DE1483516C3

DE1483516C3 - Verfahren zur Erzeugung von Würfeltextur in Eisen-Silizium-Blechen

Info

Publication number: DE1483516C3
Application number: DE1483516A
Authority: DE
Inventors: John Jacob Pittsburgh Kramer; Robert H. Delmont Trapp; George G. Pittsburgh Wiener
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1964-10-21
Filing date: 1965-10-12
Publication date: 1974-10-24
Also published as: DE1483516A1; US3240638A; DE1483516B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung von Würfeltextur in Blechen aus Eisen-Silizium-Legierungen.

In dem nicht zum Stande der Technik gehörenden Hauptpatent 1 256 239 ist ein Verfahren zur Herstellung von Würfeltextur in Eisen-Silizium-Blechen angegeben; das durch die gemeinsame Anwendung folgender, an sich bekannter Maßnahmen gekennzeichnet ist:

a) Warmwalzen der Eiscn-Silizium-Lcgierung zu einem Blech von 1,01 bis 3,8 mm Dicke, wobei von einer Bramme ausgegangen wird, die 2 bis 7% Silizium, weniger als 0,015",<> Aluminium, bis 0,5%i Mangan, weniger als 0,01 "^ Stick-

stoff, bis 0,05 % Kohlenstoff, Rest F.isen mit geringen Verunreinigungen enthält;

b) Glühen des warmgewalzten Bleches in einer nichtoxydierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 700 bis 1100° C;

c) ein ein- oder mehrmaliges Kaltwalzen des Bleches auf eine Enddicke von 0,12 bis 0,5 mm;
d) Zwischenglühungen des Bleches zwischen den Kaltwalzschritten bei einer Temperatur, die nicht über 1150'C liegt;

^ao e) Schlußglühen des kaltgewalzten Bleches, dessen Sauerstoffgehalt 0,0035% nicht überschreiten und dessen Schwefelgehalt zu Beginn der Schlußglühung 0,002 bis 0,03 % und während des Verlaufs der Schlußglühung nicht unter

0,0005 % betragen soll, wobei das kaltgewalzte Blech bei einer Temperatur von 1100 bis 1350⁰C in stark reduzierender Atmosphäre solcher Art geglüht wird, daß Oxyde an der Oberfläche des Bleches verschwinden, unter Ein-

halten einer solchen Glühdauer, bis eine im wesentlichen vollständige sekundäre Rekristallisation erzielt wird, in dem Sinne, daß wenigstens in 70 % des Blechvolumcns Würfeltextur erhalten wird.

Derartige Eisen-Silizium-Bleche mit Würfeltextur können in den verschiedensten elektrischen Geräten oder Maschinen verwendet werden.

Geräte dieser Art enthalten häufig aus Stanzteilen aufgebaute Magnetkreise, wobei der Magnetfluß in den Stanzteilen sowohl in der Walzrichtung des Bleches als auch senkrecht dazu verläuft. Um möglichst geringe Verluste in diesen Magnetkreisen zu haben, wird gefordert, daß in den beiden genannten Richtungen ein geringer magnetischer Widerstand gegeben sein soll. Eisen-Silizium-Lcgierungen mit Würfeltextur erfüllen die genannte Forderung, da diese Legierungen sowohl in der Walzrichtung des Bleches als auch quer dazu magnetische Vorzugsrichtungen besitzen.

Es sind bereits Verfahren zur Erzeugung von Würfeltextur in Eisen-Silizium-Legierungen bekannt. Hierzu sei auf die deutschen Auslegeschriften I 009 214, 1 029 845, 1 058 529, 1111225, 1 175 714 und 1 191 399 sowie auf die britische Patentschrift 961041 und die USA.-Patentschrift 3 147 157 hingewiesen.

Alle diese Verfahren umfassen ein einmaliges oder mehrmaliges Kaltwalzen von Eisen-Silizium-Blechen, gegebenenfalls mit Zwischenglühungen sowie eine abschließende Schlußglühung. Bei einigen dieser Verfahren werden vor dem Kaltwalzen noch Entkohlungs-, Rekristallisations- oder Reinigungsglühungen vorgenommen. Bei anderen folgen auf die Schlußglühung weitere Behandlungen, wie Abkühlung im Magnetfeld, oder die Schlußglühung wird in zwei Stufen durchgeführt mit zwischengeschaltetem Ätzen oder Polieren. Trotz des zum Teil erheblichen Aufwandes

an Arbcitsschrittcii ist die Reproduzierbarkeit der Höhe des nach den bekannten Verfahren erhaltenen Anteiles an Würfeltextur in den Eisen-Silizium-Blechen nicht voll befriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Reproduzierbarkeit eines hohen Prozentgehaltes an Würfeltextur und damit gegenüber dem Bekannten und dem Hauptpatcnt eine größere Sicherheit und Stetigkeit des Herstellungsverfahrens zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Verbesserung des im Hauptpatent 1 256 239 angegebenen Verfahrens zur Erzeugung von Würfeltextur in Eisen-Silizium-Blechcn der Verfornuingsgrad beim Kaltwalzen 50¹Vo und mehr beträgt, wenn das Kaltwalzen nur aus einer Stufe besteht, daß aber bei einem mehrstufigen Kaltwalzen der Verformungsgrad in jeder Stufe 30 % und mehr beträgt, daß die Zwischenglühungen zwischen den Kaltwalzstufen bei Temperaturen bis zu 1300⁰C durchgeführt werden und daß schließlich der Schwefelgehalt des Bleches zu Beginn der Sekundärrekristallisation, die im Verlaufe der bei 1100 bis 1400° C durchgeführten Schlußglühung eintritt, auf einen Betrag von 0,3 bis 6 ppm eingestellt wird.

Für die Ausbildung der Würfeltextur hat es sich ferner als zweckmäßig erwiesen, daß wenigstens eine der Zwischenglühungen zwischen den Kaltwalzschritten als entkohlende Glühung in feuchter Wasserstoffatmosphäre durchgeführt wird.

Um den Einfluß des Schwefelgehaltes für das erfindungsgemäße Verfahren deutlich zu machen, wird in der Zeichnung in

A b b. 1 eine Kurve gezeigt, die die Würfeltextur des Bleches in Abhängigkeit von dem in den Blechen enthaltenen Schwefelgehalt angibt. Auf der Abszisse der graphischen Darstellung ist der im Blech enthaltene Schwefel in Gewichtsprozent und auf der Ordinate der Prozentgehalt der erzielten Würfeltextur aufgetragen. Ferner ist in

Abb.2 ein Blockschema der Arbeitsschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.

Nach den Untersuchungen der Anmelderin ist das sekundäre Würfelkornwachstum in den Eisen-Silizium-Blechen während der Schlußglühung in erster Linie von dem Schwefelgehalt abhängig und erst in zweiter Linie vom Sauerstoffgehalt. Je geringer der Sauerstoffgehalt ist, desto schneller wachsen die Würfellagekörner. Im allgemeinen wird bei Blechen über 0,125 mm Dicke das Würfelkornwachstum stark behindert, wenn der Sauerstoffgehalt über 35 ppm

ίο beträgt. Für einzelne Bleche, einzelne Stanzteile oder fortlaufende S'reifen kann die erlaubte obere Grenze des Ο.,-Gehaltes etwas höher sein, jedoch soll der Sauerstoffgehalt zu der Zeit, wenn die Schlußglühung eingeleitet wird, auch beim Glühen von Einzelblechen 50 ppm nicht überschreiten.

Der Kohlenstoffgehalt des Bleches unmittelbar vor der Schlußglühung soll nicht mehr als 0,01% betragen und vorzugsweise unter 0,005 % liegen. Demgegenüber kann die Legierung in Block- oder Platten-

ao form einen Kohlenstoffgehalt bis zu 0,05% aufweisen.

Beim Glühen der Bleche in Bunden oder im Stapel sind die Bleche zweckmäßigerweise durch ein inertes, anorganisches, hitzebeständiges Material voneinander zu trennen. Ein feinverteiltes Pulver aus Aluminiumoxyd, Zirkonoxyd oder hochreine, wasserstofffreie Magnesia ergeben gute Resultate. Das hitzebeständige Material sollte durch Kalzinieren bei hohen Temperaturen behandelt werden, so daß dieses Material während der Schlußglühung keine Feuchtigkeit, Sauerstoff oder andere schädliche Stoffe wie CO₂ od. ä. abgibt.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist einmal in der Gleichmäßigkeit des in den behandelten Bändern erzeugten Würfeltexturanteiles zu sehen und zum anderen in dem hohen Prozentgehalt der erzielten Würfeltextur und schließlich noch darin, daß eine gute Würfeltextur nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits unter Anwendung nur eines einzigen Kaltwalzschrittes und damit in vereinfachter Weise erreicht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung von Würfeltextur in Eisen-Silizium-Blechcn, bestehend aus folgenden Mai3nahmen:

a) Warmwalzen der Eisen-Silizium-Legierung zu einem Blech von 1,01 bis 3,8 mm Dicke, wobei von einer Bramme ausgegangen wird, die2 bis 7⁰Zu Silizium, weniger als 0,015"» Aluminium, bis 0,5 ^u/u Mangan, weniger als 0,01% Stickstoff, bis 0,05% Kohlenstoff, Rest Eisen mit geringen "Verunreinigungen enthält;

c) ein- oder mehrmaliges Kaltwalzen des Bleches auf eine Enddicke von 0,12 bis 0,5 mm;

d) Zwischenglühungen des Bleches zwischen den Kaltwalzschritten;

e) Schlußglühen des kaltgewalzten Bleches, dessen Sauerstoffgehalt 0,0035 % nicht überschreiten und dessen Schwefelgehalt zu Beginn und während des Verlaufes der Schlußglühung in bestimmten Grenzen gehalten wird, wobei das kaltgewalzte Blech in stark reduzierender Atmosphäre einer solchen Zusammensetzung geglüht wird, daß Oxyde an der Oberfläche des Bleches verschwinden, unter Einhalten einer solchen Glühdauer, bis eine im wesentlichen vollständige sekundäre Rekristallisation erzielt wird nach Patent 1256 239, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsgrad beim Kaltwalzen 50 % und mehr beträgt, wenn das Kaltwalzen nur aus einer Stufe besteht, daß aber bei einem mehrstufigen Kaltwalzen der Verformungsgrad in jeder Stufe 30% und mehr beträgt, daß die Zwischenglühungen zwischen den Kaltwalzstufen bei Temperaturen bis zu 1300⁰C durchgeführt werden und daß schließlich der Schwcfelgehalt des Bleches zu Beginn der Sekundärrekristallisation, die im Verlaufe der bei 1100 bis 1400⁰C durchgeführten Schlußglühung eintritt, auf einen Betrag von 0,3 bis 6 ppm eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Schlußglühung einzelner Bleche, einzelner Stanzteile oder fortlaufender Streifen der Sauerstoffgehalt bis zu 0,005 % betragen kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Zwischenglühungen zwischen den Kaltwalzschritten als entkohlende Glühung in feuchter Wasserstoffatmosphäre durchgeführt wird.