Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania blachy pradnicowej* charakteryzujacej sie wysokimi wlasnosciami magnetycznymi i mala anizotropia tych wlasnosci, pokrytej powloka elektroizolacyjna o duzej rezystywnosa odporna na dzialanie podwyzszonych temperatur.Blachom pradnicowym w zaleznosci od ich przezna¬ czenia stawia sie rózne wymagania odnosnie do strat- nosci. Np. blachy stosowane do budowy obwodów ma¬ gnetycznych duzych maszyn elektrycznych obrotowych powinny wykazywac mozliwie mala stratnosc (Pll0/5o 1,0—1,5 W/kg, podczas gdy w malych maszynach, a zwlaszcza silnikach ulamkowych mocy stratnosc nie odgrywa zasadniczej roli. Zawsze natomiast pozadana jest jak najwyzsza indukcja magnetyczna. Niezwykle waznym wymaganiem jest ponadto mala anizotropia wlasnosci magnetycznych.Jednym z podstawowych srodków, przy pomocy których zmierza sie do osiagniecia wymaganej stratnosci jest zastosowanie odpowiednio duzego dodatku krzemu i ewentualnie glinu, które to dodatki zwiekszaja rezys- tywnosc zelaza. Jednakze blachy krzemowe walcowane na zimno, zwlaszcza przy znaczniejszej zawartosci tych dodatków wykazuja silna tendencje do tworzenia zorien¬ towanej struktury, zwiazanej z duza anizotropia wlas¬ nosci magnetycznych, która to anizotropia, jak juz wspomniano, w blachach pradnicowych jest niedopusz¬ czalna.Jednym ze znanych sposbów zapobiegania wystepo¬ waniu nadmiernej anizotropii przy wytwarzaniu blach 10 15 20 25 30 2 pradnicowych. jest walcowanie na zimno wieloetapowe z kilkakrotnym wyzarzaniem miedzyoperacyjnym w ten sposób, ze gniot sumaryczny w poszczególnych etapach jest niewielki, w zwiazku z czym takze anizotropia jest ograniczona. Sposób ten jednak ogranicza wydajnosc urzadzen i jest wysoce nieekonomiczny.Innym, szeroko wykorzystywanym sposobem jest zastosowanie w koncowym etapie walcowania malego tzw. krytycznego gniotu, co przewiduja np. polskie opisy patentowe nr 46955 oraz nr 78735. Zgodnie z tymi opisami stal pradnicowa o odpowiednio dobranym skladzie chemicznym, po przewalcowaniu na goraco do grubosci okolo 2,5 mm walcuje sie na zimno do grubosci o 2—10% wiekszej od zalozonej grubosci koncowej, wyzarza sie zazwyczaj w warunkach odweglajacyeh, a nastepnie walcuje na grubosc koncowa (lub redukuje grubosc przez rozciaganie) i w tym stanie dostarcza klientom, lub tez poddaje sie koncowemu wyzarzaniu rekrystalizujacemu a nastepnie pokrywa lakierem i suszy, tworzac organiczna powloke izolacyjna. Ten sposób obróbki daje mozliwosci uzyskania blach pradnicowych wysokiej jakosci, wymaga jednak, oprócz pieców prze¬ lotowych o specjalnej konstrukcji takze posiadania od¬ powiedniej wygladzarki do nadawania malych gniotów (krytycznych), gdyz zastosowanie do tego celu walcarki jest nieekonomiczne. Dalsza niedogodnoscia tej metody jest fakt, ze wytwarzana powloka izolacyjna, jako orga¬ niczna, nie pozwala na poddawanie blach u uzytkownika zadnym operacjom wyzarzania, co czesto jest wymagane 124 492124 492 $ dla uzyskaniapozadanej struktury i wymaganych wlasnosci blach.Omówionych' wyzej niedogodnosci mozna uniknac, •stosujac sposób wytwarzania blach pradnicowyeh we¬ dlug wynalazku. Oprócz unikniecia niedogodnosci znanych sposobów* sposób wedlug wynalazku daje ^dodatkowe korzysci,* które zostana ponizej omówione.Wedlug wynalazku stal zawierajaca 0,02 do 0,08% C, Od 0,30 do 3,7% Si, 0,003 4o 0,5% Al, 0,05—0,5% Mn, 0,005 do 0,15% P i max, 0,030% S oraz zawartosci innych domieszek normalnie spotykanych w stali, przewalcowana na goraco na blache i wyzarzona przy temperaturze 650-^1100 °C w czasie I-i-5 minut, oczyszcza sie ze zgorzeliny po czym walcuje na zimno bezposrednio na zadana grubosc koncowa. Mozna równiez bez naruszania iltoty wynalazku przeprowa¬ dzic walcowanie w dwóch etapach z wyzarzaniem miedzyoperacyjnym przy grubosci posredniej, przy tem¬ peraturze 800—950°C w czasie okolo 1,5 minuty w obojetne) suchej atmosferze Jesli taki sposób jest w konkretnych warunkach wygodniejszy, na przyklad gdy ze wzgledu na wymagana mala Stratnósc stosuje sie blache wysokrzemowa o koncowej grubosci 0,33 mm a charakterystyka posiadanej walcarki nie pozwala na osiagniecie tej grubosci w jednoetapowym walcowaniu w sposób ekonomiczny.Blachy przewalcowane na zimno na kolcowa grubosc poddaje sie nastepujacym zabiegom: wyzarzanie prze¬ lotowe i zwijanie w kregi z naniesieniem na powierzchnie proszku ceramicznego, wyzarzanie zwojów, nanoszenie powloki fosforanowej, która moze byc uzupelniona dodatkami wypelniaczy zwiekszajacych rezystywnosc powloki i poprawiajacych wykrawalnosc blachy, wypa¬ lenie powloki polaczone z prostowaniem cieplnym blachy podczas wyzarzania przelotowego z regulowanym naciaganiem.Próaztk teramtezny, którym pokrywa sie powierzchnie blachy przed zwianiem w kregi powinien byc tak do¬ bra*? aby nie reagowal on przy wysokiej temperaturze z mogacymi znajdowac sie na powierzchni blachy tlen¬ kami krzemu i zelaza i aby nie powstawala szklista po¬ wloka tlenkowa o wlasciwosciach sciernych. Z tego wzgledu korzystnie jestatosowac tlenek glinu lub talk.W przypadku stosowania tlenku magnezu, tempera¬ tura nastepnego wyzarzania musi byc ograniczona od góry* zwlaszcza w blachach wysoko krzemowych przy których wyzarzaniu w temperaturach bliskich 1000 °C tworzenie takiego szkliwa zachodzi juz w znacznym stopniu. Bo proszku ceramicznego korzystnie jest zasto¬ sowac dodatek substancji wykazujacej tendencje do wiazania siarki, aby stworzyc przy nastepnym wyzarzeniu korzystne warunki do odsiarczania materialu.W charakterze wypelniaczy kapieli fosforanowej zgodni? z wynalazkiem stosuje sie subatanqe zwiekszaja¬ ce, lub przynajmniej nie zmniejszajacej rezystownosci powloki, takie jak sproszkowana mika* talk* tlenek glinu, tlenek magnezu* Wypalenie powloki nalezy przeprowa¬ dzac przy temperaturze 650—850°C w atmosferze obo¬ jetnej.Warunki wyzarzania przelotowego po walcowaniu na zimno oraz wyzarzania zwojów aa wzajemnie zalezne od siebie a ponadto powiazane ze skladem chemicznym stali oraz wymaganiami odnosnie wlasnosci magnetycz¬ nych blach. Mozliwe tu sa rózne rozwiazania technólo- gtettse zfbilfte z istota wynalazku a mianowicie: roz- 4 wiazanie pierwsze polega na tym, ze wyzarzanie przelo¬ towe po walcowaniu na zimno przeprowadza sie w wa¬ runkach nie powodujacych istotnych zmian zawartosci wegla w stali, najlepiej w suchej atmosferze azotowo-wo- 5 dorowej. Temperatura obróbki wynosi 750—900°Cr czas 1—3 minut.Wyzarzanie zwojów przeprowadza sie w prózni lub w atmosferze suchego wodoru przy temperaturze 900—1150°C z czasem wygrzania, liczonym od wyrów- 10 nania sie temperatury nie mniejszym niz 4 godziny.W tych warunkach* na skutek znacznej zawartosci wegla w stall w czesci objetosci metalu zachodzi prze¬ miana alotropowa co wystarcza do zahamowania prze¬ biegu wtórnej rekrystalizacji, skutkiem czego w czasie 15 wytarzania przy wysokiej temperaturze nastepuje nor¬ malny rozrost ziarn do znacznych rozmiarów, który mimo stosunkowo duzej zawartosci wegla w blachach prowadzi do osiagniecia wysokich wlasnosci magnetycz¬ nych przy bardzo malej ich anizotropii. W rozwiazaniu 20 tym zapobiega sie powstaniu zorientowanej struktury obecnoscia wegla, którego przed'obróbka w wysokiej temperaturze nie usuwa sie ze stali.Wariant sposobu wedlug wynalazku, znajduje zasto¬ sowanie do stali zawierajacej od ok. 2,0H-ok. 3,7% Si 25 (* zwlaszcza od 2,54-3,5% Si) polega na tym, ze wy¬ zarzanie przelotowe po walcowaniu na zimno przepro¬ wadzasie w warunkachodweglajacych, najlepiej w nawil¬ goconej atmosferze azotowo-wodorowej o zawartosci ponad 10% H3, o punkcie rosy +20 do +60°C w czasie 30 2 do 5 minut w zaleznosci od grubosci blachy, przy tem¬ peraturze 750-^ 850 °C.Wyzarzanie zwojów przeprowadza sie w prózni lub w suchej atmosferze wodorowej lub azotowo-wodoro¬ wej przy temperaturze 750-J-850°C, przy której nie 35 zachodzi jeszcze rekrystalizacja wtórna.Dzieki znacznemu zmniejszeniu zawartosci wegla w czasie wyzarzania przelotowego dla uzyskania wysokich wlasnosci magnetycznych nie jest konieczna wysoka temperatura wyzarzania kregów. Nie dopuszczenie da *° przebiegu rekrystalizacji wtórnej zapewnia mala anizo¬ tropie stali wysokorzemowej. W stali niskoferzemowej te mala anizotropie zabezpiecza przemiana alotropowa.Nastepny wariant sposobu znajduje zastosowanie do stali o niskiej zawartosci krzemu, wynoszacej 0,3-^2,5%, 45 wyzarzanie przelotowe po walcowaniu na zimno prze¬ prowadza sie w warunkach odweglajacych jak w warian¬ cie drugim, przy temperaturze 750 -=- 900 °C.Wyzarzanie zwojów przeprowadza sie w prózni lub w suchej atmosferze wodorowej lub azotowo-wodoro- M wej przy temperaturze wyzszej niz temperatura przemia¬ ny Y—o* najkorzystniej w zaktresie 850 -=- 10506C najkorzystniej przy 950 4-1050 °C.Do stali nkkokrzemowej, zgodnie z istota wedlug wynalazku stosuje sie modyfikacje rozwiazania trzeciego • polegajaca na tym, ze -wyzarzanie przelotowe w warun¬ kach odweglajacyeh przeprowadza "sie przy temperaturze zapewniajacej przebieg przemiany alotropowej w zna¬ cznym udziale objetosci blachy, najkorzystniej w za¬ kresie temperatur *850-rH)W*C co eliminuje koniecz- •• nosc nastepnego wyzarzania zwojów. Po tej obrtfbce blachy pokrywa sie-powloka fosforanowa z wypelniacza¬ mi lub lakierami organicznymi, wzglednie zywicami i wypala sie pokrycie przy temperaturze 250-J-850*C.Frzyktau* I. Stal zawierajaca 0,04% wegla, • 0,26% manganu, 1^53% krzemu, 0#t8% fosforu,,124 492 0,022% siarki i 0,21% glinu przewalcowano na goraco na pasma o grubosci 2,2 mm, wyzarzono przy tempera** turze 800eC w czasie 1,3 minuty, wytrawiono, przewal* cowano na zimno do grubosci 0,3 mm, wyzarzono przy temperaturze 800°C w czasie 2 minut w'suchej almo* 5 sferce zawierajaoej 80% N3 i 20% H2, pokryto tlenkiem glinu z zawiesiny wodne) i po wysuszeniu zwinieto w krag, który wyzarzono w atmosferze suchego wodoru o punkcie rosy — 40°C przy temperaturze 1100°C w czasie 12 godzin. Po oczyszczeniu powierzchni tasmy ia z tlenku glinu wytworzono na niej powloke fosforanowa stosujac do tego celu roztwór kwasu fosforowego z do¬ datkiem sproszkowanej miki i wypalono powloke pod¬ czas wyzarzania prostujacego przy temp. 700 °G.Wytworzona powyzszym sposobem blacha posiadala 15 nastepujace wlasnosci magnetyczne: stratnosc P^o/so = = 1,2 W/kg, indukcja Bjs = 1,56 T, anizotropia induk¬ cji AB3, = 0,12 T.Przyklad II. Stal elektrotechniczna o skladzie chemicznym 0,04% wegla, 0,21% manganu, 2,80% 20 krzemu, 0,020% fosforu, 0,025% siarki i 0,23% glinu przerobiona na goraco i przewalcowana na zimno do grubosci 0,5 mm jak w przykladzie 1, wyzarzono odwe- glajaco przy temperaturze 850 °C, w czasie 3 minut w na¬ wilgoconej atmosferze zawierajacej 80% N2 i 20% H2 25 o punkcie rosy +20°C. Po tej obróbce blacha, zawierala 0,0035% wegla i posiadala nastepujace wlasnosci ma¬ gnetyczne: stratnosc P^o/so = 2,0 W/kg, indukcje B25 = 1,55 T, anizotropia indukcji AB25 = 0,08 T.Nastepnie blache zwinieto w krag i wyzarzono przy 30 temperaturze 850 °C, w czasie 12 godzin, w suchej at¬ mosferze wodorowej. Po oczyszczeniu powierzchni tasmy wytworzono na niej powloke fosforanowa stosu¬ jac do tego celu roztwór kwasu fosforowego z dodatkiem miki i wypalano powloke podczas przelotowego wyza- 35 rzania prostujacego przy temperaturze 700 °C. Po tej obróbce uzyskano nastepujace wlasnosci magnetyczne: stratnosc P^o/so = 1,7 W/kg, indukqa B15 = 1,5 T i anizotropia indukcji AB25 = 0,1 T.Przyklad III. Stal zawierajaca 0,035% wegla, 40 0,37% manganu, 0,85% krzemu, 0,012% fosforu, 0,022% siarki, 0,29% glinu pfzewalcowano na goraco na grubosc 2,2 mm, wyzarzono przy temperaturze 750 CC, w czasie 2 minut, wytrawiono, przewalcowano na zimno do grubosci 0,5 mm i wyzarzono odweglajaco 45 przy temperaturze 900*0 w czasie 3 minut w nawilgo¬ conej atmosferze zawierajacej 80% N2 i 20% H2, o pun¬ kcie rosy +26°C. Po takiej obróbce blacha zawierala 0,0038% wegla, i posiadala nastepujace wlasnosci ma¬ gnetyczne: stratnosc Plj0/5o = 2,52 W/kg, indukcja 50 B25 = 1,60 T i anizotropia indukcji AB25 = 0,06 T.Nastepnie blache pokryto A1203, zwinieto w krag i wyzarzono przy temperaturze 1050°C w czasie 12 go¬ dzin w suchej atmosferze wodorowej. Po oczyszczeniu powierzchni blachy z tlenku glinu naniesiono powloke 55 fosforonowa i wypalono ja podczas wyzarzania prosiuja- cego przy temperaturze 700°C. Po takiej obróbce blacha posiadala nastepujace wlasnosci magnetyczne: stratnosc PM/5o = 1,85 W/kg, indukqe B15 = 1,59 T, i anizotropie indukcji AB^ = 0,10T. w Przyklad IV. Stal zawierajaca 0,04% wegla, 0,28% manganu, 0,95% krzemu, 0,020% fosforu, 0,020% siarki, 0*32% glinu przewalcowano na goraco na grubosci 2,0 mm, wyzarzono przy temperaturze 780 CC w czasie 1,5 minuty, wytrawiono, przewalcowano na 65 zimno do grubosci 0,5 mm i wyzarzono odweglajaco przy temperaturze 1050"C w ezaaie 3 minut w nawilgoconej atmosferze zawierajaoej 60% N2 i 40% H2 o punkcie rosy +3Q°G. Nastepnie naniesiono powloke lakierowa i wypalono ja przdotowo przy temperaturze 250 *Gt Po takiej obróbce blacha zawierala 0,0048% wegla i posiadala nastepujace wlasnosci magnetyczne 5 strata nosc PM/5d = 2,16 W/kg, indukcje B^ ** 13§ T 1 anizotropie indukcji AE* = 0,08 T.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania walcowanej na zimno blachy pradnicowej, znamienny tym, ze stal zawierajaca 0,02 do 0,08% wegla, od* 0,30 do 3,7% krzemu, 0,003 do 0,5% glinu, 0,05 do 0,5% manganu, 0,005 do 0,15% fosforu, max. 0,035% siarki, sladowe zawartosci innych domieszek, reszta zelazo walcuje sie na goraco na blache i wyzarza w temperaturze 650 do 1100°C, w czasie 1 do 5 minut walcuje sie na zimno na zadana grubosc koncowa bezposrednio lub najwyzej z jednym posrednim wyza¬ rzaniem, po czym blache wyzarza sie przelotowo w su¬ chej atmosferze obojetnej przy temperaturze 750 °C do 950°C w czasie 1 do 5 minut, pokrywa srodkiem ce¬ ramicznym, zwija w kregi, wyzarza w prózni lub w at¬ mosferze azotowo-wodorowej lub w wodorze przy tem¬ peraturze 900—l200-°C* usuwasz- powierzchni blachy srodek ceramiczny, pokrywa sie blacha roztworem wodnym kwasu fosforowego z wypelniaczami, takimi jak sproszkowana mika, talk, tlenek magnezu, wodoro¬ tlenek glinu i wypala sie pokrycie w czasie wyzarzania przelotowego przy temperaturze 600—850 °C. 2. Sposób wytwarzania walcowanej na zimno blachy pradnicowej, znamienny tym, ze stal zawierajaca 0,02 do 0,08% wegla, od 2,5 do 3,7% krzemu, 0,003 do 0,5% glinu, 0,05 do 0,5% manganu, 0,005 do 0,15% fosforu, max. 0,035% siarki, sladowe zawartosci innych domieszek, reszta zelazo, walcuje sie na goraco na blache i wyzarza w temperaturze 650 do 1100°C, w czasie 1 do 5 minut, walcuje sie na zimno na zadana grubosc koncowa bezposrednio lub najwyzej z jednym wyzarzaniem posrednim, nastepnie poddaje koncowej obróbce cieplnej po usunieciu srodka izolacyjnego, przy czym przed obróbka koncowa blache wyzarza sie w wa¬ runkach odweglajacych w nawilgoconej atmosferze azotowo-wodorowej przy temperaturze 750 do 950°G, w czasie 1 do 5 minut, korzystnie pokrywa srodkiem zabezpieczajacym zwoje blachy przed zgrzewaniem, zwija w kregi i wyzarza w prózni, w atmosferze azo¬ towo-wodorowej lub w wodorze przy temperaturze 780—850 °C. 3. Sposób wytwarzania walcowanej na zimno blachy pradnicowej, znamienny tym, ze stal zawierajaca 0,02 do 0,08% wegla, od 0,30 do 2,5% krzemu, 0,003 do 0,5% glinu, 0,05 do 0,5% manganu, 0,005 do 0,15% fosforu, max. 0,035% siarki, sladowe zawartosci innych domieszek, reszta zelazo, walcuje sie na goraco na blache i wyzarza w temperaturze 560 do 1100°C, w czasie 1 do 5 minut, walcuje sie na zimno na zadana grubosc koncowa bezposrednio lub najwyzej z jednym wyzarzaniem posrednim, nastepnie poddaje koncowej obróbce cieplnej po usunieciu srodka izolujacego, przy czym przed obróbka koncowa blache wyzarza sie w wa¬ runkach odweglajacych w nawilgoconej atmosferze azo¬ towo-wodorowej przy temperaturze 750 do 950 °C, w czasie 1 do 5 minut, pokrywa srodkiem zabezpiecza-124 492 jacym zwoje przed zgrzewaniem, zwija w kregi i wyza¬ rza w prózni, w atmosferze azotowo-wodór owej lub w wodorze w temperaturze 850 do 1050°C. 4. Sposób wytwarzania walcownej na zimno blachy pradnicowej, znamienny tym, ze *tal zawierajaca 0,02 do 0,08% wegla, od 0,30 do 2,5% krzemu, 0,003 do 0,5% glinu, 0,05 do 0,5% manganu, 0,005 do 0,15% fosforu, max. 0,035% siarki, sladowe zawartosci innych domieszek, reszta zelazo, walcuje sie na goraco na blache i wyzarza w temperaturze 650 do 1100°G w czasie 1 10 8 do 5 minut, walcuje sie na zimno na zadana grubosc koncowa bezposrednio lub najwyzej z jednym wyza¬ rzaniem posrednim, przy czym blache wyzarza sie w warunkach odweglajacych w nawilgoconej atmosferze azotowo-wodorówej przy temperaturze 850 do 1050 DC w czasie 1 do 5 minut, nastepnie pokrywa sie roztworem wodnym kwasu fosforowego z wypelniaczami takimi jak sproszkowana mika, talk, tlenek magnezu, wodorotle¬ nek glinu, lub lakierami organicznymi albo zywicami i wypala sie pokrycie przy temperaturze 250—850°C.LDD Z-d 2, z. 491/1400/84^2, n. 100+20 egz.Cena 100 zl PL