DE2912752C2 - Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Siliziumstahls - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen SiliziumstahlsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Siliziumstahls nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solches Verfahren ist aus der DE-OS 24 09 895 bekannt Bei diesem Verfahren wird die Aufheizperiode der
Schlußglühung mit einer Aufheizgeschwindigkeit von weniger als 70 K/h, vorzugsweise von etwa 28 K/h,
durchgeführt Bei einer Aufheizgeschwindigkeit von 28 K/h steht dem selektiven Kornwachstum während der
Sekundär-Rekristallisation jedoch nur wenig Zeit zur Verfügung. Die Grenzkornzusammensetzung kann dadurch
ungünstig beeinflußt werden.
Bei einem aus der DE-AS 24 51 600 bekannten Verfahren zur Herstellung von einzelorientierten Elektrostahlblechen
erfolgt die Entwicklung der sekundär-rekristallisierten Körner während der Schlußtexturglühung bei
einer Temperatur von 800° C bis 920° C. Hinweise über die benutzten Aufheizgeschwindigkeiten bei der Schlußtexturglühung
sind der Schrift nicht zu entnehmen, so daß vermutlich die im Stand der Technik üblichen
Aufheizgeschwindigkeiten von etwa 50 K/h zur Anwendung gelangen. Damit ist ein vollständiges Kornwachstum
während der Sekundär-Rekristallisation nicht sichergestellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erläuterten Gattung so auszubilden,
daß eine weitere Verbesserung der magnetischen Eigenschaften, insbesondere eine Steigerung der magnetischen
Induktion sowie eine Herabsetzung der Ummagnetisierungsverluste, erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer gattungsgemäßen Platte durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Diese langsame Aufheizgeschwindigkeit bietet zusätzliche Zeit für das angestrebte selektive Kornwachstum
der sekundär-rekristallisierten Körner und führt in dem genannten Temperaturbereich auch zu einer günstigeren
Grenzkornzusammensetzung.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung geht aus Patentanspruch 2 hervor. Dadurch wird zusätzliche
Zeit für den Wachstumsprozeß der sekundär-rekristallisierten Körner zur Verfügung gestellt und eine gleichmäßige
Grenzkornzusammensetzung erreicht.
Zweckmäßigerweise wird das Verfahren nach Patentanspruch 3 ausgebildet. Die Sekundär-Rekristallisation
der Körner wird auch dadurch positiv beeinflußt, daß das Bor während einer verlängerten Zeitspanne auch aus
dem oxidischen Glühseparator in den Stahl diffundieren kann.
Die erfindungsgemäße Schmelze ist frei von absichtlichen Antimon- und Aluminiumzusätzen. Bor ist jedoch
im allgemeinen mit Werten von mindestens 0,0008 Gew.-% in der Schmelze vorhanden. Zur Unterdrückung des
Kernwachstums der primär-rekristallisierten Körner dienen Kornwachstumsinhibitoren, wie Bor, die das normale
Wachstum der Primärkörner bis zu Temperaturen verhindern, bei denen die sekundär-rekristallisierten
Körner in der angestrebten Orientierung wachsen. Zusätzlich kann Bor im oxidischen Glühseparator enthalten
sein. Ein Stahl, der nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, hat im allgemeinen eine magnetische
Induktion von mindestens 1,9 T.
Die folgenden Beispiele sollen die verschiedenen Aspekte der Erfindung näher erläutern.
Die folgenden Beispiele sollen die verschiedenen Aspekte der Erfindung näher erläutern.
Eine Charge Siliziumstahl wird gegossen und zu Siliziumstahl mit einer (110}<001
>-Orientierung verarbeitet. Die Legierungszusammensetzung zeigt Tabelle I. Weder Antimon noch Aluminium wurden der Schmelze
zugesetzt.
Tabelle I
Zusammensetzung in Gew.-S
0.030 0.035 0.023 0.0012 0.0053 3.08 035 Rest
Das Herstellungsverfahren für den Stahl umschließt ein mehrstündiges Halten bei einer erhöhten Temperatur,
Warmwalzen auf einen Nennwert von 2,03 mm. Normalglühen des warmgewalzten Bandes, Kaltwalzen auf ein
Endmaß von etwa 03 mm. Entkohlen, Aufbringen eines borhaltigen oxidischen Glühseparators und eine Schlußtexturglühung wie nachfolgend beschrieben.
Vier Proben des Stahls wurden für über 20 Std. auf einer Temperatur von über 10930C gehalten. Zwei der
Proben (Proben A und B) wurden von 927° C auf 10380C mit einer Geschwindigkeit von 28 K/h aufgeheizt Die
anderen zwei Proben (Proben A' und B') wurden entsprechend der erfindungsgemäßen Schlußtexturglühung
einschließlich einer mittleren Aufheizgeschwindigkeit von 13,9 K/h auf diese Temperatur gebracht. Die Proben
A und A' stammen aus dem gleichen Teil wie die Proben B und B'. Bei jeder der Proben wurden die magnetische
Induktion und der Ummagnetisierungsverlust bestimmt. Die Ergebnisse zeigt Tabelle Π.
20
BS
verlust/· 1,7
(T) (W/kg)
A 1,886 1379
A'(Erf.) 1,915 1,519
B 1,900 1,550
B'(Erf.) 1,916 1,466
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Aufheizperiode ist aus der Tabelle H klar ersichtlich. Die besseren Werte
für die magnetische Induktion und den Ummagnetisierungsverlust können ihm zugeschrieben werden. Die
magnetische Induktion für die Proben A' und B', die der erfindungsgemäßen Schlußtexturglühung unterzogen
wurden, liegt bei 1,915 T bzw. 1,916 T, wogegen die Werte für die Proben A und B 1,886 T bzw. 1,900 T betragen.
Die Proben A und B wurden der erfindungsgemäßen Schlußtexturglühung nicht unterzogen. Gleichzeitig
betragen die Ummagnetisierungsverluste für die Proben A' und B' 1,519 W/kg bzw. 1,466 W/kg, wogegen die
entsprechenden Werte für die Proben A und B 1,579 W/kg und 1,550 W/kg sind.
Eine Anzahl von Chargen von Siliziumstahl wurde gegossen und zu Siliziumstahl mit einer
(110} < 001 >-Orientierung verarbeitet. Jede der Chargen hatte eine Legierungszusammensetzung die innerhalb
der erfindungsgemäßen Grenzen lag. Der Herstellungsprozeß bis zur Schlußtexturglühung wurde schon für
Beispiel I beschrieben. Die Schlußtexturglühung wird im folgenden erläutert
Zwei Proben aus jeder Charge wurden 20 Std. lang bei einer Temperatur von 1177°C geglüht. Eine Probe aus
jeder Charge (die Proben der Gruppe A) wurde mit 28 K/h auf 1177° C aufgeheizt. Die andere Probe aus jeder
Charge (die Proben der Gruppe B) wurde mit 28 K/h auf 9820C gebracht, 10 Std. lang auf dieser Temperatur
gehalten, und mit 28 K/h auf 1177°C erhitzt. Da somit die mittlere Aufheizgeschwindigkeit im Temperaturbereich zwischen 927°C und 10380C bei ca. 8 K/h lag, wurden die Proben der Gruppe B der erfindungsgemäßen
Schlußtexturglühung unterzogen.
Jede der Proben wurde auf die magnetische Induktion und den Ummagnetisierungsverlust geprüft. Die
Mittelwerte für die Proben der Gruppe A und B wurden bestimmt. Die Ergebnisse zeigt Tabelle III.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Aufheizperiode ist aus Tabelle III klar ersichtlich. Die verbesserten Werte
der magnetischen Induktion und des Ummagnetisierungsverlustes können ihm zugeschrieben werden. Die
magnetische Induktion für die Proben der Gruppe B, die der erfindungsgemäßen Schlußtexturglühung unterzogen wurden, betragen 1,912 T, wogegen diejenigen für die Proben der Gruppe A 1,873 T betragen. Die Proben
der Gruppe A wurden nicht der erfindungsgemäßen Schlußtexturglühung unterzogen. Ebenso liegen die Werte
für den Ummagnetisierungsverlust der Proben der Gruppe B bei 1,486 W/kg, wogegen diejenigen der Gruppe A
1,594 W/kg betragen.
| Tabelle III |
Magnet. Induktion
£8 (T) |
Ummagnetisierungs
verlust P 1,7 (W/kg) |
| Gruppe |
1,873
1,912 |
1,594
1,486 |
|
A
B(Erf.) |
||
Claims (3)
1. Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Siliziumstahls mit Goss-Textur, bei welchem eine
Siliziumstahlschmelze mit 0,02 bis 0,06 Gew.-% Kohlenstoff, 0,015 bis 0,15 Gew.-% Mangan, 0,005 bis 0,05
Gew.-% Schwefel und/oder Selen, 0,0006 bis 0,008 Gew.-% Bor, bis zu 0,01 Gew.-% Stickstoff, bis zu 1,0
Gew.-% Kupfer, weniger als 0,005 Gew.-% Antimon, weniger als 0,009 Gew.-% Aluminium und 2.5 bis 4,0
Gew.-% Silizium hergestellt, abgegossen, der erstarrte Stahl warmgewalzt kaltgewalzt entkohlt, mit einem
oxidischen Glühseparator versehen und einer Schlußtexturglühung unterworfen wird, wobei der letzte
Abschnitt dieser Glühung bei einer Temperatur von 1093° C bis 1260° C für einen Zeitraum von wenigstens 4
Stunden durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl während der Aufheizperiode
zur Schlußtexturglühung im Temperaturbereich von 927°C bis 1038°C mit gleichbleibender Temperatur
geglüht wird, um eine mittlere Aufheizgeschwindigkeit in diesem Temperaturbereich von 16,7 K/h nicht zu
überschreiten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Stahl von 927° C auf 1038° C mit einer
durchschnittlichen Geschwindigkeit von nicht mehr als 13,9 K/h aufgeheizt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der oxidische Glühseparator Bor enthält
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