SE443155B

SE443155B - PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF CORN-ORIENTED SILICONE STEEL AND COLD-ROLLED SILICONE STEEL PLATE FOR PREPARATION OF CAP

Info

Publication number: SE443155B
Application number: SE7810201A
Authority: SE
Inventors: H C Fiedler
Original assignee: Allegheny Ludlum Steel
Priority date: 1977-09-29
Filing date: 1978-09-28
Publication date: 1986-02-17
Also published as: SE7810201L; PL209947A1; JPS5462919A; GB2005718B; DE2834035A1; PL118636B1; GB2005718A; RO76065A; FR2404677B1; JPH0248615B2; CS218577B2; FR2404677A1

Description

7810201-9 2 motstånd mot normal korntillväxt och sålunda ett gynnande av sekundär rekristallisering till en noggrann (llOl[b0l]~korn- orientering till följd av en reglering av halterna av bestånds- delarna. Det svavel som är verksamt för detta ändamål är den svavelmängd som icke är förenad med starkt sulfidbildande element, såsom mangan, en hittills oundviklig förorening i 'järn och stål. Den totala svavelhalten är därför nödvändigt- vis högre än vad som erfordras för att ge den korntillväxt- förhindrande effekten. 7810201-9 2 resistance to normal grain growth and thus a benefit of secondary recrystallization to an accurate (llO1 [b0l] ~ grain orientation as a result of a regulation of the levels of the parts. The sulfur that is effective for this purpose is that amount of sulfur not associated with strong sulphide formation elements, such as manganese, a hitherto unavoidable contaminant in 'iron and steel. The total sulfur content is therefore necessary higher than that required to provide the barley growth preventive effect.

Det är även allmänt accepterat att närvaron av den höga totala svavelhalten och en ringa mängd bor kan medföra en markant försprödning av svetsar framställda i kiselstålet. På grund av denna svetssprödhet har det icke varit generellt möjligt att svetsa samman två varmvalsade bandrullar för kallvalsning, vilket skulle vara en önskvärd metod, eftersom en minskning av svavelhalten för detta ändamål skulle ha medfört en försämring píska egenskaperna hos materialet. Vid detta val i ligen avstå från fördelen med god svetsbarhet. enligt uppfinningen visat sig att i vissa kiselstål- -ingar innehållande bor och kväve kan svavelbehovet för ,rntillväxtinhibering i större eller mindre grad uppfyllas med användning av tenn eller_antimon. Det har vidare enligt guppfinningen visat sig att tillsats av tenn för detta ändamål icke ökar svetssprödheten och att de magnetiska egenskaperna är överlägsna egenskaperna vid hög svavelhalt utan tenn eller antimon. Enligt uppfinningen har det sålunda visat sig hur man genom användning av tenn eller antimon kan erhålla pro- dukter med mycket goda magnetiska egenskaper, som överstiger de egenskaper som erhålles vid hög svavelhalt samtidigt som produkten uppvisar de önskvärda svetsningsegenskaperna som utmärker låg svavelhalt.It is also widely accepted that the presence of the high total the sulfur content and a small amount of boron can cause a marked embrittlement of welds made of silicon steel. Because of this weld brittleness it has not been generally possible welding together two hot-rolled strip rolls for cold rolling, which would be a desirable method, since a reduction of the sulfur content for this purpose would have led to a deterioration whip the properties of the material. In this election in renounce the advantage of good weldability. according to the invention it has been found that in certain silicon steels -ings containing boron and nitrogen can the sulfur requirement for , growth inhibition to a greater or lesser degree is met using tin or antimony. It has further according to the gupp invention has been found to add tin for this purpose does not increase the weld brittleness and that the magnetic properties are superior to the properties of high sulfur content without tin or antimony. According to the invention, it has thus been shown how by using tin or antimony, the product can be obtained products with very good magnetic properties, which exceed the properties obtained at high sulfur content while the product exhibits the desired welding properties which characterizes low sulfur content.

Det har enligt uppfinningen särskilt visat sig att de i det föregående angivna nya resultaten_tillförlitligt kan uppnås genom tillsats av upp till 0,10 % tenn eller_antimon till stållegeringar innehållande så ringa mängd som 0,010 % svavel, 7810201-9 3 varvid den erforderliga mängden tenn eller antimon är större än den lägre svavelhalten.According to the invention, it has been particularly found that those in it previously stated new results_reliable can be achieved by adding up to 0.10% tin or_antimony to steel alloys containing as little as 0.010% sulfur, 7810201-9 3 wherein the required amount of tin or antimony is greater than the lower sulfur content.

Ett annat resultat är_att de magnetiska egenskaperna kan för- bättras ytterligare i kiselstål till vilka tenn eller antimon satts genom påföring av en borhaltig beläggning på den kall- valsade kiselstålplåten före den slutliga värmebehandlingen.Another result is that the magnetic properties can be further improved in silicon steel to which tin or antimony applied by applying a boron-containing coating to the cold rolled silicon steel sheet before the final heat treatment.

Utgångstemperaturen vid varmvalsning har även visat sig ha en märkbar effekt på permeabiliteten hos dessa tenn- eller antimonhaltiga kiselstål. Plåtar med den angivna sammansättw ningen som varmvalsats från 1200 till l300°C har tillförlit- ligt högre permeabilitet än sådana som varmvalsats från ll00 till ll50°C.The initial temperature for hot rolling has also been shown to have one noticeable effect on the permeability of these tin or antimony-containing silicon steels. Plates with the specified compositionw hot rolled from 1200 to 1300 ° C has been reliable significantly higher permeability than those hot-rolled from ll00 to 115 ° C.

Uppfinningen avser ett förfarande för framställning av korn-w orienterad kiselstålplåt, som kännetecknas av att man under- kastar en kallvalsad plåt, som erhållits genom att man utgår från en kiselstålsnältn innehållande 2,2 - 4,5 aklsel, mellan ca 3 och 35 milliondelar bor, mellan ca 30 och 75 milliondelar kväve i ett mängdförhållande till bor av l - 15 delar per del bor, från 0,02 till 0,05 % mangan, 0,005 - 0,025 % svavel samt tenn eller antimon i halter varierande från 0,01 till 0,10 %, gjuter smältan och varmvalsar det erhållna götet till en lång- sträckt plåtformig kropp och kallvalsar den varmvalsade krop- pen till en plåt med önskad sluttjocklek, slutvärmebehandling för avkolning och utvecklande av sekundärt rekristalliserad (ll0)ZÜ0l7-textur.The invention relates to a process for the production of barley-w oriented silicon steel sheet, which is characterized by throws a cold-rolled sheet, obtained by exiting from a silicon steel coil containing 2.2 - 4.5 shafts, between about 3 and 35 millionths live, between about 30 and 75 millionths nitrogen in an amount ratio to boron of 1 - 15 parts per part boron, from 0.02 to 0.05% manganese, 0.005 - 0.025% sulfur and tin or antimony in levels ranging from 0.01 to 0.10%, cast the melt and hot roll the resulting ingot to a long stretched sheet metal body and cold rolled the hot rolled body. pen to a plate with the desired final thickness, final heat treatment for decarburization and development of secondary recrystallized (ll0) ZÜ0l7-texture.

Utgångsmaterialet som användes enligt uppfinningen utgöres av kallvalsad kiselstålplåt med den ovan angivna sammansätt- ningen. Högsta halter av tenn eller antimon kombineras van- ligen med lägsta svavelhalt.The starting material used according to the invention consists of cold-rolled silicon steel sheet with the above composition ningen. Maximum levels of tin or antimony are combined with the lowest sulfur content.

Framställning av utgångsmaterialet innefattar att man bereder en kiselstålsmälta med den angivna sammansättningen, gjuter smältan och varmvalsar det erhållna götet, så att man erhåller en plåt, kallvalsar den varmvalsade plåten till en plåt med 7810201-9 4 sluttjocklek. Den erhållna kallvalsade plåten underkastas värmebehandlingen för avkolning och utvecklande av sekundär rekristallisering enligt (ll0)[ÜOl7.Preparation of the starting material involves preparing a silicon steel melt with the specified composition, casting melt and hot roll the obtained ingot, so that one obtains a sheet, cold rolls the hot rolled sheet into a sheet with 7810201-9 4 final thickness. The resulting cold-rolled sheet is subjected to the heat treatment for decarburization and development of secondary recrystallization according to (ll0) [ÜOl7.

Vid genomförande av uppfinningen kan man åstadkomma den kall- valsade plåten som beskrivits i det föregående genom beredning av en kiselstålsmälta med önskad sammansättning, varefter man gjuter och varmvalsar denna till intermediär tjocklek. Smäl- tan kan vid tappningen innehålla från 2,2 till 4,5 % kisel, från ca 3 till 35 ppm bor och ca 30 till 100 ppm kväve i ett mängdförhållande till bor av l - 15 delar per en del, mangan från 0,02 till 0,05 %, samt svavel och tenn eller antimon i de ovan angivna intervallen, varvid återstoden utgöres av järn och små mängder av tillfälliga föroreningar. Efter I glödgningen kallvalsas det varmvalsade bandet med eller utan mellanglödgning till sluttjocklek samt avkolas därefter. \ '=n erhållna finkorniga, primärt rekristalliserade kiselstål- 'n är oberoende av framställningssättet försedd med en *ídbeläggning för sluttexturutvecklande glödgning. ;.is åstadkommes beläggningssteget elektrolytiskt ü anges i den amerikanska patentskriften 3.054.732, till . likformig beläggning av Mg(0H)2, med en tjocklek av ca 0,127 mm på plåten. Bor kan införlivas i den påförda belägg- ningen i den mängd och för det ändamål som angivits i det föregående genom neddoppning av det belagda bandet i vatten- lösning av borsyra eller liknande.In carrying out the invention, the cold rolled sheet as described above by preparation of a silicon steel melt with the desired composition, after which one cast and hot roll this to intermediate thickness. Smäl- the tan may at the time of bottling contain from 2.2 to 4.5% silicon, from about 3 to 35 ppm boron and about 30 to 100 ppm nitrogen in one quantity ratio to boron of 1 - 15 parts per part, manganese from 0.02 to 0.05%, and sulfur and tin or antimony in the above intervals, the remainder being iron and small amounts of temporary contaminants. After In the annealing, the hot-rolled strip is cold-rolled with or without intermediate annealing to final thickness and then charred. \ '= n fine-grained, primarily recrystallized silicon steels 'n is independently of the production method provided with a * coating for final texture developing annealing. ; .is the coating step is effected electrolytically ü is disclosed in U.S. Pat. No. 3,054,732, to . uniform coating of Mg (OH) 2, with a thickness of approx 0.127 mm on the plate. Boron can be incorporated into the applied coating. in the quantity and for the purpose specified therein by immersing the coated strip in water. solution of boric acid or the like.

Såsom slutligt steg vid förfarandet enligt uppfinningen upp- hettas den på detta sätt belagda plåten i väte för åstad- kommande av sekundär korntillväxt, som börjar vid ca 950°C.As a final step in the process of the invention, the plate coated in this way is heated in hydrogen to coming of secondary grain growth, starting at about 950 ° C.

När temperaturen höjes med ca 50°C per timme till lO00°C, fullbordas rekristalliseringsprocessen och upphettningen kan genomföras upp till ll75°C om så önskas för säkerställande av fullständigt avlägsnande av kvarvarande kol, svavel och kväve.When the temperature is raised by about 50 ° C per hour to 100 ° C, the recrystallization process is completed and the heating can carried out up to 111 ° C if desired to ensure complete removal of residual carbon, sulfur and nitrogen.

I det följande anges utföringsexempel, som icke är aysedda att begränsa uppfinningen. 7810201-9 Exempel l. g Fyra laboratoriesmältor framställdes i en induktionsugn i luft under argontäcke med användning av elektrolytjärn Och 98 % ferrokisel, totalt innehållande 3,1 % kisel, 0,025 % mangan, 0,012 % svavel, 5 - 10 ppm bor, 45 - 75 ppm kväve, 0,10 % koppar och 0,035 % krom. Tenn tillsattes i olika mängder till separata smältor, så att man erhöll ett intervall av tenn- halter från 0,002 till 0,045 %. Sammansättningen av dessa smältor vid analys anges i tabell I.The following are exemplary embodiments which are not intended to be limit the invention. 7810201-9 Example 1 g Four laboratory melts were prepared in an air induction furnace under argon blanket using electrolyte iron And 98% ferro-silicon, containing in total 3.1% silicon, 0.025% manganese, 0.012% sulfur, 5 - 10 ppm boron, 45 - 75 ppm nitrogen, 0.10% copper and 0.035% chromium. Tin was added in various amounts separate melts, so as to obtain a range of tin levels from 0.002 to 0.045%. The composition of these melts for analysis are given in Table I.

Tabell I.Table I.

Smälta §_ﬂn §_§ gnlë % Sn ppm_§ 1 0,025 0,012 2,0 0,002 69 2 0,024 0,012 2,0 0,010 74 3 0,026 0,012 2,1 0,020 46 x 4 0,025 0,011 2,3 0,045 49 Skivor med tjockleken 4,445 cm skars av göt gjutna av dessa smältor och varmvalsades från l250°C i sex stick till en tjocklek av ca 2,286 mm. Efter betning värmebehandlades de varmvalsade bandproverna vid 950°C, varvid tiden mellan 930 och 950°C var ca 3 minuter. De heta banden kallvalsades där- efter direkt till sluttjockleken 0,28 mm. Därefter under- kastades Epstein-provremsor av det kallvalsade materialet av- kolning till mindre än 0,006 % genom upphettning under 2 minuter vid 800°C i väte med daggpunkten 20°C. Med 0,10 % tenn blir kolhalten efter avkolning ca 0,010 %. Detta medför högre förluster men påverkar icke permeabiliteten. Lägre kolhalter och förluster kan uppnås med användning av en glödgningsatmosfär med högre daggpunkt. De avkolade remsorna borstades med magnesiumoxidmjölk till en viktökning av ca 40 mg per remsa och bortillsats genomfördes till vissa av de med magnesiumoxid belagda remsorna med användning av en 0,5%-ig borsyralösning, som tillförde tillräcklig mängd bor på beläggningen, så att om denna helt upptagits av kisel- stàlet skulle borhalten i metallen öka till l2 ppm. De er- hållna belagda remsorna, inkluderande både sådana borstade med borsyralösning och sådana som icke behandlats, underkas- 7810201-9 6 tades slutglödgning innefattande upphettning vid 40°C per timme från 800 till ll75°C i torr vätgas och varmhâllning vid den sistnämnda temperaturen under 3 timmars tid.Melt §_ﬂ n §_§ gnlë% Sn ppm_§ 1 0.025 0.012 2.0 0.002 69 2 0.024 0.012 2.0 0.010 74 3 0.026 0.012 2.1 0.020 46 x 4 0.025 0.011 2.3 0.045 49 Discs with a thickness of 4.445 cm were cut from ingots cast from these melts and hot rolled from 220 ° C in six sticks to one thickness of about 2.286 mm. After pickling, they were heat treated hot-rolled strip samples at 950 ° C, the time between 930 ° and 950 ° C was about 3 minutes. The hot strips were cold rolled there. after directly to the final thickness 0.28 mm. Thereafter, Epstein test strips of the cold-rolled material were discarded charring to less than 0,006% by heating below 2 minutes at 800 ° C in hydrogen with a dew point of 20 ° C. With 0.10% tin, the carbon content after decarburization is about 0.010%. This causes higher losses but does not affect permeability. Lower carbon levels and losses can be achieved using a annealing atmosphere with higher dew point. The charred strips was brushed with magnesium oxide milk to a weight gain of approx 40 mg per strip and boron addition was performed to some of the magnesium oxide coated strips using a 0.5% boric acid solution, which supplied sufficient boron on the coating, so that if it is completely absorbed by the silicon steel, the boron content of the metal would increase to l2 ppm. They are- kept coated strips, including both those brushed with boric acid solution and those not treated, subject to 7810201-9 6 final annealing including heating at 40 ° C per hour from 800 to 111 ° C in dry hydrogen and keeping warm at the latter temperature for 3 hours.

Effekterna av tenn på permeabiliteten och förlusterna vid 60 Hz vid l7kB anges på figur 1, på vilken permeabiliteten vid lOH är avsatt mot procenthalten tenn i smältan. Kurvan A representerar provstycken med borhaltig beläggning och kurvan B representerar sådana med borfri beläggning. Förlusterna i milliwatt per 453 g anges intill motsvarande försökspunkter på varje kurva. Såsom framgår av de på diagrammet angivna värdena medför närvaron av så ringa mängd som 0,010 % tenn, i synnerhet vid tillsats av bor till beläggningen, en väsent- lig förbättring av de magnetiska egenskaperna. Med dessa legeringar uppnås väsentligen helt fördelen i detta avseende' av närvaron av tenn vid halten 0,020 %. q ast försök liknande det i exempel l angivna fram- laboratoriesmältor i en luftinduktionsugn under se med användning av elektrolytiskt järn och 98 % ssel, båda innehållande 3,1 % kisel, 10 ppm bor och - 50 ppm kväve samt i övrigt med den sammansättning som anges i tabell II.The effects of tin on the permeability and losses at 60 Hz at 17kB is indicated in Figure 1, on which the permeability at 10H is deposited against the percentage of tin in the melt. Curve A represents test pieces with boron-containing coating and the curve B represents those with boron-free coating. The losses in milliwatts per 453 g are indicated next to the corresponding test points on each curve. As shown in the diagram the values cause the presence of as little as 0.010% tin, in particular when adding boron to the coating, an essential improvement of the magnetic properties. With these alloys, the advantage is essentially achieved in this respect ' of the presence of tin at a content of 0.020%. q experiments similar to that of Example 1 laboratory melts in an air induction furnace below see using electrolytic iron and 98% ssel, both containing 3.1% silicon, 10 ppm boron and 50 ppm nitrogen and otherwise with the composition as are listed in Table II.

Tabell II.Table II.

Smälta % Mn % S % C % Sn 5 0,028 0,013 0,036 <0,002 6 0,026 0,013 0,035 0,02 Bearbetningen från smältan till färdigglödgat tillstånd överensstämmer med exempel l med undantag av att varmvals~ ningen genomfördes vid fem olika temperaturer och borhalten i beläggningarna var högre och motsvarade 15 ppm baserat på substratet, kiselstålplåt eller -band. Permeabilitetsvärdena för legeringarna 5 och 6 visas på figur 2 vid slutglödgning utan bortillsats till beläggningen och på figur 3 med bor- tillsats till beläggningen. Förlusterna i milliwatt per 7810201-9 7 453 g är angivna intill motsvarande försöksvärden på var och en av kurvorna som representerar smältorna 5 och 6. överlägsenheten hos smältan som innehåller tenn framgår av en jämförelse av de magnetiska egenskaperna, och i synnerhet permeabilitetsvärdena, på figurerna 2 och 3. Även utan bor i beläggningen är permeabiliteten större än 1900 och nära 1900 vid varmvalsning från 1200 och 125000 samt med bor i belägg- ningen_överstiger permeabilitetsvärdena 1900 vid valsning från samtliga utom den lägsta temperaturen.Melt% Mn% S% C% Sn 5 0.028 0.013 0.036 <0.002 6 0.026 0.013 0.035 0.02 The processing from the melt to a fully annealed state conforms to Example 1 except that hot rolling ~ was carried out at five different temperatures and the boron content in the coatings were higher and corresponded to 15 ppm based on the substrate, silicon steel sheet or strip. The permeability values for alloys 5 and 6 are shown in Figure 2 at final annealing without addition to the coating and in Figure 3 with boron addition to the coating. The losses in milliwatts per 7810201-9 7 453 g are given next to the corresponding test values of each one of the curves representing melts 5 and 6. the superiority of the melt containing tin is shown in a comparison of the magnetic properties, and in particular permeability values, in Figures 2 and 3. Even without living in coating, the permeability is greater than 1900 and close to 1900 for hot rolling from 1200 and 125000 and with boron in coating exceeds the permeability values 1900 when rolling from all except the lowest temperature.

Exempel 3. vid ett tredje försök liknande de enligt exempel l och 2 fram- ställdes sju smältor, vilka var och en innehöll 3,1 % kisel, 0,1 % koppar och 0,03 % krom, till de sammansättningar som anges i tabell III.Example 3. in a third experiment similar to those of Examples 1 and 2 seven melts were placed, each containing 3.1% silicon, 0.1% copper and 0.03% chromium, to the compositions provided are listed in Table III.

Tabell III.Table III.

Smälta % Mn % S % C ppm B ppm N % Sn 7 0,028 0,013 0,036 7 43 <0,002 8 0,026 0,013 0,035 8 39 0,02 9 0,025 0,014 0,034 6 38 0,047 10 0,025 0,009 0,035 4 38 <0,002 ll 0,025 0,009 0,035 4 38 0,023 12 0,027 0,010 0,035 5 35 0,048 l3 0,024 0,008 0,036 8 36 0,097 Bearbetningen fram till färdigglödgning överensstämde med den i exempel 1 angivna med undantag av att fem olika varmvals- ningstemperaturer användes såsom anges i exempel 2. Vidare införlivades bor i vissa av magnesiumoxidbeläggningarna såsom anges i exempel 2 och visas i tabellerna IV och V, varvid bor- halten i beläggningen i varje särskilt fall var lika med 12 ppm baserat på substratet av kiselstâlplåt eller -band. De magnetiska egenskaperna hos kiselstâlbandmaterial framställt och provat vid detta försök anges i tabell IV (smältor inne- hållande 0,013 % svavel) och tabell V (smältor innehållande 0,009 % svavel). 7810201-9 ommﬁ www Nﬂmﬂ vmß ßomﬂ moß mmæﬁ Nm» wmwﬁ ßmm ßmwﬁ Hßoﬂ oomﬁ æmmﬁ «>@ mﬂmﬁ No» Nﬁmﬁ mo» Nﬂmﬂ ßoß ~@wH> mmw vßßﬂ ßwm øm~H Nmmﬂ www owmﬁ Hww «~@H www «@wH wﬁß wmwﬂ Hoß oæwﬂ »wa oowﬁ mmwﬁ owß wßwﬂ wæß momﬂ ßoß wvæﬁ ßwß mmßﬂ Qßw ßwqﬁ mßwﬁ omﬂﬂ wßwﬂ ß~> Nmßﬂ mmm wowﬂ Nmm ommﬂ ««~H æﬂmﬂ wﬂwﬁ Hmqﬂ owmﬂ ooﬁﬁ moﬁz. mxßﬂ moH:\ mxßﬁ =oH=\ mxßﬂ moﬂ=\ mxßﬁ moH:\ mxßﬂ _mQ1« mxßﬂ uo w mmw m mmw m mmv m mmw m mmv m www Hnpmwwmawﬂ EE És Éa ä? šš EE ummaﬂ: m+omz om: m+owz om: m+omz om: |wHm>eHm> m Hmum w Hwpw > Hwuw m w MHO~O wuÜE Hwﬂm >M .mﬂﬂﬁwmuﬁﬂ ﬁﬂw .HwnwﬂiwC-.Gmü .mvñmﬂﬂmﬂqmz 7810201-9 1 1 1 1 ~HwH wo» @wmH mmHH o@wH mmß >m>H mwm om>H wow >omH NQNH oomH 1 1 1 1 @o@H wßw mH@H mwß wm@H mßw æwæH moß wHwH >moH ømmH @-H om~H 9 o~mH wßß HwwH How o@wH www mß>H www ~mwH Nww mmwH mv» mHmH @m~H ~>«H mwNH øoNH 1 1 1 1 HwwH Nmß @H@H w«HH «HwH Nvß m~@H o>HH mm«H mm~H m@«H oomH^ omHH 1 1 1 1 Ho>H oßm >omH mmmH HH@H ~@HH HwHH oomH^ H>«H oomH^ mm«H oomH^ ooHH moH:~ mH>H moH:. mH»H moH:. mHßH moH:\ mH>H moH:\ mHßH moH=. mx>H moHa\ mH>H moH:\ mH>H uo m mmv m Hmv m www m www m mmw m mmq m mmw m mmv .mewp \3E \3E \BE \BE \BE \BE \3E \3E |mm:Hc m+omz om: m+om: om: m+omz om: m+owz om: mwwmw MH Hmym NH Hmpw HH Hwßw OH Hwuw m w mOO.O ﬂmﬁ Hmum >m mcﬁnmﬂwﬁmuﬂﬂm Hwuww Hmmmxwcwmw mxwﬂvwﬂmmä .> aﬂmßøﬁ 7810201-9 10 Exempel 4.Melt% Mn% S% C ppm B ppm N% Sn 7 0.028 0.013 0.036 7 43 <0.002 8 0.026 0.013 0.035 8 39 0.02 9 0.025 0.014 0.034 6 38 0.047 0.025 0.009 0.035 4 38 <0.002 ll 0.025 0.009 0.035 4 38 0.023 12 0.027 0.010 0.035 5 35 0.048 l3 0.024 0.008 0.036 8 36 0.097 The processing until final annealing was in accordance with it in Example 1 except that five different hot-rolled temperatures were used as set forth in Example 2. Further incorporated boron in some of the magnesium oxide coatings such as are given in Example 2 and are shown in Tables IV and V, the content of the coating in each particular case was equal to 12 ppm based on the substrate of silicon steel sheet or strip. The magnetic properties of silicon steel strip material produced and tested in this experiment are given in Table IV (melts containing 0.013% sulfur) and Table V (melts containing 0.009% sulfur). 7810201-9 omm ﬁ www N ﬂ m ﬂ vmß ßom ﬂ moß mmæ ﬁ Nm »wmw ﬁ ßmm ßmw ﬁ Hßo ﬂ oom ﬁ æmm ﬁ «> @ m ﬂ m ﬁ No» N ﬁ m ﬁ mo »N ﬂ m ﬂ ßoß ~ @ wH> mmw vßß ﬂ ßwm øm ~ H Nmm ﬂ www owm ﬁ Hww «~ @ H www« @wH w ﬁ ß wmw ﬂ Hoß oæw ﬂ »wa oow ﬁ mmw ﬁ owß wßw ﬂ wëß mom ﬂ ßoß wvæ ﬁ ßwß mmß ﬂ Qßw ßwq ﬁ mßw ﬁ om ﬂﬂ wßw ﬂ ß ~> Nmß ﬂ mmm wow ﬂ Nmm omm ﬂ «« ~ H æ ﬂ m ﬂ w ﬂ w ﬁ Hmq ﬂ owm ﬂ oo ﬁﬁ mo ﬁ z. mxß ﬂ moH: \ mxß ﬁ = oH = \ mxß ﬂ mo ﬂ = \ mxß ﬁ moH: \ mxß ﬂ _mQ1 «mxß ﬂ uo w mmw m mmw m mmv m mmw m mmv m www Hnpmwwmaw ﬂ EE És Éa ä? šš EE umma ﬂ: m + omz om: m + owz om: m + omz om: | wHm> eHm> m Hmum w Hwpw> Hwuw m w MHO ~ O wuÜE Hw ﬂ m> M .m ﬂﬂﬁ wmu ﬁﬂ ﬁﬂ w .Hwnw ﬂ iwC-.Gmü .mvñm ﬂﬂ m ﬂ qmz 7810201-9 1 1 1 1 ~ HwH wo »@wmH mmHH o @ wH mmß> m> H mwm om> H wow> omH NQNH oomH 1 1 1 1 @ o @ H wßw mH @ H mwß wm @ H mßw æwæH moß wHwH> moH ømmH @ -H om ~ H 9 o ~ mH wßß HwwH How o @ wH www mß> H www ~ mwH Nww mmwH mv »mHmH @ m ~ H ~>« H mwNH øoNH 1 1 1 1 HwwH Nmß @ H @ H w «HH« HwH Nvß m ~ @ H o> HH mm «H mm ~ H m @« H oomH ^ omHH 1 1 1 1 Ho> H oßm> omH mmmH HH @ H ~ @ HH HwHH oomH ^ H> «H oomH ^ mm« H oomH ^ ooHH moH: ~ mH> H moH :. mH »H moH :. mHßH moH: \ mH> H moH: \ mHßH moH =. mx> H moHa \ mH> H moH: \ mH> H uo m mmv m Hmv m www m www m mmw m mmq m mmw m mmv .mewp \ 3E \ 3E \ BE \ BE \ BE \ BE \ 3E \ 3E | mm: Hc m + omz om: m + om: om: m + omz om: m + owz om: mwwmw MH Hmym NH Hmpw HH Hwßw OH Hwuw m w mOO.O ﬂ m ﬁ Hmum> m mc ﬁ nm ﬂ w ﬁ mu ﬂﬂ m Hwuww Hmmmxwcwmw mxw ﬂ vw ﬂ mmä .> a ﬂ mßø ﬁ 7810201-9 10 Example 4.

Vid ett fjärde försök liknande exemplen l, 2 och 3 framställ- des l0 smältor, vilka var och en innehöll 3,l % kisel, 0,10 % koppar, 0,03 % krom, 0,04 % kol, 0,035 % mangan, 5 ~ 10 ppm bor och 35 - 65 ppm kväve. ïill fem smältor sattes 0,05 % tenn, under det att tenn icke tillsattes till de övriga fem smältorna. Sammansättningarna hos dessa smältor enligt analys och svetsningsegenskaperna hos det material som framställdes av smältorna anges i tabell VI.In a fourth experiment similar to Examples 1, 2 and 3, were melted, each containing 3.1% silicon, 0.10% copper, 0.03% chromium, 0.04% carbon, 0.035% manganese, 5 ~ 10 ppm boron and 35 - 65 ppm nitrogen. In five melts 0.05% was added tin, while tin was not added to the other five the melts. The compositions of these melts according to analysis and the welding properties of the material produced of the melts are given in Table VI.

Tabell VI.Table VI.

Parallell- Tvärsprickor Stål % Mn % S % Sn sprickor per m 14 0,034 0,010 <0,002 Nej 0 l5 0,035 0,013 <0,002 Nej 16 “ 16 0,037 0,016 <0,002 Nej 64 l7 0,038 0,0l9 <0,002 Ja 173 18 0,034 0,022 <0,002 Ja 192 19 0,034 0,010 0,045 Nej 4 20 0,035 0,013 0,040 Nej 37 21 0,032 _0,0l5 0,046 Nej 65 22 0,036 0,017 0,045 Nej 75 23 0,035 0,019 0,049 - - Tabell VI visar att när svavelhalten ökar, ökar frekvensen av sprickor i svetsen och med 0,019 % svavel eller mer utvecklas även sprickor i svetsen parallellt med dennas längd. De för- sök som gav dessa resultat och ledde till slutsatsen att uppträdandet av sprickor primärt beror på svavelhalten genom- fördes under simulerad svetsning, som innefattade att man förde en volframelektrod (diameter l,5875 mm) 0,794 mm över ytan av en kallvalsad plåt med tjockleken l,5 mm, som var fastspänd i en fixtur. Med en strömstyrka av 50 ampere och en matningshastighet hos elektroden av 20 cm per minut er- hölls en smältzon med bredden 2,54 - 3,81 mm. Efter en passage med elektroden uppdelades provstyckena i tre kate- gorier: 7810201-9 ll (1) Sådana med en övervägande spricka i svetsens längd- riktning ("parallell spricka" enligt tabell I) och med andra små sprickor i svetsen; (2) sådana utan en parallell spricka men med tillfäl- liga sprickor i och invid svetsen orienterade i vinkel mot svetsen ("tvärsprickor" enligt tabell I); samt (3) sådana som var fria från sprickor, vilket bekräfta- des med användning av ett inträngande färgämne som allmänt användes för sprickdetektering.Parallel Cross-cracks Steel% Mn% S% Sn cracks per m 14 0.034 0.010 <0.002 No 0 l5 0.035 0.013 <0.002 No 16 " 16 0.037 0.016 <0.002 No 64 l7 0.038 0.0l9 <0.002 Yes 173 18 0.034 0.022 <0.002 Yes 192 19 0.034 0.010 0.045 No 4 20 0.035 0.013 0.040 No 37 21 0.032 _0.0l5 0.046 No 65 22 0.036 0.017 0.045 No 75 23 0.035 0.019 0.049 - - Table VI shows that as the sulfur content increases, the frequency of cracks in the weld and with 0.019% sulfur or more develop also cracks in the weld parallel to its length. The pre- search that yielded these results and led to the conclusion that the occurrence of cracks is primarily due to the sulfur content was carried out during simulated welding, which involved man carried a tungsten electrode (diameter 1, 5875 mm) 0.794 mm the surface of a cold-rolled sheet with a thickness of 1.5 mm, which was clamped in a fixture. With a current of 50 amps and a feed rate of the electrode of 20 cm per minute is obtained. a melting zone with a width of 2.54 - 3.81 mm was held. After one passage with the electrode, the specimens were divided into three categories. gorier: 7810201-9 ll (1) Those with a predominant crack in the length of the weld direction ("parallel crack" according to Table I) and with other small cracks in the weld; (2) those without a parallel crack but with occasional cracks in and next to the weld oriented in angle to the weld ("cross cracks" according to Table I); and (3) those that were free from cracks, which confirms using an penetrating dye which commonly used for crack detection.

Vid denna provning överdrives materialets benägenhet att ut- veckla sprickor och det antages att ett material som utvecklar endast tvärsprickor vid denna värdering är svetsbart med lämplig metod.In this test, the propensity of the material to develop cracks and it is assumed that a material is developing only transverse cracks at this valuation are weldable with appropriate method.

På figurerna 4 och 5 visas de magnetiska egenskaperna hos de 10 smältorna efter slutglödgning. Bor tillsattes icke till beläggningen före glödgningen. Invid försökspunkterna anges förlusterna vid 17 kilogauss och 60 Hz. De överlägsna magne- tiska egenskaperna hos smältor innehållande tenn är uppenbara.Figures 4 and 5 show the magnetic properties of them 10 melts after final annealing. Boron was not added the coating before annealing. Next to the test points are indicated the losses at 17 kilogauss and 60 Hz. The superior magnets The properties of melts containing tin are obvious.

Det framgår av de svetsningsegenskaper som anges i tabell VI och de magnetiska egenskaperna på figurerna 4 och 5 att med en tillsats av tenn kan hög permeabilitet och låga förluster upp- nås i smältor med tillräckligt låg svavelhalt, så att dessa icke uppvisar en "parallell spricka" vid svetsningsunder- sökningen.This is shown by the welding properties given in Table VI and the magnetic properties of Figures 4 and 5 that with a addition of tin, high permeability and low losses can be reached in melts with a sufficiently low sulfur content, so that these does not show a "parallel crack" during welding the search.

Exempel 5.Example 5.

Fem laboratoriesmältor framställdes i en luftinduktionsugn under argontäcke med användning av elektrolytjärn och 98 % ferrokisel, totalt innehållande 3,1 % kisel (Si), 0,022 - 0,026 % mangan (Mn), 0,003 - 0,005 % svavel (S), mindre än l del eller 7 - 10* delar per million (ppm) bor (B), 41 - 58 ppm kväve (N), 0,10 % koppar (Cu), 0,03 % krom (Cr) och 0,038 - 0,041 % kol (C). Antimon (Sb) tillsattes i olika stora mängder till separata smältor inom ett antimonhalts- intervall från 0,001 till 0,041 %. I tabell VII anges de 7810201-9 12 indikerade approximativa mängderna av de angivna komponenterna i dessa smältor i tilltagande antimonhaltsföljd. De procen- tuella halterna och delarna som anges är baserade på vikten av varje stål med början i stål l.Five laboratory melts were prepared in an air induction furnace under argon coating using electrolyte iron and 98% ferro-silicon, total containing 3.1% silicon (Si), 0.022 - 0.026% manganese (Mn), 0.003 - 0.005% sulfur (S), less than l part or 7 - 10 * parts per million (ppm) boron (B), 41 - 58 ppm nitrogen (N), 0.10% copper (Cu), 0.03% chromium (Cr) and 0.038 - 0.041% carbon (C). Antimony (Sb) was added in different large amounts to separate melts within an antimony content range from 0.001 to 0.041%. Table VII lists them 7810201-9 12 indicated approximate amounts of the indicated components in these melts in increasing antimony content sequence. The percentage The levels and parts indicated are based on the weight of each steel beginning in steel l.

Tabell VII. šiëåsb åMn *äs 0 B1¿“___BI>_I“_1É E l 0,001 0,025 0,005 5,0 7,1 41 6 2 0,014 0,024 0,006 4,0 8,4 58 7 3 0,030 0,022 0,005 4,4 7,0 45 6,5 4 0,031 0,031 0,006 5,0 ingen 55 ingen 5 0,041 0,026 0,006 4,3 8,4 58 7 Skivor med tjockleken 4,445 cm skars av göt gjutna av dessa smältor och varmvalsades från 120000 i sex stick till varm- valsade band med en tjocklek av ca 2,286 mm. Efter betning av de varmvalsade bandprovstyckena värmebehandlades dessa vid 95000, varvid tiden mellan 930 och 95000 var ca 3 minuter.Table VII. šiëåsb åMn * äs 0 B1¿ “___ BI> _I“ _1É E l 0.001 0.025 0.005 5.0 7.1 41 6 2 0.014 0.024 0.006 4.0 8.4 58 7 3 0.030 0.022 0.005 4.4 7.0 45 6.5 4 0.031 0.031 0.006 5.0 none 55 none 5 0.041 0.026 0.006 4.3 8.4 58 7 Discs with a thickness of 4.445 cm were cut from ingots cast from these melts and hot rolled from 120,000 in six sticks to hot rolled strips with a thickness of about 2.286 mm. After pickling of the hot-rolled strip specimens, these were heat-treated at 95000, the time between 930 and 95000 being about 3 minutes.

De varmvalsade banden kallvalsades därefter direkt till ca 0,28 mm sluttjocklek. Därefter underkastades provremscr av Epstein-format av det kallvalsade materialet avkolning till mindre än 0,006 % kol genom upphettning under 2 minuters ti vid 80000 i vätgas med daggpunkten 2090. Med 0,04 % Sb upp- gick kolhalten efter avkolningsbehandling till ca 0,015 %.The hot-rolled strips were then cold-rolled directly to approx. 0.28 mm final thickness. Thereafter, test strips were subjected of Epstein format of the cold-rolled material decarburization to less than 0.006% carbon by heating for 2 minutes ti at 80,000 in hydrogen with a dew point of 2090. With 0.04% Sb the carbon content after decarburization treatment went to about 0.015%.

Detta medför högre förluster men påverkar icke permeabiliteten.This causes higher losses but does not affect the permeability.

Lägre kolhalter och förluster kan åstadkommas genom använd- ning av en glödgningsatmosfär med högre daggpunkt. De av- kolade banden borstades med magnesiumoxidmjölk till en vikt- ökning av ca 40 mg per provremsa. En vattenlösning innehål- lande 0,5 eller 1,0 % borsyra borstades på vissa av de med magnesiumoxid belagda remsorna med användning av tillräcklig mängd av lösningen, så att om hela mängden bor i den erhållna beläggningen upptogs av kiselstålet skulle borhalten i lege- ringen öka med 12 resp. 24 ppm, såsom anges i tabell VIII.Lower carbon levels and losses can be achieved by using an annealing atmosphere with a higher dew point. The av- the charred strips were brushed with magnesium oxide milk to a weight increase of about 40 mg per test strip. An aqueous solution containing 0.5 or 1.0% boric acid was brushed on some of those with magnesium oxide coated strips using sufficient amount of the solution, so that if the whole amount resides in the obtained the coating was taken up by the silicon steel, the boron content in ring increase by 12 resp. 24 ppm, as indicated in Table VIII.

De erhållna belagda remsorna, inkluderande både de som borsta- des med borsyralösning och de som icke behandlades på detta sätt, underkastades en slutglödgning bestående av upphettning 7810201-9 13 med 40°C per timme från 800 till ll75°C i torr vätgas och varmhållning vid den sistnämnda temperaturen under 3 timmar.The resulting coated strips, including both those brushed and boron acid solution and those not treated therewith way, was subjected to a final annealing consisting of heating 7810201-9 13 at 40 ° C per hour from 800 to 111 ° C in dry hydrogen and keeping warm at the latter temperature for 3 hours.

Resultat av provningar genomförda på Epstein-packar samman- ställda från remsor framställda av stålen 1 - 5 för bestämning av de magnetiska egenskaperna (energiförlust och permeabilitet) efter slutglödgningen visas i tabell VIII.Results of tests performed on Epstein packages made from strips made of steels 1 - 5 for determination of the magnetic properties (energy loss and permeability) after the final annealing is shown in Table VIII.

Tabell VIII.Table VIII.

Magnetiska egenskaper hos stål l - 5 efter slutglödgning Approximativ bormängd i påförd beläggning O ppm 12 ppm 24 ppm mW/453 g mW/453 g mW/453 g vid vid vid stål ivkzﬂa) ßiofﬂb) 171m (a) ßionm ivksm ßiozﬁb) 1 1341 1503 1332 1506 1298 1499 2 1186 1594 748 1856 746 1844 3 1197 1621 746 1865 905 - 1760 4 1326 1490 1306 1496 1304 1489 5 1088 1641 692 1901 686 1900 (a) Energiförlust i milliwatt per 453 g vid 17 kilogauss (kB) magnetisk induktion från växelström med frekvensen 60 Hz. (b) Magnetisk permeabilitet (/0 vid 10 örsted (H) värdena visar att i allmänhet erhålles för en viss beläggning minskande förluster och ökande permeabilitet när antimon- halten ökar, förutsatt att stålet innehåller bor. (Smältan för stål 4 innehöll i huvudsak icke någon bor). värdena visar vidare att i allmänhet ger ett visst stål innehållande en viss antimonhalt i smältan vid pâföring av en borhaltig beläggning minskade förluster och ökad permeabilitet. De låga förlusterna och den höga permeabiliteten hos remsor av stål 5 (0,04l % Sb i smältan) som glödgats med var och en av borsyra- beläggningarna är jämförbara med motsvarande egenskaper hos tidigare kända kommersiellt attraktiva kiselstål med hög per- meabilitet. iSåsom framgår av försöksvärdena medför närvaro av så ringa mängd som ca 0,01 % antimon, i synnerhet med bor _tillsatt till beläggningen, en väsentlig förbättring av de 7810201-9 14 magnetiska egenskaperna.Magnetic properties of steel l - 5 after final annealing Approximate amount of drilling in applied coating O ppm 12 ppm 24 ppm mW / 453 g mW / 453 g mW / 453 g vid vid vid steel ivkz ﬂ a) ßiof ﬂ b) 171m (a) ßionm ivksm ßioz ﬁ b) 1 1341 1503 1332 1506 1298 1499 2 1186 1594 748 1856 746 1844 3 1197 1621 746 1865 905 - 1760 4 1326 1490 1306 1496 1304 1489 5 1088 1641 692 1901 686 1900 (a) Energy loss in milliwatts per 453 g at 17 kilogauss (kB) magnetic induction from alternating current at a frequency of 60 Hz. (b) Magnetic permeability (/ 0 at 10 örsted (H) the values show that generally obtained for a certain coating decreasing losses and increasing permeability when antimony the content increases, provided that the steel contains boron. (The melt for steel 4 contained essentially no boron). the values further shows that generally yields a certain steel containing a certain amount of antimony in the melt when applied to a boron-containing coating reduced losses and increased permeability. The low ones the losses and high permeability of steel strips 5 (0.04l% Sb in the melt) annealed with each of the boric acid the coatings are comparable to the corresponding properties of previously known commercially attractive silicon steels with high meability. As can be seen from the experimental values, attendance is present of as little as about 0.01% antimony, especially with boron _added to the coating, a significant improvement of the 7810201-9 14 magnetic properties.

Stâlen l till 5 undersöktes beträffande svetsbarhet genom att en smältsträng åstadkoms utmed längdutsträckningen av ett provstycke av kallvalsat band med tjockleken 1,65 mm. Inget av dessa stål utvecklade några sprickor, vilket indikerar i huvudsak frihet från svetssprödhet. Laboratorieframställda stål med sama manganhalt utan antimon och med en halt av ca 0,02 % svavel för korntillväxtinhibering uppvisade omfat- tande sprickbildning vid samma provning. De prövningar som gav dessa resultat och ledde till slutsatsen att uppträdandet av sprickor primärt beror på svavelhalten genomföres genom simulerad svetsning innefattande förskjutning av en volfram- elektrod med diametern 1,59 mm 0,79 mm ovanför ytan av det kallvalsade plåtstycket som var fastspänt i en fixtur. Med ' en strömstyrka av 80 ampere och elektrodmatning av 20 cm per minut erhölls en smältzon med bredden 2,54 - 3,41 mm.Steels 1 to 5 were examined for weldability by a melt string is provided along the longitudinal extent of one test piece of cold-rolled strip with a thickness of 1.65 mm. Nothing of these steels developed some cracks, indicating in mainly freedom from welding brittleness. Laboratory manufactured steel with the same manganese content without antimony and with a content of about 0.02% sulfur for barley growth inhibition showed extensive cracking during the same test. The trials that gave these results and led to the conclusion of the conduct of cracks primarily depends on the sulfur content carried through simulated welding involving displacement of a tungsten electrode with a diameter of 1.59 mm 0.79 mm above the surface of it cold-rolled sheet metal that was clamped in a fixture. Med ' a current of 80 amperes and an electrode supply of 20 cm per minute, a melting zone with a width of 2.54 - 3.41 mm was obtained.

Exempel 6.Example 6.

Två laboratoriestål framställdes med användning av tillväga- gångssättet enligt exempel l med undantag som anges i det följande. Sammansättningen av smältorna för dessa stål (6 och 7) var väsentligen densamma som för stâlen 2 resp. 5 med undantag av en högre kvävehalt- I tabell IX anges de indike- rade approximativa mängderna av de indikerade komponenterna i dessa stål enligt analys om icke annat anges.Two laboratory steels were produced using the the procedure of Example 1 with the exception set out therein following. The composition of the melts of these steels (6 and 7) were essentially the same as for steels 2 and 2, respectively. 5 med With the exception of a higher nitrogen content, Table IX lists the approximate amounts of the indicated components in these steels according to analysis unless otherwise stated.

Tabell IX. stål % sb % Mn % s ppm B pmm N B/N 6 0,014 0,025 0,005 (10)* 100 (0,10)* 7 0,038 0,024 0,003 (10)* 86 (O,ll)* *Icke analyserad på bor (B). 10 ppm bor tillsattes vid fram- ställning av stâlen.Table IX. steel% sb% Mn% s ppm W pmm N B / N 6 0.014 0.025 0.005 (10) * 100 (0.10) * 7 0.038 0.024 0.003 (10) * 86 (0.1) * * Not analyzed on boron (B). 10 ppm of boron was added at position of the stables.

Behandlingen från smälttillstånd till färdigglödgat tillstånd var den som anges i exempel 5.The treatment from the molten state to the finished annealed state was the one given in Example 5.

Den approximativa borhalten i beläggningarna varierades med 7810201-9 15 ökningar av 12 ppm från O ppm till 60 ppm beräknat på substra- tet av kiselstàlplåt eller -band. Permeabilitet och energi- förlust uppmätta vid provning av Epstein~packar framställda av remsor av dessa plåtar anges i tabell X.The approximate boron content of the coatings was varied with 7810201-9 15 increases of 12 ppm from 0 ppm to 60 ppm calculated on substrate of silicon steel sheet or strip. Permeability and energy loss measured during testing of Epstein ~ packages made from strips of these plates are given in Table X.

Tabell X. magnetiska egenskaper hos stål 6 och 7 efter slutglödgning ståi 6 stål 7 B H mw/453 g mm/453 g Épgeïäâäšïíg i7ïB(a) ,aon(b) iší8(a) ¿1oH(b) o 865 1787 1192 1598 12 733 1859 737 1876 24 724 1873 673 1897 36 7oo 1875 674 1897 - 48 672 1889 713 1887 so 681 1884 753 1839 (a) Energiförlust enligt definition i tabell VIII (b) Permeabilitet enligt definition i tabell VIII Även dessa värden visar att de magnetiska egenskaperna för- bättras genom beläggning med bor, dvs. energiförlusten minskas och den magnetiska permeabiliteten ökas. Vidare ökar denna förbättring väsentligt med ökande mängder bor, som påföres i beläggningen tills maximal förbättring uppnås. Jämförelse av stål 6 och 7 visar att detta maximum erhålles vid en högre bortillsats i beläggningen för stål framställda av smältor med högre kvävehalt. (Maximum uppträder mellan 36 och 60 ppm bor påfört i beläggningen för stål 6 framställd av en smälta inne- hållande 100 ppm kväve, men erhålles vid mellan 24 och 48 ppm bor för stål 7 med 86 ppm kväve i smältan). Jämförelse av egenskaperna hos stål 6 (0,0l4 % antimon belagt med 12 ppm bor) med stål 2 (likaledes 0,014 % antimon och belagt med 12 ppm bor) visar att vid lägre antimonhalter förbättrar högre kvävehalter (lOO ppm jämfört med 58 ppm) de magnetiska egenskaperna. Denna fördelaktiga effekt av en ökning av kvävehalten erhålles icke vid de högre antimonhalter som an- vändes i stålen 5 och 7. 7810201-9 16 Exemgel 7.Table X. magnetic properties of steels 6 and 7 after final annealing stand 6 steel 7 W H mw / 453 g mm / 453 g Épgeïäâäšïíg i7ïB (a), aon (b) iší8 (a) ¿1oH (b) o 865 1787 1192 1598 12 733 1859 737 1876 24 724 1873 673 1897 36 7oo 1875 674 1897 - 48 672 1889 713 1887 so 681 1884 753 1839 (a) Energy loss as defined in Table VIII (b) Permeability as defined in Table VIII These values also show that the magnetic properties improved by coating with boron, ie. energy loss is reduced and the magnetic permeability is increased. Furthermore, this increases improvement significantly with increasing amounts of boron, which is applied in coating until maximum improvement is achieved. Comparison of steels 6 and 7 show that this maximum is obtained at a higher additive in the coating for steels made of melts with higher nitrogen content. (Maximum occurs between 36 and 60 ppm boron applied in the coating for steel 6 made from a molten containing 100 ppm nitrogen, but is obtained at between 24 and 48 ppm boron for steel 7 with 86 ppm nitrogen in the melt). Comparison of the properties of steel 6 (0.0l4% antimony coated with 12 ppm boron) with steel 2 (also 0.014% antimony and coated with 12 ppm boron) shows that at lower antimony levels improves higher nitrogen levels (100 ppm compared to 58 ppm) the magnetic the properties. This beneficial effect of an increase of the nitrogen content is not obtained at the higher antimony levels used turned in steels 5 and 7. 7810201-9 16 Example 7.

Sju laboratoriestål ån: 8 till l4) framställdes med använd- ning av tillvëgagångssättet enligt exempel 5 med undantag som anges i det följande. Sammansättningarna av smältorna för dessa stål var väsentligen desamma som för stâlen l - 5 med undantag av de i det följande angivna approximativa mängderna av de angivna komponenterna: 0,034 % mangan, 0,030 - 0,040 % kol, l0 ppm bor (tillsatt men icke analyserat), 27 - 52 ppm kväve, 0,006 - 0,021 % svavel i stålen som icke innehöll antimon (stålen 8 - 12) och 0,006 - 0,0ll % svavel i stål innehållande antimon (0,045 % Sb i stål 13 och 0,046 % Sb i stål 14). I tabell XI anges de indikerade approximativa mängderna av de indikerade komponenterna i varje smälta enligt analys. 7810201-9 l7 .mc>ﬁmsm HHHV Hﬂwnmu wﬁma ßwwﬂ oßwﬁ wvmﬁ ,mm«H mævﬂ momﬂ modﬂ mﬁß www æmß amma mmmﬁ mmmﬁ mama mxßﬁ Uﬁ> m ~m«\sE ﬁ mv wwâ HwEEm»mm:mHo>w nmumscmmumvﬁﬁﬂnmwäumm sno umumøﬂnmm u .EGÉ .umumuumnøm >m :wwMﬂ> mm umummmn .cmmaﬂammmﬂoﬂ A unwmmm m Emm max æßwﬂ æwwﬂ vßßa Hmvﬁ mmvﬁ Oævﬂ mmvﬂ med* æaß mvß wmm Oæmﬂ Hwmﬁ Nßmﬂ vvmﬂ mäßﬁ wﬁ> w mmw\ze *wcﬁcmwwﬁun H mwmwwm m mcﬂcmmmawn ﬂ wuwwmm ﬁw m ßm æm Om mv vv mm ßm Z\ENN ~_m ß_m w_H o_~ @_N w_m >.m w\C2 .HN Hﬁwﬂmß nwmmxmcwmm mxmﬂuwümmš 300 mﬂﬁﬂuumwcmﬁëmw mcmuﬂmšm HHo.o woo.o HNo.o >Ho_o mHø_O moo_o woo.o m w ow0.0 mv0.0 O O OOO wa ma NH AH OH 7810201-9 18 Försöksvärdena visar att i frånvaro av antimon är permeabili- teten låg tills svavelhalten ökat till 0,021 t (stål 12). ' Med 0,046 % antimon och endast 0,011 % svavel (stål 14) er- hålles emellertid hög permeabilitet (1878) utan påföring av bor i beläggningen och högre permeabilitet (1916) erhålles med *bor påfört i beläggningen.Seven laboratory steels (8 to 14) were prepared using the procedure of Example 5 with the exception of listed below. The compositions of the melts for these steels were essentially the same as for steels 1-5 with except for the approximate quantities given below of the specified components: 0.034% manganese, 0.030 - 0.040% carbon, 10 ppm boron (added but not analyzed), 27 - 52 ppm nitrogen, 0.006 - 0.021% sulfur in steels that did not contain antimony (steels 8 - 12) and 0.006 - 0.0ll% sulfur in steel containing antimony (0.045% Sb in steel 13 and 0.046% Sb in steel steel 14). Table XI lists the indicated approximate the amounts of the indicated components in each melt according to analysis. 7810201-9 l7 .mc> ﬁ msm HHHV H ﬂ wnmu w ﬁ ma ßww ﬂ oßw ﬁ wvm ﬁ , mm «H mæv ﬂ mom ﬂ mod ﬂ m ﬁ ß www æmß amma mmm ﬁ mmm ﬁ mama mxß ﬁ U ﬁ> m ~ m «\ sE ﬁ mv wwâ HwEEm »mm: mHo> w nmumscmmumv ﬁﬁﬂ nmwäumm sno umumø ﬂ nmm u .EGÉ .umumuumnøm> m: wwM ﬂ> mm umummmn .cmma ﬂ ammm ﬂ o ﬂ A unwmmm m Emm max æßw ﬂ æww ﬂ vßßa Hmv ﬁ mmv ﬁ Oæv ﬂ mmv ﬂ with* æaß mvß wmm Oæm ﬂ Hwm ﬁ Nßm ﬂ vvm ﬂ mäß ﬁ w ﬁ> w mmw \ ze * wc ﬁ cmww ﬁ un H mwmwwm m mc ﬂ cmmmawn ﬂ wuwwmm ﬁ w m ßm æm If mv vv mm ßm Z \ ENN ~ _m ß_m w_H o_ ~ @_N w_m > .m w \ C2 .HN H ﬁ w ﬂ mß nwmmxmcwmm mxm ﬂ uwümmš 300 m ﬂﬁﬂ uumwcm ﬁ ëmw mcmu ﬂ mšm HHo.o woo.o HNo.o > Ho_o mHø_O moo_o woo.o m w ow0.0 mv0.0 O O OOO wa ma NH AH OH 7810201-9 18 The experimental values show that in the absence of antimony, the permeability was low until the sulfur content increased to 0.021 t (steel 12). ' With 0.046% antimony and only 0.011% sulfur (steel 14) however, high permeability (1878) is maintained without the application of lives in the coating and higher permeability (1916) is obtained with * lives applied in the coating.

Stålen 8 - 14 provades beträffande svetsbarhet med användning av den i exempel 5 angivna provningsmetoden med undantag av att de kallvalsade banden hade tjockleken 1,5 mm. Denna provning överdriver eventuell tendens hos ett material att utveckla sprickor. Det kan antagas att ett material som endast utvecklar tvärsprickor och mindre än 10 sådana sprickor per meter kan svetsas tillfredsställande med användning av kända svetsningsmetoder med utnyttjande exempelvis av till- ” satsmetall och en smalare smält zon. Resultat av svetsbar- hetsprovningar för stålen 8 - 14 anges i tabell XII, i vilken halter av svavel och antimon hos dessa stål även anges.Steels 8 - 14 were tested for weldability using of the test method specified in Example 5 with the exception of that the cold-rolled strips had a thickness of 1.5 mm. This testing exaggerates any tendency of a material to develop cracks. It can be assumed that a material such as only develops transverse cracks and less than 10 such cracks per meter can be welded satisfactorily using known welding methods using, for example, batch metal and a narrower molten zone. Results of weldable tests for steels 8 to 14 are given in Table XII, in which levels of sulfur and antimony in these steels are also indicated.

Tabell XII.Table XII.

Stålsammansättning och svetsbarhet Parallell- Tvärsprickor Stål % S % Sb sprickor* per meter 0,006 0 Nej 0 0,009 0 Nej 0 10 0,013 O Nej 4 ll 0,017 0 ' Nej 63 12 0,021 0 Ja 200 13 0,006 0,045 Nej 8 14 0,011 0,046 Nej 4 *sträckande sig längs i huvudsak hela längden av svetsen. värdena i tabell XII visar att antalet tvärsprickor ökar med ökande svavelhalt över ca 0,01 % svavel och i stål innehål- lande mer än ca 0,015 % svavel erhålles avsevärd tvärsprick- ning, under det att parallellsprickbildning (som indikerar extrem svetssprödhet) uppträder vid ca 0,021 % svavel. Stål 7810201-9 19 som uppvisar mindre än ca 10 tvärsprickor per meter vid denna provning förväntas vara tillräckligt svetsbara. Även om stàlen 8 - ll med låg svavelhalt uppvisar lämplig grad av frihet från svetssprödhet, är de magnetiska egenskaperna hos dessa stål försämrade (se tabell XI). Såsom jämförelse kan anges att de antimonhaltiga stâlen 13 och l4 uppvisar både lämplig svetsbarhet (tabell XII) och mycket goda magnetiska egenskaper (tabell XI).Steel composition and weldability Parallel Cross-cracks Steel% S% Sb cracks * per meter 0.006 0 No 0 0.009 0 No 0 10 0.013 O No 4 ll 0.017 0 'No 63 12 0.021 0 Yes 200 13 0.006 0.045 No 8 14 0.011 0.046 No 4 * extending along substantially the entire length of the weld. the values in table XII show that the number of cross cracks increases by increasing sulfur content above about 0.01% sulfur and in steel containing more than about 0.015% sulfur, considerable cross-cracking is obtained. while parallel cracking (indicating extreme weld brittleness) occurs at about 0.021% sulfur. Steel 7810201-9 19 which has less than about 10 transverse cracks per meter at this test is expected to be sufficiently weldable. Although steel 8 - ll with low sulfur content exhibits a suitable degree of freedom from welding embrittlement, are the magnetic properties of these steels deteriorated (see Table XI). As a comparison can it is stated that the antimony-containing steels 13 and 14 have both suitable weldability (Table XII) and very good magnetic properties (Table XI).

Claims

7810201-9 20 PATENT CLAIMS

Process for producing granular silicon-1 steel sheet, characterized in that it is subjected to a cold-rolled sheet obtained by starting from a silicon steel melt containing 2.2 to 4.5% silicon, between about 3 and 35 million parts. boron, between about 30 and 75 million parts of nitrogen in a quantity ratio to boron of 1 - 15 parts per part of boron, from 0.02 to 0.05% manganese, 0.005 - 0.025% sulfur and tin or antimony in levels varying from 0.0l to 0.10%, the melt casts and hot rolls the resulting ingot into an elongate plate-shaped body and cold rolls the hot-rolled body into a sheet of desired final thickness, final heat treatment for decarburization and development of secondary recrystallized (110) [00l ] -text. x

2. A process according to claim 1, characterized in that the manganese content of the melt is about 0.025%, the sulfur content about 0.012% and the tin content about 0.010 - 0.050%.

3. A process according to claim 1, characterized in that the melt contains between about 0.02 and 0.03% manganese, between about 0.009 and 0.014% sulfur and between about 0.020 and 0.050% tin.

A process according to claim 1, characterized in that the melt contains between about 0.030 and 0.040% manganese, between about 0.0203 and 0.019% sulfur and between 0.020 and 0.050% tin.

5. A method according to claim 1, characterized in that the melt contains about 0.026% manganese, about 0.013% sulfur and about 0.02% tin, the cold-rolled silicon steel sheet being provided with an electrically insulating adhesive in preparation for the final heat treatment step. coating containing about 15 million parts of boron, calculated on the amount of silicon steel plate. 7810201-9 21

Process according to Claim 1, characterized in that the melt contains about 0.024% of manganese, about 0.008% of sulfur and about 0.097% of tin, the cold-rolled silicon steel plate being provided with an electrically insulating coating in preparation for the final heat treatment step. holding about 12 million parts live, based on the weight of the silicon steel sheet.

7. A process according to claim 1, characterized in that the melt contains antimony and nitrogen in an amount between 30 and 100 million parts and in a ratio to boron of 1 part per 15 parts boron.

8. A process according to claim 7, characterized in that the melt contains about 0.024% manganese, not more than about 0.006% sulfur and that the antimony content of the melt is at least about 0.04%.

9. A process according to claim 7, characterized in that the melt contains about 0.034% manganese, not more than 0.011% sulfur and that the antimony content in the melt is at least about 0.04%.

10. A method according to claim 7, characterized in that in preparation for the final heat treatment step, the charred sheet is provided with an electrically insulating adhesive coating containing from about 12 to about 60 million parts of boron, based on the weight of the sheet.

ll. A method according to claim 8, characterized in that in preparation for the final heat treatment step, the charred sheet is provided with an electrically insulating adhesive coating containing at least about 12 million parts of boron, based on the weight of the sheet.

12. A method according to claim 9, characterized in that in preparation for the heat treatment step, the charred sheet is provided with an electrically insulating adhesive coating containing at least about 12 million parts of boron, based on the weight of the sheet.

Cold-rolled silicon steel sheet for carrying out the process according to any one of the preceding claims for the production of grain-oriented silicon steel sheet, characterized in that it contains 2.2 to 4.5% silicon, between about 3 and 35 million parts of boron, between about 30 and 75 million parts of nitrogen in an amount ratio to boron of 1 part per 15 parts of boron, from 0.02 to 0.05% manganese, 0.005 to 0.025% sulfur, and tin or antimony in concentrations ranging from 0.010 to 0.01% .

14. A silicon steel sheet according to claim 13, characterized in that the manganese content is about 0.025%, the sulfur content 0.013% and the tin content about 0.05%.

15. A silicon steel sheet according to claim 13, characterized in that the manganese content is about 0.035%, the sulfur content about 0.017% and the tin content about 0.05%.

16. A silicon steel sheet according to claim 13, characterized in that the sheet contains antimony and between 30 and 100 million parts of nitrogen in an amount ratio to boron of 1 part per 15 parts of boron.

l7. Silicon steel sheet according to claim 13, characterized in that the manganese content is about 0.026%, the sulfur content not more than 0.006% and the antimony content at least about 0.04%.

The silicon steel sheet according to claim 13, characterized in that the manganese content is about 0.034%, the sulfur content not more than about 0.011% and the antimony content at least about 0.04%.