EP0513729A1 - Verfahren zur Herstellung von kornorientierten Elektroblechen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von kornorientierten Elektroblechen Download PDF

Info

Publication number
EP0513729A1
EP0513729A1 EP92107972A EP92107972A EP0513729A1 EP 0513729 A1 EP0513729 A1 EP 0513729A1 EP 92107972 A EP92107972 A EP 92107972A EP 92107972 A EP92107972 A EP 92107972A EP 0513729 A1 EP0513729 A1 EP 0513729A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
temperature
strip
annealing
range
cold rolling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP92107972A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Fritz Dr. Dipl.-Phys. Bölling
Andreas Dipl.-Phys. Böttcher
Michael Dr. Dipl.-Phys. Hastenrath
Dieter Dipl.-Ing. Brölsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thyssen Stahl AG
Original Assignee
Thyssen Stahl AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thyssen Stahl AG filed Critical Thyssen Stahl AG
Publication of EP0513729A1 publication Critical patent/EP0513729A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/1266—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest between cold rolling steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/24—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
    • B21B1/28—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by cold-rolling, e.g. Steckel cold mill
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D3/00—Diffusion processes for extraction of non-metals; Furnaces therefor
    • C21D3/02—Extraction of non-metals
    • C21D3/04—Decarburising

Definitions

  • the invention relates to a method for producing grain-oriented electrical sheets with a final thickness in the range from 0.1 to 0.5 mm.
  • a hot-rolled strip is made from a steel that 2.0 to 4.0% Si, 0.02 to 0.10% C, 0.02 to 0.15% Mn, 0.008 to 0.08% S and / or Se, Max. 0.005% Al, Max. 0.3% Cu, Remainder Fe, including impurities and, if necessary, grain boundary segregation elements contains.
  • the hot strip with this alloy composition is then optionally annealed at a temperature in the range from 900 to 1,100 ° C. for 60 to 600 s.
  • the previously annealed hot strip is cold rolled in at least two cold rolling stages with an intermediate annealing of the strip at a temperature in the range of 800 to 1,100 ° C for 30 to 600 s and with an annealing treatment before the last cold rolling stage and with a reduction in thickness of 40 to 80% in the last cold rolling stage.
  • the temperature of the strip can optionally be set to a value in the range from 50 to approximately 400 ° C.
  • the strip which has been cold-rolled to its final thickness, is then subjected to recrystallizing annealing in a humid atmosphere with simultaneous decarburization. After a release agent, preferably containing MgO, has been applied to the strip surfaces, the final high-temperature annealing is carried out.
  • this intermediate annealing takes place at a temperature in the range from 850 to 1,100 ° C for at least 30 s to max. 15 minutes.
  • the strip is then cooled from the intermediate annealing temperature in the temperature range from 700 ° C. to 200 ° C. at a speed of at least 2.5 K / s and rolled to final thickness in the last cold rolling stage without a subsequent tempering treatment.
  • the strip temperature during the cold rolling passes in this last cold rolling stage can be set so that it is in the range from 50 to 400 ° C.
  • the invention has for its object to improve the above-described prior art method in such a way that the magnetic properties of the electrical sheets, in particular the magnetic polarization and the magnetic loss, achieve more favorable values and at the same time a better statistical distribution of these values is achieved with less scatter.
  • the strip which has been cold-rolled to an intermediate thickness, accelerates from the annealing temperature after the intermediate annealing with the highest possible speed greater than 50 K / s, preferably greater than 100 to about 300 K / s, cooled and that after max. three months before the last cold rolling step a Anlhielglüh harmony in the temperature range of 300 to 700 o C for at least 30 seconds, and for economic reasons preferably not longer than 15 minutes is performed.
  • the accelerated cooling is preferably carried out with a spray water cooling in order to achieve the highest possible cooling rates.
  • the values for the magnetic loss are reduced on average, as can be seen from FIG. 2.
  • the bars shown in FIG. 2 show the distribution of the loss values of 141 strips produced by the process according to the invention, which, if they are produced alternatively by the known process (low cooling rate, no tempering treatment), give the distribution of the bars in FIG. 1.
  • FIG. 1 known method
  • FIG. 2 method according to the invention
  • FIG. 4 shows, the effect of the intermediate annealing modified according to the invention (intermediate annealing with a high cooling rate and subsequent tempering treatment) occurs particularly clearly in the case of strips which, according to the known conventional manufacturing process, have rather poorer loss values.
  • the greatest reductions in the magnetic loss are achieved with the aid of the method according to the invention in the case of tapes which give poor loss values according to the known method.
  • the magnetization loss P 1.7 / 50 in conventional production is plotted on the abscissa in FIG. 4.
  • FIG. 4 is based on the same data material as FIG. 3.
  • the treatment according to the invention is carried out in directly successive steps, in that the strip is cooled as quickly as possible from the intermediate annealing temperature to a temperature equal to or slightly below the temperature of the tempering treatment, in order to then directly connect the tempering treatment.
  • What is important in any case is the combination of rapid cooling from the intermediate annealing temperature and the subsequent additional annealing treatment at a temperature in the range from 300 to 700 ° C., preferably 450 to 650 ° C., before the last cold rolling stage
  • Table 2 shows further grain-oriented electrical sheets with a final thickness produced by the process according to the invention of 0.30 mm with their achieved magnetic properties. They are compared to such grain-oriented electrical sheets with the same final thickness that were not produced by the method according to the invention.
  • the measured magnetic reversal losses continue to fall, as shown by the exemplary embodiments 3, 1 and 2 in Table 2 and FIG smaller and therefore cheaper values. Accordingly, the measured values for the magnetic polarization advantageously continue to rise towards higher values.
  • Table 2 also shows the temperature range according to the invention for the annealing treatment and is shown graphically in FIG. 6. Accordingly, the most favorable values for the magnetic reversal loss and for the magnetic polarization are achieved when, following the accelerated cooling from the intermediate annealing temperature at a rate of preferably greater than 100 K / s by means of spray water, the tempering treatment of the strip, which has been cold-rolled to an intermediate thickness, preferably in the temperature range from 450 to 650 ° C, in particular at a temperature of about 600 ° C, is carried out.
  • these grain boundary carbides have lengths of 200 to 1,000 nm (typically 500 nm), whereas after the intermediate annealing carried out according to the invention (with accelerated cooling and tempering treatment) they have lengths of 50 to 200 nm (typically 100 nm).
  • the excretions in the interior of the grain are exclusively particles of the inhibitor phase, which are not influenced by the method of treatment according to the invention.
  • the fineness and uniformity of the distribution of the grain boundary carbides is considerably increased by the method according to the invention.
  • the proposed method according to the invention such additional measures are not necessarily required in order in particular to achieve the described stability of the magnetic properties of the grain-oriented electrical sheets, as shown on a selection of 141 different strips.
  • the statistical scatter of the values obtained for the Magnetic loss and for the magnetic To reduce polarization it is sufficient according to the proposed method according to the invention to provide the proposed rapid cooling in combination with the subsequent tempering treatment according to the invention following the conventional intermediate annealing.
  • the main advantage of the method according to the invention is thus the stabilizing effect in the production of grain-oriented electrical sheets on their magnetic properties, such as loss of magnetic reversal and magnetic polarization.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kornorientierten Elektroblechen mit einer Enddicke in dem Bereich von 0,1 bis 0,5 mm. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß zunächst ein warmgewalztes Band aus einem Stahl mit der Zusammensetzung nach Anspruch 1 warmgewalzt wird, anschließend ggfs. geglüht wird und in mindestens zwei Stufen mit einer Zwischenglühung des Bandes vor der letzten Kaltwalzstufe bei einer Temperatur im Bereich von 800 bis 1100<o>C für 30 bis 600 s und mit einem beschleunigten Abkühlen von der Zwischenglühtemperatur mit einer Geschwindigkeit größer als 50 K/s kaltgewalzt wird. Nach einer Anlaßglühbehandlung vor der letzten Kaltwalzstufe, in der eine Dickenreduktion von 40 bis 80% vorgenommen wird, erfolgt ein rekristallisierendes Glühen in feuchter Atmosphäre mit gleichzeitiger Entkohlung des bis auf Enddicke kaltgewalzten Bandes. Nach Aufbringen eines Trennmittels auf die Bandoberflächen erfolgt ein Hochtemperaturglühen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kornorientierten Elektroblechen mit einer Enddicke in dem Bereich von 0,1 bis 0,5 mm.
  • Zunächst wird ein warmgewalztes Band aus einem Stahl hergestellt, der
    2,0 bis 4,0 % Si,
    0,02 bis 0,10 % C,
    0,02 bis 0,15 % Mn,
    0,008 bis 0,08 % S und/oder Se,
    max. 0,005 % Al,
    max. 0,3 % Cu,
    Rest Fe, einschließlich Verunreinigungen, sowie ggf. Korngrenzenseigerungselemente
    enthält. Das Warmband mit dieser Legierungszusammensetzung wird ggf. anschließend bei einer Temperatur in dem Bereich von 900 bis 1.100 °C für 60 bis 600 s geglüht.
  • Im Anschluß daran wird das ggf. zuvor geglühte Warmband in mindestens zwei Kaltwalzstufen kaltgewalzt mit einer Zwischenglühung des Bandes bei einer Temperatur in den Bereich von 800 bis 1.100 °C für 30 bis 600 s und mit einer Anlaßglühbehandlung vor der letzten Kaltwalzstufe sowie mit einer Dickenreduktion von 40 bis 80 % in der letzten Kaltwalzstufe. Vor und/oder während der Kaltwalzdurchgänge in der letzten Kaltwalzstufe kann die Temperatur des Bandes ggf. auf einen Wert in dem Bereich von 50 bis etwa 400 °C eingestellt werden.
  • Das bis auf Enddicke kaltgewalzte Band wird daran anschließend einem rekristallisierenden Glühen in feuchter Atmosphäre mit gleichzeitiger Entkohlung unterworfen. Nach dem Aufbringen eines vorzugsweise MgO enthaltenen Trennmittels auf die Bandoberflächen erfolgt dann das abschließende Hochtemperaturglühen.
  • Bei dem aus der EP-B 0 047 129 bekannten Verfahren zur Herstellung kornorientierter Elektrobleche mit einer Enddicke in dem Bereich von 0,15 bis 0,25 mm mit mindestens zwei Kaltwalzstufen und einer Zwischenglühung vor der letzten Kaltwalzstufe erfolgt diese Zwischenglühung bei einer Temperatur in dem Bereich von 850 bis 1.100 °C für mindestens 30 s bis max. 15 min. Im Anschluß daran wird das Band von der Zwischenglühtemperatur in dem Temperaturbereich von 700 °C bis auf 200 °C mit einer Geschwindigkeit von mindestens 2,5 K/s abgekühlt und ohne eine sich daran anschließende Anlaßglühbehandlung in der letzten Kaltwalzstufe bis auf Enddicke gewalzt. Dabei kann die Bandtemperatur während der Kaltwalzdurchgänge in dieser letzten Kaltwalzstufe so eingestellt werden, daß sie in dem Bereich von 50 bis 400 °C liegt.
  • Bei dem aus der EP-B 0 101 321 bekannten, vergleichbaren Verfahren zur Herstellung kornorientierter Elektrobleche mit mindestens zwei Kaltwalzstufen und einer Zwischenglühung vor der letzten Kaltwalzstufe, jedoch ebenfalls ohne Anlaßglühbehandlung vor dieser letzten Stufe, ist für die rasche Abkühlung des Bandes von der Zwischenglühtemperatur eine Geschwindigkeit von mindestens 5 K/s vorgesehen. Dabei liegen die Abkühlgeschwindigkeiten bei diesem Verfahren vorzugsweise in der Größenordnung von ca. 20 bis 35 K/s, um das Band nach der Zwischenglühung über den Temperaturbereich von 900 °C bis auf 500 °C abzukühlen. Kennzeichen dieses Verfahrens ist die Erwärmung des Bandes bis auf die Zwischenglühtemperatur mit einer Geschwindigkeit von vorzugsweise ebenfalls ca. 20 bis 35 K/s.
  • Werden kornorientierte Elektrobleche nach den beiden genannten, vorbekannten Verfahren hergestellt, d. h. mit einer Abkühlung von der Zwischenglühtemperatur mit einer Geschwindigkeit von 2,5 bis etwa 40 K/s jedoch ohne eine sich daran anschließende Anlaßglühbehandlung, so werden für die magnetischen Eigenschaftswerte, beispielsweise für den Ummagnetisierungsverlust, Werte erzielt, die stark schwanken. Grund dafür sind die bei jedem einzelnen Verfahrensschritt (z. B. Stahlherstellung/Zusammensetzung der Schmelze, Warmwalzen, ggf. Warmbandglühung, Kaltwalzen mit Zwischenglühung sowie Entkohlungs- und Hochtemperaturglühung) auftretenden Toleranzen. Eine solche statistische Verteilung der gemessenen Verlustwerte zeigt Figur 1 für 141 kornorientierte Elektrobleche mit einer Enddicke von 0,23 mm.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs geschilderte vorbekannte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß die magnetischen Eigenschaften der Elektrobleche, insbesondere die magnetische Polarisation und der Ummagnetisierungsverlust, günstigere Werte erreichen und daß gleichzeitig eine bessere statistische Verteilung dieser Werte mit einer geringeren Streuung erzielt wird.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Maßnahmen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Erfindungswesentlich ist dabei, daß das auf eine Zwischendicke kaltgewalzte Band nach der Zwischenglühung von der Glühtemperatur beschleunigt mit einer möglichst hohen Geschwindigkeit größer als 50 K/s, vorzugsweise größer 100 bis etwa 300 K/s, abgekühlt und daß nach max. drei Monaten vor der letzten Kaltwalzstufe eine Anlaßglühbehandlung im Temperaturbereich von 300 bis 700 oC für wenigstens 30 s und aus wirtschaftlichen Gründen vorzugsweise nicht länger als 15 Minuten durchgeführt wird. Die beschleunigte Abkühlung erfolgt dabei vorzugsweise mit einer Spritzwasserabkühlung, um möglichst hohe Kühlraten zu erreichen.
  • Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Werte für den Ummagnetisierungsverlust im Mittel abgesenkt, wie aus Figur 2 ersichtlich ist. Die in Figur 2 dargestellten Balken zeigen die Verteilung der Verlustwerte von nach dem erfindungsgemäßen verfahren hergestellten 141 Bändern, die, sofern sie alternativ nach dem bekannten Verfahren (geringe Abkühlgeschwindigkeit, keine Anlaßglühbehandlung) hergestellt werden, die Verteilung der Balken in Figur 1 ergeben. In Figur 3 sind zur Verdeutlichung die Ergebnisse aus Figur 1 (bekanntes Verfahren) und Figur 2 (erfindungsgemäßes Verfahren) zusammengefaßt. Wie sich aus der Verschiebung des Maximums der Verteilung ergibt, ist bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Verbesserung des Ummagnetisierungsverlustes um ca. 5 % erkennbar. Gleichzeitig tritt eine Vergleichmäßigung, d. h. eine geringere Streuung der erzielten magnetischen Werte, ein.
  • Wie Figur 4 zeigt, tritt die Wirkung der erfindungsgemäß geänderten Zwischenglühung (Zwischenglühung mit hoher Abkühlgeschwindigkeit und mit sich daran anschließender Anlaßglühbehandlung) besonders deutlich bei solchen Bändern auf, die nach dem bekannten konventionellen Herstellungsverfahren eher schlechtere Verlustwert aufweisen. Die größten Absenkungen des Ummagnetisierungsverlustes werden mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens bei solchen Bändern erreicht, die nach dem bekannten Verfahren schlechte Verlustwerte ergeben.
  • Auf der Abzisse der Figur 4 ist der Ummagnetisierungsverlust P 1,7/50 bei konventioneller Herstellung aufgetragen. Auf der Ordinate ist die Verlustabsenkung (= Qualitätsverbesserung) aufgetragen, die sich einstellt, wenn dieselben Bänder vor der letzten Kaltwalzstufe in der erfindungsgemäßen Weise behandelt wurden. Figur 4 liegt dasselbe Datenmaterial zugrunde wie Figur 3.
  • Derselbe Effekt wird ebenfalls beobachtet, wenn die erfindungsgemäße Behandlung in direkt aufeinanderfolgenden Schritten vorgenommen wird, indem das Band von der Zwischenglühtemperatur möglichst schnell auf eine Temperatur gleich oder geringfügig unterhalb der Temperatur der Anlaßglühbehandlung abgekühlt wird, um sodann die Anlaßglühbehandlung direkt anzuschließen. Wichtig ist in jedem Falle die Kombination aus schnellabkühlung von der Zwischenglühtemperatur und die sich daran anschließende zusätzlich Anlaßglühbehandlung bei einer Temperatur in dem Bereich von 300 bi 700 °C, vorzugsweise 450 bis 650 °C, vor der letzten Kaltwalzstufe
  • Im folgenden wird die qualitätsverbessernde Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der in Tabelle 1 angegebenen Ausführungsbeispiele verdeutlich, indem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellte kornorientierte Elektrobleche (1.1), (2.1) und (3.1) den entsprechenden, nach dem bekannten konventionellen Verfahren hergestellten Elektroblechen (1.0), (2.0) und (3.0) gegenübergestellt werden.
    • (1.0) Aus einer Stranggußbramme mit 3,19 % Si, 0,031 % C, 0,061 % Mn, 0,021 % S, 0,06 % Cu, kleiner 0,002 % Al, kleiner 0,005 % N, Rest Fe wurde zunächst ein Warmband mit einer Dicke von 2,0 mm hergestellt. Dieses Warmband wurde sodann bei 1.030 °C für 150 s in trockener Wasserstoff-Stickstoff-Atmosphäre (ca. 5 % H₂ + 95 % N₂) geglüht, anschließend 40 s an ruhender Luft langsam und dann mit Spritzwasser schnell abgekühlt. Nach einer Oberflächenbeizung erfolgte ein erstes Kaltwalzen auf eine Zwischendicke von 0,65 mm. Anschließend wurde die konventionelle Zwischenglühung bei 980 °C für 180 s ebenfalls in trockener Wasserstoff-Stickstoff-Atmosphäre (ca. 5 % H₂ + 95 % N₂) durchgeführt. Die Abkühlung von der Zwischenglühtemperatur erfolgte an ruhender Luft mit einer Geschwindigkeit von 20 K/s auf Raumtemperatur. Nach dem zweiten Kaltwalzen auf die Enddicke von 0,30 mm wurde die Entkohlungsglühung in feuchter Wasserstoff-Stickstoff-Atmosphäre (ca. 20 % H₂ + 80 % N₂; Taupunkt größer 35 °C) bei 840 °C für 120 s vorgenommen. Nach dem Auftragen einer MgO-Trennschicht fand die Hochtemperaturglühung in einer trockenen, 100 %igen Wasserstoff-Atmosphäre statt. Dabei wurde das Kaltband mit einer Aufheizrate von etwa 20 K/h bis auf 1.200 °C erwärmt, 2 h lang gehalten und anschließend langsam (spannungsfrei) abgekühlt. Die ermittelten magnetischen Werte ergaben für den Ummagnetisierungsverlust P1,7/50 = 1,22 W/kg und für die magnetische Polarisation B8 = 1,83 T.
    • (1.1) Weitere gemäß (1.0) hergestellte Warmbänder wurden in derselben Weise prozessiert, jedoch mit dem Unterschied, daß nach der Zwischenglühung erfindungsgemäß die beschleunigte Abkühlung und die anschließende Anlaßglühbehandlung angewendet wurden. Die Zwischenglühung erfolgte bei einer Temperatur von 1.020 °C für ebenfalls 180 s in einer trockenen Wasserstoff-Stickstoff-Atmosphäre (ca. 5 % H₂ + 95 % N₂) Anschließend erfolgte die Abkühlung von der Zwischenglühtemperatur mittels Spritzwasser mit einer Geschwindigkeit von 110 K/s auf Raumtemperatur. Sodann wurde die erfindungsgemäße Anlaßglühbehandlung bei 600 °C an Luft für etwa 300 s vorgenommen. Dabei betrugen die Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeit etwa 10 K/s. Die mit Hilfe dieses Verfahrens erzielten magnetischen Werte ergaben für den Ummagnetisierungsverlust P1,7/50 = 1,16 W/kg und für die magnetische Polarisation B8 = 1,87 T.
    • (2.0) Aus einer Bramme mit 3,16 % Si, 0,032 % C, 0,060 % Mn, 0,021 % S, 0,055 % Cu, kleiner 0,002 % Al, kleiner 0,005 % N, Rest Fe wurde ein Warmband mit einer Enddicke von 2,0 mm hergestellt. Die daran anschließende Warmbandglühung, das Kaltwalzen auf die Zwischendicke von 0,65 mm, die Zwischenglühung und die Abkühlung auf Raumtemperatur erfolgten wie bei dem Beispiel (1.0). Nach dem Kaltwalzen auf die Enddicke von 0,27 mm wurden wie bei dem Beispiel (1.0) die Entkohlungsglühung, das Auftragen des Trennmittels und die Hochtemperaturglühung durchgeführt. Die magnetischen Werte der so hergestellten Bänder ergaben für den Ummagnetisierungsverlust P1,7/50 = 1,19 W/kg und für die magnetische Polarisation B8 = 1,84 T.
    • (2.1) Warmbänder gemäß (2.0) wurden in derselben Weise prozessiert, jedoch wiederum mit dem Unterschied, daß vor der letzten Kaltwalzstufe das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wurde. Die Zwischenglühung erfolgte dabei bei einer Temperatur von 1.020 °C für ebenfalls 180 s in trockener Wasserstoff-Stickstoff-Atmosphäre. Sodann erfolgte die Abkühlung von der Zwischenglühtemperatur mittels Spritzwasser mit einer Geschwindigkeit von 120 K/s auf Raumtemperatur. Anschließend wurde das Band an Luft mit 10 K/s auf 600 °C aufgeheizt, bei dieser Temperatur etwa 200 s lang gehalten und mit der gleichen Geschwindigkeit wieder abgekühlt. Für den Ummagnetisierungsverlust und die magnetische Polarisation ergaben sich die folgenden verbesserten Werte: P1,7/50 = 1,08 W/kg und B8 = 1,87 T.
    • (3.0) Aus einer Stranggußbramme mit 3,23 % Si, 0,030 % C, 0,062 % Mn, 0,020 % S, 0,062 % Cu, kleiner 0,002 % Al, kleiner 0,005 % N, Rest Fe wurde wiederum ein Warmband mit einer Enddicke von 2,0 mm hergestellt. Die daran anschließende Warmbandglühung, das Kaltwalzen auf die Zwischendicke von 0,65 mm und die Zwischenglühung erfolgten wie bei den Beispielen (1.0) und (2.0) und die Abkühlung auf Raumtemperatur mit einer Geschwindigkeit von 22 K/s. Daran anschließend wurde das Band auf die Enddicke von 0,23 mm kaltgewalzt. Die Entkohlungsglühung, das Auftragen des MgO-Trennmittels und die daran anschließende Hochtemperaturglühung erfolgten wiederum gemäß (1.0) und (2.0). Als Ergebnis wurden für den Ummagnetisierungsverlust P1,7/50 = 1,06 W/kg und für die magnetische Polarisation B8 = 1,85 T gemessen.
    • (3.1) Zunächst warmgewalzte, anschließend geglühte und sodann bis auf die Zwischendicke von 0,65 mm kaltgewalzte Bänder gemäß (3.0) wurden bei einer Temperatur von 1.020 °C für 180 s in trockener Wasserstoff-Stickstoff-Atmosphäre geglüht. Sodann erfolgte die Abkühlung von dieser Zwischenglühtemperatur mittels Spritzwasser mit einer Geschwindigkeit von etwa 130 K/s auf Raumtemperatur. Die daran anschließende Anlaßglühbehandlung erfolgte wiederum wie bei dem Beispiel (2.1). Nach der Entkohlungs- und Hochtemperaturglühung gemäß (1.0) wurden als Ergebnis für die so hergestellten Bänder mit einer Enddicke von 0,23 mm für den Ummagnetisierungsverlust P1,7/50 = 1,00 W/kg und für die magnetische Polarisation B8 = 1,87 T gemessen.
  • In Tabelle 2 sind weitere nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte kornorientierte Elektrobleche mit einer Enddicke von 0,30 mm mit ihren erzielten magnetischen Eigenschaften angegeben. Sie werden solchen kornorientierten Elektroblechen mit der gleichen Enddicke gegenübergestellt, die nicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt wurden.
  • Wie den Ausführungsbeispielen 10, 9, 8 und 7 in Tabelle 2 und der entsprechenden Figur 5 zu entnehmen ist, erfolgt ein Wiederanstieg und damit eine Verschlechterung des Ummagnetisierungsverlustes bei weiter ansteigenden Werten für die Abkühlgeschwindigkeit, sofern im Anschluß an die beschleunigte Abkühlung von der Zwischenglühtemperatur die erfindungsgemäße Anlaßglühbehandlung nicht angewendet wird. Entsprechend ist ein Abfall zu ungünstigeren Werten für die magnetische Polarisation festzustellen, wenn hohe Abkühlgeschwindigkeiten ohne eine nachfolgende erfindungsgemäße Anlaßglühbehandlung benutzt werden.
  • Werden demgegenüber und nach dem beanspruchten erfindungsgemäßen Verfahren hohe Abkühlgeschwindigkeiten kombiniert mit der nachfolgenden erfindungsgemäßen Anlaßglühbehandlung in dem Temperaturbereich von 300 bis 700 °C, so fallen, wie die Ausführungsbeispiele 3, 1 und 2 in Tabelle 2 und Figur 5 zeigen, die gemessenen Ummagnetisierungsverluste weiter zu kleineren und damit günstigeren Werten hin ab. Entsprechend steigen die gemessenen Werte für die magnetische Polarisation in vorteilhafter Weise weiter zu höheren Werten hin an.
  • Ferner ist der Tabelle 2 der erfindungsgemäße Temperaturbereich für die Anlaßglühbehandlung zu entnehmen und in Figur 6 graphisch dargestellt. Demgemäß werden die günstigsten Werte für den Ummagnetisierungsverlust und für die magnetische Polarisation dann erreicht, wenn im Anschluß an die beschleunigte Abkühlung von der Zwischenglühtemperatur mit einer Geschwindigkeit von vorzugsweise größer 100 K/s mittels Spritzwasser die Anlaßglühbehandlung des bis auf eine Zwischendicke kaltgewalzten Bandes vorzugsweise im Temperaturbereich von 450 bis 650 °C, insbesondere bei einer Temperatur von etwa 600 °C, durchgeführt wird.
  • Die erfindungsgemäße Veränderung der Zwischenglühung mit nachfolgender beschleunigter Abkühlung und Anlaßglühbehandlung verbessert im Vergleich zur konventionellen Zwischenglühung die Texturbildung bei kornorientierten Elektroblechen mit der angegebenen beanspruchte Legierungszusammensetzung. Die Wirkung der erfindungsgemäß modifizierten Zwischenglühung besteht in einer günstigeren Karbidausscheidung, wie zahlreiche Mikrostrukturuntersuchungen gezeigt haben.
  • Eine Untersuchung der Kaltwalztexturen der Bänder im Zustand nach dem letzten Kaltwalzen nach vorheriger konventioneller Herstellungsweise bzw. in der erfindungsgemäß hergestellten Weise lieferte nahez identische Texturverläufe. Die Texturuntersuchung an den entsprechenden entkohlten Kaltbändern ergab jedoch deutliche Unterschiede in der Intensität der Gosslage, die bei kornorientierten Elektroblechen eine besonders wichtige Rekristallisationstexturkomponente beim entkohlten Kaltband darstellt. Sie ist bei Anwendung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens deutlich höher belegt.
  • Der Kohlenstoff-Ausscheidungszustand wurde anhand von Lackausziehabdrücken dirext nach der konventionellen Zwischenglühung und nach der vorgeschlagenen verbesserten Form der Zwischenglühung untersucht
  • In Verbindung mit der Element-nachweisenden EDX-Analyse (STEM-mode) wurde festgestellt, daß unabhängig von der Art der Zwischenglühung nur auf den Korngrenzen Karbide zu finden sind.
  • Diese Korngrenzenkarbide weisen bei konventioneller Herstellungsmethode Längen von 200 bis 1.000 nm (typisch 500 nm) auf, wogegen sie nach der erfindungsgemäß durchgeführten Zwischenglühung (mit beschleunigter Abkühlung und Anlaßglühbehandlung) Längen von 50 bis 200 nm (typisch 100 nm) besitzen. Bei den Ausscheidungen im Korninneren handelt es sich in beiden Fällen ausschließlich um Partikel der Inhibitorphase, welche durch die erfindungsgemäße Behandlungsweise nicht beeinflußt wird. Die Feinheit und Gleichmäßigkeit der Verteilung der Korngrenzenkarbide wird durch das erfindungsgemäße Verfahren erheblich gesteigert.
  • Die vorgeschlagene erfindungsgemäße Form der Zwischenglühung bewirkt, daß der Kohlenstoff, der in den wesentlich feiner verteilten Karbiden gebunden ist, in der Aufheizphase der Entkohlungsglühung (vor Beginn der Rekristallisation) sehr viel schneller in Lösung geht, als beim konventionellen Verfahren. Dieses wird durch die sehr viel gleichmäßigere Verteilung auf den Korngrenzen unterstützt.
  • Die Karbide beeinflussen nicht den Prozeß der Kaltverformung, sondern wirken auf den Rekristallisationsvorgang. Die Rekristallisationstextur wird verschärft; es werden mehr Goss-orientierte Keime für die nachfolgende Sekundärrekristallisation erzeugt.
  • Zusätzlich zu den beanspruchten erfindungsgemäßen Verfahrensschritten sind bei der Herstellung von kornorientierten Elektroblechen mit einer Enddicke in dem Bereich von 0,1 bis 0,5 mm noch weitere Maßnahmen bekannt geworden, die zu einer Verbesserung ihrer magnetischen Eigenschaften führen können. So lassen sich beispielsweise die Werte für den Ummagnetisierungsverlust weiter absenken, wenn bei der konventionellen Zwischenglühung des bis auf eine Zwischendicke kaltgewalzten Bandes gleichzeitig eine teilweise Entkohlung des Bandes erfolgt. Ebenso tritt eine Absenkung des Ummagnetisierungsverlustes auf, wenn im Verlaufe der Hochtemperaturglühung während der Aufheizphase zusätzliche Haltestufen von mehreren Stunden Dauer eingefügt werden. Auch Kombinationen aus diesen zusätzlichen Maßnahmen sind bekannt geworden.
  • Demgegenüber werden bei dem vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Verfahren derartige zusätzliche Maßnahmen nicht notwendigerweise benötigt, um insbesondere die beschriebene Stabilität der magnetischen Eigenschaften der kornorientierten Elektrobleche, wie an einer Auswahl von 141 unterschiedlichen Bändern gezeigt, zu erzielen Um in vorteilhafter Weise die statistische Streuung der erzielten Werte für den Ummagnetisierungsverlust und für die magnetische Polarisation zu vermindern, reicht es nach dem vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Verfahren aus, im Anschluß an die konventionelle Zwischenglühung die vorgeschlagene Schnellabkühlung in Kombination mit der nachgeschalteten erfindungsgemäßen Anlaßglühbehandlung vorzusehen. Wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist damit die stabilisierende Wirkung bei der Herstellung kornorientierter Elektrobleche auf ihre magnetischen Eigenschaften wie Ummagnetisierungsverlust und magnetische Polarisation.
    Figure imgb0001
    Figure imgb0002

Claims (9)

  1. Verfahren zur Herstellung von kornorientierten Elektroblechen einer Enddicke in dem Bereich von 0,1 bis 0,5 mm, durch Warmwalzen einer Bramme, die

    2,0 bis 4,0 % Si,
    0,02 bis 0,10 % C,
    0,02 bis 0,15 % Mn,
    0,008 bis 0,08 % S und/oder Se,
    max. 0,005 % Al,
    max. 0,3 % Cu
    Rest Fe, einschließlich Verunreinigungen, sowie ggf. Korngrenzenseigerungselemente
    enthält, zu einem Band, Kaltwalzen des Warmbandes in mindestens zwei Kaltwalzstufen mit einer Zwischenglühung des Bandes bei einer Temperatur im Bereich von 800 bis 1.100 oC für 30 bis 600 s und beschleunigtes Abkühlen vor der letzten Kaltwalzstufe, rekristallisierendes Glühen in feuchter Atmosphäre mit gleichzeitiger Entkohlung des bis auf Enddicke kaltgewalzten Bandes, Aufbringen eines Trennmittels auf die Bandoberfläche und abschließendes Hochtemperaturglühen,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß von der Zwischenglühtemperatur mit einer Geschwindigkeit größer als 50 K/s abgekühlt und unmittelbar anschließend oder maximal 3 Monate danach vor der letzten Kaltwalzstufe, in der eine Dickenreduktion von 40 bis 80 % vorgenommen wird, im Temperaturbereich von 300 bis 700 oC für wenigstens 30 s eine Anlaßglühbehandlung durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Band von der Zwischenglühtemperatur beschleunigt auf die Temperatur der sich unmittelbar daran anschließenden Anlaßglühbehandlung abgekühlt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Band beschleunigt mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 100 bis 300 K/s abgekühlt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaßglühbehandlung im Temperaturbereich von 450 bis 650 oC für 100 bis 600 s durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4
    dadurch gekennzeichnet, daß das Band auf die Temperatur der Anlaßglühbehandlung mit einer Geschwindigkeit von 2,5 bis 20 K/s erwärmt und mit der gleichen Geschwindigkeit wieder abgekühlt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß das warmgewalzte Band bei einer Temperatur im Bereich von 900 bis 1.100 oC für 60 bis 600 s geglüht wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Band in der letzten Kaltwalzstufe bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 400 oC gewalzt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß MgO enthaltendes Trennmittel verwendet wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaßglühbehandlung für höchstens 15 Minuten durchgeführt wird.
EP92107972A 1991-05-17 1992-05-12 Verfahren zur Herstellung von kornorientierten Elektroblechen Withdrawn EP0513729A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4116240 1991-05-17
DE4116240A DE4116240A1 (de) 1991-05-17 1991-05-17 Verfahren zur herstellung von kornorientierten elektroblechen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0513729A1 true EP0513729A1 (de) 1992-11-19

Family

ID=6431924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP92107972A Withdrawn EP0513729A1 (de) 1991-05-17 1992-05-12 Verfahren zur Herstellung von kornorientierten Elektroblechen

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0513729A1 (de)
JP (1) JPH0797629A (de)
KR (1) KR920021230A (de)
CN (1) CN1069288A (de)
BR (1) BR9201867A (de)
CA (1) CA2068592A1 (de)
CS (1) CS146992A3 (de)
DE (1) DE4116240A1 (de)
PL (1) PL294562A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4311151C1 (de) * 1993-04-05 1994-07-28 Thyssen Stahl Ag Verfahren zur Herstellung von kornorientierten Elektroblechen mit verbesserten Ummagnetisierungsverlusten
US6309473B1 (en) * 1998-10-09 2001-10-30 Kawasaki Steel Corporation Method of making grain-oriented magnetic steel sheet having low iron loss
KR101062127B1 (ko) * 2006-05-24 2011-09-02 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 자속 밀도가 높은 방향성 전자기 강판의 제조 방법
CN102962267B (zh) * 2012-11-27 2014-09-03 南京钢铁股份有限公司 一种防止小规格弹簧钢脱碳的控制冷却工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0047129B1 (de) * 1980-08-27 1985-04-24 Kawasaki Steel Corporation Kornorientierte Siliciumstahlbleche mit geringen Eisenverlusten und Verfahren zum Herstellen dieser Bleche
EP0101321B1 (de) * 1982-08-18 1990-12-05 Kawasaki Steel Corporation Verfahren zum Herstellen kornorientierter Bleche oder Bänder aus Siliziumstahl mit hoher magnetischer Induktion und geringen Eisenverlusten

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4478653A (en) * 1983-03-10 1984-10-23 Armco Inc. Process for producing grain-oriented silicon steel
DE3666229D1 (en) * 1985-02-22 1989-11-16 Kawasaki Steel Co Extra-low iron loss grain oriented silicon steel sheets
US4975127A (en) * 1987-05-11 1990-12-04 Kawasaki Steel Corp. Method of producing grain oriented silicon steel sheets having magnetic properties

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0047129B1 (de) * 1980-08-27 1985-04-24 Kawasaki Steel Corporation Kornorientierte Siliciumstahlbleche mit geringen Eisenverlusten und Verfahren zum Herstellen dieser Bleche
EP0101321B1 (de) * 1982-08-18 1990-12-05 Kawasaki Steel Corporation Verfahren zum Herstellen kornorientierter Bleche oder Bänder aus Siliziumstahl mit hoher magnetischer Induktion und geringen Eisenverlusten

Also Published As

Publication number Publication date
KR920021230A (ko) 1992-12-18
DE4116240C2 (de) 1993-07-08
CS146992A3 (en) 1992-11-18
CN1069288A (zh) 1993-02-24
CA2068592A1 (en) 1992-11-18
JPH0797629A (ja) 1995-04-11
DE4116240A1 (de) 1992-11-19
BR9201867A (pt) 1993-01-05
PL294562A1 (de) 1993-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0619376B1 (de) Verfahren zur Herstellung von kornorientierten Elektroblechen mit verbesserten Ummagnetisierungsverlusten
DE2848867C2 (de) Anwendung eines Verfahrens zum Herstellen von nicht-orientierten Siliziumstahlblechen mit besonders guten elektromagnetischen Eigenschaften
DE3220255C2 (de) Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Elektrostahlblech oder -band
EP0910676B1 (de) Verfahren zur herstellung von kornorientiertem elektroblech
DE19918484C2 (de) Verfahren zum Herstellen von nichtkornorientiertem Elektroblech
DE102015114358B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines kornorientierten Elektrobands und kornorientiertes Elektroband
EP2612942A1 (de) Nicht kornorientiertes Elektroband oder -blech, daraus hergestelltes Bauteil und Verfahren zur Erzeugung eines nicht kornorientierten Elektrobands oder -blechs
DE3538609C2 (de)
WO2012168253A1 (de) Verfahren zum herstellen eines kornorientierten, für elektrotechnische anwendungen bestimmten elektrostahlflachprodukts
DE2348249C2 (de) Verfahren zum Herstellen von Siliciumstahlblech mit Goss-Textur
DE3033200A1 (de) Verfahren zur herstellung von stahlblech fuer elektromagnetische anwendung
DE102018201622A1 (de) Nachglühfähiges, aber nicht nachglühpflichtiges Elektroband
DE2747660C2 (de) Verfahren zum Herstellen nichtorientierter Siliciumstahlbleche mit hoher magnetischer Induktion und niedrigem Kernverlust
DE3229256C2 (de)
DE3147584C2 (de) Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Siliciumstahl in Band- oder Blechform
DE2307929A1 (de) Verfahren zur herstellung von eisenkobalt-legierungsmaterial
DE2446509B1 (de) Verwendung eines im fluessigen Zustand vakuumbehandelten Stahls als Elektroband
DE4116240C2 (de)
DE1931420B1 (de) Verwendung eines im fluessigen Zustande vakuumbehandelten Stahls als Dynamoband
EP3746573A1 (de) Nachglühfähiges, aber nicht nachglühpflichtiges elektroband
DE1903554B2 (de) Walz verfahren zum Herstellen eines tiefziehfähigen Stahlbandes
EP1444372A1 (de) Verfahren zur herstellung von nichtkornorientiertem elektroblech
EP1509627B1 (de) VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES KALTGEWALZTEN STAHLBANDES MIT EINEM Si-GEHALT VON MINDESTENS 3,2 GEW.-% FÜR ELEKTROMAGNETISCHE ANWENDUNGEN
EP0651061B1 (de) Verfahren zur Erzeugung kornorientierten Elektrostahlbands und daraus hergestellter Magnetkerne
EP1420072B1 (de) Verfahren zum Herstellen eines für die Verarbeitung zu nicht kornorientiertem Elektroband bestimmten Warmbands und daraus hergestelltes nicht kornorientiertes Elektroblech

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LI LU NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19930428

17Q First examination report despatched

Effective date: 19951110

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19961203