DE741077C

DE741077C - Walzverfahren zur Herstellung magnetischer Vorzugsrichtungen bei Transformatoren- und Dynamoblechen sowie magnetisierbaren Baendern

Info

Publication number: DE741077C
Application number: DEK156274D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Heinrich Mussmann; Dr Phil Nat Heinz Schlechtweg
Original assignee: Krupp Stahl AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1939-12-15
Filing date: 1939-12-15
Publication date: 1943-11-04

Description

Walzverfahren zur Herstellung magnetischer Vorzugsrichtungen bei Transformatoren-und Dynamoblechen sowie magnetisierbaren Bändern Es ist seit langem bekannt, daß beim Walzen von Blechen sich neben anderen physikalischen Eigenschaften auch die magnetischen Eigenschaften des Stahles ändern. Das Blech besitzt eine gewisse Richtungsabhängigkeit des magnetischen Verhaltens, und zwar gibt es leine magnetische Vorzugsrichtung, in der sich der Werkstoff am leichtesten magnetisieren läßt.
Die Lage dieser Vorzugsrichtung gegenüber der Walzrichtung und die Verbesserung der magnetischen Werte in dieser Richtung im Verhältnis zum isotropen Werkstoff hängt von der Art der Walzung und der Glühungen ab. Es ist z. B. bekannt, daß ein Blech, das nach der Warmwalzung mit möglichst vielen Zwischenglühungen halt gewalzt wurde, nur eine geringe Aniso@tropie der magnetischen Eigenschaften besitzt. Man weiß auch aus Untersuchungen von G um 1 i c h, daß man durch abwechselndes Warmwalzen in zwei zueinander senkrechten Richtungen in der Blechebene eine zu den Walzrichtungen tun 45' geneigte Richtung günstiger magnetischer Eigenschaften erhält. Die gleiche Vorzugsrichtung erhält man, wenn man warm gewalzte Bleche nach einer Kaltwalzung nochmals in der zii der ersten um go° verdrehten Richtung kalt walzt und darauf das Blech glüht. Abgesehen davon, (lad bei den genannten Verfahren die Richtung günstigster iN2agnetisierbarkeit für die praktische -Nutzbarkeit des Bleches oder Bandes ungünstig. liegt, ist der Grad der Verbesserung der Vorzugsrichtung bei diesen Verfahren nicht erheblich. Uni die für die praktische Anwendung günstigere Längs- und Querrichtung des Bleches oder Bandes zu magnetischen Vorzugsrichtungen zu machen, könnte man natürlich das nach obigem Verfahren gewalzte, Blech in -Bleche oder Bänder zerschneiden, deren Lä ngsrichtung uni 4,5 gegen Walz- und Querrichtung geneigt ist. Eine andere Herstellungsart wäre folgende: Das warm gewalzte Blech wird in zwei aufeinander senkrechten Richtungen je einmal kalt gewalzt, wobei aber die erste Kaltwalzung in cinein Winkel von -1j'' zur Blechkante aufgebracht ,wird. Beide Verfahren ermöglichen es zwar. Längs- und Querrichtung zu magnetisch gleich bevorzugten Richtungen zu machen, ihre praktische Durchführbarkeit würde aber an ihrer Kostspieligkeit scheitern. Bei der ersten Herstellungsart entsteht ein grnßer Abfall an Blech durch das Zerschneiden der Walzbleche, bei der zweiten dagegen verursachen die hei der schrägen Walzung not-"-endigeii statkcti Abnahmen grolle Schwierigkeiten.
Ein anderes bekanntes Walzverfahren ermöglicht es, die magnetisch günstige Richtung in die U-alzrichtung zu bringen. Der ,warm gewalzte Werkstoff ,wird hierbei mehreren Kaltwalzungcn und Zwischengliihungen unterworfen und darauf sclilußgerlülit. Dieses Verfahren führt zti einer Steigerung der Pernieabilitä t längs der Walzrichtung auf Kosten einer gewissen Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften der Ouerrichtung. Die nach diesem Verfahren hergestellten Blechts s ind aber nur dann mit Erfolg zu gebrauchen, wenn man nur in einer Richtung günstige magnetische Werte zti verlangen braucht. Dies bedeutet jedoch einen -Nachteil in der Praxis, (la dort in überragendem -Maße nicht nur in der Walzrichtung der Fluß gelenkt wird, son-(lc:rn auch in dazu senkrechter Richtung.
Die Erfindung bezweckt nun die Herstellung eines Bleches oder Bandes, hei dein sowolil die Walzrichtung als auch die dazu senkrechte Richtung in gleicher Weise magnetisch bevorzugte Richtungen sind. Dieser Zweck ,wird nach der Erfindung durch mehrmaliges Kaltwalzen und Zwischenglühen mit nachfolgender Schlußglühung der magnetisierbaren Werkstaffe erreicht, wobei die letzte Kaltwalzung unter einem gegen die ursprüngliche Walzrichtung von 9o' und .M3° abweichenden, jedoch 'innerhalb dieses Bereiches liegenden Winkel durchgeführt ,wird.
Wie bereits erwähnt, liegen in einem Blech, (las in zwei zueinander senkrechten Richtungen je einmal kalt gewalzt wurde, die Richtungen leichtester Magnetisierung im Winkel von .4;'' gegen die Walzrichtung geneigt. Hat man in einem Blech durch mehrmaliges Kaltwalzen in einer Richtung unter Einschaltung von Zwischenglühungen die Walzrichtung zur Richtung leichtester Magnetisierbarkeit gemacht, so könnte man erwarten, (iaß durch ,weiteres haltv-alzen im Winkel von -13-' gegen die erste Walzrichtung auch die Querrichtung (ine magnetisch bevorzugte Richtung wird. Eingc-liende Untersuchungen haben jedoch zu ,lein überraschenden Ergebnis geführt, (Maß die: nicht der Fall ist, sondern (Maß ein von 43c und cfo= verschiedener Winkel gewählt ,werden inuß, um ein Blech mit in gleicher Weise inagne:isch bevorzugter Walz- und Querrichtung herzustellen. Bei einem Werkstoff mit 3,.l0 o Si z. B. ergab sich 6o`' als der günstigste Winkel.
Die Prüfung der magnetischen Anisotropie geschieht in bekannter Weise mit Hilfe des Drehmomentes im Magnetfeld. Es ,wird dabei (las Drehmoment einer Kreisscheibe in Abh`ingigkeit vom Winkel q zwischen Walzrichtung und Richtung des Felles gemessen. Das 1)rclinioinent D (r y) läßt sich darstellen in der orin wo I' = Scheibenvolumen, h = magnetische Kennziffer bedeuten. Die Werte von A_, A4, und h. lassen sieh aus der durch Versuche gewonnenen Drehnioinentenkurve D «f) nach bekannten Verfahren ermitteln.
Die Winkel g und lt sagen aus. ,wie ,weit die Walzrichtung Vorzugsrichtung ist, (1a in einer Vorzugsrichtung (las Drehmoment -Null sein muß. Das Amplitudenverhältnis A.,'<44 ist als Maß für die magnetische Bevorzugung der Walzrichtung gegenüber der Querrichtung aufzufassen. Bei magnetischer Gleichberechtigung dieser beiden Richtungen muß A.>'A4 = o sein.
In Abb. z ist die Änderung des Aniplitudenverhältnisses A.,<<d4 in Abhängigkeit vom Walzgrad der §chrä gwalzung für den gemäß der Erfindung günstigen Winkel von 6o° aufgetragen. 'Man erkennt die ungeheure Wirkung des Verformung sgrades auf (las Amplituden,-erhä ltnis, das bei einem gewissen Verforinungsgrad einen sehr kleinen Wert annimmt.
1n Abb. 2 ist die Drehmomentenkurve einer Scheibe in willkürlichem -Maß dargestellt, die aus einem Blech mit 3,.M°/0 Si stammt, (las auf folgctide Weise hergestellt ,wurde: Ein warm gewalztes Blech wurde nach einer Glühung bei Soo° C zweimal tun je @o°j`o unter Zwischenschaltung einer 8oo°-Glüliting kalt verformt. Darauf ,wurde es nochmals uni weitere 300/0 in einem Winkel von 6o° gegen die erste Walzrichtung kalt verformt und bei goo3 C schlußgeglüht. Das Ainplitudenverhä ltnisA.JA4 beträgt bei diesem Blech o,o;. "Zum Vergleich ist in Abb.3 die D ((p)-Kurve für ein Blech wiedergegeben, das bei im fbrigen gleicher Behandlung nach der zweiten Kaltwalzung nicht schräg gewalzt wurde, und in Abb.4 das D (99)-Diagramm für ein Blech, (las gemäß obigem Verfahren hergestellt wurde, wobei aber die letzte Kaltverformung um den, wie man sieht, hier bedeutend ungünstigeren Winkel von go° gegen die Richtung der ersten Kaltwalzungen aufgewandt wurde. Das Verhältnis A,IA4 beträgt für Abb. 3 0,; und für Abb.4 0,5. In beiden Fällen ist also nur eine bevorzugte magnetische Richtung vorhanden, während bei dem nach der Erfindung hergestellten Werkstoff zwei Richtungen, und zwar Walz- und Querrichtung, Vorzugsrichtungen gleicher magnetischer Güte sind. Bei dem erfindungsgemäß hergestellten Blech ist also das ausschlaggebendeVerhältnisA=/A4 urn eine Zehnerpotenz kleiner.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Walzverfahren zur Herstellung magnetischerVorzugsrichtungen in der Hauptwalzrichtung sowie in der-dazu senkrechten Richtung bei der Verarbeitung von Transformatoren- und Dynamoblechen sowie magnetisierbaren Bändern unter mehrmaligem Kaltwalzen und Zwischenglühen und nachfolgender Schlußglühung der inagnetisierbaren Werkstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß die- letzte Kaltwalzung unter einem gegen die ursprüngliche Walzrichtung von go° und d.5° abweichenden, jedoch innerhalb dieses Bereiches liegenden Winkel durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Kaltwalzung unter einem Winkel von 50 bis 70° gegen die ursprüngliche Walzrichtung durchgeführt wird, wobei die Abnahme 2o bis 4o°/, beträgt. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: amerikanische Patentschrift '-\-r. 2 o46 7T7: