WO2013045339A1

WO2013045339A1 - Verfahren zum herstellen eines kornorientierten, für elektrotechnische anwendungen bestimmten elektrobands oder -blechs

Info

Publication number: WO2013045339A1
Application number: PCT/EP2012/068525
Authority: WO
Inventors: Andreas Böttcher; Ludger Lahn; Gerhard INDEN; Eberhard Sowka
Original assignee: Thyssenkrupp Steel Europe Ag; Thyssenkrupp Electrical Steel Gmbh
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2012-09-20
Publication date: 2013-04-04
Also published as: EP2761041A1; RU2014111889A; MX2013010774A; RU2572919C2; KR20140066665A; CN103635596B; DE102011054004A1; JP2015501370A; EP2761041B1; CN103635596A; BR112013027352A2; US20140230966A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines kornorientierten Elektrobands oder -blechs, bei dem die Brammentemperatur einer Dünnbramme, die aus einem Stahl mit (in Gew.-%) Si: 2 - 6,5 %, C: 0,02 - 0,15 %, S: 0,01 - 0,1 %, Cu: 0,1 - 0,5 %, wobei das Cu- zu S-Gehalt- Verhältnis %Cu/%S > 4 ist, Mn : bis zu 0,1 %, wobei das Mn- zu S-Gehalt-Verhältnis %Mn/%S < 2,5 ist, sowie optionalen Gehalten an N, A1, Ni, Cr, Mo, Sn, V, Nb besteht, auf 1000 - 1200 °C homogenisiert wird, bei dem die Dünnbramme zu einem Warmband mit einer Dicke von 0,5 - 4,0 mm bei einer Warmwalzanfangstemperatur ≤ 1030 °C und einer Warmwalzendtemperatur ≥ 710 °C und bei einer Dickenreduktion sowohl im ersten als auch im zweiten Warmumformstich von jeweils ≥ 40 % zu einem Warmband warmgewalzt, das Warmband abgekühlt und zu einem Coil gehaspelt wird, bei dem das Warmband zu einem Kaltband mit einer Enddicke von 0,15 - 0,50 mm kaltgewalzt wird, bei dem ein Glühseparator auf das geglühte Kaltband aufgebracht wird und bei dem ein Schlussglühen des mit dem Glühseparator versehenen Kaltbands zur Ausprägung einer Gosstextur durchgeführt wird.

Description

Verfahren zum Herstellen eines kornorientierten , für elektrotechnische Anwendungen bestimmten Elektrobands oder

-blechs

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines kornorientierten, für elektrotechnische Anwendungen bestimmten Elektrobands oder -blechs . Solche Elektrobänder oder -bleche zeichnen sich durch eine besonders scharf ausgeprägte {110}<001> Textur aus, welche eine leichte Magnetisierungsrichtung parallel zur Walzrichtung besitzt. Eine solche Textur wird nach ihrem Entdecker auch "Goss- Textur" genannt.

Die Bildung der Goss-Textur erfolgt über ein selektives anomales Kornwachstum, welches auch als

Sekundärrekristallisation bezeichnet wird. Dabei wird das natürliche Bestreben einer metallischen Matrix zur

Kornvergrößerung durch die Anwesenheit von

Kornwachstumsinhibitoren unterdrückt, die in der

Fachsprache auch kurz "Inhibitoren" oder "Inhibitorphase" genannt werden.

Die Inhibitorphase besteht aus sehr feinen und möglichst homogen verteilten Partikeln einer oder mehrerer

Fremdphasen. Die betreffenden Partikel besitzen an ihrer Grenzfläche zur Matrix bereits eine natürliche Grenzflächenenergie. Durch diese wird eine sich darüber hinweg bewegende Korngrenze behindert, weil die weitere Einsparung an Grenzflächenenergie im Gesamtsystem stark vermindert wird.

Die Inhibitorphase hat demzufolge eine zentrale Bedeutung für die Entstehung der Goss-Textur und damit einhergehend für die magnetischen Eigenschaften des jeweiligen

Werkstoffes. Von Bedeutung ist hier die homogene

Verteilung sehr vieler sehr kleiner Teilchen. Weil die Anzahl der ausgeschiedenen Partikel sich experimentell nicht erschließt, gibt ihre Größe Aufschluss über ihre Wirkung. So wird davon ausgegangen, dass die Partikel der Inhibitorphase im Mittel nicht wesentlich größer als 100 nm sein sollten.

Ein erstes Verfahren zur Herstellung von Elektrobänder oder -bleche mit Goss-Textur ist in der US 3,438,820 beschrieben worden. Gemäß diesem Verfahren wird MnS als Inhibitor verwendet. Die im Block- oder Strangguss

konventionell erzeugten Brammen müssen dazu auf

Temperaturen nahe 1400 °C aufgeheizt werden. Auf diese Weise werden die groben primären MnS-Ausscheidungen wieder in Lösung gebracht und können im Laufe des anschließenden Warmwalzens in der benötigten Weise feindispers

ausgeschieden werden. Weil das so erzeugte Warmband bereits die benötigte Kornwachstumsinhibition besitzt, bezeichnet man diese Art der Steuerung des Kornwachstums als "inhärente Inhibition".

Die kornwachstumsinhibierende Wirkung der MnS-Phase ist allerdings so begrenzt, dass ausgehend von üblichen Warmbanddicken von z. B. 2,30 mm ein mindestens

zweistufiges Kaltwalzen auf die Verwendungsdicke des

Bandes notwendig ist und zwischen den einzelnen

Kaltwalzungen eine rekristallisierende Zwischenglühung erfolgen muss, um die gewünschten Eigenschaften zu

erhalten. Dennoch erreicht das mittels MnS inhibierte Material im Zuge dieser Behandlung nur eine begrenzte Texturschärfe, bei der die Goss-Lage im Mittel um 7⁰ um die Ideallage streut. Diese Texturschärfe spiegelt sich in einer vergleichbar niedrigen magnetischen Polarisation J₈oo bei einer Feldstärke von 800 A/m wider, welche Werte oberhalb von 1,87 T nur selten zu übersteigen vermag. Die handelsübliche Bezeichnung für derart beschaffenes

Material lautet "Conventional Grain Oriented", kurz "CGO".

Mit dem in der US 3,159,511 veröffentlichten Verfahren ist es möglich, kornorientiertes Elektroband zu erzeugen, das mit Streuungen um die Ideallage von nur ca. 3° eine deutlich bessere Texturschärfe besitzt. Dies ist dadurch erreicht worden, dass AlN als zusätzliche Inhibitorphase genutzt worden ist. Diese ergänzt die inhibierende Wirkung von MnS. Die ÄlN-Inhibitoren werden beim Warmwalzen in den ferritischen Bereichen bereits in ihrer endgültigen Weise ausgeschieden. Jedoch eröffnet ein verglichen zu CGO erhöhter C-Gehalt die Option, die AlN Teilchen in den austenitischen Bereichen bei einer nachfolgenden

Warmbandglühung erneut aufzulösen und sehr kontrolliert fein-dispers auszuscheiden. Dies ist bei technisch gut realisierbaren Temperaturen in einem Banddurchlaufofen möglich, weil die ca. 1100 - 1150 °C betragende

Lösllchkeitstemperatur von AlN im Austenit deutlich tiefer liegt als im Ferrit. Trotz dieser doppelten Bildung der Inhibitorphase AIN wird hier auch von inhärenter Inhibiton gesprochen, weil sie bereits im Warmband angelegt ist. Dadurch ist die Möglichkeit eröffnet worden, hochwertige kornorientierte Elektrobleche mit einem einstufigen

Kaltwalzprozess zu erzeugen. Der so geschaffene Werkstoff wird als "High Permeability Grain Oriented", kurz "HGO", bezeichnet .

In der DE 23 511 41 AI ist zudem dargelegt worden, dass sich auch SbSe als inhärente Inhibitorphase verwenden lassen .

Jedes der voranstehend erwähnten, auf bereits im Warmband angelegten inhärenten Inhibitoren beruhenden bekannten Verfahren bedarf sehr hoher Brammenerwärmungstemperaturen oberhalb von 1350 °C. Dies hat neben erheblichem

Energieeinsatz und hohem technischen Aufwand zusätzlich zur Folge, dass während der Glühung größere Mengen von flüssiger Schlacke anfallen. Diese belastet die jeweils eingesetzte Glüheinrichtung erheblich und verursacht erhebliche Wartungskosten.

Um diesen Nachteilen abzuhelfen, wurden sogenannte

"Low-Heating-Verfahren" entwickelt. Diese Verfahren sehen eine niedrige, unterhalb von 1300 °C, typischerweise bei 1250 °C liegende Brammenvorwärmtemperaturen vor und beruhen darauf, dass die Inhibitorphase nicht schon im Warmband, sondern erst in einer späteren Stufe des

Gesamtfertigungsweges gebildet wird. Die Fertigung von solchen Elektrobändern oder -blechen geht dabei von einem Stahl aus, der bereits gewisse Mengen AI in seiner chemischen Zusammensetzung aufweist. Durch eine geeignete Nitrierung wird in dem auf Verwendungsdicke kaltgewalzten Band dann die Inhibitorphase A1N gebildet. Diese

Inhibitorphase liegt also nicht bereits inhärent im

Warmband vor, sondern wird erst in einem späteren Schritt des Kaltbandprozessings erzeugt. Dieser Vorgang wird in der Fachsprache auch als "akquirierte Inhibition"

bezeichnet .

Ein Beispiel für ein auf der akquirierten Inhibition beruhendes Verfahren zur Herstellung eines Elektroblechs oder -bands ist in der EP 0 219 611 Bl beschrieben.

In der EP 0 648 847 Bl und der EP 0 947 597 Bl sind darüber hinaus Verfahren zur Herstellung von

Elektrobändern oder -blechen beschrieben, bei denen

Mischformen aus inhärenter und akquirierter Inhibition genutzt werden. Bei diesen Verfahren werden die

Brammenerwärmungstemperaturen so eingestellt, dass sie oberhalb der beim Low-Heating-Verfahren, jedoch unterhalb jener Temperaturgrenze liegen, bei deren Überschreiten sich im Zuge der Glühung die unerwünschte flüssige

Schlacke bildet. In Folge der Absenkung der Glühtemperatur erfolgt nur eine eingeschränkte inhärente Inhibition, welche alleine keine ausreichenden magnetischen

Eigenschaften des Fertigmaterials erlaubt. Um dies zu kompensieren, wird eine zusätzliche Nitrierbehandlung durchgeführt. Die dadurch bewirkte zusätzliche akquirierte Inhibition ermöglicht in Kombination mit der inhärenten Inhibition eine hinreichende Gesamtinhibition.

Eine Nitrierbehandlung, wie sie bei den auf eine

akquirierte Inhibition setzenden Verfahren erforderlich ist, ist, wenn sie in einem im Durchlauf absolvierten Glühofen durchgeführt wird, technisch aufwendig,

kostenintensiv und wegen der sehr genau zu

kontrollierenden Oberflächenreaktionen oft schwer

beherrschbar. Andere Nitrierbehandlungen mittels

Stickstoff spendender Klebschutzzusätze sind nur begrenzt effektiv .

Daher gibt es Bestrebungen, inhärente und gleichzeitig für eine Low-Heating-Verarbeitung geeignete Inhibitionssysteme zu entwickeln. Ein in diese Richtung zielendes Verfahren ist in der EP 0 619 376 Bl offenbart. Gemäß diesem

Verfahren wird allein Cu-Sulfid als Inhibitorphase

genutzt. Cu-Sulfide besitzen eine deutlich tiefere

Löslichkeitstemperatur als MnS, A1N und andere bis dahin bekannte Inhibitorsysteme, so dass bei den auf Cu-Sulfiden beruhenden Verfahren zur Herstellung von Elektroband oder -blech deutlich niedrigere Brammenvorwärmtemperaturen ausreichen. Dafür muss allerdings in Kauf genommen werden, dass die so erzeugten kornorientierten Stahlflachprodukte regelmäßig nicht die magnetischen Eigenschaften erreichen, die von einem HGO-Material erwartet werden.

Sämtliche der voranstehend beschriebenen bekannten

Verfahren beruhen darauf, dass als Ausgangsmaterial konventionell gegossene Brammen mit deutlich oberhalb von 150 mm liegenden Brammendicken eingesetzt werden. Nachdem die jeweilige Schmelze zu den Brammen vergossen worden ist, kühlen die Brammen zunächst auf Raumtemperatur ab.

Dieser Nachteil kann durch die Nutzung des so genannten "Gieß-Walz-Prozesses" , kurz "GWA-Prozess " genannt, vermieden werden, bei dem die jeweilige Stahlschmelze zunächst zu einem Strang von vergleichbar geringer Dicke vergossen wird, von dem dann so genannte "Dünnbrammen" abgeteilt werden, deren Dicke typischerweise im Bereich von 30 - 80 mm liegt. Der große wirtschaftliche Vorteil dieser Vorgehensweise liegt darin, dass die dünnen Brammen zwischen ihrer Erzeugung und ihrer Weiterverarbeitung nicht mehr auf Umgebungstemperatur abgekühlt und

anschließend wiedererwärmt werden müssen. Stattdessen durchlaufen die Dünnbrammen nach ihrer Erzeugung einen in Line zu der Stranggussanlage stehenden Ausgleichsofen, in dem sie einer Ausgleichsglühung zur Homogenisierung ihrer Temperaturverteilung und zur Einstellung der für den nachfolgend absolvierten Warmwalzprozess erforderlichen Temperatur unterzogen werden. Unmittelbar anschließend können die Dünnbrammen dann warmgewalzt werden. Dieser Verfahrensablauf schafft wesentliche logistische und Kostenvorteile .

Ein den GWA-Prozess zur Herstellung von Elektrobändern oder -blechen nutzendes Verfahren ist in der EP 1 025 268 Bl beschrieben. Bei diesem Verfahren wird eine geeignet zusammengesetzte Schmelze kontinuierlich in einer

senkrecht stehenden Kokille vergossen, wobei die

Erstarrung der Schmelze am Badspiegel beginnt und der so gebildete Strang über einen Kreisbogen in die Waagerechte überführt und dabei abgekühlt wird. Dieser Strang hat eine Dicke von nur 25 - 100 mm, vorzugsweise 40 - 70 mm. Seine Temperatur sinkt nicht unter 700 °C. Von dem derart heißen Strang werden in einem kontinuierlich ablaufenden Vorgang Dünnbrammen abgeteilt, welche anschließend direkt durch den in Linie stehenden Ausgleichsofen geführt werden, in dem sie für maximal 60 Minuten, vorzugsweise für bis zu 30 Minuten, verweilen. Bei diesem Durchgang durch den Ausgleichsofen werden die Dünnbrammen homogen durcherwärmt und erreichen dabei eine verhältnismäßig niedrige

Temperatur von maximal 1170 °C. Unmittelbar anschließend werden die Dünnbrammen durch eine wiederum in Linie zum Ausgleichsofen stehende mehrgerüstige Warmwalzstaffel geführt, wo sie auf die Warmbanddicke von 0,5 - 3,0 mm kontinuierlich warmgewalzt werden. Dabei wird die

Warmbanddicke bevorzugt so gewählt, dass der nachfolgende Kaltwalzvorgang nur einstufig durchgeführt werden muss, um die geforderte Enddicke des erhaltenen Kaltbandmaterials zu erreichen. Mit welchem Umformgrad dieses Kaltwalzen dabei ausgeführt wird, hängt von der jeweiligen in

verschiedener Weise einstellbaren Inhibitorwirkung ab.

Wegen der begrenzten Warmfestigkeit der dünnen Brammen und der Notwendigkeit, diese auf einem Rollengang

zutransportieren, darf beim GWA-Prozess die Temperatur der Dünnbrammen 1200 °C nicht übersteigen. Aus diesem Grunde kam für die Erzeugung von kornorientierten Elektroblechen oder -bändern in Kombination mit dem GWA-Prozess bisher nur die Anwendung von akquirierten Inhibitoren durch eine Nitrierbehandlung in Betracht. Solche Verfahren sind jeweils in der WO 2007/014867 AI und WO 2007/014868 AI beschrieben .

Vor dem Hintergrund des voranstehend erläuterten Standes der Technik bestand die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zu nennen, welches es erlaubt, unter Nutzung des GWA-Prozesses kostengünstig und mit vermindertem

betrieblichen Aufwand kornorientierte Elektrobänder oder -bleche zu erzeugen, deren magnetische Eigenschaften mindestens den Eigenschaften von CGO-Material entsprechen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein

Verfahren vor, dessen Arbeitsschritte nach Maßgabe von Anspruch 1 ausgeführt werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines kornorientierten, für elektrotechnische Anwendungen bestimmten Elektrobands oder -blechs Elektrobands oder - blechs umfasst demnach folgende Arbeitsschritte: a) Bereitstellen einer Dünnbramme, die aus einem Stahl

besteht, der neben Eisen und unvermeidbaren

Verunreinigungen (in Gew.-%) Si: 2 - 6,5 %, C: 0,02 - 0,15 %, S: 0,01 - 0,1 %, Cu: 0,1 - 0,5 %, wobei für das Verhältnis %Cu/%S des Cu-Gehalts %Cu zum S-Gehalt %S gilt: %Cu/%S > 4, Mn: bis zu 0,1 %, wobei bei

Anwesenheit von Mn für das Verhältnis %Mn/%S des Mn- Gehalts %Mn zum S-Gehalt %S gilt: %Mn/%S < 2,5, sowie jeweils optional N: bis zu 0,003 %, Gehalte an

säurelöslichem AI von bis zu 0,08 %, obei bei

Anwesenheit von AI für das Verhältnis %N/%A1 des INI- Gehalts %N zum Al-Gehalt %A1 gilt: %N/%A1 < 0,25, eines oder mehrere Elemente aus der Gruppe "Ni, Cr, Mo, Sn" mit Gehalten von jeweils bis zu 0,2 %, eines oder mehrere Elemente aus der Gruppe "V, Nb" mit Gehalten von jeweils bis zu 0,1 %, enthält, b) Homogenisieren der Temperatur der Dünnbramme auf eine 1000 - 1200 °C betragende Brammentemperatur; c) Warmwalzen der Dünnbramme zu einem Warmband mit einer Dicke von 0,5 - 4,0 mm, wobei die

Warmwalzanfangstemperatur der Bramme zu Beginn des Warmwalzens weniger als 1030 °C und die

Warmwalzendtemperatur mindestens 710 °C beträgt und sowohl der erste als auch der zweite Warmumformstich mit einer Dickenreduktion von mindestens 40 %

ausgeführt werden; d) Abkühlen des Warmbands, e) Haspeln des Warmbands zu einem Coil, f } Kaltwalzen des Warmbands zu einem Kaltband mit einer Enddicke von 0,15 - 0,50 mm, g) Auftrag eines Glühseparators auf die Oberfläche des geglühten Kaltbands, h) Schlussglühen des mit dem Glühseparator versehenen

Kaltbands zur Ausprägung einer Gosstextur.

Bei der Ermittlung der für die erfindungsgemäße Erzeugung von Elektroband oder -blech günstigsten Stahllegierung ist die Erfindung von einem für kornorientiertes

Elektroband oder -blech an sich bekannten Basis- Legierungssystem ausgegangen, das neben Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen einen Si-Gehalt von 2 - 6,5 Gew.-%, typischerweise um 3,2 Gew.-%, aufwies sowie zur Einstellung der Besonderheiten des erfindungsgemäß erzeugten Elektrobands oder -blechs weitere Legierungselemente enthielt. Als solche besonders in Betracht genommene Legierungselemente waren

Kohlenstoff, Schwefel, Stickstoff, Kupfer, Mangan,

Aluminium sowie Chrom.

An diesem Multi-Komponenten-Legierungssystem wurden thermodynamische Modellrechnungen durchgeführt. Die

Besonderheit lag hier in einer zeitlich dynamischen

Betrachtungsweise. Diesem Vorgehen lag die Erkenntnis zu Grunde, dass nicht die Gleichgewichtszustände bei der Erzeugung von Elektroblech oder -band im Mittelpunkt stehen sollten, sondern jene Abläufe der Diffusion und Ausscheidung, die sich innerhalb technisch realistischer Zeiten darstellen lassen. Anhand der Modellrechnungen konnten die Wechselwirkungen der Legierungselemente untereinander betrachtet werden. Vor allem bei den diffusionsgesteuerten Ausscheidungsvorgängen konnten konkurrierende Prozesse beobachtet werden.

Silizium bewirkt in Elektrobändern oder -blechen eine Erhöhung des spezifischen Widerstandes und somit eine Senkung des Ummagnetisierungsverlustes . Bei Gehalten von unterhalb von 2 Gew.-% werden die für eine Verwendung als kornorientiertes Elektroband benötigten Eigenschaften nicht mehr erreicht. Optimale Verarbeitungseigenschaften ergeben sich, wenn die Si-Gehalte im Bereich von

2,5 - 4 Gew.-% liegen. Bei Si-Gehalten von mehr als 4 Gew.-% tritt eine gewisse Sprödigkeit des Stahlbands auf, jedoch wird bei Si-Gehalten von bis zu 6,5 Gew.-% die Geräusche bewirkende Magnetostriktion minimiert. Noch höhere Si-Gehalte erscheinen wegen der zu starken Erniedrigung der Sättigungspolarisation allerdings nicht sinnvoll .

Kohlenstoff bewirkt in gewissem Rahmen eine

Gefügehomogenisierung bei einer Glühung. Hierzu weist ein erfindungsgemäß verarbeiteter Stahl Legierungsgehalte von 0,020 bis 0,150 Gew.-% auf, wobei sich die positive

Wirkung bei C-Gehalten von 0,040 - 0,085 Gew.-%,

insbesondere 0,040 - 0,065 Gew.-%, besonders sicher einstellt .

Besonders wichtiger Bestandteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass bei ihm Sulfide, die während der Warmumformung ausgeschieden werden, als Inhibitoren genutzt werden. Denn nur durch die während der Umformung dort vorhandenen Keimstellen lässt sich eine gleichmäßige fein-disperse Inhibitor-Partikelverteilung einstellen, wie sie für eine wirksame Kornwachstumsinhibition, also die Entstehung unregelmäßig großer Körner, und somit gute magnetische Eigenschaften notwendig ist.

In diesem Zusammenhang haben die Erfinder festgestellt, dass im Zuge der Warmverarbeitung gebildete ÄlN-Partikel sowohl im Ferrit wie im Austenit nicht als brauchbarer Inhibitor geeignet sind, weil sowohl im Ferrit als auch im Austenit Ausscheidungen immer vor dem Beginn der

Warmumformung erfolgen würden, was zu sehr wenigen und noch dazu sehr groben Partikeln führen würde, die

ungünstige Eigenschaften des erhaltenen Elektrobands oder -blechs nach sich ziehen würden. Aluminium kann allerdings als Partner für Stickstoff genutzt werden, welcher bei einer optional durchgeführten nachträglichen Nitrierbehandlung zugeführt wird, um dann zusätzliche Inhibitorpartikel in Form von A1N zu bilden. Zu diesem Zweck darf der Gehalt an säurelöslichem AI im erfindungsgemäß verarbeiteten Stahl bis zu 0,08 Gew.-% betragen, wobei sich säurelösliche Al-Gehalte von

0,025 - 0,040 Gew.-% in der Praxis bewährt haben.

Grundsätzlich sollte der N-Gehalt so niedrig wie möglich gehalten werden und 30 ppm nicht übersteigen. Stickstoff bindet sich mit AI zu A1N. Damit genügend freies AI für eine optionale Nitrierbehandlung verfügbar bleibt, gilt beim erfindungsgemäß verarbeiteten Stahl im Fall der wirksamen Anwesenheit von AI für das Verhältnis %N/%A1 des N-Gehalts %N zum Al-Gehalt %A1 : %N/%A1 < 0,25.

In Folge seiner Zusammensetzung zeigt sich das

erfindungsgemäße Verfahren völlig unbeeinflusst von der Anwesenheit von Aluminium. Wenn der Stickstoffgehalt der Schmelzanalyse niedrig, typischerweise unter 30 ppm gehalten wird, liegt reines AI im primärrekristallisierten und entkohlten auf Fertigbanddicke kalt gewalzten Band vor. Dieses Kaltband kann dann während der

Entkohlungsglühung oder danach einer Nitrierbehandlung unterzogen werden, wodurch sich AIN Partikeln im Band ausbilden, welche als zusätzliche Inhibitorphase wirksam werden, so dass eine höhere Goss-Texturschärfe

ausgebildet werden kann, welche magnetische Eigenschaften hervorzubringen vermag, wie sie bei herkömmlichem HGO Material üblich sind. Von besonderem praktischem Nutzen ist es, bei diesem

Verfahren frei wählen zu können, ob eine Nitrierbehandlung vorgenommen werden soll oder nicht. Wird sie nicht vorgenommen, so verbleibt das AI elementar im Material und hat keine schädliche Wirkung.

Auch MnS ist als Inhibitor für das erfindungsgemäße

Verfahren ungeeignet, da hier die Löslichkeitstemperatur so hoch liegt, dass sich MnS jeweils deutlich vor dem Warmwalzen ausscheidet, also bereits während einer

Wiedererwärmung der jeweils verarbeiteten Dünnbramme bzw. auf deren Weg zu der jeweils zum Warmwalzen genutzten Warmwalzeinrichtung. Hinzukommt, dass wegen der starken Affinität des Mangans zum Schwefel bei höheren

Mn-Gehalten der im Stahl gezielt vorgesehene

Schwefelgehalt fast vollständig abgebunden würde.

Dementsprechend würde bei der Nutzung von MnS als

Inhibitor kaum noch freier Schwefel für die während der Warmumformung erfolgende Bildung von Kupfer-Sulfiden zur Verfügung stehen.

Vor diesem Hintergrund ist in der erfindungsgemäß

verarbeiteten Legierung der Mn-Gehalt auf bis zu

0,1 Gew.-% beschränkt und gleichzeitig für den Fall der Anwesenheit von Mn für das Verhältnis %Mn/%S des Mn- Gehalts %Mn zum S-Gehalt %S die Bedingung vorgegeben:

%Mn/%S < 2,5.

An Stelle von MnS nutzt die Erfindung CuS als Inhibitor. Kupfersulfide zeigen im dynamischen Fall zwar

grundsätzlich so geringe Löslichkeitstemperaturen, dass sie bei den heute üblichen chemischen Zusammensetzungen sich erst bei Temperaturen ausscheiden, bei denen bei der konventionellen Herstellung von kornorientiertem

Elektroband oder -blech das Haspeln des Warmbands

erfolgt. Jedoch wird bei einer unkontrollierten und langen Ausscheidungs zeit , wie sie im Coil unvermeidbar ist, das angestrebte Ziel einer gezielten feindispersen Inhibitor-Ausscheidung verfehlt.

Gemäß der Erfindung ist daher durch legierungstechnische Maßnahmen die Löslichkeitstemperatur für Kupfersulfide so angehoben worden, dass deren Ausscheidung während der Warmumformung erfolgen kann.

Hierzu ist bei der erfindungsgemäß verarbeiteten

Legierung der n-Gehalt soweit wie möglich abgesenkt. Ziel ist dabei den Bereich der Unwirksamkeit zu

erreichen, weshalb der Mn-Bereich auf maximal 0,1 Gew.-%, insbesondere max. 0,05 Gew.-%, beschränkt ist.

Des Weiteren wurde der Schwefelgehalt verglichen mit typischem kornorientiertem Elektroband auf 0,01 Gew.-% und damit so weit angehoben, dass das Massenverhältnis %Mn/%S jeweils < 2,5, insbesondere < 2 ist. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass stets ausreichend viel freier Schwefel für die Bildung von Kupfersulfiden zur Verfügung steht. Durch die Anhebung des Schwefelgehaltes konnte bei dem erfindungsgemäß verarbeiteten Stahl die Löslichkeits- und somit auch die Ausscheidungstemperatur um mehr als 50 °C angehoben werden. Wenn hier von

"Kupfersulfiden" die Rede ist, dann ist damit im Übrigen insgesamt die Gruppe CuxSy-Verbindungen gemeint, auch wenn diese sehr unterschiedliche Mengenverhältnisse aufweisen können.

Um die gewünschten Ausscheidungen an Kupfersulfiden zu ermöglichen, weist ein erfindungsgemäß verarbeiteter Stahl dabei nicht weniger als 0,1 Gew.-% Cu auf. Nach oben ist der Cu-Gehalt auf 0,5 Gew.-% beschränkt, um eine Beeinträchtigung der Oberflächenbeschaffenheit des erfindungsgemäß erzeugten kornorientierten Elektroblechs oder -bands zu vermeiden.

Aus denselben Gründen und zur Vermeidung von in Folge der Anwesenheit von FeS andernfalls zu befürchtenden

Problemen beim Strangguss beträgt der S-Gehalt des erfindungsgemäßen Stahls höchstens 0,100 Gew.-%.

Neben der chemischen Legierungszusammensetzung wurde bei der Entwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens als weitere Randbedingung mit Blick auf die einzusetzende Dünnbrammen-Gießwalz-Technologie eine

Brammenerwärmungstemperatur bis maximal 1200 °C sowie Zeiten zwischen Gießen und Erstarren,

Homogenisierungsglühung und Warmwalzen vorausgesetzt, die sich mit heute zur Verfügung stehenden Gießmaschinen realisieren lassen. Auch der beim erfindungsgemäßen Verfahren angewendete Warmwalzstichplan ist derart angepasst, dass die Temperatur des Walzgutes über

möglichst viele Warmumformstiche unterhalb der

Ausscheidungstemperatur für Kupfersulfid liegt.

Vor diesem Hintergrund wird der in erfindungsgemäßer Weise zusammengesetzte Stahl im Zuge des erfindimgsgemäßen Verfahrens in an sich bekannter Weise zu 35 - 100 mm, insbesondere max. 80 mm dicken Dünnbrammen verarbeitet. Dies erfolgt in der Regel durch

konventionelles Stranggießen.

Aufgrund des hohen S-Gehalts, des gleichzeitig niedrigen Mn-Gehalts und der damit einhergehenden Bildung von FeS sollte beim Vergießen der erfindungsgemäß

zusammengesetzten Schmelze zu dem Strang, von dem

anschließend die erfindungsgemäß verarbeiteten

Dünnbrammen abgeteilt werden, die Gießgeschwindigkeit vergleichsweise niedrig gewählt werden, um die Gefahr von Strangdurchbrüchen zu umgehen. In der Praxis kann zu diesem Zweck die Gießgeschwindigkeit beim Gießen auf maximal 4,6 m/min beschränkt werden.

Die Überhitzung der Schmelze im Tundish beträgt

vorzugsweise 3 - 50 K. Insbesondere bei im Bereich von 25 -50 K liegenden Überhitzungstemperaturen wird auf dem Badspiegel genügend viel Gießpulver aufgeschmolzen, um für die Schmie filmbildung zwischen der Kokille und der Strangschale die benötigten Schlackemengen

sicherzustellen. Im Fall, dass eine niedrige

Überhit Zungstemperatur von 3 - 25 K eingestellt wird, kann das Gießen dadurch ermöglicht werden, dass ein

Gießpulver verwendet wird, das im Vergleich zum Gießen mit hoher Überhitzung so modifiziert, dass es eine erhöhte Aufschmelzrate aufweist. Dies kann durch die Anpassung der Menge und Art der Kohlenstoffträger und Erhöhung des Flussmittelanteils des Gießpulvers erreicht werden. Der Vorteil des Gießens mit sehr niedriger

Überhitzung besteht in einem schnellen Strangschalenwachstum in der Kokille und einer

signifikanten Verfeinerung des Erstarrungsgefüges .

Die Parameter der nach dem Gießen erfolgenden

Wärmebehandlung und des Warmwalzens der Dünnbrammen durchgeführten Arbeitsschritte sind insbesondere so eingestellt, dass Probleme vermieden werden, die

andernfalls durch die Entstehung von flüssigem FeS (Eisen- Sulfid) verursacht werden könnten. Bei der

erfindungsgemäßen Vorgehensweise, bei der nach der

Absättigung des ohnehin nur in geringen Mengen vorhandenen Mangans noch freier Schwefel verfügbar ist, bildet sich vor der Entstehung von Kupfersulfid flüssiges Eisensulfid in der ansonsten festen durcherstarrten Matrix des Stahls. Das flüssige FeS bewirkt eine derartige Warmsprödigkeit , dass ein Warmwalzen nicht möglich wäre.

Hier haben die Erfinder festgestellt, dass ab einem

Verhältnis %Mn/%S < 2,5 nennenswerte Anteile an flüssigem FeS bis hinab zu Temperaturen um 1030 °C vorliegen. Je weiter das Verhältnis %Mn/%S zugunsten von Schwefel verringert wird, desto höhere Volumenanteile an flüssigem FeS entstehen. Deshalb sieht die Erfindung vor, dass die Temperatur der Dünnbramme vor dem Warmwalzen auf

1000 - 1200 °C eingestellt wird, wobei der für die Praxis optimale Temperaturbereich bei 1020 -1060 °C liegt.

Entscheidend ist, dass der erste Umformstich des

Warmwalzens bei einer Dünnbrammentemperatur von weniger als 1030 °C, insbesondere weniger als 1010 °C,

durchgeführt wird. Dabei ist zu berücksichtigen, dass beim Transport der Dünnbramme aus dem Ausgleichsofen hin zum ersten Warmwalzgerüst ein gewisser Temperaturverlust eintritt, der unter den in der Praxis herrschenden

Bedingungen üblicherweise bis zu 70 °C beträgt

Praxisgerechte Temperaturen des ersten Warmwalzstich im Bereich von 950 - 1000 °C liegen und die Temperatur im zweiten Warmumformstich 920 - 980 °C beträgt.

Typischerweise werden die Dünnbrammen über eine Dauer von 10 -120 min in einem Ausgleichsofen thermisch

homogenisiert .

Die in der voranstehend erläuterten Weise temperierten Dünnbrammen gelangen in die jeweils erfindungsgemäß genutzte Warmwalzstaffel und werden darin zu einem

Warmband mit einer Dicke von 0,5 - 4,0 mm warmgewalzt.

Um eine möglichst fein-disperse Partikelausscheidung zu stimulieren, sollten in dem Temperaturbereich, innerhalb dessen sich die CuS-Partikeln bilden, in ausreichender Menge Keimstellen angeboten werden. Diese werden durch die bei der Warmumformung temporär vorliegenden

Versetzungen im Material gegeben. Um eine ausreichend große Anzahl von Versetzungen bereit zu stellen, soll deshalb der im Zuge der ersten beiden Walzstiche

erreichte Warm-Umformgrad jeweils mindestens 40 % betragen. Dabei ist mit "Umformgrad" das Verhältnis aus Dickenabnahme zur Dicke des Walzguts vor dem jeweiligen Walzstich bezeichnet (Umformgrad = (Dicke des Walzguts vor dem Walzstich - Dicke des Walzguts nach dem

Walzstich) / (Dicke vor dem Walzstich) ) .

Die Warmwalzendtemperatur, d.h. die Temperatur des erhaltenen Warmbands beim Verlassen des letzten Warmwalzgerüsts der zum erfindungsgemäßen Warmwalzen genutzten Warmwalzstaffel, beträgt mindestens 710 °C. In der Praxis liegen die Temperaturen des Walzguts während des letzten Walzstichs typischerweise im Bereich von 800 - 870 °C.

Das in erfindungsgemäßer Weise erzeugte Warmband eignet sich zur Herstellung von kornorientiertem Elektroband. Dabei ist eine Glühung des Warmbandes vor der Kaltverformung nicht zwingend notwendig, kann jedoch optional bei Temperaturen von 950 - 1150 °C durchgeführt werden, um die oberflächennahen Regionen des Warmbandes, welche eine vorteilhafte Textur besitzen, zu vergrößern und dadurch die magnetischen Eigenschaften des fertigen

kornorientierten Elektrobandes oder -blechs weiter zu verbessern .

Das Warmband wird in einem oder in mehreren Schritten auf die Verwendungsdicke von 0,50 - 0,15 mm kaltgewalzt. Bei mehreren Kaltwalzschritten wird dazwischen eine

rekristallisierende Zwischenglühung durchgeführt.

Während des Kaltwalzens kann vorteilhaft sein, die

Umformwärme einige Minuten lang auf das Band einwirken zu lassen (so genanntes "Aging"). Dadurch kann der gelöste Kohlenstoff zu den Versetzungen diffundieren. Auf diese Weise wird die im Zuge des Kaltwalzens eingebrachte

Verformungsenergie im Band gesteigert (Cottrell-Effekt ) .

Nach dem Kaltverformen erfolgt eine rekristallisierende und gleichzeitig entkohlende Glühbehandlung. Dabei wird der C-Gehalt auf Werte unterhalb 30 ppm gebracht, damit nur ferritisch gelöster Kohlenstoff in der Matrix

vorliegt und sich keine Karbide ausscheiden können.

Bereits während oder auch nach der entkohlenden

Glühbehandlung kann eine Nitrierbehandlung stattfinden, bei der das Band in einer NH₃-haltigen Glühatmosphäre geglüht wird, um dabei den N-Gehalt des Bandes zu erhöhen.

Schließlich wird das so erzeugte Kaltband für nachfolgende Hochtemperatur-Haubenglühung mit einem üblicherweise aus MgO bestehenden Glühseparator beschichtet. Der

Glühseparator kann dabei stickstoffspendende Zusätze enthalten, welche den Nitriervorgang unterstützen.

Besonders geeignet sind hierfür N enthaltende Substanzen, welche im Bereich von 600 und 900°C thermisch zerfallen.

Die der Sekundärrekristallisation dienende

Hochtemperaturglühung kann in an sich bekannter Weise erfolgen. Gemäß einer praxisgerechten Ausgestaltung wird sie als Haubenglühung durchgeführt, wobei im Bereich zwischen 400 - 1100 °C Aufheizraten von 10 - 50 K/h erreicht werden.

Abschließend kann das erhaltene Elektroband in einer kontinuierlichen Banddurchlauf-Glühlinie mit einer

Oberflächenisolationsschicht versehen und spannungsarm geglüht werden. Ebenso kann sich eine in an sich

bekannter Weise durchgeführte Domänenfeinungsbehandlung anschließen .

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von

Ausführungsbeispielen näher erläutert. Beispiel 1:

Eine Schmelze, die neben Eisen und unvermeidbaren

Verunreinigungen (in Gew.-%) 3,05 % Si, 0,045 % C, 0,052 % Mn , 0,010 % P, 0,030 % S, 0,206 % Cu, 0,067 % Cr, 0,030 % AI, 0,001 % Ti, 0,003 % N, 0,011 % Sn, 0,016 % Ni aufwies, ist zu einem Strang vergossen worden, von dem Dünnbrammen mit einer Dicke von 63 mm und einer Breite von 1100 mm abgeteilt worden sind. Nach einer freien ungesteuerten Abkühlung auf ca. 900 °C erfolgte eine

Homogenisierungsglühung, bei der die Dünnbrammen auf 1050 °C durcherwärmt worden sind. Anschließend sind die Dünnbrammen in einer sieben aufeinander folgend

durchlaufene Walzgerüste umfassenden Warmwalzstaffel zu einem Warmband mit einer Warmbanddicke von 2,30 mm warmgewalzt worden. Die Temperatur des Walzguts lag im ersten lalzstich im Bereich von 960 - 980 °C, während sie im zweiten Walzstich 930 - 950 °C betrug. Die

Warmwalzendtemperatur lag bei 840 °C.

Das so gewonnene Warmband ist ohne Glühung gebeizt und in einem Kaltwalzschritt auf die Fertigbanddicke von 0,285 mm kaltgewalzt worden. Darauf folgte eine rekristallisierende und entkohlende Durchlaufglühbehandlung, bei der das

Kaltband für 180 s bei 850 °C in einer feuchten

Stickstoff, Wasserstoff und ca. 10 % H₃ enthaltenden Atmosphäre geglüht worden ist. Anschließend ist das

Kaltband mit MgO als Glühseparator oberflächenbeschichtet worden. Der MgO-Glühseparator diente als Klebschutz für eine nachfolgende Hochtemperatur-Haubenglühung, bei der das Kaltband unter Wasserstoff und mit einer Aufheizrate von 20 K/h bis zu einer Temperatur von 1200 °C erwärmt worden ist, bei der es dann über 20 Stunden gehalten worden ist.

Das erhaltene Fertigband ist schließlich mit einer

Phosphatierung beschichtet und anschließend bei 880 °C spannungsfrei geglüht und danach gleichmäßig abgekühlt worden .

Das in der voranstehend beschriebenen Weise hergestellte kornorientierte Elektroband zeigte gute magnetische

Eigenschaften, welche im Bereich von handelsüblichem HGO liegen. Sein Ummagnetisierungsverlust bei 50 Hz und 1,7 T Aussteuerung betrug 0,980 W/kg bei einer Polarisation von 1,93 T unter einer Feldstärke von 800 A/m.

Beispiel 2

Es wurden eine erfindungsgemäße Schmelze A und eine nicht erfindungsgemäße Schmelze B erschmolzen, deren

Zusammensetzung in Tabelle 1 angegeben ist.

Die Schmelzen sind im Stranggussverfahren zu Dünnbrammen mit einer Dünnbrammendicke von 63 mm vergossen worden. Die Überhit zungstemperatur der Schmelze im Tundish betrug 25 - 45 K. Die Gießgeschwindigkeit beim Stranggießen lag im Bereich von 3,5-4,2 m/min. Anschließend kühlte der Strang vor dem Einlaufen in die Rollenherdöfen auf ca. 900 °C ab.

Die von dem Stang abgeteilten Dünnbrammen sind 20 Minuten lang in einem Ausgleichsofen auf Temperaturen zwischen 1030 und 1070 °C wiedererwärmt und anschließend dem Warmwalzen zugeführt worden. Die konkret eingestellten Wiedererwärmungstemperaturen SRT sind in Tabelle 2 ebenso angegeben wie die bei den Legierungen der Schmelzen A und B vorliegenden Verhältnisse % n/%S und %Cu/%S.

Auf dem Weg vom Ausgleichsofen bis zum ersten

Warmumformstich sank die Temperatur der Dünnbrammen auf Werte um 1000 °C, wobei kontrolliert wurde, dass die aus metallurgischen Gründen kritische Grenze von 1030 °C auf jeden Fall zuverlässig unterschritten blieb.

Der Stichplan der zum Warmwalzen der Dünnbrammen

eingesetzten, sieben Walzgerüste umfassenden

Warmwalzstraße ist so ausgelegt worden, dass der erste und der zweite Umformstich einen Reduktionsgrad von ca. 55 % im ersten und ca. 48 % im zweiten Warmumformstich ergaben. Die Temperatur des Walzguts während der beiden ersten Warmumformstiche lag zwischen 950 - 980 °C im ersten Stich und 920 - 960 °C im zweiten Stich. Die

Warmwalzendtemperaturen lagen im Bereich von 800 - 860 °C. Die Warmbanddicken lagen im Bereich von 2,0-2,8 mm.

Die so erzeugten Warmbänder sind bei 1080 °C unter

Schutzgas geglüht und anschließend mit Wasser beschleunigt abgekühlt worden. Darauf folgte eine

Oberflächenentzunderung in einem Beizbad.

Das weitere Prozessing umfasste ein zweistufiges

Kaltwalzen mit rekristallisierender Zwischenglühung auf eine Fertigbandnenndicke von 0,30 mm, eine anschließende rekristallisierende und entkohlende Glühung, einen Auftrag eines im wesentlich aus MgO bestehenden Glühseparators und eine Hochtemperatur-Haubenglühung zur Durchführung der Sekundärrek istallisation sowie einen Auftrag eines

Isolators und ein entspannendes Richtglühung am Schluss, wobei diese Arbeitsschritte in an sich aus dem Stand der Technik bekannter Weise durchgeführt worden sind.

In Tabelle 3 sind die Mittelwerte der magnetischen

Eigenschaften Pi_<7 (Ummagnetisierungsverlust bei 50 Hz und 1,7 T Aussteuerung), J₈₀o (Polarisation unter einer

Feldstärke von 800 A/m) und der Anteil der magnetischen Abwertung für die aus den Schmelzen A und B in der

voranstehend erläuterten Weise erzeugten Elektrobänder bei der Fertigband-Nenndicke 0,30 mm angegeben.

Beispiel 3

Eine erfindungsgemäß zusammengesetzte Schmelze C und eine nicht erfindungsgemäß zusammengesetzte Schmelze D mit der in Tabelle 4 angegebenen Zusammensetzung sind genauso wie die Schmelzen A und B in der voranstehend beschriebenen Weise vergossen und zu Warmband verarbeitet worden. Daran schloss sich eine Warmbandglühung und Schnellabkühlung an, die ebenfalls in der voranstehend für die aus den Stählen A und B erzeugten Warmbänder erläuterten Weise

durchgeführt worden ist.

Das weitere Prozessing erfolgte über ein einstufiges

Kaltwalzen auf die Fertigbandnenndicke 0,23 mm und einer anschließenden rekristallisierenden und entkohlenden

Glühung, wobei während der Entkohlungsbehandlung durch einen Zusatz von 15 % NH₃ zum Glühgas gleichzeitig nitriert worden ist. Danach ist ein im wesentlich aus MgO bestehender Glühseparator als Klebschutz aufgetragen und in einer Hochtemperatur-Haubenglühung die

Sekundärrekristallisation durchgeführt worden.

Anschließend ist die Isolationsbeschichtung aufgebracht und eine entspannende Richtglühung durchgeführt worden. Schließlich ist das fertige Band einer Domänenverfeinerung durch Laserbehandlung unterzogen worden. Wie beim Beispiel 2 sind auch hier die Schritte der Verarbeitung des

Warmbandes zu einem kaltgewalzten HGO-Elektroband in an sich aus dem Stand der Technik bekannter Weise

durchgeführt worden.

In Tabelle 5 sind die bei der Verarbeitung der aus den Schmelzen C und D erzeugten Dünnbrammen eingestellten Wiedererwärmungstemperaturen SRT sind sowie Verhältnisse %Mn/%S und %Cu/%S angegeben.

In Tabelle 6 sind für die aus den Schmelzen C und D in der voranstehend erläuterten Weise erzeugten Elektrobänder für verschiedene Bereiche von Ummagnetisierungsverlusten P_lf7 die Mengenanteile in % derjenigen Elektrobänder angegeben, die in die jeweiligen Bereiche fallen. Je geringer die Ummagnetisierungsverluste Pi₇ sind, desto besser ist die Qualität der betreffenden Elektrobänder. Elektrobänder mit Ummagnetisierungsverlusten Pi_/7 von mehr als 0,95 W/kg erfüllen nicht mehr die heute geltenden Anforderungen an kornorientierte Elektrobänder oder -bleche.

Beispiel 4

Dünnbrammen aus der Schmelze C sind mit von den

erfindungsgemäßen Vorgaben abweichenden Parametern warmgewalzt worden. Konkret wurden die Temperaturen für die Warmumformung in den ersten beiden Stichen variiert. Dieses war möglich, indem zu Anfang die Temperatur des Ausgleichsofens etwas höher eingestellt wurde und durch schnelle Arbeitsweise die Warmumformung bei höheren

Temperaturen begann. Anschließend sind die

Ausgleichsofentemperaturen auf den üblichen Zielwert der gegebenen Anlage gesenkt und durch unterschiedliche zeitliche Verzögerungen die Warmumform-Starttemperaturen variiert worden.

Das weitere Prozessing des Warmbandes zu Kalt-Fertigband der Nenndicke 0,23 mm entsprach dem für das Beispiel 3 voranstehend erläuterten Vorgehen.

In Tabelle 7 sind für die Versuche 1 bis 18 die bei ihrer Durchführung jeweils eingestellten Betriebsparameter

"Wiedererwärmungstemperatur SRT", "Temperatur 9>F1 des Walzguts beim ersten Umformstich", "Temperatur 9-F2 des Walzguts beim zweiten Umformstich" sowie in % der

Mengenanteil derjenigen in den Versuchen erzeugten

Elektrobleche angegeben, die in den jeweiligen Bereich von Ummagnetisierungsverlusten Pi,₇ fallen.

Die erfindungsgemäß durchgeführten Versuche 1 bis 13 ergaben mit hoher Zuverlässigkeit regelmäßig gute bis sehr gute elektromagnetische Eigenschaften, während sich bei den nicht erfindungsgemäßen Versuchen 14 - 18 ebenso regelmäßig deutlich schlechtere Eigenschaften einstellten (Versuche 16, 17 und 18) oder sich unter den in den betreffenden Versuchen eingestellten Bedingungen gar kein Elektroband erzeugen ließ (Versuche 14 und 15) . Mit der Erfindung steht somit ein Verfahren zum Herstellen eines kornorientierten Elektrobands oder -blechs zur

Verfügung, bei dem allgemein gesagt die Brammentemperatur einer Dünnbramme, die aus einem Stahl mit (in Gew.-%) Si: 2 - 6,5 %, C: 0,02 - 0,15 %, S: 0,01 - 0,1 %, Cu: 0,1 - 0,5 %, wobei das Cu- zu S-Gehalt-Verhältnis %Cu/%S > 4 ist, Mn: bis zu 0,1 %, wobei das Mn- zu S-Gehalt- Verhältnis %Mn/%S < 2,5 ist, sowie optionalen Gehalten an N, AI, Ni, Cr, Mo, Sn, V, Nb besteht, auf 1000 - 1200 °C homogenisiert wird, bei dem die Dünnbramme zu einem

Warmband mit einer Dicke von 0,5 - 4,0 mm bei einer

Warmwalzanfangstemperatur ^ 1030 °C und einer

Warmwalzendtemperatur ^ 10 °C und bei einer

Dickenreduktion sowohl im ersten als auch im zweiten

Warmumformstich von jeweils ^ 40 % zu einem Warmband warmgewalzt, das Warmband abgekühlt und zu einem Coil gehaspelt wird, bei dem das Warmband zu einem Kaltband mit einer Enddicke von 0,15 - 0,50 mm kaltgewalzt wird, bei dem ein Glühseparator auf das geglühte Kaltband

aufgebracht wird und bei dem ein Schlussglühen des mit dem Glühseparator versehenen Kaltbands zur Ausprägung einer Gosstextur durchgeführt wird.

Schmelze Si c Cu s Mn AI N

A 3, 18 0, 046 0, 207 0, 031 0, 056 0, 0030 0, 0025

B 3,23 0, 051 0, 124 0, 036 0, 114 0, 0020 0, 0032

Schmelze Ni Cr Mo Sn V Nb

A 0,016 0,067 0, 002 0,011 0, 0010 0, 0008

B 0, 021 0, 071 0, 003 0, 022 0, 0008 0, 0011

Angaben in Gew.-%,

Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen

Schmelze A: erfindungsgemäß

Schmelze B: nicht erfindungsgemäß

Tabelle 1

Tabelle 2

Tabelle 3 Schmelze Si C Cu s Mn AI N

C 3,31 0,056 0, 212 0, 038 0, 061 0, 029 0, 0089

D 3,28 0,049 0, 156 0, 022 0, 152 0, 028 0, 0078

Schmelze Ni Cr Mo Sn V Mb

C 0, 025 0, 062 0, 003 0,015 0,0009 0, 0015

D 0, 015 0, 061 0, 004 0, 011 0, 0012 0, 0006

Angaben in Gew.-%,

Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen

Schmelze C: erfindungsgemäß

Schmelze D: nicht erfindungsgemäß

Tabelle 4

Tabelle 5

Tabelle 6 Pl.7

VerSRT ÄF1 ÖF2 [W/kg]

such [ ° C] [ ° C] [ ° C]

<0, 80 0, 80-<0, 85 0, 85-<0, 90 0, 90-<0, 95 >0, 95

1 1077 990 952 38 42 20 0 0

2 1070 974 934 81 15 4 0 0

3 1062 954 920 84 12 4 0 0

4 1060 981 939 82 12 6 0 0

5 1057 964 932 74 18 8 0 0

6 1055 974 941 78 16 6 0 0

7 1052 963 921 82 15 3 0 0

8 1050 980 941 81 10 9 0 0

9 1052 961 922 83 12 5 0 0

10 1050 968 923 79 15 6 0 0

11 1049 962 922 80 14 6 0 0

12 1048 950 919 65 22 13 0 0

13 1050 956 920 72 25 3 0 0

14 1105 1040 *)

15 1090 1029 *)

16 1081 1020 985 0 0 42 5 53

17 1048 925 888 0 0 43 45 12

18 1046 910 877 0 0 32 38 30

*) Walzen nicht möglich, Material ging im ersten Stich zu Bruch

Versuche 1 - 13 erfindungsgemäß,

Versuche 14 - 18 nicht erfindungsgemäß

Tabelle 7

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Verfahren zum Herstellen eines kornorientierten, für elektrotechnische Anwendungen bestimmten

Elektrobands oder -blechs umfassend folgende

Arbeitsschritte : a) Bereitstellen einer Dünnbramme, die aus einem

Stahl besteht, der neben Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen (in Gew.-%)

Si: 2 - 6,5 %,

C: 0, 02 - 0,15 %

S: 0,01 - 0,1 %

Cu: 0,1 - 0,5 %,

wobei für das Verhältnis %Cu/%S des Cu-Gehalts %Cu zum S-Gehalt %S gilt: %Cu/%S > 4

Mn: bis zu 0,1 %,

wobei bei Anwesenheit von Mn für das

Verhältnis %Mn/%S des Mn-Gehalts %Mn zum

S-Gehalt %S gilt: %Mn/%S < 2,5,

sowie jeweils optional

N: bis zu 0,003 %,

Gehalte an säurelöslichem AI von bis zu

0,08 %, wobei bei Anwesenheit von AI für das Verhältnis %N/%A1 des N-Gehalts %N zum

Al-Gehalt %A1 gilt: %N/%A1 < 0,25, eines oder mehrere Elemente aus der Gruppe "Ni, Cr, Mo, Sn" mit Gehalten von jeweils bis zu 0,2 %,

eines oder mehrere Elemente aus der Gruppe "V, Nb" mit Gehalten von jeweils bis zu 0,1 %, enthält ,

Homogenisieren der Temperatur der Dünnbramme auf eine 1000 - 1200 °C betragende Brammentemperatur;

Warmwalzen der Dünnbramme zu einem Warmband mit einer Dicke von 0,5 - 4,0 mm, wobei die

Warmwalzendtemperatur mindestens 710 °C beträgt und sowohl der erste als auch der zweite

Warmumformstich mit einer Dickenreduktion von mindestens 40 % ausgeführt werden;

Abkühlen des Warmbands,

Haspeln des Warmbands zu einem Coil,

Kaltwalzen des Warmbands zu einem Kaltband mit einer Enddicke von 0,15 - 0,50 mm,

Auftrag eines Glühseparators auf die Oberfläche des geglühten Kaltbands,

Schlussglühen des mit dem Glühseparator

versehenen Kaltbands zur Ausprägung einer

Gosstextur .

2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h

g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Dicke der Dünnbramme höchstens 100 mm beträgt.

3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Gießgeschwindigkeit beim Gießen des Strangs, von dem die Dünnbrammen abgeteilt werden, maximal

4,6 m/min beträgt.

4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Überhit zungstemperatur der Schmelze im Tundish 3 - 50 K beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h

g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die

Überhit zungstemperatur der Schmelze im Tundish

25 - 50 K beträgt.

6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Si-Gehalt der Dünnbramme 2,5 - 4,0 Gew.-% beträgt .

7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der C-Gehalt der Dünnbramme 0,040 - 0,085 Gew.-% beträgt .

8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der säurelösliche Al-Gehalt der Dünnbramme

0,020 - 0,040 Gew.-% beträgt.

9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Temperatur im ersten Warmumformstich

950 - 1000 °C beträgt.

10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Temperatur im zweiten Warmumformstich

920 - 980 °C beträgt.

11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Warmband einer Warmbandglühung bei 950 - 1150 °C unterzogen wird.

12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Kaltwalzen in zwei oder mehr Stufen durchgeführt wird .

13. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Kaltband einer entkohlenden Glühung unterzogen wird .

14. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Kaltband unter einer NH₃-haltigen Atmosphäre nitriergeglüht wird.

15. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das schlussgeglühte Elektroband oder-blech einer Domänenfeinungsbehandlung unterzogen wird.