DE2841961A1

DE2841961A1 - Verfahren zur herstellung von kornorientiertem siliciumstahl

Info

Publication number: DE2841961A1
Application number: DE19782841961
Authority: DE
Inventors: Norris Alfred Dahlstrom; Dale Martin Kohler; David William Taylor
Original assignee: Armco Inc
Current assignee: Armco Inc
Priority date: 1978-10-05
Filing date: 1978-09-27
Publication date: 1980-04-10
Also published as: FR2438092B1; DE2841961C2; FR2438092A1

Description

Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Siliciumstahl

Die Erfindung betrifft die Einfügung einer Hochtemperatur-Durchlaufglühung von Bandmaterial in die Fertigungsstrecke von Siliciumstahl mit Goßstruktur und insbesondere betrifft sie eine solche Durchiaufglühung, die nach der Entkohlung und vor der abschließenden Hochtemperatur-Kistenglühung durchgeführt wird.

Die vorliegende Erfindung bezweckt Verbesserungen der Herstellung von Siliciumstahl mit Goßstruktur. In Siliciumstahl mit Goßstruktur sind die die Körner oder Kristalle aufbauenden raumzentrierten Würfel in der mit (110) 001 nach den Miller'sehen Indices bezeichneten Goßlage orientiert.

Dr.Ha/Ma

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Siliciumstähle mit Goßstruktur sind in der Fachwelt bekannt und werden in der Regel zur Herstellung von Transformatorkernen und dergleichen verwendet. Bisher wurden verschiedene Fertigungsgänge für die Herstellung von Siliciumstahl mit Goßstruktur angegeben, die wesentlich verbesserte magnetische Eigenschaften erzielen ließen. Als Ergebnis dieser früheren Arbeiten werden orientierte Siliciumstähle nun in zwei allgemeine Kategorien eingeordnet. Die erste Kategorie wird allgemein als kornorientierter Siliciumstahl mit hoher Permeabilität bezeichnet und wird nach Verfahren hergestellt, welche beständig ein Produkt mit einer Permeabilität bei 796 Amperewindungen pro Meter (A/m) von über etwa 1850 und in typischer Weise über etwa 1900 ergeben. Die zweite Kategorie wird allgemein als Silicium stahl mit regulärer Kornorientierung bezeichnet und wird nach Verfahren hergestellt, die in der Regel eine Permeabilität von weniger als etwa 1850 ergeben. Die US-Patentschriften 3 287 183, 3 636 579, 3 873 381 und 3 932 234 beschreiben typische Verfahren zur Erzielung von kornorientiertem Siliciumstahl mit hoher Permeabilität. Typische Verfahren zur Erzielung von Siliciumstahl mit regulärer Kornorientierung sind in der US-Patentschrift 3 764 406 beschrieben.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, daß unabhängig von dem angewendeten Verfahren ausgeprägte Verbesserungen sowohl der Permeabilität als auch des Kernverlusts erzielt werden, wenn der Siliciumstahl vor der Entkohlung und vor der abschließenden KistenglUhung einer Hochtemperatur-Bandglühung unterworfen wird. Die

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erfindungsgemäße Lehre ist sowohl auf die Herstellung von kornorientiertem Siliciumstahl mit hoher Permeabilität als auch von Siliciumstahl mit regulärer Kornorientierung anwendbar, wobei die Hochtemperatur-Bandgltlhung unter den nachstehend beschriebenen Bedingungen durchgeführt wird.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Siliciumstahl mit Goßstruktur mit einer Permeabilität bei 796 A/m von über 1850 sowie von Siliciumstahl mit Goßstruktur mit einer Permeabilität bei 796 A/m von weniger als etwa 1850, und die Erfindung umfaßt die Verfahrensstufen des Warmwalzens auf Warmbandstärke, Glühens, Beizens, Kaltwalzens auf die Endstärke, Entkohlens und abschließenden Kistenglühens des entkohlten Siliciumstahls, wobei die gewünschte Goßstruktur erzielt wird, und das Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß man den Siliciumstahl nach der Entkohlung und vor der abschließenden KistenglÜhung einer Hochtemperatur-Durchlaufglühung des Bands unterwirft, wobei diese Durchlaufglühung bei hoher Temperatur des Bandes in einer Atmosphäre aus reinem Stickstoff, reinem Wasserstoff, Stickstoff-Wasserstoffmischungen, inerten Gasen oder einer entkohlenden Atmosphäre zur Verbesserung sowohl der Permeabilität als auch des Kernverlusts eines solchen Siliciumstahls durchgeführt wird; bei der Herstellung von Siliciumstahl mit Goßstruktur mit einer Permeabilität bei 796 A/m von mehr als 1850 erfolgt die Durchlaufglühung bei einer Temperatur von etwa 950 bis 1175°C während etwa 15 Sekunden bis zu etwa 5 Minuten, wobei die Zeit im umgekehrten Verhältnis zur Temperatur steht; zur Herstellung eines Siliciumstahls mit Goßstruktur mit einer Permeabilität bei 796 A/m von weniger

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als etwa 1850 wird diese Hochtemperatur-Durchlaufglühung bei einer Temperatur von etwa 925 bis etwa 1100⁰C während etwa 15 Sekunden bis zu etwa 10 Minuten durchgeführt, wobei auch hier die Zeit im umgekehrten Verhältnis zur Temperatur steht.

Anschließend an die Entkohlung (d.h* die Herabsetzung des Kohlenstoffgehalts des Siliciumstahls auf unter etwa 0,010 % und vorzugsweise unter etwa 0,003 %) kann man die beiden Typen von kornorientiertem Siliciumstahl abkühlen lassen und die Glühung anschließend durchführen. Vorzugsweise wird jedoch in beiden Fällen die Hochtemperatur-Bandglühung gemäß der Erfindung an dem Siliciumstahl aus wirtschaftlichen Gründen durchgeführt, solange er noch von der Entkohlung her warm ist. Das kann in einem getrennten Bandglühofen, der sich an einen Entkohlungsofen anschließt, oder auch in dem Entkohlungsofen selbst oder einer Verlängerung desselben erfolgen, die eine der vorstehend genannten Atmosphären enthalten.

In den vorstehend in bezug auf kornorientierten Siliciumstahl mit hoher Permeabilität genannten US-Patentschriften sind verschiedene Wege zu ihrer Herstellung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht von der Wahl einer bestimmten Fertigungsmethode abhängig. Nur beispielsweise kann der Siliciumstahl eine Schmelzzusammensetzung in Gewichtsprozent wie folgt besitzen:

Si 2 - 4 %

C weniger als 0,085 %

Al (säurelöslich) 0,01 - 0,065 %

N 0,003 - 0,010 %

Mn 0,03 - 0,2 %

S 0,015 - 0,07 %

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-T-

Die vorstehende Aufzählung umfaßt nur die Hauptbestandteile. Natürlich kann die Schmelze noch kleinere Mengen Kupfer, Phosphor und Sauerstoff zusammen mit von der Herstellungsweise abhängigen Verunreinigungen enthalten.

Bei einer beispielsweisen Fertigung kann die Schmelze zu Barren vergossen und zu Brammen gewalzt oder fortlaufend in Brammenform gegossen werden. Die Bramme wird wieder auf eine Temperatur von etwa 14OO°C erhitzt und dann warm auf Bandstärke heruntergewalzt. Nach dem Warmwalzen wird das Stahlband bei einer Temperatur von etwa 850 bis etwa 1250°C während etwa 30 Sekunden bis zu 60 Minuten in einer Atmosphäre aus Verbrennungsgas, Stickstoff, Luft oder einem inerten Gas einer Durchlaufglühung unterworfen. Das Band wird dann langsam auf eine Temperatur von etwa 850 bis 980⁰C abgekühlt und anschließend auf Umgebungstemperatur abgeschreckt.

Nach dem Entzundern und Beizen wird der Stahl in einer oder mehreren Stufen kalt auf die Endstärke gewalzt, wobei die endgültige Kaltverminderung etwa 65 bis etwa 95 % beträgt. Danach wird der Stahl kontinuierlich in feuchtem Wasserstoff bei einer Temperatur von etwa 830⁰C während etwa 3 Minuten bei einem Taupunkt von etwa 60⁰C entkohlt. Anschließend wird der entkohlte Siliciumstahl mit einem Glühseparator, z.B. einem Magnesiaüberzug, versehen und dann in einer Wasserstoffatmosphäre bei etwa 1200 C einer abschließenden Kistenglühung unterworfen.

Bei Fertigungsmethoden, wie der vorstehend beispielsweise angegebenen, erzielt man durch die vereinte Einwirkung von Mangansulfiden und Aluminiumnitriden, die während der abschließenden Kistenglühung ein primäres Kornwachstum

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verhindern und so das sekundäre Kornwachstum zur Erzielung der gewünschten Orientierung fördern, Permeabilitäten oberhalb etwa 1850 bei 796 A/m. Andere Kornwachstumsinhibitoren oder Kombinationen von Inhibitoren können verwendet werden und sind dem Fachmann bekannt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird unabhängig von den die Fertigungsmethode zur Herstellung des kornorientierten Siliciumstahls mit hoher Permeabilität bildenden Verfahrensstufen der Stahl anschließend an die Entkohlung und vorzugsweise vor der Aufbringung eines Glühseparators für die abschließende Hochtemperatur-Kistenglühung einer Durchiaufbandglühung unterworfen. Das Band wird bei einer Temperatur von etwa 950 bis etwa 1175°C während etwa 15 Sekunden bis zu etwa 5 Minuten geglüht. Die Glühdauer steht im umgekehrten Verhältnis zur Temperatur. Wenn somit eine Temperatur am unteren Ende des vorstehend angegebenen Bereichs gewählt wird, soll die Dauer am oberen Ende des vorstehend angegebenen Bereichs liegen und umgekehrt. Ein bevorzugter Zeit-Temperaturbereich beträgt etwa 1050 bis etwa 1100⁰C für eine Glühdauer von etwa 30 Sekunden bis etwa 1 Minute.

Bei Durchführung einer solchen Glühung zeigt das Endprodukt Verbesserungen der Permeabilitäten bis zu 30 Einheiten oder mehr bei 796 A/m und Verbesserungen des Kernverlusts bis zu 0,10 w/kg oder mehr bei 1,7 T. Obwohl die Verbesserungen der Permeabilität und des Kernverlusts von V/ickel zu Wickel variieren können, ergibt die Erfindung doch eine definitive Verbesserung der magnetischen Eigenschaften, unabhängig von der angewendeten Fertigungsmethode. Der Mechanismus, aufgrund dessen die magnetischen Eigenschaften als Folge der erfindungsgemäßen Bandglühung

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verbessert werden, ist nicht ganz klar. In der Regel zeigten Proben mit einer ausgeprägten Erhöhung der Permeabilität und Abnahme des Kernverlusts weniger als 5 % sekundäres Kornwachstum anschließend an die Bandglühung gemäß der Erfindung. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, nimmt man doch an, daß die überlegenen magnetischen Eigenschaften der nach der Entkohlung geglühten Proben durch die Verbesserung der Orientierung der sekundären Körner und nicht durch die Feinheit ihrer Größe bedingt ist. Es mag auch zutreffen, daß die Glühung nach der Entkohlung Verbesserungen in der Form und in der Verteilung des als inhibitor wirkenden Mangansulfids und Aluminiumnitrids bewirkt.

Bei der Herstellung von Siliciumstahl mit einer regulären Kornorientierung ist z.B. eine typische Schmelzzusammensetzung in Gewichtsprozent die folgende:

C weniger als 0,085 %

Si 2 - 4 %

S und/oder Se 0,015 - 0,07 %

Mn 0,02 - 0,2 %

Der Rest ist Eisen und von der Art der Herstellung abhängige Verunreinigungen.

Bei einer typischen, jedoch nicht begrenzenden Fertigung kann die Schmelze zu Barren gegossen und zu Brammen heruntergewalzt oder kontinuierlich in Brammenform gegossen werden. Auch hier können die Brammen auf eine Temperatur von etwa 1400 C wiedererhitzt und warm auf Bandstärke heruntergewalzt werden. Das warme Band wird bei etwa 980⁰C geglüht und gebeizt. Danach kann der Siliciumstahl warm

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in einer oder mehreren Stufen auf die Endstärke kalt heruntergewalzt und bei einer Temperatur von etwa 815°C während etwa 3 Minuten in feuchtem Wasserstoff mit einem Taupunkt von etwa 6O⁰C entkohlt werden. Der entkohlte Siliciumstahl wird dann mit einem Glühseparator, z.B. einem Magnesiaüberzug, versehen und einer abschließenden Hochtemperatur-Kistenglühung unterworfen, bei welcher die gewünschte endgültige Orientierung und die gewünschten magnetischen Eigenschaften entwickelt werden. Die Kistenglühung kann in einer Atmosphäre aus z.B. trockenem Wasserstoff bei einer Temperatur von etwa 1200⁰C erfolgen. '

Bei der Herstellung von Siliciumstahl mit regulärer Kornorientierung wird die gewünschte endgültige Orientierung mittels Mangansulfiden oder Manganseleniden erzielt, je nachdem, ob Schwefel oder Selen der Ausgangsschmelze zugesetzt war. Während der abschließenden Kistenglühung verhindern die Mangansulfide oder -selenide (oder eine Kombination der beiden) das primäre Kornwachstum und fördern so das sekundäre Kornwachstum unter Erzielung der gewünschten endgültigen Orientierung. Um sicher zu sein, daß genügend Inhibitor zugegen ist, kann man Inhibitor während oder unmittelbar vor dem abschließenden Glühen zugeben, wie dies in der vorstehend genannten US-Patentschrift 3 333 992 gelehrt wird.

In die beispielsweise Fertigungsmethode, wie sie vorstehend beschrieben ist, wird erfindungsgemäß eine Durchlaufbandglühung nach der Entkohlung und vorzugsweise vor Aufbringung eines Glühseparators auf den Siliciumstahl zur Vorbereitung der Hochtemperatur-Kistenglühung eingefügt. Die Glühung erfolgt bei einer Temperatur zwischen etwa 925 und etwa 1100⁰C während etwa 15 Sekunden bis zu etwa 10 Minuten. Wie

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im Fall des kornorientierten Siliciumstahls mit hoher Permeabilität steht die Glühdauer im umgekehrten Verhältnis zur Temperatur. Bevorzugte Zeit- und Temperaturbereiche sind etwa 925 bis 1070⁰C während einer Dauer von etwa 30 Sekunden bis zu etwa 5 Minuten. Wenn eine solche Glühung durchgeführt wird, kann eine Verbesserung des Kernverlusts von bis zu 0,035 w/kg oder mehr bei 1,7 T erzielt werden und die Permeabilität bei 796 A/m kann bis zu 8 Punkten oder mehr verbessert werden.

Wie im Fall des kornorientierten Siliciumstahls mit hoher Permeabilität ist der Mechanismus dieser Verbesserungen der Permeabilität und des Kernverlustes infolge der erfindungsgemäßen, dem regulären kornorientierten Siliciumstahl erteilten Glühung nicht ganz klar. In der Regel sind die mit regulärem kornorientiertem Siliciumstahl erzielten Verbesserungen sowohl in bezug auf die Permeabilität als auch den Kernverlust nicht so ausgeprägt wie in bezug auf kornorientierten Siliciumstahl mit hoher Permeabilität. Wenn der Mechanismus eine gewisse kleine Änderung der Größe, Form oder Verteilung der hemmenden Ausscheidungen während der GlUhung nach der Entkohlung mit sich bringt, mag es sein, daß vorhergehende Glühungenin der Fertigungsstrecke die Mangansulfid- oder -selenidausscheidungen vor der auf die Entkohlung folgenden Glühung näher der optimalen Form und Verteilung gebracht haben.

Sowohl bei der Herstellung von kornorientiertem Siliciumstahl mit hoher Permeabilität als auch von regulärem kornorientiertem Siliciumstahl kann man zwischen der Entkohlung und der darauf folgenden Glühung den Siliciumstahl abkühlen lassen. Vorzugsweise und aus wirtschaftlichen Gründen soll jedoch die Glühung unmittelbar nach der Entkohlung durch-

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. ₁₂ . 284196

geführt werden (d.h. der Reduzierung des Kohlenstoffgehalts des Siliciumstahls auf unter etwa 0,010 % und vorzugsweise unter etwa 0,003 %), um die bei der Entkohlung erreichte Temperatur des Siliciumstahls auszunutzen. Das kann in einem getrennten Bandglühofen erfolgen, der sich an einen Entkohlungsofen anschließt, oder in dem Entkohlungsofen selbst oder einer Verlängerung desselben, die eine der vorstehend genannten Atmosphären enthalten.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:

Beispiel I

Drei Schmelzen von Siliciumstahl wurden in einem elektrischen Ofen hergestellt, gegossen und zu kornorientiertem Siliciumstahlband mit hoher Permeabilität verarbeitet. Die chemische Zusammensetzung der Schmelzen wird in der nachstehenden Tabelle I angegeben.

Tabelle I Zusammensetzung (Gewichtsprozent)

Schmelze	O	C	0	Mn	0	S	2	Si	0	Al	0	N
A	O	,053	0	,099	0	,024	2	,98	0	,033	O	,0079
BB	O	,045	0	,090	0	,027	2	,87	0	,034	0	,0061
C	,042	,096	,025	,86	,027	,0080

Siliciumstahl aus diesen Schmelzen wurde in zwei verschiedenen Gruppen bearbeitet, um den Einfluß der erfindungsgemäßen Hochtemperatur-BandglUhung auf die magnetischen Eigenschaften von orientiertem Siliciumstahl mit Goßstruktur

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und hoher Permeabilität zu zeigen. In Gruppe I wurden 152 mm dicke Brammen auf 14OO°C wiedererwärmt und warm auf eine Stärke von 2,3 mm heruntergewalzt. Das warmgewalzte Material wurde 2 Minuten bei 1120⁰C bandgeglüht, auf 93O⁰C innerhalb 20 Sekunden abgekühlt und in 20 Sekunden auf 25 C abgeschreckt. Der Siliciumstahl wurde dann auf etwa 0,345 mm kalt heruntergewalzt und in feuchtem Wasserstoff 3 Minuten bei 830⁰C bei einem Taupunkt von 6O⁰C entkohlt.

Proben des Siliciumstahls der Gruppe I wurden mit MgO überzogen und 30 Stunden einer abschließenden Hochtemperaturglühung "bei 1200⁰C ausgesetzt.

Der Siliciumstahl von Gruppe II wurde auf die gleiche Weise wie der von Gruppe I behandelt, jedoch mit der Ausnahme, daß Proben im Laboratorium einer Bandglühung gemäß der Erfindung nach Entkohlung und vor Aufbringung des aus MgO bestehenden Glühseparators ausgesetzt wurden. Die Bandglühung erfolgte 40 Sekunden in einer Stickstoffatmosphäre bei 1120⁰C. Die Werte für den Kernverlust sind nachstehend in Watt pro Kilogramm bei 1,7 Tesla und 60 Hertz (Zyklen pro Sekunde) angegeben.

Tabelle II

Gruppe I

Kernverlust Permeabibei lität bei Schmelze 1.7T (50 Hz) 796 A/m

A B C

1,733 w/kg 1890 1,7β8 w/kg 1902 1,812 w/kg 1898

Gruppe II

Kernverlust Permeabilität

bei bei 796 A/m 1.7T (60 Hz)

1,691 w/kg 1894

1,702 .w/kg 1910

1,735 w/kg 1903

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Beispiel II

Eine Siliciumstahlschmelze wurde in einem elektrischen Ofen erschmolzen, vergossen und zu kornorientiertem Siliciumstahlband mit hoher Permeabilität verarbeitet. Die chemische Zusammensetzung der Schmelze ist in der nachstehenden Tabelle III angegeben.

Tabelle III Zusammensetzung (Gewichtsprozent)

C 0,043

Mn 0,093

S 0,024

Si 2,88

Al 0,032

N 0,0058

Cu 0,096

Ti 0,0027

P 0,005

0 0,0023

Cr 0,041

Sn 0,010

Die Schmelze wurde wie folgt behandelt. 152 mm dicke Brammen wurden auf 14OO C wiedererhitzt. Der Siliciumstahl wurde warm auf 2,3 mm gewalzt; es folgte eine zweiminutige Bandglühung bei 1120 C; man kühlte innerhalb Sekunden auf 930⁰C ab; innerhalb 20 Sekunden wurde mit Wasser auf 25°C abgeschreckt; dann wurde auf 0,294 mm kalt heruntergewalzt und 3 Minuten bei 830⁰C in feuchtem Wasserstoff bei einem Taupunkt von 60°C entkohlt.

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Proben des Siliciumstahls wurden erfindungsgemäßen Bandglühungen in einer Stickstoffatmosphäre bei verschiedenen Temperaturen und während verschiedener Zeiten unterworfen, um so besser das Optimum für diese Glühung feststellen zu können. Danach wurden die Proben mit einem MgO-Glühseparator überzogen und 24 Stunden einer abschließenden Glühung bei 1200⁰C unterworfen. Die magnetischen Eigenschaften in der Walzrichtung der Proben sind in der nachstehenden Tabelle IV zusammengefaßt.

Tabelle IV

	Kernverlust bei	Permeabilität
Bandglühung	1.7T (60 Hz)	bei 796 A/m
keine	1,435/kg	1927
15 Sek. bei 1066⁰C	1,440	1923
30 Sek. bei 1O66°C	1,429	1937
1 Min. bei 1066⁰C	1,378	1934
5 Min. bei 1O66°C	1,640	1854
1 Min. bei 1204°C	2,674	1520
	Beispiel III

Eine Siliciumstahlschmelze wurde in einem elektrischen Ofen erschmolzen, vergossen und zu regulärem kornorientiertem Siliciumstahlband verarbeitet. Die chemische Schmelzanalyse ist in der nachstehenden Tabelle V angegeben.

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Tabelle V Zusammensetzung (Gewichtsprozent)

CMn SSiAl N Cu Ti

0,028 0,048 0,023 3,10 0,002 0,0039 0,085 0,0026

Wie in Beispiel I wurde Siliciumstahl aus dieser Schmelze in zwei Gruppen behandelt, um den Einfluß der erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Bandglühung auf die magnetischen Eigenschaften von regulärem kornorientiertem Siliciumstahl zu zeigen. Gruppe I wurde zu 152 mm dicken Brammen geformt, die auf 14OO°C wiedererhitzt wurden. Dann wurde der Siliciumstahl auf 2,0 mm warm heruntergewalzt; 40 Sekunden bei 925°C bandgeglüht, auf 0,65 mm kalt heruntergewalzt, 40 Sekunden bei 925⁰C bandgeglüht, auf 0,345 mm kalt heruntergewalzt und 2 1/2 Minuten bei 825⁰C in feuchtem Wasserstoff bei einem Taupunkt von 60⁰C entkohlt.

Proben des Siliciumstahls der Gruppe I wurden mit einem MgO-Glühseparator überzogen und 30 Stunden einer abschließenden Glühung bei 1200⁰C unterworfen.

Der Siliciumstahl von Gruppe II wurde auf die gleiche Weise behandelt, mit der Ausnahme, daß die Proben einer erfindungsgemäßen Bandglühung unterworfen wurden. Der Siliciumstahl wurde 5 Minuten in einer Stickstoffatmosphäre nach der Entkohlung und vor Aufbringung des MgO-Glühseparators bei 1010⁰C geglüht.

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Für den Siliciumstahl von Gruppe I betrug der Kernverlust (1,7T) 1,922 w/kg und die Permeabilität bei 796 A/m betrug 1823. Für den Siliciumstahl der Gruppe II betrug der Kernverlust (1,7T) 1,887 w/kg und die Permeabilität bei 796 A/m war 1828. Die Überlegenheit der magnetischen Eigenschaften des Siliciumstahls der Gruppe II ist auf die erfindungsgemäße Hochtemperatur-Bandglühung zurückzuführen.

Beispiel IV

Zwei Siliciumstahlschmelzen wurden in einem elektrischen Ofen erschmolzen, vergossen und zu Siliciumstahlband mit hoher Permeabilität verarbeitet. Die chemische Analyse der Schmelzen ist in der nachstehenden Tabelle VI angegeben.

Tabelle VI	Schmelze E
	0,042
Zusammensetzung (Gewichtsprozent)	0,11
Schmelze D	0,25
0,046	2,90
0,090	0,024
0,028	0,0058
2,88	0,075
0,027	0,0028
0,0062	0,004
0,11	0,0018
0,0029	0,003
0,005	0,048
0,0026
0,010
0,04
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Der Siliciumstahl beider Schmelzen wurde zu 152 mm dicken Brammen verformt, auf 14O<
warm auf 2,3 mm heruntergewalzt.

dicken Brammen verformt, auf 14OO°C wiedererhitzt und

Das warmgewalzte Material wurde zur Herstellung von drei Testgruppen verwendet (jede Gruppe enthielt Siliciumstahl von "beiden Schmelzen), um zu zeigen, daß die erfindungsgemäße Hochtemperatur-Bandglühung die magnetischen Eigenschaften eines solchen Stahls, der verschiedene Bandglühungen anschließend an das Warmwalzen erfahren hat, verbessern kann.

Der Siliciumstahl von Gruppe I wurde bei 1120 C bandgeglüht, innerhalb 20 Sekunden auf 930⁰C abgekühlt und innerhalb 20 Sekunden mit Wasser auf 25 C abgeschreckt.

Der Siliciumstahl der Gruppe II wurde bei 1010 C bandgeglüht, innerhalb 20 Sekunden auf 820⁰C abgekühlt und innerhalb 20 Sekunden mit Wasser auf 25°C abgeschreckt.

Der Siliciumstahl der Gruppe III wurde bei 899°C bandgeglüht, innerhalb 20 Sekunden auf 700⁰C abgekühlt und innerhalb 20 Sekunden mit Wasser auf 25°C abgeschreckt.

Der Siliciumstahl aller drei Gruppen wurde dann auf 0,294 mm kalt heruntergewalzt und 3 Minuten in feuchtem Wasserstoff bei 830⁰C bei einem Taupunkt von 60⁰C entkohlt. Einige Proben aus jeder Gruppe wurden dann mit einem MgO-Glühseparator überzogen und 30 Stunden einer abschließenden Glühung bei T200°C unterworfen. Andere Proben aus den drei Gruppen wurden ebenso bearbeitet, jedoch mit der Ausnahme, daß sie einer erfindungsgemäßen Bandglühung

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in einer Stickstoffatmosphäre unterworfen wurden. Die Bandgliihungen wurden nach der Entkohlung und vor Aufbringung des GlUhseparators durchgeführt. Die folgende Tabelle VII zeigt die Art der Glühungen nach der Entkohlung und die magnetischen Eigenschaften der Proben.

	Tabelle VII	Permeabilität
	Glühung nach der	bei 796 A/m
Schmelze	Entkohlung
Gruppe ί		1891
D	keine	1938
D	2 Min. bei 1066⁰C	1852
E	keine	1915
E	2 Min. bei 1066⁰C
Gruppe II		1879
D	keine	1907
D	2 Min. bei 1093°C	1842
E	keine	1893
E	2 Min. bei 1O93°C
Gruppe III		1861
D	keine	1881
D	2 Min. bei 1O93°C	1820
E	keine	1883
E	2 Min. bei 1093°C

Aus den vorstehenden Beispielen ergibt sich, daß die nach der Entkohlung erfolgende erfindungsgemäße GHühung Verbesserungen sowohl des Kernverlusts als der Permeabilität

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ergibt. Die Verbesserungen sind bei kornorientiertem Siliciumstahl mit hoher Permeabilität ausgeprägter als bei regulärem kornorientiertem Siliciumstahl.

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Claims

D'pl-lug Dipl -Cliem. Dipl-Ing. E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser Fi nshercjprstrasrjp 19 8 München 60 ARMCO INC. 27. September 1978 Curtis Street Middletovm, Ohio / V.St.A. Unser Zeichen: A 1820 Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Siliciumstahl mit Goßstruktur mit einer Permeabilität bei 796 A/m von sowohl mehr als 1850 als auch von weniger als 1850, umfassend ein Warmwalzen auf Warmbandstärke, Glühen, Beizen, Kaltwalzen auf Endstärke, Entkohlen und Kistengiühen des entkohlten Siliciumstahls, wobei sich die gewünschte endgültige Goßstruktur entwickelt, dadurch gekennzeichnet, daß man den Siliciumstahl nach der Entkohlung und vor der abschließenden Kistenglühung einer Hochtemperatur-Durchlaufbandglühung in einer Atmosphäre aus reinem Stickstoff, reinem Wasserstoff, Stickstoff-Wasserstoffkombinationen, inerten Gasen oder Entkohlungsatmosphären unter Verbesserung sowohl der Permeabilität als auch des Kernverlusts dieses Siliciumstahls unterwirft, wobei diese Hochtemperatur-Durchlaufbandglühung zur Erzielung von Siliciumstahl mit Goßstruktur mit einer Permeabilität bei 796 A/m von über 1850 bei einer Temperatur von etwa 950 bis etwa 1175⁰C während

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ORIGINAL INSPECTED

etwa 15 Sekunden bis etwa 5 Minuten und zur Erzielung von regulärem kornorientiertem Stahl mit einer Permeabilität bei 796 A/m von weniger als etwa 1850 bei einer Temperatur von etwa 925 bis etwa 1100⁰C während etwa 15 Sekunden bis zu etwa 10 Minuten durchgeführt wird, wobei 3^eweils die Zeit im umgekehrten Verhältnis zur Temperatur steht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandglühung bei einer Temperatur von etwa 1050 bis etwa 110O⁰C während etwa 30 Sekunden bis zu etwa 1 Minute zur Erzielung von kornorientiertem Siliciumstahl mit Goßstruktur mit einer Permeabilität bei 796 A/m von mehr als etwa 1850 durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandglühung zur Erzielung von kornorientiertem Siliciumstahl mit Goßstruktur mit einer Permeabilität bei 796 A/m von weniger als 1850 bei einer Temperatur von etwa 925 bis etwa 1070°C während etwa 30 Sekunden bis zu etwa 5 Minuten durchgeführt wird.

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