DE1900040C3 - Magnetic sheet made of oriented or non-oriented silicon steel material with a heat-resistant and insulating coating and process for its manufacture - Google Patents

Description

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zen des Materials entstehen und die allgemein als Walzwerkglasüberzüge bezeichnet werden. Es handelt sich dabei um solche Oberzüge, die durch die Umsetzung zwischen Magnesium- oder Calciumverbindungen mit Siliciumdioxid gebildet werden, das wenigstens teilweise aus der Oxydation von Silicium in dem Siliciumstahlmaterial stammt. Solche Walzwerkglasüberzüge können noch weitere inerte oder reaktionsfähige Bestandteile enthalten. Die Bildung solcher Walzwerkglasüberzüge auf Stahloberflächen ist beispielsweise in den US-Patentschriften 23 85 332, 33 33 991,33 33 992 und 33 33 993 beschrieben.zen of the material and which are commonly referred to as rolling mill glass coatings. It deals These cover layers that are created by the conversion between magnesium or calcium compounds are formed with silicon dioxide, which at least in part from the oxidation of silicon in comes from the silicon steel material. Such rolling mill glass coatings can also contain other inert or reactive ones Contain ingredients. The formation of such rolling mill glass coatings on steel surfaces is an example in U.S. Patents 2,385,332, 33 33 991, 33 33 992, and 33 33 993.

In der US-Patentschrift 23 54 123 ist angegeben, daß ein Siliciumdioxidzusätze enthaltender Magnesiumoxid-Glühseparator auf voroxydierte Siliciumeisenbleuv materialien aufgebracht werden kann. Aus der US-Patentschrift 23 94 047 ist es bereits bekannt, daß ein Oxydationsmittel, wie z. B. Calciumhydroxid oder ein Metallcarbonat- oder -hydroxid, einem Siliciumdioxid enthaltenden Magnesiumoxid-Glühseparator zugesetzt werden kasn, so daß der Siliciumstahl vorher nichi oxydiert zu werden braucht. In den genannten Patentschriften werden verschiedene Möglichkeiten diskutiert. Walzwerkglasüberziige auf die Oberflächen von magnetischen eisenhaltigen Materialien aufzubringen. In US Pat. No. 2,354,123 it is indicated that an annealing magnesia separator containing silicon dioxide additives on pre-oxidized silicon iron bleuv materials can be applied. From US Patent 23 94 047 it is already known that a Oxidizing agents, such as. B. calcium hydroxide or a metal carbonate or hydroxide, a silicon dioxide containing magnesium oxide annealing separator can be added so that the silicon steel is not previously needs to be oxidized. Various possibilities are presented in the patents mentioned discussed. To apply rolling mill glass coatings to the surfaces of magnetic ferrous materials.

Siliciumstähle, die mit Glasuberzügen des vorstehend beschriebenen Typs versehen sind, haben unter normalen Umständen ausreichende isolierende Eigenschaften. Ihre magnetischen Eigenschaften können jedoch durch die erforderlichen Glühungen, insbesondere durch die an die Schlußglühung sich anschließenden Entspannurigsglühungcn bei den Transformatorhersteliern, erheblich beeinträchtig, werden. Oft werden diese Glühungen in Atmosphären und unter solchen Verfahrensbedingungen durchgeführt, die eine Oxydation und eine Aufkohlung begünstigen. Außerdem haben die bisher aufgebrachten Walzwerkglasüberzüge nicht immer eine gleichmäßige Dicke, so daß im Anschluß an die durchgeführten Glühungen häufig ein unerwünsch ter Oxidzunder sowie eine innere Oxydation von Silicium unterhalb der Oberfläche auftritt. Als Folge von Kohlenstoffaufnahme treten häufig auch Kernverluste und andere Verschlechterungen der magnetischen Eigenschaften (manchmal auch als magnetisches Altern bezeichnet) auf.Silicon steels which are provided with glass coatings of the type described above have under sufficient insulating properties under normal circumstances. Their magnetic properties can however, through the required annealing, in particular through the subsequent annealing Stress relieving annealing at the transformer manufacturers, significantly impaired. Often these anneals are carried out in atmospheres and under such process conditions carried out, which favor oxidation and carburization. They also have Rolling mill glass coatings previously applied are not always uniform in thickness, so that following the annealing carried out often an undesirable oxide scale as well as an internal oxidation of Silicon occurs below the surface. Core losses also often occur as a result of carbon uptake and other deteriorations in magnetic properties (sometimes called magnetic aging labeled).

Andererseits werden die auf Magnetbleche aus orientiertem oder nichtorientiertem Siliciumstahl aufgebrachten Phosphatüberzüge durch bestimmte reduzierende Atmosphären reduziert. Dabei entsteht dann freier Phosphoi, der den Stahl verunreinigt Ferner bildet sich metallisches Eisen, das die Beständigkeit des Überzugs beeinträchtigt. (In diesem Zusammenhang darf darauf hingewiesen werden, daß unter »Phosphatüberzügen« Überzüge aus Phosphorsäure mit oder ohne Metallphosphate, wie Magnesiumphosphat oder Aluminiumphosphat, zu verstehen sind.)On the other hand, they are applied to magnetic sheets made of oriented or non-oriented silicon steel Phosphate coatings reduced by certain reducing atmospheres. This then arises Free Phosphoi, which contaminates the steel. Furthermore, metallic iron is formed, which increases the resistance of the Coating impaired. (In this context It may be pointed out that under "phosphate coatings" coatings made of phosphoric acid with or without metal phosphates, such as magnesium phosphate or aluminum phosphate, are to be understood.)

Bis vor kurzem nahm man an, daß die bei der Durchführung von Entspannungsglühungen auftretenden magnetischen Verluste nicht allzusehr ins Gewicht fallen, weil die Anforderungen an solche Produkte bisher nicht sehr hoch waren. Auch schenkte man dem Einfluß der Glühungen auf die Magnetostriktion keine allzu große Aufmerksamkeit. Man nahm bisher auch an, daß der Rauschfaktor in Transformatoren od. dgl. keine große Bedeutung besitzt. In den let/ten Jahren sind jedoch die Anforderungen, die an solche Produkte gestellt werden, beträchtlich gestiegen, wodurch auch die Anforderungen an die Glasüberzüge erhöht stiegen, so daß diese heute nicht nur ausreichende isolierende Eigenschaften, sondern auch ausreichende Schutzeigenschaften aufweisen müssen und die magnetischen Eigenschaften von Siliciumstahlblechen nicht beeinträchtigen, wenn möglich sogar verbessern sollen. Aus der bekanntgemachten deutschen Patentanmeldung D 21 475 IVc/48c ist es bereits bekannt, zum Aufbringen von Schutz- oder Isolierüberzügen auf MagnetblecheUntil recently it was assumed that the stress relieving anneals would occur magnetic losses do not matter too much because of the demands on such products have not been very high so far. The influence of annealing on magnetostriction was also given no consideration too much attention. It has hitherto also been assumed that the noise factor in transformers or the like does not has great importance. In the last few years however, the requirements that are placed on such products have increased considerably, thereby also the demands on the glass coatings increased, so that these are not only sufficiently insulating today Properties, but also must have adequate protective properties and the magnetic The properties of silicon steel sheets should not be impaired, and if possible should even be improved. Out the published German patent application D 21 475 IVc / 48c it is already known to apply of protective or insulating coatings on magnetic sheets

ίο wäßrige Natriumsilikatlösungen (Wasse.glaslösungen) einer bestimmten Dichte zu verwenden und sie nach di-m Trocknen bei Temperaturen bis zu 200⁰C bei Temperaturen bis zu 800⁰C zu glühen. Auf diese Weise wird die Wasserglasschicht direkt auf das unbeschichtete Magnetblech aufgebracht. Aus der US-Patentschrift 32 14 302 ist es außerdem bereits bekannt, eine wäßrige Lösung eines Natriumsilikats in Form einer Schicht auf eine Metalloberfläche aufzubringen und nach dem Erhitzen auf eine Temperatur zwischen 300 und 1200 C diese mit einem öwertiges Chrom enthaltenden Phosphatierungsüberzug zu versehen, der ebenfalls auf eine Temperatur zwischen 300 und 1200"C erhitzt wird. Es hat sich nun aber gezeigt, daß Natriumsilikatglasüberzüge, auch wenn diese noch einen zusätzlichen Phosphcti?n;ngsüberzug aufweisen, die unerwünschte Verw^;ftp>-"ri^ und damit die Beeinträchtigung des Aussenens der Stahloberfläche nicht verhindern können.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Magnetblech aus einem orientierten oder nichtorientierten Siliciumstahlmateriai anzugeben, das einen wärmebeständigen und isolierenden Überzug aufweist, der das Siliciumstahlmaterial gegen äußere mechanische und chemische Einflüsse schützt, ohne daß seine magnetischen Eigenschäften dadurch beeinträchtigt werdenίο aqueous sodium silicate solutions (Wasse.glaslösungen) of a certain density and to use it to glow by di-m-drying at temperatures up to 200 ⁰ C at temperatures up to 800 ⁰ C. In this way, the waterglass layer is applied directly to the uncoated magnetic sheet. From US Pat. No. 32 14 302 it is also already known to apply an aqueous solution of a sodium silicate in the form of a layer to a metal surface and, after heating to a temperature between 300 and 1200 C, to provide this with a phosphating coating containing δ-chromium, the "heated C. It has now been found that sodium silicate glass coatings, even if they n still an additional Phosphcti; have ngsüberzug that unwanted ^EXP; ftp>.? -" also to a temperature between 300 and 1200 r ^ and the impairment the outside of the steel surface cannot prevent.
The object of the invention is therefore to provide a magnetic sheet made of an oriented or non-oriented silicon steel material which has a heat-resistant and insulating coating which protects the silicon steel material against external mechanical and chemical influences without its magnetic properties being impaired

Gegenstand der Erfindung ist ein Magnetblech aus orientiertem oder nichtorientiertem Siliciumstahlmaterial mit einem wärmebeständigen und isolierenden Überzug auf Basis einer '-."jlzwerkglasschicht oder einer Phosphatierungsschicht, die gegebenenfalls auf eine Walzwerkglasschicht aufgebracht ist. das dadurch gekennzeichnet ist. daß das überzogene Blech außer dem noch eine darauf aufgebrachte Kaliumsilikatglasschicht aufweist.The invention relates to a magnetic sheet made of oriented or non-oriented silicon steel material with a heat-resistant and insulating coating based on a '-. "jlzwerkglass layer or a phosphating layer, which is optionally applied to a rolling mill glass layer. that by it is marked. that the coated sheet metal also has a layer of potassium silicate glass applied to it having.

Das erfindungsgemäße Magnetblech wird durch den aufgebrachten zusätzlichen Kaliumsilikatglasüberzug nicht nur in hervorragender Weise gegen schädliche Einflüsse mechanischer und chemischer Art geschützt, sondern seine elektrischen und magnetischen Eigenschäften werden dadurch sogar noch verbessertThe magnetic sheet according to the invention is through the applied additional potassium silicate glass coating not only in an excellent way against harmful Mechanical and chemical influences protected, it actually improves its electrical and magnetic properties

Das erfindungsgemäße Produkt weist einen höheren elektrischen Widerstand, eine verbesserte Magnetostriktion, eine bessere Beständigkeit gegen Verunreinigungen oder magnetische Beeinträchtigungen sowie eine attraktivere Oberfläche auf als die bekannten Produkte, die nur einen Walzwerkglasüberzug oder nur einen Phosphatierungsüberzug oder beide aufweisen (vgl. die weiter unten folgenden Beispiele).The product according to the invention has a higher electrical resistance, improved magnetostriction, better resistance to contamination or magnetic deterioration as well a more attractive surface than the known products that only have a rolling mill glass coating or only have a phosphating coating or both (cf. the examples below).

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Magnetblech eine Schicht einer Dicke von 1.0 bis 5,0 μιη, vorzugsweise von 2,0 bis 3,0 μπι aufAccording to a preferred embodiment of the invention, the magnetic sheet has a layer of one thickness from 1.0 to 5.0 μm, preferably from 2.0 to 3.0 μm

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht der Glasüberzug auf dem Magnetblech aus einer Walzwerkglasschicht, einerAccording to a further preferred embodiment of the invention, the glass coating is on the Magnetic sheet made of a rolling mill glass layer, a

b<, Phosphatierungsschicht und einer Kaliumsilikatglasschicht in der angegebenen Reihenfolge. b <, phosphating layer and a potassium silicate glass layer in the order given.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Magnctbleches aus einemThe invention also relates to a method for producing a magnetic sheet from a

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orientierten oder nichtorientierten SiHciumstahlmaterial des vorstehend beschriebenen Typs, bei dem das Stahlmaterial heiß verformt, vom Zunder befreit, auf die Enddicke kaltgewalzt und einer Glühung unterzogen wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das mit einer Walzwerkglasschicht oder einer Phosphatierungsschicht, die gegebenenfalls auf eine Walzwerkglasschicht aufgebracht ist, überzogene Blech mit einer wäßrigen Lösung von Kaliumsilikat beschichtet und zur Bildung eines Kaliumsilikatglases auf eine Temperatur to oberhalb 538° C erhitzt wird.oriented or non-oriented silicon steel material of the type described above, in which the steel material is hot deformed, freed from scale, on the Final thickness is cold-rolled and subjected to annealing, which is characterized in that the with a Rolling mill glass layer or a phosphating layer, which is optionally applied to a rolling mill glass layer, coated sheet with a aqueous solution of potassium silicate and coated to form a potassium silicate glass to a temperature to is heated above 538 ° C.

Gemäß einer bevorzugten / usgescaitung der Erfindung wird das Materia' ■_■ ^r Lösung von Kaliumsilikat mit einem .J : Kaliumoxid-Verhältnis von 2 :1 bi ^; 'hichtet, und das beschichtete Material c- ,r, ^^weise auf eine Temperatur zwischen 538 und 899° C, insbesondere •zwischen 649 und 816° C, erhitzt.According to a preferred embodiment of the invention, the material is made up of a solution of potassium silicate having a: potassium oxide ratio of 2: 1 ^; 'hights, and the coated material c- , r, ^^ wise to a temperature between 538 and 899 ° C, especially • between 649 and 816 ° C, heated.

Die Erhitzung wird vorzugsweise an der Luft oder in einer Schutzatmosphäre durchgeführt, die aus Wasserstoff, Stickstoff, Mischungen aus diesen Gasen oder teilweise verbranntem Erdgas bestehtThe heating is preferably carried out in air or in a protective atmosphere consisting of hydrogen, Nitrogen, mixtures of these gases or partially burned natural gas

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird das Material vor der Beschichtung mit der Kaliumsilikatlösung einer Schnellbeizung unterzogenAccording to a further preferred embodiment, the material is prior to coating with the Potassium silicate solution subjected to rapid pickling

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden detaillierteren Beschreibung hervor.Other features and advantages of the invention will appear from the more detailed description that follows.

Erfindungsgernäß werden orientierte und nichtorientierte Siliciumstähle mit einem Kaliumsilikatglasüberzug versehen. Nachdem das magnetische Siliciumstahlmaterial auf seine Enddicke ausgewalzt, mit den gewünschten metallurgischen Eigenschaften und einem Walzwerkglasüberzug oder einem Phosphatüberzug oder mit zwei derartigen Überzügen versehen worden ist, wird es mit einer wäßrigen Lösung von Kaliumsilikat mit Siliciumdioxid : Kaliumoxid-Verhältnissen, wie sie nachstehend noch näher angegeben werden, beschichtet. Das so beschichtete Material kann anschließend in Bandform bei einer Temperatur von etwa 538 bis etwa 899° C in Luft oder in einer Schutzatmosphäre geg-iht werden, wobei ein zäher, isolierender und schützender Glasüberzug auf dem Material gebildet wird. Die Überziehungs- und Glühstufen können getrennte Verfahrensstufen bei der Herstellung des Endproduktes sein. Das Material kann aber auch mit der wäßrigen Lösung von Kaliumsilikat und unter Bildung eines Glases als Teil einer thermischen Glättungsglühung geglüht werden. Ferner können erfindungsgemäß die Beschichtungs- und Glühstufe nach dem thermischen Glättungsglühen durchgeführt werden.According to the invention, both oriented and non-oriented Silicon steels with a potassium silicate glass coating Mistake. After the magnetic silicon steel material is rolled out to its final thickness, with the desired metallurgical properties and a rolling mill glass coating or a phosphate coating or has been provided with two such coatings, it is coated with an aqueous solution of potassium silicate coated with silica: potassium oxide ratios as detailed below. The material so coated can then be in tape form at a temperature of about 538 to about 899 ° C in air or in a protective atmosphere, whereby a tough, insulating and protective Glass coating is formed on the material. The enrobing and annealing stages can be separate Be process stages in the manufacture of the end product. But the material can also with the aqueous Solution of potassium silicate and forming a glass as part of a thermal smoothing anneal to be annealed. Furthermore, according to the invention, the coating and annealing stage after the thermal Smoothing annealing can be carried out.

'n bekannter Weise können die erfindungsgemäß verwendeten Kaliumsilikatlösungen kleine Mengen -.11 Stabilisierungsmitteln enthalten, welche die Feuerber.tändigkel·: '.'"<ί Ηρπ Widerstand gegen einen chemischen Angriff des Überzugs erhöhen.In a known manner, the potassium silicate solutions used according to the invention can contain small amounts -.11 Contain stabilizing agents, which the fire resistance: '.' "<ί Ηρπ resistance to a chemical Increase the attack of the coating.

Die erfindungsgemäßen Kaliumsilikatglasüberzüge bestehen aus aufgebrachten Überzügen, die auf Siliciumstahl gebildet werden, nachdem das Material auf seine Enddicke ausgewalzt und mit den gewünschten metallurgischen Eigenschaften versehen worden ist. (,₀ Wie vorstehend erwähnt, wird das Kaliumsilikatglas auf einem Siliciumstahlmateria! gebildet, das bereits einen Walzwerkglas- und/oder einen Phosphatüberzug aufweist. De; Kaliumsilikatglasüberzug besitzt ein ausgezeichnetes I laftvermögen, das nur durch das Haftver- (_)<; mögen de.sdarr,iterliegenden Überzugs an der Unterlagebegrenzt ist.The potassium silicate glass coatings of the invention consist of applied coatings which are formed on silicon steel after the material has been rolled to its final thickness and provided with the desired metallurgical properties. (, ₀ As mentioned above, the potassium silicate glass formed on a silicon steel material, which has been a Walzwerkglas- and / or a phosphate coating De;!. Potassium silicate glass coating has an excellent I laftvermögen that only by the adhesion promoter _{() <;} like de. sdarr, iterical coating on the backing is limited.

Es wurde gefunden, daß Kaliumsilikat ein besonders geeigneter Überzug für Siliciumstähle ist, da es in Form einer Lösung aufgebracht werden kann, die in einfacher Weise zu handhaben ist. Diese Lösung kann bei Zimmertemperatur aufgebracht werden. Sie kann bei Temperaturen von 538 bis 899°C zu einem Glas mit einer ausreichenden Feuerbeständigkeit ohne Sieden gebrannt werden. Dabei erhält man ein zähes und sehr glattes Glas mit einem attraktiven Aussehen. Das auf diese Weise gebildete Kaliumsilikatglas hat einen Ausdehnungskoeffizienten, der kleiner als derjenige von Stahl ist, so daß eine Restspannung in dem Siliciumstahl zurückbleibt, wodurch entsprechend die Magnetostriktion und der Kcnverlust verbessert werden. Das Glas weist auch einen ausgezeichneten elektrischen spezifischen Widerstand auf.It has been found that potassium silicate is a particularly suitable coating for silicon steels because it is in shape a solution can be applied that is easy to handle. This solution can be used at Applied at room temperature. It can be made into a glass at temperatures of 538 to 899 ° C of sufficient fire resistance can be burned without boiling. You get a tough and very smooth glass with an attractive appearance. The potassium silicate glass formed in this way has a Expansion coefficient smaller than that of steel, so that a residual stress in the silicon steel remains, thereby improving magnetostriction and loss of muscle accordingly. The glass also has excellent electrical resistivity.

Bei der Durchführung der Erfindung werden Kaliumsilikate mit einem Siliciumdioxid : Kaliumoxid-Verhältnis von etwa 2 :1 bis etwa 2,5 : i und darüber bevorzugt. Kaliumsilikate mit einer stark kieselsäurehaltigen Zusammensetzung werd'.-n bevorzugt, da sie glasartige Überzüge mit einem hohcri Ausmaß an Feuerbeständigkeit bilden. Handelsübliche Materialien besitzen ein Gewichtsverhältnis von Siliciumdioxid zu Kaliumoxid von 2.50:1. Kaliumsilikate dieses Typs haben die besondere Eigenschaft, daß sie Gläser erzeugen, die nicht auswittern oder »ausblühen«.In practicing the invention, potassium silicates having a silica: potassium oxide ratio are used from about 2: 1 to about 2.5: i and above preferred. Potassium silicates with a strong silica Composition is preferred because it contains vitreous coatings with a high degree of fire resistance form. Commercially available materials have a weight ratio of silica to potassium oxide from 2.50: 1. Potassium silicates of this type have the special property that they produce glasses that do not weather or "bloom".

Natriumsilikate blühen beispielsweise aus ui i sind daher für die erfindungsgemäßen Zwecke ungeeignet. Eine wäßrige Lösung von Kaliumsilikat läßt sich in einfacher Weise auf ein Siliciumstahlband nach bekannten Verfahren aufbringen, beispielsweise durch Eintauchen, Aufsprühen, Aufrakeln, Aufwalzen oder nach anderen Verfahren, durch welche ein dünner und gleichmäßiger Überzug erzielt wird. Der Überzug wird vorzugsweise in einer Dicke aufgebracht, daß nach dem Brennen ein Glasüberzug mit einer Gesamtdicke einschließlich des sich darunter befindlichen Walzwerkglas- und/oder Phosphatüberzuges gebildet wird, die etwa 1,0 bis etwa 5.0 μίτι, vorzugsweise ;twa 2,0 bis etwa 3,0 μίτι. beträgt.Sodium silicates, for example, bloom from ui i are therefore unsuitable for the purposes according to the invention. An aqueous solution of potassium silicate can be applied in a simple manner to a silicon steel strip according to known methods Apply process, for example by dipping, spraying, knife coating, rolling or after other methods by which a thin and even coating is achieved. The coating will preferably applied in a thickness that, after firing, a glass coating with a total thickness including the rolling mill glass and / or phosphate coating underneath, which about 1.0 to about 5.0 μίτι, preferably; about 2.0 to about 3.0 μίτι. amounts to.

Kaliumsilikate sind in flüssiger oder fester Form im Handel erhältlich. Der Verdünnungsgrad ist nicht kritisch und hängt von verschiedenen Faktoren ab, beispielsweise von dem angewendeten Beschichtungsverfahren und der Temperatur, bei welcher die Aufbringung erfolgt. Befinden sich z. B. sowohl die Lösung als auch das Siliciumstahlband auf Zimmertemperatur und erfolgt die Aufbringung durch Aufwalzen, dann werden ausgezeichnete Ergebnisse mit einem Kaliumsilikat: Wasser-Verhältnis von etwa 1 :0,5 bis etwa 1 :6 erzielt.Potassium silicates are commercially available in liquid or solid form. The degree of dilution is not critical and depends on various factors, for example on the coating process used and the temperature at which the application takes place. Are there e.g. B. both the Solution as well as the silicon steel strip at room temperature and the application is carried out by rolling, then excellent results will be obtained with a potassium silicate: water ratio of about 1: 0.5 to scored about 1: 6.

Die Lösung kann schnell unter Bildung eines Glases gebrannt werden, falls ein derartiges Vorgehen im Rahrnon eines technischen Herstellungsverfahrens notwendig ist. Das Brennen ei fulgt vorzugsweise durch Glühen des Bandes in Luft oder in einer Schutzatmosphäre, wie beispielsweise einer Atmosphäre aus Sticks'off, Wasserstoff (oder Mischungen aus diesen Gasen) oder aus Gasen, die durch die teilweise Verbrennung von Erdgas erhalten werden. Ein Glas mit einer ausgezeichneten Qualität wird dann gebildet, wenn die Kaliumsilikatlösung Lei einer Temperatur von etwa 538 bis etwa 899'C und vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 649 bis etwa 816 C gebrannt wird. Wenn der Überzug nicht bei einer Temperatur von wenigstens 538°C gebrannt wird, dann hat das Cilas keine ausreichende Feuerbeständigkeit, wobei außerdem nicht die erforderlichen Spannungen in dem StahlThe solution can be quickly fired to form a glass, if such action is taken Rahrnon a technical manufacturing process is necessary. The firing egg preferably goes through Annealing the strip in air or in a protective atmosphere, such as an atmosphere Sticks'off, hydrogen (or mixtures of these gases) or from gases that pass through the partial Combustion of natural gas can be obtained. A glass with an excellent quality is then formed, when the potassium silicate solution lei a temperature of about 538 to about 899'C and preferably at a Firing temperatures of about 649 to about 816 C. If the coating is not at a temperature of If at least 538 ° C is burned, then the Cilas has inadequate fire resistance and also does not have the required stresses in the steel

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cr/eugt werden.cr / eughed.

Es wurde gefunden, daß der Überzug in zunehmendem Maße dauerhafter wird, wobei höhere Spannungen in dem Siliciumstahl nach dem Brennen erzielt werden, wenn die Lösung innerhalb des oberen Teils der vorstehend angegebenen Temperaturbereiche gebrannt wird. Es wurde ferner gefunden, daß diese Vorteile auch dann nicht vcrlorgengehen. wenn der Siliciumstahl einer anschließenden Entspannungsglühung unterzogen wird.It has been found that the coating becomes progressively more durable with higher stresses in which silicon steel can be obtained after firing, when the solution is fired within the upper part of the temperature ranges given above will. It has also been found that these advantages are not lost. when the silicon steel is one is then subjected to stress-relieving annealing.

Wird das Brennen bei Temperaturen oberhalb etwa 899 C" durchgeführt, dann besitzt der Siliciumstahl eine größere Anfälligkeit gegenüber magnetischer Zerstörung Bei derartig hohen Temperaturen wird die l'e<.iigkcit des Siliiuinistahls herabgesetzt, wobei es schwierig wird, das Hand wahrend des Brcnnglüheris zu h.iM'lhabeii ohne eine /w große Sp.innung auf das Bund .itis/ii'iberi If the firing is carried out at temperatures above about 899 ° C., the silicon steel is more susceptible to magnetic destruction. At such high temperatures, the strength of the silicon steel is reduced, making it difficult to hold the hand during the annealing process .iM'lhabeii without a / w big guild on the bundle .itis / ii'iberi

Bei der Durchführung von normalen Bandgluhiingen kann die /eil. wahrend welcher die Temperatur einwirken gebissen wird, von (I bis etwa 3 MinutL-n schwanken. Die ßundgeschv. indigkeit betragt gewöhnlich eiwa 7.^ri m pro Minute oder darüber, und /war je nafli der Lange des Ofens sowie in Abhängigkeit von anderen I aktoren. wie beispielsweise der Bandbreite und dicke und der OfcntemperaturWhen performing normal strip annealing, the / urgent. during which the temperature is bitten act vary from (I-n to about 3 MinutL. The ßundgeschv. indigkeit usually amounts Eiwa 7. ^r i m per minute or more, and / ever was the length nafli of the furnace as well as depending on other I actuators, such as the bandwidth and thickness and the oven temperature

Der erfindungsgemaße Glasuber/ug verleiht dem I nterlagenmetall wahrend der Entspannungsglühungen ΙΊ sihädlichen Atmosphären, beispielsweise feuchten. .!■ι", irgendwelchen Gasen bestehenden Atmosphären ι ider feuchten oder trockenen Atmosphären aus ex'iihermen Gasen, einen ausgezeichneten Schutz. .'Visgc/e-ichnete Ergebnisse werden erzielt, wenn das K.iliumsilikatglas auf die Oberflächen eines Siliciumsiahlmaterials aufgebracht wird, das eine Schicht aus Wal/werkglas oder einen Phosphatüberzug besitzt und anschließend einer Fntspannungsglühung in einer trockenen Atmosnhäre aus 90% Stickstoff und 10% Wasserstoff unterzogen wird.The inventive glass cover / ug gives the Interlayer metal during the stress relief annealing ΙΊ Harmful atmospheres, for example damp. .! ■ ι ", any gas atmosphere ι Ider humid or dry atmospheres from ex'iihermen gases, an excellent protection. .'Visgc / e-calculated results are achieved if the Silicon silicate glass on the surfaces of a silicon steel material is applied, which has a layer of rolling glass or a phosphate coating and followed by a relaxation annealing in a dry atmosphere of 90% nitrogen and 10% Is subjected to hydrogen.

Soll der erfindungsgemäße Kaliumsilikatglasüberzug auf ein Siliciumstahlmaterial mit einem Walzwerkglasüberzug auf seinen Oberflächen aufgebracht werden, dann wird der Walzwerkglasüberzug während der abschließenden Glühung gebildet, während welcher die gewünschte Kornorientierung auftritt. Ein Überschuß an Glühseparator wird durch Abkratzen od. dgl. entfernt, wobei nur das Walzwerkglas auf den Materialoberflächen zurückbleibt. Das Material wird anschließend vorzugsweise (jedoch nicht notwendigerweise) einer Schnellbeizung vor der Aufbringung der Kaliumsilikatlösung unterzogen.Is the potassium silicate glass coating according to the invention on a silicon steel material with a rolling mill glass coating are applied to its surfaces, then the mill glass coating is applied during the final annealing, during which the desired grain orientation occurs. An excess on annealing separator is removed by scraping or the like, with only the rolling mill glass on the Material surfaces are left behind. The material is then preferably (but not necessarily) subjected to rapid pickling prior to application of the potassium silicate solution.

Soll der erfindungsgemaße Silikatglasüberzug auf ein Siliciumstahlmaterial mit einem Phosphatüberzug aufgebracht werden, dann kann der Glühseparator vollständig entfernt werden; es kann auch überschüssiges Magnesiumoxid von dem Material abgekratzt oder abgebeizt werden, und zwar nach der abschließenden Glühung, während welcher die gewünschte Kornorientierung eintritt. Das Material wird dann mit einem Phosphatüberzug versehen, beispielsweise nach dem in der US-Patentschrift 25 01 846 beschriebenen Verfahren, worauf es mit Kaliumsilikat beschichtet wird.Should the inventive silicate glass coating on a Silicon steel material can be applied with a phosphate coating, then the annealing separator be completely removed; it can also scrape off excess magnesium oxide from the material or pickled, after the final annealing, during which the desired grain orientation entry. The material is then provided with a phosphate coating, for example according to the in the US patent 25 01 846 described method, whereupon it is coated with potassium silicate.

Tabelle IITable II

Die Aufbringung der Kaliumsilikatlösung sowie deren Brennen unter Bildung eines Glases können nach verschiedenen Methoden erfolgen. Beispielsweise können die Aufbringungsstufc sowie die Brennstufe getrennte und zusätzliche Stufen bei der Herstellung des Materials darstellen, nachdem der Walzwerkglas- und/oder Phosphatierungsüberzug in der vorstehend beschriebenen Weise auf Jas Material aufgebracht worden sind.The application of the potassium silicate solution and its Firing to form a glass can be done by various methods. For example, can the application stage and the firing stage are separate and additional stages in the manufacture of the Material represent after the rolling mill glass and / or phosphating coating in the above described way have been applied to Jas material.

ίο Andererseits ist es bei der Herstellung orientierter und nichtorientierter Siliciumstähle Oft üblich, das Material auf seine Enddicke zu bringen, wobei das Material die gewünschten metallurgischen Eigenschaften besitzt, und es einer thermischen Glättungsglühungίο On the other hand, it is more oriented in the production and non-oriented silicon steels Often common, that Bring the material to its final thickness, the material having the desired metallurgical properties and it has a thermal smoothing anneal

is zu unterziehen, so wie dies in den IJS-Patentschriften 3130 088 und 3161225 beschrieben ist. Da die thermischen Glältungsglühungen im allgemeinen innerhalb eines Temperaturbereiches durchgeführt werden, welcher dem vorstehend zum Brennen der Kaliumsilikatlosung unter Bildung eines Glase, beschriebenen ähnelt, ist es erfindungsgemäß auch möglich, die Kaliumsilikatlösung vor der thermischen Glättungsglühung aufzubringen und die Lösung während der thermischen Glättungsglühung zu brennen. Auch können erfindungsgemäß die Überziehungs- und Brennstufe zur Bildung des Silikatglases dan., durchgeführt werden, wenn das Material einer thermischen Glättungsbehandlung unterzogen worden ist.is to be subjected, as in the IJS patents 3130 088 and 3161225 is described. Since the thermal annealing generally within a temperature range can be carried out, which is the above for burning the potassium silicate solution with the formation of a glass similar to that described, it is also possible according to the invention to use the Apply potassium silicate solution before the thermal smoothing annealing and the solution during the thermal smoothing annealing. According to the invention, the coating and firing stage can also be used for the formation of the silicate glass dan., be carried out when the material undergoes a thermal smoothing treatment has been subjected.

D· folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.The following examples illustrate the invention.

Beispiel 1example 1

Proben aus einem Bund eines Siliciunstahlbandeö mit Goss-Textur und mit einer Dicke von 225 μπι (hergestellt nach dem in der US-Patentschrift 33 33 992 beschriebenen Verfahren), das einen Walzwerkglas-Oberflächenüberzug besitzt, werden einer Schnellbeizung unterzogen, mit Kaliumsilikatlösungen beschichtet und in einem Labor-Bandofen in einer Luftatmosphäre gebrannt. In der folgenden Tabelle I sind die Kaliumsilikat : Wasser-Verhältnisse der Lösungen und die Probentemperaturen während des Brennens angegeben:Samples from a bundle of a silicon steel band with Goss texture and with a thickness of 225 μm (manufactured according to the method described in US Pat. No. 3,333,992), which has a mill glass surface coating are subjected to rapid pickling and coated with potassium silicate solutions and fired in a laboratory belt furnace in an air atmosphere. In the following Table I are the potassium silicate : Water ratios of the solutions and the sample temperatures given during firing:

Tabelle ITable I.

Probe Nr.Sample no.

Lösungsolution

ProbentemperaturSample temperature

11 1 :11: 1 816°C816 ° C 22 1 :11: 1 732° C732 ° C 33 I :1I: 1 538°C538 ° C 50 450 4 1 :21: 2 732° C732 ° C 55 1 :21: 2 538'C538'C

In der folgenden Tabelle II sind die magnetischen Eigenschaften der Proben nach einer Entspannungsglühung für eine Zeitspanne von 2 Stunden bei 816°C in einer trockenen Atmosphäre aus 90% Stickstoff und 10% Wasserstoff zusammengefaßt. In der Tabelle II sind auch die Werte für eine Probe aus einem gleichen Material angegeben, die nicht mit einem Kaliumsilikatglasüberzug versehen ist und nur den Walzwerkglas-Oberflächenüberzug aufweist.In the following Table II are the magnetic properties of the samples after a stress relief anneal for a period of 2 hours at 816 ° C in a dry atmosphere of 90% nitrogen and 10% hydrogen combined. Also in Table II are the values for a sample of the same Material indicated that does not have a potassium silicate glass coating is provided and has only the rolling mill glass surface coating.

Probe Nr.Sample no.

Kernverlust (W/kg)
10/60 15/60Core loss (W / kg)
10/60 15/60

17/6017/60

Permeabilität
bei Hiopermeability
at Hio

Magnetostriktion
(4L/L) - 10 "βMagnetostriction
(4L / L) - 10 "β

Nur Walzwerkglas-Überzug 0,203
1 0,195Mill glass coating only 0.203
1 0.195

0,472
0,4600.472
0.460

0,710
0.6990.710
0.699

1822
18171822
1817

-53
-63-53
-63

009 685/105009 685/105

19 OO19 OO

Fortsetzung
Probe Nr.continuation
Sample no.

Kcrnvcrlusi (W/kg) 10/60 15/60Kcrnvcrlusi (W / kg) 10/60 15/60

0,193 0,190 0,193 0,2070.193 0.190 0.193 0.207

0,457 0,448 0,453 0,482 17/600.457 0.448 0.453 0.482 17/60

0,695
0,677
0,680
0,7350.695
0.677
0.680
0.735

Permeabilität Magnetostriktion ''' bei Hio (dL/L)· I0-* - "" Permeability magnetostriction ''' at Hio (dL / L) · I0- * - ""

1817
1820
1821
17991817
1820
1821
1799

-65 -53 -46 -40-65 -53 -46 -40

Her Kaliumsilikafglasübcrzug hat eine Dicke von 2,5 μΐη und /war auf allen Proben ? bis 5. Er bleibt glatt und zusammenhängend und verliert während desHer potassium silica glass coating has a thickness of 2.5 μm and / was on all samples? to 5. It stays smooth and coherent and loses during the

Beispielexample

Oberflächenüberzug aufweist werden einer Entsn-,π nungsglühung für 5„e Zeitspanne ZnTslunZ'l* _Jo e.ner Temperatur von 843°C in einer Atmosphäre ausAre having a surface coating Entsn-, π nungsglühung for 5 "e period ZnTslunZ'l * _Jo e.ner temperature of 843 ° C in an atmosphere of

Tabelle INTable IN

Entspannungsglühens nicht seinen spezifischen Widei! stand.Stress relieving glow not its specific Widei! was standing.

^dle magnetischen ^dle magnetic

Probe Nr.Sample no.

Kernverlust (W'kg) 10/60 15/60Core loss (W'kg) 10/60 15/60

17/6017/60

Nur Walzwerkglas-ÜberzugRolled mill glass coating only

Permeabilität bei HioPermeability at Hio

Magnetostriktion (4L/L)· 10 "βMagnetostriction (4L / L) x 10 "β

0.220 0,195 0,200 0,2000.220 0.195 0.200 0.200

0,525 0,470 0.478 0.475 0,795
0,716
0,737
0,7210.525 0.470 0.478 0.475 0.795
0.716
0.737
0.721

Trot/ des Entspannungsglühens (das normalerweise als schädlich für den Siliciumstahl und dessen magnetische Eigenschaften angesehen wird) wird wiederum ein ausgezeichneter Schutz durch den Kaliumsilikatglasüberzug verliehen. Die magnetischen Eigenschaften sind verbessert, und zwar einschließlich einer erheblichen Verbesserung der Magnetostriktion.Trot / stress-relieving annealing (normally considered to be harmful to silicon steel and its magnetic Properties is considered), in turn, excellent protection is provided by the potassium silicate glass coating awarded. The magnetic properties are improved, including a significant one Improvement in magnetostriction.

Beispiel 3Example 3

Ein im Handel erhältlicher Bund aus 3%-SiIiciumstahlband, das auf seiner Oberfläche einen üblichen Walzwerkglasüberzug aufweist, wird durch Aufwalzen mit einer Lösung von 1 Teil Kaliumsilikat auf 2 Teile Wasser beschichtet. Das Band wandert mit einer Geschwindigkeit von 15 m pro Minute und wirdA commercially available bundle of 3% silicon steel strip, which has a conventional rolling mill glass coating on its surface, is rolled on coated with a solution of 1 part potassium silicate to 2 parts water. The tape wanders with one Speed of 15 m per minute and will

Tabelle IVTable IV

1810
1817
1803
18181810
1817
1803
1818

-80 -73 -43 -80 -73 -43

anschließend bei einer Temperatur von 649°C in einem offenen Ofen, welcher der Beschichtungseinheit benach-then at a temperature of 649 ° C in one open furnace, which is adjacent to the coating unit

bart ist, geglüht.beard is glowing.

Dabei bildet sich ein zusammenhängender, sehr glatter Überzug aus Kaliumsilikat einer Dicke von 2,5 μπι über der Walzwerkglasschicht Proben des mit dem Walzwerkglas beschichteten Materials vor undA cohesive, very smooth coating of potassium silicate with a thickness of 2.5 μm is formed over the rolling mill glass layer in front of and against samples of the material coated with the rolling mill glass

nach der Kahumsilikatbehandlung werden von vorne und hinten liegenden Teilen des Bundes entnommen und bei einer Temperatur von 800⁰C in einer Atmosphäre aus 90% Stickstoff und 10% Wasserstoff einer, tntspannungsglühung unterzogen.after Kahumsilikatbehandlung rearward parts are removed from the front and of the collar and, tntspannungsglühung subjected at a temperature of 800 ⁰ C in an atmosphere of 90% nitrogen and 10% hydrogen of one.

Die Ergebnisse der magnetischen Tests dieser einer tntspannungsglühung unterzogenen Proben sind in der folgenden Tabelle IV zusammengefaßtThe results of the magnetic tests on these stress relief annealed samples are shown in FIG summarized below in Table IV

4545

Position in dem BundPosition in the federal government

Kernverlust (W/kg) 10/60 15/60Core loss (W / kg) 10/60 15/60

Permeabilität
bei Hiopermeability
at Hio

Nur Walzwerkglas-Oberzug vornOnly front rolled glass upper pull

+ Siiikatglasüberzug vorn+ Silicate glass cover in front

Nur Walzwerkglas-Überzug hintenOnly rear rolled glass cover

4- Silikatglasüberzug hinten4- Silicate glass cover on the back

Magnetostriktion (AUL) - 10 -βMagnetostriction (AUL) - 10 -β

0.249 0,234 0,255 0,2390.249 0.234 0.255 0.239

0,554 03300.554 0330

0,538 0,802
0,760
0,805
0,7820.538 0.802
0.760
0.805
0.782

1824
1832
1816
18161824
1832
1816
1816

+5+5

-75-75

+ 122+ 122

-56-56

Die beträchtlich niedrigeren Kernverluste bei jeder Induktion sowie der beträchtlich höhere Franklin Widerstand (niedrigere Amperezahl), welche durch den Kaliumsihkatglasüberzug verliehen werden, zeigen den ausgezeichneten Schutz gegen Oxydation sowie die 6, überlegenen Isolationseigenschaften, die auf den Kali umsilikatgJasüberzug zurückzuführen sind Außerdem ist die Magnetostriktion erneut erheblich verbessert Franklin (Amp.)The considerably lower core losses at each induction as well as the considerably higher Franklin Resistance (lower amperage) imparted by the potassium silicate glass coating shows that excellent protection against oxidation as well as the 6, superior insulation properties, which on the Kali UmsilikatgJasüberzug are also attributable to the magnetostriction is considerably improved again Franklin (Amp.)

0,67 0,10 0,65 0,080.67 0.10 0.65 0.08

Beispiel 4Example 4

Ein Bund aus einem 3-%-Siliciumeisen wird in technischem Maßstäbe verarbeitet, um zu einem °"^ei?^ti.^{erten Produkt mit} Goss-Textur nach der i f^o heßenden Hochtemperaturkastenglühung bei f iiO4 Cm einer trockenen Wasserstoffatmosphäre %"' gelangen. Auf die Oberflächen vor dem Glü!.-rt'■■*':■ A bundle of a 3 -% - silicon iron is processed into technical standards to arrive at a ° '^{"ei ti Erten product with} Goss texture after i f ^ o heßenden Hochtemperaturkastenglühung at f iiO4 Cm a dry hydrogen atmosphere%?.". On the surfaces before the glow. Rt '■■ *': ■

aufgebrachtes Magnesiumoxid hat dabei mit dem Siliciumdioxid auf den Oberflächen des Siliciumeiscns unter Bildung eines Walzwerkglasüberzugs reagiert.applied magnesium oxide has with the Silica reacts on the surfaces of the silicon ice to form a mill glass coating.

Der Walzwerkglasübcrzug wird anschließend durch Schnellbeizen der Oberfläche gereinigt, worauf das Band mit Magnesiumphosphat beschichtet und bei einer Temperatur von 816°C einer thermischen Glätiungsglühung unterzogen wird.The rolling mill glass cover is then cleaned by rapid pickling of the surface, whereupon the Strip coated with magnesium phosphate and a thermal smoothing anneal at a temperature of 816 ° C is subjected.

Das mi' Phosphat beschichtete Band wird anschließend mittels einer Walze bei Zimmertemperatur mit einer wäßrigen Lösung von Kaliumsilikat (1:1) beschichtet und unmi t telbar danach bei einer Transport-Geschwindigkeil von 15 m pro Minute bei einerThe tape coated with phosphate is then coated with an aqueous solution of potassium silicate (1: 1) by means of a roller at room temperature and immediately thereafter at a transport speed of 15 m per minute at a

Temperatur von 760 bis 788°C in einem Ofen in einer Luftatmosphäre gebrannt.Temperature from 760 to 788 ° C in one oven in one Fired air atmosphere.

Proben aus dem vorderen und dem hinteren Abschnitt azs Bundes werden bei einer Temperatur vonSamples from the front and rear section azs federal are kept at a temperature of

*> 8f6°C für eine Zeitspanne von 2 Stunden in einer trockenen Atmosphäre aus 90% Stickstoff und 10% Wasserstoff einer Kntspannungsglühung unterzogen, und zwar zusammen mit weiteren Proben, die aus dem gleichen Bund entnommen worden sind, die jedoch nur*> 8f6 ° C for a period of 2 hours in one stress-relieved annealing in a dry atmosphere of 90% nitrogen and 10% hydrogen, together with other samples from the the same covenant have been taken, but only

to einen Walzwerkglas- und Phosphatüberzug aufweisen. Die Proben werden auf ihre magnetischen Eigenschaften hin untersucht. Die Testergcbnissc sind in der folgenden Tabelle V zusammengefaßt.to have a rolling mill glass and phosphate coating. The samples are checked for their magnetic properties examined. The test results are in the Table V summarized below.

Tabelle VTable V Kernvcrlust
10/bOCore loss
10 / bO iW'kg)iW'kg)
IVbOIVbO 17 b017 b0 Permeabilitätpermeability
bei Hmat Hm Magncfnstnktion
(ΔΙΛ) "> -* Magnetic function
(ΔΙΛ ) "> - * Oberzugsposition in dem BandUpper pull position in the band 0.236
0.241
0.242
0.2400.236
0.241
0.242
0.240 0.549
0.556
0.556
0.5550.549
0.556
0.556
0.555 0.840
0.852
0.847
03400.840
0.852
0.847
0340 1785
I7«O
1790
17901785
I7 «O
1790
1790 -85
- Ill
-76
-108-85
- Ill
-76
-108 Doppelt beschichtet vorn
Dreifach beschichtet vorn
Doppelt beschichtet hinten
Dreifach beschichtet hintenDouble coated on the front
Triple coated on the front
Double coated on the back
Triple coated on the back

Das dreifach beschichtete Band hat eine Überzugsdikke von 5,0 μπι.The triple-coated tape has a coating thickness of 5.0 μm.

Wenn auch die Kernverluste nicht ins Gewicht fallen, so ist doch leicht zu ersehen, daß der Kaliumsilikatglasüberzug die Magnetostriktion im Vergleich zu dem gleichen Material, das nur einen Walzwerkglas- und Phosphatüberzug aufweist, verbessert. Infolge der basischen Natur des Kaliumsilikats kann in gewissem Ausmaß eine chemische Reaktion mit dem sauren Phosphatüberzug erfolgt sein, was zur Folge haben dürfte, daß die Kernverluste nicht verbessert werden.While core losses are negligible, it is easy to see that the potassium silicate glass coating improves magnetostriction compared to the same material which has only mill glass and phosphate coating. Due to the basic nature of the potassium silicate, some chemical reaction with the acidic phosphate coating may have occurred, with the result that the core losses are not ameliorated.

Kleine Mengen an löslichen Stabilisierungsmitteln (die bekannt sind und aus Elementen der Gruppe IA und ΠΑ des Periodischen Systems der Elemente bestehen) können den erfindungsgemäß verwendeten Kaliumsilikatlösungen zur Erhöhung der Feuerbeständigkeit des Kaliumsilikatglasüberzugs zugesetzt werden. Außerdem können diese Zusätze das Glas gegen einen chemischen Angriff widerstandsfähiger machen.Small amounts of soluble stabilizers (which are known and made from elements of Group IA and ΠΑ of the Periodic Table of the Elements exist) the potassium silicate solutions used according to the invention can be added to increase the fire resistance of the potassium silicate glass coating. Besides that these additives can make the glass more resistant to chemical attack.

Das Verfahren, nach dem die Kaliumsilikatlösung auf das Magnetblech aufgebracht und unter Bildung eines Glasüberzuges eingebranns wird, hängt stark von dem Endvcrwendungs/weck ab. welchem das Siliciumstahlmaterial zugeführt werden soll. Soll beispielsweise das Material in Verteilcrtransformaloren verwendet werden, dann wird es gewöhnlich einer Entspannungsglühung unterzogen. Oft wird eine thermische Olättung durchgeführt, wenn das Material einer Entspannungsglühung unterzogen werden soll. Unter solchen Umständen stellen das Beschichten und das Brennen zur Bildung des Kaliumsilikatglasüberzugs gewöhnlich getrennte Bearbeitungsstufen dar. Soll der Siliciumstahl in Energietransformatoren verwendet werden, dann wird er gewöhnlich keiner Entspannungsglühung unterzogen, sondern kann einer thermischen Glättungsglühung ausgesetzt werden. Unter solchen Umständen kann die thermische Glättungsglühung gleichzeitig als Brennglühung zur Bildung des Kaliumsiiikatglasüberzuges dienen.The process by which the potassium silicate solution is applied to the magnetic sheet and forming a The glass coating is baked in depends heavily on that End use / wake-up. which the silicon steel material should be supplied. For example, if the material is to be used in distribution transformers, then it is usually stress-relieved. Thermal oil smoothing is often used carried out when the material is to be subjected to stress relief annealing. Among those Coating and baking to form the potassium silicate glass coating usually involve circumstances separate processing steps. If the silicon steel is to be used in energy transformers, then it is usually not subjected to stress-relieving annealing, but can instead be subjected to thermal smoothing annealing get abandoned. Under such circumstances, the thermal smoothing anneal can be used at the same time as Firing to form the potassium silicate glass coating serve.

Claims (19)

19 OO Patentansprüche:19 OO claims: 1. Magnetblech aus orientiertem oder nichtorientiertem Siliciumstahlmaterial mit einem wärmebeständigen und isolierenden Überzug auf Basis einer Walzv/erkglasschicht oder einer Phosphatierungsschicht, die gegebenenfalls auf eine Walzwerkglasschicht aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das überzogene Blech außerdem noch eine darauf aufgebrachte Kaliurnsilikatglasschicht aufweist1. Magnetic sheet made of oriented or non-oriented Silicon steel material with a heat-resistant and insulating coating based on a Rolled glass layer or a phosphating layer, which is optionally applied to a layer of rolling mill glass, characterized in that that the coated sheet also has a layer of potassium silicate glass applied to it having 2. Magnetblech nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Schicht einer Dicke von2. Magnetic sheet according to claim t, characterized in that it is a layer with a thickness of 1,0 bis 5,0 μπι aufweist. '1.0 to 5.0 μπι has. ' 3. Stahlblech nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Schicht einer Dicke von 2,0 bis 3,0 μηι aufweist.3. sheet steel according to claim 2, characterized in that that it has a layer with a thickness of 2.0 to 3.0 μm. 4. Magnetblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Walzwerkglasschicht, eine Phosphatierungsschicht und eine Kaliumsilikatglasschicht in der angegebenen Reihenfolge aufweist. 4. Magnetic sheet according to claim 1, characterized in that it is a rolling mill glass layer, a phosphating layer and a potassium silicate glass layer in the order given. 5. Verfahren zur Herstellung eines Magnetbleches aus orientiertem oder nichtorientiertem Silicium-Stahlmaterial mit einem wärmebeständigen und isolierenden Überzug auf Basis einer Walzwerkglasschicht oder einer Phosphatierungsschicht, die gegebenenfalls auf eine Walzwerkglasschicht aufgebracht ist. nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Stahlmaterial b^iß verformt, von Zunder befreit, auf die Enddicke kaltgewalzt und einer Glühung unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das im. einer Walzwerkglasschicht oaer einer Phosphatierungsschicht, die gegebenenfalls auf eine Walzwerkglasschicht aufgebracht ist, überzogene Blech mit einer wäßrigen Lösung von Kaliumsilikat beschichtet und auf eine Temperatur oberhalb 538° C zur Bildung eines Kaliumsilikatglases erhitzt wird.5. Process for the production of a magnetic sheet from oriented or non-oriented silicon steel material with a heat-resistant and insulating coating based on a rolling mill glass layer or a phosphating layer, which is optionally applied to a rolling mill glass layer is. according to one of claims 1 to 4, wherein the steel material b ^ iß deformed, freed from scale, is cold-rolled to the final thickness and annealed, characterized in that the in the. a rolling mill glass layer or a phosphating layer, which is optionally applied to a layer of rolling mill glass, coated sheet metal coated with an aqueous solution of potassium silicate and heated to a temperature above 538 ° C is heated to form a potassium silicate glass. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit einer Lösung von Kaliumsilikat mit einem Siliciumdioxid : Kaliumoxid-Verhältnis von 2 :1 bis 2,5 :1 beschichtet wird.6. The method according to claim 5, characterized in that the material with a solution of Potassium silicate is coated with a silica: potassium oxide ratio of 2: 1 to 2.5: 1. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das beschichtete Material auf eine Temperatur zwischen 538 und 899° C erhitzt wird.7. The method according to claim 5, characterized in, that the coated material is heated to a temperature between 538 and 899 ° C. 8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das beschichtete Material auf eine Temperatur zwischen 649 und 816° C erhitzt wird.8. The method according to claim 5, characterized in that that the coated material is heated to a temperature between 649 and 816 ° C. 9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Material zur Erzielung eines Überzugs mit einer Enddicke von 1,0 bis 5,0 μΐη, vorzugsweise von 2,0 bis 3,0 μπι, beschichtet wird.9. The method according to claim 5, characterized in that the material to achieve a Coating with a final thickness of 1.0 to 5.0 μm, preferably from 2.0 to 3.0 μm, is coated. IG. VciiaiiicH nach Anspruch 5, dadurch gekenn- 5; zeichnet, daß die Erhitzung in Luft durchgeführt wird.IG. VciiaiiicH according to claim 5, characterized marked 5; draws that the heating is carried out in air. 11. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung in einer Schutzatmosphäre durchgeführt wird, die aus Wasserstoff, Stickstoff, Mischungen aus diesen Gasen oder teilweise verbranntem Erdgas besteht.11. The method according to claim 5, characterized in that that the heating is carried out in a protective atmosphere consisting of hydrogen, Nitrogen, mixtures of these gases or partially burned natural gas. 12. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Material vor der Beschichtung mit der Kaliumsilikatlösung einer Schnellbeizung unterzogen wird.12. The method according to claim 5, characterized in that the material prior to coating with the potassium silicate solution is subjected to rapid pickling. Die Erfindung betrifft ein Magnetblech aus orientiertem oder nichtorientiertem Siliciumstahlmaterial mit einem wärmebeständigen und isolierenden Überzug auf Basis einer Walzwerkglasschicht oder einer Phosphatierungsschicht, die gegebenenfalls auf eine Walzwerkglasschicht aufgebracht ist sow.e ein Verfahren zu seiner Herstellung bei dem das Stahlmaterial heiß verformt, von Zunder befreit, auf die Enddicke kaltgewalzt und einer Glühung unterzogen wird.The invention relates to a magnetic sheet made of oriented or non-oriented silicon steel material with a heat-resistant and insulating coating based on a rolling mill glass layer or a phosphating layer, which is optionally applied to a rolling mill glass layer and a method for its Manufacture in which the steel material is hot deformed, freed from scale, cold-rolled to the final thickness and subjected to annealing. Unter dem hier verwendeten Ausdruck »Siliciumstahl« sind sowohl orientierte als auch nichtorientierte Siliciumstähie zu verstehen, die etwa 0,5 bis etwa 5% Silicium enthalten und einen Anfangskohlenstoffgehalt von nicht mehr als etwa 0,040%, einen Anfangsschwefeteehalt (oder Anfangsselengehalt) von nicht mehr als etwa 0,03%, einen Mangangehalt von etwa 0,02 bis etwa 04% und einen Aluminiumgehalt von nicht mehr als etwa 040% aufweisen, während der Rest aus Eisen und r,_b\\rhsn Verunreinigungen, wie Phos'^nor, Kupfer u dgl besteht Diese üblichen Verunreinigungen gelangen im allgemeinen bei der Herstellung des Süiciumstahls in einem Sauerstoffaufblasofen oder in einem Elektroofen oder bei der Herstellung des Stahls nach verschiedenen Sauerstoffblasverfahren in die Siliciumstahllegierung. The term "silicon steel" as used herein means both oriented and non-oriented silicon steels containing from about 0.5 to about 5% silicon and having an initial carbon content of no more than about 0.040%, an initial sulfur tea content (or initial selenium content) of no more than about 0.03%, a manganese content of about 0.02 to about 04% and an aluminum content of not more than about 040% have, with the remainder being iron and r _b, \\ rhsn impurities such Phos' ^ nor, copper and the like. These usual impurities generally enter the silicon steel alloy when the silicon steel is manufactured in a top-blowing oxygen furnace or in an electric furnace, or when the steel is manufactured by various oxygen blowing processes. Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von Siliciumstahlblechen für magnetische Zwecke bekannt Dabei hängen die Zusammensetzung der Anfangsschmelze, die Art und die Reihenfolge der angewendeten Verfahrensstufen sowie andere Bearbeitungsfaktoren von der gewünschten Art und den gewünschten Eigenschaften des Endproduktes ab. Die Herstellung eines Siliciumstahl umfaßt beispielsweise die Warmverformung eines Siliciumstahls, die Entsunderung das Kaltwalzen bis auf die gewünschte Enddicke sowie eine abschließende Glühung. In der Regel wird dabei auch noch eine entkohlende Glühung durchgeführt. . .There are already various methods of manufacturing silicon steel sheets for magnetic purposes known thereby depend on the composition of the initial melt, the type and the order of the applied procedural steps as well as other processing factors of the desired type and the desired properties of the end product. The manufacture of a silicon steel includes, for example the hot forming of a silicon steel, the descaling, the cold rolling to the desired final thickness as well as a final annealing. As a rule, a decarburizing annealing is also carried out. . . Für viele Verwendungszwecke müssen orientierte oder nichtorientierte Siliciumstähie einen wärmebeständigen und isolierenden Überzug aus einem glasartigen Material aufweisen. Solche Glasüberzüge auf Siliciumstahlblechen sind insbesondere von Bedeutung bei der Herstellung von Kernen für magnetische Apparaturen u. dgl.For many uses, oriented or non-oriented silicon steels must be heat resistant and have an insulating coating of a vitreous material. Such glass coatings on silicon steel sheets are of particular importance in the manufacture of cores for magnetic equipment and the like Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt, mit deren Hilfe ein Glasüberzug auf ein Blechmaterial aufgebracht werden kann. In den 30iger Jahren wurden bereits Natriumsilikat und verschiedene andere Zusätze für die Herstellung von widerstandsfähigen Überzügen sowie für die Verhinderung der Rostbildung verwendet. So ist beispielsweise in der US-Patentschrift 33 01 702 ein Überzug beschrieben, der aus einem Aluminiumsilikat und Aluminiumoxid besteht und auf eine Eisenlegierung aufgebracht wird, um eine Oxidzunderbildung oder eine Entkohlung bei erhöhten Temperaturen zu verhindern.Various methods are already known with the aid of which a glass coating is applied to a sheet metal material can be applied. In the 1930s, sodium silicate and various other additives were already being used used for the production of resistant coatings as well as for the prevention of rust formation. For example, US Pat. No. 3,301,702 describes a coating made from an aluminum silicate and aluminum oxide and is applied to an iron alloy to cause oxide scale formation or to prevent decarburization at elevated temperatures. In den 40iger Jahren wurden dann Phosphatüberzüge angewendet, die ebenfalls einen gewissen Schutz gegen Rost und Korrosion bieten. So ist beispielsweise in der US-Patentschrift 25 01 846 die Aufbringung von isolierenden Phosphatüberzügen auf Magnetbleche beschrieben. Das Aufbringen solcher Überzüge auf orientierte Siliciumeisenbfeche hat eine besondere Bedeutung für solche erlangt, die während der Hochtempiraturschlußglühung keinen Glasüberzug aufweisen dürfen.In the 40s then phosphate coatings were used, which also provided a certain protection against Provide rust and corrosion. For example, in US Pat. No. 25 01 846, the application of insulating Phosphate coatings on magnetic sheets described. The application of such coatings on oriented Silicon ferrous metal has become of particular importance for those that are used during the high-temperature final annealing must not have a glass coating. Von zunehmender Bedeutung werden die Glasüberzüge auf einem Siliciumstahlmaterial, die beim Auswal-The glass coatings on a silicon steel material, which are