DE102017220718A1

DE102017220718A1 - Optimization of nitrogen levels during bell annealing II

Info

Publication number: DE102017220718A1
Application number: DE102017220718.3A
Authority: DE
Inventors: Christian Hecht; Carsten Schepers; Andreas Allwardt; Ludger Lahn; Heiner Schrapers
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Electrical Steel GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Electrical Steel GmbH
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2019-05-23
Also published as: WO2019096734A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein kornorientiertes Elektroband, wobei während seiner Herstellung eine Hochtemperaturglühung in einem Temperaturbereich von 700 bis 900 °C bei einem bestimmten Taupunkt DP erfolgt, ein Verfahren zu dessen Herstellung und die Verwendung eines solchen Elektrobands.The present invention relates to a grain-oriented electrical steel, wherein a high-temperature annealing is carried out during its production in a temperature range of 700 to 900 ° C at a certain dew point DP, a process for its preparation and the use of such an electrical tape.

Description

Technisches GebietTechnical area

Technischer HintergrundTechnical background

Verfahren zur Herstellung von kornorientierten Elektrobändern und entsprechende Elektrobänder sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt.Methods for producing grain-oriented electrical tapes and corresponding electrical tapes are already known from the prior art.

EP 1 025 268 B1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Elektroblech, wobei dieses nach einem Warmwalzschritt und einem Kaltwalzschritt rekristallisierend und entkohlend geglüht wird, dann mit einem Glühseparator versehen und abschließend schlussgeglüht wird. Das Einstellen einer bestimmten Glühatmosphäre wird in dieser Schrift nicht offenbart. EP 1 025 268 B1 discloses a method for producing grain-oriented electrical steel, which is recrystallized and decarburized after a hot rolling step and a cold rolling step, then provided with an annealing separator and finally final annealed. The setting of a specific annealing atmosphere is not disclosed in this document.

WO 2017/037019 A1 offenbart ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Elektroband. Dieses Verfahren umfasst einen Glühschritt nach dem Kaltwalzen des Elektrobands, bei dem sich auf der Oberfläche eine Oxidschicht ausbildet. Diese Oxidschicht wird mittels FTIR-Spektroskopie untersucht. Aus der FTIR-Untersuchung wird sodann bestimmt, wie das Flächenverhältnis zwischen Fe₂SiO₄ und αSiO₂ in der Schicht ist. In dem in diesem Dokument offenbarten Glühschritt soll ein bestimmtes Verhältnis von maximal erreichter Temperatur im Glühschritt und Taupunkt der Atmosphäre im Glühschritt eingehalten werden. WO 2017/037019 A1 also discloses a method of making grain oriented electrical steel strip. This method comprises an annealing step after the cold rolling of the electrical strip, in which an oxide layer is formed on the surface. This oxide layer is examined by FTIR spectroscopy. From the FTIR investigation, it is then determined how the area ratio between Fe ₂ SiO ₄ and αSiO ₂ in the layer is. In the annealing step disclosed in this document, a certain ratio of the maximum temperature attained in the annealing step and the dew point of the atmosphere in the annealing step is to be maintained.

EP 1752548 A1 und EP 1752549 A1 offenbaren Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Elektroband. Auch diese Verfahren umfassen jeweils einen Glühschritt, in dem das kaltgewalzte Elektroband rekristallisierend und entkohlend geglüht wird, und der bevorzugt in einer Ammoniak-Atmosphäre erfolgt. EP 1752548 A1 and EP 1752549 A1 disclose methods of making grain oriented electrical steel strip. These methods also each comprise an annealing step in which the cold-rolled electrical steel is annealed recrystallizing and decarburizing, and which preferably takes place in an ammonia atmosphere.

Bei der Herstellung von kornorientiertem Elektroband ist die Kontrolle der nitridischen Phase während der Hochglühung wichtig, da diese schon bei Temperaturen unter der Sekundärkristallisationstemperatur mit der Glühatmosphäre wechselwirken kann. Eine zu gering eingestellte nitridische Phase äußerst sich in einer zu niedrigen Inhibitionswirkung und damit verbunden in höheren Ummagnetisierungsverlusten, während eine zu hoch eingestellte nitridische Phase sowohl die Sekundärkristallisationstemperatur über die Inhibitorauflösungstemperatur verschieben kann als auch eine inhomogene Forsterit-Schicht erzeugt, was zu einer unvorteilhaften Oberflächenbeschaffenheit führt, die keine gleichmäßige und dicke Auftragung der Isolationsschicht zulässt, vor allem nicht in einem Auftragungsschritt. Dadurch kann keine Isolationsschicht erhalten werden, die eine genügend hohe Zugspannung der Isolationsschicht nach Stoney-Formel ermöglicht.In the production of grain-oriented electrical steel, the control of the nitridic phase during high-temperature annealing is important because it can interact with the annealing atmosphere even at temperatures below the secondary crystallization temperature. Too low of a nitridic phase will result in too low an inhibitory effect and, consequently, in higher core losses, while an over-adjusted nitridic phase may shift both the secondary crystallization temperature above the inhibitor dissolution temperature and produce an inhomogeneous forsterite layer, leading to unfavorable surface finish which does not allow uniform and thick application of the insulation layer, especially not in one application step. As a result, no insulation layer can be obtained, which allows a sufficiently high tensile stress of the insulating layer according to Stoney formula.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein kornorientiertes Elektroband bereitzustellen, welches eine optimierte Kombination von niedrigen Ummagnetisierungsverlusten und einer vorteilhaften Beschaffenheit der Forsterit-Schicht auf der Oberfläche aufweist, so dass eine Isolationsschicht aufgetragen werden kann, die eine genügend hohe Zugspannung der Isolationsschicht nach Stones-Formel aufweist. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden kornorientierten Elektrobands bereitzustellen.The object of the present invention is therefore to provide a grain-oriented electrical steel, which has an optimized combination of low Ummagnetisierungsverlusten and an advantageous nature of the Forsterit layer on the surface, so that an insulating layer can be applied, which has a sufficiently high tensile stress of the insulating layer Stones formula. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a method for producing a corresponding grain-oriented electrical tape.

Gelöst werden diese Aufgaben durch ein kornorientiertes Elektroband, wobei während seiner Herstellung ein Entkohlungsschritt durchgeführt wird, der bei einem Taupunkt DP erfolgt, der nach folgender Formel (1) eingestellt wird: ${Al}_{sl} / N (Schmelze) * 10 < DP < {Al}_{sl} / N (Schmelze) * 30$

wobei

Al_sl: Aluminiumgehalt (säurelöslich) in der Schmelze in ppm,
N(Schmelze): Stickstoffgehalt in der Schmelze in ppm und
DP: Taupunkt in °C bedeuten.

These objects are achieved by a grain-oriented electrical steel, wherein during its production, a decarburization step is carried out, which takes place at a dew point DP, which is set according to the following formula (1):

{al}_{sl} / N (melt) * 10 < DP < {al}_{sl} / N (melt) * 30

in which

Al _sl: Aluminum content (acid-soluble) in the melt in ppm,
N (melt): Nitrogen content in the melt in ppm and
DP: Mean dew point in ° C.

Die Aufgaben werden des Weiteren gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines kornorientierten Elektrobands mindestens umfassend die folgenden Schritte:

(A) Erschmelzen einer Stahlschmelze, die (jeweils in Gew.-%) 2,0 bis 4,0 Si, 0,010 bis 0,100 C, bis zu 0,065 Al und bis zu 0,02 N, sowie jeweils optional bis zu 0,5 Cu, bis zu 0,060 S und ebenso optional jeweils bis zu 0,3 Cr, Mn, Ni, Mo, P, As, Sn, Sb, Se, Te, B oder Bi, Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen enthält,
(B) Vergießen der Stahlschmelze zu einem Vormaterial, beispielsweise zu einer Bramme, Dünnbramme oder einem gegossenen Band,
(C) Warmwalzen des Vormaterials zu einem Warmband,
(D) Haspeln des Warmbands zu einem Coil,
(E) optionales Glühen des Warmbands
(F) Kaltwalzen des Warmbands in einem oder mehreren Kaltwalzschritten zu einem Kaltband,
(G) Glühen des Kaltbands aus Schritt (F) bei einer Temperatur von 700 bis 900 °C,
(H) optionaler Auftrag einer Glühseparatorschicht auf wenigstens eine Oberfläche des Kaltbands aus Schritt (G),
(I) Hochtemperaturglühen des gegebenenfalls mit dem Glühseparator beschichteten Kaltbands bei einer Temperatur von 700 bis 900 °C unter Ausbildung einer Forsterit-Schicht auf der Oberfläche des geglühten Kaltbands,
(J) optionaler Auftrag einer Isolierschicht auf die die Forsterit-Schicht aufweisende Oberfläche des Kaltbands, und
(K) optionales Schlussglühen des Kaltbands

dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (G) bei einem Taupunkt DP erfolgt, der nach folgender Formel (1) eingestellt wird:

{Al}_{sl} / N (Schmelze) * 10 < DP < {Al}_{sl} / N (Schmelze) * 30

wobei

The objects are further achieved by a method for producing a grain-oriented electrical tape comprising at least the following steps:

(A) melting a molten steel containing (in wt% in each case) 2.0 to 4.0 Si, 0.010 to 0.100 C, up to 0.065 Al and up to 0.02 N, and each optionally up to 0.5 Cu, up to 0.060 S and also optionally in each case up to 0.3 Cr, Mn, Ni, Mo, P, As, Sn, Sb, Se, Te, B or Bi, the remainder contains iron and unavoidable impurities,
(B) casting the molten steel into a starting material, for example into a slab, thin slab or a cast strip,
(C) hot rolling the primary material into a hot strip,
(D) coiling the hot strip into a coil,
(E) optional annealing of the hot strip
(F) cold rolling the hot strip in one or more cold rolling steps to a cold strip,
(G) annealing the cold strip from step (F) at a temperature of 700 to 900 ° C,
(H) optionally applying an annealing separator layer to at least one surface of the cold strip of step (G),
(I) high-temperature annealing of the optional annealing separator-coated cold-rolled strip at a temperature of 700 to 900 ° C to form a forsterite layer on the surface of the annealed cold-rolled strip,
(J) optionally applying an insulating layer to the forsterite layer surface of the cold strip, and
(K) optional final annealing of the cold strip

characterized in that step (G) takes place at a dew point DP, which is set according to the following formula (1):

{al}_{sl} / N (melt) * 10 < DP < {al}_{sl} / N (melt) * 30

in which

Erfindungsgemäß wird unter „Elektroband“ ein durch Walzen von geeignet zusammengesetztem Stahl erzeugtes Elektroblech sowie daraus abgeteilte Zuschnitte verstanden, die für die Herstellung von Teilen für elektrotechnische Anwendungen vorgesehen sind. Kornorientierte Elektrobänder der hier in Rede stehenden Art eignen sich dabei insbesondere für Verwendungen, bei denen ein besonders niedriger Ummagnetisierungsverlust im Vordergrund steht und hohe Ansprüche an die Permeabilität oder Polarisation gestellt werden. Solche Anforderungen bestehen insbesondere bei Teilen für Leistungstransformatoren, Verteilungstransformatoren, höherwertige Kleintransformatoren oder in rotierenden elektrischen Maschinen.According to the invention, "electrical steel" is understood to mean an electrical steel produced by rolling suitably composed steel and blanks divided therefrom and intended for the production of parts for electrotechnical applications. Grain-oriented electrical tapes of the type in question are particularly suitable for applications in which a particularly low loss of magnetization is in the foreground and high demands are placed on the permeability or polarization. Such requirements exist in particular for parts for power transformers, distribution transformers, higher value small transformers or in rotating electrical machines.

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren detailliert beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren kann neben den hier explizit beschriebenen weitere Arbeitsschritte umfassen, die bei der konventionellen Herstellung von Elektrobändern durchgeführt werden, um optimierte magnetische oder für die praktische Verwendung wichtige Eigenschaften zu erzielen. Hierzu zählen beispielsweise eine Wiedererwärmung des nach dem Vergießen des Stahls erhaltenen Vorprodukts, ein Entzundern des Warmbands vor dem Kaltwalzen oder im Fall der mehrstufigen Durchführung des Kaltwalzens ein jeweils zwischen den Kaltwalzstufen in konventioneller Weise durchgeführtes Zwischenglühen.In the following, the method according to the invention will be described in detail. The method according to the invention may comprise, in addition to the further steps explicitly described herein, which are carried out in the conventional production of electrical tapes in order to achieve optimized magnetic properties or properties which are important for practical use. These include, for example, reheating the precursor obtained after casting the steel, descaling the hot strip prior to cold rolling, or, in the case of multi-stage cold rolling, intermediate annealing performed between the cold rolling stages in a conventional manner.

Schritt (A) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Erschmelzen einer Stahlschmelze, die (jeweils in Gew.-%)
2,0 bis 4,0 Si,
0,010 bis 0,100 C,
bis zu 0,065 Al und
bis zu 0,02 N,
sowie jeweils optional bis zu 0,5 Cu, bis zu 0,060 S und ebenso optional jeweils bis zu 0,3 Cr, Mn, Ni, Mo, P, As, Sn, Sb, Se, Te, B oder Bi, Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen enthält,Step (A) of the process according to the invention comprises the melting of a molten steel containing (in each case in% by weight)
2.0 to 4.0 Si,
0.010 to 0.100 C,
up to 0.065 Al and
up to 0.02 N,
optionally each up to 0.5 Cu, up to 0.060 S and also optionally up to 0.3 Cr, Mn, Ni, Mo, P, As, Sn, Sb, Se, Te, B or Bi, the remainder iron and contains unavoidable impurities,

Bevorzugt wird in Schritt (A) des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Stahlschmelze erschmolzen, die (jeweils in Gew.-%) 2 bis 4 Si, 0,01 bis 0,1 C, 0,01 bis 0,065 Al und 0,002 bis 0,02 N, sowie jeweils optional 0,005 bis 0,5 Cu, 0,005 bis 0,060 S und ebenso optional jeweils 0 bis 0,3 Cr, Mn, Ni, Mo, P, As, Sn, Sb, Se, Te, B oder Bi, Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen enthält.In step (A) of the process according to the invention, a molten steel is preferably melted which contains (in each case in% by weight) 2 to 4 Si, 0.01 to 0.1 C, 0.01 to 0.065 Al and 0.002 to 0.02 N. and optionally each 0.005 to 0.5 Cu, 0.005 to 0.060 S and also optionally each 0 to 0.3 Cr, Mn, Ni, Mo, P, As, Sn, Sb, Se, Te, B or Bi, the remainder iron and contains unavoidable impurities.

Schritt (A) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann nach allen dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen. Bevorzugt wird dazu eine Stahlschmelze mit bekannter Zusammensetzung erschmolzen. Diese Schmelze wird dann sekundärmetallurgisch behandelt. Diese Behandlung findet zunächst bevorzugt in einer Vakuumanlage statt, um die chemische Zusammensetzung des Stahls in den gefordert engen Analysenspannen einzustellen und bevorzugt niedrige Wasserstoffgehalte von maximal 10 ppm zu erreichen, um das Risiko des Auftretens von Strangdurchbrüchen beim Vergießen der Stahlschmelze auf ein Minimum zu reduzieren.Step (A) of the process according to the invention can be carried out by all methods known to the person skilled in the art. For this purpose, a molten steel of known composition is preferably melted. This melt is then treated by secondary metallurgy. This treatment is first preferably carried out in a vacuum plant to adjust the chemical composition of the steel to the required narrow analytical margins and preferably to achieve low hydrogen contents of at most 10 ppm in order to minimize the risk of strand breakage during casting of molten steel.

Im Anschluss an die Behandlung in der Vakuumanlage ist ein Einsatz in einem Pfannenofen zweckmäßig, um im Fall von Angießverzögerungen die für das Gießen erforderliche Temperatur sicherstellen zu können und um durch dortige Schlacken-Konditionierung das Zusetzen der Tauchrohrausgüsse in der Kokille beim Dünnbrammen-Stranggießen und damit einen Gießabbruch zu vermeiden.Following treatment in the vacuum plant, use in a ladle furnace is desirable to ensure the casting temperature required in the case of casting delays, and by adding slag conditioning to clog the scoop casts in the mold during thin slab continuous casting and thus to avoid a cast-iron demolition.

Erfindungsgemäß in Schritt (A) möglich wäre auch zunächst der Einsatz eines Pfannenofens zur Schlackenkonditionierung, gefolgt von der Behandlung in einer Vakuumanlage zur Einstellung der chemischen Zusammensetzung der Stahlschmelze in engen Analysengrenzen. Diese Kombination ist allerdings mit dem Nachteil verbunden, dass im Fall von Angießverzögerungen die Temperatur der Schmelze so weit absinkt, dass die Stahlschmelze nicht mehr vergossen werden kann.According to the invention in step (A), the use of a ladle furnace for slag conditioning would also be possible, followed by treatment in a vacuum system for adjusting the chemical composition of the molten steel within narrow analytical limits. However, this combination has the disadvantage that, in the case of casting delays, the temperature of the melt drops to such an extent that the molten steel can no longer be cast.

Es ist in Schritt (A) auch möglich, nur den Pfannenofen einzusetzen. Dies ist allerdings mit dem Nachteil verbunden, dass die Analysentreffsicherheit nicht so gut ist wie bei der Behandlung in einer Vakuumanlage und zudem hohe Wasserstoffgehalte in der Gießschmelze auftreten können mit der Gefahr von Strangdurchbrüchen.It is also possible in step (A) to use only the ladle furnace. However, this has the disadvantage that the analysis accuracy is not as good as in the treatment in a vacuum system and also high hydrogen contents in the casting melt can occur with the risk of strand breakthroughs.

Erfindungsgemäß ist in Schritt (A) weiterhin bevorzugt, nur die Vakuumanlage einzusetzen. Dies beinhaltet jedoch zum einen die Gefahr, dass im Fall von Angießverzögerungen die Temperatur der Schmelze so weit absinkt, dass die Stahlschmelze nicht mehr vergossen werden kann. Zum anderen besteht die Gefahr, dass sich die Tauchausgüsse im Sequenzverlauf zusetzen und damit die Sequenz abgebrochen werden muss.According to the invention, it is further preferred in step (A) to use only the vacuum system. On the one hand, however, this involves the risk that, in the case of casting delays, the temperature of the melt drops to such an extent that the molten steel can no longer be cast. On the other hand, there is a risk that the immersion spouts clog in the sequence and thus the sequence must be canceled.

Schritt (B) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Vergießen der Stahlschmelze zu einem Vormaterial, beispielsweise zu einer Bramme, Dünnbramme oder einem gegossenen Band.Step (B) of the method according to the invention comprises pouring the molten steel into a starting material, for example into a slab, thin slab or a cast strip.

In Schritt (B) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird sodann die in Schritt (A) erzeugte Stahlschmelze zum einem Vormaterial vergossen. Dieses Vormaterial kann erfindungsgemäß beispielsweise eine Bramme, eine Dünnbramme oder ein gegossenes Band sein. Dazu wird erfindungsgemäß bevorzugt zunächst aus der Schmelze durch Gießen ein Strang erzeugt.In step (B) of the process according to the invention, the molten steel produced in step (A) is then cast into a starting material. This starting material may according to the invention be for example a slab, a thin slab or a cast strip. For this purpose, preferably according to the invention, a strand is first produced from the melt by casting.

Für die Erzeugung von Dünnbrammen wird dazu bevorzugt ein Strang gegossen, der eine Dicke von beispielsweise 25 mm bis 150 mm aufweist.For the production of thin slabs, a strand is preferably poured for this purpose, which has a thickness of, for example, 25 mm to 150 mm.

Erfindungsgemäß wird angestrebt, die Bildung von nitridischen Ausscheidungen vor dem Warmwalzen und während des Warmwalzens möglichst zu vermeiden, um die Möglichkeit einer kontrollierten Erzeugung solcher Ausscheidungen bei der Abkühlung des Warmbandes in großem Umfang nutzen zu können. Um dies zu unterstützen, ist es gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt, eine Inline-Dickenreduzierung des aus der Schmelze gegossenen, jedoch noch kernflüssigen Strangs vorzunehmen.According to the invention, the aim is to avoid the formation of nitridic precipitates prior to hot rolling and during hot rolling as much as possible in order to make extensive use of the possibility of a controlled production of such precipitates during the cooling of the hot strip. To support this, it is preferred according to an advantageous embodiment of the invention to make an inline thickness reduction of cast from the melt, but still core liquid strand.

Als an sich bekannte Verfahren zur Dickenreduzierung bieten sich die so genannte „Liquid Core Reduction“, nachfolgend „LCR“, und die so genannte „Soft Reduction“, nachfolgend „SR“, an. Diese Möglichkeiten der Dickenreduktion eines gegossenen Strangs können alleine oder in Kombination eingesetzt werden. Bei der LCR wird die Strangdicke bei kernflüssigem Inneren des Strangs dicht unter der Kokille reduziert. LCR wird beim Stand der Technik in Dünnbrammen-Stranggießanlagen in erster Linie eingesetzt, um geringere Warmband-Enddicken insbesondere bei höherfesten Stählen zu erreichen. Daneben können durch LCR die Stichabnahmen bzw. die Walzkräfte in den Walzgerüsten der Warmbandstraße mit dem Erfolg gemindert werden, dass der Arbeitswalzenverschleiß der Walzgerüste und die Zunderporigkeit des Warmbands vermindert und der Bandlauf verbessert werden kann. Die durch LCR erzielte Dickenreduktion liegt erfindungsgemäß bevorzugt im Bereich von 5 mm bis 30 mm.As a known method for reducing the thickness offer the so-called "Liquid Core Reduction", hereinafter "LCR", and the so-called "Soft Reduction", hereinafter "SR" to. These ways of reducing the thickness of a cast strand can be used alone or in combination. In the LCR, the strand thickness is reduced at the core liquid inside the strand just below the mold. LCR is used in the prior art in thin slab continuous casters primarily to lower To achieve hot strip end thicknesses, especially for higher strength steels. In addition, by LCR, the reduction in the number of stitches and the rolling forces in the rolling mills of the hot strip mill can be reduced with the result that the work roll wear of the rolling mills and the slumpiness of the hot strip can be reduced and the strip run can be improved. The thickness reduction achieved by LCR according to the invention is preferably in the range of 5 mm to 30 mm.

Unter SR wird die gezielte Dickenreduktion des Stranges in der Sumpfspitze nahe der Enderstarrung verstanden. Die SR hat zum Ziel, Mittenseigerungen und Kernporosität zu verringern. Die durch die SR erzielbare Verringerung insbesondere der Silizium-Mittenseigerung in den anschließend warmgewalzten Vorprodukten ermöglicht eine Vergleichmäßigung der chemischen Zusammensetzung über die Banddicke, was für die magnetischen Werte von Vorteil ist. Gute Ergebnisse der SR werden erhalten, wenn die bei der Anwendung von SR erzielte Dickenabnahme beispielsweise 0,5 bis 5 mm beträgt. Als Anhalt für den Zeitpunkt, zu dem die SR im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäß durchgeführten Stranggießen angewendet wird, kann folgende Vorgabe dienen: Beginn der SR-Zone bei einem Erstarrungsgrad f_s von 0,2 und Ende der SR-Zone bei f_s gleich 0,7 bis 0,8.Under SR is meant the targeted reduction in thickness of the strand in the swamp tip near Enderstarrung. The SR aims to reduce mitigation and core porosity. The reduction that can be achieved by the SR, in particular the silicon center segregation in the subsequently hot-rolled precursors, makes it possible to even out the chemical composition across the strip thickness, which is advantageous for the magnetic values. Good results of the SR are obtained when, for example, the reduction in thickness achieved using SR is 0.5 to 5 mm. As an indication of the time at which the SR is used in connection with the continuous casting carried out according to the invention, the following specification can be used: start of the SR zone at a solidification rate f _s of 0.2 and end of the SR zone at f _s equal to 0 , 7 to 0.8.

Erfindungsgemäß bevorzugt werden in Schritt (B) des erfindungsgemäßen Verfahrens Dünnbrammen erzeugt. Bei Dünnbrammen-Stranggießanlagen wird der aus der Gießkokille üblicherweise vertikal austretende Strang an tiefer gelegenen Stellen gebogen und in eine horizontale Richtung geführt. Dadurch, dass in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der aus der Schmelze gegossene Strang bei einer Temperatur von 700 bis 1000 °C, vorzugsweise 850 bis 950 °C, gebogen und gerichtet wird, können Risse an der Oberfläche der von dem Strang abgetrennten Dünnbrammen vermieden werden, zu denen es andernfalls insbesondere in Folge von Kantenrissen des Strangs kommen kann. Im genannten Temperaturbereich weist der erfindungsgemäß verwendete Stahl eine gute Duktilität an der Strangoberfläche bzw. im Kantenbereich auf, so dass er den beim Biegen und Richten auftretenden Verformungen gut folgen kann. Von dem so gegossenen Strang werden in an sich bekannter Weise Dünnbrammen abgeteilt.According to the invention, thin slabs are preferably produced in step (B) of the process according to the invention. In thin slab continuous casting the usually emerging from the casting mold strand is bent at lower points and guided in a horizontal direction. Characterized in that in an advantageous embodiment of the invention, the strand cast from the melt at a temperature of 700 to 1000 ° C, preferably 850 to 950 ° C, bent and directed, cracks can be avoided on the surface of the separated from the strand thin slabs which may otherwise be due, in particular, to edge cracks in the strand. In the temperature range mentioned, the steel used according to the invention has a good ductility at the strand surface or in the edge region, so that it can follow well the deformations occurring during bending and straightening. Of the thus cast strand thin slabs are divided in a conventional manner.

Schritt (C) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Warmwalzen des Vormaterials aus Schritt (B), insbesondere der erzeugten Dünnbrammen, zu einem Warmband. Dazu wird das in Schritt (B) erhaltene Vormaterial, insbesondere eine Dünnbramme, bevorzugt in einem Ofen auf die geeignete Warmwalzanfangstemperatur erwärmt und dann dem Warmwalzen zugeführt. Die Temperatur, mit der das Vormaterial, insbesondere eine Dünnbrammen, in den Ofen einlaufen, liegt bevorzugt oberhalb von 650 °C. Die Verweilzeit im Ofen sollte unter 60 min betragen, um Klebzunder zu vermeiden.Step (C) of the process according to the invention comprises hot rolling of the starting material from step (B), in particular of the produced thin slabs, into a hot strip. For this purpose, the starting material obtained in step (B), in particular a thin slab, is preferably heated in an oven to the appropriate hot rolling start temperature and then fed to hot rolling. The temperature at which the starting material, in particular a thin slab, enter the furnace is preferably above 650 ° C. The residence time in the oven should be less than 60 minutes in order to avoid adhesive scale.

Bevorzugt wird das Warmwalzen in Schritt (C) im Anschluss an den ersten Umformstich im Zweiphasengebiet (α/γ) durchgeführt. Auch diese Maßnahme hat zum Ziel, die Entstehung von nitridischen Ausscheidungen im Zuge des Warmwalzens weitestgehend zu reduzieren, um diese Ausscheidungen gezielt über die Kühlbedingungen auf dem Auslaufrollgang hinter dem letzten Walzgerüst der Warmbandstraße steuern zu können. Um dies sicherzustellen, wird erfindungsgemäß bevorzugt bei Temperaturen warmgewalzt, bei denen im Gefüge des Warmbands austenitische und ferritische Anteile gemischt vorliegen. Typische Temperaturen, bei denen dies für die erfindungsgemäß verwendeten Stahllegierungen gegeben ist, liegen über rund 800 °C, insbesondere im Bereich von 850 bis 1150 °C. In der γ-Phase wird bei diesen Temperaturen das AIN in Lösung gehalten. Als weiterer positiver Aspekt des Warmwalzens im Zweiphasenmischgebiet ist der Kornfeinungseffekt zu nennen. Durch die Umwandlung des Austenits in Ferrit im Anschluss an die Warmwalzstiche wird ein feinkörnigeres und homogeneres Warmbandgefüge erzielt, welches sich positiv auf die magnetischen Eigenschaften des Endproduktes auswirkt. Weiter unterstützt wird die Vermeidung von nitridischen Ausscheidungen während des Warmwalzens beispielsweise dadurch, dass schon im ersten Umformstich ein Umformgrad von mindestens 40% erreicht wird, um nur relativ geringe Stichabnahmen in den letzten Gerüsten für die Erzielung der gewünschten Endbanddicke nötig zu haben. In dieser Hinsicht bevorzugt liegt daher der über die ersten beiden Umformstiche erzielte Gesamtumformgrad über 60%, wobei in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung im ersten Gerüst der Fertigstraße ein Umformgrad von mehr als 40% erzielt wird und im zweiten Gerüst der Fertigstraße die Stichabnahme mehr als 30% beträgt.The hot rolling is preferably carried out in step (C) following the first forming pass in the two-phase region (α / γ). Also, this measure has the goal of reducing the formation of nitridic precipitates in the course of hot rolling as far as possible in order to be able to control these precipitates specifically via the cooling conditions on the outlet roller table behind the last mill stand of the hot strip mill. In order to ensure this, according to the invention, it is preferred to hot-roll at temperatures at which austenitic and ferritic components are mixed in the microstructure of the hot strip. Typical temperatures at which this is given for the steel alloys used according to the invention are above about 800 ° C., in particular in the range from 850 to 1150 ° C. In the γ phase, the AIN is kept in solution at these temperatures. Another positive aspect of hot rolling in the two-phase mixed area is the grain refining effect. By converting the austenite into ferrite following the hot rolling passes, a finer-grained and more homogeneous hot-rolled microstructure is achieved, which has a positive effect on the magnetic properties of the end product. Furthermore, the avoidance of nitridic precipitations during hot rolling is further supported, for example, in that a degree of deformation of at least 40% is achieved in the first forming pass, in order to have only relatively small stitch reductions in the last stands for achieving the desired end strip thickness. In this regard, therefore, preferably over the first two Umformstiche achieved Gesamtumformgrad over 60%, wherein in a further advantageous embodiment of the invention in the first frame of the finishing train a degree of deformation of more than 40% is achieved and in the second frame of the finishing train, the reduction more than 30 % is.

Die bevorzugte Anwendung hoher Stichabnahmen (Umformgrade) in den ersten beiden Gerüsten bewirkt die erforderliche Umwandlung des grobkörnigen Erstarrungsgefüges in ein feines Walzgefüge, was eine Voraussetzung für gute magnetische Eigenschaften des herzustellenden Endprodukts ist. Dementsprechend sollte die Stichabnahme im letzten Gerüst bevorzugt auf maximal 30%, besonders bevorzugt weniger als 20%, beschränkt werden, wobei es für ein im Hinblick auf die angestrebten Eigenschaften optimales Warmwalzergebnis zudem günstig ist, wenn die Stichabnahme im vorletzten Gerüst der Fertigstraße weniger als 25% beträgt.The preferred application of high reduction rates (degrees of deformation) in the first two stands brings about the requisite conversion of the coarse-grained solidification structure into a fine rolling structure, which is a prerequisite for good magnetic properties of the final product to be produced. Accordingly, the reduction in stitching in the last stand should preferably be limited to a maximum of 30%, more preferably less than 20%, and it is also favorable for an optimum warm rolling result in view of the desired properties if the reduction in the penultimate stand of the finishing train is less than 25 % is.

Zur Vermeidung eines groben ungleichmäßigen Gefüges bzw. grober Ausscheidungen am Warmband, die sich ungünstig auf die magnetischen Eigenschaften des Endprodukts auswirken würden, ist eine früh einsetzende Abkühlung des Warmbands hinter dem letzten Walzgerüst der Fertigstraße vorteilhaft. Gemäß einer praxisgerechten Ausgestaltung der Erfindung ist es daher bevorzugt, innerhalb von maximal fünf Sekunden nach Verlassen des letzten Walzgerüstes mit der Wasserkühlung zu beginnen. Angestrebt werden dabei möglichst kurze Pausenzeiten, beispielsweise von einer Sekunde und weniger. In order to avoid a coarse non-uniform microstructure or coarse precipitations on the hot strip, which would adversely affect the magnetic properties of the final product, an early onset of cooling of the hot strip behind the last rolling stand of the finishing train is advantageous. According to a practical embodiment of the invention, it is therefore preferable to start with the water cooling within a maximum of five seconds after leaving the last mill stand. The aim is to have the shortest possible break times, for example, of one second and less.

Die Abkühlung des Warmbands kann nach dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen, beispielsweise durch Wasser und/oder Luft.The cooling of the hot strip can be done by methods known in the art, for example by water and / or air.

Schritt (D) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Haspeln des in Schritt (C) erhaltenen Warmbands zu einem Coil. Entsprechende Verfahren zum Haspeln eines Warmbands sind dem Fachmann an sich bekannt.Step (D) of the process of the invention comprises coiling the hot strip obtained in step (C) into a coil. Corresponding methods for coiling a hot strip are known per se to those skilled in the art.

Die Haspel-Temperatur sollte bevorzugt im Temperaturbereich von 500 bis 780 °C liegen. Darüber liegende Temperaturen würden einerseits zu unerwünscht groben Ausscheidungen führen und andererseits die Beizbarkeit verschlechtern. Für die Einstellung höherer Haspeltemperaturen von über 700 °C wird bevorzugt ein so genannter Kurzdistanzhaspel eingesetzt, der direkt im Anschluss an die Kompaktkühlzone angeordnet ist.The reel temperature should preferably be in the temperature range of 500 to 780 ° C. Overlying temperatures would on the one hand lead to undesirably coarse precipitations and on the other hand worsen the treatability. For setting higher reel temperatures of over 700 ° C, a so-called short-distance reel is preferably used, which is arranged directly after the compact cooling zone.

Innerhalb der durch die Erfindung vorgegebenen Grenzen wird das erfindungsgemäße Verfahren bei der Herstellung des Warmbandes bevorzugt so durchgeführt, dass das erhaltene Warmband sulfidische und/oder nitridische Ausscheidungen mit einem mittleren Teilchendurchmesser unter 150 nm und einer mittleren Dichte von mindestens 0,05 µm^-2 erreicht wird. Ein derart beschaffenes Warmband weist optimale Voraussetzungen für die effektive Steuerung des Kornwachstums während der nachfolgenden Prozessschritte auf. Die Dicke des erfindungsgemäß erhaltenen Warmbands beträgt bevorzugt 1,5 bis 3,5 mm, besonders bevorzugt 2 bis 2,7 mm.Within the limits specified by the invention, the inventive method in the production of the hot strip is preferably carried out so that the hot strip obtained sulfidic and / or nitridic precipitates having a mean particle diameter below 150 nm and an average density of at least 0.05 microns ^-2 becomes. Such a hot strip has optimal conditions for the effective control of grain growth during the subsequent process steps. The thickness of the hot strip obtained according to the invention is preferably 1.5 to 3.5 mm, more preferably 2 to 2.7 mm.

In dem optionalen Schritt (E) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zur weiteren Optimierung des Gefüges das so erzeugte Warmband optional noch nach dem Haspeln bzw. vor dem Kaltwalzen geglüht werden.In the optional step (E) of the method according to the invention, to further optimize the microstructure, the hot strip thus produced can optionally be annealed after reeling or before cold rolling.

In Schritt (F) wird das Warmband in einem oder mehreren Kaltwalzschritten zu einem Kaltband gewalzt. Dabei kann bei einem mehrstufigen, in mehreren Schritten erfolgenden Kaltwalzen zwischen den Kaltwalzschritten erforderlichenfalls eine Zwischenglühung durchgeführt werden. Die Dicke des erfindungsgemäß erhaltenen Kaltbands beträgt bevorzugt 0,10 bis 0,35 mm, besonders bevorzugt 0,15 bis 0,23 mm.In step (F), the hot strip is rolled in one or more cold rolling steps to a cold strip. In this case, if necessary, an intermediate annealing can be carried out in a multi-stage, multi-step cold rolling between the cold rolling steps. The thickness of the cold strip obtained according to the invention is preferably 0.10 to 0.35 mm, more preferably 0.15 to 0.23 mm.

Schritt (G) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Glühen des Kaltbands aus Schritt (F) bei einer Temperatur von 700 bis 900 °C, wobei Schritt (G) bei einem Taupunkt DP erfolgt, der nach folgender Formel (1) eingestellt wird: ${Al}_{sl} / N (Schmelze) * 10 < DP < {Al}_{sl} / N (Schmelze) * 30$

wobei

Step (G) of the process according to the invention comprises annealing the cold strip from step (F) at a temperature of 700 to 900 ° C, step (G) taking place at a dew point DP, which is set according to the following formula (1):

{al}_{sl} / N (melt) * 10 < DP < {al}_{sl} / N (melt) * 30

in which

Erfindungsgemäß bevorzugt soll das Glühen in Schritt (G) in einer Atmosphäre erfolgen, in der der Taupunkt DP angegeben in °C, der oben genannten Gleichung (1) entspricht. Dabei bedeutet Al_sl den Gehalt an Aluminium in der Schmelze, die in Schritt (A) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt worden ist. Die Einheit von Al_sl ist ppm. Werte für Al_sl liegen erfindungsgemäß bevorzugt bei 100 bis 650 ppm, besonders bevorzugt bei 150 bis 550 ppm, ganz besonders bevorzugt bei 200 bis 400 ppm.According to the invention, the annealing in step (G) is preferably carried out in an atmosphere in which the dew point DP indicated in ° C. corresponds to the equation (1) mentioned above. Here, Al _{sl means} the content of aluminum in the melt, which has been used in step (A) of the method according to the invention. The unit of Al _sl is ppm. _{According to the} invention, values for Al _sl are preferably 100 to 650 ppm, particularly preferably 150 to 550 ppm, very particularly preferably 200 to 400 ppm.

N(Schmelze) bedeutet den Stickstoffgehalt in der Schmelze, die in Schritt (A) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt worden ist. Die Einheit von N(Schmelze) ist ppm. Werte für N(Schmelze) liegen erfindungsgemäß bevorzugt bei 20 bis 200 ppm, besonders bevorzugt bei 40 bis 150 ppm, ganz besonders bevorzugt bei 60 bis 120 ppm).N (melt) means the nitrogen content in the melt which has been used in step (A) of the process according to the invention. The unit of N (melt) is ppm. Values for N (melt) are in accordance with the invention preferably at 20 to 200 ppm, more preferably at 40 to 150 ppm, most preferably at 60 to 120 ppm).

Bevorzugt betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße Verfahren, wobei Schritt (G) bei einem Taupunkt DP von 20 bis 90 °C, besonders bevorzugt 30 bis 70 °C, erfolgt.The present invention preferably relates to the process according to the invention, wherein step (G) takes place at a dew point DP of from 20 to 90 ° C., more preferably from 30 to 70 ° C.

Durch den in Schritt (G) bevorzugt eingestellten Taupunkt DP resultiert die Stickstoffkonzentration N im Material nach Schritt (G) gemäß Gleichung (2) $2 / 3 * {Al}_{sl} * (14 / 27) - 0,7 * DP < N < {Al}_{sl} * (14 / 27) + N (Schmelze)$

By the dew point DP, which is preferably set in step (G), the nitrogen concentration N in the material results after step (G) according to equation (2).

2 / 3 * {al}_{sl} * (14 / 27) - 0.7 * DP < N < {al}_{sl} * (14 / 27) + N (melt)

Darin haben Al_sl und N(schmelze) die oben genannten Bedeutungen. N bedeutet den Stickstoffgehalt im Material nach Prozessschritt G in ppm. Die Einheit von N ist ppm. Bevorzugt beträgt der Stickstoffgehalt N 70 bis 180 ppm, besonders bevorzugt 90 bis 160 ppm.Here, Al _sl and N (melt) have the meanings mentioned above. N means the nitrogen content in the material after process step G in ppm. The unit of N is ppm. The nitrogen content N is preferably from 70 to 180 ppm, more preferably from 90 to 160 ppm.

In Schritt (G) des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt bevorzugt ein Stickstoffgehalt in der Ofenatmosphäre N (Atmosphäre) vor, der die Ausbildung des erfindungsgemäßen Gehalts N im Material nach Schritt (G) begünstigt.In step (G) of the method according to the invention is preferably a nitrogen content in the furnace atmosphere N (atmosphere) before, which favors the formation of the content of the invention N in the material after step (G).

Dadurch, dass Schritt (G) des erfindungsgemäßen Verfahrens unter bestimmten Bedingungen bezüglich Taupunkt der Ofenatmosphäre und einer bevorzugten Stickstoffkonzentration im Material nach Schritt (G) durchgeführt wird, gelingt es erfindungsgemäß, ein kornorientiertes Elektroband bereitzustellen, welches sich durch besonders niedrige Ummagnetisierungsverluste und eine vorteilhafte Oberflächenbeschaffenheit, die eine gleichmäßige und dicke Auftragung der Isolationsschicht zulässt, auszeichnet. Beispielsweise ist es mit dem erfindungsgemäßen kornorientierten Elektroband möglich mit einer Isolationsschicht eine Zugspannung der Isolationsschicht nach Stoney-Formel von mindestens 6 MPa, normiert auf eine Materialdicke von 0,30 mm, mit einfacher Auftragung zu erreichen, was sonst nur, wie dem Fachmann bekannt, mit mehrfacher Auftragung möglich wäre. Dies ist beispielsweise in DE10 2010 038 038 beschrieben.The fact that step (G) of the process according to the invention is carried out under certain conditions with respect to dew point of the furnace atmosphere and a preferred nitrogen concentration in the material after step (G), it is possible according to the invention to provide a grain-oriented electrical steel, which is characterized by particularly low remagnetization and an advantageous surface finish , which allows a uniform and thick application of the insulation layer is characterized. For example, with the grain-oriented electrical strip according to the invention, it is possible with an insulation layer to achieve a tensile stress of the insulation layer according to Stoney's formula of at least 6 MPa, normalized to a material thickness of 0.30 mm, with simple application, which is otherwise only known to those skilled in the art. would be possible with multiple application. This is for example in DE10 2010 038 038 described.

Die vorliegende Erfindung betrifft daher bevorzugt das erfindungsgemäße kornorientierte Elektroband, wobei es bei einfacher Auftragung einer Isolationsschicht eine Zugspannung der Isolationsschicht nach Stoney-Formel von mindestens 6 MPa, normiert auf eine Materialdicke von 0,30 mm, ermöglicht. Die Bestimmung der Isolationsspannung nach Stoney kann gemäß der EP 2 022 874 A1 erfolgen.The present invention therefore preferably relates to the grain-oriented electrical strip according to the invention, wherein, with a simple application of an insulating layer, a tensile stress of the insulating layer according to Stoney's formula of at least 6 MPa, normalized to a material thickness of 0.30 mm, allows. The determination of the insulation voltage according to Stoney can be done according to the EP 2 022 874 A1 respectively.

Des Weiteren weist das erfindungsgemäße kornorientierte Elektroband eine besonders gute Haftung der Forsterit-Schicht (Magnesiumsilikat-Schicht), die in Schritt (I) des erfindungsgemäßen Verfahrens gebildet wird, auf. Dies kann durch ein DRIFT-Spektrum der Magnesiumsilikat-Schicht nachgewiesen werden, bevorzugt enthaltend mindestens ein Peak im Bereich 960 bis 975 cm^-1 (A) und mindestens ein Peak im Bereich von 976 bis 990 cm^-1, wobei weiter bevorzugt die Peakhöhe des mindestens einen Peaks im Bereich (A) höher ist als die Peakhöhe des mindestens einen Peaks im Bereich (B).Furthermore, the grain-oriented electrical strip according to the invention has a particularly good adhesion of the forsterite layer (magnesium silicate layer) which is formed in step (I) of the method according to the invention. This can be detected by a DRIFT spectrum of the magnesium silicate layer, preferably containing at least one peak in the range 960 to 975 cm ^-1 (A) and at least one peak in the range of 976 to 990 cm ^-1 , more preferably the peak height of at least one peak in the range (A) is higher than the peak height of the at least one peak in the range (B).

In dem optionalen Schritt (H) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Glühseparatorschicht auf wenigstens eine Oberfläche des Kaltbands aus Schritt (G) aufgetragen werden, bevorzugt wird eine solche Glühseparatorschicht auf beide Oberflächen des Kaltbands aus Schritt (G) aufgetragen.In the optional step (H) of the process of the invention, an annealing separator layer may be applied to at least one surface of the cold strip of step (G), preferably such an annealing separator layer is applied to both surfaces of the cold strip of step (G).

Bei dem Glühseparator handelt es sich typischerweise um MgO. Der Glühseparator verhindert, dass die Windungen eines aus dem Kaltband gewickelten Coils bei einer nachfolgend durchgeführten Hochtemperaturglühung miteinander verschweißen.The annealing separator is typically MgO. The annealing separator prevents the turns of a coil wound from the cold-rolled strip from welding together during a subsequent high-temperature annealing.

Schritt (I) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst ein Hochtemperaturglühen des gegebenenfalls mit dem Glühseparator beschichteten Kaltbands bei einer Temperatur von 700 bis 900 °C unter Ausbildung einer Forsterit-Schicht auf der Oberfläche des geglühten Kaltbands, wobei das Kaltband einen Stickstoffgehalt N aufweist, der sich nach folgender Gleichung (1) bemisst: ${Al}_{sl} * (14 / 27) < N < 2 / 3 * {Al}_{sl} (14 / 27)$

worin

Al_sl: Aluminiumgehalt (säurelöslich) in der Schmelze in ppm und
N: Stickstoffgehalt in ppm bedeuten.

Step (I) of the process of the present invention comprises high temperature annealing of the cold strip optionally coated with the annealing separator at a temperature of 700 to 900 ° C to form a forsterite layer on the surface of the annealed cold strip, the cold strip having a nitrogen content N which varies the following equation (1):

{al}_{sl} * (14 / 27) < N < 2 / 3 * {al}_{sl} (14 / 27)

wherein

Al _sl: Aluminum content (acid-soluble) in the melt in ppm and
N: Mean nitrogen content in ppm.

Schritt (G) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird unter bestimmten Bedingungen durchgeführt, die ergeben, dass der Stickstoffgehalt N bestimmte Werte annehmen, die gemäß Gleichung (1) anhängig sind von dem Aluminiumgehalt in der Schmelze, die in Verfahrensschritt (A) eingesetzt wurde. Step (G) of the process according to the invention is carried out under certain conditions which show that the nitrogen content N assumes definite values which according to equation (1) are dependent on the aluminum content in the melt used in process step (A).

Schritt (I) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird typischerweise in einem Haubenofen unter Schutzgas durchgeführt. Dadurch entsteht im Kaltband durch selektives Kornwachstum eine wesentlich zu den magnetischen Eigenschaften beitragende Gefügetextur. Gleichzeitig bildet sich während der Hochtemperaturglühung auf den Bandoberflächen eine Forsterit-Schicht aus, in der Fachliteratur oft auch als „Glasfilm“ bezeichnet. Darüber hinaus wird durch während der Hochtemperaturglühung ablaufende Diffusionsvorgänge das Stahlmaterial gereinigt.Step (I) of the process according to the invention is typically carried out in a hood furnace under protective gas. As a result, selective texture growth in the cold strip results in a structural texture which contributes significantly to the magnetic properties. At the same time, a forsterite layer forms on the strip surfaces during the high-temperature annealing, often referred to in technical literature as a "glass film". In addition, the steel material is cleaned by diffusion processes occurring during the high-temperature annealing.

Der optionale Schritt (J) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst den Auftrag einer Isolierschicht auf die die Forsterit-Schicht aufweisende Oberfläche des Kaltbands. Geeignete Materialien, die als Isolierschicht fungieren können, sind beispielsweise Phosphate, Silikate bzw. Mischungen aus diesen, Entsprechende Verfahren sind dem Fachmann an sich bekannt. Dadurch, dass bei der Hochtemperaturbehandlung in Schritt (I) ein bestimmter Stickstoffgehalt eingestellt wurde, gelingt es in Schritt (J) des erfindungsgemäßen Verfahrens, in einem Durchgang eine dickere und gleichmäßigere Isolationsschicht aufzubringen. Die vorliegende Erfindung betrifft daher bevorzugt das erfindungsgemäße Verfahren, wobei in Schritt (J) eine Isolationsschicht in einem einzigen Durchgang aufgetragen wird, und dadurch weiter bevorzugt eine Zugspannung der Isolationsschicht nach Stoney-Formel von mindestens 6 MPa, normiert auf eine Materialdicke von 0,30 mm, erhalten wird.The optional step (J) of the method according to the invention comprises applying an insulating layer to the surface of the cold strip having the forsterite layer. Suitable materials which can act as an insulating layer are, for example, phosphates, silicates or mixtures thereof. Corresponding processes are known per se to the person skilled in the art. Because a certain nitrogen content was set in the high-temperature treatment in step (I), it is possible in step (J) of the process according to the invention to apply a thicker and more uniform insulation layer in one pass. The present invention therefore preferably relates to the method according to the invention, wherein in step (J) an insulating layer is applied in a single pass, and thereby more preferably a tensile stress of the insulating layer according to Stoney formula of at least 6 MPa normalized to a material thickness of 0.30 mm, is obtained.

Des Weiteren kann das aus Schritt (J) des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltene Kaltband thermisch gerichtet werden. Entsprechende Verfahren hierzu sind dem Fachmann ebenfalls bekannt.Furthermore, the cold strip obtained from step (J) of the method according to the invention can be thermally directed. Corresponding methods for this purpose are likewise known to the person skilled in the art.

Der optionale Schritt (K) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst ein Schlussglühen des erfindungsgemäß hergestellten Kaltbands. In der so genannten „Spannungsarmglühung“ wird das Kaltband spannungsarm geglüht. Diese Schlussglühung kann vor oder nach der Konfektionierung des in der voranstehend beschriebenen Weise erzeugten Stahlflachprodukts zu den für die Weiterverarbeitung benötigten Zuschnitten erfolgen. Durch eine Schlussglühung, die nach dem Abteilen der Zuschnitte durchgeführt wird, können die im Zuge des Abteilvorgangs entstandenen zusätzlichen Spannungen abgebaut werden.The optional step (K) of the process according to the invention comprises a final annealing of the cold strip according to the invention. In the so-called "stress relief annealing", the cold strip is stress relieved. This final annealing can be carried out before or after the assembly of the steel flat product produced in the manner described above into the blanks required for further processing. Through a final annealing, which is carried out after the blanks of the blanks, the additional stresses incurred in the course of the Abteilvorgangs can be reduced.

Das erfindungsgemäße kornorientierte Elektroband zeichnet sich dadurch aus, dass es niedrige Ummagnetisierungsverluste und eine vorteilhafte Oberflächenbeschaffenheit, die eine gleichmäßige und dicke Auftragung der Isolationsschicht zulässt, aufweist. Bei dem erfindungsgemäßen kornorientierten Elektroband kann eine Isolation mit einer Zugspannung der Isolationsschicht nach Stoney-Formel von mindestens 6 MPa, normiert auf eine Materialdicke von 0,30 mm, mit einfacher Auftragung erreicht werden. Dies ist laut Stand der Technik nur mit mehrfacher Auftragung möglich wäre, wie beispielsweise in DE 10 2010 038 038 beschrieben. Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch ein kornorientiertes Elektroband, herstellbar durch das erfindungsgemäße Verfahren.The grain-oriented electrical strip according to the invention is characterized in that it has low core losses and an advantageous surface finish which permits a uniform and thick application of the insulation layer. In the grain-oriented electrical steel of the present invention, insulation with a tensile stress of the insulation layer of Stoney's formula of at least 6 MPa normalized to a material thickness of 0.30 mm can be achieved with simple application. This is possible according to the prior art only with multiple application, such as in DE 10 2010 038 038 described. The present invention therefore also relates to a grain-oriented electrical steel, producible by the method according to the invention.

Die vorliegende Erfindung betrifft bevorzugt das erfindungsgemäße, kornorientierte Elektroband, wobei während seiner Herstellung eine Hochtemperaturglühung in einem Temperaturbereich von 700 bis 900 °C erfolgt und das Elektroband während dieser Hochtemperaturglühung einen Stickstoffgehalt N aufweist, der sich nach folgender Gleichung (1) bemisst: ${Al}_{sl} * (14 / 27) < N < 2 / 3 * {Al}_{sl} (14 / 27)$

worin

The present invention preferably relates to the grain-oriented electrical strip according to the invention, wherein a high-temperature annealing is carried out during its production in a temperature range from 700 to 900 ° C. and the electrical strip during this high-temperature annealing has a nitrogen content N which is calculated according to the following equation (1):

{al}_{sl} * (14 / 27) < N < 2 / 3 * {al}_{sl} (14 / 27)

wherein

Das erfindungsgemäß bevorzugte kornorientierte Elektroband wird während seiner Herstellung bevorzugt einer Hochtemperaturglühung unterworfen. Bei dieser Hochtemperaturglühung muss erfindungsgemäß darauf geachtet werden, dass in einem Temperaturbereich von 700 bis 900 °C das Elektroband einen Stickstoffgehalt gemäß Gleichung (1) aufweist. Dadurch erhält das erfindungsgemäße Elektroband überraschende technische Eigenschaften. Beispielsweise weist das erfindungsgemäße kornorientierte Elektroband einen Glasfilm (Magnesiumsilikat-Schicht) mit einer vorteilhaften Oberflächenbeschaffenheit auf, die eine gleichmäßigere und dickere Auftragung der Isolationsschicht zulässt, so dass es mit dem erfindungsgemäßen kornorientierten Elektroband möglich ist eine Isolation mit einer Zugspannung der Isolationsschicht nach Stoney-Formel von mindestens 6 MPa, normiert auf eine Materialdicke von 0,30 mm, mit einfacher Auftragung zu erreichen.The grain-oriented electrical strip preferred according to the invention is preferably subjected to high-temperature annealing during its production. In this Hochtemperaturglühung must according to the invention Care must be taken that in a temperature range of 700 to 900 ° C, the electrical steel has a nitrogen content according to equation (1). As a result, the electrical steel according to the invention receives surprising technical properties. For example, the grain-oriented electrical strip according to the invention has a glass film (magnesium silicate layer) with an advantageous surface finish, which allows a more uniform and thicker application of the insulation layer, so that it is possible with the grain-oriented electrical strip according to the invention isolation with a tensile stress of the insulating layer according to Stoney formula of at least 6 MPa, normalized to a material thickness of 0.30 mm, with simple application.

Bevorzugt weist das kornorientierte Elektroband gemäß der vorliegenden Erfindung eine Magnesiumsilikat-Schicht auf mindestens einer Oberfläche auf, wobei in einem DRIFT-Spektrum der Magnesiumsilikat-Schicht mindestens ein Peak im Bereich 960 bis 975 cm^-1 (A) und mindestens ein Peak im Bereich von 976 bis 990 cm^-1 vorliegen, wobei die Peakhöhe des mindestens einen Peaks im Bereich (A) höher ist als die Peakhöhe des mindestens einen Peaks im Bereich (B).The grain-oriented electrical strip according to the present invention preferably has a magnesium silicate layer on at least one surface, wherein in a DRIFT spectrum of the magnesium silicate layer at least one peak in the range 960 to 975 cm ^-1 (A) and at least one peak in the range of 976 to 990 cm ^-1 , wherein the peak height of the at least one peak in the region (A) is higher than the peak height of the at least one peak in the region (B).

Das so genannte DRIFT-Verfahren (Diffuse Reflexions-Fourier-Transformations-Infrarot-Spektroskopie) ist dem Fachmann an sich bekannt. Beim DRIFT-Verfahren wird ein IR-Lichtstrahl mittels Hohlspiegeln auf die Probenfläche gerichtet und das reflektierte Licht auch mittels Hohlspiegeln detektiert, siehe dazu beispielsweise Beasley et al., „Comparison of transmission FTIR, ATR and DRIFT sprecta“, Journal of Archeological Sience, Vol. 46, June 2014, Seiten 16 bis 2 ). Dies ermöglicht die Auswertung von tiefer gelegenen Oxidschichten und damit eine tiefergehende Analyse der Molekül-Anteile in der Oxidschicht.The so-called DRIFT method (Diffuse Reflection Fourier Transform Infrared Spectroscopy) is known per se to the person skilled in the art. In the DRIFT method, an IR light beam is directed onto the specimen surface by means of concave mirrors and the reflected light is also detected by means of concave mirrors, see for example Beasley et al., "Comparison of transmission FTIR, ATR and DRIFT sprecta", Journal of Archeological Science, Vol. 46, June 2014, pages 16 to 2 ). This allows the evaluation of deeper oxide layers and thus a deeper analysis of the molecular components in the oxide layer.

Das erfindungsgemäße Elektroband zeichnet sich bevorzugt dadurch aus, dass es eine Magnesiumsilikat-Schicht, d.h. eine so genannte Forsterit-Schicht, aufweist, die in einem DRIFT-Spektrum dieser Schicht wenigstens zwei Peaks aufweist, zum einen wenigstens ein Peak in einem Wellenzahlbereich von 960 bis 975 cm^-1 (Bereich (A)), und zum anderen wenigstens einen Peak in einem Wellenzahlbereich von 976 bis 990 cm^-1. Des Weiteren ist die Peakhöhe des mindestens einen Peaks im Bereich (A) höher als die Peakhöhe des mindestens einen Peaks im Bereich (B). Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet „höher“, dass der wenigstens eine Peak im Bereich (A) um mindestens 5 %, bevorzugt mindestens um 30%, höher ist als der wenigstens eine Peak im Bereich (B).The electrical steel strip according to the invention is preferably characterized in that it comprises a magnesium silicate layer, ie a so-called forsterite layer, which has at least two peaks in a DRIFT spectrum of this layer, at least one peak in a wavenumber range from 960 to 975 cm ^-1 (range (A)), and at least one peak in a wavenumber range of 976 to 990 cm ^-1 . Furthermore, the peak height of the at least one peak in the region (A) is higher than the peak height of the at least one peak in the region (B). In the context of the present invention, "higher" means that the at least one peak in the region (A) is higher by at least 5%, preferably at least 30%, than the at least one peak in the region (B).

Erfindungsgemäß weiter bevorzugt ist das Verhältnis der Peakhöhe des mindestens einen Peaks im Bereich (A) zu der Peakhöhe des mindestens einen Peaks im Bereich (B) größer 1,0, bevorzugt größer oder gleich 1,1, besonders bevorzugt größer oder gleich 1,3.According to the invention, the ratio of the peak height of the at least one peak in the region (A) to the peak height of the at least one peak in the region (B) is greater than 1.0, preferably greater than or equal to 1.1, particularly preferably greater than or equal to 1.3 ,

Das erfindungsgemäße Elektroband ist besonders geeignet, in Leistungstransformatoren, Verteilungstransformatoren, Kleintransformatoren oder in rotierenden elektrischen Maschinen eingesetzt zu werden.The electrical strip according to the invention is particularly suitable for use in power transformers, distribution transformers, small transformers or in rotating electrical machines.

Die vorliegende Erfindung betrifft daher des Weiteren die Verwendung eines erfindungsgemäßen kornorientierten Elektrobands in Leistungstransformatoren, Verteilungstransformatoren, Kleintransformatoren oder in rotierenden elektrischen Maschinen.The present invention therefore furthermore relates to the use of a grain-oriented electrical strip according to the invention in power transformers, distribution transformers, small transformers or in rotating electrical machines.

BeispieleExamples

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung.The following embodiments serve to illustrate the invention.

Es wurden erfindungsgemäße kornorientierte Elektrobänder 1 bis 14 durch die Schritte Erschmelzen einer Stahlschmelze, enthaltend die in Tabelle 1 angegebenen Legierungselemente, Vergießen der Stahlschmelze zu einer Dünnbramme, Warmwalzen der Dünnbramme bei einer Temperatur von 1050 °C zu einem Warmband, Haspeln des Warmbands bei einer Temperatur von 700 °C zu einem Coil, Kaltwalzen des Warmbands in 5 Schritten auf eine Dicke zwischen 0,23 und 0,3 mm, Glühen des Kaltbands bei einer Temperatur von 700 bis 900 °C gemäß den in Tabelle 2 angegebenen Verfahrensparametern. Anschließend wird eine Isolationsschicht aufgetragen.Grain-oriented electrical tapes 1 to 14 according to the present invention were obtained by the steps of melting a molten steel containing the alloying elements shown in Table 1, casting the molten steel into a thin slab, hot rolling the thin slab at a temperature of 1050 ° C. into a hot strip, and tumbling the hot strip at a temperature from 700 ° C to a coil, cold rolling the hot strip in 5 steps to a thickness between 0.23 and 0.3 mm, annealing the cold strip at a temperature of 700 to 900 ° C according to the process parameters given in Table 2. Subsequently, an insulating layer is applied.

Die Oberflächen der erhaltenen kornorientierten Elektrobänder wurden mittels DRIFT-Spektroskopie vermessen. Die Ergebnisse zu den Peaks bei 977 und 985 ppm sind in Tabelle 2 wiedergegeben. Des Weiteren wurden die Polarisierbarkeit bei 1,7 Tesla und die Zugspannung der Isolationsschicht nach der Stoney-Formel gemäß EP 2 022 874 A1 bestimmt. Auch diese Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben. Zum Vergleich wurden die Vergleichsbeispiel V15 bis V28 erstellt. Diese unterscheiden sich von den erfindungsgemäßen Beispielen dadurch, dass die Gleichungen (1) und (2) nicht erfüllt sind. Tabelle 1: Zusammensetzungen der eingesetzten Schmelzen, Rest jeweils Fe und unvermeidbare Verunreinigungen Nr, Si C Cu S Mn Cr P [%] [ppm] [ppm] [ppm] [%] [ppm] [ppm] 1 3,13 346 152 42 0,08 1314 668 2 3,10 472 184 119 0,27 646 680 3 2,97 387 76 78 0,12 367 530 4 3,32 344 107 36 0,31 2274 563 5 3,16 444 231 120 0,17 1346 555 6 3,30 335 149 40 0,23 685 308 7 3,12 329 86 35 0,09 1114 358 8 3,04 420 217 98 0,09 1711 501 9 3,12 336 241 80 0,34 1767 772 10 3,36 482 212 72 0,07 2262 428 11 3,31 312 86 93 0,20 1502 781 12 3,28 462 85 92 0,32 1611 496 13 3,02 399 224 69 0,09 629 553 14 3,47 377 178 43 0,34 2284 402 V15 3,34 375 228 67 0,08 1826 673 V16 3,42 425 189 54 0,08 1817 775 V17 3,07 387 244 54 0,09 2067 436 V18 3,04 492 135 46 0,22 1829 336 V19 3,25 375 116 56 0,16 1581 743 V20 3,04 324 169 94 0,24 1283 554 V21 3,44 449 81 55 0,06 1355 473 V22 3,07 382 70 69 0,31 1625 719 V23 2,91 429 167 104 0,23 1854 718 V24 3,36 497 226 77 0,33 2140 387 V25 3,30 387 52 68 0,21 967 610 V26 2,97 433 188 43 0,12 819 633 V27 3,05 353 194 104 0,14 668 489 V28 3,21 448 228 84 0,15 610 346 Tabelle 2: Ergebnisse: Nr. Al_sl [ppm] N(Schmelze) [ppm] DP [°C] N im Material nach Schritt (G) [ppm] N im Material in Schritt (I) bei 700 und 900 °C [ppm] Höhe des Peaks bei 985 cm^-1* Höhe des Peaks bei 977 cm^-1* Peakhöhe bei 977 cm^-1* - Peakhöhe bei 985 cm^-1* P1,7 [W/kg bei 50Hz] Zugspannung der Isolationsschicht [MPa] 1 263 119 37 151 136 0,318 0,322 0,003 0,72 8,4 2 272 91 74 206 141 0,393 0,395 0,002 0,70 7,6 3 292 95 54 171 139 0,291 0,334 0,044 0,72 8,2 4 317 79 113 162 133 0,326 0,347 0,022 0,68 8,6 5 269 89 69 193 96 0,264 0,463 0,200 0,74 7,4 6 282 126 57 216 142 0,225 0,353 0,128 0,75 7,6 7 276 117 39 155 118 0,392 0,429 0,037 0,73 7,9 8 287 73 92 129 143 0,358 0,446 0,088 0,85 8,2 9 297 107 70 133 118 0,321 0,406 0,084 0,83 8,9 10 297 116 59 135 126 0,339 0,479 0,141 0,84 7,2 11 266 108 32 155 93 0,298 0,389 0,091 0,95 7,6 12 294 75 42 207 119 0,342 0,388 0,046 0,98 7,9 13 309 81 60 186 155 0,348 0,409 0,061 0,94 8,5 14 284 108 45 197 131 0,352 0,528 0,175 0,67 8,1 V15 278 113 31 273 55 0,381 0,276 -0,105 0,85 5,7 V16 282 117 62 277 77 0,231 0,134 -0,097 0,86 5,6 V17 302 127 32 327 59 0,312 0,232 -0,079 0,87 5,4 V18 290 100 77 120 158 0,328 0,241 -0,087 0,86 5,8 V19 284 113 67 128 180 0,235 0,165 -0,070 0,83 5,4 V20 305 124 63 142 93 0,340 0,220 -0,120 0,81 5,6 V21 294 76 79 125 96 0,334 0,230 -0,104 0,82 5,7 V22 285 94 46 152 63 0,252 0,134 -0,118 0,97 5,8 V23 261 97 50 256 152 0,350 0,181 -0,170 0,94 5,4 V24 275 118 48 286 185 0,271 0,130 -0,141 0,96 5,6 V25 263 117 54 270 61 0,366 0,186 -0,180 1,10 5,9 V26 313 120 60 287 83 0,277 0,147 -0,130 1,06 5,7 V27 298 128 58 325 186 0,339 0,290 -0,049 1,12 5,8 V28 274 110 46 272 149 0,334 0,306 -0,028 1,34 5,7 V Vergleichsbeispiel * einheitenlos The surfaces of the obtained grain-oriented electrical tapes were measured by means of DRIFT spectroscopy. The results for the peaks at 977 and 985 ppm are shown in Table 2. Further, the polarizability at 1.7 Tesla and the tensile stress of the insulating layer were calculated according to the Stoney formula EP 2 022 874 A1 certainly. These results are also shown in Table 2. For comparison, Comparative Examples V15 to V28 were prepared. These differ from the examples according to the invention in that equations (1) and (2) are not satisfied. Table 1: Compositions of the melts used, remainder Fe and unavoidable impurities No, Si C Cu S Mn Cr P [%] [Ppm] [Ppm] [Ppm] [%] [Ppm] [Ppm] 1 3.13 346 152 42 0.08 1314 668 2 3.10 472 184 119 0.27 646 680 3 2.97 387 76 78 0.12 367 530 4 3.32 344 107 36 0.31 2274 563 5 3.16 444 231 120 0.17 1346 555 6 3.30 335 149 40 0.23 685 308 7 3.12 329 86 35 0.09 1114 358 8th 3.04 420 217 98 0.09 1711 501 9 3.12 336 241 80 0.34 1767 772 10 3.36 482 212 72 0.07 2262 428 11 3.31 312 86 93 0.20 1502 781 12 3.28 462 85 92 0.32 1611 496 13 3.02 399 224 69 0.09 629 553 14 3.47 377 178 43 0.34 2284 402 V15 3.34 375 228 67 0.08 1826 673 V16 3.42 425 189 54 0.08 1817 775 V17 3.07 387 244 54 0.09 2067 436 V18 3.04 492 135 46 0.22 1829 336 V19 3.25 375 116 56 0.16 1581 743 V20 3.04 324 169 94 0.24 1283 554 V21 3.44 449 81 55 0.06 1355 473 V22 3.07 382 70 69 0.31 1625 719 V23 2.91 429 167 104 0.23 1854 718 V24 3.36 497 226 77 0.33 2140 387 V25 3.30 387 52 68 0.21 967 610 V26 2.97 433 188 43 0.12 819 633 V27 3.05 353 194 104 0.14 668 489 V28 3.21 448 228 84 0.15 610 346 Table 2: Results: No. Al _sl [ppm] N (melt) [ppm] DP [° C] N in the material after step (G) [ppm] N in the material in step (I) at 700 and 900 ° C [ppm] Height of the peak at 985 cm ^{-1 *} Height of the peak at 977 cm ^{-1 *} Peak height at 977 cm ^{-1 *} - peak height at 985 cm ^{-1 *} P1.7 [W / kg at 50Hz] Tensile stress of the insulation layer [MPa] 1 263 119 37 151 136 0,318 0,322 0,003 0.72 8.4 2 272 91 74 206 141 0.393 0.395 0,002 0.70 7.6 3 292 95 54 171 139 0.291 0.334 0,044 0.72 8.2 4 317 79 113 162 133 0.326 0,347 0,022 0.68 8.6 5 269 89 69 193 96 0.264 0.463 0,200 0.74 7.4 6 282 126 57 216 142 0.225 0.353 0,128 0.75 7.6 7 276 117 39 155 118 0.392 0,429 0.037 0.73 7.9 8th 287 73 92 129 143 0.358 0.446 0.088 0.85 8.2 9 297 107 70 133 118 0.321 0.406 0.084 0.83 8.9 10 297 116 59 135 126 0,339 0.479 0.141 0.84 7.2 11 266 108 32 155 93 0,298 0.389 0.091 0.95 7.6 12 294 75 42 207 119 0.342 0.388 0.046 0.98 7.9 13 309 81 60 186 155 0.348 0.409 0,061 0.94 8.5 14 284 108 45 197 131 0.352 0.528 0,175 0.67 8.1 V15 278 113 31 273 55 0,381 0.276 -0.105 0.85 5.7 V16 282 117 62 277 77 0.231 0,134 -0.097 0.86 5.6 V17 302 127 32 327 59 0.312 0.232 -0.079 0.87 5.4 V18 290 100 77 120 158 0.328 0,241 -0.087 0.86 5.8 V19 284 113 67 128 180 0,235 0,165 -0.070 0.83 5.4 V20 305 124 63 142 93 0.340 0,220 -0.120 0.81 5.6 V21 294 76 79 125 96 0.334 0.230 -0.104 0.82 5.7 V22 285 94 46 152 63 0.252 0,134 -0.118 0.97 5.8 V23 261 97 50 256 152 0,350 0,181 -0.170 0.94 5.4 V24 275 118 48 286 185 0,271 0.130 -0.141 0.96 5.6 V25 263 117 54 270 61 0,366 0,186 -0.180 1.10 5.9 V26 313 120 60 287 83 0.277 0,147 -0.130 1.06 5.7 V27 298 128 58 325 186 0,339 0,290 -0.049 1.12 5.8 V28 274 110 46 272 149 0.334 0.306 -0.028 1.34 5.7 V Comparative example * no unit

Gewerbliche AnwendbarkeitIndustrial Applicability

Das erfindungsgemäße Elektroband kann in Leistungstransformatoren, Verteilungstransformatoren, Kleintransformatoren oder in rotierenden elektrischen Maschineneingesetzt werden.The electrical strip according to the invention can be used in power transformers, distribution transformers, small transformers or in rotating electrical machines.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1025268 B1 [0003]EP 1025268 B1 [0003]
WO 2017/037019 A1 [0004]WO 2017/037019 A1 [0004]
EP 1752548 A1 [0005]EP 1752548 A1 [0005]
EP 1752549 A1 [0005]EP 1752549 A1 [0005]
DE 102010038038 [0043, 0054]DE 102010038038 [0043, 0054]
EP 2022874 A1 [0044, 0065]EP 2022874 A1 [0044, 0065]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Beasley et al., „Comparison of transmission FTIR, ATR and DRIFT sprecta“, Journal of Archeological Sience, Vol. 46, June 2014, Seiten 16 bis 2 [0058]Beasley et al., "Comparison of transmission FTIR, ATR and DRIFT sprecta", Journal of Archeological Science, Vol. 46, June 2014, pages 16 to 2 [0058]

Claims

Kornorientiertes Elektroband, dadurch gekennzeichnet, dass während seiner Herstellung ein Entkohlungsschritt durchgeführt wird, der bei einem Taupunkt DP erfolgt, der nach folgender Formel (1) eingestellt wird:

{Al}_{sl} / N (Schmelze) * 10 < DP < {Al}_{sl} N (Schmelze) * 30

wobei Al_sl Aluminiumgehalt (säurelöslich) in der Schmelze in ppm, N(Schmelze) Stickstoffgehalt in der Schmelze in ppm und DP Taupunkt in °C bedeuten.Grain-oriented electrical steel, characterized in that a decarburization step is carried out during its production, which takes place at a dew point DP, which is set according to the following formula (1):

{al}_{sl} / N (melt) * 10 < DP < {al}_{sl} N (melt) * 30

where Al _{sl means} aluminum content (acid-soluble) in the melt in ppm, N (melt) nitrogen content in the melt in ppm and DP dew point in ° C.

Elektroband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zugrunde liegende Stahlschmelze (jeweils in Gew.-%) 2,0 bis 4,0 Si, 0,010 bis 0,100 C, bis zu 0,065 Al und bis zu 0,02 N, sowie jeweils optional bis zu 0,5 Cu, bis zu 0,060 S und ebenso optional jeweils bis zu 0,3 Cr, Mn, Ni, Mo, P, As, Sn, Sb, Se, Te, B oder Bi, Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen enthält.Electrical tape after Claim 1 , characterized in that the underlying molten steel (each in wt .-%) 2.0 to 4.0 Si, 0.010 to 0.100 C, up to 0.065 Al and up to 0.02 N, and in each case optionally up to 0, 5 Cu, up to 0.060 S and also optionally up to 0.3 Cr, Mn, Ni, Mo, P, As, Sn, Sb, Se, Te, B or Bi, balance iron and unavoidable impurities.

Elektroband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es bei einfacher Auftragung einer Isolationsschicht eine Zugspannung der Isolationsschicht nach Stoney-Formel von mindestens 6 MPa, normiert auf eine Materialdicke von 0,30 mm, aufweist.Electrical tape after Claim 1 or 2 , characterized in that it has a tensile stress of the insulating layer according to Stoney formula of at least 6 MPa, normalized to a material thickness of 0.30 mm with simple application of an insulating layer.

Elektroband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Magnesiumsilikat-Schicht auf mindestens einer Oberfläche aufweist, wobei in einem DRIFT-Spektrum der Magnesiumsilikat-Schicht mindestens ein Peak im Bereich 960 bis 975 cm^-1 (A) und mindestens ein Peak im Bereich von 976 bis 990 cm^-1 vorliegen, wobei die Peakhöhe des mindestens einen Peaks im Bereich (A) höher ist als die Peakhöhe des mindestens einen Peaks im Bereich (B).Electrical steel after one of the Claims 1 to 3 , characterized in that it comprises a magnesium silicate layer on at least one surface, wherein in a DRIFT spectrum of the magnesium silicate layer at least one peak in the range 960 to 975 cm ^-1 (A) and at least one peak in the range of 976 to 990 cm ^-1 , wherein the peak height of the at least one peak in the region (A) is higher than the peak height of the at least one peak in the region (B).

Verfahren zur Herstellung eines kornorientierten Elektrobands mindestens umfassend die folgenden Schritte: (A) Erschmelzen einer Stahlschmelze, die (jeweils in Gew.-%) 2,0 bis 4,0 Si, 0,010 bis 0,100 C, bis zu 0,065 Al und bis zu 0,02 N, sowie jeweils optional bis zu 0,5 Cu, bis zu 0,060 S und ebenso optional jeweils bis zu 0,3 Cr, Mn, Ni, Mo, P, As, Sn, Sb, Se, Te, B oder Bi, Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen enthält, (B) Vergießen der Stahlschmelze zu einem Vormaterial, beispielsweise zu einer Bramme, Dünnbramme oder einem gegossenen Band, (C) Warmwalzen des Vormaterials zu einem Warmband, (D) Haspeln des Warmbands zu einem Coil, (E) optionales Glühen des Warmbands (F) Kaltwalzen des Warmbands in einem oder mehreren Kaltwalzschritten zu einem Kaltband, (G) Glühen des Kaltbands aus Schritt (F) bei einer Temperatur von 700 bis 900 °C, (H) optionaler Auftrag einer Glühseparatorschicht auf wenigstens eine Oberfläche des Kaltbands aus Schritt (G), (I) Hochtemperaturglühen des gegebenenfalls mit dem Glühseparator beschichteten Kaltbands bei einer Temperatur von 700 bis 900 °C unter Ausbildung einer Forsterit-Schicht auf der Oberfläche des geglühten Kaltbands, (J) optionaler Auftrag einer Isolierschicht auf die die Forsterit-Schicht aufweisende Oberfläche des Kaltbands, und (K) optionales Schlussglühen des Kaltbands dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (G) bei einem Taupunkt DP erfolgt, der nach folgender Formel (1) eingestellt wird:

{Al}_{sl} / N (Schmelze) * 10 < DP < {Al}_{sl} N / (Schmelze) * 30

wobei Al_sl Aluminiumgehalt (säurelöslich) in der Schmelze in ppm, N(Schmelze) Stickstoffgehalt in der Schmelze in ppm und DP Taupunkt in °C bedeuten.A process for producing a grain oriented electrical steel strip, comprising at least the following steps: (A) melting a molten steel containing (in wt%) 2.0 to 4.0 Si, 0.010 to 0.100 C, up to 0.065 Al and up to 0 , 02 N, and each optionally up to 0.5 Cu, up to 0.060 S and also optionally up to 0.3 Cr, Mn, Ni, Mo, P, As, Sn, Sb, Se, Te, B or Bi The remainder contains iron and unavoidable impurities, (B) pouring the molten steel into a starting material, for example into a slab, thin slab or a cast strip, (C) hot-rolling the starting material into a hot strip, (D) winding the hot strip into a coil, ( E) optional annealing of the hot strip (F) cold rolling of the hot strip in one or more cold rolling steps to a cold strip, (G) annealing of the cold strip of step (F) at a temperature of 700 to 900 ° C, (H) optional application of an annealing separator layer at least one surface of the cold strip of step (G), (I) high temperature optionally the annealing separator coated cold strip at a temperature of 700 to 900 ° C to form a forsterite layer on the surface of the annealed cold strip, (J) optional application of an insulating layer on the forsterite layer having surface of the cold strip, and ( K) optional final annealing of the cold strip, characterized in that step (G) takes place at a dew point DP, which is set according to the following formula (1):

{al}_{sl} / N (melt) * 10 < DP < {al}_{sl} N / (melt) * 30

Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumgehalt Al_sl bei 100 bis 650 ppm, bevorzugt bei 150 bis 550 ppm, besonders bevorzugt bei 200 bis 400 ppm.Method according to Claim 5 , characterized in that the aluminum _content Al _sl at 100 to 650 ppm, preferably at 150 to 550 ppm, more preferably at 200 to 400 ppm.

Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stickstoffgehalt N(Schmelze) bei 20 bis 200 ppm, bevorzugt bei 40 bis 150 ppm, besonders bevorzugt bei 60 bis 120 ppm) liegt. Method according to Claim 5 or 6 , characterized in that the nitrogen content N (melt) is 20 to 200 ppm, preferably 40 to 150 ppm, more preferably 60 to 120 ppm).

Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (G) bei einem Taupunkt DP von 20 bis 90 °C, besonders bevorzugt 30 bis 70 °C, erfolgt.Method according to one of Claims 5 to 7 , characterized in that step (G) takes place at a dew point DP of 20 to 90 ° C, particularly preferably 30 to 70 ° C.

Kornorientiertes Elektroband, herstellbar durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8.Grain-oriented electrical steel, producible by the method according to one of Claims 5 to 8th ,

Verwendung eines kornorientierten Elektrobands nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 9 in Leistungstransformatoren, Verteilungstransformatoren, Kleintransformatoren oder in rotierenden elektrischen Maschinen.Use of a grain-oriented electrical tape according to one of Claims 1 to 4 or 9 in power transformers, distribution transformers, small transformers or in rotating electrical machines.