Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia stalowych blach krzemowych.Wynalazek dotyczy elektrycznych blach krzemo¬ wych a dokladniej zelazo-krzemowych, które sa .stopami zelaza z 2,2—4,5% krzemu zawierajacymi niewielkie ilosci wegla i pozostale, zwykle zanie¬ czyszczenia. Sa to materialy o strukturze daszko¬ wej, w których ponad 70% struktury krystalicz¬ nej ma orientacje (110) (1001) oznaczona wskazni¬ kami Millera.Te zelazo-krzemowe blachy o zorientowanej strukturze ziaren produkuje sie obecnie przemy¬ slowo w ciagu kolejnych operacji goracego wal¬ cowania, obróbki cieplnej, walcowania na zimno, obróbki cieplnej, nastepnego zimnego walcowania oraz koncowej obróbki cieplnej dla odweglenia, odsiarczenia i rekrystalizacji. Zwykle wlewki prze¬ rabia sie na wyroby o postaci tasm albo blach o gru¬ bosci mniejszej od 3,75 mm, okreslano zwykle jako .„tasmy goraco walcowane". Goraco walcowana tas¬ me walcuje sie na zimno z posrednim wyzarze¬ niem, dla otrzymania gotowej blachy albo tasmy, przy redukcji grubosci "co najmniej 50% oraz pod¬ daje sie ja koncowej obróbce wyzarzania, dla wy¬ tworzenia struktury wlóknistej.Jak ujawniono w opisie patentowym St. Zjedn.Ameryki nr 3 905 842 wlasnosci magnetyczne blach mozna znacznie poprawic przez dodanie boru w okreslonej proporcji do azotu zawartego w stali w czasie koncowego wyzarzania. Zgodnie z tym 10 20 25 opisem ilosc boru koniecznego do osiagniecia po¬ prawy wspomnianych wyzej wlasnosci magnetycz¬ nych jest bardzo mala, lecz scisle okreslona..Podobnie w opisie patentowym St. Zjedn. Ame¬ ryki nr 3 905 843 stwierdzono, ze dodatek boru w odpowiedniej proporcji do azotu przy utrzyma¬ niu stosunku manganu do siarki ponizej 2,1 daje znaczne polepszenie wlasnosci magnetycznych wy¬ robu wytworzonego w dwu proporcjach zimnego walcowania z posrednim wyzarzeniem.Znany jest sposób w którym stosuje sie nie¬ wielkie lecz scisle okreslone ilosci boru w mate¬ riale zelazo-krzemowym. Sposób wedlug tego zglo¬ szenia polega na walcowaniu na zimno zelazo- -krzemowej blachy goraco walcowanej bezposred¬ nio do grubosci koncowej bez posredniej obróbki cieplnej, przy czym stosuje sie dodatek niewiel¬ kich lecz okreslonych ilosci boru i utrzymuje sie stosunek manganu do siarki ponizej 1,8.Stwierdzono, ze w pewnych warunkach obec¬ nosc boru w powloce izolacyjnej blachy krzemo¬ wej moze miec korzystny wplyw na ukierunko¬ wanie struktury (110 oznaczonej wskaznikami Mil¬ lera w czasie wtórnej rekrystalizacji oraz na zwia¬ zane w tym okreslone wlasnosci magnetyczne.Stwierdzono zwlaszcza, ze obecnosc bardzo ma¬ lych ilosci boru w powloce w czasie koncowego wyzarzania wplywa na znaczne polepszenie wlas¬ nosci magnetycznych. Obecnosc boru ma decydu- 115 481115 3 jacy wplyw na wtórna rekrystalizacje. Jednakze stwierdzono równiez, ze obecnosc boru w powloce izolacyjnej w czasie koncowego wyzarzania nie daje tak korzystnych rezultatów jezeli sam ma¬ terial nie zawiera boru jako skladnika. 5 Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wy¬ twarzania stalowych blach krzemowych nie ma¬ jacego wad znanych sposobów i pozwalajacego na otrzymanie blach krzemowych majacych powta¬ rzalne dobre wlasnosci elektryczne i magnetyczne. 10 Cel wynalazku osiagnieto przez opracowanie spo¬ sobu wytwarzania stalowych blach krzemowych w których stosuje sie powloke izolujaca elektrycz¬ nie zawierajaca 6,0 do 150 czesci boru na milion czesci materialu blachy krzemowej oraz przeprp- 15 wadza sie koncowa obróbke cieplna pokrytej bla¬ chy. Stosuje sie calkowita ilosc boru w materiale blachy i w powloce od 7,5 do 90 czesci boru na milion czesci materialu blachy krzemowej. Stosuje sie powloke zawierajaca 50 do 80 czesci boru na 20 milion czesci materialu blachy krzemowej.Korzystnie stosuje sie w powloce bor w postaci kwasu borowego albo boranu sodowego.Naklada sie elektrolitycznie na blache powloke izolacyjna elektrycznie a nastepnie blache styka 25 sie z wodnym roztworem zwiazku boru. Korzystnie nanosi sie zawiesine tlenku magnezu na blache za pomoca pedzla a nastepnie powleka sie otrzymana powloke roztworem kwasu borowego.Stosuje sie zawartosc boru w materiale blachy 30 krzemowej 1,5 czesci boru na milion a w powloce 15 czesci boru na milion czesci materialu blachy krzemowej.Stosuje sie zawartosc boru w materiale blachy krzemowej 6,9 czesci na milion, a w powloce 15 3l czesci boru na milion czesci materialu blachy krzemowej.Stosuje sie blache krzemowa zawierajaca 10 cze¬ sci boru na milion i 50 czesci azotu na milion i po¬ wloke zawierajaca od 10 do 70 czesci boru na mi- 40 lion czesci materialu blachy krzemowej.Stosuje sie blache krzemowa zawierajaca 50 cze¬ sci boru na milion i od 80 do 90 czesci azotu na milion i powloke zawierajaca od 10 do 40 czesci boru na milion czesci materialu blachy krzemowej. 45 Stosuje sie blache krzemowa zawierajaca man¬ gan i siarke w stosunku do 2,5 czesci manganu na 1 czesc siarki.Stosuje sie roztwór wodny zawierajacy Na2B407 w ilosci 6.gramów na 1 dm* albo w ilosci 10 gra- 50 mów na 1 dm*.Stosuje sie jako zwiazek boru kwas borowy, przy czym stosuje sie roztwór zawierajacy od 1 do 15 gramów kwasu na 1 dms roztworu.Zgodnie z niniejszym wynalazkiem mozna 55 zmniejszyc ilosc boru jako skladnika stopowego, przy czym nie powoduje to pogorszenia wlasnosci gotowej blachy krzemowej, które przypisuje sie obecnosci boru w koncowym wyzarzaniu.Dla fachowca bedzie oczywiste, ze mozna stoso- w wac równiez inne zwiazki zawierajace bor, które zachowuja swoje wlasnosci w srodowisku koncowej obróbki wyzarzajacej.Podstawowym wymaganiem jakie stawia sie tym zwiazkom jest to aby rozkladaly sie w warunkach 15 4 koncowej obróbki wyzarzania, tak aby bor mógl dyfundowac w powierzchnie blachy w celu wytwo¬ rzenia korzystnych opisanych wyzej wlasnosci.. Ponadto stwierdzono, ze stosunek manganu do siarki wynoszacy 2,5 do 1 zapewnia uzyskanie powtarzalnych dobrych wlasnosci magnetycznych.Dane zebrane w czasie opisanych badan zostaly graficznie przedstawione na zalaczonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wykres przenikal- nosci w funkcji zawartosci boru w tasmie zimno walcowanej, fig 2 — wykres stratnosci w funkcji zawartosci boru w tasmie zimno walcowanej, krzy¬ wa pokazuje rezultaty naniesienia pedzlem po¬ wloki magnezowej wraz z roztworem kwasu boro¬ wego przed koncowa obróbka wyzarzania, fig. 3 — wykres przenikalnosci i stratnosci w funkcji ma¬ ksymalnej zawartosci boru przechodzacego z po¬ wloki do tasmy, trzy krzywe ilustruja stosunkowo niewielka poprawe przenikalnosci wraz ze wzro¬ stem zawartosci boru w powloce i nieco wieksza poprawe stratnosci dla tego samego zakresu zawar¬ tosci boru, fig. 4 — wykres przenikalnosci funkcji maksymalnej ilosci boru przechodzacego z tasmy do powloki, cztery krzywe przedstawiaja efekt zwiekszenia zawartosci azotu w stali do 42 — 84 czesci na milion, a jedna z nich przedstawia rów¬ niez efekt zwiekszenia zawartosci boru w stali w zakresie od 9 — 50 czesci na milion, fig. 5 — wy¬ kres analogiczny do fig. 4 dla próbek stali o wie¬ kszej od 40% zawartosci siarki, fig. 6 — wykre analogiczny do fig. 4 i 3 gdzie krzywe przedsta¬ wiaja dane zebrane z testów przetwarzania, zgod¬ nie ze sposobem wedlug wynalazku, stali majacej jeszcze wyzsza zawartosc siarki.Zgodnie z wynalazkiem opisana wyzej blache o grubosci posredniej wykonuje sie przez przygo¬ towanie wytopu stali krzemowej o pozadanym skladzie chemicznym, a nastepnie odlanie wlewka i gorace walcowanie do grubosci posredniej. Tak wiec kapiel w kadzi zawiera od 2,2 do 4,5% krze¬ mu, manganu i siarki w takich ilosciach aby sto¬ sunek manganu do siarki byl mniejszy jak 2,3 od 3 do 50 czesci boru na milion i 15 do 95 czesci azotu na milion w zakresie proporcji do boru wy¬ noszacej 1:1 i 15:1, przy czym pozostalosc stanowi zelazo i niewielka ilosc zwyklych zanieczyszczen jak wegiel, aluminium, miedz i tlen.W drugim przypadku wytop w kadzi moze za¬ wierac od 2,2 do 4,5 % krzemu i od okolo 1,5 do 50 czesci boru na milion oraz okolo 30 do 90 czesci azotu na milion w proporcji do boru wynoszacej 1:1 i 15:1, manganu do okolo 0,10% oraz siarki az do zawartosci 2,5 czesci manganu na czesc siarki, przy czym pozostalosc stanowi zelazo oraz zwykle zanieczyszczenia.W obu przypadkach po wyzarzaniu tasme walco¬ wana na goraco walcuje sie na zimno z posrednim albo bez wyzarzania posredniego na grubosc kon¬ cowa i nastepnie odwegla sie.Otrzymana jednym ze sposobów drobnoziarnista blache krzemowa o strukturze pierwotnej rekry¬ stalizacji przygotowuje sie do ostatecznego wyza¬ rzania prowadzacego do ukierunkowania struktury przez nalozenie zgodnie z wynalazkiem powloki za¬ wierajacej bor. Korzystnie operacje nakladania po-115 481 wloki realizuje sie na drodze elektrolitycznej, we¬ dlug sposobu ujawnionego w opisie patentowym St. Zjed. Ameryki nr 3 054 732, przez co utrzymuje sie powloke Mg(OH)s o grubosci od okolo 0,005 mm do 0,012 mm. Nastepnie tak powleczona blache za¬ nurza sie w wodnym roztworze kwasu borowego albo borku sodu albo innego zwiazku sodu rozpusz¬ czalnego w wodzie, zawierajacego od 5 g do 10 g na 1 dm* zwiazku boru.Ostatnia operacja sposobu wedlug wynalazku jest wygrzewanie blachy z naniesiona powloka w wodorze albo w mieszaninie azotu i wodoru dla wywolania, poczawszy od temperatury 950°C, wzrostu wtórnego ziarna. W miare jak temperatura wzrasta do 1000°C z szybkoscia 50°C na godzine, konczy sie proces rekrystalizacji i nagrzewanie mozna prowadzic do 1175°C dla calkowitego usu¬ niecia resztek wegla, siarki i azotu.Sposób wedlug wynalazku jest zilustrowany za pomoca ponizszych przykladów.Przyklad I. Tasmy ze stali krzemowej o po¬ nizszym skladzie przygotowano za pomoca sposobu ujawnionego w opinie patentowym St. Zjed. Ame¬ ryki nr 3 905 843.Wegiel — 0,030% mangan — 0,035% siarka — 0,031% bor — 0,0010% azot — 0,0050% miedz — 0,24% aluminium — 0,005% zelazo — reszta Z okreslonego wyzej wytopu przewalcowano bla¬ chy o grubosci 0,25 mm i 0,34 mm w serii zabie¬ gów walcowania na goraco po których nastepuje wytrawianie i wyzarzanie blachy o grubosci posre¬ dniej, okolo 2,54 mm. Nastepnie przeprowadzono walcowanie na zimno do grubosci 1,5 mm, wyza¬ rzono i przewalcowano na zimno do grubosci 1,5 mm, wyzarzono i przewalcowano na zimno do grubosci koncowej, po czym zimno wywalcowana blache pod¬ dano cieplnej obróbce odweglajacej w temperaturze 800°C przez 8 minut w atmosferze wodorowej, punkt rosy w temperaturze pokojowej.Próbki wedlug Epsteina wycieto z blachy krze¬ mowej majacej powloke Mg(OH)f o grubosci 0,003 mm zgodnie z wymienionym wyzej opisem paten¬ towym St. Zjed. Ameryki nr 3 054 732, dokladnie wedlug przykladu 2 tego opisu.Z próbek o grubosci 0,265 mm i 0,34 mm wybra¬ no trzy dla przeprowadzenia badan sposobu we¬ dlug wynalazku, przy czym jedna próbka z kazdej grupy byla próbka kontrolna i nie zawierala boru w powloce magnezowej. Druga próbke z kazdej grupy zanurzono na 15 sekund w roztworze 5 g/dm* boranu sodowego, trzecia próbke na 15 sekund w roztworze 10 g boranu sodowego. Nastepnie szesc próbek tasm wyzarzono w temperaturze 1160°C w atmosferze wodoru przez 5 godzin, wlasnosci mag¬ netyczne otrzymanych próbek przedstawiono w ta¬ beli 1.Tabela 1 10 15 20 23 30 35 40 55 60 Próbka Ste¬ zenie roz¬ tworu Na,B407 w gAim» Stratnosc mW^kg próbek z powloka przy indukcji 1,5 T 1,7 T 11-1H0 11-1H5 11-1H10 14-lH 0 14-lH 5 14-lH 10 11-1B0 11-1B5 11-18 10 14-18 0 14-18 5 14-18 10 0 5 10 0 5 10 0 5 10 0 5 10 1315,6 1511,4 1306,8 1562,0 1900,8 1628,0 1454,2 1421,2 1458,6 1463,0 1395,0 1672,0 1975,6 2138,4 1848,0 2310,0 2728,0 2288,0 2200,0 1997,6 2182,4 2173,6 2332,0 2384,8 Przeni- kalnosc # przy 10 H| (z powloka) 1799 1806 1881 1743 1707 1801 1729 1834 1747 1767 1797 1778 Przyklad II. Przygotowano dwa pakiety we¬ dlug Epsteina z blachy o grubosci 0,2675 mm i 0,26925 mm i powleczono elektrolitycznie zgodnie z przykladem 1, a nastepnie zanurzono przez 15 sekund w 7,5 g/dm* w wodnym roztworze NasB407.Pakiety poddano koncowej obróbce wyzarzania wedlug przykladu 1.Wyniki testu przedstawiono w tabeli 2.Pakiet IH Wyza¬ rzanie labora¬ toryjne IH Wyza¬ rzanie labora¬ toryjne T abela 2 Stratnosc w mW^kg przy indukcji 1,5 T 1284,8 1278,2 1,6 T 1570,8 1573,0 1,7 T 1777,6 1775,4 Przeni- kalnosc przy 10H 1842 1843 Przyklad III. W innym tescie przeprowadzo¬ nym zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku przygo¬ towano wytop stosujac 80F zelazo-krzem, wedlug wymienionego wyzej opisu patentowego St. Zjed.Ameryki nr 3 905 843, którego sklad byl naste¬ pujacy: krzem — 3,10% miedz — 0,26% mangan — 0,032% siarka — 0,014% wegiel — 0,024% bor — 0,0015% azot — 0.0035%115 481 Przeprowadzono walcowane na goraco oraz bez¬ posrednio na zimno do grubosci koncowej okolo 0,275 mm. Zimno walcowany material odweglono i pokryto powloka magnezowa wedlug sposobu ujawnionego w opisie patentowym St. Zjed. Ame¬ ryki nr 3 054 732 a nastepnie zanurzono w roztwo¬ rze zawierajacym 537 dm* wody, 6,75 kg kwasu borowego, i 1,89 dm8 amoniaku. W ten sposób wprowadzono do powloki magnezowej okolo 50 czesci na milion boru.Otrzymane w ten sposób paski z powloka wyza¬ rzano w temperaturze 2150°C w atmosferze suchego wodoru przez 3 godziny.Stwierdzono, ze otrzymane w ten sposób próbki po koncowym wyzarzaniu maja dobre wlasnosci magnetyczne, przenikalnosc 0,024 T na 1 A/m, w 10 15 Material zostal poddany normalizacji koncowej i pokryty elektrolitycznie powloka magnezu o gru¬ bosci 0,005 mm oraz zanurzony w 1% roztworze kwasu borowego przygotowanym zgodnie z przy¬ kladem 3.Próbki pakietów Epsteina z kilku zwojów za¬ nurzono ponownie w laboratoryjnym roztworze 1% kwasu borowego, dwie inne próbki z kazdego zwo¬ ju zanurzono ponownie w warunkach laboratoryj¬ nych w roztworach kwasu borowego o stezeniach 2% i 3%. Analitycznie stwierdzono, ze powloka zawiera bor w ilosciach podanych w tabeli 3, w której podano równiez wlasnosci magnetyczne w próbach majacych postac pakietów Epsteina pa wyzarzeniu w temperaturze 1185°C w atmosferze suchego wodoru przez 3 godziny.Tabela 3 Seria 1. normalizowana powleczona zanurzeniowo i% 2% 3% 2. normalizowana powleczona zanurzeniowo 1% 2% 3% 3. normalizowana powleczona zanurzeniowo 1% 2% 3% Stratnosc w mW^kg przy indukcji 1,7 T 1443,2 1522,4 1482,8 1555,4 1551,0 1474,0 1408,0 1427,8 1449,8 1364,2 1443,2 1414,6 1436,6 1447,6 1513,6 Przenikalnosc jn przy 10/H 1976 1872 1909 1885 1887 1886 1900 1912 1921 1906 1870 1886 1909 1907 1886 Powloka borowa mg/pasmo 0 0,68 1,24 1,72 2,20 8 1,57 2,06 2,86 2,88 0 0,89 1,33 2,13 2,50 polu 7,958.10* A/m, a stratnosc przy indukcji 1,5 T i 1,7 T. 1,03 i 1,38 W/kg Przyklad IV. Zgodnie z innym przykladem wedlug wynalazku przygotowano wytop stali o nastepujacym skladzie: krzem — 3,15% miedz — 0,26% mangan — 0,32% siarka — 0,14% wegiel — 0,26% fosfor — 0,005% chrom — 0,06% nikiel — 0,091% tytan — 0,004% cyna — 0,011% bor — 0,011% azot — 0,0035% zelazo — reszta I w tym przypadku przeprowadzono walcowanie na goraco i bezposrednie walcowanie na zimno na grubosc koncowa, 0,265 mm.Mn/S = 2,29 45 50 65 Jeden miligram Epsteina = 50 czesci na milion w równowazniku zelazo-krzemowym.Przyklad V. Przetopiono dwanascie wsadów laboratoryjnych w powietrznym piecu indukcyjnym pod oslona argonu, zlozonych z zelaza elektrolity¬ cznego i 98% zelazokrzemu, zawierajacych w su¬ mie 3,1 krzemu, 0,1% miedzi i 0,003% chromu. Te sama ilosc siarki (0,024%), w postaci siarczku ze¬ laza dodano do kazdego wsadu, przy czym wyniki analizy siarki obejmowaly zakres od 0,033% do 0,019% ze srednia 0,026%.Z wlewków odlanych z tych wytopów wycieto próbki o grubosci 4,45 mm i przewalcowano na goraco, z temperatury poczatkowej walcowania 1200°C w szesciu przejsciach na grubosc 2,25 mm.Po wytrawieniu, próbki tasmy przewalcowanej na goraco poddano obróbce cieplnej w temperaturze 950°C, przy czym czas wyzarzania miedzy 930°C i 950°C wynosil okolo 3 minuty. Nastepnie goraco walcowane tasmy przewalcowano na ziarno bezpo¬ srednio do grubosci 0,270 mm i wyniki analizy przedstawiono w tabeli 4.115 481 9 10 Tabela 4 Sklad okreslony na podstawie tasmy zimno walcowanej Wsad 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B ilosc czesci na milion czesci masy wsadu 1 1,2 1,6; 1,4 1,8 2,4; 3,1 5,6 6,9 7,4 14 24 26, 25 29 N ilosc czesci na milion czesci masy wsadu 68 — — — 49 48 46 52 50 46 62 47 O ilosc czesci na milion czesci masy wsadu 70 — — — 76 90 88 115 98 96 70 69 % Mn 0,034 0,036 0,035 0,034 0,035 0,035 0,036 0,036 0,035 0,036 0,036 0,035 % s 0,025 0,033 0,025 0,019 0,029 0,025 0,030 0,021 0,031 0,024 0,022 0,023 % c 0,038 0,037 0,038 0,040 0,033 0,044 0,037 0,039 0,036 0,038 0,040 0,038 | Próbki o wymiarach wedlug Epsteina z zimno walcowanego materialu odweglono do okolo 0,007% przez wygrzewanie w temperaturze 800°C w atmo¬ sferze wodoru o wilgotnosci odpowiadajacej +21°C.Odweglone próbki powleczono za pomoca pedzla zawiesina magnezu tak, ze przyrost wagi kazdej próbki wynosil 40 mg a do kazdej powleczonej magnezem próbki dodano boru stosujac 0,5 albo 1,0% kwas borowy, który wprowadzil do powloki tyle boru, ze jesli caly bor z powloki przedyfun- dowalby do masy zelazo-krzemu to zawartosc boru w metalu wzroslaby do 15 albo odpowiednio 30 czesci na milion. 25 30 Wlasnosci magnetyczne wyrobów otrzymanych zgodnie z opisanym wyzej sposobem wedlug wy¬ nalazku i wlasnosci próbek porównawczych przed¬ stawiono w tabeli 5 i na fig. 1 i 2.Tabela 5 i figura 1 przedstawiaja wplyw dodat¬ ku boru do powloki na przenikalnosc. Wprowa¬ dzenie boru do powloki w ilosci 15 czesci na mi¬ lion odpowiadajacej teoretycznie maksymalnej za¬ wartosci w stopie powoduje znaczny wzrost wla¬ snosci magnetycznych, zwlaszcza tych stopów, które poczatkowo zawieraly 1,5 lub 1,8 czesci na milion boru. Podwojenie ilosci boru w powloce mialo na Tabela 5 Wlasnosci magnetyczne po koncowej obróbce wyzarzania w wodorze Wsad 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 fi ilosc czesci na milion czesci masy wsadu 1 1,2 1,5 1,8 2,7 5,6 6,9 7,4 14 24 26 29 Tylko MgO 1,7 T _ — 1136 929 771 750 696 749 747 813 754 — p 10H 1383 1432 1664 1751 1849 1887 1892 1890 1891 1844 1873 1472 MgO + 15 czesci na milion B 1,7 T 1322 730 739 725 — 678 702 701 736 690 «*¦»**-»- ¦ . p 10H 1402 1483 1873 1876 1881 — 1908 1898 1900 1889 1900 1423 MgO + 30 czesci 1 na milion B 1,7 T __ — 1000 1094 940 741 — 755 870 1322 803 — /u 10H 1394 1467 1678 1655 1730 1856 — 1845 1768 1536 1805 1406 Próbki z powloka,/zarówno te powleczone kwa¬ sem borowym oraz niepowleczone poddano kon¬ cowej obróbce wyzarzajacej obejmujacej nagrze¬ wanie od temperatury 800^ do 1175°C z szybko¬ scia 40°C w atmosferze suchego wodoru i utrzy¬ mywanie w koncowej temperaturze przez 3 go¬ dziny. celu zmniejszenie przenikalnosci koncowego wy¬ robu.Zmniejszenie przenikalnosci próbek majacych du¬ za zawartosc boru mozna wytlumaczyc przez brak równowagi miedzy borem i azotem, o czym swiad¬ cza bardzo rozbiezne wyniki dla wytopu zawiera¬ jacego duza ilosc azotu.11 11*481 12 Krzywa A wedlug fig. 1 reprezentuje dane uzys¬ kane z próbek majacych powloki nie traktowane roztworem boru, podczas gdy krzywe B i C re¬ prezentuja dane z próbek pokrytych powloka ma¬ gnezowa traktowana roztworem zawierajacym bor, w ilosci 15 czesci na milion, (krzywa B) i 30 czesci na milion, (krzywa C), w stosunku do masy sto¬ pu. Poprawe stratnosci bedaca rezultatem wpro¬ wadzenia dodatków do powloki przedstawiono na fig. 2.Znaczne polepszenie wlasnosci dla dwu stopów zawierajacych najmniejsze ilosci boru jest glównie rezultatem zwiekszonej przenikalnosci podczas gdy wartosc stratnosci okolo 50 czesci na milion dla stopów o wiekszej zawartosci boru przy minimal¬ nej albo braku zmiany przenikalnosci jest typo¬ wym zjawiskiem dla wytopów laboratoryjnych i hutniczych.Przyklad VI. Przygotowano wytop zelazo- -krzemowy wedlug sposobu ujawnionego w opi¬ sie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 3 905 843.Sklad wytopu byl nastepujacy: krzem — 3,10% miedz — 0,29% mangan — 0,033% siarka — 0,019% wegiel — 0,24% bor — 0,0015% azot — 0,0058% Pakiety wedlug Epsteina wykonano z pasów od¬ cietych z zimno walcowanej i odweglonej blachy.Czesc pasów pokryto powloka magnezowa zgodnie 10 15 20 30 40°C do temperatury maksymalnej 1175°C, która utrzymywano przez 4 gdziny.Otrzymane po koncowym wyzarzaniu próbki pod¬ dano badaniom wlasnosci magnetycznych. Wyniki pomiarów przedstawiono na fig. 3. Ponadto w pe¬ wnej ilosci próbek pomierzono wielkosc ziarna.W próbce porównawczej nie zawierajacej boru w powloce, wielkosc ziarna wynosila 9,8 mm, w próbce zawierajacej 15 czesci na milion boru w powloce — 10,4 mm, a w próbce zawierajacej 30 czesci na milion boru — 11,5 mm. Ta ostatnia wartosc jest calkowicie niezgodna ze znana zale¬ znoscia, ze zmniejszenie wielkosci ziarna z 12 mm do 4 mm powoduje spadek stratnosci okolo 110 mW/kg.Z figury 3 wynika, ze dodanie boru do powloki zelazo-krzemu zawierajacego bor powoduje znacz¬ ne zmniejszenie stratnosci i nieco mniejsza zmia¬ ne przenikliwosci to jest stosunkowo niewielki wzrost przenikalnosci w zakresie od 5 do 10 czesci- na milion do 90 czesci na milion boru przechodza¬ cego do zelazokrzemu z powloki.Przyklad VII. Przygotowano *w powietrznym piecu indukcyjnym 11 laboratoryjnych wytopów, zarówno pod oslona argonu i przepuszczajac argon przez mase wytopu przed odlaniem, jak i z azo~ tern jako oslona i/albo przedmuchem.Uzycie samego argonu dalo w wyniku najnizsza zawartosc azotu w wytopie. Wszystkie wytopy za¬ wieraly 3,1% krzemu, 0,1% miedzi, 0,03% chromu.Tasmy przewalcowane na zimno zgodnie z przy¬ kladem 1 mialy dla poszczególnych wytopów sklad analityczny podany w tabeli 6.Tabela 6 Sklad wytopów wyznaczony z analizy tasm zimnowalcowanych Wytop 20 21 22 23 24 25 26 27. 28 29 30 % Mn 0,025 0,027 0,025 0,027 0,025 0,025 0,025 0,024 0,024 0,025 0,025 % s 0,011 0,010 0,010 0,013 0,014 0,013 0,013 0,017 0,018 0,019 0,010 % c 0,036 0,035 0,033 0,036 0,029 0,030 0,030 0,030 0,032 0,031 0,033 B ilosc czesci na milion 7,8 6,2 9,2 6,7 7,2 7,7 8,2 6,3 5,9 6,7 51,0 N — ilosc czesci na milion 42 48 84 43 55 62 72 42 60 93 84 z przykladem 5, a nastepnie naniesiono pedzlem roztwór kwasu borowego dla wprowadzenia róz¬ nych ilosci boru od 10 czesci na milion do 90 czesci na milion, jak widac na wykresie fig. 3. Pozostale pasy pokryto tlenkiem magnezowym, do którego przedtem domieszano rózne ilosci boru w ilosci od 10 do 70 czesci na milion.Pakiety Epsteina wykonane z tak przygotowa¬ nych próbek i innych pokrytych powloka lecz nie traktowanych borami zaladowano do pieca w celu koncowego wyzarzenia w temperaturze 800°C i wy¬ grzewano podwyzszajac temperature z szybkoscia Pasy o wymiarach wedlug Epsteina materialów przewalcowanych na zimno odweglono do zawar¬ tosci wegla nizszej od 0,01% w temperaturze 800°C w wodorze, punkt rosy 22°C. Nastepnie pasy po¬ wleczono pedzlem zawiesina tlenku magnezu tak,, ze waga kazdego pasa wzrosla o 40 mg i wpro¬ wadzono bor do kilku powlok za posrednictwem roztworu kwasu borowego o stezeniach bedacych wielokrotnosciami 0,5%.Analiza zawartosci boru w powloce przed kon¬ cowym wyzarzeniem wykazala, ze zawartosci boru wzrosly liniowo o okolo 12 czesci na milion, w od-115 481 13 14 niesieniu do wagi pasa a nie powloki, dla kaz¬ dego 0,5% przyrostu stezenia. Koncowe wyzarza¬ nie obejmowalo nagrzewanie z szybkoscia 40°C na godzine od temperatury 800°C do 1175°C i wygrze¬ wanie w tej temperaturze przez 3 godziny. 5 Przenikalnosc pakietów Epsteina wyzarzonych z dodatkiem i bez dodatku kwasu borowego do powloki pasów przedstawiono na fig. 4, 3 i 6, gdzie wytopy zgrupowano odpowiednio do zawartosci azotu w pasach przed koncowa obróbka wyzarza- 10 nia. Ponadto na fig. 4—6 oznaczono przy kilku punktach stratnosc.Stwierdzono, ze wszystkie wytopy mialy polep¬ szone wlasnosci na skutek dodania boru do powlo¬ ki, przy czym najwieksza poprawe wlasnosci zao- i5 bserwowano przy niskiej zawartosci siarki w wy¬ topie zawierajacym duzo azotu.Bez dodatku boru do powloki, wszystkie cztery wytopy zawierajace mala ilosc siarki daja nor¬ malny wzrost ziarna, lecz po dodaniu boru do po- 20 wloki wytop o duzej zawartosci azotu daje pelna wtórna rekrystalizacje. Tendencja do wysokich przenikliwosci zwiazana z duza zawartoscia azotu pojawia sie równiez przy wytopach o posredniej zawartosci siarki, wytop o niskiej zawartosci azo- 25 tu jest pod tym wzgledem gorszy niz pozostale w tej grupie.Nie zaobserwowano równiez wad powierzchni, jak pecherze i luska, zwiazanych zwykle z duza zawartoscia azotu w zelazokrzemie. 30 W niniejszym opisie oraz zalaczonych zastrze¬ zeniach jak równiez na rysunkach, zawartosc boru w powloce oznacza calkowita ilosc zawarta teo¬ retycznie w pasie zelazokrzemowym z powloka.W rzeczywistosci niewielka czesc boru przedyfun- 35 duje do pasa w czasie koncowego wyzarzania przed zakonczeniem wtórnej rekrystalizacji.Zaleznie od okolicznosci, czesc ta moze siegac az do polowy ilosci boru znajdujacego sie w powlo¬ ce o niskiej zawartosci boru.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania stalowych blach krzemo¬ wych o zorientowanej strukturze krystalicznej, w którym przygotowuje sie blache krzemowa o strukturze drobnoziarnistej zawierajacej od 2,2% do 4,5% krzemu, od 1,5 do 50 czesci boru na mi¬ lion, 30 do 90 czesci azotu na milion w stosunku do boru od 1,0 do 15 czesci azotu na jedna czesc boru, nastepnie blache pokrywa sie powloka izo- 5o lujaca, znamienny tym, ze stosuje sie powloke izo¬ lujaca elektrycznie zawierajaca 6,0 do 150 czesci boru na milion czesci materialu krzemowej bla¬ chy oraz przeprowadza sie koncowa obróbke cie¬ plna pokrytej blachy. 55 2. Sposób, wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie calkowita ilosc boru w materiale bla¬ chy i w powloce od 7,5 do 90 czesci boru na mi¬ lion czesci materialu blachy krzemowej. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie powloke zawierajaca 50 do 80 czesci boru na milion czesci materialu blachy krzemo¬ wej. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze wprowadza sie bor do powloki w postaci kwasu borowego. 5. Sposób, wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze wprowadza sie bor do powloki w postaci boranu sodowego. 6. Sposób, wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze naklada sie elektrolitycznie na blache po¬ wloke izolacyjna elektrycznie a nastepnie blache kontaktuje sie z wodnym roztworem zwiazku boru. 7. Sposób, wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze nanosi sie zawiesine tlenku magnezu na blache za pomoca pedzla a nastepnie powleka sie powloke wodnym roztworem kwasu borowego. 8. Sposób, wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze stosuje sie zawartosc boru w materiale blachy krzemowej 1,5 czesci boru na milion a w powloce okolo 15 czesci boru na milion czesci materialu blachy krzemowej. 9. Sposób, wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze stosuje sie zawartosc boru w materiale blachy krzemowej 6,9 czesci na milion, a w powloce 15 czesci boru na milion czesci materialu blachy krzemowej. 10. Sposób, wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie blache krzemowa zawierajaca 10 czesci boru na milion i 30 czesci azotu na milion i po¬ wloke zawierajaca od 10 do 70 czesci boru na mi¬ lion czesci materialu blachy krzemowej. 11. Sposób, wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie blache krzemowa zawierajaca 50 czesci boru na milion i od 80 do 90 czesci azotu na mi¬ lion i powloke zawierajaca od 10 do 40 czesci boru na milion czesci materialu blachy krzemowej. 12. Sposób, wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie blache krzemowa zawierajaca mangan i siarke w stosunku do 2,5 czesci manganu na 1 czesc siarki. 13. Sposób, wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze stosuje sie roztwór wodny zawierajacy Na2B407 w ilosci 5 gramów na 1 dm*. 14. Sposób, wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze stosuje sie roztwór wodny zawierajacy Na2B407 w ilosci 10 gramów na 1 dm*. 15. Sposób, wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze stosuje sie jako zwiazek boru kwas borowy, przy czym stosuje sie roztwór zawierajacy od 1 do 15 gramów kwasu na 1 dm* roztworu.115 481 *&'& o IBOO\ ^ /500 *j*^s Y PODGRZANY A \VJ AZOT A - MgO TYLKO B-MgO + 15 CZESCI BORU NA MIUON C-MgO+ 30 CZESCI BORU NA MIUON Ó, , 10 20 BO ILOSC CZESCI BORU NA MIUON W TASMIE WALCOWANEJ NA ZIMNO 8BA F/g.Z. 660 1 4A0\ l Z20\ -¥- O tO 20 30 ILOSC CZESCI BORU NA MILIOfiJ W TASMIE WALCOWANEJ NA ZIMNO115 481 «g. .«?. 5 o MAGNEZ NANIESIONY PEDZLEM Z KWASEM BOROWYM G KWAS BOROWY ZMIESZANY Z MAGNEZEM -+- -H -h ¦4- -H H h 0 iO 20 30 40 50 $0 70 BO 90 MAKSYMALNA ILOSC CZESCI BORU NA MILION PRZECHODZACEGO Z POWLOKI DO TASMY113 481 FIG. 4 FIG. 5 FIG. 6 2000 55 CZESCI N NA MIUON 72 CZESCI N\ 'NA MILION] L 93 CZESCI N ' NA MIUON 60 CZESCI N NA MIUON 0.025% Mn 0.018% S Mn/S--/ 4 0 15 30 45 g0 Ó 15 30 45 60 0 ~~i5 30 45 60 75 MAKSYMALNA ILOSC CZESCI BORU NA MILION PRZECHODZACA Z POWLOKI DO TASMY RSW Zakl. Graf. W-wa^ Srebrna 00, z. 90-82/0. — 100 + 20 egz.Cena 100 il PL