PL116637B1 - Agent for producing insulating coating on electric steel - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 15. 03.1983 116637 Int. Cl.3 C23F 7/00 H01B 3/02 Twórca wynalazku Uprawniony z patentu: ARMCO STEEL CORPORATION, Middletown (Stany Zjednoczone Ameryki) Srodek do wytwarzania powloki izolacyjnej na elektrostali Przedmiotem wynlazku jest srodek do wytwarza¬ nia powloki izolacyjnej na elektrostali. Powloka ta jest twarda, gladka, szklista, o lepszej odpornosci na wilgoc, doskonalym wspólczynniku przestrzen¬ nym, a takze poprawie wlasnosci magnetyczne elek¬ trostali, na Istóra jest nalozona.Stosowane w opisie okreslenia elektrostal i stal krzemowa odnosza sie do stopu o typowym skladzie i wegiel — maksymalnie 0,060%, krzem — maksy¬ malnie 4%, siarka lub selen — maksymalnie 0,Q3"%, mangan — 0,02—0,04%, glin — maksymalnie 0,4,% i jako reszte zelazo.Chociaz srodek wedlug wynalazku nadaje sie do stali weglowych uzywanych do celów elektrycznych, stali krzemowych niezorientowanych i stali krzemo¬ wych o róznych orientacjach, to przykladowo opisa¬ no jego zastosowanie do stali krzemowej o tekstu¬ rze Gossa. Stal taka jest znana i charakteryzuje sie tym, ze szesciany tworzace ziarna lub krysztaly sa ustawione w polozeniu okreslonym wskaznikiem Millera jako .'(110) [001]. Blacha ze stali krzemowej o teksturze Gossa ma wiele zastosowan, a jednym z nich jest wytwarzanie wielowarstwowych rdzeni magnetycznych do transformatorów mocy itp.W zastosowaniu tym magnetyczne wlasnosci stali krzemowej o teksturze Gossa maja istotne znacze¬ nie, a z nich przede wszystkim straty rdzeniowe, opornosc miedzywarstwowa, wspólczynnik prze¬ strzenny i magnetostrykcja.Znany jest fakt, ze wlasnosci magnetyczne^stali 10 15 20 25 50 krzemowej o teksturze Gossa, a zwlaszcza wlasnosci wymienione powyzej, polepsza sie, jezeli na stali tej utworzy sie powierzchniowa powloke lub war¬ stwe szkla. W przemyslowej produkcji stali krze¬ mowej o teksturze Gossa podczas koncowego wyza¬ rzania (to jest wyzarzania, podczas którego tworzy sie tekstura Gossa), któremu poddaje sie stal, sto¬ suje sie separator wyzarzania.Gdy stosuje sie odpowiedni separator wyzarza¬ nia, na przyklad telenek magnezowy lub separator zawierajacy tlenek magnezowy, wówczas na po¬ wierzchni stali krzmowej powstajc warstwa szkla zawierajacego krzemian magnezowy. W przemysle warstwa ta jest ogólnie nazywana jako szklo wal¬ cowane. Dlatego tez wiele prac poswiecono ulepsze¬ niu tego szkla walcowanego, co zostalo przedstawio¬ ne w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2385332 i 3615918.Dla pewnych zastosowan pozadane jest formowa¬ nie powloki izolacyjnej zamiast lub lacznie z war¬ stwa szkla walcowanego powstajaca podczas wy¬ zarzania w wysokiej temperaturze, w czasie które¬ go powstaje tekstura Gossa. Spowodowalo to stoso¬ wanie powlok fosforanowych, które opisano w opi¬ sach patentowych Stanów Zjedndczonych Ameryki nr nr 23l01l846, 249209(5 i 3840378.Starano sie takze polepszyc jakosc nakladanych powlok izolacyjnych. Znane sa wiec powloki na ba¬ zie fosforanu magnezowego i powloki na bazie fos¬ foranu glinowego, które przedstawiono w opisach 116 6373 116 637 4 patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr nr 2743203, 31511000, 3594240 i 3(687742.W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 364913172 przedstawiono srodek do for¬ mowania powloki izolacyjnej, którego glównym 5 skladnikiem jest ortofosforan jednomagnezowy. Sro¬ dek ten zawiera takze azotan glinowy i/lub wodoro¬ tlenek glinowy razem z bezwodnikiem chromowym.W belgijskim opisie patentowym nr 789262 opisa¬ no sposób nakladania powloki izolacyjnej przy za- 10 stosowaniu roztworu fosforanu jednoglinowego, roz¬ tworu koloidalnej krzemionki i kwasu chromowego lub chromianu magnezowego. Powloka taka wywie¬ ra naprezenie na pasek ze stali krzemowej popra¬ wiajac rózne jej wlasciwosci magnetyczne. W opi- 15 sach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3594240 i 3687742 opisano takze zalety wywiera¬ jacej naprezenie warstwy.Celem wynalazku jest poprawienie jakosci po¬ wlok, które stosuje sie lacznie lub zamiast warstwy 20 ze iszkla walcowanego. Stwierdzono, ze doskonale powloki izolacyjne oraz wywierajace naprezenie moga byc wytwarzane z wodngo roztworu zawiera¬ jacego jony Al3+, Mg2+ i H3P04" w odpowiednim stezeniu, co wyjasniono ponizej. 25 Jezeli utwardzenie powloki wykonuje sie w kon¬ wencjonalnym piecu rolkowym do termicznego wy¬ gladzania tasmy, wówczas do roztworu mozna do¬ dawac koloidalna krzemionke dla zabezpieczenia przed przywieraniem powloki do rolek pieca. 30 Do roztworu mozna dodawac takze okreslona ilosc bezwodnika chromowego w celu poprawienia jego zwilzalnosci, dla zwiekszenia odpornosci kon¬ cowej powloki na wilgoc oraz dla zwiekszenia mie- dzywarstwowej opornoscf po wyzarzaniu odpreza- 35 jacym. Po utwardzaniu na powierzchni stali po¬ wstaje twarda, szklista warstwa o gladkiej powierz¬ chni, która wywiera naprezenie na stal oraz cha¬ rakteryzuje sie doskonalym wspólczynnikiem prze- . strzennym, a takze poprawia wlasnosci magnetycz- 40 ne stali krzemowej. Srodek powlokowy utwardza sie w temperaturze nizszej od wymaganej dla zwy¬ klych powlok fosforanowych.Zgodnie z wynalazkiem, srodek do wytwarzania powloki izolacyjnej bezposrednio na elektrostali 45 oraz na elektrostali z zewnetrzna warstwa ze szkla walcowanego zawiera jony Al3+, Mg2+ i H2P04" w nastepujacych ilosciach w odniesieniu do bezwod¬ nej masy: 3i—11% wagowych Al3+ w przeliczeniu na AI2O3, 3—151% wagowych Mg2+ w przeliczeniu na 50 MgO i 78h—87% wagowych jonów H2PO4" w prze¬ liczeniu na HSP04, i ewentualnie do 150 czesci wa¬ gowych koloidalnej krzemionki na 100 czesci wago¬ wych jonów-Al3+, Mg2+ i HzP04" w przeliczeniu od¬ powiednio na AIeOs, MgO i H8P04, przy czym co 55 najmniej 45% wagowych srodka stanowi woda.Srodek moze dodatkowo zawierac' .10—215 czesci wagowych bezwodnika chromowego na kazde 100 czesci wagowych jonów H2P04- w przeliczeniu na H«P04. Bezwodnik chromowy dodaje sie w celu po- 60 lepszenia zwilzalnosci srodka, zmniejszenia higro- skopijnosci koncowej powloki i polepszenia miedzy- warstwowej opornosci po wyzarzaniu.Korzystnie srodek zawiera 33—150 czesci wago¬ wych koloidalnej krzemionki na 100 czesci pozo- 65 stalych skladników w odniesieniu do bezwodnej masy a co najmniej 60% wagowych srodka stano¬ wi woda.Do roztworu glinowo-magnezowo-fosforanowego mozna dodawac roztwór koloidalnej krzemionki. Je¬ zeli calkowita zawartosc jonów A1H, Mg2+ i k2P04" (w przeliczeniu odpowiednio na A1203, MgO i H$P04) wynosi 100 czesci wagowych w odniesieniu do bez¬ wodnej masy, to koloidalna krzemionka stanowi 0^—-130 czesci wagowych takze w odniesieniu do bez¬ wodnej masy.W przypadku obecnosci w roztworze koloidalnej krzemionki calkowita zawartosc Al3+ (jako Al2Oa), Mgz+ (jako MgO), H2P04- (jako H3PO4) i SiOz musi stanowic 100% wagowych w odniesieniu do bezwod¬ nej masy. Co najmniej 45% wagowych roztworu stanowi woda.Do roztworów dodaje sie ewentualnie bezwodnik chromowy dla polepszenia zwilzalnosci srodka roz¬ tworu, odpornosci koncowej powloki iia wilgoc oraz miedzywarstwowej odpornosci po wyzarzaniu od¬ prezajacym.Srodek wedlug wynalazku naklada sie na stal krzemowa (z podkladowa warstwa ze szkla walco¬ wanego lub bez niej) w dowolny znany sposób. Po¬ wleczona stal krzemowa ^nastepnie poddaje sie ob¬ róbce cieplnej w temperaturze 370°C—870°C w celu wysuszenia i uformowania na stali pozadanej po¬ wloki izolacyjnej.Wynalazek objasniono w uparciu o rysunek, na którym fig. 1 przedstawia dwuwymiarowy wykres ilustrujacy wzgledna zaleznosc ilosci jonów AP+, Mg2+ i H2PO4- (w przeliczeniu odpowiednio na A1208, i H3P04) w powloce bez koloidalnej krzemionki, a fig. 2 — trójwymiarowy wykres ilustrujacy wzgled¬ na zaleznosc ilosci jonów Al3+ (jako AI1O3) Mg*+ (ja¬ ko MgO), H2PÓ4- (jaiko H3P04) i koloidalnej krze¬ mionki Si02 w powloce.Chociaz srodek wedlug wynalazku mozna stoso¬ wac do stali weglowych przeznaczonych do celów elektrycznych, do niezorientowanych stali krzemo¬ wych oraz stali krzemowych o róznych orientacjach, to szczególnie nadaja sie one do stosowania do stali krzemowych o teksturze Gossa, co opisano ponizej.Nie oznacza to jednak, ze wynalazek jest ograniczo¬ ny tylko do tego zastosowania. Stal.taka na swej powierzchni zawiera zwykle warstwe szkla walco¬ wanego powstajaca podczas procesu wytwarzania stali.Srodek wedlug wynalazku mozna nakladac na warstwe walcowanego szkla lub tez mozna go nakla¬ dac na czysty metal oczywiscie po uprzednim usu¬ nieciu pokladowej warstwy ze szkla.Wytwarzanie stali krzemowej o teksturze Gossa jest dobrze znane i ogólnie obejmuje podstawowe operacje takie jak walcowanie na goraco w celu uzyskania tasmy, trawienie, walcowanie na zimno do koncowej grubosci tasmy w jednym lub wiek¬ szej ilosci etapów, odweglanie i poddawanie stali koncowemu wyzarzaniu w wysokiej temperaturze, podczas którego nastepuje wtórny rozrost ziaren,, dzieki któremu powstaje tekstura Gossa.Jezeli srodek wedlug wynalazku naklada sie na wastwe szikla uformowana podczas wyzarzania stali krzemowej w wysokiej temperaturze, wówczas11S 63? t i powierzchni stali trzeba usunac tylko nadmiar se¬ paratora, wyzarzania za pomoca zmycia, lekkiego trawienia ttp.Gdy naklada sie srodek wedlug wynalazku na-czy¬ sta powierzchnie stali krzemowej, wówceas warstwe, walcowanego szkla uformowana podczas wytarza¬ nia w wysokiej temperaturze nalezy usunac za po¬ moca silnego trawienia lub innych znanych odpo¬ wiednich procesów.Gdy warstwa szkla nie jest potrzebna, wówczas stosuje sie specjalne separatory wyzarzania, które powoduja powstawanie warstwy szkla latwiej usu¬ wanego.Powloke izolacyjna wytwarza sie przez naklada¬ nie na elektrostal wodnego roztworu glinowo-ma- gnezowo-fosforanowego i poddanie stali obróbce cie¬ plnej w celu uformowania na niej powloki. Wodny roztwór* w jprzypadku braku koloidalnej krzemionki musi zawiera6 Al*+, Mg2+ i HaPO*- w nastepujacych ilosciach w odniesieniu do bezwodnej masy: 3—1*1% wagowych M*+ w przeliczeniu na AI^Oj, 3—1)5% wagowych Mg2* w przeliczeniu na MgO i 7^-87% wagowych HlPO*- w przeliczeniu na H*PQ4, przy czym calkowita zawartosc tych zwiazków wynosi 100% wagowych w odniesieniu do bezwodnej masy.Wspólzaleznosc ilosciowa Ala+ (jako Al«03V Mg*+ (jako MgO) oraz H2PO4" (jako H*FO,i) jest pokazana na fig. 1„ wykresie w ukladzie trójskladnikowym.Wykres ten odnosi sie do bezwodnej masy, a jego wierzcholki oznaczaja odpowiednio 100% Wagowych Al2Oj, 100% wagowych MgO i 100% wagowych H*P04.Nalezy zaznaczyc, ze powyzej podane zakresy dla jonów Al3+ (jako A1*03), Mg*Mjako MgO) i H*P04- (jako H#P04), gdzie calkowita ilosc tych skladników wynosi 100%, ograniczaja obszar A-B-C-D-E na wy¬ kresie na fig. 1. Roztwór powlokowy moze byc spo¬ rzadzony przy wspólzaleznosci jonów Al3+, Mg2+ i HaP04~ (w odniesieniu do bezwodnej masy) wy¬ znaczonej przez dowolny punkt lezacy wewnatrz ob¬ szaru A-B-C-D-E na fig, 1. . ( Dane stezenie jonów Al3+, Mg** i HaP04- mozna uzyskac poprzez stosowanie odpowiednich kombi¬ nacji zwiazków, które wprowadzaja te jony do roz¬ tworu (na przyklad fosforan glinu, wodorotlenek glinu, fosforan magnezu, tlenek magnezu, wodoro¬ tlenek magnezu, kwas, ortofosforowy).Gdy w roztworze znajduje sie koloidalna krze¬ mionka, wówczas musi byc utrzymana konkretna zaleznosc pomiedzy jonami Al3+, Mg2+, H2PO4" oraz koloidalna krzemionke (Si02) w odniesieniu do bez¬ wodnej masy. Na tej podstawie znowu oblicza sie ilosci joaów Al3+, Mg2+ i H2P04~ odpowiednio jako AlsOs, MgO, H*P04. Ilosc krzemionki wynosi 0—^60% wagowych lacznej ilosci A1203, MgO, H«P04 i Si02 w odniesieniu do bezwodnej masy. Dodanie wiekszej ilosci £3iO* niz 60% powoduje, ze roztwór ma ten¬ dencje do zelowania.Procentowe udzialy wagowe Al3+ (jako A1203), M'g2+ (jako MgO) i H2P04~ (jako HsP04), w odnie¬ sieniu do bezwodnej masy, zaleza od zawartosci Si02 w nastepujacy sposób: ,:.'_ ;. 1 .''¦ ' •"¦ Ir. ... % wagowe Al3-*- (jako AI2O3) =" ' - 100%—%SiOB ¦" = [3 do 17%] „ 2 J 100% ¦ % wagowe Mg^- (jato MgO) = nl 100%-% SiO* = [3 do 13%] — 1 J 100% * % wagowe H*P04^ (jako H*P04) * ft/ l00%-%-SiOf = [78 do 87%] — — 100% gdzie calkowita zawartosc wagowa SiO*, AP+ (Jako Al*Os), Mg2+ (jako MgO) i H»P04- (jako H»P04 jest i* równa 100%.Wspólzaleznosc pomiedzy jonami Al*-*- (jako AfeOsk Mg*+ (jako MgO), HaPOr (jako H*PG4) i SiO*, w odniesieniu dó bezwodnej masy, Jest pókafcana na trójwymiarowym wykresie.na fig. 1. Na ifrykre- 1R sie tym cztery wierzcholki czworoscianu oznaczaja odpowiednio 100% wagowych Al2Oj, 100% WagoWyeti MgO, 100% wagowych H3POt i 100% Wagowych tfiOi.Podstawa wykresli jefet taka sama jak obszar A*&- -C-D-E na fig. lt Zawartosc 60% SiOj jest okreslona W trójikatem P-G-H, lezacym w plaszczyznie Równo¬ leglej do podstawy czworoscianu.Nalezy zaznaczyc, ze gdy udzial procentowy S1Ó2 zwieksza sie, to ksztalt ohsfcaru A-B-C-D-E pozo¬ staje bez zmian, natomiast póle tego obszaru zrnhiej- ** sza sie az do przeciecia poziomu Sr02 (trójkat IN -C-H) w obszarze A^B^C-tf-E'.Srodek wedlug wynalazku mbze miec wagowe udzialy Si02, jonów Al* (jako Alz03j, M^+" (jako MgO) i H2P04- (jako H*P04), w odniesieniu do bez- * wodnej masy, okreslone przez tlowolny punkt leza¬ cy na dowolnej plaszczyznie równoleglej do pod¬ stawy czworoscianu na fife. Z we^atrz figury A-B-C-D-E-A'-B'-©^D'-E*.- ; Roztwór koloidalnej krzemionki korzystnie r za- » wiera okolo 20—40% Wagowych koloidalne1j krze¬ mionki, przy czym reszte stanowi Woda. Odpowied¬ nie roztwory koloidalnej krzemionki sa d&ste^rie na rynku. Sklad roztworu koloidalnej krzemionki ma wplyw na zdolnosc przechowywania srodka We* 40 dlug wynalazku. Doskonale wyniki uzyskano stopu¬ jac Ludox Type AS sprzedawany przez EJ. Du Pont De Nemours and Có. Inc., Industrial Chemicals De^ partament, Industrial Specialities Division, Wilming-^ ton, Delaware 19898. Ludox jest znakiem towaró- 45 wym zarejestrowany przez E.I. Du Pont De Nemours and Co,Inc. f :• = Doskonale wyniki uzyskano takze stosujac tfal- coag-1034A sprzedawany przez Naleo Chemical Co., Chicago, Illinois. Nalcóag JeSt ziiakiem towarowym bo zarejestrowanym na r#ecz Nalco Chemical Co.Srodek wedlug wynalazku naklada sie ha stai krzemowa o teksturze'Góssa w dowolny sposób, na przyklad przez natryskiwanie, zanurzenie lub na* noszenie pedzlern. Moga by i? takze stosowane rdlki 55 dozujace i skrdbaki. Przy nakladaniu powloki na stal krzeniowa z warstwa Walcowanego Szkla na¬ lezy usunac nadmiar separatora wyzarzania pocho¬ dzacego z koncowego wyzarzania stali krzemowej.Przy-nakladaniu tfoztworu na czysta powierzchnie ^ stali nalezy najpierw usunac z rjiej. warstwe aame^ go szkla. W kazdym przypadku z powierzchni stali przeznaczonej do powleczenia nalezy usunac ofeje, smary izgorzeline. !' Srodek mozna wsfriare; potrzeby rozcienczac! w ce- 85 lu umozliwienia l#ntroftowanego rt&kladaliia gó na116 637 7 8 powierzchnie blachy lub tasmy, z elektrostali, Oka¬ zalo sie, ze w przypadku braku koloidalnej krze¬ mionki stezone roztwory zawierajace wode w ilosci mniej niz okolo 45% wagowych calej masy roztwo¬ ru maja tendencje do tworzenia chropowatej po¬ wloki i nie nadaja sie do latwego nakladania za po¬ moca rowkowych rolek dociskowych.• Stwierdzono ponadto, ze jezeli koloidalna krze¬ mionka znajduje sie w roztworze powlokowym, ste¬ zone roztwory zawierajace krzemionke w ilosci przekraczajacej 24% wagowych calej masy roztworu (to znaczy roztwory zawierajace wode w ilosci po¬ nizej 60% calej masy roztworu-) sa niestabilne oraz maja tendencje do zelowania, Górna granica procentowej zawartosci wody w ca¬ lej masie roztworu uzalezniona jest tylko od poza¬ danej masy powloki oraz stosowanego sposobu na¬ kladania powloki i moze byc latwo okreslona przez fachowca dla spelnienia konkretnych potrzeb; _.Po nalozeniu roztworu powlokowego stal krzemo¬ wa poddaje sie obróbce cieplnej dla wysuszenia lub utwardzenia roztworu powlokowego tworzac poza¬ dana powloke izolacyjna. Operacje suszenia lub utwardzania przeprowadza sie w temperaturze od okolo 370°C do okolo 870°C w ciagu 1/2 do 3 minut w odpowiedniej atmosferze, na przyklad w atmo¬ sferze powietrza. Operacje suszenia lub utwardza¬ nia mozna takze przeprowadzac jako czesc innej ob¬ róbki cieplnej, na przyklad konwencjonalnej cie¬ plnej obróbki wygladzania.Gdy powloke z mala zawartoscia krzemionki lub bez niej utwardza sie w walcowni w znanym piecu rolkowym dla termicznego wygladzania tasmy o tek-, sturze- Gossa, podczas tej operacji powloka moze przywierac^ do rolek piecowych i gromadzic sie na nich. Obecnosc koloidalnej krzemionki w roztworze przeciwdziala przyleganiu. Konkretna ilosc koloi¬ dalnej krzemionki zalezy od danego typu pieca i temperatury stosowanej do utwardzenia powloki.Gdy utwardzenie powloki prowadzi sie w ramach operacji termicznego wygladzania, wówczas korzyst¬ nie koloidalna krzemionke (Si02) stosuje sie w ilosci co najmniej 2'3% wagowych calkowitej zawartosci A13+ (jako A1203), Mg2+ (jako MgO), H2P04~ (jako HjP04) i Si02 w odniesieniu do bezwodnej masy.Inaczej mówiac jezeli zawartosc jonów Al3+,. Mg2+ i H2P04~ w przeliczeniu odpowiednio na A1203, MgO i .H3PO4 stanowi 100 czesci, w odniesieniu do bez¬ wodnej masy, wówczas korzystnie zawartosc koloi- .dalnej krzemionki Si02 wynosi co najmniej 33 czesci wagowych, takze w odniesieniu do bezwodnej masy.Przyklad I. Przeprowadzono badania na skale przemyslowa dla porównania wlasnosci magnetycz¬ nych dostepnej w handlu stali krzemowej o tekstu¬ rze Gossa z warstwa szkla walcowanego oraz tej samej dostepnej stali krzemowej o teksturze Gossa z warstwa szkla walcowanego i powleczonej do¬ datkowo powloika izolacyjna wytworzona przy uzy¬ ciu srodka wedlug wynalazku. Wszystkie zwoje uzy¬ wane w tym badaniu pochodzily z tego samego wy¬ topu oraz poddano je znanej obróbce dla uzyskania stali krzemowej o teksturze Gossa z warstwa szkla walcowanego.Z pieciu zwojów powleczonych szklem walcowa¬ nym wzieto przednie i tylne próbki oraz pocieto je na 10 próbek Epsteina,. Próbki, poddano wyzarzaniu odprezajacemu w temperaturze 788°C w ciagu 1 go¬ dziny w atmosferze skladajacej sie z 95% N2 i 5% H2, a nastepnie przebadano pod katem okreslenia strat rdzeniowych i przenikalnosci przy natezeniu pola magnetycznego H = 795,8 A/m. Srednica opornosc zmierzono dla zwojów przed wyzarzaniem odpreza¬ jacym stosujac test Franklna wg ASTMtA344-68).W tabeli I przedstawiono wyniki badan, przy.esym kazda wartosc z wyjatkiem;¦.-sredniej opornosci przedstawia srednia wartosc dla wszystkich próbek Epsteina z tylnych próbek. Srednia opornosc stano¬ wi srednia wartosc z pieciu zwojów dla wszystkich próbek. ¦¦.:.:;;; — :-;¦ Cztery dodatkowe zwoje powleczone szklem wal¬ cowym z tego samego wytopu powleczono srodkiem wedlug wynalazku, który zawiera 46,4% Si02, 45,3% H8P04, 3,6% MgO i 4,7% A1203w odniesieniu do bezwodnej masy oraz 64.%. wody. Dodatkowo dodano Cr03 w ilosci 25 g nadsOO.g H3PO4 w roztworze.Eoztwór ten sporzadzono przez zmieszanie 208 li¬ trów 50% roztworu fosforanu jednoglinowego (za^ wierajacego 33,0%: P2O5, 8,6% AlaOg i jako reszte wode, majacego gestosc wzgledna 1,48 w tempera¬ turze 211 °C), 208 litrów roztworu fosforanu magne¬ zowego (zawierajacego 27,4% P205, 6,9% MgO i jako reszte wode, majacego gestosc wzgledna 1,43 w tem¬ peraturze 21°C), 208 litrów wody, 63,5 kg CrOa i 624 litry koloidalnego Si02 (sprzedawanego pod znakiem towarowym Nalcoag — 10344).Powleczona tasme poddano obróbce cieplnej w temperaturze 832°C w ciagu -okolo 40 :sekund w otwartym: placu, tworzac powloke izolacyjna. - Tylne i przednie próbki wzieto z kazdego zwoju i kazda z-nich pocieto na próbki. Epsteina, które na¬ stepnie przebadano pod katem strat rdzeniowych przy natezeniu pola magnetycznego wynoszacym H = 795,8 A/m), przenikalnosci, opornosci,, wspól¬ czynnika przestrzennosci i magneto&tr.ykcji.;::-' - Pózniej próbki Epsteina poddano wyzarzaniu od¬ prezajacemu w.temperaturze 788°C w ciagu jednej godziny w atmosferze zlozonej z 95% N2 i 5%: H2, a nastepnie ponownie je przebadano. Wielkosci dla tych próbek podane w tabeli I przedstawiaja sred¬ nie wartosci dla wszystkich próbek- Epsteina z przednich próbek oraz srednie wartosci dla wszy¬ stkich próbek Epsteina z tylnych próbek, z wyjat¬ kiem sredniej opornosci, która stanowila srednia wartosc dla wszystkich próbek Epsteina zarówno z przednich jak i tylnych próbek.W tabeli I okreslenie „pociete" oznacza w kazdym przypadku próbki powleczone, wysuszone i pociete.Okreslenie „po odprezaniu" odnosi sie do tych sa¬ mych, próbek po poddaniu ich wyzarzaniu odpreza¬ jacemu. Dane w tabeli I pokazuja, ze srednia opor¬ nosc powloki na warstwie szkla walcowanego jest znacznie wieksza od opornosci samej warstwy szkla.Przyklad II. Inne badania przeprowadzono w laboratorium stosujac srodki o róznym skladzie.Próbki z elektrostali o zorientowanych ziarnach i o duzej przenikalnosci powleczono srodkami okreslonymi w tabeli II. Powleczone paski pod¬ dano obróbce cieplnej w temperaturze 832°C w cia¬ gu 70 sekund w piecu elektrycznym w atmosferze powietrza formujac powloki izolacyjne. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60116 637 Tabela I 10 Rodzaj próbki Szklo Powlo¬ ka na szkle Miejsce polozenia próbki Przednia Tylna Przednia Tylna Straty rdzeniowe W/kg przy 1,5 T po¬ ciete prób¬ ki 1,1)24 1,113 po od¬ pre¬ zaniu 1,054 1,051 1,080 1,098 przy 1,7 T po¬ ciete prób¬ ki 1,633 1,613 po od¬ pre¬ zaniu 1,549 1,552 1,538 1,536 Przeni- kalnosc przy (795,8 A/m) 1838 1829 Srednia opornosc Fran^ klina (pocieta) A 0,534 0,173 Wspól¬ czynnik prze¬ strzen¬ ny 97,1 Magnetostrykeja (pociete) -113 -10O :; -po odprez zaniu - -153 —135 Wymiar Epstea- n.a .; mm-: 0,259 0,264 . 0,272 0,269 Powleczone i utwardzone próbki z przykladów II-I do 11—1(0 pocieto na 8-paskowe próbki Epsteina i przebadano pod katem okreslenia opornosci Fran-, klina przy cisnieniu 2,1 MPa.Nastepnie próbki Epsteina z przykladów II-I — 11-10 oraz przykladów 11-11 — 11-14 podano wyza¬ rzaniu odprezajacemu odpowiednio w temperaturze 788°C w ciagu 1 godziny i w temperaturze 816°C/ w ciagu 2. godzin w suchej atmosferze skladajacej sie z 90% N2 i 10% H2, a potem przebadano je okres¬ lajac straty rdzeniowe przy indukcji magnetycznej (1,7 T), oraz opornosc Franklina przy cisnieniu 2,10 MPa. Wyniki badan przedstawiono w tabeli II. 25 30 Przyklady w tabeli II wskazuja, ze wielkosci opornosci Franklina dla pocietych próbek sa znacz¬ nie wieksze od odpowiednich opornosci dla powloki ze szkla walcowanego. Dodatkowo przyklady 11-11 — 11-14 pokazuja, ze dodatek CrOs do roztworu po¬ wlokowego o duzej zawartosci krzemionki powo¬ duje znaczne zwiekszenie opornosci Franklina dla powloki po przeprowadzeniu wyzarzania odprezaja¬ cego w porównaniu z taka sama powloka bez Cr03.Próbki z warstwa szkla walcowanego mialy mniej¬ sze ujemne wartosci magnetostrykcji w porównaniu z powleczonymi próbkami wskazujac na efekty na¬ prezenia wywolywanego przez powloke.Tabela II Przy¬ klad II-I II-2 II-3 II-4 II-5 II-6 II-7 II-8 II-9 11-10 11-11 11-12 11-13 11-14 11-15 Sklad srodka w odniesieniu do suchej masy % HdP04 8(2,1 83,3 82,5 83,3 81,0 80,7 83,0 81,0 80,7 93,3 40,2 40,2 40,5 40,5^ % MgO 9,3 12,1 6,7 8,0 10,6 9,2 8,1 13,2 11,7 10,7 5,2 5,2 7,3 7,3 % A1203 8,5 4,6 10,9 8,6 8,4 8,4 8,6 5,8 5,8 6,0 4,2 4,2 3,2 2,2 % SiOa 0 0 0 0 0 1,7 0 0 1,8 0 50,4 50,4 50,0 50,0 % H20 50 53 49 50 50 49 50 51 51 52 62 62 62 62 Tylko walcowane szklo .Gramy Crty na 1 llW gramów H«P04 0 1 ° 0 0 0 0 1 0 0 3 0 24 0 24 Opornosc Franklina A pociiete próbki 0,01 0],O0 0,04 0,01 — — — — — — 0,006 0,021 0,024 0,0lii 0,64 po od- prezal- niu 0,56 0,80 0,60 0,72 0.51 0,60 0,54 0,50 0,61 0,60 0,481 0,119 0,390 Q,065 0,593 Wlasciwosci magnetyczne | Straty rdzeniowe* W/kg przy 1,7 T i 610 Hz 1,463 1,494 1,5312 1,443 1,477 1,408 1,450 1,497 1,434 1,488 1,477 1,48,6 1,459 1,506 1,483 po odprezaniu Przeni- kaJlnosc przy H = = (795,8 A/m) ,1920 1927 1901 1920 1897 1919 1912 1907 1915 1914 19,^4 1916 1922 19,210 1920 Al/L przy 1\,5 T -52 ¦ -49 -5.3 -48 -54 -53 -55 -60 -58 -51 -62 -62 -53 -47 -4411 116 637 12 PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Srodek do wytwarzania powloki izolacyjnej na elektrostali bezposrednio oraz na elektrostali z ze¬ wnetrzna warstwa ze szkla walcowanego, znamien¬ ny tym, ze zawiera jony Al3+, Mg2+ i HzP04_ w na¬ stepujacych ilosciach w odniesieniu do bezwodnej masy: 3—lil% wagowych Al3+ w przeliczeniu na A1203, 3—15% wagowych M'g2+ w przeliczeniu na MgO i 78—87'% wagowych H2P04- w przeliczeniu na H3PO4, i ewentualnie do 150 czesci wagowych koloidalnej krzemionki na 100 czesci wagowych Al3+, Mg2+ i HaP04~ w przelicezniu odpowiednio na Al2Og, MgO, i H3PO4, przy czym co najmniej 45% wagowych srodka stanowi woda.
2. 2. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 5 zawiera 10—25 czesci wagowych bezwodnika chro¬ mowego na kazde 100 czesci wagowych jonów H2P04- w przeliczeniu na H3PO4.
3. 3. Srodek wedlug izastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze zawiera 33—150 czesci wagowych koloidalnej 10 krzemionki na 100 czesci pozostalych skladników w odniesieniu do bezwodnej masy, a co najmniej 60% wagowych srodka stanowi woda. if*n-<&. ZGK 1022/1100/82 100 Cena 100 zl PL