Opis patentowy opublikowano: 1986 06 30 126505 Int. Cl.» C21D 1/78 H01F 1/04 Twórcy wynalazku: Tadashi Ichiyama, Shigehiro Yamaguchi, Tohru Iuchi, Katsuro Kuraki Uprawniony z patentu: Nippon Steel Corporation, Tokio (Japonia) Sposób obróbki stalowej blachy elektromagnetycznej Przedmiotem' wynalazku jest sposób obróbki sta¬ lowej blachy elektromagnetycznej, zwlaszcza stalo¬ wej blachy elektromagnetycznej o zorientowanych ziarnach, odznaczajacej sie zmniejszanymi stratami mocy. 5 Znane sa dwa rodzaje stalowej blachy elektro¬ magnetycznej o zorientowanych ziarnach, jednak tylko jeden rodzaj jest przemyslowo produkowany dla zastosowan jako material na rdzenie do trans¬ formatorów i róznorodnych urzadzen elektrycznych io i ten rodzaj jest oznaczony krystalograficznie jako struktura (110) [001]. To oznaczenie wskazuje, ze plaszczyzna (110) krystalicznych ziaren blachy sta¬ lowej jest równolegla do powierzchni blachy, pod¬ czas gdy kierunek [001] latwego magnesowania jest 'is równolegly do kierunku walcowania blachy stalo¬ wej.W znanych blachach stalowych plaszczyzna (110) krystalicznych ziaren jest odchylona od powierz- ctini blachy jedynie o niewielki kat i równiez kie- 20 runek [001] krystalicznych ziaren jest odchylony od kierunku walcowania o niewielki kat. Ze wzgle¬ du na to, ze wlasciwosc magnesowania i straty mocy w stalowych blachach elektromagnetycznych sa glównie zalezne od stopnia wzmiankowego wy- 25 zej odchylenia, znaczne . wysilki sa kierowane na to, aby przyblizyc orientacje krystalograficzna wszystkich ziaren krystalicznych w celu osiagnie¬ cia, idealnej orientacji (110) [001]. W wyniku tego jest aktualnie mozliwe przemyslowe produkowanie 30 stalowych blach elektromagnetycznych o malych stratach mocy rzedu W 17/50, które sa równe w przyblizeniu 1.03 W/kg w odniesieniu do grubosci blachy 0,30 mm.Oznaczenie W 17/50 okresla straty mocy w wa¬ runkach wystepowania gestosci strumienia mag¬ netycznego 1.7 T przy czestotliwosci 50 Hz.Kolejne badania stalowej blachy elektromagne¬ tycznej wskazuja na to, ze wyrazne zmniejszenie strat mocy do nizszej wartosci niz wspomniana wy¬ zej wartosc nie moga byc osiagniete wylacznie po¬ przez przyblizenie orientacji krystalicznych ziaren do idealnej orientacji.Ogólnie mówiac, straty mocy zaleza nie tylko od wlasciwosci magnesowalnosci lecz takze od roznii-a- ¦ rów krystalicznych ziaren stalowych blach elektro-, magnetycznych.Nadmierne zwiekszenie rozmiarów krystalicznych ziaren przejawia sie zwykle poczatkowo w polep¬ szaniu wlasciwosci magnesowalnosci i to wykazuje tendencje do naruszenia równowagi w obnizeniu strat mocy na skutek polepszenia wlasciwosci mag¬ nesowalnosci.Mozna krótko powiedziec, ze nie jest latwo osiag¬ nac wyrazne zmniejszenie strat mocy przy zasto¬ sowaniu srodków konwencjonalnej metalurgii.Nawet jesli srodki te sa rózne od srodków metalur¬ gicznych stosowanych do obnizenia strat mocy, to jednak straty mocy nie moga byc zmniejszone do wartosci mniejszej niz zwykly poziom. 126 505126 505 Znane jest z opisu patentowego Stanów Zjedno¬ czonych nr 3 356 568; ze jednym z niemetalurgicz- nych srodków do obnizenia strat mocy jest zasto¬ sowanie sily rozciagajacej przylozonej do .stalowej blachy. Jako s-rodtek zastosowania sily rozciagaja¬ cej, wykorzystuje- sie formowanie warstwy izola¬ cyjnej na stalowych blachach. Jednakze ze wzgledu na to, ze sila rozciagajaca przykladana przy po¬ mocy warstwy izolacyjnej jest ograniczona, war- tolc strat mocy moze byc zmniejszona tylko do okolo 1.03 K/kg przy pomocy wykorzystania sily rozciagajacej.Znany jest z opisu patentowego Stanów Zjedno¬ czonych nr 3 847 575 inny niemetalurgiczny srodek polegajacy na tym, ze na plaszczyznie stalowych blach sa wytwarzane ostre naciecia przy uzyciu. noza, zyletki, korundu, metalowej szczotki itp.Mozna rzeczywiscie spodziewac sic^ zmniejszenia strat mocy przy pomoc}' naciec dla -pojedynczych • blach, Jednakze ze wzgledu na to, ze ten proces polega na zastosowaniu mechanicznych srodków, wykonywane naciecia wprowadzaja nierównomier- nosci na powierzchnie blachy.Stopien nieirównomiernosci, jak wspomniano wy¬ zej, jest nie tylko czynnikiem przestrzennymi blach warstwowych znacznie zmniejszonym, lecz 'takze magnetostrykcja blach znacznie wzrasta. W do¬ datku tych wad moga wystepowac takze powazne nieóTbgo"difdsci. taKTze "z' gory"T}kreslóhyi)ózióm "strat" mocy jest niemozliwy do osiagniecia w odniesieniu do blach warstwowych.inaczej, .mówiac, wartosc. . pomiaru Epsteina blach warstwowych moze byc wieksza niz wartosc mierzona przy pomocy SST (Urzadzenia pomiarowego dla pojedynczej blachy).Przyczyna zmniejszenia strat mocy w przypadku blach warstwowych jest' zrozumiala ze wzgledu na fakt, ze grubosc blachy jest miejscowo zmniejszona przez naciecia stalowych blach i stad czesc stru¬ mienia magnetycznego'przechodzi od kazdej stalo¬ wej blachy poprzez naciecia do przylegajacych do siebie, górnej i dolnej blachy. W wyniku tego stra¬ ty mocy pogarszaja sie na, skutek pojawienia sie skladowej magnesowania, która jest prostopadla do blach stalowych. Sposób mechanicznego wytwarza- : nia naciec, na powierzchni stalowych blach nie jest zalecany, w rdzeniu stalowych blach warstwowych z .powodów wyjasnionych wyzej i dlatego jest nie- wygpdnyV(do przyjecia w praktyce. ' ' : 'Znanyrti. jeszcze innym niemetalurgicznym sród- :Vkaem..;,-|est sposób mechanicznego zastosowania chwilowych naprezen na powierzchni stalowych blach, które zazwyczaj zmniejsza straty, mocy. Ja/k wiadomo, straty mocy dziela sie na stnafty mocy na histerezei i na prady wirowe, które dalej dziela sie na straty mocy na klasyczne prady wirowe i straty mocy na rozproszenie..-, ..' .Straty mocy na klasyczne.prady-wirowe sa spo¬ wodowane, przez prady wirowe indukowane na sku¬ tek ciaglych przem.agnesowan w materialach mag¬ netycznych i powoduja straty magnesowania w po¬ staci energii cieplnej. ...Straty rozproszenia sa spowodowane przez prze¬ mieszczenie scian magnetycznych i sa proporcjo¬ nalne do kwadratu predkosci przemieszczenia scian magnetycznych. Ze wzgledu na to, ze taka predkosc przemieszczania jest proporcjonalna do drogi prze¬ mieszczania, która przebywaja sciany magnetyczne, gdy czestotliwosc pradu zewnetrznego jest stala, predkosc ta i przez te straty rozproszenia wzralsta- & ja ze wzrostem szerokosci domen magnetycznych.Jednakze wraz ze wzrostem szerokosci domen mag¬ netycznych zmniejsza sie liczba scian magnetycz¬ nych, straty rozproszenia nie sa proporcjonalne do kwadratu szerokosci domen magnetycznych, lecz in sa w przyblizeniu proporcjonalne do szerokosci scian magnetycznych.Straty rozproszenia wynosza okolo 50% storat mo¬ cy przy czestotliwosci 50 lub 60 Hz i proporcjonal¬ nosc ta dla strat rozproszenia wzrasta (na podsta- 15 wie ostatnich badan) wraz ze zmniejszaniem sie . pradów wirowych i strat mocy na histereze w ele¬ ktromagnetycznych blachach o zorientowanych ziar¬ nach.Poniewaz mala szerokosc domen magnetycznych 20 jest istotna dla zmniejszenia strat rozproszenia, sila rozciagajaca jest dostarczana do blach, z których jest usuwana warstwa powierzchniowa tak, aby zmniejszyc szerokosc domen magnetycznych.Znany jest sposób obróbki stalowej blachy ele- 25 ktromagnetycznej, przedstawiony w opisie patento- - wym Stanów Zjedn. Am. nr 3 990 923, który pro¬ ponuje, aby wprowadzic pomiedzy konwencjonalne etapy, mianowicie odweglanie i koncowe wyzarza¬ nie, dodatkowy etap miejscowej "obróbki 'stalowej 30 blachy tak, aby nieprzemiennie umiescic na po¬ wierzchni blachy stalowej obszary poddawane i nie poddawane obróbce.Dodatkowy etap obróbki moze byc wprowadzony poprzez miejscowa obróbke plastyczna lub lokalna 135 obróbke cieplna przy pomocy promieniowania pod- ' czerwonego, promieniowania swietlnego, wiazek elektronów lub promieni laserowych.Obszary poddawane obróbce plastycznej lub cieplnej zapewniaja zahamowanie wtórnej rekry- 40 stylizacji blachy stalowej podczas koncowego pro¬ cesu wyzarzania w wysoikiej temperaturze.W obszarach poddawanych obróbce wtórna re- krysta]izacj a zaczyna sie przy. temtperiturze niziszej niz w obszarach nie poddawanych obróbce'i dla- 45 tego tez obszary poddawane obróbce zapewniaja .zahamowanie wzrostu wtórnej rekrystalizacji zia¬ ren powstajacych w obszarach nie poddawanych obróbce.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze 50 powierzchnie stalowej blachy elektromagnetycznej . o zorientowanych ziarnach, po koncowym wyza¬ rzaniu w temperaturze 1100°C poddaje sie chwilo¬ wemu napromieniowaniu za pomoca impulsowej .../' wiazki laserowej przez czas naprbmiehiowania ¦ od 55 1 ms do. .10 ms, w kierunku przecinajacym kierunek walcowania pod katem prostym do kierunku wal¬ cowania, wzglednie pod katem odchylonym od kata prostego ó 30°, przy wartosci napromieniowania — P2 zawartej w zakresie od 0,005 do 1,0. 60 1 Stosuje sie napromieniowanie o wartosci w za¬ kresie: 0,01 <-- P2< 0,8.Korzystnie stosuje sie napromieniowanie o War- 35 tosci w zakresie: 0,08 < — p2 ^ o;60..; -Nojkorzystniei stosuje IfilOT sie* "o wartosci w okresie 0,20 <- napróniietfiowafriie P» Wedlug wynalazku stosuje sie. wiazke laserowa o energii napromieniowania w zakresie od 0,5 do 2,5 J/cm2.Stosuje sie tez napromieniowanie wiazka lasero- .wa stalowej blachy pokrytej uprzednio warstwa izolacyjna.Zaleta wynalazku jest zmniejszenie strat mocy stalowych blach elektromagnetycznych o zoriento¬ wanych ziarnach przy zastosowaniu nowego sposo¬ bu, który nie powoduje powstania odksztalcen pla¬ stycznych. Wynalazek umozliwia zmniejszenie sze¬ rokosci domen magnetycznych, które wplywaja na straty, rozproszenia jako jeden z czynników.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia graficznie teoretyczna wartosc zmniejszenia stfat mocy, fig. 2 — schematycznie wykonanie sposobyN wedlug wynalazku, fig. 3 — wzpr naprpmrieniowa|ia:,.wiazlF^, laserowa zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku, fig. 4 — schema- ^cznje^nin^ wykonanie -sposabtU,,wedlug wynalazku, •fj^.'5.,L$'....— inne wzoj;y r^^p-mieniowania wiazka lagrowa, iig* 7 '— graficznie,przeklad zmniejszenia strat mocy oraz fig, 8A i 8B — zdjecia fonograficz¬ ne wykcnane; przez spektralny mikroskop ielektror nowy, ukazujacy kolejne podzialy domen magne¬ tycznych przy pomocy napromieniowania wiazka laserowa. , Materialem wyjsciowym blachy elektromagne¬ tycznej,© zorientowanych ziarnach jest stal wypro¬ dukowana przy pomocy znanego procesu wytwa¬ rzania stali przy wykorzystaniu konwertora, pieca lukowego itp., które wytwarzaja kesiska plaskie i dalej sa walcowane na goraco do postaci zwoju.Walcowana na goraco stalowa blacha zawiera mniej niz 4,5% krzemu i jezeli jest to konieczne, zawiera rozpuszczalny w kwasie glin w ilosci od 0,010 do 0,050% i siarke w ilosci od 0,010 do 0,035% z tym, ze nie istnieje ograniczenie co do skladu za wyjatkiem ilosci krzemu.Zwój po procesie walcowania na goraco jest pod¬ dawany kombinacji jednej lub wiecej operacji walcowania na zimno i jezeli jest to konieczne, jednej lub wiecej operacjom posredniego wyzarza¬ nia, tak aby uzyskac grulbosc w handlowym stan¬ dardzie. Stalowa blacha, która jest tak uzyskana, poddawana jest odweglaniu podczas wyzarzania w wilgotnej atmosferze wodoru a dalej jest pod¬ dawana koncowemu wyzarzaniu w wysokiej tem¬ peraturze powyzej 1100°C przez ponad 10 godzin.W ten sposób jest produkowana stalowa blacha elektromagnetyczna o zorientowanych ziarnach. v W wyniku koncowego wyzarzania zachodzi wtór¬ na rekrystalizacja i stalowa blacha uzyskuje struk¬ ture (110) [001] i gruboziarnistosc.Przedstawiony wynalazek charakteryzuje sie za¬ stosowaniem napromieniowania wiazka laserowa powierzchni stalowej bla€hy, która zostala podda¬ wana koncowemu wyzarzaniu i w ten sposób ob¬ szary majace duza gestosc dyslokacji sa tworzone miejscowo. W wyniku uzyskujemy wprowadzenie 00 stalowej blachy chwilowych naprezen plastycz- 15 25 &5 40 45 50 55 nych.bez- jakiejkolwiek zmiany ksztaltu powierzchni blachy. Promieniowanie laserowe wprowadza sie w taki sposób, ze impulsowa wiazka laserowa ma¬ jaca szerokosc na przyklad w przyblizeniu od 0,1 do 1 mm, a dokladniej od 0,2 do 1 mm, jest kie¬ rowana prawie prostopadle do kierunku walcowa¬ nia. Okres czas u chwilowego napromieniowania nie przekracza w przyblizeniu 10 ms i wlasciwy'zakres wynosi od lns do 10 ms. Odleglosc pomiedzy7 sa¬ siednimi napromieniowanymi obszarami jest w: zic kresie od 2,5 do 30 mm. Sposób opisany wyzej po¬ winien spelniac warunek napromieniowania, który okreslony jest nierównoscia: 0.005 <~CLp2< i,o \ co bedzie wyjasnione dalej.Zasada wynalazku polega na tym, ze wiazka la¬ serowa, która zostaje napromieniowana powierzch¬ nia stalowej blachy, ma gestosc energii, która jest . wyrazona przez P. Wiazka laserowa jest absorbo¬ wana przez stalowa blache w stosunku a, która za¬ wiera sie od 0 do1. . : Naprezenie sciskajace P(, wytwarzane w stalo¬ wej blasze przez wiazke laserowa jest wyrazone przez: Pcau'P „(i) Gestosc .dyslokacji q powstajacych w stalowej blasze wynosi: a P„ (2) gdzie n jest stala.Zaleznosc pomiedzy gestoscia energii P i gestos¬ cia dyslokacji wynosi: a'.P a o_ n (3)- Zasada wynalazku zostala oparta na nowej ide-i, ze zarodki nowych scian magnetycznych sa wytwa¬ rzane w obszarach o duzej gestosci dyslokacji i te nowe sciany magnetyczne kolejno dziela domeny magnetyczne. Prawdopodobienstwo wytworzenia tych zarodków lub ilosc zarodków wytworzonych na jednostke objetosci stalowej blachy jest dlatego uwazana za proporcjonalna do gestosci dysloka¬ cji c. Zgodnie; z tym, ilosc zarodków wytwarzanych na jednostke dlugosci stalowej blachy, która ma ustalona stala grubosc, jest zalezna -od szerokosci napromieniowania (d) i odleglosci napromieniowa¬ nia (1). Liczba (m) oznacza wytwarzana gestosc za¬ rodków i jest wyrazona przez: ma-=- o 1 ¦ (4) Zaleznosc pomiedzy wytwarzana gestoscia zaród-, ków (m) i szerokoscia (L) domen magnetycznych, które sa kolejno dzielone przez zarodki, jest wy¬ razone prze? równanie: 1 L am + 1 (5) 66 gdzie LQ oznacza wartosc L przy m.=? 0.Straty, mocy (W) sa wprost proporcjonalne do szerokosci (L) domen magnetycznych. Obszary o duzej gestosci dyslokacji uzyskane przez napromie¬ niowanie laserowe powoduja przemieszczanie sie scian magnetycznych w tych obszarach. Dlatego tez straty mocy wzrastaja proporcjonalnie do w^ro*128 505 -stu Iloczynu wartosci (—) obszarów o tfaz&j gesto¬ sci dyslokacji oraz do gestosci dyslokacji (o). £traty mocy stalowej blachy w odniesieniu do laserowego napromieniowania sa wyrazone przez: W = CxL +C'2A-q (6) gdzie Cj i C2 sa wspoiczyjiriikami.Zmniejszenie strat mocy -dzieki zastosowaniu la¬ serowego : napromieniowania stalowej blachy wy¬ nosi: w = c1L0-^c1LH-c'2-^-e) = = C1L0 \ l + ~L0ipn J -Ca.—p» gdzie Cv C2 i a sa stalymi.Powyzsze równanie (-7) jest przedstawione gra¬ ficznie na fig. 1, na której rzedna i odcieta okres- H lpne sa przez A W i — pn. Na podstawie fig, 1 widzimy, ze wartosc A W jest wieksza od zera, mia¬ nowicie straty mocy maleja dzieki zastosowaniu promieniowania laserowego, gdy wartosc - - p^ jest wieksza od zera i mniejsza od Sr Wedlug wynalazku w oparciu o zasade wyjasnio¬ na wyzej, wiazka laserowa napromieniowuje w taki sposób, ze napromieniowanie spelnia nastepujacy \varunek: d zalecane jest: 0.005 <---P2< 1,0 0.01 < —P2<0,08 gdzie d jest szerokoscia wiazki laserowej w mm, P jest gestoscia energii wiazki laserowej w J/cm2 i 1 jest odstepem napromieniowania w mm.Urzadzenie laserowe moze byc dowolnym laserem w stanie stalym, lub gazowym, zapewniajacym energie promieniowania w zakresie - od 0,1 do 10 J/cm2 .oraz ponadto szerokosc impulsów nie wieksza niz 10 mm. Zgodnie z danymi laser rubi¬ nowy, laser YAG (Nd — J — glin — granat) lub laser azotowy, które sa obecnie w sprzedazy, moga byc wykorzystane do przeprowadzenia sposobu wedlug wynalazku.Szerokosc impulsów i energia przekraczajac gór¬ ne okreslone wyzej granice, wtedy dominujacym zjawiskiem jest termiczne topienie stalowej blachy w napromieniowanych obszarach. Na skutek zja¬ wiska topienia zmiany struktury krystalicznej za¬ chodza w napromieniowanych obszarach i stad nie mozna oczekiwac zadnego zmniejszenia strat mocy.Stalowa* elektromagnetyczna blacha 1 moze byc napromieniowana przy uzyciu wiazki laserowej, jak przedstawiono na fig. 2. Oslona 3 ze szczelinami jest umieszczona pqmiedzy aparatem dostarczaja¬ cym impulsowe promienie laserowe, a stalowa bla¬ cha elektromagnetyczna. Wiazka laserowa biegnie z aparatu 2 w kierunku prostopadlym do plaszczyz¬ ny blachy zgodnie z wzorem napromieniowania le¬ zacym, pod katem prostym do kierunku walcowa¬ nia oznaczonego podwójna strzalka; - Napromienio¬ wane obszary pokazane poprzez zakreskowanie maja szerokosc (d) i odstep (1).J3& te jfcgt iprafed^wieto* 2& fig," £, lS$m&L „od¬ step napromieniowania (-1) oznacza odstep pomiedzy koncem jednego napromieniowanego obszaru a kon¬ cem sasiedniego napromieniowanego obszaru, przy 5 czym ten ostatni koniec znajduje sie po tej samej stronie jak poprzedni koniec.Wiazka laserowa moze napromieniowac powierz¬ chnie przy uzyciu zwierciadla odbijajacego 4, jak pokazano na fig. 4. Wiazka laiserowa jest skupiona w za pomoca zwierciadla odbijajacego '4, i naprbmie- niOWujfc stalowa blache 1 W postaci tasmy. Obszary napromieniowania, majace pomiedzy soba te samo lub rózfte odstepy, sa uzyskiwane przez powtarza¬ nie wyzej wymienionej procedury napromteniowy- (7) 15 wania.Zamiast zwierciadla odbijajacego 4 moga byc po¬ dobnie uzyte soczewki i podobne elementy. Ponad¬ to zamiast nanoszenia napromieniowanych obsza¬ rów poprzez cala szerokosc stalowej blachy jako 20 ciaglych, prostych linii, wiazka laserowa* moze byc inaczej napromieniowana we wzór o postaci nie¬ ciaglej i zygzakowatej, jak pokazana to na fig: 5 i 6.Podczas napromieniowania wiazka lase-towa jest 23 kierowana w taki sposób, ze napromieniowane ob¬ szary sa prostopadle do kierunku Walcowania. Za^ lecany jest kierunek prostopadly napromieniowa¬ nia, lecz kierunek ten moze nie byc dokladnie pro¬ stopadly i moze ulegac odchyleniu maksymalnie 30 o 30°. (3) W dowolnym ze sposobów napromieniowyWania przedstawionych na fig. 2 do fig. 6 na powierzchni' stalowej blachy sa wytwarzane chwilowe haipreze- (8') nia, w wyniku których domeny magnetyczne sa |?5 poddawane kolejnym podzialom.Na fig. 8A i 8B*stalowa blacha elektromagnetycz¬ na o zorientowanych ziarnach jest walcówona w kierunku oznaczonym przez podwójna strzalke a, koncowo Wyzarzana i napromieniowywana przez 40 wiazke laserowa w kierunku i miejscu pokazanym przez strzalki b.W wyniku napromieniowania laserowego nie¬ znaczne naprezenia sa wytwarzane w obszarach pokazanych przez strzalki b, przy czym szerokosci 45 domen magnetycznych po obu stronach tych obsza¬ rów zo?taja poddane kolejnym podzialom dzieki tym chwilowym naprezeniom.Nalezy zauwazyc, ze domeny magnetyczne sa po¬ dzielone w kierunku prostopadlym do kierunku m napromieniowania wiazka laserowa. Jak to bedz-ie" wykazane na podstawie porównania fig. 8A i 8iB, zjawisko podzialu domen magrietycznych jest bar¬ dziej wyeksponowane na fig. #B niz na fig. $A.Napromieniowanie wiazka laserowa wedlug wy- 55 nalazku jest skuteczne dla podziala domen magne¬ tycznych niezaleznie od jakosci powierzchni stalo¬ wej blachy. Mianowicie powierzchnia stalowej bla¬ chy moze byc walcowana lub polerowana az do uzyskania powierzchni lustrzanej oraz moze byc W pokryta znaaa warstwa izolacyjna. Dlatego tez bla¬ cha stalowa moze byc napromieniowana po za¬ stosowaniu warstw izolacyjnych.Wiazka laserowa moze byc wykorzystana przy napromieniowaniu blach stalowych po pokryciu i£fl 65 warstwa izolacyjna tak, ze wytwarzane chwilowe9 126303 10 naprezenia wystepuja w arkuszu btechy, tez jakie¬ gokolwiek uszkodz%nia warstwy izolac^lrfej.Proces wedlug wynalazku jest bardziej skuteczny do zmniejszenia strat mocy niz srodki konwencjo¬ nalne, takie jak proces trasowania lub proces na¬ cinania, w których warstwa izolacyjna ulega uszko¬ dzeniu.Zmniejszenie strat mocy dzieki napromieniowa¬ niu wiazka laserowa' w róznych warunkach jest przedstawione w tabeli 1. W tabeli 1 pokazano w jakich warunkach napromieniowania uzyskuje sie skuteczne zmniejszenie strat mocy.Jak mozna zauwazyc, z tabeli 1, straty mocy mo¬ ga byc zmniejszone poprzez wybór warunków na¬ promieniowania, które sa w zakresach energii na¬ promieniowania lub gestosc energii (P) od 0,5 do '2,5 J/cm2, odstep napromieniowania (1) od 2,5 do 30 mm i szerokosc napromieniowania (d) od 0,1 do 2,0 mm. wartosc -,^- 1 Straty mocy P2 i sa 2o Wyniki z-miH^sz-ema slirat macy TAjW), które jto- kazano w tabeli 1, sa przedstawione -grafieznfe n* fig. 7, gdzie odcieta i rzedna okreslaja odpowiednio ™ : zmniejszenie strat mocy (A W), zadowalajaco zmniejszone przy wartosci AW = 0,02 W/kg. Wartosc -A P2 odnie¬ siona do A W = 0,02 W/kg jest w zakresie od mi¬ nimum 0,'005 J2/cm* do maksimum 1,0 J2/cm*.W delu rJolepszenia o jedna klase jakosci stalo¬ wej blachy elektromagnetycznej o zorientowanych ziarnach nalezy zwiekszyc wartosc A W do 0,04 lub wiecej przez wprowadzenie napromieniowania wiaz¬ al 1 jest w zakresie od 0,01 do 0,8. Zmniejszenie strat mocy (A W) moze dalej wzrastac do 0,08 wlasnosc strat mocy takiej blachy moze byc znacznie zwlek¬ la szona, poprzez dobranie wartosci - - P2 w zakresie 15 ka laserowa przy takim warunku, ze wartosc - P2 Szerokosc napromie¬ niowania (mm) 0.1 0.25 0.5 1.0 2.0 T abela 1 Energia napromieniowania (Jem2) 0,5 ~ 1.4 odleglosc napromieniowania (mm) 2.5 a ? X 5 A- A A i i ° | X i 10 X X A ? . 20 A A 30 X A 1,5 ~ 2.5 odleglosc napromieniowania (mm) 2.5 5 ? ' 1 ! ? . n ! d xx ! A xx 10 A ? ¦ ? 20 A ? 30 A stawienie wartosci ¦ P2 tak, ze znajduje sie w za- XX A W < 0 X 0 < A W < 0,03 0.03 < A W < 0.06 ? 0.06 < A W < 0.09 B0.09< A W od 0,08 do 0,60. Zmniejszenie strat mocy (A W) jesz¬ cze dalej zwieksza sie do 0,10 i wiecej przez na- .cL 1 kresie od 0,20 do 0,40.Jest mozliwe wytwarzanie konwencjonalnymi sposobami stalowej blachy elektromagnetycznej o zorientowanych ziarnach, majacej straty mocy w zakresie od 1,05 do 1,14 W/kg. Straty mocy sta¬ lowej blachy elektromagnetycznej moga wynosic od 0,95do 1,12 W/kg. Takie straty mocy moga byc zmniejszone za pomoca napromieniowania wiazka lasera do wartosci od 1,03 do 1,12 przy wartosci d 1 P2 od 0,01 do 0,8, korzystnie do wartosci od od 0,97 do 1,06 przy wartosci— P2 od 0,08 do 0,60 i najkorzystniej do wartosci od 0,95 do 1,04 W/kg przy — P2 od 0,2 do 0,4. Znaczny spadek strat mocy w zakresie od 0,95 do 1,00 moz§ byc osiag¬ niety przez dobranie wartosci — P2 do okolo od 0,4 do 0,5. 4$ 5$ 93 m Wynalazek zostanie wyjasniony za pomoca naste¬ pujacych przykladów.Przyklad I. Stalowa blacha walcowana na goraco o szerokosci 1100 mm, zawierajaca 0,051% wegla, 2,02% krzemu, 0,02<6% siarki i 0,027% kwasne¬ go roztworu glinu, zostala wyzarzona w 1120°C przez 2 minuty, walcowana na zimno do grubosci 0,30 mm i odweglana w 85Ó°C w wilgotnej atmos¬ ferze wodoru przez 4 minuty. Blacha zostala pod¬ dana koncowemu wyzarzaniu w wysokiej tempera¬ turze i200°'C przez 20 godzin.W wyniku opisanego wyzej procesu otrzymano stalowa blache elektromagnetyczna o zorientowa¬ nych ziarnach (110) [001], charakteryzujaca sie ges¬ toscia strumienia magnetycznego Bg = 1.935 T i stratami mocy W 17/50 = 1,10 W/kg.Przy uzyciu dostepnego w handlu lasera impul¬ sowego szerokosc impulsów okolo 30 ns. blacha sta¬ lowa zostala napromieniowana wiazka laserowa w kierunku prostopadlym do kierunku walcowania w warunkach : gestosc Energii (1*) wiazki impul¬ sowej lasera 0,8 J/cm2, odstep napromieniowania (i)M tmm n 10 mjia, szerokosc, napromieniowania . (d) 0,1 ram Szerokosc napromieniowania (d) byla ustalona pfz^ pomocy :szczelin w oslonie 3' pokazanych na fig. 2. ;,. .... _;, ;¦.-¦'.¦ . :<¦ Gestosc strumienia magnetycznego B8 i wartosc strat niwy W 17/50 po napromieniowaniu wynosily odpowiednio: 1,934 T- i 0,0$/W/kg. Zgodnie z tym zmniejszenie strat mocy (AW) wynioslo 0,02 W/kg, fcjtóre .jeat .najnizszym, ale dostatecznie zauwazal- nyin zmniejszeniem..; Przyklad-' IL 'Stalowa blacha walcowana na •goraca '0 szerokosci 1100 mm zawierajaca: 0,048% .wegla, ,2*90% krzem_u, .0,025% siarki i 0,0218% kwas¬ nego roztworu glinu zostala wyzarzona w 1120°C l^zez 2"'minuty; walcowana na zimno do grubosci 0,30 mm i odweglona w 8<50?C w Wilgotnej atmosfe¬ rze wodoru przez 4 minuty. Blacha zostala poddana -koncowemu wyzarzaniu w wysokiej temperaturze wyzarzania 1200°C przez 20 godzin.¦W. ..wyniku opisanego. wyzej procesu . otrzymano stalowa blache elektromagnetyczna o zorientowa¬ nych ziarnach (110) [001], charakteryzujaca sie ge- stoscia? Rumienia magnetycznego,fl,9q4.T i warto¬ scia strat mocy W 17/50 = 1,06 W/kg..Blacha stalowa byla napromieniowana wiazka laserowa przez skierowanie wiazki laserowej w kierunku prostopadlym do kierunku walcowa¬ nia w warunkach: gestosc energii (P) wiazki impul¬ sowej lasera 2,0 J/cm2, odstep napromieniowania (1) 2/5 mm, szerokosc napromieniowania (d) 0,25 mm i wartosc — P2 — 0,4.Gestosc strumienia magnetycznego Bg i wartosc strat mocy W 17/50 po napromieniowaniu wynosily odpowiednio; 1,952 T i 0,06 W/kg. Zgodnie z tym zmniejszenie strat (A W) wynosi 0,12 W/kg, która to wartosc jest dostateczna do podniesienia o jedna lub wiecej klas jakosci stalowej blachy elektro- magnetyczznej. 1 Przyklad III. Stalowa blacha walcowana na goraco o szerokosci 1100 ram zawierajaca: 0,045% wegla, 2,90% krzemu, 0,025% siarki i 0y027% kwas¬ nego roztworu glinu zostala wyzarzona w 112p°C igtzsz \ minuty, walcowana na zimno do grubosci 0,3tD mnT odweglona w §50°C wilgotnej atmosferze wpdortf przez 4 'minuty. Blacha zostala poddana koncowemu wyzarzaniu w wysokiej temperaturze 120b°C przez 20 godzin* W koncu stalowa blacha zostala pokryta konwencjonalna 'warstwa izolacyj¬ na.1 W Wyniku opisanego wyzej procesu otrzymano stazowa blsche elektromagnetyczna o zorientowa¬ nych ziarnach (110) [0tfl]r charakteryzujaca sie gestoscia strumienia magnetycznego 1,927 T i stra¬ tami mocy W 17/50 «=¦ 1,05 W/kg.- , • '^Blacha' stalowa byla napromieniowana wiazka laserowa pjiez skierbwanie wiazki laserowej w kierunku prostopadlym<; do kierunku walcowa¬ nia^?^warunkach:-gestosc energii (P) wiazki impUl- sowej teaera 2$0 J/cm2, odstap napromieniowania (1) ifinm, wartoscA P2 0,04.Ge^tosc ^rum^ia:,ma^netycziiegp gg-i wartosc strat mmx,W17/50 po napromieniowaniu wykosily 10 15 20 25 30 135 40 45 50 55 W 65 odpowiednio: 1,025 _X i 1,05 W/kg. Zgodnie z.ty-m zmniejszenie strat (AW) wynioslo 0,06 W/kg.Przyklad IV. Stalowa blacha walcowana na goraca o szerokosci 1100 mm zawierajaca: 0,048% wegla, 3,00 % krzemu, 0,024% siarki r 0,026% kwas¬ nego roztworu glinu zostala wyzarzona w li20°C przez 2 minuty, walcowana na zimno do grubosci 0,35 mm i odweglona w 850°C w wilgotnej atóio- sferze wodoru przez 4 minuty. Blacha zostala pod¬ dana koncowemu wyzarzaniu w wysokiej tempe¬ raturzeh1200°C przez 20 godzin.W wyniku opisanego wyzej procesu otrzymano stalowa blache elektromagnetyczna o zorientowar nych ziarnach (110) [001], charakteryzujaca sie ge¬ stoscia 'strumienia magnetycznego B8 = 1,926 T i wartoscia strat mocy W 17/50 = 1,14 W/kg.Blacha stalowa byla napromieniowana wiazka la"serowa przez skierowanie" wiazki laserowej w kierunku prostopadlym do kierunku walcowa¬ nia w warunkach: gestosc energii (P) wiazki impul¬ sowej lasera h& J/cm2, odstep napromieniowania (1) 10 mm, szerokosc napromieniowania (d) 0,25 mm i wartosc — P2 — 0,56. 1 ¦ ¦ '*.• Gestosc strumienia magnetycznego Bfi i 'wartosc .^trat mocy .W 17/50 po napromieniowaniu wynosily l,92drT i l,od} W/kg. Zgo strat mocy (A W) wynioslo 0,08 W/kg.Przyklad V. Stafowa blacha walcowana na goraco o szerokosci 1100 mm zawierajaca: 0,045% wegla, 2,90% krzemu, 0,025% siarki i 0,026% kwas nego,. roztworu glinu zostala wyzarzona przy lli20°C przez 2 minuty, walcowana na zimno do grubosci 0,30 mm i odweglona w 850°C wilgotnej atmosferze wodoru przez 4 minuty. Blacha zostala poddana koncowemu wyzarzaniu w wysokiej temperaturze l200°£~nrzez 20 godzin.W wyniku opisanego wyzej procesu otrzymano stalowa blache elektromagnetyczna o zorientowa¬ nych ziarnach (110) [001], charakteryzujaca sie ge¬ stoscia strumienia magnetycznego Bg — 1,943 T i stratami mocy W 17/50 = 1,02 W/kg.Blacha^ stalowa byla napromieniowana wiazka laserowa przez skierowanie wiazki laserowej w kierunku prostopadlym do ¦ kierunku walcowa¬ nia w warunkach: gestosc energii (P) wiazki impul¬ sowej lasera 1,7 J/cm2, odstep napromieniowania (1) '5,0 mm, szerokosc napromieniowania (d) 2,0 mm i wartosc— P2 — 1,16.Gestosc strumienia magnetycznego Bg i wartosc strat mocy; W 17/50 po napromieniowaniu wynosily odpowiednio 1,942 Ti 1,00 W/kg: Zgodnie'z tym zmniejszenie mocy (A W) wynioslo 0,04 W/kg ^dzieki napromieniowaniu. PL