Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia blachy elektromagnetycznej o niewielkiej stratnosci, o zorientowanym ziarnie, majacej drob¬ ne odksztalcenia liniowe (nazywane dalej drob¬ nymi odksztalceniami).Elektromagnetyczna blacha o zorientowanym ziarnie jest blacha stalowa o uporzadkowanej bu¬ dowie krystalicznej, w której wiekszosc ziarna krystalicznego jest idealnie uporzadkowana pod wzgledem magnetycznym. Tego rodzaju blacha stalowa jest ogólnie podzielona na dwa rodzaje to jest blache stalowa o zorientowanym ziarnie oraz blache stalowa .podwójnie zorientowana. Gdy sa one okreslone przy uzyciu wskazników Mil¬ lera to pierwsza z nich zawiera ziarno krystali¬ czne majace powierzchnie (110) równolegla do po¬ wierzchni blachy a os latwej magnesowalnosci (100) równolegla do kierunku walcowania podczas gdy druga zawiera ziarno krystaliczne majace po¬ wierzchnie (100) równolegla do powierzchni bla¬ chy a os latwej magnesowalnosci (100) równole¬ gla do kierunku walcowania.Indukcja magnetyczna blachy stalowej ulegapo¬ prawie przez uzyskanie ukierunkowanego uziar- niania, którego idealne kierunki sa reprezentowa¬ ne przez teksture opisana — wskaznikami Mil¬ lera a jednoczesnie straty w zelazie ulegaja zmniejszeniu. Dlatego tez czyniono wiele prób dla zwiekszenia stopnia nagromadzenia takiego ukla¬ du wlókien. W wyniku tych prób produkuje sie obecnie na skale przemyslowa elektromagnetycz¬ na blache stalowa* dla której straty magnetyczne w zelazie, przy W17/50 wynosza 1,03 W/kg przy grubosci blachy 0,30 mm. Gdzie W17/90 oznacza s traty w zelazie przy indukcji magnetycznej wy¬ noszacej 1,7 T.W wyniku dalszych prób okazalo sie, ze trudno jest dalej zmniejszyc szybko straty w zelazie je¬ dynie przez doprowadzenie ziarna krystalicznego 10 do stanu bliskiego idealnemu ukierunkowaniu.Przyczyna tego jest nastepujaca. Ogólnie rzecz biorac straty w zelazie zaleza od wielkosci ziar¬ na krystalicznego jak równiez od charakterystyki wzbudzenia. Wielkosc ziarna krystalicznego musi 15 byc w pewnym stopniu zwiekszona w celu popra¬ wienia charakterystyki wzbudzenia przez co wiel¬ kosc obnizenia strat w zelazie jest wyrównana.Dlatego tez trzeba stosowac inne srodki dla dal¬ szego obnizenia strat w zelazie ponizej najnizsze- 20 go mozliwego obecnie poziomu.Jako jeden z tych srodków stosuje sie do bla¬ chy stalowej napiecie rozciagajace. Przemyslowo powyzsze realizuje sie przez utworzenie na bla¬ sze powloki izolacyjnej.Jednakze istnieje pewne ograniczenie napiecia rozciagajacego jakie mozna uzyskac przy pomo¬ cy powloki a tym samym i ograniczenie obniza¬ nia strat w zelazie. Tak wiec najnizsze straty w zelazie jakie mozna bylo uzyskac przez wplyw 25 117 938117 938 napiecia rozciagajacego osiagna wyzej podana juz wartosc 1,03 W/kg.Istnieje inna metoda obnizania strat w zelazie.Cecha charakterystyczna tej metody jest podda¬ nie powierzchni blachy stalowej, po ostatecznym jej wyzarzeniu, obróbce wykanczajacej na polysk zwierciadlany w drodze polerowania chemiczne¬ go lub elektrolitycznego. Straty w zelazie w przy¬ padku stali wytwarzanej przy uzyciu tej metody zaleza w znacznej mierze od stopnia gladkosci powierzchni natomiast gdy blacha jest pokrywa¬ na powloka izolacyjna to jej wlasciwosci jesli chodzi o straty w zelazie ulegaja pogorszeniu.Znana metoda obnizania strat w zelazie z opi¬ su patentowego St. Zjedn. Am. nr 3 647 575, pole¬ ga na tym, ze wykonuje sie rysy lub rowki na powierzchni blachy stalowej. Rysuje sie lub sil¬ nie przeciera powierzchnie blachy nozem, zyletka lub twardym materialem lub narzedziem, jak np. proszek scierny, szczotka z drutu stalowego. Moz¬ na sie wprawdzie spodziewac po tej metodzie pew¬ nego obnizenia strat w zelazie ale gdy blacha ta jest pakietowana to nie tylko nastepuje stopnio¬ we pogarszanie sie wspólczynnika zapelnienia ale takze w znacznym stopniu zwieksza sie deformacja magnetyzmu.Moze okazac sie ze, .wynik pomiaru stratnosci dla pakietu porysowanych blach jest wyzszy od wyniku pomiaru stratnoisci na pojedynczych bla* chach.Uwaza sie, ze przyczyna tego jest nastepujaca.Czesci blachy stalowej, na których znajduja sie rysy staja sie ciensze w tych miejscach i dlate¬ go czesc strumienia jest odprowadzana z powie¬ rzchni blachy. W konsekwencji przy pomiarze stratnosci na pojedynczych blachach obserwuje sie zmniejszenie strat w zelazie, ale z chwila zlo¬ zenia blach w pakiet strumien magnetyczny po¬ chodzacy od jednej z blach pakietu jest odbiera¬ ny przez blachy znajdujace sie pod nia i nad nia i w ten sposób powstaje skladowa magnetyzmu prostopadla do powierzchni blach a tym samym nastepuje pogorszenie wlasciwosci pod wzgledem strat w zelazie.Tak wiec metoda polegajaca na rysowaniu blach ma powazna wade w przypadku gidy blachy ma¬ ja byc uzywane w postaci pakietu jako rdzen transformatora lub cewki.* Zadaniem wynalazku jest wyeliminowanie wspomnianych wyzej niedogodnosci. Dla osiagnie¬ cia tego celu opracowano sposób otrzymywania blachy elektromagnetycznej o niewielkiej stratno¬ sci o zorientowanym ziarnie, który móglby byc zastosowany na skale techniczna.Dalszym zadaniem wynalazku jest otrzymanie stalowej blachy elektromagnetycznej o zoriento¬ wanym ziarnie posiadajacej drobne odksztalcenie ale bez zadnych efektów ubocznych wywolywa¬ nych przez te odksztalcenia.Wedlug wynalazku zadanie to zostalo rozwia¬ zane przez opracowanie sposobu otrzymywania blachy elektromagnetycznej o niskiej stratnosci, o zorientowanym ziarnie, w którym blache za¬ wierajaca krzem w ilosci do 4*/o daje sie kon¬ cowemu wyzarzaniu i wprowadza sie mechanicz- 10 15 ne odksztalcenie na obu powierzchniach albo tyl¬ ko na jednej liniowo, poprzecznie do kierunku walcowania blachy albo pod katem, charakteryzu¬ jacego sie tym, ze blache pokrywa sie powloka nieorganiczna albo szklana i wykonuje sie na po¬ wierzchni blachy wglebienia o szerokosci od 10 do 600 jun, i glebokosci 5 jun albo mniejszej i w odstepie nie mniejszym niz 2,5 mm.Wykonuje sie odksztalcenia mechaniczne pod katem 30°, albo wiekszym do kierunku walco¬ wania blachy. Korzystnie wykonuje sie drobne odksztalcenia mechaniczne pod katem od 30 do 80°, wzgledem kierunku walcowania blachy. Ko¬ rzystnie wykonuje sie odksztalcenia mechaniczne w odstepach od 2,5 do 10 mm.Zgodnie z wynalazkiem charakterystyka wzbu¬ dzania (B8) blachy zasadniczej wynosila 1,9 lub wiecej.Wedlug wynalazku blacha (ma ponadto) druga powloke nalozona na pierwsza i skladajaca sie zasadniczo z jednej substancji nalezacej do gru¬ py zwiazków kwasu fosforowego, zwiazków or¬ ganicznych oraz zywicy utwardzanej promienia¬ mi ultrafioletowymi. 25 Przedmiot Wynalazku "jest przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. l(a) przedstawia zdjecia mikroskopowe (po¬ wiekszenie 200X) przekroju elektromagnetycznej blachy stalowej wedlug wynalazku majacej drob- 30 ne odksztalcenia, fig. l(b) — zdjecie mikroskopo¬ we (pow. 200 X) przekroju tej samej elektromag¬ netycznej blachy stalowej z rysa wykonana ostra krawedzia noza, fig. 2(a) — zdjecie mikroskopo¬ we (pow. 100 X) przedstawiajacym drobne od- M ksztalcenia na blasze wedlug wynalazku po zdar¬ ciu z blachy szklistej warstwy, fig. 2(to) — zdje¬ cie mikroskopowe (pow. 100X) przedstawiajace te sama blache co na fig. 2(a) ale z rysa wykona¬ na nozem, fig. 2(c) — blache z fig. 2(a) w prze- 4Q kroju i wiekszym powiekszeniu, fig. 2(d) — bla¬ che z fig. 2(b) w przekroju i wiekszym powiek¬ szeniu, fig. 2(e) — dwie blachy z fig. 2(c) zlozone w pakiet i pokazane w przekroju poprzecznym, fig. 2(f) — dwie blachy z fig. 2(d) w przekroju 45 poprzecznym zlozone w pakiet, fig. 3 — wykres przedstawiajacy krzywa charakterystyczna strat w zelazie przed i po nadaniu drobnych odksztalcen, fig. 4(a) — wykres przedstawiajacy zaleznosc mie¬ dzy kierunkiem drobnych odksztalcen a stopniem 50 poprawy kierunku strat w zelazie, fig. 4(b) —. wykres przedstawiajacy zaleznosc pomiedzy kie¬ runkiem drobnych odksztalcen a stopniem popra¬ wy kierunku C strat w zelazie, fig. 5a i (b) — wykresy przedstawiajace zaleznosc pomiedzy od- 55 legloscia miedzy drobnymi odksztalceniami a stra¬ tami w zelazie, fig. G(a), (to) i (c) — wykresy przedstawiajace straty w zelazie w funkcji odste¬ pów miedzy odksztalceniami przy róznych obcia¬ zeniach uzytych do wywolywania odksztalcen, fig. eo 7(a) i (b) — wykresy przedstawiajace zaleznosci pomiedzy szerokoscia drobnych odksztalcen a ge¬ stoscia strumienia oraz pomiedzy szerokoscia drobnych odksztalcen i stratami w zelazie, fig. 8 — wykres przedstawiajacy zaleznosc pomiedzy as B8 a W17/50 przed i po nadaniu drobnych odksztal-s cen, fig. 9(a) — przyklad rolki uzywanej w wy¬ nalazku przedstawionej w rzucie ukosnym, fig. 9(b) — rolke z fig. 9 Sposób wedlug wynalazku moze byc stosowany do elektromagnetycznych blach stalowych o zo¬ rientowanym ziarnie zawierajacych Si w ilosciach 4,0% lub mniej. Jesli zawartosc Si w blasze sta¬ lowej przekracza 4,Óf/t nastepuje gwaltowne po¬ gorszenie sie zdolnosci blachy do obróbki plasty¬ cznej na zimno, przez co utrudnione jest wytwa¬ rzanie elektromagnetycznej blachy stalowej o zo¬ rientowanym ziarnie na skale przemyslowa.Pierwsza cecha blachy stalowej wedlug wyna¬ lazku jest to, ze ma ona drobne liniowe odksztal¬ cenia (zwane dalej odksztalceniami liniowymi lub drobnymi) wykonana na niej poprzez warstewke powloki nieorganicznej lub szklistej skladajacej sie glównie z MgO i SiO*, która tworzy sie na powierzchni blachy stalowej w trakcie jej osta¬ tecznego wyzarzania w celu uzyskania rekrystali¬ zacji wtórnej. Drobne odksztalcenia moga byc na¬ dawane blasze stalowej na przyklad poprzez do¬ prowadzenie do zetkniecia sie pod pewnym na¬ ciskiem kulistej rolki lub bryly obrotowej z bla¬ cha stalowa i przetaczania jej po blasze przy jed¬ noczesnym dociskaniu do niej rolki niewielkim obciazeniem. Oczywiscie jesli bedzie mozna tylko nadac blasze odksztalcenia liniowe o szerokosci 600 firn lub mniejsze} bez uszkodzenia blachy to mozna do tego celu stosowac wszelkie prowadza¬ ce do tego srodki.Figura l drobnych odksztalcen, które stanowia pierwsza ce¬ che wynalazku. Na fig. l(b) pokazano zdjecie mi¬ kroskopowe rysy wykonanej na blasze stalowej nozem co stanowi jeden z dotychczasowych srod¬ ków zmniejszenia stratnosci. Jak to widac na fig. l(b) rysa ta tworzy rowek na powierzchni stali a po obu stronach tego rowka powstaja odksztal¬ cenia wsteczne. Z drugiej strony drobne odksztal¬ cenia wedlug niniejszego wynalazku sa naprawde niewielkie tak jakby sitalowa blacha nie legla w o- góle odksztalceniu. Odksztalcenie to tworzy tylko nieznacznie wklesle zaglebienie, które mozna za¬ obserwowac pod mikroskopem.Tak wiec odksztalcenia wedlug wynalazku sa nieznaczne ale gdy blacha stalowa, której nada sie odksztalcenia zostanie pozbawiona szklistej po¬ wloki to stosujac metode trawienia mozna zaob¬ serwowac wzery wskazujace na istnienie strefy przejsciowej. Wzery te sa widoczne w postaci dwóch równoleglych linii przebiegajacych w od¬ stepie okolo 50 jjtm jak to widac na fig. 2(a).Z drugiej strony gdy obserwuje sie w ten sam sposób liniowa ryse wykonana nozem to mozna stwierdzic, ze powstaje duza ilosc ukosnych linii poslizgu o duzym zageszczeniu poniewaz wielkosc odksztalcenia jest bardzo duza jak to widac na fig. 2tfb). Wytypowanie limii poslizga oznacza, ze na blache stalowa dzialaly silne naprezenia sci¬ najace. Jednakze, jak to wspomniano juz wyzej, drobne odksztalcenia wedlug niniejszego wyna¬ lazku sa znacznie mniejsze jesli chodzi o wiel¬ kosc powodowanego odksztalcenia plastycznego niz rysy wykonywane nozem i to pierwsze ma cal- 938 tf kiem inny ksztalt od drugiego. Na fig. 2(b) wi¬ doczne sa odksztalcenia wsteczne co oznacza spie¬ trzenie naprezen po obu stronach rowka.Na figurze 2(c) pokazano blache z fig. 2(a) w 5 przekroju poprzecznym i w wiekszym powieksze¬ niu. Jak to widac na fig. 2(c) szklista powloka na blasze stalowej nie zostala zdarta to znaczy, ze czesc blachy na której powstalo odksztalcenie jest takze pokryta ta powloka i dlatego nawet 10 jesli blachy zostana zlozone w pakiet to nie wy¬ stepuja straty pradowe jak to pokazano na fig. 2(e).Z drugiej strony, jak to widac na fig. 2(d), któ¬ ra przedstawia blache z fig. 2(b) w przekroju po- 13 przecznym i w wiekszym powiekszeniu, szklista powloka zostala zdarta z blachy w miejscu zrobie¬ nia rysy. W konsekwencji gdy blachy z takimi rysami sa zlozone w pakiet nastepuje uplyw pra¬ du z rowków przez co zwiekszaja sie straty pra¬ sa dowe jak to widac na fig. 2(f). Na fig. 2(c) do 2(f) odnosnikiem 2 oznaczono blache zasadnicza a 3 oznaczono szklista powloke.Jeden z przykladów sposobu wedlug wynalazku dotyczy zmniejszenia ' strat zelaza przez nadawa- » nie drobnych odksztalcen blasze na powierzchni co jest opisane ponizej. Nadawanie tych odksztalcen polega na przetaczaniu niewielkiej rolki o po¬ wierzchni kulistej wykonanej z twardego metalu i majacej nieznacznie wypukla powierzchnie po 30 powierzchni blachy przy czym rolke dociska sie przez nieznaczne jej obciazenie.^ Te drobne odksztalcenia moga byc nadawane bez uszkodzenia jej powierzchni lacznie ze szkli¬ sta powloka znajdujaca sie na niej. Wskazanym 35 jest aby srednica rolki wynosila miedzy 0,2 do 10 mm. Szerokosc liniowego odksztalcenia powo¬ dowanego przez rolke o takiej szerokosci wynosi pomiedzy 10 i 600 \im. Wieksza szerokosc jest jednak niepozadana. Z drugiej strony gdy v Sred- 40 nica powierzchni kulistej rolki jest mniejsza niz tfnlna granica wyzej podanego zakresu to istnieje niebezpieczenstwo latwego uszkodzenia powierzch¬ ni blachy i znajdujacej sie na niej szklistej po¬ wloki. Glebokosc niewielkiego zaglebienia pow- 45 stalego na skutek takiego liniowego odksztalce¬ nia wedlug wynalazku wynosi do 5 fi lub mniej, zwykle okolo i [i. Jesli glebokosc ta jest wiek¬ sza od 5 nm, to gestosc stmamienia zostaje powa¬ znie pogorszona a ksztalt zaglebienia staje sie 50 niekorzystny.Powyzsze stanowi tylko jeden z przykladów wykonania sposobu dla otrzymania drobnych od¬ ksztalcen na blasze stalowej. Jako drugi sposób przykladowo^ mala tarcza majaca duza grubosc i 55 majaca poprzeczne wklesle zaglebienia powierz¬ chniowe do kierunku poruszania moze" obrotowo poruszac sie na powierzchni blachy stalowej, pod¬ czas gdy tarcza jest obciazona w dól z obciaze¬ niem. W dodatku, powyzej okreslona rolka, tar- w cza albo kulka moze przesuwac sie na blasze sta¬ lowej bez jej uszkadzania.W celu zmniejszenia strat zelaza, korzystne Jest aby odksztalcenia byly wprowadzone na blache stalowa w takiej ilosci, aby dwa rowki równole- • gle mogly byc obserwowane jako wzerki przej-117 938 sciowe. Zwiekszajace sie ilosci odksztalcen czes¬ ciowo powduja wieksza chropowatosc na po¬ wierzchni blachy stalowej, co przeszkadza w uzy¬ skaniu przewidywanego magnetyzmu albo wspól¬ czynnik przestrzenny jest obnizony. Dadej, od¬ ksztalcenia moga byc dawane zarówno po obyd¬ wu stronach powierzchni blachy stalowej albo tylko na jednej stronie powierzchni.W ten sposób jedna z cech tego wynalazku jest wprowadzenie drobnych odkszitalcen na powierz¬ chni blachy podstawowej z blachy stalowej. W dodatku, blacha stalowa dostarczana z drobny¬ mi odksztalceniami moze posiadac powloke szla- na, albo druga powloke, co jest omówione dalej.Naturalnie drobne odksztalcenia moga byc wpro¬ wadzane bezposrednio do blachy stalowej, która nie ma takiej powlofi albo warstwy.Mozna oczywiscie nadawac blasze odksztalce¬ nia bez nanoszenia na nia tej powloki szklistej ale lepiej jest jednak stosowac te powloke. Po¬ wloka ta skladajaca sie glównie z MgO dziala nie tylko w celu zapobiezenia wystapieniu utwar¬ dzenia podczas ostatecznego wyzarzania ale tak¬ ze nadaje napiecie powierzchni blachy zmniejsza¬ jac tym samym straty w zelazie. Usuwanie szkli¬ stej- powloki wymaga stosowania tak mocnych kwasów jak kwas fluorowy lub solny i dlugiego trawienia co oznacza dodanie jeszcze jednego etapu do linii technologicznej. Poza tym naste¬ puje pogorszenie sie wlasnosci magnetycznej bla¬ chy stalowej przez zanik wp*ywu napiecia i nie¬ równosci powierzchni spowodowana trawieniem.To wszystko likwiduje efekt uzyskany przez na¬ danie blasze stalowej liniowych odksztalcen.W znanej metodzie polegajacej na stosowaniu ostrego narzedzia rysy powierzchniowe byly ro¬ bione bezposrednio na blasze. Dlatego tez stwier¬ dzono, ze ta metoda jest znacznie mniej skutecz¬ na w porównaniu z niniejszym wynalazkiem jak to pokazuje fig. 3. Jednakze drobne odksztalcenia wedlug wynalazku moga byc nadawane przez wywieranie nacisku bezposrednio na powierzch¬ nie blachy stalowej bez wytrawiania w przypad¬ ku gdy blacha stalowa jest wyzarzana ostatecznie w sposób nie wymagajacy stosowania srodka od¬ dzielajacego takiego jak MgO, na przyklad w pie¬ cu do wyzarzania o dzialaniu ciaglym.Ponizej opisany jest szczególowo kierunek prze¬ biegu drobnych liniowych odksztalcen wedlug wynalazku.Na figurze 4(a) pokazano wykres ilustrujacy zmiany strat w zelazie (Wnmi w funkcji kaita pod jakim przebiegaja, odksztalcenia nadawane blasze stalowej poprzez jej szklista powloke tylko po jednej stronie tej blachy w przypadku gdy stal jest magnetyzowana w kierunku walcowania (kie¬ runek L).Przy a<10° wlasnosci jesli chodzi o straty ule¬ gaja raczej pogorszeniu ale obnizaja sie one w miare zwiekszania kata. Przy o30° nastepuje poprawa rzedu 5f/§ lub wiecej a przy a^45? sto¬ pien poprawy wynosi 10Vt lub wiecej. Tak wiec w celu znacznego poprawienia wlasnosci pod wzgledem strat w zelazie kat o powinien wynosic 30° lub wiecej a najleipiej 40° lub wiecej. W przy¬ padku gdy blache stalowa stosuje sie na rdzen cewki moga byc brane pod uwage tylko straty dla kierunku magnesowania L jednakze staje sie istotnym branie równiez pod uwage strat w ze- 5 lazie przy innym kierunku magnesowania a mia¬ nowicie gdy stalowa jest magnesowana w kierun¬ ku prostopadlym do kierunku walcowania (kie¬ runek C).Straty w zelazie przy kierunku magnesowania io C moga zostac zmniejszone przez zmniejszenie kata a w przeciwienstwie do strat przy kierun¬ ku magnesowania L. Jak to widac na przyklad z fig. 4(b) korzystnym jest aby odksztalcenia li¬ niowe przebiegaly pod katem 30° do 80° wzgle- 15 dem kierunku walcowania aby uzyskac polepsze¬ nie wlasciwosci magnetycznych dla obu kierun¬ ków magnesowania L i C. Ponadto linia przebie¬ gu drobnych odksztalcen nie zawsze jest linia prosta. Moze byc to linia krzywa, zygzakowata 20 lub falista. Linie te moga sie takze przecinac na powierzchni blachy.Ponizej podano najkorzystniejsze odleglosci lub odstepy pomiedzy dwoma sasiednimi odksztalce¬ niami. 25 Figura 5 przedstawia wykres ilustrujacy zalez¬ nosc miedzy stratami w zelazie a odlegloscia po¬ miedzy dwoma sasiednimi odksztalceniami w przypadku, gdy po powierzchni blachy zaopatrzo¬ nej w szklista powloke o grubosci okolo 1 \i jest 30 przetaczana rolka o srednicy 0,7 mm pod obciaze¬ niem 200-IO mN z tym, ze rolka ta jest prze¬ mieszczana w kierunku C.Z fig. 5 widac, ze optymalna odleglosc pomie¬ dzy odksztalceniami wynosi 2,5 do 10 mm. Czyim 36 mniejszy jest odstep pomiedzy sasiednimi od¬ ksztalceniami tym bardziej wartosc strat w zela¬ zie zbliza sie do wartosci charakterystycznej dla stanu przed nadaniem odksztalcen. Gdy odstep ten wynosi juz 0,6 mm to wartosc strat w zela- 40 zie jest taka sama jak przed nadaniem odksztal¬ cen.Tak samo zachowuje sie gestosc strumienia ma¬ gnetycznego {Bg) która tym wyrazniej sie zmniej¬ sza im mniejszy jest odstep miedzy odksztalcenia- 45 mi. Z fig. 5 widac, ze gdy odstep ten zmniejsza od 2,5 do 1,25 mm gestosc strumienia obniza sie o okolo 0,01 T a przy zmniejszeniu od 1,25 do 0,6 mm gestosc strumienia maleje o 0,02 T. W po¬ wiazaniu z tym podano przyklad dla tej saniej so blachy stalowej, na której zrobiono ostra igle ry¬ sy o glebokosci 10 |im w kierunku C i w odste¬ pach 0,6 mm. Punkty na wykresie odpowiadajace wartosciom dla tej blachy oznaczono na fig. 5 przez „o". Z przykladu tego widac, ze zarówno 56 straty w zelazie (1,25 W/kg) jak i B* sa wlasnos¬ ciami ulegajacymi naglemu pogorszeniu w stosun¬ ku do wartosci przed zrobieniem rys a doko¬ nywanie duzych odksztalcen w stosunkowo nie¬ wielkich odstepach ma raczej zly wplyw na bla- «o che stalowa. Oczywiscie odstep optymalny zmie¬ nia sie zaleznie od wielkosci przylozonego obciaze¬ nia. Jak to pokazano na fig. 6(a), (b) i (c) w przy¬ padku rolki o srednicy 0,7 mm optymalna wiel¬ kosc odstepu zwieksza sie w miare powiekszenia os obciazenia dzialajacego na role. Ponadto, jak towidac z fig. 7(a) i tyzm w zaleznosci od zmian szerokosci samego odksztalcenia. Tak wiec gdy odstep wynosi 5 mm a szerokosc 250 §im wartosc strat w zelazie zbli¬ za sie do takiego samego poziomu jaki miala przed nadaniem odksztalcen a gdy odstep wyno¬ si 10 mm zas szerokosc 400 pm do straty w zela¬ zie takze wracaja do tej samej wartosci.Ponadto w przypadku gdy odstep wynosi 15 mm a szerokosc 600 (im to wartosc strat w zelazie staje sie taka sama jak przed nadaniem odksztal¬ cen. Tak samo jak podano powyzej równiez wiel¬ kosc B8 ulega zmniejszeniu o okolo 0,01 T przy zwiekszeniu szerokosci odksztalcenia od 250 do 400 oraz od 400 do 600 \*m. Tak wiec szerokosc drobnych odksztalcen powinna wynosic 600 Mm lub mniej.Z figury 5 do 7 losc pomiedzy sasiednimi odksztalceniami i opty¬ malna szerokosc drobnych odksztalcen powinna byc ustalana za kazdym razem z uwzglednieniem wielkosci obciazenia przykladanego do rolki. Na figurze 7 padku, w którym drobne odksztalcenia sa nada¬ wane blasze stalowej za pomoca rolki majacej srednice 0,7 mm a szerokosc odksztalcen jest zwie¬ kszona poprzez wielokrotne przemieszczanie obro¬ towej rolki po blasze z przesunieciem poprzecz¬ nym po kazdym przejsciu.Z drugiej strony, w dotychczas stosowanej me¬ todzie przy uzyciu ostrza pozostawiajacego rysy, zalecana odleglosc miedzy rysami wynosi od 0,1 do 1,0 mm. Tak wiec drobne odksztalcenia we¬ dlug wynalazku beda wystepowaly w mniejszym zageszczeniu niz rysy w dotychczas znanej meto¬ dzie przez co mozna znacznie zmniejszyc naklad czasu i pracy potrzebny dla odksztalcen.Ponadto pogorszenie charakterystyki wzbudza¬ nia (B8) powodowane przez robienie rys wynosi przy dotychczasowej metodzie ponad 0,02 T pod¬ czas gdy w przypadku niniejszego wynalazku po¬ gorszenie to mozna zmniejszyc do minimum to jest do 0,01 T lub mniej.B8 oznacza tutaj wartosc dla gestosci strumie¬ nia magnetycznego wynoszacej 800 A/m.Korzystnym jest doprowadzenie blachy lub tas¬ my stalowej do takiego stanu aby wywolane w niej bylo wstepne napiecie w przypadku gdy na¬ dawanie drobnych odksztalcen bedzie sie odby¬ walo w ciaglej linii produkcyjnej poniewaz na¬ piecie to dziala nie tylko w sensie przenoszenia obciazenia potrzebnego dla nadania odksztalcen blasze stalowej ale takze dodatkowo poprawia efekt uzyskiwany w wyniku nadania odksztalcen.Szklista powloka tworzona na blasze podczas o- statecznego wyzarzania ma grubosc 1 do 3 [A, któ¬ ra to grubosc jest optymalna dla nadawania dro¬ bnych odksztalcen blasze stalowej. Jednakie jeze¬ li grubosc jest niniejsza niz 5 (i, to przy nadawa¬ niu blasze odksztalcen nie nastapi uszkodzenie po¬ wloki.Roztwór lub substancja powlokowa nanoszona na blache przed ostatecznym wyzarzaniem w celu utworzenia szklistej powloki sklada sie glównie z MgO i TiOj. Mozna do niej takze dodawac T938 10 zwiazki boru, siarczki lub zwiazki antymonu w celu polepszenia przyczepnosci lub wlasnosci mag¬ netycznych powloki.Gdy sposób wedlug wynalazku jest stosowany 5 do stalowych blach elektromagnetycznych maja¬ cych tak duza gestosc strumienia magnetycznego, ze B8 wynosi 1,90 T lub wiecej, to efekt niniej¬ szego wynalazku jest jeszcze lepszy. Fig. 8 przed¬ stawia wykres ilustrujacy zaleznosc pomiedzy Ba io i wartoscia strat w zelazie (W17/50) przed i po nada¬ niu drobnych odksztalcen blasze stalowej majacej grubosc 0,30 mm. Wzrost B8 przed nadaniem drobnych odksztalcen zmniejsza wielkosc strat w zelazie ale stopien zmniejszania sie tych strat 15 maleje stopniowo w miare zwiekszania sie war¬ tosci B8. Gdy B81,93 T, to straty w zedazie sa bliskie punktu nasycenia. Z drugiej strony stra¬ ty w zelazie po nadaniu drobnych odksztalcen ulegaja zmianie lub zmniejszeniu znacznie szyb- 20 ciej niz to ma miejsce przed badaniem tych od¬ ksztalcen wraz ze zwiekszeniem sie wartosci Bi tak, ze bezwzgledna wartosc obnizenia strat w ze¬ lazie jest wyraznie wieksza niz to ma miejsce przed nadaniem odksztalcen.» Ponadto straty w zelazie wyraznie ulegaja zmniejszeniu przy zwiekszeniu wartosci B$ do wysokiego poziomu, tj. 1,95 T, a to zmniejszenie nie wykazuje tendencji asymtotycznej. Tak wiec z fig. 8 widac, ze efekt uzyskany przez nadawa- 30 nie drobnych odksztalcen staje sie tym wyraz¬ niejszy czym wyzsza jest wartosc B8. W dotych¬ czas znanej metodzie wzrost B8 nie odbijal sie tak wyraznie na spadku strat w zelazie nato¬ miast w niniejszym wynalazku widac wyraznie 35 bezposredni i duzy wplyw wartosci B* na obnize¬ nie strat w zelazie. W niniejszym wynalazku o- trzymano nastepujace wyjatkowo niskie wartosci strat w zelazie: 40 Gdy Ba 1,00 T to W17/50 1,03 W/kg Gdy B8 1,92 T to Wi7/» 0,96 W/kg Gdy B8 1,94 T to W17/50 0,90 Wykg W przypadku, gdy material o tak niskich stra- 45 tach w zelazie, jak 0,90 W/kg lub mniejszych jest stosowany w sprzecie elektrycznym takim jak transformator to zmniejsza on straty mocy o 10^/t lub wiecej w porównaniu ze stratami mocy wy¬ stepujacymi w materiale o niskiej stratnosci sto- 60 sowanym w tradycyjnym sprzecie najwyzszej ja¬ kosci. Dlatego tez efekt niniejszego wynalazku jest niezmiernie istotny w obecnym czasie gdy istnieje na calym swiecie potrzeba oszczednosci energii.» Nadawanie drobnych odksztalcen wedlug niniej¬ szego wynalazku moze sie odbywac w dowolnym momencie po zakonczeniu rekrystalizacji wtór¬ nej. Na przyklad moze byc to przeprowadzane bezposrednio po operacji wyzarzania ostateczne- •0 go lub tez po okresie wychlodzenia. W przypad¬ ku linii do wyzarzania dzialajacej W sposób cia* gly nadawanie odksztalcen moze sie odbywac w trakcie chlodzenia. Jednakze nadawanie drobnych odksztalcen blasze stalowej powinno byc dokony- « wane przy temperaturze tej blachy wynoszacej117 938 II 12 najwyzej 800°C lub mniej, korzystnie 700°C lub mniej.Blacha stalowa z nadanymi juz odksztalcenia¬ mi Uniowymi moze stanowic gotowy produkt ale zwykle jest ona jeszcze powlekana zwiazkiem kwasu fosforowego lub organicznym jako druga powloka w celu uzyskania lepszej izolacji na bla¬ sze stalowej i dopiero wtedy stanowi ona goto¬ wy produkt. Nakladanie drugiej powloki moze byc dokonywane w temperaturze 800°C lub mniej¬ szej korzystnie 700°C lub mniejszej. W pewnych przypadkach mozliwe jest stosowanie na druga powloke zywicy utwardzanej promieniami ultra¬ fioletowymi zamiast wyzej wymienionych zwiaz¬ ków.W przypadku gdy blacha stalowa jest poddawa¬ na procesowi nadawania drobnych odksztalcen po nalozeniu drugiej powloki lub po wykrojeniu ksztaltek z gotowej blachy stalowej wazne jest mlec na uwadze co nastepuje. Mianowicie przy nadawaniu odksztalcen poprzez druga powloke wymagane sa wieksze obciazenia, niz w przypad¬ ku gdy te odksztalcenia sa nadawane blasze po¬ siadajacej tylko powloke szklista. Ponadto nada¬ wanie drobnych odksztalcen blasze stalowej musi sie odbywac tak aby nie powodowalo uszkodze¬ nia drugiej powloki. Oczywiscie gdy nalozona dfffUga powtoka jest cietnka i moona, to mozliwe jesft zmniejszenie strat w zelazie 'bez naruszenia izolacji natwet wtedy gdy nadawanie drobnych odksztalcen odbywa sie poprzez druga powloke.Ponizej jest objasniony ksztalt rolki odpowied¬ niej do nadawania drobnych liniowych odksztal¬ cen blasze stalowej.Typowy przyklad korzystnego ksztaltu rolki jest pokazany na fig. 9 9 wierzchnia blachy stalowej, której maja byc na¬ dawane odksztalcenia ma nieco wypukly profil aby nadac blasze odksztalcenia w postaci nieco wkleslego zaglebienia bez uszkodzenia szklistej powloki lufo drugiej powloki izolacyjnej. Oczywis¬ cie ksztalt rolki stosowanej do wytwarzania bla¬ chy wedlug wynalazku nie jest ograniczony do ksztaltu pokazanego w tym typowym przykla¬ dzie. Mozna stosowac rolki wszelkiego ksztaltu pod warunkiem, ze ich powierzchnie styku z bla¬ cha beda nieznacznie wypukle.Ponadto mozna uzyskac nizsze straty w zelazie przez powodowanie drobnych odksztalcen gdy wyzsza jest wartosc B% dla danej blachy stalowej lub gdy nizsze sa straty w zelazie dla danej bla¬ chy przed nadaniem jej odksztalcen. Efekt niniej¬ szego wynalazku moze byc takze zwiekszony przez wykonczenie powierzchniowe blachy na lu¬ strzany polysk przed nadaniem jej drobnych od¬ ksztalcen.Ponizej podano kilka przykladów realizacji ni¬ niejszego wynalazku.Przyklad. I. Wlewek stalowy o skladzie 0,05lV# C, 2,95V* Si, 0,083*/t Mn, 0,01*/i P, Ofi^hS, 002W» Al, 0,Q07&h N, reszta zelazo i niewielka ilosc nieuniknionych zanieczyszczen poddano kolej¬ no walcowaniu na goraco w szeregu przepustach, wyzarzaniu, szybkiemu ochlodzeniu, walcowaniu na zimno, powlekaniu MgO oraz ostatecznemu wy¬ zarzaniu, przez które uzyskano wtórna rekrysta¬ lizacje. Otrzymano w ten sposób krzemowa blache stalowa o zorientowanym ziarnie majaca grubosc 5 0,30 mm i pokryta szklista powloka o grubosci 1,5 \x. Nastepnie nadano tej blasze po jednej stro¬ nie drobne liniowe odksztalcenia za pomoca obro¬ towej rolki o srednicy 0,7 mm przez nawalcowy- wanie ta rolka po linii prostej w odstepach 10 io mm w kierunku C przy obciazeniu dociskajacym rolki wynoszacym 20*10 mN. Magnetyzm w kie¬ runku walcowania blachy stalowej przed nada¬ niem i po nadaniu odksztalcen byl nastepujacy: Przed nadaniem odksztalcen: przy Ba = 1,930 T; W Wi7/w= 1,10 W/kg Po nadaniu odksztalcen: przy B8 = 1,727 T; Wit/50 = 0,97 W/kg.Jak widac z tego przykladu straty w zelazie w wyniku zastosowania wynalazku ulegly znacz- 10 nemu zmniejszeniu.Przyklad II. Wlewek stalowy o skladzie 0,04«/o C, 2,9#/t Si, $,095fih Mn,0,08Vt P, 0,02*/* S, 0,025Vo Al, D,O072Ve N, reszta zelazo i bardzo nie¬ wielka ilosc nieuniknionych zanieczyszczen podda- » wano kolejno walcowaniu na goraco w szeregu przepustach, wyzarzaniu, rozwalcowywania na zi¬ mno, wyzarzaniu odweglajacemu, powlekaniu MgO oraz ostatecznemu wyzarzaniu, poprzez które uzyskano wtórna rekrystalizacje. so Otrzymana w ten spsób krzemowa blacha stalo¬ wa miala grubosc 0,30 mm i byla pokryta cienka powloka szklista o grubosci 0,30 mm, te blache stalowa poddano nastepnie obróbce cieplnej wy¬ równawczej, po czym nadano jej drobne liniowe 35 odksztalcenia za pomoca obrotowej rolki majacej srednice 0,5 mm przez przewalcowanie ta rolka wzdluz linii prostych w kierunku C w odstepach co 8 mm przy obciazeniu dociskowych rolki wy¬ noszacym 150 • 10 mN. 40 Magnetyzmy w kierunku walcowania blachy sta¬ lowej przed i po nadaniu odksztalcen byly naste¬ pujace: Przed nadaniem odksztalcen: Wn/w—1,02 W/kg przy Bs =1,950 T « Po nadaniu odksztalcen: Wi7/» = 0,89 W/kg przy B8= 1,978 T Ponadto wspólczynnik zapelnienia mierzony me¬ toda okreslona przez Japonska Norme Przemyslo¬ wa wyniósl 9Ph. Z drugiej strony na tej same] 50 blasze stalowej ze szklista powloka wykonano szereg rys w takich samych odstepach przy uzy¬ ciu ostrego noza. Wspólczynnik zapelnienia wy¬ niósl w tym przypadku 95^/t.Przyklad m. Wlewek stalowy o skladzie w 0,045*/t C, 3,05»/t Si, 0,040Vo Mn, 0,05V» P, 0,006V# S, 0,089t/o Sb, 0,030Vo Se, reszta zelazo i bardzo nie¬ wielka ilosc nieuniknionych zanieczyszczen zosta¬ la poddana kolejno walcowaniu na zimno w kil-i ku przejsciach, wyzarzaniu, rozwaleowywaniu na w zimno, wyzarzaniu odweglajacemu, powlekaniu MgO oraz ostatecznemu wyzarzaniu w celu uzy¬ skania rekrystalizacji wtórnej. W ten sposób o- trzymano krzermowa blache stalowa o zorientowa¬ nym ziarnie majaca grubosc 0,33 mm i pokryta • szklista powloka.117 938 13 14 Nastepnie po obu stronach nadano tej blasze drobne liniowe odksztalcenia przez przemieszcza¬ nie po niej obrotowej rolki o srednicy 1 mon wzdluz linii prostych przebiegajacych pod katem 35° do kierunku C, która to rolka byla dociska¬ na do blachy obciazeniem wynoszacym 300-10 mN.Wlasnosci magnetyczne blachy stalowej przed i po nadaniu jej odksztalcen byla nastepujaca: Przed nadaniem odksztalcen: Kierunek L: Wn/» = 1,172 wykg przy B« = 1,95 T Kierunek C: Wls/» = 2,92 W/kg przy Be = 1,35 T Po nadaniu odksztalcen: Kierunek L: Wn/» = 0,99 W/kg przy B8 = 1,95 T Kierunek C: Wu/so = 2,22 W/kg przy B* = 1,34 T Przyklad IV. Wlewek stalowy o i skladzie 0,049% C, 2,95% Si, 0,080% Mn, 0,025% S, 0,028% AL, 0,0070% N, reszta zelazo i bardzo mala ilosc nieuniknionych zanieczyszczen poddano kolejno wielokrotnemu walcowaniu na goraco, wyzarzaniu, rozwalcowywaniu na zimno, wyzarzaniu odwegla- jacemu oraz wyzarzaniu ostatecznemu prowadza¬ cemu do rekrystalizacji wtórnej. W ten sposób otrzymywano krzemowa blache stalowa o zorien¬ towanym ziarnie, która zostala nastepnie powle¬ czona roztworem zawierajacym kwas fosforowy i chromowy jako glówne skladniki, po czym podda¬ no ja wygrzewaniu w temperaturze 800°C w celu otrzymania na nich drugiej powloki.Nastepnie nadano tej stalowej blasze po jednej jej stronie drobne liniowe odksztalcenia przez ó- brotowe przemieszczanie po tej blasze dwóch ro¬ lek o srednicy 10 mm i 1 mm w odstepach 5 mm w kierunku prostopadlym do kierunku walcowa¬ nia.Wlasnosci magnetyczne tej blachy stalowej przed i po nadaniu jej odksztalcenia sa nastepu¬ jace: Bf(T) Wi7/w(W/kg) A Przed nadaniem odksztalcen 1,040 1,03 5 po nadaniu odksztalcen (srednica rolki 1 mm) 1,938 0,92 B Przed nadaniem odksztalcen 1,938 1,03 po nadaniu odksztalcen (srednica rolki 10 ram) 1,934 0,94 10 ¦'¦''"¦ Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania blachy elektromagnety¬ cznej o niskiej stratnosci, o zorientowanym ziar- 15 nie polegajacy na tym, ze blache zawierajaca krzem w ilosci do 4% poddaje sie koncowemu wyzarzaniu i wprowadza sie mechaniczne odksz¬ talcenia na oboi powierzchniach albo tylko na jed¬ nej liniowo poprzecznie do kierunku walcowania 20 blachy albo pod katem, miiiBilmil tym, ze bla¬ che pokrywa sie powloka nieorganiczna albo szkla¬ na i wykonuje sie na powierzchni blachy wgle¬ bienia o szerokosci od 10 do 600 nm i glebokos¬ ci 5 firn albo mniejszej i w odstepie nie mnietf- as szym niz 2,5 mm. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wykonuje sie odksztalcenia mechaniczne pod ka¬ tem 30°, albo wiekszym do kierunku walcowania blachy. 30 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wykonuje sie drobne odksztalcenia mechaniczne pod katem od 30° do 80°, wzgledem kierunku walcowania blachy. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 35 wykonuje sie odksztalcenia mechaniczne w od¬ stepach od 2,5 do 10 mm.117 938 Widok w przekroju (x200) FIG. 2(a) FIG. 1(a) 5Qu FIG. 2(b) FIG. 1(b) *?.- »t .OJ*"1? FIG. 2(c) FIG. 3 lr^S^ ^2 FIG. 2(d) ^^\\\\\\V x .^^m^ ^3 ^-2 nmuf117 938 Stopien poprawy W17/50 12 • i FIG. U (a) Stopien poprawy kierunku L Ol -3h ~J- ^y KAT 10 20 30 40 Stopien poprawy W13/50 25 FIG. A (b) Stopien poprawy kierunku C FIG. 5(a) \*\ V* Blacha stalowa bez odksztalcen WI7/0O Rolka wedlug • wynalazku $0,7mm Igla majaca ostra, ° koncówke (glebokosc wady 10 mm) Obszar miedzy sasiadujacymi dwoma odksztalceniami (mm) 1,20 1,10 I/K) o,*l FIG. 5(b) / n to s *•Blacha stalowa bez odksztalcen 2,5 1^5 0,6 [mm) Obszar miedzy sasiaduja¬ cymi dwoma odksztalceniami117 938 1,10 1,00 0,90 FIG, 6 (a) Grubosc blachy stalowej 0,30mm Srednica rolki 0,70 mm Obciazenie 100 g stalowa Blacha < bez odksztalcen W17/80 1,10 1.00 0,90h FIG. 6 (b) Obciazenie 200 g ^--J iO~ 6 2$~ stalowa «. , Obszafdostarcza- beTodk^tafcen Obszardostarcza¬ nia odksztalcen (mm) Dez oaKSZTnrcen nia odksztalcen (mm) FIG. 6[c) Obc!qzenie 300 a WI7/50 1,10 1,00 0,90 Blacha stalowa bez odksztalcen s 2,5 Obszar dostarczania odksztalcen [mm] Be J,96 1,94 1,92 W17/60 ' 1,00 0.901 FIG. 7(a) Obszar pomiedzy dwoma sasiadujacymi odksztalceniami A 5 mm o 10 mm x 15 mm -x ^ -J- 1 H " 50-^ |50 250 400 600 ^Blacha stalowa Szerokosc bez odksztalcen odksztalcenia (jim) FIG. 7(b) M\ 50 l-Blqcha stalowa bez odksztalcen 150 250 400 600 Szerokosc odksztalcenia Ijim)117 938 FIG. 8 Grubosc blachy 0,30 mm o Blacha stalowa ze szklista powloka • Blacha stalowa ze szklista powloka wprowadzona w koncowym odksztal¬ ceniu w obszarze 5 mm Bft(T) FIG. 9ta) FIG. 9(b) PL PL PL PL PL