FI59618B - Foerfarande foer framstaellning av kristallorienterade el-staolskivor med hoeg magnetisk induktion - Google Patents

Description

-·Ι rRl KUULUTUSJULKAISU ς Q (L A Q

j&K W <11>UTLÄGGNINGSSKIUFT8961 8 C (45) Γ J t Γ' r ttl siy“rnc t y ID "9 19 :< 1 ^ T ^ (51) Kv.ik.3/i«.a.3 C 22 C 38/04 SUOMI—FINLAND (21) p»unttih«k«mu»-p«t«rt«»«ei«nin* 90/γί+ (22) Hakamttpilvl — Amttknlnpdtf 11.01.7^ ^ ^ (23) Alkupttvi—GlMghtttdag lU. 01.

(41) Tullut lulklMkal — Bllvlt offuntllf 15.07.75 (»»tantti. J* rekisterihallitus Nlhttrikslpe™ kuuLJullataun pvm. -

Patent- OCh refisterstyrelsen ' ' Anaekan utla|d och utl.*krlft*n publlcand 29·05.81 (32)(33)(31) PjT^ttty etuoikeus —Bsgird prloritat (71) Kawasaki Steel Corporation, No. 1-28, 1-Chome, Kitahonmachi-Dori,

Fukiai-ku, Kobe City, Japani-Japan(JP) (72) Takuichi Imanaka, Chiba City, Takahiro Kan, Chiba City,

Yoshio Obata, Chiba City, Toru Sato, Chiba City, Japani-Japan(jP) (7^+) Leitzinger Oy (5^) Menetelmä kidesuunnattujen sähköteräslevyjen valmistamiseksi, joilla on korkea magneettinen induktio - Förfarande för framställhing av kristallorienterade el-stälskivor med hög magnetisk induktion

Keksinnön kohteena on menetelmä sähköteräslevyjen valmistamiseksi, 2 joilla on (110)/001/-suuntaus ja Bg-arvo yli 1,85 VJb/m .

Tekniikan tasossa on tunnettua valmistaa kidesuunnattuja sähköteräs-levyjä, joilla on normaaleihin piiteräksiin nähden parannetut magneettiset ominaisuudet ja vähäisemmät rautahäviöt. Esim. US-patent-ti.julkaisusta 3 556 873 tunnetaan menetelmä seleenipi.toisen pii.te-räksen valmistamiseksi., jolla on (110)/001/-suuntaus valli tsevana ja jossa käytetään hyväksi mangaaniselenidin kykyä saada aikaan määrätyillä edellytyksillä vaadittu kidesuuntaus. Koska pelkkä seleenin lisääminen ei vielä välttämättä johda vaaditun kidesuuntauk-sen aikaansaamiseen, käytetään tunnetussa menetelmässä hyvin rikki-köyhää piiterästä lähtömateriaalina, jossa hiilen, mangaanin ja seleenin pitoisuuksien täytyy olla huolellisesti toisiinsa nähden mitoitetut. Erityisesti täytyy vaadittavaa mangaaniselenidin muodostusta silmälläpitäen olla mangaanipatoisuus huolellisesti mitoitettu seleenipitoisuuteen nähden, jotta varmistetaan, että seleenin lisääminen todellakin saa aikaan vaaditun kidesuuntauksen. Tämän johdosta käytetään tunnetussa menetelmässä lähtömateriaalia, joka sisältää 0,02 - 0,07 % hiiltä, 2 - 4 % piitä, vähintäin 0,045 % mangaania, vähemmän kuin 0,008 % rikkiä ja 0,01 - 0*1 % seleeniä. Tämä läh-1 5961 8 tömateriaali aluksi kuumavalssataan, sitten normalisoidaan ja kyl-mävalssataan välimitoitukseen, mikä jälkeen seuraa uusi normalisointi ja kylmävalssaus lopulliseen mitoitukseen. Loppukylmävals-sauksen jälkeen materiaali saatetaan hiilenpoistohehkutuksen ja lopullisen puhdistus- ja teksturoi.nti.hehkutuksen alai seksi , joissa käytetään aina 1117°C:een kohoavia lämpötiloja.

Tämä tunnettu menetelmä on sikäli epäedullinen, että sillä valmistetulla kidesuunnatulla sähköteräslevyllä BR-arvo ei missään ta-pauksessa voi ylittää 1,85 Wb/m , ja loppuhehkutuksissa tarvitaan yli 1000°C lämpötiloja, mistä on seurauksena suuri energian kulutus ja tulenkestävien hehkutusuunivuorausten suuri tarve. Tunnetun menetelmän lisäepäkohta on nähtävissä siinä, että lähtömateriaalissa täytyy olla mangaania välttämättömänä komponenttina. Täten on tunnettu menetelmä rajoittunut mangaanipitoisten sähköterästen käsittelyyn .

DT-hakemusjulkaisusta 1 920 968 tunnetaan menetelmä korkean magneettisen induktion omaavien magneettilevyjen käsittelemiseksi, joka perustuu alumiininitridin erottamiseen kiteiden kasvuinhibiiteiksi. Tästä syystä täytyy tämän tunnetun menetelmän lähtömateriaalin sisältää alumiinia ja typpeä sopivissa määräsuhteissa. Tässä tunnetussa menetelmässä tällainen lähtömateriaali kuumavalssataan ja sitten toistuvien kylmävalssausten ja välihehkutusten avulla saatetaan lopulliseen mitoitukseen, jolloin ennen lopullista kylmävalssausta pelkistysasteella 65 - 95 % suoritetaan välihehkutus γ-muuttumisläm-pötilassa, josta lämpötilasta materiaali äkki. jäähdytetään alle 750 - 950°C lämpötilaan, niin että alumiininitridin erottuminen tapahtuu vaaditussa määrässä ja muodossa. Lopuksi tapahtuu loppu-hehkutus yli 800°C:een, jotta aikaansaadaan sekundäärinen uudelleen-kiteytyminen valssaussuunnassa. Sikäli kun alumiininitridin (A1N) erottuminen, joka muodostaa tunnetun menetelmän perustan, ei tule estetyksi, voi lähtömateriaali sisältää myös pieniä määriä rikkiä, seleeniä yms. Mainitussa hakemsujulkaisussa kuitenkin korostetaan, että nimenomaan AIN-erottumiset kykenevät aikaansaamaan selektiivisen kiteiden kasvun valssaussuunnassa.

Tämä tunnettu menetelmä on sikäli epäedullinen, että sillä ei. kyetä aikaansaamaan teräslevyjä, joiden Bg-arvo on yli. 1,8 5 VJb/m , minkä lisäksi tulee se epäkohta, että on suoritettava lukuisia lämpökäsit-telyvaiheita vaaditun A1N erottumisen aikaansaamiseksi.

3 59618

Keksinnön tarkoituksena on näin ollen saada aikaan menetelmä, jolla teknisesti yksinkertaisella tavalla on mahdollista valmistaa kide- 2 suunnattuja sähkölevyjä, joiden Bg-arvo on yli 1,85 Wb/m .

Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi on keksinnön mukainen menetelmä tunnettu siitä, että lähtömateriaalina toimiva piiteräs, jossa on vähemmän kuin 0,06 % hiiltä, vähemmän kuin 4 % piitä, 0,005 - 0,2 % antimonia, 0,008 - 0,1 % seleeniä ja/tai rikkiä, kuumavalssataan, hehkutetaan ja mahdollisesti toistettavien kylmävalssausten ja väli-hehkutusten avulla, 40 - 85 %:n pelkistysasteella loppukylmävals-sauksessa valssataan lopulliseen paksuuteen, ja että kylmävalssat-tu levy saatetaan hiilenpoistohehkutukseen sekä 10 - 120 tuntiseen hehkutukseen sekundääristä uudelleenkiteytymistä varten lämpötiloissa 800 - 920°C.

Edullisimmin lähtömateriaali sisältää 0,02 - 0,2 % mangaania, jolloin on lisäksi edullista, että lähtömateriaali, sisältää vähemmän kuin 0,5 % kromia, niobia, vanadiumia, volfrämiä, booria, titaania, zirkoniumia tai tantaalia.

Sopivimmin lähtömateriaali sisältää telluuria, jolloin seleeni ja/tai rikki on osittain korvattu telluurilla.

Tällöin on lisäksi osoittautunut edulliseksi, että lähtömateriaalin antimonimäärä on 0,012 - 0,045 % ja että loppukylmävalssaus suoritetaan pelkistysasteella 50 - 77 %.

Keksinnöllä aikaansaatu tekninen edistys on ensisijaisesti nähtävissä siinä, että keksinnön mukainen menetelmä tekee mahdolliseksi valmistaa teknisesti yksinkertaisella ja taloudellisesti edullisella tavalla kidesuunattuja teräksiä, joilla on aikaisemmin saavuttamattoman edulliset magneettiset ominaisuudet, toisin sanoen Bg-arvo yli.

1,85 Wb/m^.

Mainitulla Bg-arvolla on ymmärrettävä magneettista induktiota magneettikentän voimakkuudella 800 A/m.

Yleensä valmistettaessa kidesuunnattuja sähköteräslevyjä sisältävät kuumavalssatut lähtöaineet sopivan määrän inhibiittejä, jotka hehkutuksen aikana estävät normaalin kidekasvun, ja lähtöaineet kylmävals-sataan lopulliseen levypaksuuteen, jolloin suoritetaan tarvittavassa 4 59618 määrin välihehkutuksia. Täten käsitellyt levyt saatetaan sitten hiilenpoistoon ja korkeassa lämpötilassa 1100 - 1200°C sekundääriseen uudelleenkiteytyshehkutukseen, jotta aikaansaadaan selektiivisesti kidekasvua, jolla on (110)/001/-suuntaus. Mainittua suuntausta vastaamattomien kiteytymien kasvua estetään pienillä erottumilla mangaanisulfidia, mangaaniselenidiä tai alumiininitridiä tms., jotka ovat erottuneet kiderajoille.

Keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi, on tarpeellista, että antimonia ja ainakin toista aineista seleeni ja telluuri esiintyy lähtömateriaalina käytetyssä piiteräksessä.

Antimonin käyttö selektiivisen kidekasvun ohjaami seen primääri ki teytymisessä on tunnettua jo japanilaisesta patenttijulkaisusta 8214/64, jolloin lähtömateriaalissa tulee olla 0,005 - 0,1 % antimonia .

Keksintö perustuu sille johtoajatukselle, että antimonin ehkäisevää vaikutusta niiden primäärikiteiden kidekasvuun, joiden suuntaus huomattavasti poikkeaa (110)/001/-suuntauksesta, vahvistetaan huomattavasti seleenin tai rikin avulla. Toistuvien kylmävalssausten jälkeen, kun lähtömateriaali on halutussa lopullisessa levypaksuudessa, saatetaan käsitelty levy primääriseen uudelleenkiteytyshehkutukseen, jonka vaikutuksesta myös aikaansaadaan hiilen poisto. Tähän liittyvä loppuhehkutus palvelee sekundääristen uudelleenkiteytyneiden kitey-tymien kasvattamiseksi, joilla on (110)/001/-suuntaus.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuviot IA ja IB esittävät kaavioita, jotka kuvaavat rikki- ja seleenipitoisuuksien ja magneettisen induktion välisiä riippuvuuksia .

Kuvio 2 esittää kaaviota, joka kuvaa antimonipitoi.suuden ja Bg-arvon välistä riippuvuutta määrätyi llä S- ja Se-pi.toi suuksi 11a.

Kuvio 3 esittää kaaviota, joka kuvaa Bg-arvon riippuvuutta sekundää-rikiteytymisen lämpötilasta keksinnön mukaisesti käsitellyllä näytteellä A ja tähänastisella tavalla käsitellyllä näytteellä B.

5 59618

Kuvio 4 esittää kaaviota, joka kuvaa Bg-arvon suhdetta rautahäviöi-hin määrätyllä antimoni pitoisuudella valmistuotteessa, ja kuvio 5 esittää kaaviota, joka kuvaa valssauskertojen vaikutusta Bg-arvoon käytettäessä keksinnön mukaisesti seleeni- ja antimonipitoista lähtömateriaalia ja toisaalta yksinomaan seleenipitoista lähtömateri aalia.

Kuviot IA ja IB esittävät tyypillisiä riippuvuuksia rikki- ja seleenipitoisuuksien ja magneettisen induktion Bg välillä, kun kyseessä on seuraavalla tavalla valmistetut tuotteet: 3 mm paksut kuumavals-satut levyt, jotka oli sulatettu sähköuunissa ja sisälsivät noin 3 % piitä ja noin 0,03 % antimonia, hehkutettiin 5 minuutin ajan lämpötilassa 900°C. Sen jälkeen nämä levyt kylmävalssatti.in paksuuden pienentyessä 60 - 85 % samalla kun suoritettiin 5 minuutin väli-hehkutus lämpötilassa 950°C. Viimeisessä kylmävalssauksessa levyjen paksuus pieneni 40 - 80 %, jolloin saavutettiin loppupaksuus 0,30 -0,35 mm. Levyille suoritettiin hiilenpoisto kosteassa vetyilmakehäs-sä lämpötilassa 820°C ja 50 tuntia kestävä sekundääri.uudelleenki-teytyshehkutus suoritettiin lämpötilassa 850°C ja uuni.hehkutus lämpötilassa 1200°C. Seleenin pitoisuudella 0,012 - 0,045 % ja rikin pitoisuudella 0,012 - 0,045 % saavutettiin niinkin korkea B0-arvo 2 ö kui.n 1,90 Wb/m .

Kuviossa 2 esitetty kaavio kuvaa magneettista induktiota saadulla tuotteella, jota käsiteltiin seuraavasti: Sähköuunissa sulatettua teräsharkkoa, joka sisältää noin 3 % Si, 0 - 0,20 % Sb, 0,02 - 0,04 % Se, 0,001 - 0,008 % tai 0,02 - 0,05 % S, samoissa vaiheissa kuin kuviossa 1 on esitetty. Kuviosta 2 voidaan havaita, että kun vähintään toista aineista Se ja S sisältyy piiteräsvalanteeseen, joka sisältää 0,005 - 0,20 % Sb, niin Bg arvot ovat parempia kuin niissä tapauksissa, joissa on 0,005 - 0,20 % Sb yksistään, 0,02 - 0,05 % S yksistään tai 0,02 - 0,04 % Se yksistään. Kun Sb sisältö on vähemmän kuin 0,005 %, vieläpä jos Se ja/tai S on lisätty, niin 2

Bg arvot eivät ylitä 1,85 Wb/m , ja myös jos Sb ylittää 0,2 %, niin Bg arvo laskee ja magneettiset ominaisuudet huononevat. Kun Sb määrä on enemmän kuin 0,005 % mutta vähemmän kuin 0,2 %, niin BD arvoa voi-

O

daan parantaa. Erityisesti kun Sb on alueella 0,01 - 0,1 %, niin Bg arvoon ei huomattavasti, vaikuta Sb sisältö ja Sb alueella 0,02 -0,04 %, korkein Bg arvo voidaan saavuttaa.

Toisaalta, kuten esitetään kuviossa IA, kun Se ja S määrien summa on 5961 8 vähemmän kuin 0,008 %, niin ei voida saavuttaa haluttua Bg arvoa. Se ja S määrien suuri li säys tuskin vai kiittää Bg arvoon, mutta kuuma-haurautta voi ilmaantua kuumavalssauksessa ja rautahävi.Ö on ilman muuta huonontunut johtuen Se ja S jäännöksestä. Siten liian suuri lisäys aineita Se tai S ei ole suositeltavaa ottamalla huomioon teollisuustuotannon. Siten yläraja-aineiden Se ja S määrien summalle on määritetty olevan 0,10 %.

C on rajoitettu pienemmäksi kuin 0,06 %. Tämä rajoitus on määritetty hi.ilenpoi.ston taloudellisuuden välttämättömyyden vuoksi, sillä C sisältö täytyy laskea vähemmäksi, kuin noin 0,005 % hiilenpoi.stovaihees-sa, jotta kehitettäisiin haluttuja sekundäärikiteitä. Si määrä on rajoitettu vähemmäksi kuin 4 % hyvän kylmätyöstettävyyden varmistamiseksi.

Kuten edellä on selitetty, tässä keksinnössä on oleellista se, että Sb ja ainakin toista aineista Se ja S sisältyy piiteräkseen, mutta on selvää, että hyvin tunnettuja aineita, joita lisätään tavallisiin pii-teräksiin, on läsnä. Esimerkiksi on suositeltavaa käyttää 0,02 - 0,2 % Mn. Li säksi on salli ttavaa korvata Se tai S Te :11a, joka on hyvin tunnettu primäärisen kidekasvun estoai.ne, minkä lisäksi voidaan vielä lisätä Te. Edelleen estoaineita Cr, Nb, V, W, B, Ti, Zr ja Ta voidaan lisätä määrässä vähemmän kuin 0,5 %. Pienet alumiinipitoisuudet, esim. alle 0,02 %, joita käytetään hapetuksen estämiseen, eivät ole haitallisia. Kuitenkin Ai, jäännösmäärä on valmistuotteessa tavallisesti vähemmän kuin 0,005 %.

Tämän keksinnön mukainen piiteräsharkko valmistetaan tavallisesti hyvin tunnetulla teräksen valmistusprosessilla ja siten valmistettu pii-teräsvalanne kuumavalssataan hyvin tunnetulla menetelmällä sekä siten saatu kuumavalssattu levy saatetaan adbnakin yhteen päästövaiheeseen ja ainakin yhteen kylmävalssausvaiheeseen ja lopulliseen levypaksuuteen, ja si.tten hi.ilenpoistovaiheeseen ja sen jälkeen lopulliseen päästö-vaiheeseen sekundääristen uudelleenkiteytymi sytimien kehittämiseksi, joissa on (110)/001/-suuntaus.

Tavat näiden perättäisten vaiheiden suorittamiseksi selitetään yksityiskohtaisesti seuraavassa.

Tämän keksinnön mukaisen raaka-aineen sulattamiseksi voidaan käyttää LD konvertteria, sähköuunia, lieskauunia ja muita tunnettuja teräksen-valmistusprosesseja sekä tyhjökäsittely- tai tyhjösulatusprosessia voidaan käyttää yhdessä. Lisäksi keinot harkon eli valanteen valmis- 7 5961 8 tamiseksi voidaan järjestää tavallisella muottivalulla ja jatkuvalla valulla.

Tässä keksinnössä on oleellista käyttää raaka-ainetta sisältäen Se tai S lisäyksenä Sb määrään, mutta Se tai S lisäystä aineeseen on jo ehdotettu ja tämä lisäys voidaan järjestää jollakin tunnetulla prosessilla. Esimerkiksi aineita voidaan lisätä sulatettuun teräkseen harkon valmistuksessa ja edelleen voidaan järjestää näitä lisäämällä sopiva määrä Se tai S päästöerottimeen käytettäväksi lopullisessa päästössä.

Saadut teräsharkot tai liuskat valmistettuna jatkuvalla valulla voidaan kuumavalssata hyvin tunnetulla menetelmällä. Yleensä liuskat ja levyt kuumavalssataan ja kehitetään jatkuvissa kuumanauhavalssaus-koneissa, yleensä sen jälkeen kun ne ovat kuumennetut edullisesti lämpötilaan 1200 - 1350°C. Kuumavalssatun levyn paksuus riippuu seu-raavasta kylmävalssausvaiheesta, mutta se on yleensä noin 2-5 mm.

Sitten kuumavalssattu levy kylmävalssataan ja tämän keksinnön mukaisesti kylmävalssaus suoritetaan ainakin kerran, mutta jotta saataisiin korkea tämän keksinnön mukaisen tuotteen Bg arvo, niin on tarpeellista kiinnittää täysi huomio lopulliseen kylmävalssausmäärään.

Kuvio 5 on kaavio kuvaten Bg arvon suhdetta lopulliseen kylmävalssausmäärään, kun sula teräs sisältää noin 3 % Si, noin 0,06 % Mn, 0,03 % C, ja 0,003 % S on lisätty (a) 0,018 % Se ja 0,030 % Sb ja (b) 0,015 % Se kanssa, jotta valmistetaan harkkoja, joista kukin on käsitelty samalla tavoin, kuten on selitetty kuvioiden 1 ja 2 yhteydessä. Tästä kuviosta havaitaan, että tämän keksinnön mukaisesti aineessa korkea Bg arvo voidaan saavuttaa alueella 40 - 85 % lopullisen kylmävalssauk- sen määrällä. Erityisesti kylmävalssausmäärä 50 - 77 % antaa B„ arvon 2 ö enemmän kuin 1,90 Wb/m . Toisaalta kun lopullinen kylmävalssausmäärä ylittää 85 %, niin primääriset uudelleenkiteytetyt ytimet, joiden suuntaus suuresti poikkeaa suuntauksesta (110)/001/, ovat myös kehittyneet ja edulliset sekundääriset uudelleenkiteytetyt ytimet eivät ole kehittyneet tyydyttävästi. Tuloksena Bg arvo on nopeasti huonontunut. Lisäisi, kun mainittu määrä on vähemmän kuin 40 %, niin voidaan saavuttaa suuri kasvu sekundäärisillä uudelleenkiteytetyillä ytimillä, mutta niiden /100/ akselit tulevat hajalleen suunnatuiksi, valssaussuuntaan nähden ja Bg arvoa korkeampaa kuin 1,85 Wb/m ei voida saavuttaa.

Kylmävalssaus suoritetaan tavallisesti kahdesti ja kahden kylmävals- 8 5961 8 sauksen välillä suoritetaan välihehkutus 850 - 1100°C. Ensimmäisen valssauksen tapauksessa vähennysmäärä on noin 60 - 85 %. Kuitenkin on mahdollista, että kuumavalssatut levyt vähennetään lopulliseen mittaan yhdessä kylmävalssausvaiheessa, jolloin BQ arvo on enemmän kuin 2 ° 1,85 Wb/m , ja tämä voidaan saavuttaa. Siinä tapauksessa kun kuuma- valssattu levy saatetaan hehkutukseen lämpötilassa 850 - 1100°C, jotta kuumavalssattu rakenne tulisi homogeeniseksi, niin voidaan saavuttaa edullinen tulos. Nämä hehkutukset tavallisesti suoritetaan jatkuvalla uunilla, mutta ne voidaan järjestää myös muilla keinoin, kuten laatikkohehkutuksella ja sellaisella.

Teräslevy omaten halutun levypaksuuden lopullisen kylmävalssauksen jälkeen saatetaan hiilenpoistohehkutukseen. Tämä hehkutus pyrkii kyl-mävalssatun rakenteen muutoksella primääriseen uudelleenkiteytettyyn rakenteeseen ja samanaikaisesti C poistoon, joka on harmillista sekundääristen uudelleenkiteytettyjen ytimien kasvulle suuntauksella (110) /001/ lopullisessa päästössä. Esimerkiksi mainittu hehkutus suoritetaan märkävedyssä lämpötilassa 750 - 850°C 5-15 minuuttia ja jotain muuta tunnettua prosessia voidaan käyttää.

Lopullinen päästö suoritetaan, jotta kasvatettaisiin sekundäärisiä uudelleenkiteytettyjä ytimiä (110)/001/-suuntauksella ja vähennettäisiin jääviä epäpuhtauksia, jotka ovat ikäviä rautahäviöarvolle. Tavallisessa käytännössä lämpötila kohotetaan suoraan viivytyksittä korkeammalle kuin 1000°C laatikkohehkutuksella ja tämä lämpötila pidetään, kunnes tarkoitukset ovat saavutetut. Tämän keksinnön mukaisesti kuitenkin sekundäärinen uudelleenkiteytyshehkutus ja puhdistusheh-kutus aikaansaadaan eri lämpötila-alueilla. Nimittäin sekundäärinen uudelleenkiteytyshehkutuslämpötila on toivottava olevan niin alhainen kuin mahdollista, mikäli sekundäärisiä uudelleenkiteytysytimi.ä voidaan kehittää, ja tällaisilla keinoilla Bg arvo kohotetaan paljon korkeammalle kuin siten, että tavallisilla vaiheilla pidetään korkea lämpötila. Bg arvo on riittävän korkea myös jos sekundäärinen uudelleenkiteytyshehkutus on täydellinen ja päättynyt, mutta jotta laskettaisiin tuotteen rautahäviötä, on toivottavaa lisätä sitten puhdis-tushehkutus korkeassa lämpötilassa pitäen lämpötilan, joka ei tule γ alueelle. Tämä lämpötila puhdistushehkutusta varten riippuu Si sisällöstä. Tämä lopullinen hehkutus suoritetaan laatikkohehkutuksella käyttämällä hehkutuserotinta, kuten magnesi.umoksidia.

Kuvio 3 kuvaa saatua tulosta raaka-aineesta A (levypaksuus: 3,0 mm) 5961 8 sisältäen 3,3 % Si, 0,02 % Sb, 0,015 % Se ja tavallisesta raaka-aineesta B (levypaksuus: 2,0 mm) sisältäen 3,3 % Si, ei Sb lisäystä ja 0,015 % Se. Molemmat raaka-aineet A ja B saatetaan primääriseen kylmävalssaukseen vähennysmäärällä 70 %, välihehkutukseen 950°C 5 minuuttia ja sitten sekundääriseen kylmävalssaukseen vähennysmäärällä 67 % A varten ja 50 % B varten lopullisen mitan 0,30 mm aikaansaamiseksi ja sitten hiilenpoistohehkutus märkävedyssä 820°C. Sitten kylmävalssattu levy saatetaan sekundääriseen uudelleenkiteytyshehku-tukseen lämpötilassa 840 - 960°C 80 tuntia I^rssa ja sitten lopullinen hehkutus 1180°C 5 tuntia.

Kuten havaitaan kuviossa 3, kun lämpötila sekundääristä uudelleenki-teytystä varten on alempi, niin Bg magneettinen ominaisuus on huomattavasti parantunut. Lisäksi piisisältö sisältäen Sb ja Se on erityisen huomattava Bg arvon parannuksessa.

Kuvio 3 kuvaa sitä, että sekundäärinen uudelleenki. teytyshehkutusläm- pötila, korkeampi kuin 930°C, ei täysin paranna Bft arvoa ja on vaikea 2 ö saavuttaa Bg arvo korkeampi kuin 1,85 Wb/m . Toisaalta sekundäärinen uudelleenkiteytys tapahtuu myös hehkuttamalla lämpötilassa alempi kuin 800°C, mutta tämä ottaa pitemmän ajan ja se ei ole taloudellisesti hyvä. Siten tämän keksinnön mukaisesti sekundäärinen uudelleenkitey-tyslämpötila on suositeltava olevan 800 - 920°C. Keksinnön toisen periaatteen mukaisesti on täydellinen kehitys sekundäärisellä uudel-leenkiteytysytimellä alemmassa lämpötilassa ja tarkoitusta varten lämpötila 800 - 920°C pidetään 10 - 120 tuntia tai tällä lämpötila-alueella lämpötila asteittaisesta kohotetaan, esimerkiksi määrällä 0,5 - 10°C/h.

Kuten on jo tunnettua, Se ja S sisältyen teräslevyyn, sitten kun ne ovat toimineet sekundäärisen uudelleenkiteytysytimen kasvattamiseksi suuntauksella (110)/001/ lopullisessa päästössä, poistetaan tai niitä vähennetään niin paljon kuin mahdollista, sillä nämä aineet ovat ikäviä rautahäviön suhteen. Se ja S poisto voidaan saavuttaa järjestämällä hehkutus I^ssa pitkän ajan, ja erityisesti kun Si on korkeampi kuin 2,0 %, hehkuttamalla lämpötilassa korkeammalla kuin 1000°C, S ja Se poistetaan. Toisaalta Sb omaa aktiviteetin estäen primääristen uudelleenki.teytyneiden yti.mien kasvua, ja kuten esitetään kuviossa 4, myös jos Sb jää teräslevyyn, niin se ei vaikuta rau-tahäviöarvon huonontumiseen. Tämä on hyvin ominaista ja ei. ole tarpeellista erityisesti, poistaa Sb lopullisessa hehkutuksessa.

10 5961 8

Seuraavat esimerkit ovat esitetyt tämän keksinnön kuvaustarkoituksessa, eivätkä ole tarkoitetut rajoittamaan sitä. Termi tässä käytettynä tarkoittaa painoa.

Esimerkki 1

Piiteräsharkko sisältäen 0,020 % C, 2,90 % Si, 0,06 % Mn, 0,030 % Sb ja 0,020 % Se esivalssattiin ja sitten kuumennettiin 1250°C 1 tunnin ajan, jota seurasi jatkuva kuumavalssausvaihe 3 mm paksuuteen, primäärinen kylmävalssaus vähennysmäärällä 75 % ja sitten hehkutus 900°C 5 minuuttia sekä lopuksi kylmävalssaus vähennysmäärällä 60 % 0,3 mm:n paksuuteen. Sitten levy hiilipoistettiin märkävedyssä 820°C 5 minuuttia ja lopuksi hehkutettiin. Lopullisessa hehkutuksessa lämpötila pidettiin 870°C 20 tunnin ajan sekundääristen uudel-leenkiteytyneiden ytimien kehittämiseksi täysin ja sitten lämpötila kohotettiin 1200°C ja pidettiin 5 tuntia tässä lämpötilassa. Tuloksena siten saadun tuotteen magneettiset ominaisuudet olivat seuraavat: B8 : 1,91 wb/m2 W17/50 : w/k*

Esimerkki 2

Piiteräsharkko sisältäen 0,03 % C, 2,95 % Si, 0,056 % Mn, 0,022 % Sb, 0,009 % S ja 0,015 % Se esivalssattiin ja sitten kuumennettiin 1320°C 1 tunnin ajan, jota seurasi jatkuva kuumavalssausvaihe 2 mm paksuuteen ja sitten kerran jäähdytettiin ja jatkuvasti hehkutettiin N2 ilmakehässä 5 minuutin ajan 900°C. Sitten suoritettiin primäärinen kylmävalssaus vähennysmäärällä 50 %, jotta saatiin levy omaten 0,30 mm paksuuden. Sitten järjestettiin hiilenpoistohehkutus 820°C 5 minuuttia ja edelleen tavallinen laatikkohehkutus suoritettiin 1180°C 5 tuntia. Tuloksena saatiin piiteräslevy, joka omasi seuraavat ominaisuudet.

Bg : 1,88 wb/m^ W17/50 : 1'il* ”/k*

Esimerkki 3

Piiteräsvalanne sisältäen 0,025 % C, 3,25 % Si, 0,019 % Sb, 0,020 % Se ja jäännösmäärän S (0,004 %) kuumavalssattiin 3 mm paksuuteen ja pääs- 11 5961 8 tettiin 970°C 5 minuuttia, sitten järjestettiin primääri kylmävals-saus vähennysmäärällä 75 % ja sekundäärinen kylinä valssaus vähennys-määrällä 64 % (0,3 mm paksuus) ja kahden kylmävalssauksen välillä vä-lihehkutus suoritettiin 900°C. Sitten suoritettiin hiilenpoistohehku-tus ja lopullinen päästö. Tässä tapauksessa lämpötila 860°C pidettiin 50 tuntia sekundääristen uudelleenkiteytyneiden ytimien kasvattamiseksi täysin ja sitten 1180°C pidettiin 5 tuntia. Tuloksena siten saadun tuotteen ominaisuudet olivat seuraavat.

Bfl : 1,91 wb/m2 W17/S0 : ^11 w/k?

Esimerkki 4

Jatkuva valettu levy omaten koostumuksen 0,015 % C, 2,90 % Si, 0,08 % Sb, 0,03 % Se ja jäännösmäärän S (0,003 %) sekä 0,05 % Mn kuumavals-sattiin 3 mm paksuuteen. Saatu levy saatettiin primääri kylmävalssaukseen vähennysmäärällä 60 %, välihehkutus 950°C ja sitten sekundäärinen kylmävalssaus vähennysmäärällä 75 % (0,3 mm paksuus). Sitten seurasi hiilenpoistohehkutus ja lopullinen hehkutus 1200°C 5 tuntia. Siten saadun tuotteen ominaisuudet olivat seuraavat.

Bg : 1,86 wb/m2 ^27/50 ’ w/kg

Esimerkki 5

Kun oli saatu piiteräs kuumavalssattu levy (3 mm paksuus) sisältäen 0,040 % C, 2,90 % Si, 0,015 % Sb, 0,02 % Se ja 0,03 % S, niin suoritettiin primääri kylmävalssaus vähennysmäärällä 78 %, välihehkutus 950°C ja sitten sekundäärinen kylmävalssaus vähennysmäärällä 50 %, jotta saadaan levy omaten 0,30 mm paksuuden. Hiilenpoistohehkutuksen jälkeen levy asteittain kuumennettiin lämpötilasta 800°C lämpötilaan 900°C 30 tunnin ajan määrällä 3°C/h, ja lämpötila 1180°C pidettiin 5 tuntia. Tuloksena lopullisen hehkutuksen suorituksessa saatiin pii-teräslevy omaten seuraavat ominaisuudet.

Bg : 1,93 wb/m2 '"17/50 : 1,22 w/kp: 5961 8

Esimerkki 6

Teräsvalanne sisältäen 0,025 % C, 0,8 % Si, 0,020 % Se ja 0,030 % Sb esivalssattiin ja kuumavalssattiin ja saatiin levy 2,0 mm paksuudella. Hehkutuksen jälkeen 1000°C 5 minuuttia suoritettiin kylmävals-saus vähennvsmäärällä 60 % ja saatiin levy omaten 0,8 mm paksuuden. Edelleen hiilenpoistohehkutuksen jälkeen suoritettiin lopullinen hehkutus H2 ilmakehässä 900°C 2*4 tuntia. Tuloksena saatiin tuote omaten seuraavat ominaisuudet:

Bg : 1,98 wb/m2

Esimerkki 7

Piiteräsharkko sisältäen 0,03 % C, 3,25 % Si, 0,05 % Mn, 0,030 % Sb ja 0,02 % Se valmistettiin LD konvertterissa, esivalssattiin ja kuumennettiin 1320°C 60 minuuttia. Kuumavalssauksen jälkeen 3 mm paksuuteen levy hehkutettiin 900°C 5 minuuttia. Primäärisellä ja sekundäärisellä kylmävalssauksella vähennysmäärällä 71 % ja 65 % vastaavasti ja välihehkutuksella 920°C 5 minuuttia väheni levyn paksuus määrään 0,30 mm, ja sitten levy hiilipoistettiin märkävedyssä 820°C 5 minuuttia. 850°C pidettiin 80 tuntia sekundääristen uudelleenkiteyty-neiden ytimien täysin kasvattamiseksi. Lopuksi levy hehkutettiin 1180°C 5 tuntia. Tuloksena saadun tuotteen magneettiset ominaisuudet olivat seuraavat.

Bg : 1,92 wb/m2 ''Wo : 1,07 w/kR

Claims (7)

13 5961 8

1. Menetelmä sähköteräslevyjen valmistamiseksi, joilla on (110)/001/- 2 suuntaus ja Bg-arvo yli 1,85 WB/m , tunnettu siitä, että lähtömateriaalina toimiva piiteräs, jossa on vähemmän kuin 0,06 % hiiltä, vähemmän kuin 4 % piitä, 0,005 - 0,2 % antimonia, 0,008 -0,1 % seleeniä ja/täi rikkiä, kuumavalssataan, hehkutetaan ja mahdollisesti toistettavien kylmävalssausten ja välihehkutusten avulla, 40 - 85 %:n pelkistysasteella loppukylmävalssauksessa valssataan lopulliseen paksuuteen, ja että kylmävalssattu levy saatetaan hii-lenpoistohehkutukseen sekä 10 - 120 tuntiseen hehkutukseen sekundää-• ristä uudelleenkiteytymistä varten lämpötiloissa 800 - 920°C.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähtömateriaali sisältää 0,02 - 0,2 % mangaania.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähtömateriaali sisältää vähemmän kuin 0,5 % kromia, niobia, vanadiumia, volframia, booria, titaania, zirkoniumia tai tantaalia.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähtömateriaali sisältää telluuria.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seleeni ja/tai rikki on osittain korvattu telluurilla.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että antimonin määrä on 0,012 - 0,045 %.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että loppukylmävalssaus suoritetaan pelkistysasteella 50 - 77 %. 1 Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sekundäärikiteytetyt teräslevyt hehkutetaan rikki- ja seleeniepäpuhtauksien poistamiseksi yli 1000°C vety-atmosfäärissä.