DE19930518C1 - Verfahren zum Herstellen von nicht kornorientiertem Elektroblech - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von nicht kornorientiertem ElektroblechInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von nicht kornorientiertem Elektroblech, bei dem aus einem Vormaterial, wie gegossenen Brammen, Bändern, Vorbändern oder Dünnbrammen, das aus einem Stahl mit (in Gewichts-%) C: 0,001-0,05%, Si: 1,5%, Al: 0,4% mit Si + 2 Al 1,7%, Mn: 0,1-1,2%, gegebenenfalls bis insgesamt 1,5% an Legierungszusätzen, wie P, Sn, Sb, Zr, V, Ti, N, Ni, Co, Nb und/oder B, und als Rest Eisen sowie üblichen Begleitelementen hergestellt ist, ein Warmband erzeugt wird, indem das Vormaterial direkt aus der Gießhitze oder nach einem vorhergehenden Wiedererwärmen auf eine mindestens 1000 DEG C und höchstens 1180 DEG C betragende Wiedererwärmungstemperatur in mehreren Umformstichen warmgewalzt und anschließend gehaspelt wird, wobei während des Warmwalzens mindestens der erste Umformstich im Austenitgebiet und anschließend mit einer Gesamtformänderung epsilon¶h¶ von mindestens 45% ein oder mehrere Umformstiche im Ferritgebiet durchgeführt werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von
nicht kornorientiertem Elektroblech, bei dem aus einem
aus einem Stahl erzeugten Vormaterial, wie gegossenen
Brammen, Bändern, Vorbändern oder Dünnbrammen, ein
Warmband gefertigt wird, wobei das Elektroblech einen
geringen Ummangetisierungsverlust und eine hohe
Polarisation sowie gute mechanische Eigenschaften
besitzt. Derartige nichtkornorientierte Elektrobleche
werden hauptsächlich als Kernmaterial in elektrischen
Maschinen, wie Motoren und Generatoren, mit rotierender
magnetischer Flußrichtung verwendet.
Unter dem Begriff "nichtkornorientiertes Elektroblech"
werden hier unter die DIN EN 10106 ("schlußgeglühtes
Elektroblech") und DIN EN 10165 ("nicht schlußgeglühtes
Elektroblech") fallende Elektrobleche verstanden. Darüber
hinaus werden auch stärker anisotrope Sorten einbezogen,
solange sie nicht als kornorientierte Elektrobleche
gelten.
Von der verarbeitenden Industrie wird die Forderung
gestellt, nichtkornorientierte Elektrobleche zur
Verfügung zu stellen, deren magnetische Eigenschaften
gegenüber herkömmlichen Blechen dieser Art angehoben
sind. So sollen die Ummagnetisierungsverluste
herabgesetzt und die Polarisation im jeweils genutzten
Induktionsbereich erhöht werden. Gleichzeitig ergeben
sich aus den jeweiligen Be- und Verarbeitungsschritten,
welchen die Elektrobleche im Zusammenhang mit ihren
Verwendungen unterworfen werden, spezielle Anforderungen
an die mechanisch-technologischen Eigenschaften der
Elektrobleche. In diesem Zusammenhang kommt der
Schneidbarkeit der Bleche, z. B. beim Stanzen, besondere
Bedeutung zu.
Durch die Erhöhung der magnetischen Polarisation wird der
Magnetisierungsbedarf reduziert. Damit einhergehend gehen
auch die Kupferverluste zurück, welche einen wesentlichen
Anteil an den beim Betrieb elektrischer Maschinen
entstehenden Verluste haben. Der wirtschaftliche Wert
nichtkornorientierter Elektrobleche mit erhöhter
Permeabilität ist daher erheblich.
Die Forderung nach höherpermeablen nichtkornorientierten
Elektroblechsorten betrifft nicht nur
nichtkornorientierte Elektrobleche mit hohen Verlusten
(P1,5 ≧ 5-6 W/kg), sondern auch Bleche mit mittleren
(3,5 W/kg ≦ P1,5 ≦ 5,5 W/kg) und niedrigen Verlusten
(P1,5 ≦ 3.5). Daher ist man bemüht, das gesamte Spektrum
der schwach-, mittel- und hochsilizierten
elektrotechnischen Stähle hinsichtlich seiner
magnetischen Polarisationswerte zu verbessern.
Ein Weg, basierend auf mittel- oder schwachsilizierten
Legierungen ein höherpermeables Elektroblech
herzustellen, besteht darin, im Zuge der Herstellung das
Warmband einer Warmbandglühung zu unterziehen. So wird
beispielsweise in der WO 96/00306 vorgeschlagen, ein für
die Erzeugung eines Elektroblechs bestimmtes Warmband im
Austenitgebiet fertigzuwalzen und das Haspeln bei
Temperaturen oberhalb der vollständigen Umwandlung in
Ferrit vorzunehmen. Zusätzlich ist ein Glühen des Coils
unmittelbar aus der Gießhitze vorgesehen. Auf diese Weise
wird ein Endprodukt mit guten magnetischen Eigenschaften
erhalten. Allerdings müssen dazu wegen des hohen
Energieaufwands für das Wärmen vor und während des
Warmwalzens sowie wegen der erforderlichen
Legierungszusätze erhöhte Kosten in Kauf genommen werden.
Gemäß der EP 0 469 980 ist eine erhöhte Haspeltemperatur
in Kombination mit einer zusätzlichen Warmbandglühung
anzustreben, um auch bei niedrigen Legierungsgehalten
brauchbare magnetische Eigenschaften zu erhalten. Auch
dies kann nur unter Inkaufnahme zusätzlicher Kosten
bewerkstelligt werden.
Neben dem voranstehend erläuterten Stand der Technik ist
aus dem Patent Abstract of Japan zu JP 62-284016 (A) ein
Verfahren zum Erzeugen von nichtkornorientiertem
Elektroblech bekannt, bei dem ein aus einem Stahl mit (in
Gew.-%) ≦ 0,05% C, ≦ 0,01% N, ≦ 1% Si, ≦ 1% Mn, ≦ 0,15%
P, ≦ 0,01 S, ≦ 0,3% Al und mit einem im Gleichgewicht
zum Stickstoffgehalt stehenden Bor-Anteil von ≦ 1%
erzeugtes Vormaterial in einer Warmwalzstaffel gewalzt
wird. Im Zuge des Warmwalzens wird bei einer Formänderung
von ≧ 30% mindestens der letzte Stich bei einer
Temperatur von ca. 500°C im Bereich des Ar3-
Umwandlungstemperatur durchgeführt. Das so erzeugte
Warmband wird gehaspelt, erforderlichenfalls geglüht,
dann gebeizt und kaltgewalzt, wobei die Formänderung
während des Kaltwalzens 30-75% beträgt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen
kostengünstigen Weg zur Herstellung von Elektroblechen
mit verbesserten Eigenschaften anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen von
nicht kornorientiertem Elektroblech gelöst, bei dem aus
einem Vormaterial, wie gegossenen Brammen, Bändern oder
Dünnbrammen, das aus einem Stahl mit (in Gewichts-%)
0,001-0,05% C, ≦ 1,5% Si, ≦ 0,4% Al, mit Si + 2Al ≦
1,7%, 0,1-1,2% Mn, und als Rest Eisen sowie üblichen
Begleitelementen hergestellt ist, ein Warmband erzeugt
wird, indem das Vormaterial direkt aus der Gießhitze oder
nach einem vorhergehenden Wiedererwärmen auf eine
mindestens 1000°C und höchstens 1180°C betragende
Wiedererwärmungstemperatur in mehreren Umformstichen
warmgewalzt und anschließend gehaspelt wird, wobei
während des Warmwalzens mindestens der erste Umformstich
im Austenitgebiet und anschließend mit einer
Gesamtformänderung εh von mindestens 45% ein oder mehrere
Umformstiche im Ferritgebiet durchgeführt werden. Sofern
für die jeweils geforderten Eigenschaften oder seine
Verarbeitbarkeit benötigt, kann der erfindungsgemäß
verwendete Stahl bis insgesamt 1,5% an
Legierungszusätzen, wie P, Sn, Sb, Zr, V, Ti, N, Ni, Co,
Nb und/oder B enthalten.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß
Elektrobleche mit optimierten Eigenschaften durch die
Auswahl bestimmter Umformraten während des Warmwalzens in
den Phasengebieten γ-Phase (Austenit), γ/α-Phase
(Zweiphasenmischgebiet) und α-Phase (Ferrit) bei
umwandelnden Legierung der hier in Rede stehenden Art
hergestellt werden können. Es hat sich gezeigt, daß sich
durch eine geeignete Kombination der Phasenabfolge beim
Warmwalzen in Verbindung mit bestimmten Endwalz- und
Haspeltemperaturen eine entscheidende Anhebung der
magnetischen Polarisation erreichen läßt.
Gemäß der Erfindung werden nun die magnetischen
Eigenschaften eines Elektroblechs durch eine Verformung
während der einzelnen im Zuge des Warmwalzens
durchlaufenen Umformstiche in Abhängigkeit vom jeweiligen
Gefügezustand gezielt beeinflußt. Entscheidenden Anteil
hat dabei das Walzen im Austenit- und Ferritgebiet,
wogegen der Anteil der Umformung im Zweiphasenmischgebiet
möglichst gering sein soll. Das erfindungsgemäße
Verfahren ist daher insbesondere für die Verarbeitung von
solchen Fe-Si-Legierungen geeignet, welche kein
ausgeprägtes Zweiphasenmischgebiet zwischen dem Austenit-
und dem Ferritgebiet aufweisen.
Die Abstimmung der Legierungszusätze an ferrit- und
austenitbildenden Elementen ist unter Berücksichtigung
der erfindungsgemäß vorgesehenen Gehaltsbereiche der
einzelnen Elemente ausgehend von einer
Basiszusammensetzung von (Si + 2Al) ≦ 1,7 vorzunehmen.
Im Fall der Verwendung von gegossenen Brammen als
Vormaterial werden diese auf eine Temperatur ≧ 1000°C
derart wiedererwärmt, daß sich das Material vollständig
im austenitschen Zustand befindet. Aus dem gleichen
Grunde werden auch Dünnbrammen oder Bänder unter
Ausnutzung der Gießhitze direkt eingesetzt und
erforderlichenfalls auf Walzanfangstemperatur von mehr
als 1000°C erwärmt. Dabei wächst die erforderliche
Wiedererwärmungstemperatur mit zunehmendem Si-Gehalt,
wobei eine Obergrenze von 1180°C nicht überschritten
wird.
Das Warmwalzen gemäß der Erfindung wird in der Regel in
einer aus mehreren Walzgerüsten gebildeten
Fertigwalzstaffel durchgeführt werden. Dabei besteht der
Zweck des in einem oder mehreren Stichen erfolgenden
Walzens im Austenitgebiet zum einen darin, den Übergang
vom Austenit ins Ferrit kontrolliert innerhalb der
Fertigwalzstaffel durchführen zu können. Zum anderen
dienen die im Austenitgebiet durchlaufenen Umformstiche
dazu, die Dicke des Warmbands vor dem Beginn des Walzens
im Ferritgebiet so einzustellen, daß die während des
Ferritwalzens erwünschte Gesamtformänderung sicher
erreicht wird. Das Walzen im Ferritgebiet umfaßt
ebenfalls mindestens einen Umformstich. Vorzugsweise
werden jedoch mehrere Umformstiche im Ferritgebiet
durchlaufen, um die geforderte Gesamtformänderung von
mindestens 45% sicher zu erreichen und so die gewünschte
Einstellung des Warmbandgefüges zu erhalten.
Unter der "Gesamtformänderung εh" wird hier das Verhältnis
der Dickenabnahme während des Walzens im jeweiligen
Phasengebiet zur Dicke des Bandes beim Eintritt in das
betreffende Phasengebiet verstanden. Dieser Definition
entsprechend weist ein gemäß der Erfindung hergestelltes
Warmband beispielsweise nach dem Walzen im Austenitgebiet
eine Dicke h0 auf. Im Zuge des darauffolgenden Walzens im
Ferritgebiet wird die Dicke des Warmbands auf h1
reduziert. Definitionsgemäß ergibt sich damit die
beispielsweise während des Ferritwalzens erreichte
Gesamtformänderung εh zu (h0 - h1)/h0 mit h0 = Dicke beim
Eintritt in das erste im Ferritzustand durchlaufene
Walzgerüst und h1 = Dicke beim Verlassen der Walzstaffel,
dem Ende des Walzens im Ferritgebiet.
Gemäß der Erfindung soll die Gesamtformänderung εh während
des Ferritwalzens mindestens 45% erreichen, um einen die
gewünschten magnetischen und technologischen
Eigenschaften begünstigenden Zustand des warmgewalzten
Bandes hinsichtlich Korngröße, Textur und Ausscheidungen
einzustellen bzw. für die nachfolgenden
Verarbeitungsschritte vorzubereiten. Durch das
schwerpunktmäßig im Ferritwalzen unter weitestgehender
Umgehung des Zweiphasenmischgebiets erfolgende Warmwalzen
läßt sich so ein Warmband erzeugen, welches im weiteren
zur Herstellung eines Elektroblechs und zur Fertigung von
Bauteilen mit hervorragenden magnetischen Eigenschaften
genutzt werden kann. Kosten verursachende zusätzliche
Verarbeitungsschritte oder das Einhalten bestimmter hoher
Temperaturen während des Warmwalzens sind zu diesem Zweck
nicht erforderlich. Statt dessen ermöglicht das
erfindungsgemäße Verfahren durch eine sowohl hinsichtlich
der Temperaturführung als auch hinsichtlich der
Staffelung der Umformungen optimierte Walzstrategie in
Verbindung mit einer geeignet gewählten Haspeltemperatur
die kostengünstige Erzeugung eines hochwertigen
Elektroblechmaterials.
Es ist festgestellt worden, daß sich schon durch die
Kombination der erfindungsgemäßen Maßnahmen Elektrobleche
herstellen lassen, deren Eigenschaften den Eigenschaften
von solchen in herkömmlicher Weise hergestellten
Elektroblechen gleichkommen, die zusätzliche zeit- und
kostenaufwendige Verfahrensschritte, wie ein ergänzendes
Warmbandglühen, durchlaufen haben. Weiter ist
festgestellt worden, daß für den Fall, daß ein
Warmbandglühen in Ergänzung der erfindungsgemäßen
Vorgehensweise angewendet wird, das Zusammenwirken dieser
Maßnahmen zu Elektroblechen führt, die in ihren
magnetischen und mechanischen Eigenschaften herkömmlich
hergestellten Elektroblechen überlegen sind. Somit
bewirkt die Erfindung einerseits eine deutliche
Verminderung der Kosten bei der Herstellung von
qualitativ hochwertigen Elektroblechen. Andererseits
lassen sich auf Grundlage des erfindungsgemäßen
Verfahrens Bleche erzeugen, deren Eigenschaften
herkömmlich erzeugten Elektroblechen weit überlegen sind.
Eine insbesondere im Hinblick auf die während der
Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens
entstehenden Walzkräfte und die technologischen
Eigenschaften des erzeugten Warmbands besonders
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß das Warmband nach der Umformung im
Austenitgebiet so stark abgekühlt wird, daß die
Ferritumwandlung vor der darauffolgend durchgeführten
Umformung im wesentlichen abgeschlossen ist. Bei dieser
Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das
Zweiphasenmischgebiet Austenit/Ferrit zwischen zwei
Umformstichen auf kürzestem Wege durchschritten, so daß
das Warmband nach dem Walzen im Austenitgebiet nur noch
im Ferritgebiet gewalzt wird. Dabei sollte die
Gesamtformänderung εh während des Walzens im Ferritgebiet
vorzugsweise mindestens 50% betragen. Besonders geeignet
für dieses Walzen im Austenit- und Ferritgebiet unter
weitestgehendem Ausschluß des Walzens im Mischgebiet
Austenit/Ferrit sind Bänder, welche basierend auf einem
Stahl mit einem Si-Gehalt von weniger als 0,7 Gewichts-%
hergestellt wurden.
Beträgt der Si-Gehalt des Stahls mindestens
0,7 Gewichts-%, so ist eine besonders geeignete
Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß
das Warmband nach dem mindestens einen Umformstich im
Austenitgebiet mindestens einen Umformstich im
Zweiphasenmischgebiet Austenit/Ferrit, während dessen
ein Gesamtumformgrad εh von höchstens 30% erreicht wird,
durchläuft, wobei während des mindestens einen
anschließend im Ferritgebiet durchgeführten Umformstichs
ein Gesamtumformgrad εh von mindestens 45% erreicht wird.
Auch bei dieser Variante der Erfindung wird der Umfang
des Walzens im Zweiphasenmischgebiet weitgehend
eingeschränkt und der Schwerpunkt der Umformung auf das
Walzen im Ferritgebiet gelegt.
Grundsätzlich eignet sich für die Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens eine Haspeltemperatur von
mindestens 700°C. Bei Einhaltung dieser Haspeltemperatur
kann eine zusätzliche Warmbandglühung ganz oder zumindest
zum wesentlichen Teil eingespart werden. Das Warmband
wird schon im Coil entfestigt, wobei die seine
Eigenschaften bestimmenden Merkmale, wie Korngröße,
Textur und Ausscheidungen, positiv beeinflußt werden.
Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn
das gehaspelte Warmband aus der Coilhitze einer direkten
Glühung unterzogen wird und wenn die Glühzeit bei einer
Glühtemperatur oberhalb 700°C mindestens 15 Minuten
beträgt. Eine solche "in-line" ausgeführte Glühung des
bei hoher Temperatur aufgehaspelten, im Coil nicht
wesentlich abgekühlten Warmbandes kann eine andernfalls
unter Umständen erforderliche Warmbandhaubenglühung
vollständig ersetzen. So lassen sich geglühte Warmbänder
mit besonders guten magnetischen und technologischen
Eigenschaften herstellen. Der dazu erforderliche Zeit-
und Energieaufwand ist erheblich geringer als bei der
herkömmlicherweise zur Verbesserung der Eigenschaften von
Elektroblech durchgeführten Warmbandglühung.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung
ergeben sich Verbesserungen der Materialeigenschaften,
wenn die Haspeltemperatur weniger als 600°C,
insbesondere weniger als 550°C, beträgt. Das Haspeln bei
diesen Temperaturen führt zu einem verfestigten
Warmbandzustand. In der Praxis ist festgestellt worden,
daß diese Vorgehensweise insbesondere bei Stählen zu
besonders guten Ergebnissen führt, die mindestens 0,7
Gewichts-% Si enthalten.
Je nach Art des zu fertigenden Bandes kann es in diesem
Zusammenhang günstig sein, wenn das Warmband unmittelbar
nach dem Haspeln beschleunigt abgekühlt wird.
Zumindest bei einem der letzten im Ferritgebiet
durchgeführten Umformstiche sollte mit Schmierung
warmgewalzt werden. Durch das Warmwalzen mit Schmierung
treten einerseits geringere Scherverformungen auf, so daß
das gewalzte Band im Ergebnis eine homogenere Struktur
über den Querschnitt erhält. Andererseits werden durch
die Schmierung die Walzkräfte vermindert, so daß über dem
jeweiligen Walzstich eine höhere Dickenabnahme möglich
ist. Daher kann es, je nach den gewünschten Eigenschaften
des zu erzeugenden Elektroblechs, vorteilhaft sein, wenn
alle während des Warmwalzens durchlaufenen Walzstiche mit
einer Walzschmierung durchgeführt werden.
Unabhängig von der jeweils gewählten Abfolge der
Walzschritte kann eine weitere Verbesserung der
Eigenschaften des erzeugten Elektrobandes dadurch
erreicht werden, daß das Warmband nach dem Haspeln
zusätzlich bei einer Glühtemperatur von mindestens 740°C
geglüht wird. Dieses Glühen kann im Haubenofen oder im
Durchlaufofen durchgeführt werden.
Das auf erfindungsgemäße Weise hergestellte Warmband ist
aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften besonders dazu
geeignet, in herkömmlicher Weise ein- oder mehrstufig auf
eine Enddicke kaltgewalzt zu werden. Sofern das
Kaltwalzen mehrstufig durchgeführt wird, sollte im
Anschluß an mindestens eine der Kaltwalzstufen ein
Zwischenglühen erfolgen, um die guten mechanischen
Eigenschaften des Bandes beizubehalten.
Soll ein "fully-finished"-Elektroband hergestellt werden,
so schließt sich an das Kaltwalzen ein Schlußglühen bei
einer Glühtemperatur an, welche vorzugsweise < 740°C
ist.
Soll dagegen ein "semi-finished"-Elektroband erzeugt
werden, so schließt sich an das gegebenenfalls mehrstufig
durchgeführte Kaltwalzen ein rekristallisierendes Glühen
im Hauben- oder Durchlaufofen bei Temperaturen von
mindestens 650°C an. Im Anschluß daran wird das
kaltgewalzte und geglühte Elektroband gerichtet und
nachgewalzt.
Erfindungsgemäß hergestelltes, kaltgewalztes Elektroband
ist hervorragend schneid- und stanzbar und eignet sich
als solches besonders dazu, zu Bauelementen, wie Lamellen
oder Ronden, verarbeitet zu werden. Im Falle der
Verarbeitung eines "semi-finished"-Elektroblechs werden
zweckmäßigerweise die aus diesem Elektroblech
hergestellten Bauelemente beim Anwender schlußgeglüht.
Unabhängig davon, ob ein "semi-" oder ein "fully
finished" Elektroblech erzeugt wird, erfolgt gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Schlußglühung
des kaltgewalzten Elektroblechs vorzugsweise in einer
entkohlenden Atmosphäre.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
"J2500", "J5000" bzw. "J10000" bezeichnen im folgenden
die magnetische Polarisation bei magnetischen Feldstärken
von 2500 A/m, 5000 A/m bzw. 10 000 A/m.
Unter "P 1,0" bzw. "P 1,5" wird der
Ummagnetisierungsverlust bei einer Polarisation von 1,0 T
bzw. 1,5 T und einer Frequenz von 50 Hz verstanden.
Die in den nachfolgenden Tabellen angegebenen
magnetischen Eigenschaften sind jeweils an Einzelstreifen
längs der Walzrichtung gemessen worden.
In Tabelle 1 sind für drei zur erfindungsgemäßen
Herstellung von Elektroblech verwendete Stähle die
Gehalte der wesentlichen Legierungsbestandteile in
Gewichts-% angegeben.
In Tabelle 2 sind die magnetischen Eigenschaften J2500,
J5000, J10000, P1,0 und P1,5, gemessen an Einzelstreifen längs
der Walzrichtung, für drei aus den Stählen A, B, C
erzeugte Elektrobleche B1, B2, B3 angegeben. Die aus den
Stählen A, B bzw. C gegossenen Brammen sind als
Vormaterial jeweils auf eine Temperatur von mehr als
1000°C wiedererwärmt und in eine Walzstaffel geleitet
worden. In der Fertigwarmwalzstaffel ist mindestens der
erste Umformstich ausschließlich im Austenitgebiet
durchgeführt worden. Im Anschluß an das Walzen im
Austenitgebiet sind die Warmbänder so stark abgekühlt
worden, daß das Zweiphasenmischgebiet Austenit/Ferrit in
kürzester Zeit durchschritten und die Ferritumwandlung
abgeschlossen war, bevor das nächste Walzgerüst erreicht
worden ist. Die anschließenden Umformstiche in der
Fertigwalzstaffel sind dementsprechend ausschließlich im
Ferritgebiet durchgeführt worden. Dabei betrug der im
Ferritgebiet erreichte Gesamtumformgrad εh 50%. Die
gewalzten Warmbänder sind daraufhin bei einer
Haspeltemperatur von 750°C gehaspelt worden. Die
gehaspelten Coils sind dann für eine verlängerte Zeit von
mindestens 15 Minuten auf der Haspeltemperatur gehalten
worden.
In Tabelle 3 sind die magnetischen Eigenschaften J2500,
J5000, J10000, P1,0 und P1,5 für ein Elektroblech B4
angegeben, welches basierend auf dem Stahl C erzeugt
worden ist. Im Unterschied zu den Elektroblechen B1, B2,
B3 ist dieses Elektroband B4 nach dem Warmwalzen in der
Fertigwalzstaffel bei einer Temperatur von 600°C
gehaspelt worden. Das gehaspelte Warmband ist unmittelbar
anschließend abgekühlt worden, bevor es der
Weiterverarbeitung zu Kaltband zugeführt worden ist.
Claims (19)
1. Verfahren zum Herstellen von nicht kornorientiertem
Elektroblech, bei dem aus einem Vormaterial, wie
gegossenen Brammen, Bändern, Vorbändern oder
Dünnbrammen, das aus einem Stahl mit (in Gewichts-%)
C: 0,001-0,05%
Si: ≦ 1,5%
Al: ≦ 0,4%
mit Si + 2Al ≦ 1,7%
Mn: 0,1-1,2%
und
als Rest Eisen sowie üblichen Begleitelementen
hergestellt ist, ein Warmband erzeugt wird, indem das Vormaterial direkt aus der Gießhitze oder nach einem vorhergehenden Wiedererwärmen auf eine mindestens 1000°C und höchstens 1180°C betragende Wiedererwärmungstemperatur in mehreren Umformstichen warmgewalzt und anschließend gehaspelt wird, wobei während des Warmwalzens mindestens der erste Umformstich im Austenitgebiet und anschließend mit einer Gesamtformänderung εh von mindestens 45% ein oder mehrere Umformstiche im Ferritgebiet durchgeführt werden.
C: 0,001-0,05%
Si: ≦ 1,5%
Al: ≦ 0,4%
mit Si + 2Al ≦ 1,7%
Mn: 0,1-1,2%
und
als Rest Eisen sowie üblichen Begleitelementen
hergestellt ist, ein Warmband erzeugt wird, indem das Vormaterial direkt aus der Gießhitze oder nach einem vorhergehenden Wiedererwärmen auf eine mindestens 1000°C und höchstens 1180°C betragende Wiedererwärmungstemperatur in mehreren Umformstichen warmgewalzt und anschließend gehaspelt wird, wobei während des Warmwalzens mindestens der erste Umformstich im Austenitgebiet und anschließend mit einer Gesamtformänderung εh von mindestens 45% ein oder mehrere Umformstiche im Ferritgebiet durchgeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stahl bis
insgesamt 1,5 Gew-% an Legierungszusätzen, wie P,
Sn, Sb, Zr, V, Ti, N, Ni, Co, Nb und/oder B,
enthält.
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Warmband nach der Umformung im Austenitgebiet so
stark abgekühlt wird, daß die Ferritumwandlung vor
der darauffolgend durchgeführten Umformung im
wesentlichen abgeschlossen ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die während des
Walzens im Ferritgebiet erreichte Gesamtformänderung
εh mindestens 50% beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Stahl einen Si-Gehalt von mindestens
0,7 Gewichts-% aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Warmband
nach dem mindestens einen Umformstich im
Austenitgebiet mindestens einen Umformstich im
Zweiphasenmischgebiet Austenit/Ferrit, während
dessen ein Gesamtumformgrad εh von höchstens 30%
erreicht wird, durchläuft und daß während des
mindestens einen, anschließend im Ferritgebiet
durchgeführten Umformstichs ein Gesamtumformgrad εh
von mindestens 45% erreicht wird.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Haspeltemperatur mindestens 700°C beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das gehaspelte
Warmband aus der Coilhitze einer direkten Glühung
unterzogen wird und daß die Glühzeit bei einer
Glühtemperatur oberhalb 700°C mindestens 15 Minuten
beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Haspeltemperatur weniger als 600°C,
insbesondere weniger als 550°C, beträgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Warmband in
unmittelbarem Anschluß an das Haspeln im Coil
beschleunigt abgekühlt wird.
11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
während des Warmwalzens im Ferritgebiet mindestens
ein Umformstich mit Schmierung durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Warmband nach dem Haspeln bei einer
Glühtemperatur von mindestens 740°C geglüht wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Glühen des
zu einem Coil gehaspelten Warmbands im Haubenofen
durchgeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Glühen im
Durchlaufofen durchgeführt wird.
15. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Warmband ein- oder mehrstufig auf eine Enddicke
kaltgewalzt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kaltwalzen
mehrstufig durchgeführt wird und daß im Anschluß
an mindestens eine der Kaltwalzstufen ein
Zwischenglühen erfolgt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kaltband im Anschluß an das Kaltwalzen bei einer
Glühtemperatur < 740°C schlußgeglüht wird.
18. Verfahren nach den Ansprüchen 16 und 17,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kaltband nach dem Kaltwalzen in einem Hauben-
oder Durchlaufglühofen bei Glühtemperaturen < 650°C
rekristallisierend zu einem nicht schlußgeglühten
Elektroband geglüht und im Anschluß daran gerichtet
und nachgewalzt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Glühung in einer entkohlenden Atmosphäre
durchgeführt wird.
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