DE3220307A1

DE3220307A1 - Verfahren zum herstellen von kornorietiertem siciliumstahlblech oder -band

Info

Publication number: DE3220307A1
Application number: DE19823220307
Authority: DE
Inventors: Fumio Kawasaki Kanagawa Matsumoto; Hiromi Matsumoto; Kensuke Himeji Hyogo Mori; Tadashi Kitakyushu Fukuoka Nakayama; Yozo Suga
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1981-05-30
Filing date: 1982-05-28
Publication date: 1982-12-23
Also published as: GB2101024B; JPS597768B2; BE893358A; DE3220307C2; US4437909A; JPS57198215A; GB2101024A; FR2506783A1; FR2506783B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von kornorientiertem Siliciumstahlblech oder -band (nachstehend als "Siliciumstahlblech" bezeichnet), wobei die Kristalle des Blechs die Orientierung ίΐ10^<001>' aufweisen und das Blech in Walzrichtung leicht magnetisiert werden kann.

Bekanntlich wird bei der Herstellung von kornorientiertem Siliciumstahlblech eine Siliciumstahlbramme warmgewalzt und mindestens einmal kaltgewalzt, um die Dicke des Blechs zu reduzieren. Das warm- oder kaltgewalzte Blech wird gegebenenfalls mindestens einmal gekühlt und dann entkohlend geglüht und fertiggeglüht.

Beim Fertigglühen können die Kristallkörner des Blechs grob wachsen, so daß das selektive Wachstum der primär rekristallisierten Körner mit [nOj <001> -Orientierung stattfindet

und somit die Kristallkörner des fertigen Produkts {noj <OO1> Orientierung aufweisen. Dieses Kristallkornwachstum wird als sekundäre Rekristallisation bezeichnet. Damit diese sekundäre Rekristallisation stattfindet, sind zwei Dinge erforderlich. Zunächst müssen die Dispersionsphasen der Fällungen ausreichend sein, bevor das Stahlblech fertiggeglüht werden kann. Außerdem muß das Stahlblech vor dem Fertigglühen eine geeignete metallographische Struktur sowohl hinsichtlich des Korndurchmessers als auch der Kristalltextur aufweisen.

Um ein kornorientiertes Silikonstahlblech mit hoher magnetischer Flußdichte zu erhalten, sollten die Kristallkörner einen hohen Texturgrad mit der Orientierung JHOj <00l>

aufweisen, was zu einer Verstärkung der magnetischen Flußdichte führt, die gewöhnlich als Bo-Wert wiedergegeben wird,

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d.h. der magnetischen Flußdichte bei 8θΟ A/m Magnetisierung.

Damit Ausfällungen mit den vorstehenden geeigneten Dispersionsphasen erhalten werden können, werden Stahlbrammen vor dem Warmwalzen auf eine hohe Temperatur, beispielsweise auf 1500⁰C oder mehr, erwärmt, um die Inhibitorkomponenten, wie Mn, Al, N und/oder S in einer festen Lösung ausreichend zu lösen, und anschließend werden die Inhibitoren in aufeinanderfolgenden Schritten einschließlich dem Warmwalzen ausgefällt. Da die Brammenaufheiztemperatur für einen kornorientierten Siliciumstahl wesentlich höher ist als für niedriggekohlte Stähle, tritt während der Erwärmung eine Vergröberung der Kristallkörner bevorzugt auf, und die groben Kristallkörner werden während des Warmwalzens in Längsrichtung gestreckt und verbleiben in dem warmgewalzten Stahlblech als Teile des kornorientierten Siliciumstahlblechs, wo die sekundäre Rekristallisation unvollständig wird, oder als sogenannte Streifen (vgl. JP-OS 53 919/73)·

In den letzten Jahren wird die übliche Blockherstellung zunehmend durch Stranggießen ersetzt, wobei die Strangstruktur der Bramme durch Verfestigen unter Schnellkühlung gebildet wird, d.h. durch eine eigene Verfestigung. Wenn Brammen in Strangstruktur auf eine hohe Temperatur erwärmt wer-

den, so kann eine abnorme Vergröberung der Kornstruktur aufgrund des StengeIgefüges leichter auftreten als bei Brammen, die durch übliche Block- oder Brammenherstellung erzeugt worden sind. Daher werden die vorstehend erwähnten streifen durch die Vergröberung der Körner gebildet. Wenn ferner der

Kohlenstoffgehalt einer Stahlbramme niedrig ist, werden Streifen zunehmend gebildet. Um die Bildung von Streifen zu verhindern, ist ein Doppelwarmwalzverfahren vorgeschlagen worden, bei dem eine Stahlbramme zweimal warmgewalzt wird, um ein warmgewalztes Blech oder Band zu erhalten; dieser Vorschlag geht zurück auf die JP-OS 53 919/73 bezüglich der Herstellung von regelmäßigem kornorientiertem,

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elektromagnetischem Stahlblech und die JP-AS 37 009/75 betreffend ein kornorientiertes, elektromagnetisches Stahlblech mit hoher magnetischer Flußdichte. Das vorgeschlagene Doppelwarmwalzverfahren ist unökonomisch, da das Warmwalzen der Stahlbramme zweimal durchgeführt werden muß.

Die JP-OS 152 123/80 sowie die EP-A 0 OI9 289 weisen darauf hin, daß das Warmwalzen mit plastischer Verformung, die bezogen auf den Querschnitt der Stahlbramme in Walzrichtung asymmetrisch in den oberen und unteren Bereichen der Stahlbramme ist, die Erzeugung von Streifen wirksam verhindert. Dieses Warmwalzen verhindert in der Tat die Bildung von Streifen in erheblichem Ausmaß. In diesen beiden Druckschriften ist jedoch nicht erwähnt, daß in den Fällen, wo die Bildung von Streifen unwahrscheinlich ist, die magnetische Flußdichte des Fertigprodukts erhöht ist. Für den Benutzer von kornorientiertem, elektromagnetischem Stahlblech ist es jedoch wünschenswert, daß unabhängig davon, ob Streifen bei der Herstellung gebildet werden oder nicht, die magnetische Flußdichte des Fertigprodukts so hoch ist, daß beispielsweise daraus hergestellte Transformatoren geringe Abmessungen aufweisen können. Demgegenüber müssen die Hersteller von kornorientiertem, elektromagnetischem Stahlblech eine Technik anwenden, mit der die Bildung von Streifen verhindert und die magnetische Flußdichte des Fertigprodukts erhöht werden kann, und zwar selbst dann, wenn keine Neigung zur Bildung von Streifen besteht.

Ferner ist in der JP-OS 152 123/80 und der EP-A 0 019 289 das Problem der Dickenverringerung des Fertigprodukts von den üblichen 0,30 mm auf 0,28 mm oder weniger nicht im einzelnen erörtert. In jüngster Vergangenheit besteht der Wunsch, die Dicke des Fertigprodukts zu verringern, um die Leistungsverluste zu verringern, jedoch trägt diese Abnahme dazu bei, die Tendenz zur Bildung von Streifen zu erhöhen. Wenn eine stranggegossene Stahlbramme mit niedri-

gern Kohlenstoffgehalt warm- und kaltgewalzt wird, um ein Stahlblech von 0,28 mm oder weniger Dicke zu erzeugen, so ist die Ausbildung von Streifen beim Fertigprodukt sehr wahrscheinlich, und zwar selbst dann, wenn das Warmwalzen mit asymmetrischer plastischer Verformung erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kornorientiertes, elektromagnetisches Stahlblech durch eine neuartige Warmwalztechnik herzustellen, durch die die Ausbildung von Streifen verhindert und eine Erhöhung der magnetischen Flußdichte des Fertigprodukts ausgedrückt als Bg-Wert erreicht werden kann, und zwar selbst dann, wenn die Neigung zur Ausbildung von Streifen gering ist.

Ferner soll erfindungsgemäß die Ausbildung von Streifen bei einem Fertigprodukt verhindert werden, dessen Dicke 0,28 mm oder weniger betragt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von korn-

orientiertem Siliciumstahlblech oder -band wird eine SiIiciumstahlbramme enthaltend 2,0 bis 4,5 Gewichtsprozent Silicium und höchstens Ο,θ8θ Gewichtsprozent Kohlenstoff warm- und kaltgewalzt, wobei das Kaltwalzen entweder in einem Verfahrensschritt oder in zwei Verfahrensschritten ausge-

führt wird; beim Warmwalzen der Siliciumstahlbramme erfolgt mindestens ein Durchlauf (Stich) in der Weise, daß die Achsen der oberen und der unteren Arbeitswalze nicht parallel sind, d.h. diese Arbeitswalzen sind nicht parallel; dadurch weist das erhaltene kornorientierte, elektromagne-

tische Stahlblech keinerlei Streifen auf und besitzt eine hohe magnetische Flußdichte.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform haben während

eines Durchlaufs oder während mehrerer Durchläufe, der bzw. 35

die identisch mit oder verschieden von den Durchläufen oder dem Durchlauf sind, bei dem die Achsen der oberen und der

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unteren Arbeitswalze zueinander nicht parallel sind, die obere und die untere Arbeitswalze unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten Vu bzw. Ve. Die Umfangsgeschwindigkeit Vu der oberen Arbeitswalze kann größer sein als die Umfangsgeschwindigkeit Ve der unteren Arbeitswalze, und die relative Umfangsgeschwindigkeit

V_R = _Vu_
^R Ve

kann mindestens 1,05 betragen. Alternativ kann die Umfangsgeschwindigkeit Ve der unteren Arbeitswalze größer sein als die Umfangsgeschwindigkeit Vu der oberen Arbeitswalze, und die relative Umfangsgeschwindigkeit

V_n = Ve
^R Vu

kann mindestens 1,05 betragen.

Das Ausgangsmaterial bei dem erfindungsgemäßen Verfahren enthält 2,0 bis 4,5 Gewichtsprozent Silicium und höchstens O,o8o Gewichtsprozent Kohlenstoff sowie eine geeignete Menge mindestens eines Elements zurBildung der Dispersionsphasen der Ausscheidungen. Der Rest des Ausgangsmaterials ist Eisen und übliche Verunreinigungen. Wenn der Siliciumanteil 4,5 % übersteigt, wird das Kaltwalzen in nachteiliger Weise schwierig, so daß beim Kaltwalzen das Stahlblech (-band) reißen kann. Wenn andererseits der Siliciumanteil weniger als 2,0 % beträgt, kann sich beim Fertigglühen keine einzelne Ferritphase bilden, um die sekundäre Rekristallisation zu erreichen. Mindestens ein Element zur Bildung der dispergierten Phasen der Ausscheidungen ist unerläßlich, da die dispergierten Phasen der Ausscheidungen unerläßlich zur Realisierung der sekundären Rekristallisation während des Fertigglühens und somit zum Verstärken des Grades mit der Textur mit der Orientierung jl10^ <00l> ist. Als Verbindungen zur Bildung der dispergierten Phasen der Aus-Scheidungen werden beispielsweise MnS, AlN sowie eine Kombination von MnS und AlN üblicherweise verwendet; diese

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können auch im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden. Ferner sind Verbindungen wie MnSe, VN oder TiN geeignet, um die dispergierten Phasen der Ausscheidungen zu bilden und erfindungsgemäß die sekundäre Rekristallisation zu behindern. Ferner können ein oder mehrere zusätzliche Elemente wie Kupfer, Nickel, Chrom, Molybdän, Antimon, Phosphor und/oder andere lösliche Atome in der Matrix der Siliciumstähle häufig bei kornorientierten, elektromagnetischen Stahlblechen eingesetzt werden. Das erfindungsgemäße Warmwalzen verhindert ferner die Ausbildung von Streifen und erhöht die magnetische Flußdichte von Siliciumstählen mit gelösten Atomen.

Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Anteile der Elemente zur Bildung der dispergierten Phase der Ausscheidungen folgendermaßen, obwohl die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist: Von 0,01 bis 0,05 % säurelösliches Aluminium, von 0,05 bis 0,20 % Mangan, von 0,005 bis 0,040 % Schwefel und von 0,00j50 bis 0,10 % Stickstoff.

Geschmolzene Siliciumstähle mit den vorstehenden Elementen erhält man durch ein geeignetes Frischungsverfahren und Verwendung eines Konverters, eines Elektroofens oder eines offenen Herdofens. Eine Siliciumstahlbramme kann man beispielsweise durch Stranggießen oder durch übliche Block-

herstellung erhalten. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders bevorzugt bei Siliciumstahlbrammen, die man durch Stranggießen erhalten hat, da Streifen sich bei einer stranggegossenen Siliciumstahlbramme leicht ausbilden können. Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch auch

bei Siliciumstahlbrammen angewendet werden, die man durch übliche Blockherstellung erhält, da auch bei derartigen Brammen manchmal Streifen auftreten.

Das Warmwalzen gemäß der Erfindung ist somit besonders 35

wirksam zur Stabilisierung der sekundären Rekristallisation, da die Ausbildung von Streifen verhindert wird. Im

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-ιοί Rahmen der Erfindung hat sich ferner gezeigt, daß selbst bei normaler sekundärer Rekristallisation ohne Bildung von Streifen das Warmwalzen gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise auf Siliciumstahlbrammen angewendet werden kann, die durch irgendein geeignetes Gießverfahren hergestellt worden sind, um so den Grad der Textur mit flio\ <OÖl>-Orientierung sowie die magnetische Flußdichte (ausgedrückt als Bg-Wert) des fertigen Produkts zu erhöhen.

Eine durch Gießen erhaltene Siliciumstahlbramme wird gewöhnlich erwärmt und dann warmgewalzt, so daß man ein Stahlblech (oder -band) erhält«, Um die beim Warmwalzen verbrauchte Wärmeenergie zu verringern, wird das Direktwalzverfahren in letzter Zeit zunehmend populärer, wobei die Siliciumstahlbramme direkt warmgewalzt wird, ohne daß nach dem Stranggießen oder Vorwalzen des Barrens eine Abkühlung erfolgt» Dieses Direktwalzverfahren kann im Rahmen der Erfindung vorteilhaft angewendet werden. Erfindungsgemäß wird ein warmgewalztes Band falls erforderlich gekühlt.

Beispielsweise wird das warmgewalzte Band bei 1200⁰G oder darunter während 30 Sekunden oder mehr geglüht und dann auf die endgültige Dicke kaltgewalzt, Das Kaltwalzen erfolgt in einer einzigen Stufe oder in zwei Stufen. Das warmgewalzte Band (Blech) mit der endgültigen Dieke wird einem

^2S Entköhlungsglühen unterworfen, danach wird ein Glühungs» separater aufgetragen und schließlieh erfolgt das abschließende Hochtemperaturglühen. Die Bedingungen für das Int« kohlungsglühen und das abschließende Hochtemperaturglühen

sind aus der US-PS 3 990 923 bekannt* 3ö

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht in der Verbesserung des Warmwalzens, das zum Herstellen von kornorientiertem, elektromagnetischem Stahlblech oder «band erforderlich ist. Das Warmwalzen der Silieiumstahlbramis© ^3S erfolgt dureh Vor- und Fertigwalzen (bei einer diektn Si« ' lieiunistahlbramme von 150 bis 300 mm Dieke) oder lediglieh,

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durch Fertigwalzen (bei einer dünnen Siliciumstahlbrainme von 50 bis 100 mm Dicke). Sowohl das Vor- als auch das Fertig-* walzen erfordern mehrere Durchläufe (Stiche). Eine dicke Siliciumstahlbrainme wird somit auf eine Zwischendicke durch Vorwalzen reduziert und anschließend durch Fertigwalzen auf die endgültige Dicke reduziert, während bei einer dünnen Siliciumstahlbramme kein Vorwalzen erfolgt. Das Vorwalzen erfolgt beispielsweise bei einer Temperatur von über 1200°C, während das Fertigwalzen meist bei 950 bis 125O⁰C erfolgt.

Beim üblichen.V/armwalzen sind bei jedem Durchlauf die Achsen der oberen und der unteren Arbeitswalze in einer horizontalen Ebene gesehen völlig parallel. Demgegenüber wird beim erfindungsgemaßen Warmwalzen die Siliciumstahlbramme vorgewalzt und/oder fertiggewalzt, wobei bei mindestens einem Durchlauf die Achsen der oberen und der unteren Ar- ' beitswalze, wie vorstehend ausgeführt, nicht parallel sind; dieses Warmwalzen wird als Schrägwalzen bezeichnet (vgl. z.B. die JP-AS 1568/62 und die JP-OS 64 908/80). Das bekannte Schrägwarmwalzen durch schräge Anordnung der oberen und der unteren Arbeitswalze dient öedoch dazu, den Mittelteil einer Stahlbramme konkav zu verformen, der beim vorher üblichen Warmwalzen konvex verformt worden ist, um so zu verhindern, daß das Stahlblech eine ungleichförmige Dicke in Breitenrichtung gesehen aufweist oder eine größere Dicke im Mittelabschnitt als an den Endabschnitten hat.

Im Rahmen der Erfindung hat es sich gezeigt, daß durch das Schrägwarmwalzen das Material der Siliciumstähle beeinflußt werden kann, so daß durch das Schrägwarmwalzen in vorteilhafter Weise die magnetische Flußdichte verstärkt wird und keine Streifen gebildet werden. Die Gründe, warum das Schrägwarmwalzen zu diesen Vorteilen führt, sind nicht klar. Vermutlich erhält man ein warmgewalztes Band mit einer geeigneten metallographischen Struktur, da durch das Schrägwarm-

walzen eine plastische Formbeanspruchung senkrecht zur Walzrichtung auftritt.

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Die magentischen Eigenschaften des Fertigprodukts können weiter verstärkt werden durch Erhöhen des Schnittwinkels der zwei Walzenachsen in einer Horizontalebene. Wenn jedoch dieser Schnittwinkel etwa 3° übersteigt, wird das WaI-zen der Siliciumstahlbramme schwierig. Daher ist beim Warmwalzen ein Schnittwinkel von über 3° zwar grundsätzlich möglich, jedoch nicht bevorzugt. Im Hinblick auf die Verbesserung der magnetischen Eigenschaften und dem Warmwalzen soll-

te der Schnittwinkel vorzugsweise etwa 1,0° betragen.

Die Temperatur einer Siliciumstahlbramme beim Schrägwarmwalzen beträgt vorzugsweise von Il6o bis 850⁰C, wo die Rekristallisation während des Warmwalzens verstärkt auftritt. In diesem Fall wird die Siliciumstahlbramme bei mindestens einem Durchlauf schrägwarmgewalzt, wobei dies in einem einzigen Verfahrensschritt erfolgen kann; mehrere Durchläufe (Stiche) sind jedoch bevorzugt, um die magnetischen Eigenschaften des Fertigprodukts zu verbessern. Die Anzahl der Durchlaufe beim Schrägwarmwalzen sollte entsprechend den Bedingungen beim Warmwalzen festgelegt werden.

Wenn das Schrägwarmwalzen während eines identischen Durchlaufs oder während eines unterschiedlichen Durchlaufs mit dem Warmwalzen kombiniert wird, bei dem die Siliciumstahlbramme zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze hindurchgeführt wird, wobei die beiden Arbeitswalzen unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten aufweisen, kann die Bildung von Streifen, insbesondere solche in einem dünnen Fertigprodukt von 0,28 mm oder weniger Blechdicke, in vorteilhafter Weise verhindert werden.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie zum Vergleich bekannte Verfahren erläutert:
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Siliciumstahlbrammen enthaltend 0,O²I-O % C, 3,10 % Si, 0,07 fo Mn, 0,050 % S, 0,035 % säurelösliches Aluminium und Ο,ΟΟδ % insgesamt N von 4θ mm Dicke, 200 mm Länge und 100 mm Breite werden auf I²K)O C erwärmt und danach einer der folgenden Arten des Warmwalzens unterworfen; jedes Warmwalzen erfolgt in drei Durchläufen.

A. Das übliche Warmwalzen ohne Schrägwalzen wird durchgeführt, wobei die Umfangsgeschwindigkeiten der oberen und der unteren Arbeitswalze gleich sind.

B. Beim Warmwalzen ohne Schrägwalzen unterscheidet sich die Umdrehungszahl der oberen Arbeitswalze von der der unteren Arbeitswalze um 25 #.

C. Beim Schrägwarmwalzen beträgt der in einer Horizontalebene gesehene Schnittwinkel der Achsen der oberen und der unteren Arbeitswalze bei Jedem Durchlauf 1°. Die Umdrehungszahl der oberen Arbeitswalze und der der unteren Arbeitswalze sind gleich.

D. Das Schrägwarmwalzen erfolgt bei ungleicher Umfangsge-

schwindigkeit der Walzen, wobei der in einer Horizontalebene gemessene Schnittwinkel der Achsen der oberen und der unteren Arbeitswalze bei jedem Durchlauf 1 beträgt; die Umdrehungszahl der oberen Arbeitswalze unterscheidet sich von der der unteren Arbeitswalze um 25 %.

Die mit den vorstehenden Warmwalztechniken erhaltenen Ergebnisse sind in Pig. I dargestellt. Bei diesen Versuchen erhält man \varmgewalzte Bleche von 2,2 mm Dicke durch Warmwalzen von SilJziumstählen bei drei Durchläufen. Die Tempera-O

tür der Siliziumstähle beträgt etwa 1320 C beim ersten Durchlauf, etwa 111O°C beim zweiten Durchlauf und etwa 830⁰C beim dritten Durchlauf. Die Reduktion während jedes Durchlaufs ist jeweils etiva gleich. Die erhaltenen, warmgewalzten Bleche werden ausscheidungsgeglüht durch Erwärmen auf 1120 C und Aufrechterhalten der Temperatur während 2 Minuten. Die warmgewalzten und ausscheidungsgeglühten Bleche werden in 10

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Durchläufen kaltgewalzt, so daß man 0,3 mm, 0,28 mm oder 0,25 mm dicke, kaltgewalzte Bleche erhält. Beim Walzen wird den Siliciumstählen zwischen zwei Kaltwalzgerüsten Wärme zugeführt, so daß die Siliciumstähle bei 150⁰C während 3 Minuten wärmebehandelt werden. Die erhaltenen, kaltgewalzten Bleche werden dann bei 84o°C während 4 Minuten in einem feuchten Wasserstoffgas entkohlend geglüht. Danach wird Magnesiumoxid auf die Bleche aufgetragen, die dann getrocknet werden. Das Pertiggluhen erfolgt bei 1200°C während 20 Stunden.

Der Grad, mit dem die Streifen erzeugt werden, wird dann aufgrund der Breite der Streifen bezogen auf 6o mm Länge des erhaltenen, kornorientierten, elektromagnetischen Stahlblechs, berechnet. Die Ergebnisse sind in Pig. I dargestellt. In Pig. 1 zeigen die Symbole 0, X und · die Bleche mit einer Dicke von 0,30 mm, 0,28 mm bzw. 0,25 mm. Aus Fig. 1 ergibt sich, daß mit dem erfindungsgemäßen Schrägwarmwalzen gemäß C und D der Bildungsgrad für Streifen erheblich reduziert werden kann im Vergleich zum bekannten Warmwalzen gemäß A. Insbesondere beim 0,25 mm dicken, kornorientierten, elektromagnetischen Stahlblech wird der Streifenbildungsgrad aufgrund der Kombination des Schrägwarmwalzens mit dem Warmwalzen mit ungleicher Umfangsgeschwindigkeit erheblich reduziert.

Bei einem anderen Versuch soll verifiziert werden, wie das Schrägwarmwalzen zum Erhöhen der magnetischen Flußdichte (ausgedrückt in Bg-Wert) beiträgt, vienn keine Streifen gebildet werden. Bei diesem Versuch werden 20 Siliziumstähle enthaltend Ο,ΟβΟ % C, 2,90 % Si, Ο,θ8 % Mn, 0,030 % S, 0,028 % säurelösliches Aluminium und insgesamt 0,009 % N auf 1330⁰C erwärmt und danach jeweils den folgenden Warmwalzverfahren unterworfen, die jeweils in drei Durchläufen

ausgeführt werden.

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E. Übliches Warmwalzen ohne Schrägwalzen erfolgt bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit der oberen und der unteren Arbeitswalze.
F. Es erfolgt ein Schrägwarmwalzen, wobei der Schnittwinkel in einer horizontalen Ebene der kreuzweise angeordneten Achsen der oberen und der unteren Arbeitswalze bei jedem Durchlauf 1,5° beträgt. Die Umdrehungszahl der oberen Arbeitswalze und der der unteren Arbeitswalze sind gleich.

2,2 mm dicke, warmgewalzte Bleche werden durch Warmwalzen von Siliziumstählen bei drei Durchläufen hergestellt. Die Temperatur der Siliziums t ahle beträgt während des ersten Durch- . laufs etwa 128o°C, während des zweiten Durchlaufs etwa 1O7O°C und während des dritten Durchlaufs etwa 790°C. Die Reduktion bei jedem Durchlauf war im wesentlichen gleich. Die erhaltenen warmgewalzten Bleche werden durch Erwärmen auf 1120 C xind Halten der Temperatur während 2 Minuten ausscheidungsgeglüht. Die warmgewalzten und ausscheidungsgeglühten Bleche werden mit 10 Durchläufen kaltgewalzt, so daß man 0,30 mm

dicke kaltgewalzte Bleche erhält. Den gewalzten Silikonstählen wird zwischen den zwei Kaltwalzgerüsten Wärme zugeführt, so daß die Sil&iumstähle bei 200°C während 3 Minuten wärmebehandelt werden. Die erhaltenen kaltgewalzten Bleche werden dann bei 84o°C während 4 Minuten in einem feuchten Was-25

serstoffgas entkohlend geglüht. Danach wird Magnesiumoxid auf die Bleche aufgetragen, die dann getrocknet werden. Das Fertigglühen erfolgt bei 1200°C während 20 Stunden.

Die Bo-Vierte der Fertigprodukte sind in Fig. 2 aufgeführt. °

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, sind die beim Verfahren F (Schrägxtfarmwalzen) erhaltenen Bo-Werte denen, die man beim üblichen Warmwalzen erhält, überlegen. Das Schrägwarmwalzen eignet sich somit nicht nur dazu, die Form eines warmgewalzten Stahlblechs zu verbessern, sondern verstärkt auch die magnetische Flußdichte eines kornorientierten, elektromagnetischen Blechs.

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Beispiell

Ein Siliziumstahl enthaltend 0,050 % C, 3,10 % Si, 0,07 % Mn, 0,030 % S, 0,030 fo säurelösliches Aluminium und insgesamt 0,007 % N wird auf 142O°C erwärmt und dann den folgenden Warmwalzverfahren unterworfen, wobei dieses Warmwalzen jeweils iri drei Durchläufen ausgeführt wird, so daß man ein 2,2 mm dickes, warmgewalztes Blech erhält.

G. Das Schrägwarmwalzen wird so durchgeführt, daß die schräg angeordneten Achsen der oberen und der unteren Arbeitswalze beim zweiten Durchlauf in einer horizontalen Ebene einen Schnittwinkel von 1,5 aufweisen, während beim ersten und beim dritten Durchlauf das Warmwalzen in üblicher Weise erfolgt.
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Die Temperatur des SilJziumstahls beträgt etwa 1130°C während des zweiten Durchlaufs. Das erhaltene, warmgewalzte Blech wird durch Erwärmen auf 1120°C und Beibehalten der Tempera-, tür während 2 Minuten ausfällungsgeglüht. Das warmgewalzte und ausfällungsgeglühte Blech wird in 10 Durchläufen kaltgewalzt, so daß man ein 0,30 mm dickes kaltgewalztes Blech erhält. Beim Walzen wird dem Silizitnrstahl zwischen zwei Kaltwalzgerüsten Wärme zugeführt, so daß der SilJiziumstahl bei 200⁰C während 3 Minuten wärmebehandelt wird. Das erhaltene kaltgewalzte Blech wird dann bei 840°C während 3 Minuten in einem feuchten Wasserstoffgas entkohlend geglüht. Danach wird auf das Blech Magnesiumoxid aufgetragen, das dann getrocknet wird. Das Fertigglühen erfolgt bei 1200 C während 20 Stunden. Das erhaltene Fertigprodukt hat eine normale sekundäre Rekristallisati.
hohen Bg-Wert von 1,94 T.

sekundäre Rekristallisationsstruktur ohne Streifen und einen

Beispiel 2

Ein Siliziumstahl enthaltend 0,055 % C, 3,10 <fo Si, 0,07 % Mn,

0,025 °/o S, 0,030 % säurelösliches Aluminium und insgesamt 0,008 <fo N wird auf l420°C erwärmt und dann den folgenden

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Warmwalzverfahren in drei Durchläufen unterworfen, so daß man ein 2,2 mm dickes, warmgewalztes Stahlblech erhält.

Das Schrägwarmwalzen erfolgt beim zweiten Durchlauf durch schräge Anordnung der Achsen der oberen und der unteren Arbeitswalze mit einem Schnittwinkel in einer Horizontalebene von 1,5°.

■ Das Warmwalzen mit ungleicher Umfangsgeschwindigkeit, wobei sich die Umdrehungszahl der oberen Arbeitswalze von der der unteren Arbeitswalze um 25 % unterscheidet, erfolgt im drit- - ten Durchlauf. Der erste Durchlauf erfolgt bei üblichem Warmwalzen. Die Temperatur des Siliciumstahls beträgt etwa 113O⁰C während des zweiten Durchlaufs und etwa 850⁰C während des dritten Durchlaufs. Das erhaltene, warmgewalzte Blech wird durch Erwärmen auf 1120°C und Beibehalten dieser Temperattur während 2 Minuten ausfällungsgeglüht. Das warmgewalzte und"ausfallungsgegluhte Blech wird dann in 10 Durchläufen kaltgewalzt, und man erhält ein 0,25 mm dickes kaltgewalztes Blech. Dem gewalzten Siliciumstahl wird zwischen zwei Kaltwalzgerüsten Wärme zugeführt, so daß der Siliciumstahl bei 200⁰C während 3 Minuten wärmebehandelt wird. Das erhaltene, kaltgewalzte Blech wird dann bei 84o°C während 4 Minuten in einem feuchten Wasserstoffgas entkohlend geglüht.

Danach wird Magnesiumoxid auf das Blech aufgetragen, das dann getrocknet wird. Das Fertigglühen erfolgt bei 1200⁰C während 20 Stunden. Das erhaltene Fertigprodukt hat eine normale sekundäre Rekristallisationsstruktur ohne Streifen und weist ausgezeichnete magnetische Eigenschaften auf, z.

B. B₈ = 1,9^ T und W₁₇^₅₀ = 0,92 W/kg.

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Claims

VOSSIUS · VOSSIUS---XAU.Qfd.N ER H EUNEMANN^WHJH

PATENTANWÄLTE

SIEBERTSTRASSE Λ ■ 8OOO MÜNCHEN ββ · PHONE: (O89) 47 4Ο75 CABLE: BENZOLPATENT MÖNCHEN - TELEX 5-29 453 VOPAT D

u.Z.: R 895 28. 5. 1982

Case: NSC-2478-DE

NIPPON STEEL CORPORATION
Tokyo, Japan
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" Verfahren zum Herstellen von kornorientiertem Siliciumstahlblech oder -band "

Patentansprüche

1· Verfahren zum Herstellen von kornorientiertem Siliciumstahlblech oder -band

a) aus einer Siliciumstahlbramme enthaltend 2,0 bis 4,5 Gewichtsprozent Silicium und höchstens O,o8o Gewichtspro-' zent Kohlenstoff, die warmgewalzt und anschließend in einer oder mehreren Stufen kaltgewalzt wird,

dadurch gekennzeichnet,

b) daß bei mindestens einem Durchlauf beim Warmwalzen der Siliciumstahlbramme die Achsen der oberen und der unteren Arbeitswalze nicht parallel sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittwinkel der Walzenachsen mindestens 0,3 beträgt.

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J5· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittwinkel der Walzenachsen höchstens 3° beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittwinkel etwa 1,0° beträgt.

5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei mindestens einem Durchlauf die.Umfangsgeschwindigkeit en Vu und Ve der oberen bzw. der unteren Arbeitswalze unterschiedlich sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit Vu der oberen Arbeitswalze größer als die Umfangsgeschwindigkeit Ve der unteren Arbeitswalze ist und daß die relative Umfangsgeschwindigkeit

Ve
mindestens 1,05 beträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit Ve der unteren Arbeitswalze größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit Vu der oberen Arbeitswalze

und daß die relative Umfangsgeschwindigkeit

V₁, = Ve
^R Vu

mindestens 1,05 beträgt.
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8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Siliciumstahlbramme, die mindestens einen Durchlauf mit nicht parallelen Achsen der oberen und der unteren Arbeitswalze erfährt, von Ιίβο bis 850⁰C beträgt.

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1 9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das kornorientierte Elektrostahlblech oder -band höchstens 0,28 mm dick ist.

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