FI59617C - Foerfarande foer framstaellning av kristallorienterade el-staolskivor med hoeg magnetisk induktion - Google Patents

Description

Γα1 .... KUULUTUSJULKAISU CQ^1 7 «Sft [B] 01)UTLÄCGNINGSSKIUFT 5V61 ' IRg® c (45) 10 09 1Λ:1 ^ ^ (51) Kv.ik.3/Intxi.3 C 22 C 38/02

SUOMI—FINLAND (21) ρκμλιιλμμ-p>t«<K*i»6kninf 2936M

(22) Hak«mt*pllv· —AnaBiinlnpdag 09.10.7*+ (23) Alkupltvi—CIW|h«udk| 09.10.7h (41) Tullut |ulklMlol — Blivlt offtntllf 01.05.75 fetantti. ja rekisteri hallitus Nthuvtktip^ » kuuLjuikstaun p™. _

Patent· och registerstyrelsen ' ' AmBIcm utkjd oeh utl.*krift*n pubikerad 29.05.81 (32)(33)(31) Pyydetty «tuoHtuu· —Begird prlorltet 31.10.73

Japani-Japan(JP) 121762 /73 (71) Kawasaki Steel Corporation, No. 1-28, 1-Chome, Kitahonmachi-Dori,

Fukiai-Ku, Kobe City, Japani-Japan(JP) (72) Isamu Goto, Chiba City, Isao Matoba, Chiba City, Takuichi Imanaka,

Kobe City, Ko Matsumura, Chiba City, Yoh Shimizu, Chiba City,

Tomomichi Goto, Chiba City, Takahiro Kan, Chiba City, Japani-Japan(JP) (7*+) Leitzinger Oy (5h) Menetelmä kidesuunnattujen sähköteräslevyjen valmistamiseksi, joilla on korkea magneettinen induktio - Förfarande för framställning av kristallorienterade el-stälskivor med hög magnetisk induktion

Keksintö kohdistuu menetelmään kidesuunnattujen sähköteräslevyjen tai -nauhojen valmistamiseksi, joilla on korkea magneettinen induktio ja helpon magnetoinni.n akseli <100> levy- tai nauhamateriaalin valssaussuunnassa. Erityisesti keksinnön kohteena on menetelmä suunnattujen sähköteräslevyjen valmistamiseksi, joilla on hyvin korkea 2 magneettinen induktio, enemmän kuin 1,85 Wb/m , ja jossa menetelmässä piiteräsraaka-aine, joka sisältää vähemmän kuin 4 % piitä ja vähemmän kuin 0,06 % hiiltä, kuumavalssataan ja valmismittaisen kylmä-valssatun levyn aikaansaamiseksi saatetaan toistuviin hehkutuksiin ja kylmävalssauksiin ja saatu levy saatetaan hiilenpoi.stoon ja lopulliseen hehkutukseen sekundääristen uudelleenkiteytettyjen (110) /001/-suuntauksen omaavi.en rakeiden kehittämiseksi.

Kidesuunnattuja sähköteräslevyjä käytetään pääasiallisesti muuntajien rautasydämissä ja muihin sähköteknisiin laitteisiin. Mitä tulee magneettisiin ominaisuuksiin, niin sellaiset sähköteräslevyt ovat haluttuja, joilla on korkea magneettinen induktio ja alhaiset rautahäviöt sekä vähäinen magnetostriktio, käytettäväksi sähköteknisten laitteiden valmistukseen.

Magneettisia ominaisuuksia kuvataan yleensä B0"arv°l-*-a' joka kuvaa 2 59617 magneettista induktiota magneettikentän voimakkuudella 800 A/m.

Viimeaikoina on vaadittu BQ arvoja, jotka ovat suurempia kuin 2 8 1.85 Wb/m .

Suunnattujen piiteräslevyjen aikaansaamiseksi, joilla on erinomaiset magneettiset ominaisuudet, on välttämätöntä suorittaa täydellisesti sekundäärikiteytyminen loppuhehkutuksessa, jotta aikaansaadaan (100)/001/-kidesuuntauksen täydellinen kehittyminen. Tätä tarkoitusta varten on ehdotettu, että estetään primäärikiteytymi.sen kidekasvua niin korkeaan lämpötilaan, jossa sekundäärikiteytyminen esiintyy. Primäärikiteytyrnisen normaalin kidekasvun estämistä on suoritettu aineiden MnS, MnSe jne. avulla. Näillä tähänastisilla menettelytavoilla, jotka perustuvat mainittujen dispergoitujen erottimien käyttöön, on kuitenkin se epäkohta, että toisioki teytyrni sen kidemuodostus (110)/001/-suuntauksella ei ole riittävää ja että näin 2 ollen saavutetaan Bg-arvoja, jotka juuri ja juuri ovat 1,85 Wb/m .

Viimeaikoina on ehdotettu käytettäväksi A1N presipitaattina, jolla on korkea aggregaatiovaikutus, aikaansaamaan sekundäärikiteytymistä, jonka kiteillä on (110)/001/-suuntaus, kuten ilmenee esim. US-pa-tenttijulkaisusta 32 87 183. Tämä täydentävä lisämäärä alumiininit-ridiä (A1N) tavanomaisten kidekasvuinhibiittoreiden, kuten S, Se tai

Te, yhteydessä on johtanut huomattavaan BQ arvojen paranemiseen yli 2 ° 1.85 Wb/m . Tällaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että ennen loppukylmävalssausta suoritetaan hehkutuskäsittely alussa mainituissa lämpötilarajoissa, jotta A1N hienodispergoi.tuu ja että sitten suoritetaan loppukylmävalssaus tarkoissa rajoissa suurella muodon-muutosasteella. Tällainen työtapa johtaa kuitenkin suurtuotantomit-takaavassa vaikeuksiin tuotannon jatkuvuuden suhteen.

Keksinnön tarkoituksena on näin ollen saada aikaan alussa mainittua tyyppiä oleva menetelmä, jolla voidaan tyydyttävällä tavalla suurtuotantona ttakaavassa valmistaa sähköteräslevyjä, joiden magneetti- 2 nen induktio on yli 1,85 Wb/m .

Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi on keksinnön mukainen menetelmä tunnettu siitä, että käytetään materiaalia, joka sisältää rikkiä ja/ tai seleeniä yhteismääränä 0,005 - 0,1 %, että piiteräsraaka-aineessa on ennen kuumavalssausta vähintäin toista molemmista aineista (X^ ja

X.), jolloin aineena (X.) on ainakin yksi aineista arseeni, vismutti, J

lyijy, fosfori ja tina kokonaismäärässä 0,015 - 0,4 % ja aineena (Xj) 3 5961 7 on nikkeli ja/tai kupari kokonaismäärässä 0,2 - 1,0 %, ja että lop-pukylmävalssaus suoritetaan 40 - 80-prosenttisella pelkistyksellä ja sekundääristen uudelleenkiteytettyjen rakeiden loppuunkehitys suoritetaan lämpötilassa 800 - 920°C loppuhehkutuksessa.

Keksinnön mukaisesti lähdetään siis liikkeelle kidesuunnattujen 2 sähköteräslevyjen valmistamiseksi, joilla on yli 1,85 Wb/m oleva magneettinen induktio, piiteräslähtömateriaalista, jossa on vähemmän kuin 4 % piitä ja vähemmän kuin 0,06 % hiiltä. Tämä lähtömateriaali kuumavalssataan ja saatetaan toistuvien hehkutuskäsittelyjen ja kylmävalssausten alaiseksi kylmävalssatun teräslevyn aikaansaamiseksi, jolla on vaadittu loppupaksuus, minkä lisäksi kylraävals-sattu teräslevy saatetaan hiilenpoistoon ja toisiokiteytymisen aikaansaamiseksi (110)/001/-kidesuuntauksella, loppuhehkutuksen alaiseksi .

Säröjenmuodostusvaaran pitämiseksi mahdollisimman pienenä ja primää-rikiteiden kasvun estämiseksi mahdollisimman tehokkaasti, voidaan edullisesti käyttää lähtömateriaalia, joka ennen kuumavalssausta sisältää lisäksi 0,02 - 0,2 % mangaania.

Tämän keksinnön mukaisesti edellä selitettyjä aineosia sisällytetään piiteräsraaka-aineeseen edellä selitetyissä määrissä. Syy, miksi aineosien määrät rajoitetaan edellä esitettyihin alueisiin, selitetään seuraavilla koetuloksilla.

Keksinnön paremmaksi ymmärtämiseksi viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuviot IA ja IB esittävät kaaviota kuvaten Se + S ja Xi määrien vaikutusta tai Se + S ja Xj määrien vaikutusta, jotka sisällytetään piiteräsraaka-aineeseen, sähköteräslevyn magneettiseen induktioon Bg, joka levy on valmistettu vastaavasta raaka-aineesta.

Kuvio 2 on kaavio kuvaten Sb-sisällön vaikutusta magneettiseen induktioon Bg teräksessä sisältäen Sb.

Kuvio 3 on kaavio kuvaten lopullisen kylmävalssauksen levynohennus-määrän vaikutusta magneettiseen induktioon Bg.

Kuvio 4 on kaavio kuvaten toisen uudelleenkiteytyshehkutuslämpötilan vaikutusta magneettiseen induktioon Bg teräksissä sisältäen eri aineita.

4 5961 7

Kuviot 5A ja 5B ovat kaavioita kuvaten vähennysmäärien yhteistä vaikutusta ensimmäisessä ja toisessa kylmävalssauk-sessa ja toisen uudelleenkiteytyshehkutuslämpötilan vaikutusta magneettiseen induktioon Bg kahdessa vastaavassa teräksessä.

Kuviot IA ja IB kuvaavat Se + S ja Xi (As, Bi, Pb, P ja Sn) ja Se + S ja Xj (Cu ja Ni) määrien vaikutusta, jotka aineet sisältyvät piiteräsraaka-aineeseen, magneettiseen induktioon Bg sähköteräsle-vyllä, joka on valmistettu vastaavasti seuraavalla tavalla. Teräshark-kovalanne sisältäen noin 3 % Si kuumavalssattiin kuumavalssatun levyn valmistamiseksi paksuudella noin 3 mm ja tämä levy hehkutettiin 900°C 5 minuuttia, kylmävalssattiin vähennysmäärällä 50 - 83 %, jälleen hehkutettiin 920°C:ssa 5 minuuttia ja lopuksi kylmävalssattiin vähennysmäärällä 40 - 80 % kylmävalssatun teräslevyn valmistamiseksi, jolla on lopullinen mitta 0,30 - 0,35 mm, ja sitten kylmävalssattu teräslevy saatettiin hiilenpoistohehkutukseen 820°C kosteavedyssä, edelleen sekundäärinen uudelleenkiteytyshehkutus 860°C 50 tuntia ja puhdistushehkutus 1200°C 5 tuntia kuivavedyssä, jotta saadaan sähkö-teräslevy. Voidaan havaita kuvioista IA ja IB, että kun teräsraaka-aine sisältää 0,005 - 0,1 % Se + S ja lisäksi 0,015 - 0,4 ft Si tai 0,2 - 1,0 % Si, niin sähköteräslevy omaten loistavan Bg arvon voidaan saavuttaa. Kuitenkin kun Si-määrä on liian suuri, murtumisia voi tapahtua kylmävalssauksessa, ja sen vuoksi Si-määrää suositellaan pienemmäksi kuin 0,2 % tavallisessa sähköteräslevyn valmistuksessa. On yleisesti tunnettua, että seosaineiden vaikutus Bg arvoon näyttää ilmenevän myös, kun Si % teräsraaka-aineessa, kuumavalssatun teräslevyn hehkutusolosuhteet, ja kylmävalssauksen vähennysmäärä, lämpötila ja aika välihehkutuksessa, hiilenpoistohehkutusolosuhteet, lämpötila ja aika sekundäärisessä uudelleenkiteytyshehkutuksessa ja lopulliset puhdistushehkutusolosuhteet laajasti vaihtelevat olosuhteista riippuen edellä selitetyssä sovellutuksessa. Näiden olosuhteiden aluetta tai edullista aluetta selitetään myöhemmin. Kuitenkin tämän keksinnön mukaisesti teräsraaka-aineen täytyy sisältää Se ja/tai S ja lisäksi Xi tai Xj edellä selitetyissä määrissä, ja kun teräsraaka-aine sisältää näitä osia edellä selitetyissä määrissä, niin tämän keksinnön mukainen tarkoitus voidaan saavuttaa. Lisäksi Xi ja Xj voivat sisältyä samanaikaisesti teräsraaka-aineeseen edellä selitetyissä määrissä, jotta, saavutetaan tämän keksinnön mukainen tarkoitus. Tämän keksinnön mukaisesti Si-määrä rajoitetaan pienemmäksi kuin 4 % ja C-määrä pienemmäksi kuin 0,06 %. Syy on se, että Si ja C

5961 7 määrät ulkopuolelle edellä selitettyjen rajojen vastaavasti pyrkivät aiheuttamaan murtumia kylmävalssauksessa ja lisäksi toiminnan tehokkuus myöhemmässä hiilenpoistohehkutusvaiheessa laskee.

Tämän keksinnön mukainen teräsraaka-aine voi sisältää hyvin tunnettuja ainesosia, jotka yleenää lisätään piiteräkseen, edellä selitettyjen Si, C, Se ja/tai S ja Xi ja/tai Xj lisäksi. Esimerxiksi on suositeltavaa lisätä noin 0,02 - 0,2 % Mn raaka-aineeseen,jotta estetään murtumia kuumatyöstössä ja tukahdutetaan primääristen rakeisten kasvu johtuen MnS (tai Se) muodostuksesta. Lisäksi on suositeltavaa, että Te, joka on hyvin tunnettu estoaineena primääristen rakeisten kasvulle, voidaan korvata samalla määrällä Se tai S, tai se voidaan lisätä raaka-aineeseen Se tai S lisäksi. Hyvin pieni määrä AI, joka pysyy raaka-aineessa sen jälkeen, kun AI on käytetty hapenpoisto-aineena, ei lainkaan haittaavasti vaikuta tässä keksinnössä.

Sitten selitetään tämän keksinnön toista periaatetta. Tämän keksinnön toinen periaate on siinä, että Sb edelleen lisätään raaka-aineeseen tämän keksinnön ensimmäisen periaatteen mukaisesti käytettyjen aineosien lisäksi. On tarpeellista, että Sb-määrän lisäys on alueella 0,005 - 0,2 %. Tämän rajoituksen syytä selitetään viittaamalla kuvioon 2.

Kuvio 2 kuvaa Sb vaikutusta B_ arvoon sähköteräslevyssä siinä tapauk-

O

sessa, että kuumavalssattu raaka-aine sisältäen 3 % Si, 0,03 % C, 0,06 % Mn, 0,003 % S, 0,020 % Se, 0,012 % P ja 0,020 % As (so. 0,032 % Xi) käsitellään samoissa olosuhteissa kuin on selitetty kuvion 1 sovellutuksessa. Voidaan havaita kuviosta 2, että kun Sb-sisältö on 2 alueella 0,005 - 0,20 %, niin saadaan korkea Bfi arvo 1,85-1,95 Wb/m , ja kun Sb-sisältö on pienempi kuin 0,005 % tai £ittää 0,20 %, niin Bg arvo laskee.

Tämän keksinnön mukainen raaka-aine sisältää edellä selitettyjä aineosia edellä selitetyissä määrissä. Tämän keksinnön mukaisesti tällainen raaka-aine saatetaan edellä selitettyihin perättäisiin vaiheisiin, jolloin lopullinen tuote omaten korkean Bg arvon saavutetaan .

Seuraavassa selitetään yksityiskohtaisesti olosuhteita kunkin vaiheen suorittamiseksi.

6 59617 a) Lopullinen kylmävalssausvähennysmäärä:

Kuvio 3 kuvaa suhdetta seuraavalla tavalla valmistetun sähköteräs-levyn magneettisen induktion Bg ja lopullisen kylmävalssausvähennys-määrän välillä.

Kuumavalssattu teräslevy omaten paksuuden 2-5 mm, joka sisälsi 0,033 % C, 3,00 % Si, 0,05 % Mn, 0,003 % S, 0,02 % Se, 0,03 % As ja 0,03 % Sb, hehkutettiin 920°C:ssa 3 minuuttia, kylmävalssattiin vähennysmäärällä 40 - 85 %, sitten kylmävalssattu levy hehkutettiin 920°C:ssa 5 minuuttia ja saatettiin lopulliseen kylmävalssaukseen vaihdellen vähennysmäärällä alueella 35 - 88 % kylmävalssatun teräs-levyn valmistamiseKsi, jolla on lopullinen mitta 0,30 - 0,35 mm, jonka jälkeen kylmävalssattu teräslevy hiilipoistettiin 820°C:ssa kosteavedyssä, ja sitten saatettiin sekundäärisiin uudelleenkiteytys-hehkutukseen 850°C:ssa 50 tuntia ja puhdistushehkutukseen 1200°C:ssa 5 tuntia kuivavedyssä, jotta saadaan sähköteräslevy. Voidaan havaita kuviossa 3, että kun lopullinen kylmävalssausvähennysmäärä on 40 % tai enemmän, niin B arvo ylittää 1,85 Wb/m . Vaikka, jos lopullinen

O

vähennysmäärä on pienempi kuin 40 %, sekundäärinen uudelleenkiteytys tapahtuu täysin, mutta sekundääristen uudelleenkiteytettyjen rakeisten epätasaisuus /001/ suuntauksesta on suuri, ja korkea Bg arvoa ei voida saavuttaa. Suhteellisesti korkeampi lopullinen vähennysmäärä antaa sekundääristen uudelleenkiteytettyjen rakeisten paremman kasautumisen /001/ suuntauksessa, mutta jos lopullinen vähennysmäärä on liian korkea ja ylittää 80 %, niin sekundääristä uudelleenkitey-tystä ei tapahdu, ja sekundäärisen uudelleenkiteytyksen suhde tulee alemmaksi kuin 50 %, ja tästä tuloksena Bg arvo usein laskee huomattavasti. Siten lopullinen kylmävalssauksen vähennysmäärä rajoitetaan 40 - 80 %. Lisäksi, kun pyritään saavuttamaan aina korkea B_ arvo, . 2 · “ korkeampi kuin 1,90 Wb/m , niin lopullinen kylmävalssauksen vähennys- määrä suositellaan olevan 60 - 80 %.

b) Sekundäärinen uudelleenkiteytyshehkutus:

Kuvio 4 kuvaa sähköteräslevyjen Bg arvoja, jotka on saavutettu käsittelemällä 3 % piiteräslevyjä sisältäen erilaisia ainesosia (raaka-aineet B-I) vaihtelemalla vain sekundääristä uudelleenkiteytyshehku-tuslämpötilaa alueella 800 - 960°C. Raaka-aineiden A-I koostumus ja käsittelyolosuhteet muut kuin sekundäärisen uudelleenkiteytyshehku-tuksen lämpötila on kuvattu seuraavassa taulukossa 1.

5961 7 --Π—Γ---Γ“)-- § Β ιίΐ :β -Η οοοοοοοοο

HtOÄiH-HCJ ncOCNCNmmCNCNO

•H -H 2 CO -Ρ O 000000000000000000

ffi &2 -P

H C (rt ^ ΟΟΟΟΟΟΟΟΟ ä<D -P g mncnmmmmmm ^ -g ^ Ο ΟΟΟΟΟΟΟΟ

c k. I

Cl S :rp 01 φ :<ti (0 t> >i:(d fN in in in lo in in in in en E en ab'-' r-iDioioioiDintnin

Ilf- 4-1 -HÄI&nJO οοοοοοοοο 2 HS ffl f HO <ΝΓΝ(ΝίΝ(Ν(ΝΟΟΟ

P Ä (fl 3 S Ή ^ OOOOOrteTiOOO

in > 2 -P n-ι +j 5 —____ O LL --------- -h li S:ns B i 11 & | ~ 4J E Ä in > :¾ t*o —li—li—icocon •H -H « E'-' νΟΓ^Γ^Γ'Γ^Γ^Γ'Γ'Ρ' :cö § δ "(0 S >1 ω en > en c __ Φ , 0)

01 I -P

ιΗ φ I +4 ^ 2 oooooommm irt C 0-» -«—*

g 2 g g rorororororocNCMiN G

äslä5 g --—------------ > r-e n Φ

2 0 .H

O CO *11111111 o ^ -—----------- ^ H n P -H 00 (0 m z iiiiiii*! (n trt o co

--- O

ro -H

p > O 111111*11 p __ _______O 2

m C

O -H

Oi 11111*111 p ___° 2 O (0 C H 6 CO 1111*1111 lo ______ ° en

ID 1 C

JQ o O

Oi 111*11111 m--° Mö C- 4->

m C

m -H O -H

□ m 11*111111 I -______ ° u 4J 1 ------------- Φ

tn n rr E

Q CO O O I I I | | | I

Q <C, * * e « o o § ----------- Φ r^ior*aioiooonin 2 i—l r—( i—I i—| rH 04 (N i—I i—I 4-4 CU ΟΟΟΟΟ ΟΟΟΟ S- CO ********* -n< ΟΟΟΟΟΟΟΟΟ g m m m m m cm tt ro

OOOOOOr—li-HO

CO ΟΟΟΟΟΟΟΟΟ Cl ΟΟΟΟΟΟΟΟΟ o

I^IITTS ΕΓ "ETUT “Η" “Π K

8 59617

Kuviosta 4 voidaan havaita, että hyvin korkea Bg arvo voidaan saavuttaa sekundäärisen uudelleenkiteytyshehkutuksen lämpötilalla, ei korkeampi kuin 9-20°C, joka on huomattavasti alempi kuin tavallisesti sekundäärisen uudelleenkiteytyksen hehkutuslämpötila vähintään 1000°C, ja että vaikutus on huomattavasti parannettu samanaikaisesti aineilla Xi tai Xj Se:n ja/tai S:n kera. Lisäksi on selvää, että jos Sb sisällytetään lisäksi raaka-aineeseen, niin Bg arvo vielä paranee. Tällainen ilmiö ilmenee samoin, kun koostumus ja raaka-aineen käsittelyolosuhteet ovat hieman vaihtelevia. Tämän keksinnön mukaisesti toisen uudelleenkitetytyshehkutuksen lämpötila rajoitetaan arvoihin 800-920°C.

Tämä keksintö pyrkii saavuttamaan korkean B0 arvon yhdistämällä 0 seuraavat vaatimukset, ts. samanaikaisesti on Se ja/tai S ainesten Xi ja/tai Xj kera, lopullinen kylmävalssauksen vähennysmäärä 40 - 80 %, ja sekundäärisen uudelleenkiteytyshehkutuksen lämpötila on 800 -920°C. Kuitenkin, jotta saavutetaan paras B0 arvo, on välttämätöntä

O

ottaa huomioon seuraava kohta. Toisin sanoen piiteräsraaka-aineen koostumus, ensimmäisen kylmävalssauksen vähennysmäärä, välihehkutuksen lämpötila ja lopullisen kylmävalssauksen vähennysmäärä tulee valita ja yhdistää niin, että tehdään sekundäärisen uudelleenkitetytyksen lämpötila niin alhaiseksi kuin mahdollista.

Kuviot 6A ja 5B kuvaavat sähköteräslevyjen A ja B magneettista induktiota Bg, jotka levyt on valmistettu seuraavalla tavalla ja jotka kuvaukset on koottu käyttäen sekundääristä uudelleenkiteytyshehkutuksen lämpötilaa ordinaattana ja vähennysmäärien yhdistelmää ensimmäisessä ja toisessa kylmävalssauksessa abskissana. Teräsharkko-valanne A sisältäen 0,033 % C, 3,00 % Si, 0,05 % Mn, 0,017 % Se, 0,003 % S, 0,03 % As ja 0,03 % Sb, tai teräsharkkovalanne B sisältäen 0,029 % C, 3,03 % Si, 0,06 % Mn, 0,016 % Se, 0,004 % S ja 0,04 % As kuumavalssattiin teräslevyn valmistamiseksi, jolla on paksuus noin 3 mm, ja sitten kuumavalssattu teräslevy valmistettiin teräslevyksi omaten lopullisen mitan 0,30 mm erilaisissa vähennys-määrien yndistelmissä ensimmäisessä ja toisessa kylmävalssauksessa, ja lopullinen kylmävalssattu teräslevy saatettiin hiilenpoistoheh-kutukseen 820°C 10 minuuttia kosteavedyssä, edelleen sekundäärinen uudelleenkiteytyshehkutus erilaisissa lämpötiloissa ja sitten puhdis-tushehkutus 1180°C:ssa 5 tuntia kuivavedyssä sähköteräslevyn A tai B valmistamiseksi. Kuvioissa 5A ja 5B alue käyrän yläpuolella omaten varjostusviivoja kuvaa aluetta, jossa sekundäärisen uudelleenkitey- 5961 7 tyksen suhde tulee suuremmaksi kuin 50 % siinä tapauksessa, kun sekundäärinen uudelleenkiteytyshehkutus suoritetaan 20 tunnin aikana. Tällä alueella, kun sekundäärinen uudelleenkiteytyshehku-tuslämpötila on alempi, niin vaadittu aika sekundääriselle uudel-leenkiteytyshenkutukselle on pitempi. Voidaan havaita vertailtaessa kuvioita 5A ja 5B, että on olemassa määrätty vähennysmäärien yhdistelmä ensimmäisessä ja toisessa kylmävalssauksessa, joka tekee sekundäärisen uudelleenkiteytyksen lämpötilan alimmaksi, ja kun sekundäärinen uudelleenkitetytyshehkutus suoritetaan lämpötilassa niin alhaisessa kuin mahdollista riippuen käytössä sopivasta käytettävästä sekundäärisen uudelleenkiteytyshehkutuksen ajasta vähennys-määrien tässä yhdistelmässä täysin sekundääristen uudelleenkitey-tettyjen rakeisten kehittämiseksi, niin korkein Bg arvo voidaan saavuttaa. Lisäksi voidaan havaita kuvioiden 5A ja 5B vertailussa, että sekundäärisen uudelleenkiteytyshehkutuksen lämpötila antaen korkeimman B arvon vaihtelee riippuen raaka-aineen koostumuksesta.

O

Raaka-aineen koostumuksen lisäksi kaikki vaiheet ennen sekundääristä uudelleenkiteytyshehkutusvaihetta vaikuttavat sekundäärisen uudelleenkiteytyshehkutuksen lämpötilaan. Niiden joukossa vähennysmäärien yhdistelmä kylmävalssauksissa on tärkein tekijä. Kuitenkin sekundäärisessä uudelleenkitetytyshehkutuksessa, kun hehkutuslämpötila on alempi, vaaditaan hyvin pitkä hehkutusaika, jotta kehitetään täysin sekundäärisen uudelleenkiteytyksen rakeisuus, ja ylimäärin alhaisella lämpötilalla ei ole mitään kaupallista arvoa. Siten tämän keksinnön mukaisesti sekundäärisen uudelleenkiteytyshehkutuksen lämpötilan alaraja rajoitetaan arvoon 800°C.

Kuten edellä on selitetty, on tarpeellista, että sekundäärinen uudelleenkiteytyshehkutus suoritetaan alimmassa käytännössä sopivassa lämpötilassa alueella 800 - 920°C. Tässä tapauksessa lämpötilaa voidaan pitää vakiona tai sitä kohottaa asteittain tällä lämpötila-alueella.

Kuten edellä on selitetty, se tosiasia, että on olemassa käsittely-olosuhteiden yhdistelmä edellä selitetyissä vaiheissa (erityisesti vähennysmäärien yhdistelmä kylmävalssauksissa), joka tekee sekundäärisen uudelleenkiteytyksen lämpötilan alimmaksi ottamalla huomioon raaka-aineen, joka omaa puhtaan koostumuksen, joka on saatu lisäämällä erityisesti rajoitettuja aineosia piiteräkseen, ja että kun sekundäärinen uudellenkiteytyshehkutus suoritetaan alimmassa käytän- 10 5961 7 nössä sopivassa lämpötilassa yhdistämällä käsittelyolosuhteet täysin sekundääristen uudelleenkiteytettyjen rakeisten kehittämiseksi, niin hyvin korkea ög arvo voidaan saavuttaa, ja nämä seikat ovat ensin havainneet tämän keksinnön keksijät. Nämä tosiasiat ovat tämän keksinnön tärkeimmät kohdat.

Tämän keksinnön mukaisesti edellä selitetyt erityisesti rajoitetut olosuhteet raaka-aineen koostumuksessa, lopullisessa kylmävalssauk-sen vähennysmäärässä ja sekundäärisessä uudelleenkiteytyshehkutuk-sessa yhdistetään, ja tällöin valmistetaan sähköpiiteräslevyjä, joilla on loistava Bg arvo. Sähköpiiteräslevyn käytännön tuotanto edellä selitetyillä perättäisillä vaiheilla selitetään yksityiskohtaisesti.

Tämän keksinnön mukainen raaka-aine sulatetaan hyvin tunnetulla sulatustekniikalla ja muodostetaan teräsvalanteeksi. Luonnollisesti tässä tapauksessa 0^, SiC^, A^O^ jne. sisällöt lasketaan tyhjökä-sittelyllä, ja jatkovalumenetelmää voidaan soveltaa. On tärkeää, että saatu teräsvalanne omaa edellä selitetyn koostumuksen. Seuraava taulukko 2 kuvaa raaka-aineen koostumusta, lopullisen kylmävalssauk-sen vähennysvaaraa, sekundäärisen uudelleenkiteytyksen lämpötilaa ja B0 arvoa tämän keksinnön mukaisissa esimerkeissä. Edellä saatu

O

teräsvalanne kuumavalssataan hyvin tunnetulla menetelmällä. Luonnollisesti teräsvalanne yleensä kuumennetaan noin 1200 - 1350°C:een ennen kuumavalssausta, ja kuumavalssatun levyn paksuus on noin 2 - 4 mm. Sitten kuumavalssausta seuraa kuuman valssatun levyn kylmävalssaus. Mikäli tarpeellista, hehkutus voidaan järjestää noin 850 - 1000°C ennen kylmävalssausta, jotta hajoitetaan uudelleenkiteytettyjen rakeisten koostumuksen rakenne.

Kylmävalssaus suoritetaan yleensä kaksi kertaa, joiden välillä suoritetaan välihehkutus. Tässä tapauksessa lopullinen kylmävalssauksen vä-hennysmäärä on tärkeä, kuten edellä on selitetty. Yleensä vähennys-määrät kylmävalssauksissa ennen lopullista kylmävalssausta eivät ole niin tärkeitä, mutta luonnollisesti näiden vähennysmäärien täytyy olla sopivia arvoja riippuen lopullisesta mitasta ja kuumavalssatun levyn paksuudesta. Kun kylmävalssais suoritetaan kaksi kertaa, niin ensimmäinen kylmävalssaus suoritetaan yleensä vähennysmäärällä noin 30 - 80 %.

On tarpeellista järjestää välihehkutus kylmävalssauksien välillä. Kun 11 59617 välihehkutus suoritetaan lämpötilassa, jossa primäärinen uudelleen-kiteytys täysin loppuu, niin välihehkutuksen tarkoitus voidaan saavuttaa. Välihehkutuslämpötila vaihtelee riippuen raaka-aineen Si sisällöstä ja on tavallisesti noin 750 - 1000°C.

Kylmävalssauksen suorituksen jälkeen saätu teräslevy omaten lopullisen mitan saatetaan tavalliseen hiilenpoistohehkutukseen vähentäen hiilisisältöä teräslevyssä alemmaksi kuin 0,005 % ja muodostaen ok-sidikerroksen sisältäen pääasiassa Si02 teräslevyn pinnalla. Jotta saavutettaisiin tämä tarkoitus, niin jatkuva hehkutus yleensä suoritetaan lämpötilassa 750 - 900°C noin 2-10 minuuttia kosteavedyssä.

Hiilenpoiston tapahduttua tavallinen hehkutuserotin sisältäen pääasiassa MgO lisätään teräslevyyn, ja sitten teräslevy saatetaan nk. korkean lämpötilan hehkutukseen. Yleensä edellä selitetty sekundäärinen uudelleenkiteytyshehkutus suoritetaan tämän korkean lämpötilan hehkutuksen kestäessä. Ts. tavallinen korkeahehkutuslämpötila järjestetään sillä tavoin, että lämpötila pidetään määrätyssä lämpötilassa tai kohotetaan asteittain alueella 800 - 920°C, jolloin sekundääriset uudelleenkiteytyneet rakeisuudet täysin kehittyvät. Sekundäärisessä uudelleenkiteytyshehkutuksessa hehkutusaika määritetään riippuen hehkutuslämpötilasta ja se on tavallisesti 10 - 100 tuntia.

Kun sekundääriset uudelleenkiteytetyt rakeisuudet ovat täysin kehittyneet, niin hehkutus pysäytetään. Kuitenkin jotta poistettaisiin teräkseen sisältyneet epäpuhtaudet, niin on suositeltavaa, että lämpötila edelleen kohotetaan ja teräs pidetään kuivavedyssä, joka pidetään lämpötilassa 1100 - 1200°C useita tunteja. Kuten havaitaan seu-raavasta taulukosta 2, niin sähköteräslevyjen Bg arvo, jotka ovat saadut edellä selitetyillä perättäisillä vaiheilla vaihdelleen riippuen Si sisällöstä raaka-aineissa, on tavallisesti enemmän kuin 1,88 Wb/m2.

5961 7 ^ L·,

CM

β O oo CM Ο σ> σ> CN COCMOH<MCOO>HCOt^ s σι oo <31 cn ω oo σι οοοιασισιοιαοιοιοι 00 * " *> * » * * ««ο*·*»**#.*

® S rl H rl H rl H H fHfHrHi—Ir—IrHrHrHrHf-H

n**

M

a a (β

3) I +j H

(0 ·Η 3 ·ιΗ •H X M X» fcCX«

909)3)(¾ OOOOOOO OOOOOOOOOO

aflDXJFj lo .a- uo lo d- Loa-toa-LOcor~LOCNCN

Ό rl 10 s» 00 00 CO 00 00 00 00 oooooooocooooooooooo C H >>H Λ

3 3) -μ O

X τ> >1 G O

3) 3 3) a) L-* to 3 μ (0 - I 3) 90 CO I r-L I g M 03 dP •H rH 3 >i —' μ o) c

rHJ^tOfJaO Ό LO o O O LO o l0Ol0Ol0l0l0Ol0O

3 (0 3) μ to lo to to to r» lor^top^ior^LOtot^co CX e H ,C 9fl Q 3) (Ö 90 90 J » > > g 0

LO

rH lO O (H

rH LO LO O rl o

r O * ·» O (M

id o ·* o o * ·>

(0 il O il il O O

O 3 il ·Η Λ co il n 3) O Cu £ O. - C 3

C O CO O

<N *rl rH O CN LO LO CO II O LO O CN LO

(0 fO(N(NHHjrld(NH CN CN CO LO rH CO (O

O OOOOOOOÖOOootoOOcOLOOfO

X 3 »»»»·*«>·*·» *» *»oo ·>>«··>·> X 3 OOOOOOO OO r r o o o o o o 3 £ il II II II II il n u n O O n n il n il il <H to (0 (0 (0 ·Η ·Η ·Η Λ Λ II II G G ·Η ·Η β ·Η 3 <<<<ΒΒΗ) IQ ..... —........ » — ..........— - .1 ΜΙ . . . — Η Ο LO CN Ο 00 LO CN Ο

Λ CN H H HCNrHCOrH

CO OO O O O O O O

** ί' Λ ft «S A (L ft

OO O OOOOO

rH O O O O O LO LO O lO CN O O lO rH O

3) CN CN CN CN CN CN rH rl ί N CN CN CO CN CN CN

(Λ OOOOOOO ooo oooooo * Ä Λ Λ # Λ ^ M A «k #*·»*#**«·« OOOOOOO ooo oooooo

CO O O lo O co lo cocoLOOrHj-roO-3-LO

rH rH rH O CN O H OOHCOrHOOrHOrH

OOOOOOO OOOOOOOOOO

___ OOOOOOO o ooooooooo G — ~

£ J- LO LO LO LO J- CD LOC»lOLO(OCOr^LOLOLO

OOOOOOO OOOOOOOOOO

OOOOOOO OOOOO OOOOO

O 00 LO CN LO CN ^ OCNiOLOrjrHLOOOOOO

O CO CO CN CO CN m CO rt^J-COCNCOCOCNCNCNCO

OOOOOOO OOOOOOOOOO

OOOOOOO OOOOOOOOOO

•rl LO LO J- O 00 a- 00 CTiHlOCNOCDCOCNlOO

C/J CN ι-H CN CN CN CN CN HCNCNCNCNCNCNCNCOCO

co co co co co co ro cococococococococncn

•S O

W·· rH CN 00 J- lO LO C' OOCTlOHCNCOJ-LOCDP»

· ^ g - rHrHrHrHrHrHrHrH

Claims (4)

13 5961 7

1. Menetelmä suunnattujen sähköteräslevyjen valmistamiseksi, joilla 2 on hyvin korkea magneettinen induktio, enemmän kuin 1,85 Wb/m , ja jossa menetelmässä piiteräsraaka-aine, joka sisältää vähemmän kuin 4 % piitä ja vähemmän kuin 0,06 % hiiltä, kuumavalssataan ja valmismittaisen kylmävalssatun levyn aikaansaamiseksi saatetaan toistuviin hehkutuksiin ja kylmävalssauksiin ja saatu levy saatetaan hiilenpoistoon ja lopulliseen hehkutukseen sekundääristen uu-delleenkiteytettyjen (110)/001/-suuntauksen omaavien rakeiden kehittämiseksi, tunnettu siitä, että käytetään materiaalia, joka sisältää rikkiä ja/tai seleeniä yhteismääränä 0,005 - 0,1 %, että piiteräsraaka-aineessa on ennen kuumavalssausta vähintään toista molemmista aineista (Xi ja X.), jolloin aineena (X^) on ainakin yksi aineista arseeni, vismutti, lyijy, fosfori ja tina kokonaismäärässä 0,015 - 0,4 % ja aineena (X^) on nikkeli ja/tai kupari kokonaismäärästä 0,2 - 1,0 %, ja että loppukylmävalssaus suoritetaan 40 - 80-prosenttisella pelkistyksellä ja sekundääristen uudelleenki-teytettyjen rakeiden loppuunkehitys suoritetaan lämpötilassa 800 -920°C loppuhehkutuksessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sähköteräslevy saatetaan 800 - 920°C:ssa suoritettavaan sekundääriseen uudelleenkiteytyshehkutukseen liittyen puhdistushehku-tuksen alaiseksi 1100 - 1200°C:ssa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään raaka-ainetta, joka ennen kuumavalssausta sisältää lisäksi 0,005 - 0,2 % antimonia.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että käytetään raaka-ainetta, joka ennen kuumavalssausta sisältää lisäksi 0,02 - 0,2 % mangaania.