SE448381B - Sett att framstella ett tunt band av kiselstal, tunt kiselstalband och anvendning av dylikt - Google Patents

Description

15 20 25 g3o Hass 44szß1íår 277. t ex att kris¿¿11kçrnefis¿{1oo1¿aXe1 i_högrd grad än tidi-a gare inriktats längs valsningsriktningen och att stålet ut- ' satts för inre dragspänningar genom överdragningj vilket aresulterat i en minskning av järnförlusterna och den sken- bara magnetpstriktionen. 7 _ _ __ Det konventionella sättet att framställa kiselståle' plåt har emellertid förbättrats så mycket, att dagens 7 I konventionella §rodukters'magnetiska.egenskaper och magne- 'tostriktívegenskaper synes ha nått mättnadspunkten, och därför förmodas, att_man även vid stora insatser skulle endast kunna åstadkomma marginella förbättringar av def'H 'magnetiskafegenskaperna{" dFrân'l950?talet är det känt, att stål; som har en hög kíselnalt_av ca 6,5% kisel,trots att stâlens magne- “tiska mättnadsflödeštatnet är så låg sam 1,8 T,har negli- gerbart liten magnetostriktíon och att dessa ståls mag-_ "netiska anisotropi har reducerats till hälften, jämfört* med det konventionella stålet med 3% kisel, samt att ett " sådant stål med.hög kiselhalt uppvisar en mera excellent» mjuk magnetism (hög permeabilitet och låg koercitivkraft) än kiselstål med 3% kisel. När transformatorn konstrueras' av detta material,'är.järnförlusten följaktligen förvän- ltat låg vid den lämfiliga exciterande magnetiska flödes~ densiteten och är även ljudet eller oljudet följaktligen *förväntat väsentligen frånvarande. Detta material är där-1 ïförgmycket attraktivt för detta ändamål. När kiselhalten"“ _ överstiger ca 4%¿ blir materialet emellertid mycket sprött på grund av kiselns egen härdande effekt och på grund av _ alstringen av ordnade gitter (Fe3Si). Av detta skäl blir* det icke Blott ; huvudsak omöjligt att åstadkomma en kom- amersiell produktion till fö1jd.avjde svärd valsningsprdb- flemen utan även ogörligt att.klippa eller stansa produk- ten. Med hänsyn till dessa sakförhållanden har de ifråga- l varande stålen aldrig framställts kommersiellt trots det faktum, att kiselstål med mer ån 4% kisel, särskilt ca --6,5%_kisel, har utmärkta magnetiska egenskaper. de 10 -15 zog »za 30 7 3st Pig 3-är ett diagram över koercitivkraften Hc 448 531 . i 3 Till grund för föreliggande uppfinning ligger upp- täckten; att tunna band, som framställts genom en ytterst snaßb kylning av smälta kiselstål med 4-10% kisel, har _en mycket finkornig kristallstruktur, som väsentligen sat-V -nar Ordnade gitter och som har tillfredsställande god eflexibilitet och bearbetbarhet samt utmärkta magnetiska., egenskaper. Föreliggande uppfinning är sålunda grundad på denna insikt och ytterligare studier av densamma. Det för uppfinningen kännetecknande anges i patentkraven. iüppfinningen skall i det följande närmare beskrivas under hänvisning till de bifogade ritningarna. lFig"1(A). (Bl,_och fig l(C), {D) visar mikrofotografier míkrofotografier av ytan resp en tvärsektion genom ett tunt_k1se1stå1band, varvid fiq*1(A), (B) visar stålets; det-ytterst snabbkylda tillståndet och fig l(C), (D) vi- sar stålet i det.glödgade tillståndet. K lFig 2 visar det tunna stâlbandet bockat och svept runt en stav med-diametern 4 mm. hos det tunna kiselstálbandet, som innehåller 3-11% kisel och res- ten järn, varvid kiselstålbandet framställts genom snabb-I ,ky1ning med en kylningshastigfiet av 103-10406/s (kurva A), jämfört med på konventionellt sätt framställda kiselstål med hög kiseinalt (kurva Ba. o Fig 4(A)¿ (B), (C) och (D) visar schematiska vyer av ut- föringsformer för framställning av kiselstâlbandet enligt föreliggande uppfinning. V Pig 5 visar en frontvy och en ändvy av ett flerhålsmun- a stycke för framställning av de tunna kiselstâlbanden en- ligt föreliggande uppfinning.

Figiö visar på motsvarande sätt en frontvy och en ändvy. »av en annan ntföringsform av flerhålsmunstvcken för fram- -ställning av tunna kiselstålband enligt föreliggande upp- 'finning.

Pig 7 visar schematiskt en utföringsform av en apparat för framställning av kiselstålband enligt föreliggande upp- finning.

Z 10 15 20 25 aór 35, ePig~9_visar ett diagram över sambandet mellan glödgningsfÄfl* f från smä1:_ti11ståna, har högre koercitivkraft än det kon- 44s5à{n . _ 4 Fig 8 visar ett diagram över koercitivkraftens beroende av glödgningstemperaturen, när ett tunt stålband A av Fe_ 7 ocn 645% Si och med en medelkorndiameter av 5 Um och en _ _ wïtjooklek av 80 pm, samt ett tunt stålband B med samma kom- 7 ? 'position men en medelkorndiameter av l5 pm och en tjock; lek av 80 pm glödgades vid olika temperaturer under 2 min. temperatur, glödgningstid ooh koercitivkraft (Hc) för de ~ tunna kiselstålnanden enligt föreliggande uppfinning._ Fig'l(A) kiselstålband enligt föreliggande uppfinning, varvid ki- och (B) visar mikrofotografier av ett tunt tselstålbandet består av Fe och 6,5% Si. Fig l(A) visar ' _ytan av detta kiselstâlband, sedan detta kylts ytterst tsnabbt, medan fig'1(B) visar ett fotografi av en Ußksadjon av bandet. Av dessa båda fotografier kan man konstatera}* att kristallkornen-haríen diameter av ca 5-l0 um och år.- orienterade vinkelrätt mot det tunna bandets yta. Fig 2: visar bojbarheten av samma tunna kiselstålband J 'och visar hur kiselstålbandet lindats runt en stång med diametern 4 mm och åskådliggör kiselstålbandet i bockat tillstånd. Av fig 2(A) och (B) framgår, att det -tunna ståltandet kan bockas ooh ßöjas i en utsträekningfu som hittills icke ansetts vara möjligt., V, I Figid visar en jämförelse mellan koercitivkrafterna (Hclfdels när de tunna banden framställts genom ytterst 3-1o4°c/s av smälta stål med varierande kiselnalter av 3-11% øch resten jänfoch magnetiserats upp till 10 kG (kurva Å), dels när ett Wï;ki- selhalt uppvisande stål framställts på konventionellt sätt snabb kylning med en hastighet av l0 '(kurva B)} Av fig 3 framgår; att koercitivkraften hos det tunna stâlnandet enligt föreliggande uppfinning minskar inom området för hög kiselhalt på samma sätt som gäller för det konventionella stålet med_hög kiselhalt och att stålet i närheten av 6,5% kisel har samma grad av koercitivkraft. - I I f som det konventionella kiselstålet med 3% kisel. gÄven.om det tunna stålbandet, som kylts ytterst snabbt 448 381 57-' ventíonella kiselstâlet, kan koercitivkraften förbättras U' _genom glödgníng, så att man uppnår en koercitivkraft 10 15 20 '25 ÃQ 35 i nivå med koercitivkraften hos konventionella kisel- _stål med hög kiselhalt. Framställningen av sådana 1 glödgade stålband är föremålet för SE-A-8604054-0 och beskrivs även i det följande.

Den goda;bearbetbarheten hos kiselstålen enligt före- liggande nppfinninq är resultaten av den finkorniga kris-- -tallstrnkturen, såsom framgår av fig l(A) och (B) samt frånvaron av ordnade qitter. När kristallkornens diameter överstiger 100 pm_i det ytterst snabbkylda tillståndet, Å iförsämras bearbetbarheten. Detta är icke att föredraga vid 'kommersiell framställning. Även när kiselstâlmaterialet framställes på ett sådant sätt, att det får fina korn med fíen diameter under 1 um, kan bearbetbarheten å andra sidan': 'icke i avsevärd grad förbättras, och stålet måste utsättas för kylning med mycket hög hastighet, vilket i sin tur re- Sn1ternf“i dålig ekonomi via framställningen.

När det tnnna-kiselstålbandet, som framställts på sättet enliçt föreliggande nppfinning, utsättas för värme- behand ing, blir kristallkornsn grövre och förbättras den, 'magnetiska egenskapen (Hc) märkbart. Denna situation för- =klaras av fotografierna i fig l(C) och (D).

.Fig-l(C) och (D) visar mikrofotografier av ytstruk- turen resp tvärsektionen av kiselstâlbandet (Fe med 6,437 >Si), som glödgats vid l200°C-under 40 min i en argonatmos~ fär; De på fotografiet visade kristallkornen är anmärk- ningsvärt fsrgrnvaae till följa av knrntiilväxt nnaer-g1öag- _ ningen, och diametern överstiger 150 um. Korndiametern hos kristallerna i det tunna bandet är beroende av tidrymden ,_och temperaturen för glödgningen¿ När kristallkornen hos *det tunna stålbandet blir grövre, förbättras den magnetiska egenskapen (Hc) avsevärt.

J 'Även efter den ovan beskrivna värmebehandlingen har det tunna bandet tillfredsställande bearbetbarhet. Detta _kan förmodligen tillskrivas de fakta, att kristallkorntill- _växten sker företrädesvis i en riktning vinkelrätt mot ban- 1:- d röras.'ï 44131331 " 6 dets yta, såsom framgår.av fig l(D), och att ordnade gitter är i huvudsak frånvarande; 7 "Å I det följande skall stålet-komposition närmare be- -Kiselstâlet i det tunna bandet enligt föreliggandedg uppfinning innehåller Vanligtvis 4-10% kisel, varvid res- eten är väsentligen järn och föroreningar.

När kiselhalten är under 4%, ölir den magnetiska egen- 7«skapen icke_väsentligt bättre än vad den är hos konven- 10. 15 ~ 20 25 tionella produkter, medan kiselstålbandet, när kiselhalteng' överstiger lQ%, blir alltför sprött- och den magnetiska 1 egenskapen sämre; Kiselhalter av 5-7% föredrages, eftersom de bästa magnetiska egenskaperna uppnås inom_detta område. dyl kiselstålet kan föroreningar såsom syre, svavel, kol och kväve oavsiktligt komma att ingå. När dessa ämnen kvarstår A i de slutliga produkterna, kan ämnena i form av föreningar försämra järnförlüsten och göra det tunna stålbandet sprött, _varigenom stålpandets bearbetbarhet försämras. Det är där- för önskvärt att hålla halten av dessa föroreningar så li- ten som möjligt. När den totala halten av dessa förorening- ar överstiger 0;l%, blir järnförlusten större än vad den är hos konventionella kiselstål. Följaktligen är den övre: *gränsen för föroreningshalten O,l%, För närwæxnfie uügttjad stâlverkspraxis är det möjligt att få syrehalter under SÖ pçm, .svavelhalter under.80 ppm, kolhalter under 100 ppm , och kvävehalter under 50 ppm, och det är särskilt föredra- - ¿get att hålla föroreningshalterna så låga. 30 ii» I kompositionen enligt föreliggande uppfinning kan 'högst 2% aluminium och högst 2% mangan inblandas. Eftersom aluminium är ett starkare desoxidationselement än kisel, kan material med lägre syrehalt uppnås genom tillsättning av aluminium. Dessutom ökar aluminiumet den elektriska' resistiviteten ocn är föredraget med hänsyn till sänkning- 'en av virvelströmsförlusterna; Aluminium ökar emellertid magnetostriktionen, varför en tillsättning av mer än 2% aluminium icke föredrages och varför den övre gränsen satts * f _ vid_2%. Vid konventionell ståltillverkning kommer mangan '-71 ~syre och svavel, är ganska fördelaktigt fatt en tillsättning av mangan i 448 381 _ _f7 att ingå i en mängd_av ca_0,05% såsom en oavsiktlig förore- ning, har är känt,_att detta element, till skillnad från I _ för bearbetbarhe- ten genom valsning,och även för de magnetiska egenskaperna.

”Genom föreliggande uppfinning har sålunda konstaterats, mängder av högst 2%,.före- >'.trädesvis 0,2-l,3%, icke blott förbättrar de magnetiska, -10" offörmaaligan är skäie; följande; när en karrekt manga Mn sät- tes till utgångsmaterialet, uppstår en utskiljning av MnS _ list 20 -2St 30 35,' egenskaperna utan oekså ger det tunna stålbandet ett gott .utseende (dvs inga nålrüm eller sprickor vid stålbandets Vkanter)- Skälet till detta fenomen_är icke helt utrett, men Den förbrukas det lösta svavlet, så att bearbetbarheten ge- nom valsning och de magnetiska egenskaperna förbättras, ef- tersom det.är välkänt att löst svavel är skadligt för både varmbearbetbarheten och de magnetiska egenskaperna. När man- gannálten-blir mer än 2%, kommer emellertid de magnetiska egenskaperna att kraftigt försämras ooh blir det tunna ki-_ ~selstålbandet dessutom hårdare, varför produktens bearbet- barnet bïir'sämre§-Naximihalten har därför begränsatstill 2%.

I 'Det tunna stâlbandet enligt föreliggande uppfinning innehåller en hög halt av kisel.,Kiselstålbandet har I I tai-s. d i nödvändigtvis b1ir~1äg. när koboit sätt att den ma lö -nhal-”v-va w role-h: -' H I' h 'J (Il , . fr U: esde bn m en defekt i Il L~ s ti F' l Feåi- íD ringen, blir den magnetiska mättnadsflödestätheten hög. l stålet enligt föreliggande uppfinning kan kobolt därför =vid behov tillsättes för att kompensera den ovan beskrivna defekten. Kobolt är emellertid ett mycket dyrbart element, varför kobolthalten i samband med föreliggande uppfinning har-satts till högst_lO%Ä Nickel är ett element, som ökar Eesi-legeringens»seghet,-och_det har visat sig, att till- satser av niekel.i.en mängd_av högst 3%, företrädesvis 0,2-l,5%, kan ge det tunna; ytterst snabbt kylda_stålbandet god kvalitet i fråga om segheten¿ in I ,>-Även när andra element än de ovan beskrivna, t-ex Cr, Mo, W, Va, li,_Sn ooh liknande, ingår i en total mängd av högst ca O,l% såsom föroreningar, kommer effekten av 7 uppfinningen icke att förhindras. u 44:: sein ' lo fl5 2,0 zs_ ~30 35 , meter. r u 8 _ invid framsralining av an konventionell kiselståiplåt utsättes ett göt eller en stränggjuten platta för varmvals~ __níng för_framställning av ett varmvalsat band med en tjock- 'lek av 1,5-4 mm, och därför följer en lämplig kombination av kallvalsning och värmebehandlingar för att_åstadkomma en siutpradukt maa en-tjocklek av 0,28-o,so mm. via utövan> de av föreliggande uppfinning-skall det smälta kiselstålet l med den ovan beskrivna_sammansättningen direkt kylascyt-_ terst snabbt ooh omedelbart färdigställas till tunt stål- band med given tjocklek; Slutprodukten eller den nästan fär- diga slutprodukten framställes sålunda direkt av det smälta kiselstålet, och varmvalsnings~ och kallvalsningsstegen, som är nödvändiga vid det_konventionel1a framställninge- Z'förfarandet¿ har helt eliminerats. Metoden för framställ- ning av det tunna stålbandet genom ytterst snabb kylning* av det smälta stålet_kan utnyttja vilket som helst till- :verkningsförfiarande under«förutsättning att det tunna stålf _bandet med tillfredsställande bredd och-en given tjocklek l kan kontinuerligt framställas i form av haspelringar. I typiska fall utsprutas det smälta stålet 4 (jfr fig 4 ooh , 5) från-ett eller flera hål, som har en lämplig form och I som riktar stålet mot ett under ständig rörelse varande underlag, på vilket stålet kyles ytterst snabbt och bringas att stelna till ett band, som har given tjocklek och som hasplas till en ring, _' Z f in 'Pig 4(A) visar schematiskt en apparat för framställf " ning av ett kontinuerligt, tunt band 3, varvid smält stål 4 utmatas från ett munstycke l mot en inneryta på en skålformig rotQr¿f 7 g _ l i g iEig 4(B) och (Cljvisar schematiska vyer av en appa- rat för framställning av kontinuerliga, tunna band, var- _ vid det smälta kiselståletnê kontinuerligt utmatas från mun- stycket mot antingen en ensam roterande rulle 5 eller in i ~nypet melIan.två bredvid varandra roterande rullar eller valsar 5“, sv, vilka icke nödvändigtvis måste ha samma dia-1 10 I5 20 25 30 ,35 aochfkan man ej~uppnä något bra, vte ett sådant band, om det skulle kunna uppnås, dessutom 448 581 ai“ _ _ 9 Fig~4(D) visar schematiskt en apparat för framställ- ning av ett kontinuerligt, tunt band,_varvid det smälta _kiselstålet'4 matas in mellan ett ändlöst, av metall be- stående transportband-7 och en roterande rulle 5; I fig 4(D) visas en kylanordning 8-för kylning av transportbandet 7.

När det tunna kiselstâlbandet framställes under ut-_ nyttjande av de ovan beskrivna apparaterna är det viktigt, katt smältan kyles och bringas att stelna med en tillräck~ ligt hög hastighet. När den tidrymd, som förflyter mellan ” utsprutningen av metallsmältan och metallsmältans beröring med den under rörelse varande mottagningsytan är långf kQm~ mer den utsprutade smältans flöde och stelning att bli di-' .vergerande, och sådana band har benägenhet att få hål och porer och ibland även ojämn tjocklek¿ I detta fall kommer- 'det.tunna bandet, särskilt när omgivningsatmosfären är luft, att utsättas för oxidation eller nitrering, och därför kan man icke uppnå ett tunt band med god form, men även om så' gskulle vara fallet, kommer produkten att innehålla syre eller kväve,-som'försämrar_de magnetiska egenskaperna.' 'I sådana fall, då lång tid förflyter_mellan det tunna.ban- ' dets stelning och kylningen ner till 40OOC, där kristall? korntillväkten och alstringen av ordnade gitter icke längre uppträder, kommer á andra sidan det resulterande tunna ban- det att ha partiellt ordnat gitter och förgrovade kristall- korn, varför det är svårt att sedan utsätta bandet för _klippning,_stansning eller valsning, om så skulle erfordras. Ölika'ekberiment har utförts under variation av rotations~ hastigheten hos rotorn och utsprutningstrycket för smältan, och härvid har det konstaterats, att när medelkylningshas- :tigheten från'metallsmältans' utsprutning till dess det stelnade tunna bandet_kylts till temperaturen 400°C är 7-mindre än l039C/s, kan man icke uppnå det önskvärda tunna Vbandet. När-framställningen utföres vid en lägre hastighet än nämnda kritiska kylningshastighet, uppstår oxidation format, tunt band, varjäm- skulle var¿,myckec spröft,f 15 'ZÖ 25 a ärvt 35 ahastighetyavilü i bada, seminar tillfredsställande fina kristankorn och väsene jf4l4a 381 , s io! _ _ Vid ekonomisk produktion är det.ur praktisk_synvinkel föredraåetl-att-metallen.ky1es-till 40000 med en kylninge- VVVV 3 “ligen intet_ordnatTgitter§ vid utnyttjande av uppfinningen måste man i kommersiella sammanhang framställa tnnt band- s inafieriai smed' hög kiselhalt aan maa *tiiifreassfiällanae ostar bredd. Generellt kan man utnyttja ett slitsformat munstycke _ I '_med erforäerli§ Bredd, men för att uppnå ett tunt band med 10 jämn tjoçklek ntmed hela breåden; föredrages användningen I av ett munstvcke 1) som har det i fig 5 eller 6 visade utseendetr I detta_munstycke finns tvâ eller flera utmater ningsslitsar 10 nredvid varandra längs en linje, som sträek- er sig i bandets breddriktning. Om kompletterande utmat~_t ningsslitsar 10' anordnas vid änddelarna av munstycket,l_ =kommer den utmatade metallströmmen 9 att bli mera planfor~ mad i bandets breddriktníng..Häri§enom kan man uppnå ett: tant band med jämnare tjocklek. I 7 K _ tFör att i kommersiell skala framställa ett kontinner- ligt, hög kišelhalt_upnvisande; tunt stålband är det nöd- vändiåt att ntmata metallsmältan från mnnstycket under en lång tidrymd. I sådana fall kan munstycket utsättas för kraftiga skador. Munstycket framställes vanligtvis av ett f svårsmält material, som har hög smältpunkt, t ex bornitrid~ keramik. Om mnnstyçket rnntom ntsättes för kontinuerlig kylning med vatten, smält metall eller gas, kommer mnnstyçk- 1 et att skyddas mot skador och kommer munstyckets användbar* ¶ hetstid att avsevärt förlängas, 'För att noggrant hindra oxidation och nitrering och sålunda åstadkomma ett tunt band med ringa föroreningshalt,: kan hela apparaten för framställning av det tunna bandet olaeeras i'en kammare med skyddsgasatmosfär eller vakuum, såsom visas i fig Ü, Dessutom är det föreäraget, att argon, helium eller kolåioxid blåses mot munstyckets omgivning såsom en skyddsgasl' I ' _ - K' Fig 7 visar en apparat för framställning av det tunna rkiselstålbandet nnåer vakuum. En roterande kylrulle eller, el06oC/s för att _man skall uppnå ett tunt 'K "förmåga, eoch ansluten till en motor för rotering av rullen. 'sett stålmaterial med hög kiselnalt, 448 ss1o _ _ i11y_o o 4Vals;5, som Består av ett material med hög värmeledningsÉ t.ex koppar; är anordnad i en vakuumkammare ll.i" 7 Ii Just _i Ovanför rullen 5 mynnar ett munstycke l för införing avtjfli I varvid munstycket är anordnat för rörelse uppåt oeh nedåt. Det såsom råmaterial tillförda*kiselstålmaterialet inmatas i munstycket 1 genom *ett rör l2._En.gas tryckas in i röret 12 genom ett rör 13 I för att utmata ßiselstàlmaterialet från munstycket l. En ikammaren ll och munštycket l. En Vbylinder 14 är anordnad tör att förskjuta munstycket l upp- åt och nedåt för justering av avståndet mellan munstycket l och den roterande rullen 5. En vakuumbälg kan utsträckas och hogtrvckasjtritt i beroende av munstyckets I uppåt- och nedâtrörelser'oeh tjänar till tätning mellan vakuum~' W värmare 16 är anordnad runt munstyckets_l spets för upphettning av munstycket till en'e 'temperatur av t*ex l4Q0-l600°C, så att_kiselstâlmaterialet; ' hålles smält i munstycket 1. Ett utloppsrör 17 från vakuumf' kammaren ll är anslutet till ett vakuumsystem. En öppning '18 finnes för uppsamling av det tunna kiselstålbandet.H _ När ett smält, hög kiselhalt uppvisande stålmaterial¿ utmatas från munstycket l och ytterst snabbt kyles på den roterande rullens 5 yta, kan vakuumkammaren ll också inne- hålla en naturlig atmosfär eller en skyddsatmosfär, t ex argon, kvävgas eller liknande.' I ' Vid de ovan beskrivna anordningarna enligt tig 4-7 för framställning av det tunna kiselstålmaterialet är det viktigt, att man väljer ett lämgligt material för den ky- lande roterande mottagningsytan, varvid man måste taga hän-r "syn till denna ytas vätbarhet medelst kiselstålmaterialet. lsmältpunkt, När kiselstålsmältans temperatur är 300°C högre än smältans blir smältans viskositet låg. I detta fall kan' sådana svårigtw er ibland uppstå, att smältan sipprar ut-l 1 ur munstycket Qnder'upphettningen eller att den utsprutade sal lmetalls dimmaaö resulte 1. bêD§;r trömmen Sprider sig kraftigt divergerande likt en ver ytan av det roterande kylande underlaget, vilketi nande rar i ett alltför tunt eller persiennlamellik r f» 10 15 20 V25 35 Z mottagningsytan_vid en infallsvinkel av 10-1700, Det må dessutom nämnas, ,_ band. m 30 har vanligtvis en diameter av l-100 um. -44sd5s1 f12 dj/När~smä1cans temperatui är alltför låg, kan den ut- _ sprutade metallströmmen icke krypa tätt intill det roteran~ff de kylande underlagets ytar vilket beror på smältans höga * viskositet, och följaktligen kan smältan icke kyias fii1~ räçkligt snabbt. I sådana fall kan_ ändamålet med nppfin-.a f _ ningen icke heller upnnås. J' : _ d ." 1. ,t ,ɶ - I "Nar trycket för utsprutning av smältan från munstycket m är alltför nögt; kan den-utsprutade smälta strömmen spridas 'i form av fina partiklar med oregelbunden form.

-Vid ntövande av föreliggande üppfinnïng är det där; för nödvändigt att på lämpligt sätt välja smältans viskosia tet, så att den ntsprutade smältan avsättes på den roterande företrädesvis väsentligen 900 relativt underlagets yta. För detta ändamål fördrages att smältans temperaturer lOO¥l$0OC högre än ki- * selstålets smältpünkt. iEnligt föreliggande uppfinning bör metallsmältan utspru~ tas från münstycket_nnder ett tryck i området 0,0lfl,5 atm.

Skälet härtill är följande. När smältans utsprutningstryck är alltför^höct,,šprides den utsprutade smältan i form av en dimma eller fina Qartiklar och kommer ett persiennlamellücwn- de band att bildas, allt i beroende av smältans viskositet, V I att de ovanstående nackdelarna kan f '_ f elimineras, när utsprutningen av småltan skerjünder vakuum. Z I detta fall ugpstår ej någon kollision mellan den utspru- tade smältan och luft; och alstringen av ett persiennlameflik- nande band och alstringen av tina SpriCk0r i det resultêrfinåe bandets kantparti elimineras liksom alstringen av ett poröst vid det Wovan beskrivna förfaringssättet erhålles di- rekt från smältan ett tunt kiselstålband i form av en has- pelring. Det tnnna bandets kristallkorn är mycket fina och fu 1, Ett sådant tunt band nar redan god form och magnetiska egenskaper och kan direkt användas såsom slntprodukt. För att utveckla ännü bättre magnetiska egenskaper glödgas det _ _ tünna bandet vid 4Q0jl3Q0°C, företrädesvis 800-l250°C under _ .å 10 .l5 _s0m.möj1igt.*: 4480381 0.13 'en kort tidrymdiavdfran-lO min till Sh för att avlägsna inrel fspänningar och samtidigt-bringa kristallkorndiametern att växa till p,o5410 mm. via utnyttjande ev denna behandling, seem gär: föremåïí-föpf sE-e-A-asozzosßz-od, kommer t ex keerei- tivkraften att kraftigt förbättras; När denna glödg- ningstemperatur överstiger'l300fC, blir det tunnar gbandet sprött och kan därför icke användas praktiskt.

När-*íšmperatiiren 'är lägre “än 4oo°c, medför gusagnpingenp icke nagot avlägsnande av de inre spänningarnai Denna Vvärmebehandling kan utföras på vilket som helst lämpligt sätt, men i kommersiella sammanhang är det föredraget ratt utföra glödgningen under 60 s i en kontinuerlig fglödgningsugn, varefter följer en så snabb kylning _ Fig 8 visar sambandet mellan koercitivkraften och glödgningstemperaturen, när det tunna bandet A (6,5% Si I eoch resten Fe) med en medelkorndiameter av 5 um och en tjock~ '20 25 30 35 *lek av 80 um och det tunna bandet B (samma komposition som bandet A) med en medelkorndiameter av 15 um och en tjockej lek av BO um glödgades vid olika temperaturer under 2 min.

Såsom.ett resultat av glödgning vid en temperatur över H 400?C-observerades en minskning av koercitivkraften med ; minskande temperatur, och denna tendens nade upphört vid ' 1aoo°c.- p 7' Vid praktisk konstruktion av en järnkärna är det i allmänhet önskvärt att i så stor utsträckning som möjligt förbättra järnkärnans fyllfaktor. För detta ändamål mås-p te det tunna bandets yta vara utplattad och jämn. Vid före- >_liggande uppfinning uppvisar det ytterst snabbt kylda och stelnade stâlbandët en tillfredsställande slät yta under förutsättning att produktionsförhâllandena väljes på lämp- 'ligt sätt. När högre släthet önskas, kan det snabbkylda, stelnade stålbandet utsättas för en värmebehandling, om så erfordras, och därefter valsas vid en reduktionsgrad av -över 5% och slutligen glödgas under de ovan beskrivna för-0 hå1landena}-Valsningen kan med tillfredsställande resultat ~utföras vid ett vanligt kallvalsningsverk, men när kisel~ ivä- Lo -gïs 25 30 35 'valsningen och värmebeh isi", 20' 44ß3s1¿ ,l4 halten är så hög som 7-l0% och risk för uppträdande av _í Z Z I rekommenderas att valsningen utföres vid en temperatur av 100-500qC. Den lämp- liga valsningen ooh glödgningen förbättrar dessutom de mag- sprickor'underfvalsningen_föreligger, netiska egenskaperna. Skälen härtill är icke utredda, men förmodligen beror det på att bandets textur ändras genom andlingen. Det på ovan sätt framställ- da, tunna bandet utnyttjas såsom en järnkärna för elektris- ka_apparater, t ex transformatorer och rotationsmaskiner.

När den.laminerade'fiärnkärnan såsom sådan i detta fall glödgats för att alstra ett ordnat gitter i det tunna band- materialet, har det visat sig att koercitivkraften minskar kraftigt. I detta fall utgör den sprödhet, tatet av alstringen av det ordnade gittret, som blir resul- icke något prak- tiskt hinder, eftersom glödgningen sker efter lamineringen.

Z í-Fig 9 visar hur koercitivkraíten Hc varierar med glödg- ningstemperaturen ooh -tiden i temperaturintervallet Z 350-700§C,_Fig 9 avser ett tunt band, som består av 6,5% 0,2% Mn och resten Fe och som framställts genom glödg- ning av eråibender vid 12oo°c under 3 min, verefrer följ- _ de hållningen vid 3É0-700°C under olika tidrymder. Av diagrammet framgår, att goda resultat uppnås, när glödg-_ ningen utföres vid 400-650°C under mer än 30 min. Följakt- *ligen föredrages, att den ovan beskrivna glödgningen av järnkärnan utföres inom detta temperaturområde. ,.”~Üppfinningen skall i det följande närmare belysas med några utföringsexempel. __ __ :Vu _ I ”' l l »ri eg *r 7 EXEMPEL 1 e Ett smält stål, som innehöll 6,5% kisel, 0,6% mangan, 0,3% aluminium ooh dessutom innehöll 0,007% kol, 0,004% kväve, 0,003% syre och 0,005% svavel såsom föroreningar, g utsprutades mot ett roterande kylande underlag, som bestodil av koppar_och som hade en diameter av 300 mm samt rotera- des med en hastighet av ß00.r/m, så att smältan omvandlades till ett tunt band med en tjocklek av 80 pm. Det tunna -bandet glöageaee vid 12oo°c under 3 min, veleeaee till en ftjooklek av 65 um och glödgades vid l00Q°C under 3 min. r-w-V' ' 5 16 15 1 207 25' A30» f3s0 Slutlldenïnasplades det a5009C under 3 h» u fKlíppbarheten¿har>klassificerats*på 448 381 *15“0 H glödgade bandet upp till en haspel- ring och glödgades därefter vid 500°C under 3 h. Den mag- *netlska egenskapen (koeroítivkraften Hc) och det tunna sbandetsvbearbetbarhet efter var och en av de ovan.Beskriv-0 na'behandlin§arna_anges l tabell lr , _ Koercitiv- Minsta- Klipp: Tunt band Ukraft kröknings- barheta _ "la * uHc radief A Oe 0 mm fßfter ytterst snabb* _ kylning 0¶ee_f. gi ¶ o0,70 Efter glödqning vid . ol200°C under 3'min¿7 0,15 1,07 0 _ Efter valsnin§-och nd _ 7 glödgning vid'lO00QC' _ ' -under-3 min, Ü' ,0,l37 ~l,0 ' 0 ,Efiter glödgning vid a -o;o9 3,0 A ¿,1 tabell l mättes den magnetiska egenskapen eller koer- vitivkraften Hc vid magnetiseringen 1,5 T. Den minsta krök- ningsradien innebär den minsta diametern hos en glasstav, líkring vilken bandmaterialet kunde lindas utan att brista. följande sätt: , Inga skjuvningssprickor, och bandet har god ao ..... *_ 7 íRlíppbarhet¿ A ..,.§ .En viss mängd skjuvningssprickor, men bandet '0'_ * I _kanAklippas.','rV _ I .tfx 0.... 'Klippning av bandet är svåra att genomföra. _ 0 u . _a __' EXEMPEL 2 att smält stål, som innehöll 9,s% kisel, 1,s% mangan, 102% kobolt, 0,l% aluminium ooh 0,7% nickel och som dessutom - innehöll o.oo4%_ko1,~o,oo2s% kväve, o,oo23% syre och 0;OO3% svavel såsom förorenin§ar} utsprutades mellan ett par ro- terandeÛunderlag} som bestod av rostfritt stål och hade en diameter av lQO mm samt roterades med en hastighet av Ä 700 r/m, så att ett tunt band med en tjocklek av 100 um ' mn l0_ 15 - 25 ad. 44osl asså" it fbildades,fDet.tunna bandet Qalsades omedelbart till en .ltjockiek av 5o.pm och giödgaaes sedan via 9so°c under 2 min. nat giöagaaefbandet utsattes för ytterligare glöagninq vid * 4209C under l0'hÅ-Det tunna bandets magnetiska egenskaper och bearbetbarhete efter de ovan angiüna behandlingarna anges-i tabell 2 (beträffande klassificeringen av klipp- barheten, se exempel l),: ' TABa¿r_¿;g_ * f ' .Koercitiv- R Mínšta ÉliäP;i "»' -'f ~fg kraft orÖ'nings- ar e Tunt b?“@'~gg g i'-Hc W »radie n .Oeg WW.

Efter ytterst snabb-2 _ 1 ¿ kylflifig ' ' 0,80' :Efter valsning och ' ' I I -glöagning vid 95000 _l g . a __under 2 min f. .T g 0,43-{_'f "»3,0 A Efter glödgning vid " Å r . . - - 1 42000 under l0 h _ _ «- 0,31 6,0 x Mätförhållandena.för egenskaperna i tabell 2 var de-_ -samma som mätförhållandena i exempel l{ Enligt föreliggande uppfinning är det möjligt att kon- tinuariigt och med hög7proauktionshast1ghet direkt fram- ställa ett mycket dnktilt och böjligt, hög kiselhalt upp- visande, tunt stålband, vilket dessutom lätt kan bearbetas, valsas och-värmebehandlas. _ I Ä I j _ 'Enligt föreliggande uppfinning är det dessutom möjligt. att framställa en laminerad järnkärna med förbättrade mag- J netíska egenskaper genom att ett ordnat gitter alstras i materialet genom att kärnan efter bearoetningen och kon- struktionen utsättes för glödgning. Uppfinningen är därför yardefull får industrin. I 7

Claims (8)

-.-v..~« V lä 20 dzzs 30 3st e siter. 448 381 ,_llj_ “T ëATENTkRAvfs _s

1. l.}Éatt*att framställa ett tunt band av kiselstål med hög.kíselhalt och utmärkta magnetiska egenskaper Asamt goa beafbefbàrhet; k ä n nte r e_c k nga t därav, att en kiselstålsmalta; som består av 4-10 vikt% kisel _och eventuellt minst ett element ur grüppen högst 2 vlkt§ alümininmj högst 2 vikt% mangan, högst 10 vikt%' kobolt och högst 3IVikt% nickel, varvid resten är järn och f§roreningaf} framställes och kyles till ca 400°C nÛ. på en kylande mottagningsyta med en kylningshastighet 10 av 103-lO6 QC/s för framställning av ett tunt band med 'en=mikrostruktur, som består-av mycket fina kristallkorn *och har en medelkofndiameter av 1-100 um och saknar ofanaae gitter av Feási. dt s

2. -2. Sätt enligt patentkravet_l, k ä n n e t e c k - nda t därav; att smältan utsättes för kylning genoms att den ütsprutas mot en under rörelse varande kylande yta.:' I ”_ f sk ; _ nu ¶%d3. Sätt enligt natentkravets2,'k ä n n e tee c k - n'a t därav, att smältan ntsprütas genom ett munstycke, som har ett flertal munstyckshal, vilka är placerade bredmidÜVarandra l det blivande tunna bandets bredd- riktning. "_" d “¿ s' I' Å I _

3. I

4. Sätt enligt patentkravet'2, k ä n n e t e c k ~ n att därav,_att smältan ütsfirntas under vakuum eller i en_skyddsatmosfär, som utgöres av argon,_kyäve; kol- ~.dloxid eller blandningar därav;

5. sätt en1igt_någQt av patentxraven,1-4, k ä n -_ _n_e t'e c k n”a t därav, att kiselstálsmältanrhålles snålt Vid temperatpr, som är högst 300°C högre än ki- °selstålets smältpunkt,íör att reglera smältans visko-

6. } Tunt kiselstålbandfmed utmärkta magnetiska egen- _ skaper och god Bearbetbarhet, k ä n n»e t etc k n a t därav, att det består av 4-10 vikt% kisel och eventuellt -minst ett element ur gruppen högst 2 viktß aluminium, A448 581 se 18 cnögst 2 vikta mapgan, högst 10 vikta kaboit aan högst H3 viktä nickel, varvid resten är järn och föroreningar, och att det har en mikrostruktür}Üvilken består av mycket, fina kristallkorn med en medelkorndiameter av ca 1-100 nm och saknar ordnade gitter av Fe3Si och i vilken de fina kornen är väsentligen pelarkorn, som är riktade vinkelrätt mot det tunna bandets yta;

7. Dl.“BandÜenligt patentkravet 6,i k a n n e t e c k ~ '*n a ti därav; att det innehåller högst 0}1% sammanlagt 10 15 20 25 som en.för elektriska av kol, kväve, syre och_svave1 såsom föroreningar.

8. Band enligt patentkravet 6 e1ler_7; k ä n n e - t_e c'k n a t därav,_att det innehåller 547 vikt% kisel. V'§¿ Användningen av ett tunt kiselstålband med hög kise1ha1t,l d i 'yvilket består av 4-10 vikt% kísel och eventuellt minst ett element ur gruppen högst 2 vikt% aluminium,' 7 _högst 2 vikt% mangan, högst 10 vikt% kobolt och I högst 3 vikt% nickel och resten järn och förore- ningar och vilket har en mikrostruktur vilken består av mycket fina kristallkorn med en medelkorndiame- ter_av ca l-100 pm och saknar hårdnade gitter av Fe3$i och i_vilken de fina kornen är väsentligen pelarkorn, som är riktade vinkelrätt mot det tunna bandets yta,- V _ l __ * anordningar avsedd kärna, vilken består av lameller av sådant tunt kiselstålband.