steuerung des Wachstums der sekundären Rekristallisationskörner durch eine lokale chemische Behandlung behandelt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als lokale chemische Behandlung eine Diffusion und Imprägnierung von das Kornwachstum in dem behandelten Bereich hemmenden Stoffen durchgeführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusion und Imprägnierung im Anschluß an das Kaltwalzen und vor der Schlußglühung durchgeführt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusion und Imprägnierung im Anschluß an die Entkohlungsglühung und vor der Schlußglühung durchgeführt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß als das Kornwachstum hemmende Stoffe ein oder mehrere Sulfide, Nitride, Oxide, Selenide, Antimonide, Verbindungen von Schwefel Ahuninium, Selen und von Antimon, Verbindungen von Phosphorsäure und/oder Phosphate ausgewählt werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche J bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusion und Imprägnierung durch Bestreichen der Oberfläche des Bandes mit den genannten Stoffen in Form einer Lösung, durch Trocknung und durch Wärmebehandlung erfolgt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusion und Imprägnierung durch Bestreichen der Oberfläche des Bandes mit den genannten Stoffen in Form einer Aufschlämmung, durch Trocknung und durch Wärmebehandlung erfolgt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberfläche des Bandes zur Steuerung des Wachstums der sekundären Rekristallisationskörner behandelt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß beide Oberflächen des Bandes zur Steuerung des Wachstums der sekundären Rekristallisationskörner behandelt werden.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Band in Walzrichtung behandelt wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Band quer zur Walzrichtung behandelt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Band sowohl in als auch quer zur Walzrichtung und damit nach einem gitterförmigen Muster behandelt wird.