SE427117B - Sett vid glodgning av kallvalsat elektromagnetiskt kiselstal varvid staletsyta belegges med eldfast oxidmaterial - Google Patents

Description

fwozs 07-13 10 15 20 25 30 - maximum enligt föreliggande uppfinning. 2 patentskrifter anger emellertid icke någon specifik norma- liseringsatmosfär, som har ett förhållande mellan H20-par- tialtryck och H2-partialtryck så lågt som 0,3, vilket är Det lägsta speci- fikt angivna värdet är 0,34. Ett förhållande av 0,34 mel- lan H20-partialtrycket och H2~partialtrycket motsvarar en daggpunkt av 6l°C hos dissocierad ammoniak. Visserligen kan lägre värden tillskrivas det i patentskrifterna angivna daggpunktsområdet, men patentskrifternas speciella angi- velser står i motsatsförhållande härtill. Patentskrifterna ~ avser dessutom huvudsakligen aluminiuminhiberade kiselstål och icke aluminiumfria stål (stål, till vilka aluminium icke har avsiktligt satts), vilket emellertid är fallet vid föreliggande uppfinning.

U Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstad- komma ett förbättrat sätt att framställa kornorienterade kiselstål.

Enligt föreliggande uppfinning framställes en smälta av ett kiselstål, som räknat efter vikt består väsentligen av upp :in 0,07% mi, o,o1-o,2s% mangan, o,o1-o,o9% sva- vel ooh/eller selen, 2,5-4,0% kisel, upp till l,0% koppar, högst 0,009% aluminium, högst 0,0006% bor och resten järn, varvid detta kiselstål utsättas för de konventionella ste- ett eller flera kallvalsnings- när två eller gen gjutning, varmvalsning, förlopp, en mellanliggande normalisering, flera kallvalsningsförlopp utnyttjas, en ring, avkolning, påföring av ett på svårsmält oxidmaterial baserat överdrag och en slutlig texturglödgning. Enligt föreliggande uppfinning skall detta kända förfarande för- slutlig normalise- bättras genom att den slutliga normaliseringen av stålet utföres i en vätehaltig atmosfär, som har ett förhållande av 0,015-0,3 mellan H20-partialtrycket och H2-partialtryck- et, och skall stålets yta överdragas med ett på svårsmält oxidmaterial baserat grundöverdrag, som består väsentligen av: a) 100 viktdelar av minst ett ämne ur gruppen oxider, hydroxider, karbonater och borföreningar av magnesium, kalcium, aluminium och titan; 10 15 20 25 30 35 79023 07-3 3 b) upp till 100 viktdelar andra ämnen ur gruppen bor och borföreningar; c) 0,1-100 viktdelar av minst en oxid, som har lägre bilitet än Si02 vid temperaturer upp till ll80°C, var- vid nämnda oxid är en oxid av ett annat element än Stå" bor; d) upp till 40 viktdelar SiO2; e) upp till 20 viktdelar inhiberande ämnen, som är andra än bor; f) upp till lD viktdelar flussmedel; varvid den slutliga texturglödgningen av stålet utföres, sedan detta överdrag påförts. Definitionsmässigt må nämnas, att "l del" anses vara den under "a" ovan angivna total- vikten, delad med 100. Den slutliga normaliseringen är den glödgning, som det kallvalsade stålet med sluttjocklek utsättes för, innan stålet överdrages med oxidöverdraget och underkastas slutlig texturglödgning. Avkolning uppträ- der vanligtvis under nämnda glödgning. Såsom en generell regel innehåller smältan under 0,008% aluminium och under 0,0005% bor.

Specialbehandling under de konventionella stegen är icke nödvändiga, och dessa konventionella steg kan utföras enligt vad som anges i ett antal publikationer, inbegripan- de den amerikanska patentskriften 2 867 557. Med uttrycket "gjutning" avses här även stränggjutning. En värmebehand- ling av det varmvalsade bandet är också möjlig att genom- föra inom ramen för uppfinningen.

Ett på eldfasta oxider baserat grundöverdrag, som innehåller en oxid med lägre stabilitet än SiO2 vid tempe- raturer upp till ll80°C, anbringas på det borfria kisel- stålet i samband med uppfinningen för att förbättra kvali- teten hos de överdrag, som bildas på stålet. En viss mängd syre i glödskalet (såsom oxider, särskilt SiO2) erfordras för att göra en yta känslig för alstring av ett högkvali- tativt grundöverdrag; och en oxid med lägre stabilitet än S102 är ett medel för att uppnå detta resultat. En oxid med lägre stabilitet än S102 är en oxid, vars fria bildningse energi är i lägre grad negativ än den fria bildningsenergin 7902307-3 10 15 20 25 30 35 4 hos SiO2 under de förhållanden, som pâräknas under en hög- temperaturglödgning. I den mån dessa förhållanden är svåra att bestämma, kan emellertid ett standarddiagram över den fria bildningsenergin utnyttjas för att bestämma stabili- teten.

Oxiden, som har lägre stabilitet än Si02, skall vara närvarande i en mängd av 0,1-100 viktdelar, såsom angivits ovan. En halt av minst 1 viktdel föredrages emellertid.

Maximimängderna är vanligtvis högst 30 vikt%. Typiska oxi- der är mangan- och järnoxider. Hitintills föredrages Mn02.

Det sätt, på vilket överdraget påföres i samband medfö- religgande uppfinning, är icke kritiskt. Inom ramen för upp- finningen är det sålunda möjligt att blanda överdragsämne- na med vatten och pâföra dessa i form av en uppslamning, och likaledes är det inom ramen för uppfinningen möjligt att pâföra ämnena elektrolytiskt. De beståndsdelar, som utnyttjats för att framställa överdragen, kan likaledes pâföras samtidigt eller såsom individuella skikt. Bor kan tillsättas för att förbättra stålets magnetiska egenskaper.

Typiska tillförselkällor för bor är borsyra, B203, ammonium- pentaborat och natriumborat. De extra, inhiberande ämnen, som kan inblandas i överdraget, hämtas vanligtvis ur en grupp, som består av svavel, svavelföreningar, kväveföre- ningar, selen och selenföreningar. Typiska flussmedel in- begriper litiumoxid, natriumoxid och andra oxider, som är kända för fackmannen.

Andra åtgärder, som vidtages för'att förbättra kva- liteten hos det grundöverdrag, vilket bildas på det bor- fria kiselstâlet i samband med föreliggande uppfinning, är en slutlig normalisering i en relativt torr atmosfär.

Stålet normaliseras i en vätehaltig atmosfär, som har ett förhållande av 0,015-0,3 mellan H20-partialtrycket och H2-partialtrycket. Användningen av en sådan normalise- ringsatmosfär har oväntat visat sig eliminera eller mini- mera glödgningsmönster. Eftersom en viss mängd glödskals- syre erfordras för att göra en yta känslig för alstring av ett högkvalitativt grundöverdrag, skulle det vara rim- ligt att anta, att högre och icke lägre förhållanden vore 79023 07- 5 5 överlägsna. Så är emellertid icke fallet, när ett lågt förhållande utnyttjas tillsammans med ett grundöverdrag, som dinnenäiier en exia med lägre stabilitet än S102 vid temperaturer upp till ll80°C. Av detta skäl har i samband med föreliggande uppfinning använts förhållanden av o,o1s-o,3. Förhållanden ev o,os-od,1ao har viset sig vara särskilt fördelaktiga. Den vätehaltiga atmosfären är van- ligtvis en atmosfär av väte och kväve. Vid utnyttjande av sådana atmosfärer kommer daggpunkterna vanligtvis att vara från -7°C till +35°C. En atmosfär av 80% kväve och 20% väte har visat sig vara särskilt fördelaktig. Normalise- ringstemperaturerna kan ligga i omrâdet 700-ll00°C. Tem- peraturer av 760-845°C är särskilt önskvärda för slutlig normalisering, eftersom avkolning fortgår effektivast vid en temperatur av ca 800°C. Hâlltiden vid temperaturen är vanligtvis från 10 s till l0 min.

Uppfinningen skall i det följande belysas med några utföringsexempel. p EXEMPEB 1 Fyra grupper (grupp A-D) av kiselstålprovstycken göts och bearbetades till kiselstâl med en kantställd-kub-korn- orientering. Vart och ett av provstyckena hade en smält- kemi inom ramen för uppfinningen. Behandlingen av prov-; styckena inbegrep varmhållning vid en förhöjd temperatur under åtskilliga timmar, varmvalsning till en nominell tjocklek av 2 mm, normalisering av det varmvalsade bandet, kallvalsning till en mellantjocklek, normalisering, kall- valsning till sluttjocklek, slutlig normalisering och av- kolning vid en temperatur av 800°C under ca 2 min i en atmosfär av 80% kväve och 20% väte, överdragning enligt angivelserna i tabell l, och en slutlig texturglödgning vid en maximitemperatur av ll80°C i väte.

TABELL 1 Mgo Mnoz B ngso 4-71120 Grupp (viktdelar) (víktdelar) (víktdelar) (viktdelar) A 100 - s - B 100 5 - K C 100 5 0,3 w D - F* 1 93 79o2so7¿s 6 Lägg märke till att de överdrag, som anbringades på stål- proverna i grupperna A och D var fria från MnO2, medan de överdrag, som pâfördes provstyckena ur grupperna B och C, innenöii 5 viktdemr Mnoz.

De överdrag, som bildades under den slutliga textur- glödgningen, underkastades sedan undersökning, sedan över- skottet av MnO avskrubbats. I tabell 2 anges resultaten av denna undersökning. p TABELL 2 _ Grupp Provstzcke Överdrag A 1 Glödgningsmönster, melerat, icke likformigt 2 Glödgningsmönster,_melerat, icke lífformígt B 3 Opakt, gott, likformigt 4 Opakt, utmärkt, glänsande, líkformigt 5 Opakt, gott, svagt glödgningsmönster C 6 ' Opakt, utmärkt, líkformigt 7 Opakt, utmärkt, líkformigt 8 Opakt, utmärkt, likformigt 9 Opakt, utmärkt, líkformigt D 10 Glödgningsmönster, icke likformigt ll Glödgningsmönster, icke likformígt Det är signifikant, att ett högkvalitativt överdrag bilda- des på provstyckena ur grupperna B och C, som hade erhål- lit ett överdrag enligt föreliggande uppfinning, och att sådana överdrag icke erhölls på provstyckena ur grupperna A och D, som icke erhållit beläggningar enligt föreliggan- de uppfinning. De överdrag eller beläggningar, som anbringa- des på provstyckena ur grupperna B och C, innehöll MnO2, varemot överdragen på provstyckena ur grupperna A och D icke innehöll MnO2; och såsom påpekats ovan kräver förelig- gande uppfinning att överdraget eller beläggningen innehål- ler en oxid, som har lägre stabilitet än SiO2.

EXEMPEL 2 Ytterligare provstycken av kiselstâl göts och bearbe- tades till ett kiselstâl, som hade kantställd-kub-kornorien- tering. Liksom i exempel l hade vart och ett av provstyckena en smältkemi, som ligger inom ramen för uppfinningen. Behand- lingen av provstyckena inbegrep varmhållning vid förhöjd temperatur under åtskilliga timmar, varmvalsning till en nominell tjocklek av 2 mm, normalisering av det varmvalsade 10 15 20 7902307-3 7 bandet, kallvalsning till en mellantjocklek, normalise- ring, kallvalsning till sluttjocklek, slutlig normalise- ring och avkolning vid en temperatur av 800°C under ca d 2 min i en atmosfär, som bestod av 80% kväve och 20% väte och som hade ett förhållande av 0,1-0,15 mellan H2O-par- tialtryck och H2-partialtryck, varpå följde beläggning med ett överdrag i enlighet med vad som angives för grupp B i exempel l, och en slutlig texturglödgning vid en maxi- mitemperatur av ll80°C i väte. Ett förhållande av 0,1-0,15 mellan H20-partialtryck och H2-partialtryck är ekvivalent mot en daggpunkt av 18-24°C.

De överdrag, som bildades under den slutliga textur- glödgningen, underkastades sedan undersökning. De visade sig vara underlägsna andra överdrag, som bildats på stål, som avkolats i en vâtare atmosfär. Mera speciellt visade det sig, att överdragen var överlägsna överdrag, som bil- dats på stål, vilket avkolats i en atmosfär med ett förhål- lande av över 0,3 mellan H20-partialtryck och H2-partial- tryck. Den ifrågavarande överlägsenheten var speciellt framträdande med avseende på elimineringen eller minime- ringen av glödgningsmönster.

Claims (10)

7902307-3 10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV

1. Sätt att framställa ett elektromagnetiskt kisel- stål, som har en kantställd-kub-kornorientering, vid vil- ket en smälta av ett kiselstål, som innehåller upp till 0,07% kol, 0,01-0,25% mangan, 0,01-0,09% svavel och/eller selen, 2,5-4,0% kisel, uppitill l,0% koppar, högst 0,009% aluminium och högst 0,0006% bor, framställes, gjutes, varmvalsas, kallvalsas och avkolas, varvid det till slut- tjocklek kallvalsade stålet glödgas och belägges med en på svårsmält oxidmaterial baserad beläggning och under- kastas en slutlig texturglödgning, k ä n n e t e c k- n a t därav, att glödgningen av det kallvalsade stålet av sluttjocklek utföres i en vätehaltig atmosfär, vars förhållande mellan H20-partialtryck och H2-partialtryck är 0,015-0,3, att den på eldfast oxidmaterial grundade beläggningen på stålets yta bringas bestå väsentligen av: a) 100 viktdelar av minst ett ämne ur gruppen oxider, hydroxider, karbonater och borföreningar av magne- sium, kalcium, aluminium och titan; b) upp till 100 viktdelar av andra ämnen ur den grupp, som består av bor och borföreningar; c) 0,1-100 viktdelar av minst en oxid, som har lägre stabilitet än SiO2 vid temperaturer upp till ll80°C och som är en oxid av ett annat element än bor; d) upp till 40 viktdelar SiO2; e) upp till 20 viktdelar inhiberande ämnen, som är andra än bor; och f) upp till 10 viktdelar flussmedel; och att den slutliga texturglödgningen som uppbär denna beläggning.

2. Sätt enligt patentkravet 1, n a t därav, att beläggningen bringas innehålla minst l viktdel av minst en oxid, som har lägre stabilitet än SiO2.

3. Sätt enligt patentkravet 1 eller 2, t e c k n a t därav, att oxiden, som har lägre stabilitet utföres på stålet, k ä n n e t e c ke k ä n n e- än Si02, är mangan- eller järnoxid. 10 20 9

4. Sätt enligt patentkravet 1, 2 eller 3, t e c k n a t därav, att det kallvalsade 7902307-s k ä n n e- stålet med slut- tjocklek glödgas i en vätehaltig atmosfär, vars förhållan- de mellan H20-partialtryck och H2-partialtryck är 0,05-0,180.

5. Sätt enligt något av patentkraven t e c k n a t därav, att den vätehaltiga das väsentligen av väte och kväve.

6. Sätt enligt något av patentkraven t e c k n a t därav, att den vätehaltiga bringas ha en daggpunkt av från -7°C till

7. Sätt enligt något av patentkraven t e c k n a t därav, att den vätehaltiga das av 80% kväve och 20% väte.

8. Sätt enligt något av patentkraven t e c k n a t därav, att det kallvalsade tjocklek glödgas vid en temperatur av 700- k ä n n e t e c k-

9. Sätt enligt patentkravet 8, l-4, atmosfären bil- k ä n n e- l-5, k ä n n e- atmosfären +35°c. 1-6, atmosfären bil- k ä n n e- 1-7, k ä n n e- stålet av slut- 11oo°c. n a t därav, att det kallvalsade stålet av sluttjocklek glödgas vid en temperatur av 760-845°C.

10. Sätt enligt patentkravet 8 eller t e c k n a t därav, att det kallvalsade under en tid av 10 s till 10 min_ ._____.._..__._. 9, k ä n n e- stålet glödgas 7992307-3 10 SAHMANDRAG Ett elektromagnetiskt kiselstâl med kantställd-kub- kornorientering framställes genom att en smälta av ett kiselstål, som innehåller upp till 0,07% kol, 0,01-0,25% mangan, 0,01-0,09% svavel och/eller selen, 2,5-4,0% kisel, upp till l,0% koppar, högst 0,009% aluminium och högst 0,0006% bor, framställes och gjutes, varefter det gjutna stålet varmvalsas, kallvalsas och normaliseras i en väte- haltig atmosfär, vars förhållande mellan partialtrycket för H20 och partialtrycket för H2 är 0,015-0,3, varefter stålet överdrages med ett av eldfast oxid bildat överdrag, som innehåller en oxid, vilken är mindre stabil än S102 vid temperaturer upp till ll80°C, varpå stålet utsättas för en slutlig texturglödgning.