EP4739806A1 - Nicht kornorientiertes metallisches Elektroband oder -blech, Verfahren zur Herstellung eines nicht kornorientierten Elektrobands sowie Verwendung - Google Patents

Nicht kornorientiertes metallisches Elektroband oder -blech, Verfahren zur Herstellung eines nicht kornorientierten Elektrobands sowie Verwendung

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EP4739806A1
EP4739806A1 EP24724178.9A EP24724178A EP4739806A1 EP 4739806 A1 EP4739806 A1 EP 4739806A1 EP 24724178 A EP24724178 A EP 24724178A EP 4739806 A1 EP4739806 A1 EP 4739806A1
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EP
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strip
electrical
degrees celsius
sheet
grain
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Application number
EP24724178.9A
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Anton Vidovic
Nina Maria STRECKER
Olaf Fischer
Aleksander MATOS COSTA
Karsten MACHALITZA
Jan LÜBKE
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Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein nicht kornorientiertes metallisches Elektroband oder -blech, das neben seiner Legierungszusammensetzung charakterisiert wird durch eine Dicke < 0,270 mm und eine 0,2-%-Dehngrenze Rp0,2 > 420 MPa. Ein weiterer Gedanke der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines nicht kornorientierten Elektrobands sowie eine Verwendung.

Description

Nicht kornorientiertes metallisches Elektroband oder -blech , Verfahren zur Herstellung eines nicht kornorientierten Elektrobands sowie Verwendung
Die Erfindung betri f ft nicht kornorientiertes metallisches Elektroband oder -blech . Die Erfindung betri f ft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines nicht kornorientierten Elektrobands sowie eine Verwendung .
Nicht kornorientierte Flacherzeugnisse , insbesondere nicht kornorientiertes Elektroband oder -blech, werden in vielen elektrotechnischen Anwendungen benötigt und sind aus der Praxis bekannt .
Nicht kornorientiertes Elektroband oder -blech, häufig auch al s „NO-Elektroband" oder „NO-Elektroblech" , im Englischen als „NGO Electrical Steel" ( „NGO" = Non Grain Oriented) be zeichnet , dient z . B . als Vormaterial für die Herstellung von Komponenten einer rotierenden elektrischen Maschine . Dabei wird das nicht kornorientierte Elektroband oder -blech zur Führung und Verstärkung elektromagnetischer Felder eingesetzt . Typische Anwendungen für solche Bänder und Bleche sind Rotoren und Statoren in Elektromotoren und elektrischen Generatoren .
Bei vielen Elektromotoren ist ein Betrieb mit hohen Drehzahlen pro Zeiteinheit erwünscht , beispielsweise bei Motoren, die für Anwendungen im Rahmen der sogenannten Elektromobilität entwickelt werden und damit zunehmend an Bedeutung gewinnen . Der Betrieb eines Elektromotors bei hohen Drehzahlen geht einher mit hohen Frequenzen des erforderlichen elektromagnetischen Wechsel feldes , das letztlich die Grundlage für den Antrieb des Motors bildet . Daher werden zunehmend Werkstof fe benötigt , die für den Einsatz in elektromagnetischen Wechsel feldern mit vergleichsweise hohen Frequenzen ausgelegt sind . Bei der Entwicklung von Elektromotoren für den Betrieb in hochfrequenten Wechsel feldern steht der Werkstof f entwickler vor der Heraus forderung, einen Beitrag zur Steigerung des Wirkungsgrades des Elektromotors zu leisten . Vor diesem Hintergrund werden derartige nicht kornorientierte metallische Flachprodukte , insbesondere nicht kornorientiertes Elektroband und nicht kornorientiertes Elektroblech, benötigt , die vergleichsweise geringe Ummagnetisierungsverluste bei vergleichsweise hohen Frequenzen mit einer vergleichsweise hohen magnetischen Polarisation und Induktion sowie einer vergleichsweise hohen Permeabilität , insbesondere in den relevanten Bereichen der magnetischen Feldstärke , d . h . bei vergleichsweise geringen magnetischen Feldstärken, kombinieren . Eine weitere Heraus forderung, die sich bei der Suche nach geeigneten Materialien stellt , liegt in der geplanten Anwendung in hochfrequenten elektromagnetischen Wechsel feldern, die oft mit Drehbewegungen bei hoher Rotations frequenz einhergehen : Um den resultierenden mechanischen Belastungen ausreichend lange widerstehen zu können, benötigen die Materialien eine ausreichend hohe Festigkeit , insbesondere eine ausreichend hohe 0 , 2-%- Dehngrenze . Hiermit ist eine besondere Schwierigkeit insbesondere hinsichtlich der zu findenden Legierungs zusammensetzung verbunden, da Maßnahmen zur Verbesserung der Hochf requenztauglichkeit oftmals mit einer Beeinträchtigung der Festigkeit einhergehen .
Gute Kombinationen dieser Eigenschaften werden in bewährten Elektrobändern und Elektroblechen durch einen vergleichsweise hohen Gewichtsanteil der Legierungsbestandteile Sili zium und/oder Aluminium in der Ausgangslegierung des Elektrobandes bzw . Elektrobleches erreicht . Hohe Gehalte dieser Elemente sind j edoch in der Regel mit dem nachteiligen Ef fekt verbunden, dass entsprechende bisher bekannte NO-Elektrobänder bzw. NO-Elektrobleche aufgrund ihres hohen Silizium- und/oder Aluminiumgehalts eine vergleichsweise hohe Sprödigkeit mit den damit verbundenen Nachteilen in der Verarbeitbarkeit, z. B. in der Kaltwalzbarkeit , aufweisen. So kann es z.B. beim Kaltwalzen von NO-Elektroband vermehrt zu Bandabrissen kommen. Das zulässige Maß an Sprödigkeit hängt wiederum von der Blechdicke des Elektrobands bzw. -blechs ab, so dass eine Optimierung der Werkstoff eigenschaf ten unter Berücksichtigung gegenläufiger physikalischer Effekte erforderlich ist.
Vor dem Hintergrund der obigen Ausführungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Alternativen zu den bekannten Elektrobändern bzw. -blechen bereitzustellen, die die gestellten Anforderungen hinsichtlich ihrer magnetischen Eigenschaften einerseits und ihrer mechanischen Eigenschaften andererseits in gleichem oder höherem Maße erfüllen und dabei eine Ausführung in geringen Dicken ermöglichen. Vor allem eine gute Handhabbarkeit, insbesondere im Hinblick auf eine möglichst weitgehende Vermeidung von Beeinträchtigungen der Kaltwalzbarkeit, ist Ziel der Entwickler.
Die Erfindung wird gelöst mit einem nicht kornorientierten metallischen Elektroband oder -blech mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Verfahren zur Herstellung eines nicht kornorientierten Elektrobands mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Die Erfindung wird zudem mit einem Elektroband mit den Merkmalen des Anspruchs 20 und mit einer Verwendung gemäß Anspruch 21 gelöst.
Es ist ein nicht kornorientiertes metallisches Elektroband oder -blech vorgesehen. Das nicht kornorientierte metallische Elektroband oder -blech besteht aus einer Zusammensetzung mit den nachfolgend genannten Bestandteilen, jeweils in Gewichts- Prozent, kurz: Gew.-%:
C: 0,0005 bis zu 0,0040, bevorzugt 0,0005 bis zu 0,0035;
Si: 2,8 bis zu 3,2, bevorzugt 2,9 bis zu 3,1; Al: 1,3 bis zu 1,7, bevorzugt 1,40 bis zu 1, 60;
Mn: 0,5 bis zu 0,7, bevorzugt 0,55 bis 0, 65;
P: bis zu 0,040, bevorzugt bis zu 0,020;
S: bis zu 0,0030, bevorzugt bis zu 0,0010;
N : bis zu 0, 0030;
Ti: bis zu 0,0070, bevorzugt bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni : für all diese mit der Maßgabe: in Summe aller der genannten Elemente weniger als 0,1 Gew.-%;
Rest zu 100 Gew.-%: Fe und unvermeidbare Verunreinigungen, Weiterhin ist das erfindungsgemäße Elektroband oder -blech dadurch charakterisiert, dass es eine Dicke < 0,270 mm, bevorzugt < 0,260 mm, und eine 0 , 2-%-Dehngrenze Rp0,2 > 420 MPa aufweist.
Der Werkstoff kennwert Dehngrenze Rp0,2 ist gemäß Bestimmung nach DIN EN ISO 6892-1:2020-06 aufzufassen.
Mit der gezielten Kombination aus Legierungsvorschrift mit eng definierten Gehaltanteilen, insbesondere auch spezifisch für Si, Al und Mn, sowie den zugelassenen Gesamtgehalten an optionalen Bestandteilen einerseits und vergleichsweise geringer Dicke des Elektrobands oder -blechs bei ausreichend hoher Dehngrenze konnte überraschenderweise ein Elektroband oder -blech mit einer neuartigen Kombination von wunschgemäßen magnetischen sowie vorteilhaften mechanischen Eigenschaften bereitgestellt werden. Insbesondere konnten Wirbelstromverluste durch den vergleichsweise hohen Anteil an Si, Al und Mn in ihrem Ausmaß verhindert werden. Trotz des hohen Anteils an Si, Al und Mn als Legierungsbestandteile hat sich ergeben, dass auch die magnetische Polarisation bei den erfindungsgemäßen Proben sowie ihren Weiterbildungen vergleichsweise hoch ist. Durch die gezielte Bereitstellung von einer Kombination aus Si, Al und Mn als Legierungsbestandteile des Elektrobands beziehungsweise - blechs konnte eine Kombination von magnetischen und mechanischen Vorteilen erhalten werden: In besonders vorteilhafter Weise wurden zum einen die erwähnte überraschend hohe magnetische Polarisationen, dies bei auch ansonsten für die Anwendung sehr gut nutzbaren magnetischen Eigenschaften im Wechselfeld, sowie zum anderen eine vergleichsweise sehr gute Handhabbarkeit hinsichtlich mechanischer Eigenschaften miteinander kombiniert. Insbesondere konnte erreicht werden, dass eine ausreichend hohe Festigkeit bei für die Praxis sehr wichtiger Kaltwalzbarkeit vorliegt, was sich bei Probeläufen in einer vergleichsweise geringen Zahl beobachteter Bandrisse zeigte. Die bisherige Annahme, dass zur Verbesserung magnetischer Eigenschaften im Wechselfeld zwangsläufig die Sprödigkeit des Materials begünstigende Elemente verwendet werden müssen, und diese wiederum eine negative Auswirkung in der Kaltwalzbarkeit herbeiführt, konnte somit zu einem guten Teil verworfen beziehungsweise überwunden werden.
Besonders gute Eigenschaften zeigte das Elektroband oder - blech, wenn die Zusammensetzung der Legierung wie folgt gewesen ist:
C: 0,0005 bis zu 0,0035;
Si : 2, 9 bis zu 3, 1;
Al: 1,40 bis zu 1, 60;
Mn : 0,55 bis 0, 65;
P : bis zu 0,040;
S : bis zu 0, 0030;
N : bis zu 0, 0030;
Ti: bis zu 0,0070, bevorzugt bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni : bis zu 0,1; Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen. Besonders gute Eigenschaften zeigte das Elektroband oder - blech gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche der nachfolgenden Legierungsvorschrift genügt:
C: 0,0005 bis zu 0,0035; Si : 2, 9 bis zu 3, 1;
Al: 1,40 bis zu 1, 60;
Mn : 0,55 bis 0, 65;
P: bis zu 0,040, bevorzugt bis zu 0,020;
S: bis zu 0,0030, bevorzugt bis zu 0,0010;
N : bis zu 0,0030;
Ti: bis zu 0,0070, bevorzugt bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni : bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
Besonders gute Eigenschaften zeigte das Elektroband oder - blech gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche der nachfolgenden Legierungsvorschrift genügt:
C: 0,0005 bis zu 0,0035;
Si : 2,9 bis zu 3,0;
Al: 1,40 bis zu 1, 60;
Mn : 0,55 bis 0, 65;
P: bis zu 0,040, bevorzugt bis zu 0,020;
S: bis zu 0,0030, bevorzugt bis zu 0,0010;
N : bis zu 0,0030;
Ti: bis zu 0,0070, bevorzugt bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni: bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
Besonders gute Eigenschaften zeigte das Elektroband oder - blech, wenn die Zusammensetzung der Legierung wie folgt gewesen ist:
C: 0,0025 bis zu 0,0035;
Si : 2, 9 bis zu 3, 1;
Al: 1,40 bis zu 1, 60;
Mn : 0,55 bis 0, 65;
P : bis zu 0, 040;
S : bis zu 0, 0030;
N : bis zu 0, 0030;
Ti: bis zu 0,0040; Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni : bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
Besonders gute Eigenschaften zeigte das Elektroband oder - blech gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche der nachfolgenden Legierungsvorschrift genügt:
C: 0,0027 bis zu 0,0033;
Si : 2, 9 bis zu 3, 1;
Al: 1,40 bis zu 1, 60;
Mn : 0,55 bis 0, 65;
P: bis zu 0,040, bevorzugt bis zu 0,020;
S: bis zu 0,0030, bevorzugt bis zu 0,0010;
N : bis zu 0,0030;
Ti: bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni: bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
Besonders gute Eigenschaften zeigte das Elektroband oder - blech gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche der nachfolgenden Legierungsvorschrift genügt:
C: 0,0027 bis zu 0,0033;
Si : 2,9 bis zu 3,0;
Al: 1,40 bis zu 1, 60;
Mn : 0,55 bis 0, 65;
P: bis zu 0,040, bevorzugt bis zu 0,020;
S: bis zu 0,0030, bevorzugt bis zu 0,0010;
N : bis zu 0,0030;
Ti: bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni: bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
Besonders gute Eigenschaften zeigte das Elektroband oder - blech gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche der nachfolgenden Legierungsvorschrift genügt:
C: 0,0027 bis zu 0,0033;
Si : 2,9 bis zu 3,0; Al: 1,40 bis zu 1, 60;
Mn : 0,55 bis 0, 65;
P : bis zu 0,040;
S : bis zu 0, 0030;
N : bis zu 0, 0030;
Ti: bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni : bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
Diese Aus führungs form hat den besonderen Vorteil, dass der Si-Anteil nach oben hin noch stärker begrenzt ist, mit dem Vorteil, dass mit Si-Zugabe einhergehende Nachteile wie Effekte der Sprödigkeit weiter verringert werden können.
Um in optimierter Weise sicherzustellen, dass der Anteil an Al an der Gesamtheit von Si und Al ein Optimum findet, soll in einer vorteilhaften Weiterbildung die Relation gelten, gemäß welcher Al/ (Si + Al) einen Wert zwischen 0,30 und 0,40 aufweist, bevorzugt zwischen 0,30 und 0,35. Das bedeutet, dass der Quotient aus dem Gewichtsanteil an Al und der Summe der Gewichtsanteile an Si und Al einen Wert zwischen 0,30 und 0,40 aufweist, bevorzugt zwischen 0,30 und 0,35. Innerhalb dieser Bandbreite ist zum einen durch die obere Grenze sichergestellt, dass der Si-Anteil ausreichend hoch ist, um eine Reduzierung der Magnetisierungsverluste infolge der Erhöhung des elektrischen Widerstands durch Si sicherzustellen, und es ist zum anderen durch die untere Grenze sichergestellt, dass der Si-Anteil innerhalb der Gesamtheit aus Si und Al ein akzeptables Maß an Beeinträchtigung der Verarbeitbarkeit des Elektrobands bzw. - blechs nicht übersteigt.
Der vorgestellte Ansatz sieht vor, dass gegenüber bisher bekannten Legierungen mit Si-Gehalten von beispielsweise 3,2 Gew.-% oder mehr und Al-Gehalten von beispielsweise 1,0 Gew.-% oder weniger der relative Anteil von Al an dem Gesamtanteil an Al und Si erhöht wird, und dabei insbesondere die oben genannten Bereiche erreicht . Es wurde gefunden, dass mit der Erhöhung des Al-Anteils an dem Gesamtanteil von Al und Si in der vorgenommenen Weise ein Einfluss auf die elektrischen und magnetischen Eigenschaften in der gewünschten Weise erhalten werden konnte . Der Einfluss des Si , insbesondere auf den spezi fischen elektrischen Widerstand des Elektrobands be ziehungsweise -blechs und damit auch auf sonstige elektromagnetische Eigenschaften, konnte also ganz oder teilweise durch den Einfluss des Al kompensiert werden . Überraschenderweise hat sich gezeigt , dass zusätzlich dazu die erfindungsgemäßen Elektrobänder beziehungsweise -bleche eine unerwartet geringe Versprödungsneigung zeigen, die beispielsweise qualitativ in einem geringeren Anteil beobachteter Bandrisse zu bemerken war .
Ein weiterer Beitrag zu den elektromagneti schen Eigenschaften wurde durch Mn-Anteile in bisher unüblichem Ausmaß erreicht . Dabei wurde gefunden, dass Mn-Gehalte bis zu Werten von bis zu 0 , 7 Gew . -% in Zusammenwirkung mit den anderen erfindungsgemäß vorgesehenen Elementanteilen keine qualitativ feststellbare Versprödungsneigung zur Folge hatte .
Bevorzugt weist das Elektroband beziehungsweise -blech eine mittlere Korngröße auf , die zwischen 60 und 100 Mikrometern, besonders bevorzugt zwischen 70 und 95 Mikrometern, beträgt , was vorteilhafte geringe Magnetisierungsverluste begünstigt . In einer vorteilhaften Weiterbildung beträgt die Dicke des Elektrobands oder -blechs zwischen 0 , 180 mm und 0 , 270 mm, bevorzugt zwischen 0 , 230 mm und 0 , 270 mm, besonders bevorzugt zwischen 0 , 235 mm und 0 , 250 mm, wobei es sich um Dicken handelt , die für gegenwärtige Anwendungen in der Elektromobilität von Vorteil sind und daher eine industrieseitige Nachfrage erwartet wird . Mit der genauen Anpassung der Banddicke beziehungsweise Blechdicke und der Legierungsvorschrift aufeinander wurde eine hohe Hürde genommen, da sich bei den genannten Werten für die Dicke und bei Beachtung der erfindungsgemäß vorgegebenen Legierungsvorschriften gezeigt hat, dass Proben mit zum einen sehr guten magnetischen Eigenschaften und mit zum anderen ausreichend guten mechanischen Eigenschaften, insbesondere den erfindungsgemäß vorgesehenen Werten für die 0, 2%-Dehngrenze, erhalten werden.
Besonders bevorzugt ist, dass das Elektroband oder -blech eine 0 , 2-%-Dehngrenze Rp0,2 mit 430 MPa < Rp0,2 < 470 MPa aufweist. In diesem Bereich liegen Proben mit ausreichend guter Festigkeit vor, was den durchgeführten Experimenten zufolge belegt werden konnte.
Alternativ oder zusätzlich weist das Elektroband oder - blech eine A8 O-Bruchdehnung über 14 %, bevorzugt über 15 %, auf, was an hergestellten Proben nachgewiesen wurde.
Der Werkstoff kennwert Dehngrenze Rp0,2 und die Bruchdehnung A80 sind gemäß Bestimmung nach DIN EN ISO 6892-1:2020-06 aufzufassen, und zwar bei Proben aus Längsrichtung des Bands.
Das Elektroband oder -blech weist in einer bevorzugten Weiterbildung Werte der Ummagnetisierungsverlustwerte P ( 1, 0T; 400Hz) < 13,00 W/kg, bevorzugt P ( 1 , 0T ; 400Hz ) < 12,40 W/kg, besonders bevorzugt P ( 1 , 0T ; 400Hz ) < 12,30 W/kg auf .
Alternativ oder zusätzlich weist es Ummagnetisierungsverlustwerte P ( 1 , 0T ; 2000Hz ) < 150,00 W/kg, bevorzugt P(l,0T; 2000Hz) < 145,00 W/kg, besonders bevorzugt P(l,0T; 2000Hz) < 143, 00 W/kg auf .
Das Formelzeichen P ( 1 , 0T ; 400Hz ) symbolisiert dabei
Ummagnetisierungsverluste in Watt pro Kilogramm, kurz: W/kg, in einem elektromagnetischen Wechselfeld mit 400 Hz Ummagnetisierungsfrequenz und 1,0 T magnetischer Flussdichte im Material. Bei anderen in der Klammer angegebenen Zahlenwerten gilt analog das gleiche. Da P ein dickenabhängiger Parameter ist, gilt er für die gemessene Probe, wie sie erfindungsgemäß vorliegt, wobei vorteilhaft die Dicke der Probe zwischen 0,230 mm und 0,270 mm, bevorzugt zwischen 0,235 mm und 0,250 mm, beträgt. Die angegebenen Parameter wurden stellvertretend gewählt, weil sie in Leistungsanforderungen an die Hersteller häufig auftretende Parameter sind. Die Ummagnetisierungsverluste sind im Sinne der DIN EN 60404-2:2019-05: Magnetische Werkstoffe - Teil 2: Verfahren zur Bestimmung der magnetischen Eigenschaften von Elektroband und -blech mit Hilfe eines Epsteinrahmens" zu verstehen .
Das Elektroband bzw. -blech weist in einer vorteilhaften Weiterbildung alternativ oder zusätzlich eine magnetische Polarisation
J100;50Hz > 0,910 T, bevorzugt J100;50Hz > 0,930 T auf, und/ oder eine magnetische Polarisation J2500;50Hz >= 1,510 T, bevorzugt J2500;50Hz >= 1,520 T auf. Das Formelzeichen J100;50Hz bezeichnet die magnetische Polarisation bei einer magnetischen Feldstärke von 100 A/m in einem elektromagnetischen Wechselfeld mit 50 Hz. Die angegebenen Parameter wurden stellvertretend gewählt, weil sie in Leistungsanforderungen an die Hersteller häufig auftretende Parameter sind. Verfahren zur Bestimmung von Polarisation und Feldstärke sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise mittels eines Epsteinrahmens zur Bestimmung der Polarisation, insbesondere gemäß „DIN EN 60404-2:2019-05: Magnetische Werkstoffe - Teil 2: Verfahren zur Bestimmung der magnetischen
Eigenschaften von Elektroband und -blech mit Hilfe eines Epsteinrahmens" . Die Polarisation gilt insbesondere für die gemessene Probe, wie sie erfindungsgemäß vorliegt, wobei vorteilhaft die Dicke der Probe zwischen 0,180 mm und 0,270 mm, bevorzugt zwischen 0,230 mm und 0,270 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,235 mm und 0,250 mm, beträgt. Die Parameter für Polarisation sind in diesem Sinne zu verstehen.
Besonders bevorzugt weist das Elektroband oder -blech einen spezifischen elektrischen Widerstand zwischen 0,59 pQm und 0,70 pQm bei einer Temperatur von 25 Grad Celsius auf. Insbesondere werden diese Werte bei einer Dicke, bevorzugt bei jeder Dicke, zwischen 0,180 mm und 0,270 mm erhalten, bevorzugt zwischen 0,230 mm und 0,270 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,235 mm und 0,250 mm. Ein spezifischer elektrischer Widerstand mit dieser Maßgabe korreliert mit den erhaltenen guten magnetischen Eigenschaften.
Ein weiterer Gedanke der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines nicht kornorientierten Elektrobands. Mit einem der nachfolgend erläuterten Verfahren können Materialien hergestellt werden, welche Vorteile der eingangs beschriebenen Art aufweisen. Beispielsweise wird durch das nachfolgend erläuterte erfindungsgemäße Verfahren ein Elektroband hergestellt, das eine besonders vorteilhafte Eigenschaftskombination aufweist. Es werden die folgenden Schritte durchgeführt:
(A) Bereitstellen eines warmgewalzten sowie warmbandgeglühten, nicht kornorientierten Elektrobands, mit einer Dicke zwischen 1, 6 mm und 2,2 mm, bevorzugt zwischen 1,8 mm und 2,1 mm;
(B) Kaltwalzen des in Schritt (A) bereitgestellten Elektrobands auf eine Dicke zwischen 0,180 mm und 0,270 mm ; ( C ) Schlussglühen und Abkühlen des in Schritt (B ) erhaltenen Kaltbands , um das nicht kornorientierte Elektroband zu erhalten .
Das Bereitstellen des nicht kornorientierten Elektrobands höherer Dicke , wie in Schritt (A) genannt , wird an dieser Stelle nicht näher erläutert , da es sich um einen dem Fachmann wohlbekannten Vorgang handelt . Beispielsweise kann das nicht kornorientierte Elektroband höherer Dicke über einen konventionellen Fertigungsweg via Stranggießanlage oder über Dünnbrammenfertigung hergestellt werden . In beiden Wegen wird eine Stahlschmel ze mit einer geeigneten Vorgabe , beispielsweise der eingangs genannten Art , zu einem Vormaterial erschmol zen und zu einem Vormaterial vergossen, bei dem es sich bei konventioneller Fertigung um eine Bramme oder eine Dünnbramme handeln kann .
Das so erzeugte Vormaterial kann anschließend auf eine Vormaterialtemperatur erwärmt werden, die beispielsweise zwischen 1100 und 1300 Grad Celsius beträgt . Dazu wird das Vormaterial erforderlichenfalls wiedererwärmt oder unter Ausnutzung der Gießhitze auf der j eweiligen Zieltemperatur gehalten .
Das so erwärmte Vormaterial kann dann zu einem Warmband warmgewal zt werden mit einer Dicke , die beispielsweise zwischen 1 , 6 mm und 2 , 2 mm beträgt , bevorzugt zwischen 1 , 8 mm und 2 , 1 mm .
Das Warmwal zen beginnt beispielsweise in an sich bekannter Weise bei einer Warmwal zanfangstemperatur in der Fertigstaf fel von 900 bis 1150 Grad Celsius und endet beispielsweise mit einer Warmwal zendtemperatur von 700 bis 920 Grad Celsius , insbesondere 780 bis 850 Grad Celsius .
Das erhaltene Warmband kann anschließend auf eine Haspeltemperatur abgekühlt und zu einem Coil gehaspelt werden . Die Haspeltemperatur wird idealerweise so gewählt , dass Probleme beim anschließend durchgeführten Kaltwalzen vermieden werden. In der Praxis beträgt die Haspeltemperatur beispielsweise höchstens 700 Grad Celsius, bevorzugt zwischen 550 und 700 Grad Celsius. Die, bevorzugt nach dem Haspeln durchgeführte, Warmbandglühung erfolgt bevorzugt bei einer Temperatur von 700 bis 1000 Grad Celsius.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Schlussglühen in einem Durchlauf of en durchgeführt wird.
Es hat sich gezeigt, dass für bevorzugte Weiterbildungen die gezielte Einstellung des Einlaufbandzugs und/oder des Auslaufbandzugs bei dem Schlussglühen förderlich ist. Im Rahmen der Entwicklung hat sich als besonders bevorzugt gezeigt, dass der spezifische Einlaufbandzug höchstens 5 N/mm2, bevorzugt höchstens 2,5 N/mm2, besonders bevorzugt höchstens 2,3 N/mm2 beträgt, und/oder der spezifische Auslaufbandzug höchstens 4 N/mm2, bevorzugt höchstens 3,5 N/mm2, besonders bevorzugt höchstens 2,5 N/mm2 beträgt. Bevorzugt werden beide Bedingungen kumulativ erfüllt. Der spezifische Bandzug ergibt sich aus dem Quotienten des Bandzugs, der eine Kraft mit der Einheit Newton, Formelzeichen: N, ist, und dem Querschnitt des Bands. Der Bandzug ist bei Bandtransport von Stahlband eine dem Fachmann bekannte Größe, dessen Messung und Überwachung beim Betrieb von Bandstraßen eine übliche fachmännische Maßnahme ist. Die Messung kann beispielsweise mit einem handelsüblichen Kraftaufnehmer, auch als Dehnungsmesstreif en bekannt, mit Messverstärker erfolgen.
Besonders bevorzugt wird das Elektroband mit einem in Bandtransportrichtung gesehen vor dem Durchlauf of en positionierten Einlaufrollengerüst mit dem Einlaufbandzug und mit einem in Bandtransportrichtung gesehen nach dem Durchlauf of en positionierten Auslaufrollengerüst mit dem Auslaufbandzug transportiert .
Beim Schlussglühen des Schritts ( C ) wird bevorzugt eine Hochglühtemperatur, das heißt : Maximaltemperatur , eingestellt , die einen Wert zwischen 1010 Grad Celsius und 1090 Grad Celsius , bevorzugt zwischen 1020 Grad Celsius und 1080 Grad Celsius , besonders bevorzugt zwischen 1030 Grad Celsius und 1070 Grad Celsius , beträgt . Es hat sich überraschenderweise im Zuge der Entwicklung der erfindungsgemäßen Elektrobänder bzw . -bleche sowie ihrer Weiterentwicklungen gezeigt , dass die Temperatur, bei welchem das Schlussglühen erfolgte , einen wesentlichen Einfluss auf das erfolgreiche Einstellen der gewünschten Eigenschaftskombination aus vergleichsweise geringen Magnetisierungsverlusten sowie vergleichsweise hohen Sättigungspolarisation einerseits und der hohen Festigkeit bei guter Kaltwal zbarkeit andererseits hatte . Die besten Ergebnisse wurden erhalten, wenn die bei dem Schlussglühen eingestellte Temperatur in dem Bereich zwischen 1030 Grad Celsius und 1070 Grad Celsius lag . Eine Vermutung der Entwickler ist , dass die bei der genannten Temperaturführung herbeigeführte durchschnittliche Korngröße von etwa 80 Mi krometern die vorteilhaften geringen Magnetisierungsverluste begünstigt .
Besonders bevorzugt erfolgt das im Schritt ( C ) durchgeführte Schlussglühen mit den folgenden Parametern :
( CI ) Zunächst wird mit einer Aufhei zrate von mindestens 40 K/ s auf eine Temperatur zwischen 850 Grad Celsius und 950 Grad Celsius erwärmt , bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 880 Grad Celsius und 920 Grad Celsius .
( C2 ) Sobald die in Schritt ( CI ) vorgesehene Temperatur erreicht wurde , wird über diese Temperatur hinaus mit einer Aufhei zrate zwischen 5 und 150 K/ s auf die Hochglühtemperatur erwärmt. Die Hochglühtemperatur ist die zuvor eingeführte und definierte Temperatur.
Besonders bevorzugt wird das Verfahren, derart eingestellt, dass die Hochglühtemperatur für einen Zeitraum gehalten wird, der zwischen 10 und 90 Sekunden beträgt. Das Halten der Hochglühtemperatur wird in der betrieblichen Praxis in bestimmten Ofenzonen unter anderem durch die Ofenlänge und durch die entsprechende Einstellung der Bandtransportgeschwindigkeit eingestellt .
Nach dem Schlussglühen kühlt das Kaltband bis auf Raumtemperatur ab, wobei das Abkühlen des Kaltbands bevorzugt bis auf Raumtemperatur mit einer Kühlrate von maximal 25 K/ s erfolgt, das heißt, dass eine Kühlrate von 25 K/ s während des gesamten Abkühlens nicht überschritten wird. Das kontrollierte Abkühlen dient unter anderem der Vermeidung der Ausbildung unerwünschter Eigenspannungen in dem Elektroband, die nachteilige Eigenschaften auf das magnetische Verhalten des Bands haben.
Das Glühen des Schritts (C) findet bevorzugt in einer Glühatmosphäre statt, die
- zu mindestens 60 Vol. -Prozent aus H2 besteht, bevorzugt zu mehr als 70 Vol. -Prozent aus H2 besteht, und/oder
- bei einem Taupunkt von Tp < 5 Grad Celsius, bevorzugt einem Taupunkt von Tp < 0 Grad Celsius, durchgeführt wird. Bevorzugt liegen beide Bedingungen kumulativ vor.
Besonders bevorzugt ist, dass das in Schritt (A) bereitgestellte Elektroband aus einem Material mit der nachfolgend genannten Legierungsvorschrift hergestellt wird, wobei die Angaben jeweils in Gewichts-Prozent, kurz: Gew.-%, angeführt sind:
C: 0,0005 bis zu 0,0035;
Si : 2, 9 bis zu 3, 1;
Al: 1,40 bis zu 1, 60; Mn: 0,55 bis 0, 65;
P : bis zu 0,040;
S : bis zu 0, 0030;
N : bis zu 0, 0030;
Ti: bis zu 0,0070, bevorzugt bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni : bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
Besonders gute Eigenschaften zeigte das Elektroband oder - blech gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche der nachfolgenden Legierungsvorschrift genügt:
C: 0,0005 bis zu 0,0035;
Si : 2, 9 bis zu 3, 1;
Al: 1,40 bis zu 1, 60;
Mn : 0,55 bis 0, 65;
P: bis zu 0,040, bevorzugt bis zu 0,020;
S: bis zu 0,0030, bevorzugt bis zu 0,0010;
N : bis zu 0,0030;
Ti: bis zu 0,0070, bevorzugt bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni: bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
Besonders gute Eigenschaften zeigte das Elektroband oder - blech gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche der nachfolgenden Legierungsvorschrift genügt:
C: 0,0005 bis zu 0,0035;
Si : 2,9 bis zu 3,0;
Al: 1,40 bis zu 1, 60;
Mn : 0,55 bis 0, 65;
P: bis zu 0,040, bevorzugt bis zu 0,020;
S: bis zu 0,0030, bevorzugt bis zu 0,0010;
N : bis zu 0,0030;
Ti: bis zu 0,0070, bevorzugt bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni: bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen. Besonders gute Eigenschaften zeigte das Elektroband oder - blech, wenn die Zusammensetzung der Legierung wie folgt gewesen ist:
C: 0,0025 bis zu 0,0035;
Si : 2, 9 bis zu 3, 1;
Al: 1,40 bis zu 1, 60;
Mn : 0,55 bis 0, 65;
P : bis zu 0,040;
S : bis zu 0, 0030;
N : bis zu 0, 0030;
Ti: bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni : bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
Besonders gute Eigenschaften zeigte das Elektroband oder - blech gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche der nachfolgenden Legierungsvorschrift genügt:
C: 0,0027 bis zu 0,0033;
Si : 2, 9 bis zu 3, 1;
Al: 1,40 bis zu 1, 60;
Mn : 0,55 bis 0, 65;
P: bis zu 0,040, bevorzugt bis zu 0,020;
S: bis zu 0,0030, bevorzugt bis zu 0,0010;
N : bis zu 0,0030;
Ti: bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni: bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
Besonders gute Eigenschaften zeigte das Elektroband oder - blech gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche der nachfolgenden Legierungsvorschrift genügt:
C: 0,0027 bis zu 0,0033;
Si : 2,9 bis zu 3,0;
Al: 1,40 bis zu 1, 60;
Mn : 0,55 bis 0, 65; P: bis zu 0,040, bevorzugt bis zu 0,020;
S: bis zu 0,0030, bevorzugt bis zu 0,0010;
N : bis zu 0,0030;
Ti: bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni : bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
Besonders gute Eigenschaften zeigte das Elektroband oder - blech gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche der nachfolgenden Legierungsvorschrift genügt:
C: 0,0027 bis zu 0,0033;
Si : 2,9 bis zu 3,0;
Al: 1,40 bis zu 1, 60;
Mn : 0,55 bis 0, 65;
P : bis zu 0, 040;
S : bis zu 0, 0030;
N : bis zu 0, 0030;
Ti: bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni: bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
Das Kaltwalzen in Schritt (B) wird in einer Weiterbildung bis auf eine Dicke des Kaltbands zwischen 0,180 mm und 0,270 mm durchgeführt, bevorzugt bis auf eine Dicke des Kaltbands zwischen 0,230 mm und 0,270 mm, besonders bevorzugt auf eine Dicke zwischen 0,235 mm und 0,250 mm.
Ein weiterer Gedanke der Erfindung betrifft ein Elektroband, wie es mit einem Verfahren der vorgenannten Weise erhalten werden kann, aber mit einem beliebigen anderen Verfahren hergestellt ist. Dies umfasst insbesondere, aber nicht nur, die Elektrobänder der eingangs genannten Art und ihrer Weiterbildungen sowie die ihnen zugeordneten vorteilhaften Materialeigenschaf ten .
Ein Elektroband oder ein Elektroblech der eingangs genannten Art oder einer Weiterbildung von diesen eignet sich in besonderer Weise zur Verwendung in elektrischen Maschinen . Ein Gedanke der Erfindung umfasst daher einen aus einem Elektroband oder einem Elektroband ausgestanzten Ausschnitt , der als Lamelle eines Bestandteils einer elektrischen Maschine genutzt wird, insbesondere als Bestandteil eines Stators oder eines Rotors einer elektrischen Maschine . Beispielsweise kann eine Anzahl von mehreren Lamellen aus einem Elektroband oder einem Elektroblech der eingangs genannten Art oder einer Weiterbildung von diesen ausgestanzt werden, miteinander ge fügt werden, beispielsweise durch Kleben mit einem geeigneten Kleber, sodass die miteinander gefügten Lamellen einen Stator oder einen Rotor bilden .
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Aus führungsbeispielen näher illustriert .
Es wurden Bänder aus Legierungen mit unterschiedlichen Analysen hergestellt , nämlich mit den Analysen A, B und C . Die Analysen sind in Tabelle 2 auf geführt .
Es wurde nicht kornorientiertes Elektroband aus den entsprechenden Analysen hergestellt .
Ein Kaltband mit der angegebenen Dicke wurde schlussgeglüht und hiernach abgekühlt .
Im Zuge des Schlussglühens wurde schlussgeglüht bei einer Hochglühtemperatur beim Schlussglühen, die in der Spalte „SG" der Tabelle 1 angegeben ist , und zwar während eines Hochglühzeitraums zwischen 10 und 90 Sekunden ( siehe in Spalte t der Tabelle 1 , in der der Hochglühzeitraum in Sekunden angegeben ist . Im Zuge des Schlussglühens wurden unterschiedliche Einlaufbandzüge und Auslaufbandzüge angewandt , die in den entsprechenden Spalten der Tabelle 1 ebenfalls angegeben sind .
Die erhaltenen Proben wurden in ihren magnetischen und in ihren mechanischen Eigenschaften charakterisiert , die in der
Tabelle 1 aufgeführt sind : Die Ummagnetisierungsverluste P wurden mittels eines Epsteinrahmens bestimmt, und zwar gemäß DIN EN 60404-2:2019- 05: „Magnetische Werkstoffe - Teil 2: Verfahren zur Bestimmung der magnetischen Eigenschaften von Elektroband und -blech mit Hilfe eines Epsteinrahmens". Elektrobleche wurden in Längsund Querstreifen geschnitten und als Mischprobe im Epsteinrahmen vermessen. Die magnetischen Werte P, Ummagnetisierungsverluste, wurden bei 1,0 T jeweils für 400 Hz und 2000 Hz ermittelt. Die magnetischen Werte J, Polarisation, wurden bei 50Hz und jeweils 100 A/m und 2500 A/m mittels eines Epsteinrahmens ermittelt, insbesondere gemäß DIN EN 60404- 2:2019-05: „Magnetische Werkstoffe- Teil 2: Verfahren zur Bestimmung der magnetischen Eigenschaften von Elektroband und -blech mit Hilfe eines Epsteinrahmens". Dabei wurden entsprechende Elektrobleche in Längs- und Querstreifen geschnitten und als Mischprobe im Epsteinrahmen vermessen.
Die Werkstoff kennwerte Dehngrenze Rp0,2, Zugfestigkeit Rm und Bruchdehnung A80 wurden gemäß DIN EN ISO 6892-1:2020-06 anhand von Proben in Längsrichtung des Bands bestimmt.
Die Ergebnisse sind der Tabelle 1 zu entnehmen.
Entsprechend der Maßgabe, dass Proben mit einer Kombination vorteilhafter magnetischer Eigenschaften und vorteilhafter mechanischer Eigenschaften erhalten werden sollte, können die Proben klassifiziert werden.
Es ergeben sich folgende Ergebnisse:
1. Nur mit Legierungen der Analyse A gelang es, Proben mit P ( 1 , 0T ; 400Hz ) < 12,40 W/kg und mit P(l,0T; 2000Hz) < 145,00 W/kg herzustellenProben aus den Analysen B und C wurden daher als „V",
Abkürzung für Vergleichsversuch, gekennzeichnet.
2. Bei einer Hochglühtemperatur beim Schlussglühen von 1000 Grad Celsius war die Polarisation
J100;50Hz mit einem Wert von 0,886 T geringer als der von erfindungsgemäßen Proben stets übertroffene Wert 0,910 T. Probe 1 wurde daher als
„V" gekennzeichnet.
3. Bei einer Hochglühtemperatur beim Schlussglühen von 1100 Grad Celsius war die Polarisation J100;2500Hz mit einem Wert von 1,518 T geringer als der von erfindungsgemäßen Proben stets erreichte Wert 1,520 T. Probe 2 wurde daher als „V" gekennzeichnet.
Im Ergebnis ergibt sich ein Bild, gemäß welchem Proben mit geringen Dicken und ausreichender Dehngrenze Rp0,2 erhalten werden können, indem systematische Eigenschaftsprofile in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Ausgangslegierung klassifiziert werden.
Weiterhin konnte anhand interner Zählungen belegt werden, dass mit der ausgewählten Analyse A Bänder erhalten wurden, deren Bandabrisshäufigkeit gegenüber Analysen B und C um 34 Prozent reduziert war.
Es verbleiben demnach die Proben 3, 4, 5 und 6 als erfindungsgemäße Proben.
Außerdem ergibt sich, dass die erfindungsgemäß klassifizierten Proben mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden können, während ein nicht erfindungsgemäßes Verfahren nicht erfindungsgemäße Proben ausgibt.
abelle 1
Tabelle 2

Claims

Patentansprüche
1. Nicht kornorientiertes metallisches Elektroband oder - blech, bestehend aus den nachfolgend genannten Bestandteilen, jeweils in Gewichts-Prozent, kurz: Gew.-%:
C: 0,0005 bis zu 0,0040, bevorzugt 0,0005 bis zu 0,0035;
Si: 2,8 bis zu 3,2, bevorzugt 2,9 bis zu 3,1;
Al: 1,3 bis zu 1,7, bevorzugt 1,40 bis zu 1, 60;
Mn: 0,5 bis zu 0,7, bevorzugt 0,55 bis 0, 65;
P: bis zu 0,040, bevorzugt bis zu 0,020;
S: bis zu 0,0030, bevorzugt bis zu 0,0010;
N : bis zu 0,0030;
Ti: bis zu 0,0070, bevorzugt bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni: bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroband oder -blech eine Dicke < 0,270 mm, bevorzugt < 0,260 mm, und eine 0 , 2-%-Dehngrenze Rp0,2 > 420 MPa aufweist.
2. Elektroband oder -blech nach Anspruch 1, wobei
C: 0,0005 bis zu 0,0035;
Si: 2,9 bis zu 3,1, bevorzugt 2,9 bis zu 3,0;
Al: 1,40 bis zu 1, 60;
Mn : 0,55 bis 0, 65;
P: bis zu 0,040, bevorzugt bis zu 0,020;
S: bis zu 0,0030, bevorzugt bis zu 0,0010;
N : bis zu 0,0030;
Ti: bis zu 0,0070, bevorzugt bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni : bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
3. Elektroband oder -blech nach Anspruch 1 oder nach
Anspruch 2, wobei
C: 0,0025 bis zu 0,0035, bevorzugt 0,0027 bis zu 0,0033;
Si: 2,9 bis zu 3,1, bevorzugt 2,9 bis zu 3,0;
Al: 1,40 bis zu 1, 60;
Mn : 0,55 bis 0, 65;
P: bis zu 0,040, bevorzugt bis zu 0,020;
S: bis zu 0,0030, bevorzugt bis zu 0,0010;
N : bis zu 0,0030;
Ti: bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni : bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
4. Elektroband oder -blech nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Al/ (Si + Al) einen Wert zwischen 0,30 und 0,40 aufweist, bevorzugt zwischen 0,30 und 0,35.
5. Elektroband oder -blech nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dicke des Elektrobands oder -blechs zwischen 0,180 mm und 0,270 mm, bevorzugt zwischen 0,230 mm und 0,270 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,235 mm und 0,250 mm, beträgt.
6. Elektroband oder -blech nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Elektroband oder -blech eine
0 , 2-%-Dehngrenze Rp0,2 mit 430 MPa < Rp0,2 < 470 MPa aufweist und/oder eine A8 O-Bruchdehnung über 14 % bevorzugt über 15 % aufweist .
7. Elektroband oder -blech nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es Ummagnetisierungsverlustwerte P ( 1 , 0T ; 400Hz ) < 13,00 W/kg, bevorzugt P ( 1 , 0T ; 400Hz ) < 12,40 W/kg, besonders bevorzugt P ( 1 , 0T ; 400Hz ) < 12,30 W/kg aufweist, und/oder es Ummagnetisierungsverlustwerte P ( 1 , 0T ; 2000Hz ) < 150,00 W/kg, bevorzugt P(1,OT; 2000Hz) < 145,00 W/kg, besonders bevorzugt P(1,OT; 2000Hz) < 143,00 W/kg aufweist .
8. Elektroband oder -blech nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es eine magnetische Polarisation
J100;50Hz > 0,910 T, bevorzugt J100;50Hz > 0,930 T aufweist, und/oder es eine magnetische Polarisation
J2500;50Hz >= 1,510 T, bevorzugt J2500;50Hz >= 1,520 T aufweist .
9. Elektroband oder -blech nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend einen spezifischen elektrischen Widerstand zwischen 0,59 pQm und 0,70 pQm bei einer Temperatur von 25 Grad Celsius.
10. Verfahren zur Herstellung eines nicht kornorientierten
Elektrobands , umfassend zumindest die nachfolgend genannten
Verfahrensschritte :
(A) Bereitstellen eines warmgewalzten sowie warmbandgeglühten, nicht kornorientierten Elektrobands, mit einer Dicke zwischen 1, 6 mm und 2,2 mm, bevorzugt zwischen 1,8 mm und 2,1 mm;
(B) Kaltwalzen des in Schritt (A) bereitgestellten Elektrobands auf eine Dicke zwischen 0,180 mm und 0,270 mm ;
(C) Schlussglühen und Abkühlen des in Schritt (B) erhaltenen Kaltbands, um das nicht kornorientierte Elektroband zu erhalten, wobei das Schlussglühen in einem Durchlauf of en durchgeführt wird .
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei während des Schluss glühens der spezifische Einlaufbandzug höchstens 5 N/mm2, bevorzugt höchstens 2,5 N/mm2, besonders bevorzugt höchstens 2,3 N/mm2 beträgt, und/oder der spezifische Auslaufbandzug höchstens 4 N/mm2, bevorzugt höchstens 3,5 N/mm2, besonders bevorzugt höchstens 2,5 N/mm2 beträgt.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Schlussglühen während eines Hochglühzeitraums eine Hochglühtemperatur zwischen 1010 Grad Celsius und 1090 Grad Celsius, bevorzugt zwischen 1020 Grad Celsius und 1080 Grad Celsius, besonders bevorzugt zwischen 1030 Grad Celsius und 1070 Grad Celsius, beträgt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlussglühen
(CI) mit einer Aufheizrate von mindestens 40 K/ s auf eine Temperatur zwischen 850 Grad Celsius und 950 Grad Celsius, bevorzugt zwischen 880 Grad Celsius und 920 Grad Celsius, aufgeheizt wird, und hiernach
(C2) mit einer Aufheizrate zwischen 5 und 150 K/ s auf die Hochglühtemperatur aufgeheizt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochglühzeitraum einen Zeitraum von 10 Sekunden bis zu 90 Sekunden beträgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Abkühlen des Kaltbands in Schritt (C) bis auf Raumtemperatur mit einer Kühlrate von maximal 25 K/s erfolgt .
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Glühen des Schritts (C)
- in einer Glühatmosphäre mit mindestens 60 Vol. -Prozent H2, bevorzugt mindestens 70 Vol. -Prozent H2 und/oder
- bei einem Taupunkt von Tp < 5 Grad Celsius, bevorzugt einem Taupunkt von Tp < 0 Grad Celsius, durchgeführt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das in Schritt (A) bereitgestellte Elektroband besteht aus: den nachfolgend genannten Bestandteilen, jeweils in Gewichts-Prozent, kurz: Gew.-%:
C: 0,0005 bis zu 0,0040, bevorzugt 0,0005 bis zu 0,0035;
Si: 2,8 bis zu 3,2, bevorzugt 2,9 bis zu 3,1; Al: 1,3 bis zu 1,7, bevorzugt 1,40 bis zu 1, 60;
Mn: 0,5 bis zu 0,7, bevorzugt 0,55 bis 0, 65;
P: bis zu 0,040, bevorzugt bis zu 0,020;
S: bis zu 0,0030, bevorzugt bis zu 0,0010;
N : bis zu 0,0030;
Ti: bis zu 0,0070, bevorzugt bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni: bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen; bevorzugt mit einem Gehalt der Summe von C, S, N und Ti von maximal 0,0100 Gew.-%.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das in Schritt (A) bereitgestellte Elektroband besteht aus: den nachfolgend genannten Bestandteilen, jeweils in Gewichts-Prozent, kurz: Gew.-%:
C: 0,0025 bis zu 0,0035, bevorzugt 0,0027 bis zu 0,0033;
Si: 2,9 bis zu 3,1, bevorzugt 2,9 bis zu 3,0;
Al: 1,40 bis zu 1, 60;
Mn : 0,55 bis 0, 65;
P: bis zu 0,040, bevorzugt bis zu 0,020;
S: bis zu 0,0030, bevorzugt bis zu 0,0010;
N : bis zu 0,0030;
Ti: bis zu 0,0040;
Mo+Nb+V+Zr+Sb+Sn+Cu+Cr+Ni : bis zu 0,1;
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltwalzen in Schritt (B) auf eine Dicke zwischen 0,180 mm und 0,270 mm, bevorzugt zwischen 0,230 mm und 0,270 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,235 mm und 0,250 mm, erfolgt.
20 . Elektroband, erhältlich mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 19 .
21 . Verwendung eines aus dem Elektroband oder -blech nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgestanzten Ausschnitts als Lamelle , die als Bestandteil einer elektrischen Maschine genutzt wird, insbesondere als Bestandteil eines Stators oder eines Rotors einer elektrischen Maschine .
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