DE2517980C3

DE2517980C3 - Verfahren zur Herstellung kornorientierter Elektrobleche

Info

Publication number: DE2517980C3
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: 1977-07-07

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 1100^cC für eine Dauer von mehr als 10

Stunden, damit man ein bevorzugtes Wachstum solcher Körner erhält, deren (UO)-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 Kernblech für einen Transformator eignet. Ein Kernblech muß möglichst kleine Ummagnetisierungsverluste haben, da der Wärmeverlust mit Verkleinerung der Ummagnetisierungsverluste ebenfalls abnimmt. Es besteht ein zunehmender Bedarf für solche kornorientierte hochwertige Elektroblsche, 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 (110)-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 (110)-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 Blechs 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 Kristallwachstum nicht beeinflussen. Vielmehr sind Einflüsse auf die Wandverschiebungen zu erwarten, die sich günstig auf di«_ 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 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.

Durch die zusätzliche Behandlung der Oberflächenbereiche des Bandes läßt sich die sekundäre Rekristalli 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 Behandiο lung oder e'ne 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 Körnern in dem formgebend behandelten Bereich nach der Erfindung,

F i g. 4 Fotografien der Textur eines Bandes zur Darstellung der Wirkung des formgebend behandelten 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,

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

F i g. 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 nichtbehandeiten 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 Rahmer der Erfindung eingesetzte Warmband enthält weniger

als 4,5% Si, erforderlichenfalls 0,010 bis 0,050% säurelösliches Aluminium und 0,010 bis 0,035% Schwe fei. Die Zusammensetzung unterliegt mit Ausnahme vor Silicium keiner Einschränkung, so daß die übriger Bestandteile nicht angegeben sind. Das Warmband wire

f.o mehrfach kaltgewalzt und zwischengeglüht, bis man die

gewünschte Banddicke erzielt. Dann erfolgt eir Entkohlungsglühen in einer feuchten Wasserstoffatmo

Sphäre und schließlich eine Schlußglühung bei hohei Temperatur von mehr als 1100⁰C für eine Dauer vor

(15 mehr als 10 Stunden. Dadurch erhält man kornorientier te Elektrobleche.

Im Rahmen der Erfindung können, beide Oberflächei oder nur eine Oberfläche des Bandes zwecks Steueruni

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 zwischengeglUht, 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 Bereichsund ein Ritzen mit Stahlgriffeln vor.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2, 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 Korntextur in (llO)-Richtung (Miller-Indices [001]) die Möglichkeit des Wachstums. Fig. 2 zeigt das Verhalten der sekundären Rekristallisation in dem Band mit einem behandelnden Bereich im Vergleich zu der sekundären Kristallisation eines Bandes, das nicht behandelt ist. Diese sekundäre Rekristallisation setzt bei etwa 1050° C ein und kommt bei etwa 115O⁰C zum Abschluß. Wenn die Behandlung Im Sinne der Erfindung durchgeführt wird, beginnt das Kornwachstum innerhalb des behandelten Bereichs bei einer Temperatur von weniger als 1000"C₁ weil vor der Wirksamkeit der sekundären Rekristallisation eine spannungsinduzierte Kornbildung stattfindet. Der behandelte Bereich hindert das Wachstum der sekundären Rekristallisationskörner, die sich In dem nichtbehandelten Bereich ausbilden. Infolgedessen wachst das Korn das einer Textur in (IIO)-Rlchtung nahekommt über die Behinderungsflache oder Sperrflache hinaus. Jedoch das Korn, das von der genannten Ausrichtung abweicht, wird durch den behandelten Bereich an einem Wachstum gehindert.

Die Erfindung stellt eine neue Kraft zur Steuerung des Wachstums der sekundären Rekristallisationskörner zur Verfügung, damit dadurch der gewünschte Grud 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 nichtbehandelnde Bereich 14 mm breit sind und daß diese Bereiche in einer gitterartigen Anordnung nach Fig. IC aufeinanderfolgen, so zeigt sich nach Fig.3 in einem Teilbereich des behandelnden Bereichs ein spannungsinduziertes Kornwachstum bei einer Temperatur von etwa 900° C. 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 1000°C. 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 Fig.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 dei 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 folgender: Untersuchungen über eine brauchbare Breite diese« Bereichs wurden in folgender Weise durchgeführt. Die jeweilige Breite des durch Stahlsandblasen behandelter Bereichs wird zu 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 5,0 und 10,0 mrr festgelegt und die Breite des nichtbehandeiten Bereich;

ss jeweils auf 10mm. Diese Bereiche sind gemäß Flg. IA abwechselnd auf der Oberfläche eines 0,30 mm dicker Stahlbandes unmittelbar vor der Schlußglühung ange bracht. Die Beziehungen zwischen der Breite de; behandelten Bereichs und dem Ummagnetisierungsver

lust sowie der magnetischen Flußdichte sind in der F i g. 5 und 6 im Hinblick auf die Steuerung aufgetragen Die Bedingungen der Stahlsandblasbehandlung sine folgende: Material: Gußeisen Körnung Nr. 30; Strahlge schwlndigkelt: 40 m/sec; Strahldichte: 300 kp/min · m³

Bcstrahlungsdauei·: 3 see. Der nichtbehandelte Berelcl des Bandes wird mit einem PVC-Auftrag abgedeckt Innerhalb des behandelten Bereichs erhalt man eine Oberfllichenrauhigkeit von 5 μηΐ.

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 Ummagneüsierungsverluslen sowie der magnetischen Flußdichtc 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 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 600⁰C kann man Infrarot-Lampen mit hoher Strahlungsleistung, eine LASER-Anordnung, eine Elektronenstrahlanordnung einsetzen, womit selektiv der zu behandelnde Bereich bestrahlt wird. Je größer die

sind in den Fig. 7 und 8 angegeben. Danach wird die 30 Strahlungsleistung ist, um so kurzer ist die notwendige

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 Rekristallisationskörner in kleinerer Anzahl vorhanden sind, als solche Körner, die durch Spannung innerhalb des behandclden 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 iiiif die· Verringerung der Ummagnclisicrungsverluste bezüglich einer unterschiedlichen Anordnung der beiden Arten von Bereichen. Die folgende Tabelle 1 zeigt die Eigenschaften von 0,30 mm dicken Stahlblechen, die einer Stahlsandstrahl· behandlung zur Ausbildung des behandelten Bereichs von jeweils 1,0 mm Breite abwechselnd mit nichtbear 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 Flußdichie und eine kleinere Kerngröße in dem Stahlblech erhält, die einen kleineren Uinmagnetisicrungsverlust gewährleistet. Im einzelnen wird durch die

.|u 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 Rekristallisntionskörncr aus dem nichtbearbeitcten Bereich hemmt. In diesem Fall kann ein Kristallkorn mit einer Ausrichtung in der Nähe der (110)-Richtung über die hemmende Gren/flilche hinauswachsen, so daß das Wachstum von Körnern mit einer von der (110) Richtung abweichenden Textur gesteuert wird.

Die lokale mechanische plastische Formgebung und die lokule Wärmebehandlung haben eine gleiche Wirkung im Rahmen der Erfindung. Sie unterscheiden

Behandlungsmustor

beiteten Bereichen von 10 mm Breite in den Mustern 55 sich jedoch deutlich in der Art der Beeinflussung dci der Fig. 1A₁ IB₁ IC ausgesetzt waren und die Rekristallisation. Die plastische Behundlung nutzt eir anschließend einer Schlußglühung unterzogen waren. sponnungsinduziertes Kornwachstum aus. Die Wärme·

behandlung nutzt die Eigenschaft des Stahlblechs aus

Tabelle 1 wonach uuf Grund einer zusätzlichen Warmevorbe

(10 handlung bei einer Temperatur oberhalb 600" C in einci nicht entkohlenden Atmosphäre vor der Entkohlung*· glühung die Eigenschaft der sekundären Rekrisialllsa tion innerhalb des Stahlblechs leicht verloren gehl. Dii Festlegung der Temperatur auf einen Wert oberhull hs 600"C ist darin begründet, dnß bei einer nledrigci Temperatur unterhalb 600"C eine primäre Rckrlstallisa tion nicht in ausreichendem Maße auftritt, um dadurcl die Zielsetzung der Erfindung zu gewährleisten. Wem

Ummagnetlsle·
rungsverlust
W 17/50
(Watt/kp)

Magnetische Flußdlohle Bio

(Wb/mJ)

Vergleichsversuch	1.22	1,89
Fig. IA	1.04	1.95
Fig. IB	1.05	1,94
F ig. IC	1.02	1,95

70B Θ27/3Ι

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.

F i g. 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 Elektronenstrahlquel-Ie für 38 kV Beschleunigungsspannung und 3 mA Strahlsirom 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 Entölungslösung gewaschen, in einer feuchten Wasserstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 85O⁰C 4 Minuten lang zur Entkohlung geglüht, mit einem Trennmittel für die Glühbehandlung bestrichen und dann bei einer Temperatur von 1200°C 20 Stunden lang einer Schlußglühung ausgesetzt. Wie man der Fig.9 entnimmt, ist die Behandlung nach der Erfindung zur Hemmung des Wachstums von sekundären Rckristallisationskörnern wirksam.

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

Tabelle 2

Probe Anordnung

A Vcrgleichsversuch (nicht bestrahlt)

B in Walzrichtung mit einem Abstand von 10 mm

C senkrecht zur Walzrichtung mit einem

Abstand von 7 mm
D senkrecht -ur Walzrichlung mil einem

Abstand von 5 mm
E unter einem Winkel von 60° gegenüber der

Walzrichtung in einem Abstand von 5 mm
F ineinander jeweils unter einem Winkel von

45° zur Walzrichtung kreuzenden Richtungen in einem Abstand von 5 mm zwischen jeweils parallelen Bereichen

Das Ziel der lokalen Wärmebehandlung nach der Erfindung liegt in der Sicherung eines normalen Kornwachstums innerhalb des behandelten Bereichs, damit dieses Wachstum /ti einer unterschiedlichen Korntextur gegenüber dem Wachstum im Nachbarbereich führi. Dadurch wird die genannte llcmmkrofi zustll/lich /u der normalerweise vorhandenen Hemmkraft gegenüber der Rekristallisation bereitgestellt, damit der gewünschte Rekristallisnlionsgrad gewährleistet ist. Dainii dieses Ziel erreicht wird, müssen die innerhalb dieses Bereichs erzeugten Körner durch dii sekundären Rekristallisationskörner verdrängt werder die bei der Schlußglühung innerhalb des nichtbehandel ten Bereichs erzeugt werden und wachsen. De behandelte Bereich muß schmaler als 3,0 mm sein. De nichtbehandelte Bereich muß breiter als 5,0 mm sein ebenso wie bei der plastischen Formung. Eini Wärmebehandlung beider Seiten oder nur einer Seit« einer Probe bringt die gleiche Wirkung. Da jedoch di<

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

Im folgenden wird die lokale chemische Behandlung zur Steuerung der Größe der Rekristallisationskörner ir Einzelheiten erläutert. Nach dem Kaltwalzen oder dei Entkohlungsglühung vor der Schlußglühung wird die Oberfläche eines Stahlbleches durch Diffusion mi einem Hemmstoff für das Kornwachstum injizier derart, daß der behandelte Bereich eine Breite vor weniger als 3,0 mm hat. Dieser behandelte Bereicl wechselt jeweils mit einem nichtbehandelten Bereich einer Breite von mehr als 5,0 mm ab. Die Anordnungsmuster der behandelten Bereiche und nichtbehandelter 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. AIN, VjN₄), ein Oxid (z. 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 Diffusion 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 Schnelldruckcinrichtung zum Bedrucken eines Stahlbandes mit dem gewünschten Musicr 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 /ur Steuerung des Wachstums der sekundären Rekristallisationskörner wirksam. Diese

.so Krall sichert einen gewünschten Rckrislallisntionsgrad, dtimit mun eine hohe magnetische Flußdichte und eine klr-ine Korngröße und damit einen geringen Ummagnelisierungsverlust erhltlt. Die Gesatmwirkung entspricht der lokalen mechanischen Behandlung und der iokalen

Wärmebehandlung. Der Unterschied zeigt sich im Verhalten des behandelten Bereichs hinsichtlich der Steuerung der Rekristallisation, Bei der Iokalen chemischen Behundlting wird der behandelte Bereich für Prüf/wecke ühermllßig mit dem Hemmstoff

beaufschlagt. Deshalb erfolgt ein normnlcs Kornwachs·

turn ohne sekundäre Rekristallisation. Dadurch wird das

Wachstum der sekundären Rckristallisationskörncr innerhalb dos nichibohunddlcn Bereichs gesteuert.

F i g. H) /ei«( das Verhalten des behandelten Bereichs bei der Steuerung des Wachstums der sckundüren Rekrisiallisaiionskorner. Die Bchandlungsbcdingungcn l'üi die Proben nach Fig, 10 sind folgende: ein Si-Slahlhaiul mit 0.04ii% C. 2.90% Si, 0.025% S. 0.0J0%

säurelöslichem Al wird vorgewalzt und auf eine Dicke von 2,3 mm warmgewalzt. Das warmgewalzte Band wird 2 Minuten lang bei einer Temperatur von 113O⁰C 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 ■ 12 H₂O,

15cm^J 75%ige H₃PO₄ und 50 em³ H₂O oder einer Aufschlämmung von 10 ρ ZnS in 20 cm³ H₂O bestrichen, in einem Ofen bei einer Temperatur von 500°C etwa 20 see getrocknet, wobei jeder Streifen etwa 1 mm breit war. Dann erfolgt eine Enlkohlungsglühung 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^cC 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 Fig. 10 an.

Tabelle 3

Probe Behandlungslösiing

Anordnung

50 ρ Na->HpO4 · 12 H2O obere Hälfte: nicht
15 cm³ 75%ige H3PO4 behandelt
50 cm³ H2O untere Hälfte: Strei

fen parallel zur Walzrichtung in einem
Abstand von 5 mm

wie oben

10 ρ ZnS
20 cm³ 11:0

wie oben

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

Streifen senkrecht
/.in· 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 dem 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 Bet eich 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 Glühung bei einer Temperatur von !17O⁰C 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 840⁰C in

.15 einer feuchten Wasserstoffatmosphäre 5 Minuten lang entkohlt. Die Oberflache der Probe wird dann stahlsandgestrahlt, damit man eine Anordnung der behandelten Bereiche von 1,0 mm und 1,5 mm Breite und der nichtbchnndeltcn Bereiche von 7,0 mm Breite

•|o nach Fig. IA erhält. Es erfolgt 20 Stunden lang eine Schlußglühung bei einer Temperatur von 115O⁰C, so daß mim die magnetischen Eigenschaften nach Tabelle 4 erhält.

Die Stnhlsandstrahlbehandlung erfolgt mit Gußeisen

•15 einer Körnung Nr. 30, einer Strahlgcschwindigkcit von 80 m/sec, einer Strahlungsleistung von 300 kp/min ■ m², einer Bestrahlungszcit von 3 see. Die Abdeckung des nichtbehandelten Bereiches erfolgt mit einem Stahlblech aus verschleißfestem Werkzeugstahl.

SlnhUanclbluscn

behandelter nlchtbchundeltcr

Bereich, Breite Bereich, Breite

(mm) (mm)

1,0
1,0
1,5

7,0
7,0
7,0

1,5 7,0

Vet'gleichsvei'such (unbehondclt)

beidseitig oder
einseitig

beidseitig einseitig beidseitig einseitig Ummugnetisierungsverlust W17/50

(W/kp)

1.00
1.02
1.03
1.04
1,21

Magnetische
FluBdlchte Bn

(Wb/m2)

1.96
1,95
1,95
1,95
1,90

Die durch Stahlsandblascn beliunclelten Proben fts „ , , , ,

hüben gegenüber tier Vcrglelehsprobo geringere Um- ^p

mugnetlslcrungsvcrliisto und eine höhere Flußdichtc, Eine Hlechprobe von warmgewalztem Stuhl mit

wie man der Tabelle 4 entnimmt. 0.040% C, 3,20% Sl, 0.035% S wird auf eine Dicke von

0,80 mm kaltgewalzt und bei einer Temperatur von 820"C 3 Minuten lang geglüht. Sodann wird die Probe auf eine Dicke von 0,30 mm kaltgewalzt und in einer feuchten Wasserstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 84O⁰C 5 Minuten lang entkohlt. Die Oberfläche des Stahlblechs wird durch Stahlsandblasen behandelt, eo 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, Strahlgcschwindigkeit 75 m/sec, Strahlungsleistung 500 kp/ min · m², Bestrahlungsdauer 2 see. Die Abdeckung des nichtbehandelten
mitPVC-Farbe.

Bereichs erfolgt durch Bestreichen

Stahlsandblasen
Anordnung

behandelte Oberfläche Ummagnetisierungsverluste W17/50

(W/kp)

Magnetische Flußdichte Bi

(Wb/nV)

Längsausrichtung	beidseitig	1,10	1,93
Querausrichtung	beidseitig	1,12	1,91
Gitterförmiges Muster	beidseitig	1,11	1,93
Längsausrichtung	einseitig	1,13	1,90
Querausrichtung	einseitig	1,14	1,90
Gitterförmiges Muster	einseitig	1,12	1,92
Vergleichsversuch (nichtbe	handelt)	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 von 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 0,30 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 Fig. 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 u erzeugt.

Die behandelten Proben werden bei einer Temperatur von 1150⁰C in einer Wasserstoffatmosphäre 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 B_s
	W17/50 (W/kp)	(Wb/m2)
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 1130⁰C 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.

Jo

Tabelle 7

	Vergleichsversuch	Ummagnetisierungs-	Behandelte Proben	Ummagnetisierungi
	magnetische	verlust Wi7«o	magnetische	verlust Wi 7/50
	Flußdichte B_n	(W/kp)	Flußdichte B_H	(W/kp)
	(Wb/m*)	1,16	(Wb/m*)	1,11
A	1,90	1,16	1,93	1,05
B	1,90	1,10	1,95	1,07
C	1,92	1,09	1,94	1,02
D	1,92	1,10	1,96	1,04
E	1,91	1,94

Die behandelten Proben haben einen kleineren Ummagnetisierungsverlustund 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. Die Bestrahlung erfolgt in zwei unterschiedliche Richtungen, einmal senkrecht zur Walzrichtung Abständen von 10 mm und einmal parallel zu Walzrichtung in Abständen von 10 mm. Im Anschluß ai die Bestrahlung wird das Stahlblech bei 850⁰C in einei feuchten Wasserstoffatmosphäre 4 Minuten lang eine Entkohlungsglühung unterzogen. Dann wird das Blecl mit einem Trennmittel für die Glühung bestrichen un bei einer Temperatur von 1200⁰C 20 Stunden lan schlußgeglüht. Die Meßwerte sind in der Tabelle angegeben.

Tabelle	(	A	8	ΛΊ7/5Ο	Bestrahlung senkrecht zur	,07	Bestrahlung parallel zur	W17/50
	B		W/kp)	Walzrichtung	,06	Walzrichtung	(W/kp)
	C	/ergleichsversuch	,14	^B» ^}	,04	B_K	1,11
	D		,18		,05	(Wb/m2)	1,12
E	B₈	,16	\V 17/50	,06	1,93	1,10
Wb/mJ) (	,15	(Wb/m2) (W/kp)		1,94	1,10
,91	,15	1,94		1,94	1,11
,92		1,95	1,95
,92		1,96	1,94
,94	1,96
,93	1,95

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 1130⁰C 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 H₂C in etwa 1 mm breiten Streifen bestrichen, wie dies in de folgenden Tabelle 9 angegeben ist. Nach eine Eintrocknung bei einer Ofentemperatur von 500' während einer Dauer von 20 see wird bei eine Temperatur von 850⁰C in einer feuchten Wasserstoffat mosphäre während einer Dauer von 4 Minuten ein Entkohlungsglühung durchgeführt. Dann wird die Prob mit einem Trennmittel für die Glühung bestrichen un bei einer Temperatur von 1200°C während einer Daue von 20 Stunden einer Schlußglühung unterzogen. Dii behandelten Proben haben die in der folgenden Tabell 9 angegebenen magnetischen Eigenschaften.

Behandlungslösung	Magnetische Flußdichte B_H (Wb/m2)	Ummagnetisie- rungsverlust WI7/50 (W/kp)
Unbehandelt	1,90	1,23
85% H3PO4	1,94	1,08
	1,93	1,18
	1,93	1,17

Anordnung

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

Fortsetzung

Behandlungslösung

Na2HPO4 · 12HiO: 50 ρ
85% H3PÜ4:
H2O:50cmi

Magnetische
FluQdichte S₈

(Wb/m-¹)

Ummagnetisierungsverlust

WI7/50

(W/kp) Anordnung

1,94
1,94
1,93

,08
,13
,19

Streifen senkrecht zur Walzrichtung in

Abständen von 10 mm

Streifen parallel zur Walzenrichtung in

Abständen von 10 mm

Streifen sowohl senkrecht als auch parallel zui Walzrichtung in Abständen von 10 mm

Die obige Tabelle läßt die kleineren Ummagnelisierungsverluiste und höhere Flußdichte der behandelten Blechproben deutlich erkennen.

Beispiel 7

Ei nc Blecihprobe aus Siliciumstahl mit 0,046% C, 2,90% Si, 0,0.25% S und 0,030% säurelöslichem Al wird vorgewalzt und auf eine Dicke von 2,3 mm warmgewalzt. Die Probe wird bei einer Temperatur von 113O⁰C 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 62,5 cm³ H2O oder einer Lösung von 10 ρ

5H₂O

und 100 cm³ H₂O oder einer Aufschlämmung von 10 p 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 500⁰C 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 behandelten Stahlbleche haben die in der folgenden Tabelle 10 angegebenen Eigenschaften:

Tabelle 10

Behandlungsmittel

Magnetische Ummagnetisie- Anordnung Flußdichte Bs rungsverlust

W17/50

(Wb/nV) (W/kp)

Unbehandelt
K2S: 5 ρ

H2O:62,5cm³

Na2S₂O5 · 5H2O: 10 p
l-hO: 100 cm³

ZnS: 10 p
H2O:20cm³

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 lOrnm

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

Streifen senkrecht zur Walzrichtung in
Abständen von 10 mm

Die obige Tabelle läßt erkennen, daß gegenüber den nichtbehandeliten Vergleichsproben die mit den angegebenem Behandlungsmitteln behandelten Blechproben kleinere Ummagnetisierungsverluste und höhere magnetische Flußdichte aufweisen.

Beispiel 8

Eine Blechprobe aus einem Stahl der gleichen Zusammensetzung wie im Beispie! 7 wird auf eine Dicke von 0,35 mm kaltgewalzt. Es schließt sich bei einer Temperatur von 850⁰C in einer feuchten Wasserstoffatnosphäre für eine Dauer von 4 Minuten eine Entkohlungsglühung an. Die Blechprobe wird mit einer 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 etwa I mm breiten Streifen gemäß der folgenden Tabelle 11 bestrichen. Bei einer Ofentemperatur von 500°C erfolgt während einer Dauer von 20 Sekunden eine Eintrocknung. Dann wird die Probe mit einem Trennmittel für die Glühbchandlung bestrichen und schließlich bei einer Temperatur von I2OO°C für eine Dauer von 20 Stunden einer Schlußglühung unterzogen.

Tabelle

Behandlungslösung

JtI

Unbehandelt

NazHPO« · 12H2O:50p
85% H 3 POi: 2Ocm3

85% H 3 PO«

Magnetische Ummagnetisic- Anordnung Flußdichte Sh rungsverlust

W17/50 (Wb/m²) (W/kp)

1,93
1,98

1,95

1,27
1,20

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

Nach 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 nämlidi senkrecht und parallel zur Walzrichtung angeordnet. Das Stahlblech wird bei einer Temperatur von 850°C 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	W17/50	Behandelte probe	Blech-
Probe		(W/kp)	ßs	WI7/50
	Vergleichsversuch	1,16	(Wb/m²)	(W/kp)
	B₆	1,09	1,93	1,05
A	(Wb/m2)	1,06	1,94	1,02
B	1,90	1,10	1,95	0,97
C	1,92		1,95	1,00
D	1,93
1,91

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

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. 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, 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 I, 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 in Anschluß an die Entkohlungsglühung und vor der Hochtemperatur-Schlußglühung durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur plastischen Formung ein Siahlsandblasen angewandt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur plastischen Formung ein Kaltwalzen mit profilierten Walzen durchgeführt w rd.

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.

3. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die lokale Wärmebehandlung während der Fertigwalzung vor der Schlußglühung durchgefüfirt 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 gekennzeichnet, 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 Imprägnie-

rung 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

ίο 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, Aluminium, Selen und von Antimon, Verbindungen von Phosphorsäure und/oder Phosphate ausgewählt werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 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.