DE69328766T2

DE69328766T2 - Verfahren zur herstellung eines kornorientierten edelstahlblechs mit spiegeldner oberflache

Info

Publication number: DE69328766T2
Application number: DE69328766T
Authority: DE
Inventors: Hiroyasu Fujii; Katsuro Kuroki; Yosuke Kurosaki; Takeo Nagashima; Tadashi Nakayama; Yozo Suga; Yoshiyuki Ushigami; Shuichi Yamazaki
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1993-02-04
Publication date: 2000-09-28
Anticipated expiration: 2013-02-05
Also published as: EP0607440B1; US5782998A; EP0607440A1; WO1993023577A1; DE69328766D1; KR960010596B1; EP0607440A4

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines unidirektional kornorientierten Siliziumstahlblechs, das hauptsächlich als Eisenkern von Transformatoren und anderen Elektrogeräten eingesetzt wird. Insbesondere zielt die vorliegende Erfindung auf eine Verbesserung der Eisenverlusteigenschaft durch wirksame Endbehandlung der Oberfläche eines unidirektional kornorientierten Siliziumstahlblechs ab.

HINTERGRUND DER TECHNIK

Unidirektional kornorientierte Siliziumstahlbleche werden im magnetischen Eisenkern in vielen Typen von Elektrogeräten verwendet. Die unidirektional kornorientierten Siliziumstahlbleche sind Stahlbleche mit einem Si-Gehalt von 0,8 bis 4,8% und, in Form eines Produkts, einer hoch integrierten {110} < 001> Kornorientierung.
Sie müssen als magnetische Eigenschaften eine hohe magnetische Flussdichte (ein durch einen B8-Wert wiedergegebener Wert) und einen geringen Eisenverlust (ein durch einen W17/50-Wert wiedergegebener Wert) aufweisen. Insbesondere in den letzten Jahren gibt es unter dem Gesichtspunkt der Energieeinsparung einen stetig zunehmenden Bedarf für eine Verringerung des Energieverlusts.
Um diesem Bedarf gerecht zu werden, ist eine Technik zur Aufteilung der magnetischen Domänen als Mittel zur Verringerung des Eisenverlusts von unidirektional kornorientierten Siliziumstahlblechen entwickelt worden.
Im Fall von laminierten Kernen offenbart beispielsweise die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 58-26405 ein Verfahren zur Domänenveredelung, wobei ein Stahlblech nach dem Schlussglühen mit einem Laserstrahl bestrahlt wird, um dem Stahlblech geringe lokale Spannung zu verleihen, wodurch magnetische Domänen aufgeteilt werden und der Eisenverlust verringert wird. Andererseits offenbart beispielsweise die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 62-8617 im Fall von gewickelten Eisenkernen ein Verfahren, das es ermöglicht, dass das Verschwinden der Wirkung des Aufteilens von magnetischen Domänen verhindert wird, selbst wenn Spannungsfreiglühen (Entspannungsglühen) bewirkt wird, nachdem das Stahlblech zu einem Eisenkern verarbeitet wurde. Der Eisenverlust ist durch die Aufteilung der magnetischen Domänen mit den vorstehend beschriebenen technischen Mitteln merklich verringert worden.
Jedoch hat die Beobachtung der Migration dieser magnetischen Domänen aufgedeckt, dass einige magnetische Domänen nicht migrieren, und es wurde gefunden, dass zusätzlich zur Aufteilung der magnetischen Domänen die Beseitigung der Verankerungswirkung, die die Migration der magnetischen Domänen hemmt und von einem auf der Oberfläche des Stahlblechs vorhandenem Glasfilm herrührt, für eine weitere Verringerung des Eisenverlustwerts des unidirektional kornorientierten Siliziumstahlblechs wichtig ist.
Zu diesem Zweck ist es nützlich, die Erzeugung eines Glasfilms auf der Oberfläche des Stahlblechs zu verhindern, der die Migration der magnetischen Domäne hemmt. Beispielsweise offenbart U.S. Patent Nr. 3785882 ein Verfahren, in dem grobes, hochreines Aluminiumoxid als Glühseparator verwendet wird, um die Erzeugung eines Glasfilms zu verhindern. Bei diesem Verfahren können jedoch Einschlüsse genau unter der Oberfläche nicht beseitigt werden, so dass die Verbesserung des Eisenverlusts, ausgedrückt als W15/60, höchstens 2% beträgt.
Ferner ist eine Verbessserung der Orientierungsintegration des Materials nützlich, um den Eisenverlust zu verbessern. In diesem Zusammenhang offenbaren Taguchi und Sakakura (japanische geprüfte Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 40-15644), Komatsu et al. (japanische geprüfte Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 62-45285) usw. Verfahren, in denen ein Nitrid von Al als Inhibitor verwendet wird. Wenn das in U.S. Patent Nr. 3785882 offenbarte Verfahren, in dem Aluminiumoxid als Glühseparator verwendet wird, auf diese Verfahren, in denen ein Nitrid von Al als Inhibitor verwendet wird, angewendet wird, wird die sekundäre Rekristallisation so instabil, dass es unmöglich ist, eine Verbesserung des Eisenverlusts in industriellem Maßstab zu erreichen.
Um die Einschlüsse genau unter der Oberfläche zu regulieren und gleichzeitig eine spiegelglänzende Oberfläche zu erreichen, offenbart andererseits beispielsweise die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 64-83620 ein Verfahren, in dem chemisches Polieren oder Elektropolieren nach dem Ende des Schlussglühens bewirkt wird. Auch wenn chemisches Polieren, Elektropolieren und anderes Polieren zur Bearbeitung einer kleinen Menge eines Probenmaterials im Labormaßstab machbar sind, weist die Durchführung dieser Verfahren im industriellen Maßstab große Probleme der Steuerung der Konzentration von Chemikalien, Steuerung der Temperatur, Bereitstellung von Verschmutzungskontrollmöglichkeiten usw. auf, so dass diese Verfahren nicht in die Praxis umgesetzt worden sind.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, basierend auf dem Verfahren zur Verhinderung eines Glasfilms (siehe beispielsweise U.S. Patent Nr. 3785882), die Probleme (1) der instabilen sekundären Rekristallisation von Materialien mit hoher magnetischer Flussdichte unter Verwendung eines Nitrids von Al als Inhibitor im Zusammenhang mit Taguchi und Sakakura (japanische geprüfte Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 40-15644), Komatsu et al. (japanische geprüfte Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 62-45285) usw. und (2) des Vorhandenseins von Einschlüssen genau unter der Oberfläche des Stahlblechs zu lösen.
Die Erfinder haben eine Untersuchung über den Grund für die instabile sekundäre Rekristallisation von Materialien mit hoher magnetischer Flussdichte unter Verwendung eines Nitrids von Al als Inhibitor im Hinblick auf Problem (1) im Zusammenhang mit Taguchi und Sakakura (japanische geprüfte Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 40-15644) und Komatsu et al. (japanische geprüfte Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 62-45285) durchgeführt. Als Ergebnis haben sie gefunden, dass, wenn die Erzeugung eines Glasfilms verhindert wird, der Inhibitor während des Schlussglühens rasch geschwächt wird, was die instabile sekundäre Rekristallisation verursacht. Dies gilt, da die Abwesenheit eines Glasfilms es zulässt, dass Stickstoff in Form einer festen Lösung leicht aus dem System austritt. Demgemäß haben die Erfinder verschiedene Untersuchungen über Maßnahmen zur Hemmung des Denitrierens durchgeführt und haben als Ergebnis gefunden, dass für diesen Zweck die Erzeugung eines Siliziumdioxidfilms, der als Barriere für Stickstoff dient, oder die Anreicherung eines Elements zur Oberflächenseigerung auf der Oberfläche des Stahlblechs nützlich sind.
Ferner haben sie Untersuchungen über das Problem (2) durchgeführt, das heißt, die Regelung von Einschlüssen genau unter der Oberfläche, und haben als Ergebnis gefunden, dass eine Oxidschicht, die beim Schritt des Entkohlungsglühens (Decarbonisierungsglühen) erzeugt wird, einen großen Einfluss auf die Einschlüsse hat. Als Ergebnis verschiedener Untersuchungen über das Verfahren zur Entfernung der Einschlüsse haben sie gefunden, dass die Entfernung der Oxidschicht auf der Oberfläche des decarbonisierten Stahlblechs sehr wirksam ist und zu einer bedeutenden Verbesserung des Eisenverlusts beitragen kann.
Die Erfindung wird in Anspruch 1 definiert, wobei optionale Merkmale in den abhängigen Ansprüchen angegeben sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der magnetischen Flussdichte B8 und dem Eisenverlust W17/50 der Produkte zeigt, die unter verschiedenen Bedingungen hergestellt wurden;
Fig. 2 ist ein Diagramm, das den Einfluss eines Atmosphärengases auf das Verhalten einer Veränderung des Inhibitors (des Stickstoffgehalts) während des Schlussglühens zeigt;
Fig. 3 ist ein GDS- (glow discharge spectroscopy: Glimmentladungsspektroskopie) Diagramm, das den Grad der Anreicherung von Siliziumdioxid an der Oberfläche des Stahlblechs beim Schlussglühen bei 900ºC zeigt;
Fig. 4 ist ein Diagramm, das den Einfluss eines Elements zur Oberflächenseigerung (Sn) auf die magnetische Flussdichte (sekundäre Rekristallisationsstabilität) zeigt; und
Fig. 5 ist ein Diagramm, das den Einfluss eines Elements zur Oberflächenseigerung (Sn) auf das Verhalten einer Veränderung des Inhibitors (des Stickstoffgehalts) während des Schlussglühens zeigt.

Beste Ausführungsform der Erfindung

Die beste Ausführungsform der Erfindung wird nun beschrieben.
Die Erfinder haben zwei Typen von decarbonisierten Proben (A/B) hergestellt, die eine Blechdicke von 0,23 mm aufwiesen und sich voneinander im Inhibitor unterschieden. Probe A ist eine Stahlblechprobe, die in der japanischen geprüften Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 30-3651 beschrieben ist, wobei MnS als Hauptinhibitor verwendet wird, und Probe B ist eine Stahlblechprobe, die in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 62-45285 beschrieben ist, wobei ein Nitrid von Al (Al, Si)N als Hauptinhibitor verwendet wird.
Ein Teil der Proben wurde als solche unter Verwendung von Aluminiumoxid als Glühseparator laminiert. Andererseits wurde ein weiterer Teil der Proben dekapiert, um die Oxidschicht zu entfernen, die beim Decarbonisierungsglühen erzeugt wurde, und dann unter Verwendung von Aluminiumoxid als Glühseparator laminiert.
Diese laminierten Proben wurden in zwei Typen von Glühzyklen (S1/S2) schlussgeglüht. Bei S1 wurde in einer Wasserstoffatmosphäre mit einem Taupunkt von -40ºC oder darunter geglüht. Andererseits wurde bei 52 in einem Gasgemisch, umfassend 75% N&sub2; und 25% H&sub2;, auf solche Art geglüht, dass die Proben, um einen Siliziumdioxidfilm auf der Oberfläche des Stahlblechs zu erzeugen, bei einem Taupunkt von 10ºC auf 800ºC und dann mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 15ºC/h auf 1200ºC erhitzt wurden. Danach wurden die Proben 20 Std. in H&sub2;-Gas geglüht, um im Hinblick auf S, N usw. zu reinigen.
Mit den so hergestellten Produkten wurde eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung, eine Behandlung zur Verfeinerung der magnetischen Domänen mittels Laserbestrahlung durchgeführt, und die magnetischen Eigenschaften wurden gemessen.
Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 und Fig. 1 angeführt. Tabelle 1
Anmerkung) *: Sekundäre Rekristallisation nicht entwickelt
Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, dass:
(1) bei der Probe A, in der MnS als Hauptinhibitor verwendet wird, die sekundäre Rekristallisation unter allen Bedingungen stabil ist (B8: etwa 1,86 T), wohingegen bei der Probe B, in der ein Nitrid von Al als Hauptinhibitor verwendet wird, die sekundäre Rekristallisation eintritt, wodurch ein Produkt mit einer hohen Flussdichte (B8: etwa 1,93 T) nur dann bereitgestellt wird, wenn der Schlussglühzyklus 52 angewendet wird, bei dem vor der sekundären Rekristallisation ein Siliziumdioxidfilm auf der Oberfläche des Stahlblechs erzeugt wird; und
(2) bei beiden Proben A und B eine Verbesserung des Eisenverlusts um etwa 0,1 W/kg erreicht werden kann, indem das decarbonisierte Stahlblech dekapiert wird, wodurch ein beim Decarbonisierungsglühen erzeugter Oxidfilm entfernt wird.
Die Ergebnisse einer Überprüfung hinsichtlich einer Veränderung des Inhibitors (des Stickstoffgehalts) Ihr die Schlussglühzyklen S1 und S2 werden in Fig. 2 gezeigt. Wenn der S1-Zyklus mit einem herkömmlichen Verfahren, bei dem MgO in Form einer Wasseraufschlämmung zur Erzeugung eines Glasfilms aufgetragen wird, verglichen wird, ist offensichtlich, dass im S1-Zyklus Stickstoff bei einer Temperatur von etwa 1000ºC rasch abnimmt, bei der sich die sekundäre Rekristallisation entwickelt. Andererseits ist es, wie in Fig. 3 gezeigt, im S2-Zyklus, bei dem ein Siliziumdioxidfilm auf der Oberfläche des Stahlblechs erzeugt wird, offensichtlich, dass das Stahlblech, wie bei den Ergebnissen des herkömmlichen Verfahrens, keine Verringerung des Stickstoffgehalts verursacht, bis die Temperatur einen Temperaturbereich von 1000 bis 1100ºC erreicht, in dem sich das Rekristallisations gefüge entwickelt, wobei der Inhibitor stabil bleibt. Somit kann die sekundäre Rekristallisation stabilisiert werden, wodurch Produkte mit einer hohen magnetischen Flussdichte bereitgestellt werden, indem die Oberfläche des Stahlblechs reguliert wird, um das Denitrieren zum Zweck der stabilen Beibehaltung des Inhibitors zu verhindern. Durch Verbessern der magnetischen Flussdichte wurde der Eisenverlust um etwa 0,2 W/kg (20%) verringert.
Bei den Proben, bei denen die beim Decarbonisierungsglühen erzeugte Oxidschicht nicht entfernt wurde, sind feine Einschlüsse genau unter der Oberfläche der Proben vorhanden. Diese Einschlüsse werden bei Proben, bei denen die beim Decarbonisierungsglühen erzeugte Oxidschicht durch Dekapieren entfernt wurde, nicht beobachtet, und, wie aus Tabelle 1 ersichtlich, kann eine Verringerung des Eisenverlustwerts (W17/50) um etwa 0,1 W/kg (10%) erreicht werden, indem Dekapieren durchgeführt wird.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, kann der Eisenverlustwert des Produkts (1) um etwa 20% durch Regulieren des Inhibitors, wodurch die magnetische Flussdichte des Stahlblechs verbessert wird, und (2) um etwa 10% durch Entfernen der Oxidschicht des decarbonisierten Stahlblechs, wodurch genau unter der Oberfläche vorhandene Einschlüsse beseitigt werden, verbessert werden. Ferner ermöglicht eine Kombination dieser zwei Verfahren eine Verbesserung des Eisenverlustwerts um etwa 30%.
Erfindungsgemäße Ausführungsformen werden nun beschrieben.
Die magnetische Flussdichte des Stahlblechs kann erhöht werden, indem ein Herstellungsverfahren, das von Taguchi, Sakakura et al. vorgeschlagen wurde, wobei AlN und MnS als Hauptinhibitoren verwendet werden (siehe beispielsweise japanische geprüfte Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 40-15644), oder ein Herstellungsverfahren, das von Komatsu et al. vorgeschlagen wurde, wobei (Al, Si)N als Hauptinhibitor verwendet wird (siehe beispielsweise japanische geprüfte Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 62-45285), angewandt wird. In diesem Fall ist, wie vorstehend beschrieben, die Verhinderung des Denitrierens an der Oberfläche des Stahlblechs unerlässlich, wodurch der Inhibitor, umfassend ein Nitrid von Al, stabilisiert wird.
Um das Denitrieren zu verhindern, ist es nützlich, vor der Entwicklung der sekundären Rekristallisation (1) einen Siliziumdioxidfilm auf der Oberfläche des Stahlblechs zu erzeugen oder (2) Elemente zur Oberflächenseigerung, wie Sn, Sb und Pb, an der Oberfläche des Stahlblechs anzureichern.
Die Gasatmosphäre genau über dem Stahlblech in einem Temperaturbereich von 600 bis 900ºC, die verwendet wird, bis sich die sekundäre Rekristallisation beim Schlussglühen entwickelt, kann zum Zweck der Erzeugung eines Siliziumdioxidfilms auf der Oberfläche des Stahlblechs im Bezug auf Si (Oxidationsgrad (H&sub2;O/pH&sub2;): 0,01 bis 0,1) schwach oxidierend gemacht werden. In diesem Bereich der Oxidationsgrade kann ein einheitlicher Oxidfilm durch äußere Oxidation von im Stahl enthaltenem Si erzeugt werden, wodurch Permeation von Stickstoff durch den Film verhindert wird. Wenn der Oxidationsgrad übermäßig niedrig ist, wird die benötigte Zeit, bis der Siliziumdioxidfilm erzeugt wird, übermäßig lang, was vom praktischen Gesichtpunkt unvorteilhaft ist. Wenn andererseits der Oxidationsgrad übermäßig hoch ist, wird es unmöglich, die Permeation von Stickstoff durch den Film zu verhindern, da auf Grund von innerer Oxidation eine ungleichförmige Siliziumdioxidschicht erzeugt wird.
Die Anreicherung von Elementen zur Oberflächenseigerung, wie Sn, Sb und Pb, auf der Oberfläche des Stahlblechs ist auch nützlich, um Denitrieren zu verhindern. Bei den Proben, bei denen diese Elemente zur Oberflächenseigerung auf der Oberfläche des Stahlblechs angereichert sind, kann das Denitrieren während des Schlussglühens verhindert werden, was das Stabil Bleiben des Inhibitors ermöglicht, bis die Temperatur eine so hohe Temperatur erreicht, dass sich das sekundär rekristallisierte Gefüge stabil entwickeln kann. Diese Elemente zur Oberflächenseigerung können vor der sekundären Rekristallisation beim Schlussglühen auf der Oberfläche des Stahlblechs angereichert werden. Wie vorstehend beschrieben, können in diesem Fall diese Elemente zu einer Stahlschmelze zugegeben werden oder können in Form einer einfachen Substanz oder einer Verbindung auf das Stahlblech in einer Stufe vor dem Schlussglühen aufgetragen werden.
Der Einfluss der Zugabe von Sn wird nun als Beispiel im Hinblick auf die Anreicherung des Elements zur Oberflächenseigerung an der Oberfläche des Stahlblechs beschrieben. Siliziumstahlbrammen, umfassend in Gewichtsprozent 3,3% Si, 0,14% Mn, 0,05% C, 0,007% S, 0,028% säurelösliches Al, 0,008% N und 0,005 bis 0,3% Sn, wurden zu Stahlblechen mit einer Dicke von 1,6 mm warm gewalzt. Die warm gewalzten Bleche wurden 2 min bei 1100ºC geglüht und zu Stahlblechen mit einer Enddicke von 0,15 mm kalt gewalzt. Die kalt gewalzten Stahlbleche wurden in einem feuchten Gas 70 s bei 850ºC geglüht, was auch als Decarbonisieren diente, wodurch die primäre Rekristallisation bewirkt wurde.
Diese Proben wurden elektrostatisch mit einem Glühseparator beschichtet, der hauptsächlich aus Aluminiumoxid bestand, und dann schlussgeglüht.
Das Schlussglühen wurde in einer Atmosphäre aus 100% N&sub2; bei einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 15ºC/h bewirkt, bis die Temperatur 1200ºC erreichte. Sobald die Temperatur 1200ºC erreichte, wurde die Atmosphäre zu einer Atmosphäre aus 100% H&sub2; umgestellt und bei dieser Temperatur wurde dann 20 Std. Reinigungsglühen bewirkt.
Mit diesen Proben wurde eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung, eine Behandlung zur Aufteilung der magnetischen Domänen mittels Laserbestrahlung und eine Messung der magnetischen Eigenschaften durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Fig. 4 gezeigt.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, konnte in Proben, in denen Sn in einer Menge von 0,03 bis 0,15% zugegeben wurde, die sekundäre Rekristallisation stabil bewirkt werden. Es wird angenommen, dass der Grund dafür, warum die Rekristallisation instabil wird, wenn die Menge der Zugabe von Sn 0,15% oder mehr beträgt, ist, dass die Temperatur der sekundären Rekristallisation übermäßig hoch wird.
Im Gegensatz zum herkömmlichen Verfahren tritt, wenn keine Wasseraufschlämmung als Glühseparator verwendet wird, auf Grund des Denitrierens aus der Oberfläche die Verschlechterung der Inhibitoren (wie AlN und (Al, Si)N) ein. Deshalb kann bei einem Material, dem Sn zugegeben wurde, die Erzeugung einer Sn-angereicherten Schicht an der Oberfläche des Stahlblechs die Geschwindigkeit des Entweichens von Stickstoff verringern. Eine Änderung im N-Gehalt während des Schlussglühens ist in Fig. 5 gezeigt. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, dass die Wirkung der Hemmung des Denitrierens durch Zugabe von Sn erreicht werden kann.
Die beim Decarbonisierungsglühen erzeugte Oxidschicht kann durch ein beliebiges chemisches Verfahren, wie Dekapieren, oder ein physikalisches Verfahren, wie mechanisches Abschleifen, entfernt werden. Im allgemeinen wird, da die Dicke des decarbonisierten Stahlblechs gerade einmal 0,1 bis 0,5 mm beträgt, das Dekapieren als günstig für den industriellen Maßstab angesehen.
Der Glühseparator kann eine Substanz sein, die gegenüber dem auf der Oberfläche des Stahlblechs vorhandenen Siliziumdioxid nicht oder weniger reaktiv ist. Beispiele für Verfahren, die zur Verwendung des Glühseparators nützlich sind, schließen ein (1) eines, bei dem ein Pulver von Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;, ZrO&sub2;, BaO, CaO, SrO oder Mg&sub2;SiO&sub4; mittels elektrostatischer Beschichtung oder dergleichen so verwendet wird, dass kein Hydratwasser in das System gebracht wird, (2) eines, bei dem ein Stahlblech mit einer Oberflächenschicht, wie Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;, ZrO&sub2;, BaO, CaO, SrO oder Mg&sub2;SiO&sub4;, angewendet wird, und (3) eines, umfassend Herstellen einer Wasseraufschlämmung eines Pulvers von Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;, ZrO&sub2;, SrO oder Mg&sub2;SiO&sub4; mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,5 bis 10 um, Auftragen der Aufschlämmung auf die Oberfläche des Stahlblechs und Trocknen des Stahlblechs, um Hydratwasser zu entfernen. Wenn der Glühseparator in Form einer Wasseraufschlämmung verwendet wird, beschädigen grobe Teilchen, wenn der Teilchendurchmesser größer als 10 um ist, das Stahlblech, wohingegen, wenn die Teilchen kleiner als 0,5 um sind, auf Grund der Aktivität der Teilchen Festfressen im Stahlblech eintritt.
Mit dem Produkt wird nach dem Schlussglühen eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung und eine Behandlung zur Aufteilung der magnetischen Domänen, wie Laserbestrahlung, durchgeführt.
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezug auf die folgenden Beispiele beschrieben.

BEISPIELE

Beispiel 1

Ein warm gewalzter Siliziumbandstahl, umfassend 3,3 Gew.-% Si, 0,025 Gew.-% säurelösliches Al, 0,009 Gew.-% N, 0,07 Gew.-% Mn, 0,015 Gew.-% S, 0,08 Gew.-% C und 0,015 Gew.-% Se, wobei der Rest aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen bestand, wurde 2 min bei 1120ºC geglüht und zu einem Stahlblech mit einer Dicke von 0,23 mm kalt gewalzt.
Das kalt gewalzte Stahlblech wurde in einem Glühofen mit einer feuchten Atmosphäre (Taupunkt: 65ºC) 2 min bei 850ºC geglüht, was auch als Decarbonisieren diente, wodurch die primäre Rekristallisation bewirkt wurde.
Danach wurde das Stahlblech 1 zum nächsten Schritt überführt oder 2 mit einem Lösungsgemisch, umfassend 0,5% Flusssäure und 5% Schwefelsäure, dekapiert. Die zwei Materialtypen wurden mit einer Wasseraufschlämmung von Al&sub2;O&sub3; mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 4,0 um beschichtet. Zum Vergleich wurde das Stahlblech 3 nicht dekapiert und dann mit einem Glühseparator, der hauptsächlich aus MgO bestand, in Form einer Wasseraufschlämmung beschichtet.
Diese drei Materialtypen wurden in zwei Zyklusarten schlussgeglüht. In einem Zyklus (S1) wurden die Materialien in einer Atmosphäre, die 15% N&sub2; und 85% H&sub2; umfaßte und einen Oxidationsgrad von 0,001 oder weniger aufwies, mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 15ºC/h auf 1200ºC erhitzt. Andererseits wurden die Materialien im anderen Zyklus (52) in einer Atmosphäre, die 15% N&sub2; und 85% H&sub2; umfaßte und einen Oxidationsgrad von 0,05 aufwies, mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 15ºC/h auf 1200ºC erhitzt. Nachdem die Temperatur 1200ºC erreicht hatte, wurde die Atmosphäre zu einer Atmosphäre aus 100% Wasserstoff umgestellt und die Materialien wurden 20 Std. bei dieser Temperatur gehalten. Nach dem Ende des Schlussglühens wurde mit den Materialien eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung mit einem Mittel, umfassend Phosphorsäure und Chromsäure, und dann Laserbestrahlung durchgeführt. Die Eigenschaften der entstehenden Produkte sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2
Anmerkung) *: Sekundäre Rekristallisation nicht entwickelt

Beispiel 2

Ein 1,4 mm dickes, warm gewalztes Siliziumstahlblech, umfassend 3,3 Gew.-% Si, 0,029 Gew.-% säurelösliches Al, 0,008 Gew.-% N, 0,12 Gew.-% Mn, 0,007 Gew.-% S und 0,05 Gew.-% C, wobei der Rest aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen bestand, wurde 2 min bei 1100ºC geglüht und zu einem Stahlblech mit einer Dicke von 0,15 mm kalt gewalzt. Das kalt gewalzte Stahlblech wurde in einem Glühofen mit einer feuchten Atmosphäre 2 min bei 840ºC geglüht, was auch als Decarbonisieren diente, wodurch die primäre Rekristallisation bewirkt wurde. Um die sekundäre Rekristallisation zu stabilisieren, wurde das geglühte Stahlblech dann in einer Ammoniakatmosphäre bis zu einem Gesamtstickstoffgehalt von 190 ppm nitriert, wodurch der Inhibitor gestärkt wurde.
Danach wurde die auf der Oberfläche des Stahlblechs erzeugte Oxidschicht mit einem Gemisch aus Schwefelsäure und Flusssäure entfernt, und das Stahlblech wurde 1 mit Al&sub2;O&sub3; mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,0 um als Glühseparator elektrostatisch beschichtet, 2 mit Al&sub2;O&sub3; als Glühseparator thermisch bespritzt, 3 mit einer Wasseraufschlämmung von Al&sub2;O&sub3; mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,0 um als Glühseparator beschichtet, wodurch eine Beschichtung erzeugt wurde, die dann getrocknet wurde, und zu Vergleichszwecken 4 mit MgO in Form einer Wasseraufschlämmung (ein herkömmliches Verfahren) beschichtet.
Diese drei Materialtypen wurden in einer Gasatmosphäre aus 100% N&sub2; mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 10ºC/h auf 1200ºC erhitzt. Nachdem die Temperatur 1200ºC erreicht hatte, wurde die Atmosphäre zu einer Atmosphäre aus 100% Wasserstoff umgestellt und die Materialien wurden 20 Std. bei dieser Temperatur gehalten. Nach dem Ende des Schlussglühens wurde mit den Materialien eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung mit einem Mittel, umfassend Phosphorsäure und Chromsäure, und dann Laserbestrahlung durchgeführt, wodurch eine Aufteilung der magnetischen Domänen bewirkt wurde. Die Eigenschaften der entstehenden Produkte sind in Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3

Beispiel 3

Eine Siliziumstahlbramme, umfassend in Gewichtsprozent, 3,3% Si, 0,12% Mn, 0,05% C, 0,007% S, 0,026% säurelösliches Al, 0,008% N und 0,01% Pb wurde auf 1150ºC erhitzt und zu einem Stahlblech mit einer Dicke von 1,8 mm warm gewalzt. Das warm gewalzte Stahlblech wurde 2 min bei 1100ºC geglüht und dann zu einem Stahlblech mit einer Enddicke von 0,2 mm kalt gewalzt. Das kalt gewalzte Stahlblech wurde in einer feuchten Atmosphäre 70 s bei 850ºC geglüht, was auch als Decarbonisieren diente, wodurch die primäre Rekristallisation bewirkt wurde. Danach wurde das Stahlblech in einer Ammoniakatmosphäre bei 750ºC geglüht, um den Stickstoffgehalt auf 0,02% zu erhöhen, wodurch der Inhibitor gestärkt wurde. Danach wurde das Stahlblech dekapiert, um die auf der Oberfläche des Stahlblechs erzeugte Oxidschicht zu entfernen. (1) Ein Teil dieses Stahlblechs wurde mit einer Wasseraufschlämmung von Aluminiumoxid mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 1 um beschichtet, während (2) der andere Teil des Stahlblechs mit einer Wasseraufschlämmung von Magnesiumoxid beschichtet wurde. Sie wurden aufeinander gelegt und dann schlussgeglüht.
Das Schlussglühen wurde in einer Gasatmosphäre aus 100% N&sub2; bei einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 10ºC/h bewirkt, bis die Temperatur 1200ºC erreichte. Sobald die Temperatur 1200ºC erreichte, wurde die Atmosphäre zu einer aus 100% H&sub2; umgestellt und bei dieser Temperatur wurde 20 Std. Reinigungsglühen bewirkt.
Mit diesen Proben wurde eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung und dann eine Laserbestrahlung durchgeführt, wodurch eine Aufteilung der magnetischen Domänen bewirkt wurde. Die magnetischen Eigenschaften der entstehenden Produkte sind in Tabelle 4 angegeben. Tabelle 4
Es ist offensichtlich, dass Beschichten mit Aluminiumoxid für eine etwa 10%ige Verringerung (Verbesserung) des Eisenverlustwerts sorgen kann, verglichen mit Beschichten mit Magnesiumoxid in Form einer Wasseraufschlämmung.

Beispiel 4

Eine Siliziumstahlbramme, umfassend in Gewichtsprozent, 3,2% Si, 0,08% Mn, 0,08% C, 0,025% S, 0,025% säurelösliches Al, 0,009% N und 0,008% Pb wurde auf 1320ºC erhitzt und zu einem Stahlblech mit einer Dicke von 1,8 mm warm gewalzt. Das warm gewalzte Stahlblech wurde 2 min bei 1050ºC geglüht und dann zu einem Stahlblech mit einer Dicke von 0,20 mm kalt gewalzt. Das kalt gewalzte Stahlblech wurde in einem feuchten Gas 90 s bei 850ºC geglüht, was auch als Decarbonisieren diente, wodurch die primäre Rekristallisation bewirkt wurde. Danach wurden (A) ein Teil des Stahlblechs, nachdem es dekapiert wurde, um die auf der Oberfläche des Stahlblechs erzeugte Oxidschicht zu entfernen, und (B) der andere Teil des Stahlblechs als solches mit einer Wasseraufschlämmung aus Aluminiumoxid mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 1,0 um beschichtet, wodurch eine Beschichtung erzeugt wurde, die dann getrocknet wurde. Sie wurden dann schlussgeglüht.
Das Schlussglühen wurde in einer Gasatmosphäre aus 100% Ar bei einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 15ºC/h bewirkt, bis die Temperatur 1200ºC erreichte. Sobald die Temperatur 1200ºC erreichte, wurde die Atmosphäre zu einer Atmosphäre aus 100% H&sub2; umgestellt und bei dieser Temperatur wurde dann 20 Std. Reinigungsglühen bewirkt.
Mit diesen Proben wurde eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung und dann eine Laserbestrahlung durchgeführt, wodurch eine Aufteilung der magnetischen Domänen bewirkt wurde. Die magnetischen Eigenschaften der entstehenden Produkte sind in Tabelle 5 angegeben. Tabelle 5
Es ist offensichtlich, dass die Entfernung der beim Decarbonisierungsglühen erzeugten Oxidschicht zu einer weiteren Verbesserung (Verringerung) des Eisenverlusts beiträgt.

Beispiel 5

Eine Siliziumstahlbramme, umfassend in Gewichtsprozent, 3,3% Si, 0,12% Mn, 0,05% C, 0,007% S, 0,028% säurelösliches Al, 0,008% N und (A) 0,01%, (B) 0,05% oder (C) 0,1% Sb wurde auf 1150ºC erhitzt und zu einem Stahlblech mit einer Dicke von 1,6 mm warm gewalzt. Das warm gewalzte Stahlblech wurde 2 min bei 1100ºC geglüht und dann zu einem Stahlblech mit einer Enddicke von 0,15 mm kalt gewalzt. Das kalt gewalzte Stahlblech wurde in einem feuchten Gas 70 s bei 830ºC geglüht, was auch als Decarbonisieren diente, wodurch die primäre Rekristallisation bewirkt wurde. Danach wurde das Stahlblech in einer Ammoniakatmosphäre bei 750ºC geglüht, um den Stickstoffgehalt auf 0,02% zu erhöhen, wodurch der Inhibitor gestärkt wurde. (1) Ein Teil dieses Stahlblechs wurde dekapiert und mit Aluminiumoxid elektrostatisch beschichtet, während (2) der andere Teil des Stahlblechs mit einer Wasseraufschlämmung von Magnesiumoxid beschichtet wurde. Sie wurden dann schlussgeglüht.
Das Schlussglühen wurde in einer Gasatmosphäre aus 100% N&sub2; bei einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 10ºC/h bewirkt, bis die Temperatur 1200ºC erreichte. Sobald die Temperatur 1200ºC erreichte, wurde die Atmosphäre zu einer Atmosphäre aus 100% H&sub2; umgestellt und bei dieser Temperatur wurde dann 20 Std. Reinigungsglühen bewirkt.
Mit diesen Proben wurde eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung und dann eine Laserbestrahlung durchgeführt, wodurch eine Aufteilung der magnetischen Domänen bewirkt wurde. Die magnetischen Eigenschaften der entstehenden Produkte sind in Tabelle 6 angegeben. Tabelle 6
Es ist offensichtlich, dass elektrostatisches Beschichten mit Aluminiumoxid für eine Verringerung (eine Verbesserung) des Eisenverlustwerts gegenüber dem Beschichten mit Magnesiumoxid in Form einer Wasseraufschlämmung sorgen kann.

Beispiel 6

Eine Siliziumstahlbramme, umfassend in Gewichtsprozent, 3,2% Si, 0,08% Mn, 0,08% C, 0,025% S, 0,026% säurelösliches Al, 0,009% N und 0,1% Sn wurde auf 1320ºC erhitzt und zu einem Stahlblech mit einer Dicke von 2,3 mm warm gewalzt. Das warm gewalzte Stahlblech wurde 2 min bei 1050ºC geglüht, zu einem Stahlblech mit einer Dicke von 1,4 mm kalt gewalzt und weiter 2 min bei 1120ºC geglüht. Danach wurde das geglühte Stahlblech zu einem Stahlblech mit einer Enddicke von 0,15 mm kalt gewalzt. Das kalt gewalzte Stahlblech wurde in einem feuchten Gas 90 s bei 850ºC geglüht, was auch als Decarbonisieren diente, wodurch die primäre Rekristallisation bewirkt wurde. Danach wurde das Stahlblech dekapiert, um die auf der Oberfläche des Stahlblechs vorhandene Oxidschicht zu entfernen, und (1) ein Teil dieses Stahlblechs wurde mit Aluminiumoxid elektrostatisch beschichtet, während (2) der andere Teil des Stahlblechs mit einer Wasseraufschlämmung von Magnesiumoxid beschichtet wurde. Sie wurden aufeinander gelegt und dann schlussgeglüht.
Das Schlussglühen wurde in einer Gasatmosphäre aus 100% Ar bei einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 15ºC/h bewirkt, bis die Temperatur 1200ºC erreichte. Sobald die Temperatur 1200ºC erreichte, wurde die Atmosphäre zu einer Atmosphäre aus 100% H&sub2; umgestellt und bei dieser Temperatur wurde dann 20 Std. Reinigungsglühen bewirkt.
Mit diesen Proben wurde eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung und dann eine Laserbestrahlung durchgeführt, wodurch eine Aufteilung der magnetischen Domänen bewirkt wurde. Die magnetischen Eigenschaften der entstehenden Produkte sind in Tabelle 7 angegeben. Tabelle 7

Beispiel 7

Eine Siliziumstahlbramme, umfassend in Gewichtsprozent, 3,3% Si, 0,12% Mn, 0,05% C, 0,007% S, 0,026% säurelösliches Al und 0,008% N, wobei der Rest im wesentlichen aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen bestand, wurde auf 1150ºC erhitzt und zu einem Stahlblech mit einer Dicke von 2,0 mm warm gewalzt. Das warm gewalzte Stahlblech wurde 2 min bei 1100ºC geglüht und zu einem Stahlblech mit einer Enddicke von 0,23 mm kalt gewalzt. Das kalt gewalzte Stahlblech wurde in einem feuchten Gas 70 s bei 850ºC geglüht, was auch als Decarbonisieren diente, wodurch die primäre Rekristallisation bewirkt wurde. Dann wurde das Stahlblech in einer Ammoniakatmosphäre bei 750ºC geglüht, um den Stickstoffgehalt auf 0,02% zu erhöhen, wodurch der Inhibitor gestärkt wurde. Danach wurde das Stahlblech dekapiert, um die auf der Oberfläche des Stahlblechs vorhandene Oxidschicht zu entfernen. Ein Teil des Stahlblechs wurde mit einem Pulver aus (A) Al&sub2;O&sub3;, (B) Al&sub2;O&sub3; + Sn, (C) Al&sub2;O&sub3; + Sb, (D) Al&sub2;O&sub3; + Pb, (E) Al&sub2;O&sub3; + SnO oder (F) Al&sub2;O&sub3; + PbO elektrostatisch beschichtet, während (G) der andere Teil des Stahlblechs mit einer Wasseraufschlämmung von MgO beschichtet wurde. Sie wurden aufeinander gelegt und dann schlussgeglüht.
Das Schlussglühen wurde in einer Atmosphäre aus 25% N&sub2; und 75% H&sub2; bei einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 15ºC/h bewirkt, bis die Temperatur 1200ºC erreichte. Sobald die Temperatur 1200ºC erreichte, wurde die Atmosphäre zu einer Atmosphäre aus 100% H&sub2; umgestellt und bei dieser Temperatur wurde dann 20 Std. Reinigungsglühen bewirkt.
Mit diesen Proben wurde eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung und dann eine Laserbestrahlung durchgeführt, wodurch eine Aufteilung der magnetischen Domänen bewirkt wurde. Die magnetischen Eigenschaften der entstehenden Produkte sind in Tabelle 8 angegeben. Tabelle 8
Es ist offensichtlich, dass sich die sekundäre Rekristallisation stabil entwickeln kann, indem als Glühseparator ein Element zur Oberflächenseigerung oder eine Verbindung eines solchen Elements zugegeben wird und das Element auf der Oberfläche des Stahlblechs während des Schlussglühens angereichert wird.
Es ist weiter auch offensichtlich, dass elektrostatisches Beschichten mit Aluminiumoxid für einen niedrigeren (besseren) Eisenverlustwert sorgen kann als Beschichten mit Magnesiumoxid in Form einer Wasseraufschlämmung.

Beispiel 8

Eine Siliziumstahlbramme, umfassend in Gewichtsprozent, 3,2% Si, 0,08% Mn, 0,08% C, 0,08% S, 0,025% säurelösliches Al und 0,009% N, wobei der Rest im wesentlichen aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen bestand, wurde auf 1320ºC erhitzt und zu einem Stahlblech mit einer Dicke von 2,0 mm warm gewalzt. Das warm gewalzte Stahlblech wurde 2 min bei 1050ºC geglüht, zu einem Stahlblech mit einer Dicke von 1,4 mm gewalzt und dann 2 min bei 1000ºC geglüht. (A) Ein Teil des Stahlblechs wurde mit Sn (0,01 g/m²) plattiert, während (B) der andere Teil des Stahlblechs als solches weiter zu einem Stahlblech mit einer Dicke von 0,14 mm kalt gewalzt wurde. Das kalt gewalzte Stahlblech wurde in einem feuchten Gas 90 s bei 850ºC geglüht, was auch als Decarbonisieren diente, wodurch die primäre Rekristallisation bewirkt wurde. Dann wurde das Stahlblech dekapiert, um die auf der Oberfläche des Stahlblechs vorhandene Oxidschicht zu entfernen. Das Stahlblech wurde mit einer Wasseraufschlämmung von Aluminiumoxid mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,0 um beschichtet, wodurch eine Beschichtung erzeugt wurde, die dann getrocknet wurde. Die Stahlbleche wurden dann schlussgeglüht.
Das Schlussglühen wurde in einer Atmosphäre aus 100% Ar bei einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 15ºC/h bewirkt, bis die Temperatur 1200ºC erreichte. Sobald die Temperatur 1200ºC erreichte, wurde die Atmosphäre zu einer Atmosphäre aus 100% H&sub2; umgestellt und bei dieser Temperatur wurde dann 20 Std. Reinigungsglühen bewirkt.
Mit diesen Proben wurde eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung und dann eine Laserbestrahlung durchgeführt, wodurch eine Aufteilung der magnetischen Domänen bewirkt wurde. Die magnetischen Eigenschaften der entstehenden Produkte sind in Tabelle 9 angegeben. Tabelle 9
Anmerkung) *: Sekundäre Rekristallisation nicht entwickelt

Beispiel 9

Ein warm gewalzter Siliziumbandstahl, umfassend 3,3 Gew.-% Si, 0,025 Gew.-% säurelösliches Al, 0,009 Gew.-% N, 0,07 Gew.-% Mn, 0,015 Gew.-% S, 0,08 Gew.-% C, 0,015 Gew.-% Se, 0,13 Gew.-% Sn und 0,07 Gew.-% Cu, wobei der Rest aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen bestand, wurde 2 min bei 1120ºC geglüht und zu einem Stahlblech mit einer Dicke von 0,20 mm kalt gewalzt.
Das kalt gewalzte Stahlblech wurde in einem Glühofen mit einer feuchten Atmosphäre (Taupunkt: 65ºC) 2 min bei 850ºC geglüht, was auch als Decarbonisieren diente, wodurch die primäre Rekristallisation bewirkt wurde.
Danach wurde das Stahlblech O zum nächsten Schritt überführt oder mit einem Lösungsgemisch, umfassend 0,5% Flusssäure und 5% Schwefelsäure, dekapiert. Die zwei Materialtypen wurden mit einer Wasseraufschlämmung von Al&sub2;O&sub3; mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 4,0 um beschichtet. Zum Vergleich wurde das Stahlblech ohne Dekapieren mit einem Glühseparator, der hauptsächlich aus MgO in Form einer Wasseraufschlämmung bestand, beschichtet.
Diese drei Materialtypen wurden in einer Atmosphäre, umfassend 25% N&sub2; und 75% H&sub2;, mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 15ºC/h auf 1200ºC erhitzt. Nachdem die Temperatur 1200ºC erreicht hatte, wurde die Atmosphäre zu einer Atmosphäre aus 100% Wasserstoff umgestellt und die Materialien wurden 20 Std. bei dieser Temperatur gehalten. Nach dem Ende des Schlussglühens wurden die Materialien mit einem Laser bestrahlt und dann wurde damit eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung mit einem Mittel, umfassend Phosphorsäure und Chromsäure, durchgeführt. Die Eigenschaften der entstehenden Produkte sind in Tabelle 10 angegeben. Tabelle 10
Es ist offensichtlich, dass die Produkte, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bereitgestellt werden, selbst bei einem kleinen magnetischen Feld (1,3 T) gute Eigenschaften (einen niedrigen Eisenverlust) zeigen.

Beispiel 10

Ein wann gewalzter Siliziumbandstahl, umfassend 3,2 Gew.-% Si, 0,029 Gew.-% säurelösliches Al, 0,008 Gew.-% N, 0,13 Gew.-% Mn, 0,007 Gew.-% S und 0,05 Gew.-% C, wobei der Rest aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen bestand, wurde 2 min bei 1100ºC geglüht und zu einem Stahlblech mit einer Dicke von 0,18 mm kalt gewalzt.
Das kalt gewalzte Stahlblech wurde in einem Glühofen mit einer feuchten Atmosphäre 2 min bei 820ºC geglüht, was auch als Decarbonisieren diente, wodurch die primäre Rekristallisation bewirkt wurde. Dann wurde das geglühte Stahlblech, um die sekundäre Rekristallisation zu stabilisieren, in einer Ammoniakatmosphäre bis zu einem Gesamtstickstoffgehalt von 190 ppm nitriert, wodurch der Inhibitor gestärkt wurde.
Danach wurde das Stahlblech 1 mit einem Gemisch aus Schwefelsäure und Flusssäure behandelt, um die auf der Oberfläche des Stahlblechs erzeugte Oxidschicht zu entfernen, und dann mit einer Wasseraufschlämmung von Al&sub2;O&sub3; mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,0 um als Glühseparator beschichtet, 2 mit einer Wasseraufschlämmung von Al&sub2;O&sub3; mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,0 um als Glühseparator beschichtet und 3 mit einer Wasseraufschlämmung eines Glühseparators, der hauptsächlich aus MgO bestand, beschichtet.
Diese drei Materialtypen wurden in einer Atmosphäre, umfassend 25% N&sub2; und 75% H&sub2;, mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 30ºC/h auf 1200ºC erhitzt. Nachdem die Temperatur 1200ºC erreicht hatte, wurde die Atmosphäre zu einer Atmosphäre aus 100% Wasserstoff umgestellt und die Materialien wurden 20 Std. bei dieser Temperatur gehalten. Nach dem Ende des Schlussglühens wurden die Materialien mit einem Laser bestrahlt und dann wurde damit eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung mit einem Mittel, umfassend Phosphorsäure und Chromsäure, durchgeführt. Die Eigenschaften der entstehenden 5 Produkte sind in Tabelle 11 angegeben. Tabelle 11

Beispiel 11

Ein warm gewalzter Siliziumbandstahl, umfassend 3,2 Gew.-% Si, 0,030 Gew.-% säurelösliches Al, 0,008 Gew.-% N, 0,13 Gew.-% Mn, 0,007 Gew.-% S und 0,05 Gew.-% C, wobei der Rest aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen bestand, wurde 2 min bei 1100ºC geglüht und zu einem Stahlblech mit einer Dicke von 0,15 mm kalt gewalzt.
Das kalt gewalzte Stahlblech wurde in einem Glühofen mit einer feuchten Atmosphäre 2 min bei 820ºC geglüht, was auch als Decarbonisieren diente, wodurch die primäre Rekristallisation bewirkt wurde. Um die sekundäre Rekristallisation zu stabilisieren, wurde das geglühte Stahlblech dann in einer Ammoniakatmosphäre bis zu einem Gesamtstickstoffgehalt von 200 ppm nitriert, wodurch der Inhibitor gestärkt wurde.
Danach wurde das Stahlblech mit einem Gemisch aus Schwefelsäure und Flusssäure behandelt, um die auf der Oberfläche des Stahlblechs erzeugte Oxidschicht zu entfernen, und dann 1 mit einer Wasseraufschlämmung von Al&sub2;O&sub3; mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,0 um als Glühseparator beschichtet und in einer Atmosphäre aus 100% H&sub2; auf 1200ºC erhitzt, 2 mit einer Wasseraufschlämmung von Al&sub2;O&sub3; mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,0 um als Glühseparator beschichtet und in einer Atmosphäre, umfassend 5% N&sub2; und 95% H&sub2;, auf 1200ºC erhitzt, 3 mit einer Wasseraufschlämmung von Al&sub2;O&sub3; mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,0 um als Glühseparator beschichtet und in einer Atmosphäre, umfassend 75% N&sub2; und 25% H&sub2;, auf 1200ºC erhitzt, und zu Vergleichszwecken 4 mit einer Wasseraufschlämmung von MgO als Glühseparator beschichtet und in einer Atmosphäre, umfassend 5% N&sub2; und 95% H&sub2;, auf 1200ºC erhitzt. In jedem Fall wurde mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 30ºC/h auf 1200ºC erhitzt. Nachdem die Temperatur 1200ºC erreicht hatte, wurde die Atmosphäre zu einer Atmosphäre aus 100% Wasserstoff umgestellt und die Materialien wurden 20 Std. bei dieser Temperatur gehalten.
Nach dem Ende des Schlussglühens wurden die Materialien mit einem Laser bestrahlt und dann wurde damit eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung mit einem Mittel, umfassend Phosphorsäure und Chromsäure, durchgeführt. Die Eigenschaften der entstehenden Produkte sind in Tabelle 12 angegeben. Tabelle 12
Die Erzeugung einer kleinen Menge eines Glasfilms wurde bei dem Material beobachtet, bei dem eine Wasseraufschlämmung von MgO als Glühseparator verwendet worden war. Dies machte die Glätte der Oberfläche des Stahlblechs so unzulänglich, dass die magnetischen Eigenschaften des Stahlblechs schlecht waren.

Beispiel 12

Ein primär rekristallisiertes Stahlblech wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 11 hergestellt. Um die sekundäre Rekristallisation zu stabilisieren, wurde das Stahlblech dann in einer Ammoniakatmosphäre bis zu einem Gesamtstickstoffgehalt von 210 ppm nitriert, wodurch der Inhibitor gestärkt wurde.
Danach wurde das Stahlblech mit einem Gemisch aus Schwefelsäure und Flusssäure behandelt, um die auf der Oberfläche des Stahlblechs erzeugte Oxidschicht zu entfernen, und dann 1 mit Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,0 um als Glühseparator elektrostatisch beschichtet und in einer Atmosphäre aus 100% H&sub2; auf 1200 ºC erhitzt, 2 mit Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,0 um als Glühseparator elektrostatisch beschichtet und in einer Atmosphäre, umfassend 5% N&sub2; und 95% H&sub2;, auf 1200ºC erhitzt, 3 mit Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,0 um als Glühseparator elektrostatisch beschichtet und in einer Atmosphäre, umfassend 75% N&sub2; und 25% H&sub2;, auf 1200ºC erhitzt, und zu Vergleichszwecken 4 mit einer Wasseraufschlämmung von MgO als Glühseparator beschichtet und in einer Atmosphäre, umfassend 5% N&sub2; und 95% H&sub2;, auf 1200ºC erhitzt. In jedem Fall wurde mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 30ºC/h auf 1200ºC erhitzt. Nachdem die Temperatur 1200ºC erreicht hatte, wurde die Atmosphäre zu einer Atmosphäre aus 100% Wasserstoff umgestellt und die Materialien wurden 20 Std. bei dieser Temperatur gehalten.
Nach dem Ende des Schlussglühens wurden die Materialien mit einem Laser bestrahlt und dann wurde damit eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung mit einem Mittel, umfassend Phosphorsäure und Chromsäure, durchgeführt. Die Eigenschaften der entstehenden Produkte sind in Tabelle 13 angegeben. Tabelle 13
Die Erzeugung einer kleinen Menge eines Glasfilms wurde bei dem Material beobachtet, bei dem eine Wasseraufschlämmung von MgO als Glühseparator verwendet worden war. Dies machte die Glätte der Oberfläche des Stahlblechs so unzulänglich, dass die magnetischen Eigenschaften des Stahlblechs schlecht waren.

Beispiel 13

Ein warm gewalzter Siliziumbandstahl, umfassend 3,2 Gew.-% Si, 0,030 Gew.-% säurelösliches Al, 0,007 Gew.-% N, 0,14 Gew.-% Mn, 0,007 Gew.-% S und 0,05 Gew.-% C, wobei der Rest aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen bestand, wurde 2 min bei 1100ºC geglüht und zu einem Stahlblech mit einer Dicke von 0,15 mm kalt gewalzt.
Das kalt gewalzte Stahlblech wurde in einem Glühofen mit einer feuchten Atmosphäre 2 min bei 850ºC geglüht, was auch als Decarbonisieren diente, wodurch die primäre Rekristallisation bewirkt wurde. Um die sekundäre Rekristallisation zu stabilisieren, wurde das geglühte Stahlblech dann in einer Ammoniakatmosphäre bis zu einem Gesamtstickstoffgehalt von 200 ppm nitriert, wodurch der Inhibitor gestärkt wurde.
Danach wurde das Stahlblech mit einem Gemisch aus Schwefelsäure und Flusssäure behandelt, um die auf der Oberfläche des Stahlblechs erzeugte Oxidschicht zu entfernen, und dann 1 mit einer Wasseraufschlämmung von Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,3 um als Glühseparator beschichtet, 2 mit einer Wasseraufschlämmung von Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,5 um als Glühseparator beschichtet, 3 mit einer Wasseraufschlämmung von Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 3,0 um als Glühseparator beschichtet, 4 mit einer Wasseraufschlämmung von Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 10,0 um als Glühseparator beschichtet, 5 mit einer Wasseraufschlämmung von Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 14,9 um als Glühseparator beschichtet, und mit einer Wasseraufschlämmung von Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 35 um als Glühseparator beschichtet.
Diese Materialien wurden in einer Atmosphäre, umfassend 75% N&sub2; und 25% H&sub2;, mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 30ºC/h auf 1200ºC erhitzt. Nachdem die Temperatur 1200ºC erreicht hatte, wurde die Atmosphäre zu einer Atmosphäre aus 100% Wasserstoff umgestellt und die Materialien wurden 20 Std. bei dieser Temperatur gehalten. Nach dem Ende des Schlussglühens wurden die Materialien mit einem Laser bestrahlt und dann wurde damit eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung mit einem Mittel, umfassend Phosphorsäure und Chromsäure, durchgeführt. Die Eigenschaften der entstehenden Produkte sind in Tabelle 14 angegeben. Tabelle 14
Wenn Aluminiumoxid mit einem kleineren mittleren Teilchendurchmesser als 0,5 um als Glühseparator verwendet wurde, schied sich Aluminiumoxidsinter auf der Oberfläche des Stahlblechs ab. Wenn andererseits Aluminiumoxid mit einem größeren mittleren Teilchen durchmesser als 10,0 um als Glühseparator verwendet wurde, beschädigten Aluminiumoxidteilchen das Stahlblech, was verursachte, dass die Rauheit der Oberfläche des Stahlblechs so groß wurde, dass die Rauheit mit einem Finger bestätigt werden konnte, und das auf der Oberfläche des Stahlblechs vorhandene Aluminiumoxid konnte durch Betrachtung unter einem Elektronenmikroskop bestätigt werden.

Beispiel 14

Ein kalt gewalztes Stahlblech wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 11 hergestellt. Das kalt gewalzte Stahlblech wurde in einem Glühofen mit einer feuchten Atmosphäre 2 min bei 840ºC geglüht, was auch als Decarbonisieren diente, wodurch die primäre Rekristallisation bewirkt wurde. Um die sekundäre Rekristallisation zu stabilisieren, wurde das Stahlblech dann in einer Ammoniakatmosphäre bis zu einem Gesamtstickstoffgehalt von 210 ppm nitriert, wodurch der Inhibitor gestärkt wurde. Danach wurde das Stahlblech mit einem Gemisch aus Schwefelsäure und Flusssäure behandelt, um die auf der Oberfläche des Stahlblechs erzeugte Oxidschicht zu entfernen, und dann 1 mit Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,3 um als Glühseparator elektrostatisch beschichtet, 2 mit Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 3,0 um als Glühseparator elektrostatisch beschichtet, 3 mit Siliziumdioxid mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 3,0 um als Glühseparator elektrostatisch beschichtet, 4 mit Zirkoniumdioxid mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 3,3 um als Glühseparator elektrostatisch beschichtet, 5 mit Strontiumoxid mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 3,0 um als Glühseparator elektrostatisch beschichtet und 6 mit Forsterit mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 3,0 um als Glühseparator elektrostatisch beschichtet. Diese Materialien wurden in einer Atmosphäre, umfassend 75% N&sub2; und 25% H&sub2;, mit einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 30ºC/h auf 1200ºC erhitzt. Nachdem die Temperatur 1200 ºC erreicht hatte, wurde die Atmosphäre zu einer Atmosphäre aus 100% Wasserstoff umgestellt und die Materialien wurden 20 Std. bei dieser Temperatur gehalten. Nach dem Ende des Schlussglühens wurden die Materialien mit einem Laser bestrahlt und dann wurde damit eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung mit einem Mittel, umfassend Phosphorsäure und Chromsäure, durchgeführt. Die Eigenschaften der entstehenden Produkte sind in Tabelle 15 angegeben. Tabelle 15

[Industrielle Anwendbarkeit]

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann leicht ein kornorientiertes Elektrostahlblech mit einer Oberfläche, die wenig Unebenheit, die die Hinderung der magnetischen Eigenschaften verursacht, aufweist, d. h. einer spiegelglänzenden Oberfläche, bereitgestellt werden, und ein magnetisches Material mit sehr kleinem Eisenverlust kann bereitgestellt werden, indem mit dem Stahlblech eine Laserbestrahlungsbehandlung zur Aufteilung der magnetischen Domänen und eine Behandlung zur Spannungsbeschichtung durchgeführt wird. Bei der Herstellung eines kornorientierten Elektrostahlblechs gemäß der vorliegenden Erfindung ist die vorliegende Erfindung vom Blickpunkt der Industrie sehr wertvoll, da die Behandlung, um die Oberfläche des Stahlblechs spiegelglänzend zu machen, sehr einfach in einem herkömmlichen Schlussglühofen bewirkt werden kann.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Siliziumstahlblech, das einen Aluminiumnitrid-Inhibitor einsetzt, umfassend:

Bereitstellen von Stahlmaterial, umfassend in Gewichtsprozent, 0,8 bis 4,8% Si, 0,012 bis 0,05% säurelösliches Al und 0,01% oder weniger N, gegebenenfalls 0,02 bis 0,3% Mn und 0,005 bis 0,040% S, abgesehen von optionalen geringeren Gehalten an C, Se, Pb, Sb, Sn und Cu, wobei der Rest aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht;

Formen des Stahlmaterials zu einem Stahlblech, wobei das Stahlblech eine Oberfläche aufweist;

Decarbonisierungsglühen des Stahlblechs; dann gegebenenfalls Nitrieren nach dem Decarbonisierungsglühen;

Auftragen eines Glühseparators auf die Oberfläche des Stahlblechs, wobei der Glühseparator keine oder geringe Reaktivität gegenüber Siliziumoxid aufweist und wenigstens ein Vertreter, ausgewählt aus Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;, ZrO&sub2;, BaO, CaO, SrO, und Mg&sub2;SiO&sub4;, ist;

Schlußglühen des mit dem Glühseparator beschichteten Stahlblechs, wobei das Oberflächengefüge, das das Auftreten von Denitrieren auf der Oberfläche des Stahlblechs während des Schritts des Schlußglühens verhindern kann, entweder

durch Belassen der Atmosphäre vor der Sekundärrekristallisation beim Schritt des Schlußglühens in einem schwach oxidierenden Zustand relativ zu Si, wodurch ein SiO&sub2;-Film durch äußere Oxidation erzeugt wird, oder

durch Anreichern wenigstens eines Elements zur Oberflächenseigerung, ausgewählt aus Sn, Sb und Pb, an der Oberfläche des Stahlblechs vor einer Sekundärrekristallisation beim Schritt des Schlußglühens,

erzeugt wird, und

wodurch nach dem Schlußglühen der Glasfilm auf Grund des Glühseparators fehlt und die Oberfläche des Stahlblechs spiegelglänzend ist.

2. Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Siliziumstahlblech nach Anspruch 1, wobei das Stahlmaterial, nachdem es gegebenenfalls geglüht wurde, einmal oder mehrmals mit Zwischenglühungen zwischen den Kaltwalzschritten zu einer End blechdicke kaltgewalzt wird und decarbonisiergeglüht wird und dann nach dem Decarbonisierungsglühen nitriert wird.

3. Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Siliziumstahlblech nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Element zur Oberflächenseigerung oder eine Verbindung des Elements vor dem Schlußglühen auf die Oberfläche des Stahlblechs aufgetragen wird, oder dem Glühseparator zugegeben und dann auf die Oberfläche des Stahlblechs aufgetragen wird.

4. Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Siliziumstahlblech nach Anspruch 1 oder 2, wobei Sn als das Element zur Oberflächenseigerung im Stahl im Stadium der Stahlschmelze in einer Menge von wenigstens 0,03% vorhanden ist.

5. Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Siliziumstahlblech nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Oxidschicht entfernt wird, die beim Decarbonisierungsglühen vor dem Schritt des Schlußglühens erzeugt wurde.

6. Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Siliziumstahlblech nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Pulver von wenigstens einem Vertreter von Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;, ZrO&sub2;, BaO, CaO, SrO und Mg&sub2;SiO&sub4; als Glühseparator auf die Oberfläche des Stahlblechs so aufgetragen wird, daß kein Hydratwasser in das System eingebracht wird.

7. Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Siliziumstahlblech nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Pulver von wenigstens einem Vertreter von Al&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;, ZrO&sub2; und Mg&sub2;SiO&sub4; mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,5 bis 10 um in Form einer Aufschlämmung als Glühseparator auf die Oberfläche des Stahlblechs aufgetragen wird.

8. Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Siliziumstahlblech nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mit dem Produkt nach dem Schlußglühen eine Spannungsbeschichtungsbehandlung durchgeführt wird.

9. Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Siliziumstahlblech nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei mit dem Produkt nach dem Schlußglühen eine Behandlung zur Teilung der magnetischen Domänen durchgeführt wird.

10. Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Siliziumstahlblech nach Anspruch 9, wobei die Behandlung eine Laserbestrahlung ist.