SE443155B - Forfarande for framstellning av kornorienterad kiselstalplat och kallvalsad kiselstalplat for framstellning av dylik - Google Patents

Description

7810201-9 2 motstånd mot normal korntillväxt och sålunda ett gynnande av sekundär rekristallisering till en noggrann (llOl[b0l]~korn- orientering till följd av en reglering av halterna av bestånds- delarna. Det svavel som är verksamt för detta ändamål är den svavelmängd som icke är förenad med starkt sulfidbildande element, såsom mangan, en hittills oundviklig förorening i 'järn och stål. Den totala svavelhalten är därför nödvändigt- vis högre än vad som erfordras för att ge den korntillväxt- förhindrande effekten.

Det är även allmänt accepterat att närvaron av den höga totala svavelhalten och en ringa mängd bor kan medföra en markant försprödning av svetsar framställda i kiselstålet. På grund av denna svetssprödhet har det icke varit generellt möjligt att svetsa samman två varmvalsade bandrullar för kallvalsning, vilket skulle vara en önskvärd metod, eftersom en minskning av svavelhalten för detta ändamål skulle ha medfört en försämring píska egenskaperna hos materialet. Vid detta val i ligen avstå från fördelen med god svetsbarhet. enligt uppfinningen visat sig att i vissa kiselstål- -ingar innehållande bor och kväve kan svavelbehovet för ,rntillväxtinhibering i större eller mindre grad uppfyllas med användning av tenn eller_antimon. Det har vidare enligt guppfinningen visat sig att tillsats av tenn för detta ändamål icke ökar svetssprödheten och att de magnetiska egenskaperna är överlägsna egenskaperna vid hög svavelhalt utan tenn eller antimon. Enligt uppfinningen har det sålunda visat sig hur man genom användning av tenn eller antimon kan erhålla pro- dukter med mycket goda magnetiska egenskaper, som överstiger de egenskaper som erhålles vid hög svavelhalt samtidigt som produkten uppvisar de önskvärda svetsningsegenskaperna som utmärker låg svavelhalt.

Det har enligt uppfinningen särskilt visat sig att de i det föregående angivna nya resultaten_tillförlitligt kan uppnås genom tillsats av upp till 0,10 % tenn eller_antimon till stållegeringar innehållande så ringa mängd som 0,010 % svavel, 7810201-9 3 varvid den erforderliga mängden tenn eller antimon är större än den lägre svavelhalten.

Ett annat resultat är_att de magnetiska egenskaperna kan för- bättras ytterligare i kiselstål till vilka tenn eller antimon satts genom påföring av en borhaltig beläggning på den kall- valsade kiselstålplåten före den slutliga värmebehandlingen.

Utgångstemperaturen vid varmvalsning har även visat sig ha en märkbar effekt på permeabiliteten hos dessa tenn- eller antimonhaltiga kiselstål. Plåtar med den angivna sammansättw ningen som varmvalsats från 1200 till l300°C har tillförlit- ligt högre permeabilitet än sådana som varmvalsats från ll00 till ll50°C.

Uppfinningen avser ett förfarande för framställning av korn-w orienterad kiselstålplåt, som kännetecknas av att man under- kastar en kallvalsad plåt, som erhållits genom att man utgår från en kiselstålsnältn innehållande 2,2 - 4,5 aklsel, mellan ca 3 och 35 milliondelar bor, mellan ca 30 och 75 milliondelar kväve i ett mängdförhållande till bor av l - 15 delar per del bor, från 0,02 till 0,05 % mangan, 0,005 - 0,025 % svavel samt tenn eller antimon i halter varierande från 0,01 till 0,10 %, gjuter smältan och varmvalsar det erhållna götet till en lång- sträckt plåtformig kropp och kallvalsar den varmvalsade krop- pen till en plåt med önskad sluttjocklek, slutvärmebehandling för avkolning och utvecklande av sekundärt rekristalliserad (ll0)ZÜ0l7-textur.

Utgångsmaterialet som användes enligt uppfinningen utgöres av kallvalsad kiselstålplåt med den ovan angivna sammansätt- ningen. Högsta halter av tenn eller antimon kombineras van- ligen med lägsta svavelhalt.

Framställning av utgångsmaterialet innefattar att man bereder en kiselstålsmälta med den angivna sammansättningen, gjuter smältan och varmvalsar det erhållna götet, så att man erhåller en plåt, kallvalsar den varmvalsade plåten till en plåt med 7810201-9 4 sluttjocklek. Den erhållna kallvalsade plåten underkastas värmebehandlingen för avkolning och utvecklande av sekundär rekristallisering enligt (ll0)[ÜOl7.

Vid genomförande av uppfinningen kan man åstadkomma den kall- valsade plåten som beskrivits i det föregående genom beredning av en kiselstålsmälta med önskad sammansättning, varefter man gjuter och varmvalsar denna till intermediär tjocklek. Smäl- tan kan vid tappningen innehålla från 2,2 till 4,5 % kisel, från ca 3 till 35 ppm bor och ca 30 till 100 ppm kväve i ett mängdförhållande till bor av l - 15 delar per en del, mangan från 0,02 till 0,05 %, samt svavel och tenn eller antimon i de ovan angivna intervallen, varvid återstoden utgöres av järn och små mängder av tillfälliga föroreningar. Efter I glödgningen kallvalsas det varmvalsade bandet med eller utan mellanglödgning till sluttjocklek samt avkolas därefter. \ '=n erhållna finkorniga, primärt rekristalliserade kiselstål- 'n är oberoende av framställningssättet försedd med en *ídbeläggning för sluttexturutvecklande glödgning. ;.is åstadkommes beläggningssteget elektrolytiskt ü anges i den amerikanska patentskriften 3.054.732, till . likformig beläggning av Mg(0H)2, med en tjocklek av ca 0,127 mm på plåten. Bor kan införlivas i den påförda belägg- ningen i den mängd och för det ändamål som angivits i det föregående genom neddoppning av det belagda bandet i vatten- lösning av borsyra eller liknande.

Såsom slutligt steg vid förfarandet enligt uppfinningen upp- hettas den på detta sätt belagda plåten i väte för åstad- kommande av sekundär korntillväxt, som börjar vid ca 950°C.

När temperaturen höjes med ca 50°C per timme till lO00°C, fullbordas rekristalliseringsprocessen och upphettningen kan genomföras upp till ll75°C om så önskas för säkerställande av fullständigt avlägsnande av kvarvarande kol, svavel och kväve.

I det följande anges utföringsexempel, som icke är aysedda att begränsa uppfinningen. 7810201-9 Exempel l. g Fyra laboratoriesmältor framställdes i en induktionsugn i luft under argontäcke med användning av elektrolytjärn Och 98 % ferrokisel, totalt innehållande 3,1 % kisel, 0,025 % mangan, 0,012 % svavel, 5 - 10 ppm bor, 45 - 75 ppm kväve, 0,10 % koppar och 0,035 % krom. Tenn tillsattes i olika mängder till separata smältor, så att man erhöll ett intervall av tenn- halter från 0,002 till 0,045 %. Sammansättningen av dessa smältor vid analys anges i tabell I.

Tabell I.

Smälta §_fln §_§ gnlë % Sn ppm_§ 1 0,025 0,012 2,0 0,002 69 2 0,024 0,012 2,0 0,010 74 3 0,026 0,012 2,1 0,020 46 x 4 0,025 0,011 2,3 0,045 49 Skivor med tjockleken 4,445 cm skars av göt gjutna av dessa smältor och varmvalsades från l250°C i sex stick till en tjocklek av ca 2,286 mm. Efter betning värmebehandlades de varmvalsade bandproverna vid 950°C, varvid tiden mellan 930 och 950°C var ca 3 minuter. De heta banden kallvalsades där- efter direkt till sluttjockleken 0,28 mm. Därefter under- kastades Epstein-provremsor av det kallvalsade materialet av- kolning till mindre än 0,006 % genom upphettning under 2 minuter vid 800°C i väte med daggpunkten 20°C. Med 0,10 % tenn blir kolhalten efter avkolning ca 0,010 %. Detta medför högre förluster men påverkar icke permeabiliteten. Lägre kolhalter och förluster kan uppnås med användning av en glödgningsatmosfär med högre daggpunkt. De avkolade remsorna borstades med magnesiumoxidmjölk till en viktökning av ca 40 mg per remsa och bortillsats genomfördes till vissa av de med magnesiumoxid belagda remsorna med användning av en 0,5%-ig borsyralösning, som tillförde tillräcklig mängd bor på beläggningen, så att om denna helt upptagits av kisel- stàlet skulle borhalten i metallen öka till l2 ppm. De er- hållna belagda remsorna, inkluderande både sådana borstade med borsyralösning och sådana som icke behandlats, underkas- 7810201-9 6 tades slutglödgning innefattande upphettning vid 40°C per timme från 800 till ll75°C i torr vätgas och varmhâllning vid den sistnämnda temperaturen under 3 timmars tid.

Effekterna av tenn på permeabiliteten och förlusterna vid 60 Hz vid l7kB anges på figur 1, på vilken permeabiliteten vid lOH är avsatt mot procenthalten tenn i smältan. Kurvan A representerar provstycken med borhaltig beläggning och kurvan B representerar sådana med borfri beläggning. Förlusterna i milliwatt per 453 g anges intill motsvarande försökspunkter på varje kurva. Såsom framgår av de på diagrammet angivna värdena medför närvaron av så ringa mängd som 0,010 % tenn, i synnerhet vid tillsats av bor till beläggningen, en väsent- lig förbättring av de magnetiska egenskaperna. Med dessa legeringar uppnås väsentligen helt fördelen i detta avseende' av närvaron av tenn vid halten 0,020 %. q ast försök liknande det i exempel l angivna fram- laboratoriesmältor i en luftinduktionsugn under se med användning av elektrolytiskt järn och 98 % ssel, båda innehållande 3,1 % kisel, 10 ppm bor och - 50 ppm kväve samt i övrigt med den sammansättning som anges i tabell II.

Tabell II.

Smälta % Mn % S % C % Sn 5 0,028 0,013 0,036 <0,002 6 0,026 0,013 0,035 0,02 Bearbetningen från smältan till färdigglödgat tillstånd överensstämmer med exempel l med undantag av att varmvals~ ningen genomfördes vid fem olika temperaturer och borhalten i beläggningarna var högre och motsvarade 15 ppm baserat på substratet, kiselstålplåt eller -band. Permeabilitetsvärdena för legeringarna 5 och 6 visas på figur 2 vid slutglödgning utan bortillsats till beläggningen och på figur 3 med bor- tillsats till beläggningen. Förlusterna i milliwatt per 7810201-9 7 453 g är angivna intill motsvarande försöksvärden på var och en av kurvorna som representerar smältorna 5 och 6. överlägsenheten hos smältan som innehåller tenn framgår av en jämförelse av de magnetiska egenskaperna, och i synnerhet permeabilitetsvärdena, på figurerna 2 och 3. Även utan bor i beläggningen är permeabiliteten större än 1900 och nära 1900 vid varmvalsning från 1200 och 125000 samt med bor i belägg- ningen_överstiger permeabilitetsvärdena 1900 vid valsning från samtliga utom den lägsta temperaturen.

Exempel 3. vid ett tredje försök liknande de enligt exempel l och 2 fram- ställdes sju smältor, vilka var och en innehöll 3,1 % kisel, 0,1 % koppar och 0,03 % krom, till de sammansättningar som anges i tabell III.

Tabell III.

Smälta % Mn % S % C ppm B ppm N % Sn 7 0,028 0,013 0,036 7 43 <0,002 8 0,026 0,013 0,035 8 39 0,02 9 0,025 0,014 0,034 6 38 0,047 10 0,025 0,009 0,035 4 38 <0,002 ll 0,025 0,009 0,035 4 38 0,023 12 0,027 0,010 0,035 5 35 0,048 l3 0,024 0,008 0,036 8 36 0,097 Bearbetningen fram till färdigglödgning överensstämde med den i exempel 1 angivna med undantag av att fem olika varmvals- ningstemperaturer användes såsom anges i exempel 2. Vidare införlivades bor i vissa av magnesiumoxidbeläggningarna såsom anges i exempel 2 och visas i tabellerna IV och V, varvid bor- halten i beläggningen i varje särskilt fall var lika med 12 ppm baserat på substratet av kiselstâlplåt eller -band. De magnetiska egenskaperna hos kiselstâlbandmaterial framställt och provat vid detta försök anges i tabell IV (smältor inne- hållande 0,013 % svavel) och tabell V (smältor innehållande 0,009 % svavel). 7810201-9 ommfi www Nflmfl vmß ßomfl moß mmæfi Nm» wmwfi ßmm ßmwfi Hßofl oomfi æmmfi «>@ mflmfi No» Nfimfi mo» Nflmfl ßoß ~@wH> mmw vßßfl ßwm øm~H Nmmfl www owmfi Hww «~@H www «@wH wfiß wmwfl Hoß oæwfl »wa oowfi mmwfi owß wßwfl wæß momfl ßoß wvæfi ßwß mmßfl Qßw ßwqfi mßwfi omflfl wßwfl ß~> Nmßfl mmm wowfl Nmm ommfl ««~H æflmfl wflwfi Hmqfl owmfl oofifi mofiz. mxßfl moH:\ mxßfi =oH=\ mxßfl mofl=\ mxßfi moH:\ mxßfl _mQ1« mxßfl uo w mmw m mmw m mmv m mmw m mmv m www Hnpmwwmawfl EE És Éa ä? šš EE ummafl: m+omz om: m+owz om: m+omz om: |wHm>eHm> m Hmum w Hwpw > Hwuw m w MHO~O wuÜE Hwflm >M .mflflfiwmufifl fiflw .HwnwfliwC-.Gmü .mvñmflflmflqmz 7810201-9 1 1 1 1 ~HwH wo» @wmH mmHH o@wH mmß >m>H mwm om>H wow >omH NQNH oomH 1 1 1 1 @o@H wßw mH@H mwß wm@H mßw æwæH moß wHwH >moH ømmH @-H om~H 9 o~mH wßß HwwH How o@wH www mß>H www ~mwH Nww mmwH mv» mHmH @m~H ~>«H mwNH øoNH 1 1 1 1 HwwH Nmß @H@H w«HH «HwH Nvß m~@H o>HH mm«H mm~H m@«H oomH^ omHH 1 1 1 1 Ho>H oßm >omH mmmH HH@H ~@HH HwHH oomH^ H>«H oomH^ mm«H oomH^ ooHH moH:~ mH>H moH:. mH»H moH:. mHßH moH:\ mH>H moH:\ mHßH moH=. mx>H moHa\ mH>H moH:\ mH>H uo m mmv m Hmv m www m www m mmw m mmq m mmw m mmv .mewp \3E \3E \BE \BE \BE \BE \3E \3E |mm:Hc m+omz om: m+om: om: m+omz om: m+owz om: mwwmw MH Hmym NH Hmpw HH Hwßw OH Hwuw m w mOO.O flmfi Hmum >m mcfinmflwfimuflflm Hwuww Hmmmxwcwmw mxwflvwflmmä .> aflmßøfi 7810201-9 10 Exempel 4.

Vid ett fjärde försök liknande exemplen l, 2 och 3 framställ- des l0 smältor, vilka var och en innehöll 3,l % kisel, 0,10 % koppar, 0,03 % krom, 0,04 % kol, 0,035 % mangan, 5 ~ 10 ppm bor och 35 - 65 ppm kväve. ïill fem smältor sattes 0,05 % tenn, under det att tenn icke tillsattes till de övriga fem smältorna. Sammansättningarna hos dessa smältor enligt analys och svetsningsegenskaperna hos det material som framställdes av smältorna anges i tabell VI.

Tabell VI.

Parallell- Tvärsprickor Stål % Mn % S % Sn sprickor per m 14 0,034 0,010 <0,002 Nej 0 l5 0,035 0,013 <0,002 Nej 16 “ 16 0,037 0,016 <0,002 Nej 64 l7 0,038 0,0l9 <0,002 Ja 173 18 0,034 0,022 <0,002 Ja 192 19 0,034 0,010 0,045 Nej 4 20 0,035 0,013 0,040 Nej 37 21 0,032 _0,0l5 0,046 Nej 65 22 0,036 0,017 0,045 Nej 75 23 0,035 0,019 0,049 - - Tabell VI visar att när svavelhalten ökar, ökar frekvensen av sprickor i svetsen och med 0,019 % svavel eller mer utvecklas även sprickor i svetsen parallellt med dennas längd. De för- sök som gav dessa resultat och ledde till slutsatsen att uppträdandet av sprickor primärt beror på svavelhalten genom- fördes under simulerad svetsning, som innefattade att man förde en volframelektrod (diameter l,5875 mm) 0,794 mm över ytan av en kallvalsad plåt med tjockleken l,5 mm, som var fastspänd i en fixtur. Med en strömstyrka av 50 ampere och en matningshastighet hos elektroden av 20 cm per minut er- hölls en smältzon med bredden 2,54 - 3,81 mm. Efter en passage med elektroden uppdelades provstyckena i tre kate- gorier: 7810201-9 ll (1) Sådana med en övervägande spricka i svetsens längd- riktning ("parallell spricka" enligt tabell I) och med andra små sprickor i svetsen; (2) sådana utan en parallell spricka men med tillfäl- liga sprickor i och invid svetsen orienterade i vinkel mot svetsen ("tvärsprickor" enligt tabell I); samt (3) sådana som var fria från sprickor, vilket bekräfta- des med användning av ett inträngande färgämne som allmänt användes för sprickdetektering.

Vid denna provning överdrives materialets benägenhet att ut- veckla sprickor och det antages att ett material som utvecklar endast tvärsprickor vid denna värdering är svetsbart med lämplig metod.

På figurerna 4 och 5 visas de magnetiska egenskaperna hos de 10 smältorna efter slutglödgning. Bor tillsattes icke till beläggningen före glödgningen. Invid försökspunkterna anges förlusterna vid 17 kilogauss och 60 Hz. De överlägsna magne- tiska egenskaperna hos smältor innehållande tenn är uppenbara.

Det framgår av de svetsningsegenskaper som anges i tabell VI och de magnetiska egenskaperna på figurerna 4 och 5 att med en tillsats av tenn kan hög permeabilitet och låga förluster upp- nås i smältor med tillräckligt låg svavelhalt, så att dessa icke uppvisar en "parallell spricka" vid svetsningsunder- sökningen.

Exempel 5.

Fem laboratoriesmältor framställdes i en luftinduktionsugn under argontäcke med användning av elektrolytjärn och 98 % ferrokisel, totalt innehållande 3,1 % kisel (Si), 0,022 - 0,026 % mangan (Mn), 0,003 - 0,005 % svavel (S), mindre än l del eller 7 - 10* delar per million (ppm) bor (B), 41 - 58 ppm kväve (N), 0,10 % koppar (Cu), 0,03 % krom (Cr) och 0,038 - 0,041 % kol (C). Antimon (Sb) tillsattes i olika stora mängder till separata smältor inom ett antimonhalts- intervall från 0,001 till 0,041 %. I tabell VII anges de 7810201-9 12 indikerade approximativa mängderna av de angivna komponenterna i dessa smältor i tilltagande antimonhaltsföljd. De procen- tuella halterna och delarna som anges är baserade på vikten av varje stål med början i stål l.

Tabell VII. šiëåsb åMn *äs 0 B1¿“___BI>_I“_1É E l 0,001 0,025 0,005 5,0 7,1 41 6 2 0,014 0,024 0,006 4,0 8,4 58 7 3 0,030 0,022 0,005 4,4 7,0 45 6,5 4 0,031 0,031 0,006 5,0 ingen 55 ingen 5 0,041 0,026 0,006 4,3 8,4 58 7 Skivor med tjockleken 4,445 cm skars av göt gjutna av dessa smältor och varmvalsades från 120000 i sex stick till varm- valsade band med en tjocklek av ca 2,286 mm. Efter betning av de varmvalsade bandprovstyckena värmebehandlades dessa vid 95000, varvid tiden mellan 930 och 95000 var ca 3 minuter.

De varmvalsade banden kallvalsades därefter direkt till ca 0,28 mm sluttjocklek. Därefter underkastades provremscr av Epstein-format av det kallvalsade materialet avkolning till mindre än 0,006 % kol genom upphettning under 2 minuters ti vid 80000 i vätgas med daggpunkten 2090. Med 0,04 % Sb upp- gick kolhalten efter avkolningsbehandling till ca 0,015 %.

Detta medför högre förluster men påverkar icke permeabiliteten.

Lägre kolhalter och förluster kan åstadkommas genom använd- ning av en glödgningsatmosfär med högre daggpunkt. De av- kolade banden borstades med magnesiumoxidmjölk till en vikt- ökning av ca 40 mg per provremsa. En vattenlösning innehål- lande 0,5 eller 1,0 % borsyra borstades på vissa av de med magnesiumoxid belagda remsorna med användning av tillräcklig mängd av lösningen, så att om hela mängden bor i den erhållna beläggningen upptogs av kiselstålet skulle borhalten i lege- ringen öka med 12 resp. 24 ppm, såsom anges i tabell VIII.

De erhållna belagda remsorna, inkluderande både de som borsta- des med borsyralösning och de som icke behandlades på detta sätt, underkastades en slutglödgning bestående av upphettning 7810201-9 13 med 40°C per timme från 800 till ll75°C i torr vätgas och varmhållning vid den sistnämnda temperaturen under 3 timmar.

Resultat av provningar genomförda på Epstein-packar samman- ställda från remsor framställda av stålen 1 - 5 för bestämning av de magnetiska egenskaperna (energiförlust och permeabilitet) efter slutglödgningen visas i tabell VIII.

Tabell VIII.

Magnetiska egenskaper hos stål l - 5 efter slutglödgning Approximativ bormängd i påförd beläggning O ppm 12 ppm 24 ppm mW/453 g mW/453 g mW/453 g vid vid vid stål ivkzfla) ßiofflb) 171m (a) ßionm ivksm ßiozfib) 1 1341 1503 1332 1506 1298 1499 2 1186 1594 748 1856 746 1844 3 1197 1621 746 1865 905 - 1760 4 1326 1490 1306 1496 1304 1489 5 1088 1641 692 1901 686 1900 (a) Energiförlust i milliwatt per 453 g vid 17 kilogauss (kB) magnetisk induktion från växelström med frekvensen 60 Hz. (b) Magnetisk permeabilitet (/0 vid 10 örsted (H) värdena visar att i allmänhet erhålles för en viss beläggning minskande förluster och ökande permeabilitet när antimon- halten ökar, förutsatt att stålet innehåller bor. (Smältan för stål 4 innehöll i huvudsak icke någon bor). värdena visar vidare att i allmänhet ger ett visst stål innehållande en viss antimonhalt i smältan vid pâföring av en borhaltig beläggning minskade förluster och ökad permeabilitet. De låga förlusterna och den höga permeabiliteten hos remsor av stål 5 (0,04l % Sb i smältan) som glödgats med var och en av borsyra- beläggningarna är jämförbara med motsvarande egenskaper hos tidigare kända kommersiellt attraktiva kiselstål med hög per- meabilitet. iSåsom framgår av försöksvärdena medför närvaro av så ringa mängd som ca 0,01 % antimon, i synnerhet med bor _tillsatt till beläggningen, en väsentlig förbättring av de 7810201-9 14 magnetiska egenskaperna.

Stâlen l till 5 undersöktes beträffande svetsbarhet genom att en smältsträng åstadkoms utmed längdutsträckningen av ett provstycke av kallvalsat band med tjockleken 1,65 mm. Inget av dessa stål utvecklade några sprickor, vilket indikerar i huvudsak frihet från svetssprödhet. Laboratorieframställda stål med sama manganhalt utan antimon och med en halt av ca 0,02 % svavel för korntillväxtinhibering uppvisade omfat- tande sprickbildning vid samma provning. De prövningar som gav dessa resultat och ledde till slutsatsen att uppträdandet av sprickor primärt beror på svavelhalten genomföres genom simulerad svetsning innefattande förskjutning av en volfram- elektrod med diametern 1,59 mm 0,79 mm ovanför ytan av det kallvalsade plåtstycket som var fastspänt i en fixtur. Med ' en strömstyrka av 80 ampere och elektrodmatning av 20 cm per minut erhölls en smältzon med bredden 2,54 - 3,41 mm.

Exempel 6.

Två laboratoriestål framställdes med användning av tillväga- gångssättet enligt exempel l med undantag som anges i det följande. Sammansättningen av smältorna för dessa stål (6 och 7) var väsentligen densamma som för stâlen 2 resp. 5 med undantag av en högre kvävehalt- I tabell IX anges de indike- rade approximativa mängderna av de indikerade komponenterna i dessa stål enligt analys om icke annat anges.

Tabell IX. stål % sb % Mn % s ppm B pmm N B/N 6 0,014 0,025 0,005 (10)* 100 (0,10)* 7 0,038 0,024 0,003 (10)* 86 (O,ll)* *Icke analyserad på bor (B). 10 ppm bor tillsattes vid fram- ställning av stâlen.

Behandlingen från smälttillstånd till färdigglödgat tillstånd var den som anges i exempel 5.

Den approximativa borhalten i beläggningarna varierades med 7810201-9 15 ökningar av 12 ppm från O ppm till 60 ppm beräknat på substra- tet av kiselstàlplåt eller -band. Permeabilitet och energi- förlust uppmätta vid provning av Epstein~packar framställda av remsor av dessa plåtar anges i tabell X.

Tabell X. magnetiska egenskaper hos stål 6 och 7 efter slutglödgning ståi 6 stål 7 B H mw/453 g mm/453 g Épgeïäâäšïíg i7ïB(a) ,aon(b) iší8(a) ¿1oH(b) o 865 1787 1192 1598 12 733 1859 737 1876 24 724 1873 673 1897 36 7oo 1875 674 1897 - 48 672 1889 713 1887 so 681 1884 753 1839 (a) Energiförlust enligt definition i tabell VIII (b) Permeabilitet enligt definition i tabell VIII Även dessa värden visar att de magnetiska egenskaperna för- bättras genom beläggning med bor, dvs. energiförlusten minskas och den magnetiska permeabiliteten ökas. Vidare ökar denna förbättring väsentligt med ökande mängder bor, som påföres i beläggningen tills maximal förbättring uppnås. Jämförelse av stål 6 och 7 visar att detta maximum erhålles vid en högre bortillsats i beläggningen för stål framställda av smältor med högre kvävehalt. (Maximum uppträder mellan 36 och 60 ppm bor påfört i beläggningen för stål 6 framställd av en smälta inne- hållande 100 ppm kväve, men erhålles vid mellan 24 och 48 ppm bor för stål 7 med 86 ppm kväve i smältan). Jämförelse av egenskaperna hos stål 6 (0,0l4 % antimon belagt med 12 ppm bor) med stål 2 (likaledes 0,014 % antimon och belagt med 12 ppm bor) visar att vid lägre antimonhalter förbättrar högre kvävehalter (lOO ppm jämfört med 58 ppm) de magnetiska egenskaperna. Denna fördelaktiga effekt av en ökning av kvävehalten erhålles icke vid de högre antimonhalter som an- vändes i stålen 5 och 7. 7810201-9 16 Exemgel 7.

Sju laboratoriestål ån: 8 till l4) framställdes med använd- ning av tillvëgagångssättet enligt exempel 5 med undantag som anges i det följande. Sammansättningarna av smältorna för dessa stål var väsentligen desamma som för stâlen l - 5 med undantag av de i det följande angivna approximativa mängderna av de angivna komponenterna: 0,034 % mangan, 0,030 - 0,040 % kol, l0 ppm bor (tillsatt men icke analyserat), 27 - 52 ppm kväve, 0,006 - 0,021 % svavel i stålen som icke innehöll antimon (stålen 8 - 12) och 0,006 - 0,0ll % svavel i stål innehållande antimon (0,045 % Sb i stål 13 och 0,046 % Sb i stål 14). I tabell XI anges de indikerade approximativa mängderna av de indikerade komponenterna i varje smälta enligt analys. 7810201-9 l7 .mc>fimsm HHHV Hflwnmu wfima ßwwfl oßwfi wvmfi ,mm«H mævfl momfl modfl mfiß www æmß amma mmmfi mmmfi mama mxßfi Ufi> m ~m«\sE fi mv wwâ HwEEm»mm:mHo>w nmumscmmumvfififlnmwäumm sno umumøflnmm u .EGÉ .umumuumnøm >m :wwMfl> mm umummmn .cmmaflammmflofl A unwmmm m Emm max æßwfl æwwfl vßßa Hmvfi mmvfi Oævfl mmvfl med* æaß mvß wmm Oæmfl Hwmfi Nßmfl vvmfl mäßfi wfi> w mmw\ze *wcficmwwfiun H mwmwwm m mcflcmmmawn fl wuwwmm fiw m ßm æm Om mv vv mm ßm Z\ENN ~_m ß_m w_H o_~ @_N w_m >.m w\C2 .HN Hfiwflmß nwmmxmcwmm mxmfluwümmš 300 mflfifluumwcmfiëmw mcmuflmšm HHo.o woo.o HNo.o >Ho_o mHø_O moo_o woo.o m w ow0.0 mv0.0 O O OOO wa ma NH AH OH 7810201-9 18 Försöksvärdena visar att i frånvaro av antimon är permeabili- teten låg tills svavelhalten ökat till 0,021 t (stål 12). ' Med 0,046 % antimon och endast 0,011 % svavel (stål 14) er- hålles emellertid hög permeabilitet (1878) utan påföring av bor i beläggningen och högre permeabilitet (1916) erhålles med *bor påfört i beläggningen.

Stålen 8 - 14 provades beträffande svetsbarhet med användning av den i exempel 5 angivna provningsmetoden med undantag av att de kallvalsade banden hade tjockleken 1,5 mm. Denna provning överdriver eventuell tendens hos ett material att utveckla sprickor. Det kan antagas att ett material som endast utvecklar tvärsprickor och mindre än 10 sådana sprickor per meter kan svetsas tillfredsställande med användning av kända svetsningsmetoder med utnyttjande exempelvis av till- ” satsmetall och en smalare smält zon. Resultat av svetsbar- hetsprovningar för stålen 8 - 14 anges i tabell XII, i vilken halter av svavel och antimon hos dessa stål även anges.

Tabell XII.

Stålsammansättning och svetsbarhet Parallell- Tvärsprickor Stål % S % Sb sprickor* per meter 0,006 0 Nej 0 0,009 0 Nej 0 10 0,013 O Nej 4 ll 0,017 0 ' Nej 63 12 0,021 0 Ja 200 13 0,006 0,045 Nej 8 14 0,011 0,046 Nej 4 *sträckande sig längs i huvudsak hela längden av svetsen. värdena i tabell XII visar att antalet tvärsprickor ökar med ökande svavelhalt över ca 0,01 % svavel och i stål innehål- lande mer än ca 0,015 % svavel erhålles avsevärd tvärsprick- ning, under det att parallellsprickbildning (som indikerar extrem svetssprödhet) uppträder vid ca 0,021 % svavel. Stål 7810201-9 19 som uppvisar mindre än ca 10 tvärsprickor per meter vid denna provning förväntas vara tillräckligt svetsbara. Även om stàlen 8 - ll med låg svavelhalt uppvisar lämplig grad av frihet från svetssprödhet, är de magnetiska egenskaperna hos dessa stål försämrade (se tabell XI). Såsom jämförelse kan anges att de antimonhaltiga stâlen 13 och l4 uppvisar både lämplig svetsbarhet (tabell XII) och mycket goda magnetiska egenskaper (tabell XI).

Claims (18)

7810201-9 20 PATENTKRAV
1. l. Förfarande för framställning av kornorienterad kisel-1 stâlplåt, k ä n n e t e c k n a t därav, att man underkastar en kallvalsad plåt, som erhållits genom att man utgår från en kiselstalsmälta innehållande 2,2 - 4,5 % kisel, mellan ca 3 och 35 milliondelar bor, mellan ca 30 och 75 million- delar kväve i ett mängdförhållande till bor av l - 15 delar per del bor, från 0,02 till 0,05 % mangan, 0,005 - 0,025 % svavel samt tenn eller antimon i halter varierande frân'0,0l till 0,10 %, gjuter smältan och varmvalsar det erhållna götet till en långsträckt plàtformig kropp och kallvalsar den varm- valsade kroppen till en plåt med önskad sluttjocklek, slut- värmebehandling för avkolning och utvecklande av sekundärt rekristalliserad (ll0)[00l]-textur. x
2. 2. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att manganhalten i smältan är ca 0,025 %, svavelhalten ca 0,012 % och tennhalten ca 0,010 - 0,050 %.
3. 3. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a t därav, att smältan innehåller mellan ca 0,02 och 0,03 % mangan, mellan ca 0,009 och 0,014 % svavel samt mellan ca 0,020 och 0,050 % tenn.
4. 4. Förfarande enligt patentkravet l, k ä_n n e t e c k - n a t därav, att smältan innehåller mellan ca 0,030 och 0,040 % mangan, mellan ca 0,0l3 och 0,019 % svavel och mellan 0,020 och 0,050 % tenn.
5. 5. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att smältan innehåller ca 0,026 % mangan, ca 0,013 % svavel och ca 0,02 % tenn, varvid den kallvalsade kiselstålplâten såsom förberedelse för slutvärmebehandlings- steget förses med en elektriskt isolerande vidhäftande be- läggning innehållande ca 15 milliondelar bor, beräknat på mängden kiselstâlplât. 7810201-9 21
6. 6- Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k ~ n a t därav, att smältan innehåller ca 0,024 % mangan, ca 0,008 % svavel och ca 0,097 % tenn, varvid den kallvalsade kiselstâlplàten såsom förberedelse för slutvärmebehandlings- steget förses med en elektriskt isolerande beläggning inne- hållande ca 12 milliondelar bor, baserat på vikten av kisel- stålplåten.
7. 7. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att smältan innehåller antimon och kväve i en mängd mellan 30 och l00 milliondelar samt i ett förhållande till bor av 1 del per 15 delar bor.
8. 8. Förfarande enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k - n a t därav, att smältan innehåller ca 0,024 % mangan, icke mer än ca 0,006 % svavel och att halten antimon i smältan är minst ca 0,04 %.
9. 9. Förfarande enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k - n a t därav, att smältan innehåller ca 0,034 % mangan, icke mer än 0,011 % svavel samt att halten antimon i smältan är minst ca 0,04 %.
10. 10. Förfarande enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k ~ n a t därav, att man såsom förberedelse för slutvärmebehand- lingssteget förser den avkolade plåten med en elektriskt isolerande vidhäftande beläggning innehållande från ca 12 till ca 60 milliondelar bor, baserat på plåtens vikt.
11. ll. Förfarande enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k - n a t därav, att man såsom förberedelse för slutvärmebehand- lingssteget förser den avkolade plåten med en elektriskt isolerande vidhäftande beläggning innehållande minst ca 12 milliondelar bor, baserat på plâtens vikt.
12. 12. Förfarande enligt patentkravet 9, k ä n n e t e c k - n a t därav, att man såsom förberedelse för värmebehandlings- teget förser den avkolade plåten med en elektriskt isolerande 7810201-9 22 vidhäftande beläggning innehållande minst ca 12 milliondelar bor, baserat på plåtens vikt.
13. 13. Kallvalsad kiselstålplåt för genomförande av för- farandet enligt nâgot av föregående patentkrav för framställ- ning av kornorienterad kiselštâlplåt, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innehåller 2,2 - 4,5 % kisel, mellan ca 3 och 35 milliondelar bor, mellan ca 30 och 75 milliondelar kväve i ett mängdförhållande till bor av l del per 15 delar bor, från 0,02 till 0,05 % mangan, 0,005 till 0,025 % svavel, samt tenn eller antimon i halter varierande från 0,010 till 0,l0 %.
14. 14. Kiselstålplåt enligt patentkravet 13, k ä n n e - t e c k n a d därav, att manganhalten är ca 0,025 %, svavel- halten 0,013 % och tennhalten ca 0,05 %.
15. 15. Kiselstålplåt enligt patentkravet 13, k ä n n e -- t e c k n a d därav, att manganhalten är ca 0,035 %, svavel- halten ca 0,017 % och tennhalten ca 0,05 %.
16. 16. Kiselstâlplåt enligt patentkravet l3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att plåten innehåller antimon samt mellan 30 och 100 milliondelar kväve i ett mängdförhållande till bor av l del per 15 delar bor.
17. l7. Kiselstålplåt enligt patentkravet l3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att manganhalten är ca 0,026 %, svavel- ahalten högst 0,006 % och antimonhalten minst ca 0,04 %.
18. 18. Kiselstâlplåt enligt patentkravet l3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att manganhalten är ca 0,034 %, svavel- halten högst ca 0,011 % och antimonhalten minst ca 0,04 %.