DE2316808C3 - Verfahren zum Herstellen von Elektroblech mit Gosstextur - Google Patents

Description

cine Bramme mit einer Dicke von 300 mm mit 50% peraturen zwischen 700 bis 900° C und Zeiten von Abwalzgrad auf eine Vorbramme von 150 mm gewalzt 30 Sekunden bis 30 Minuten unterzogen, um den werden. Die Bramme wird auf 1230° C erwärmt und Kohlenstoffgehalt auf unter 0,005 % zu senken,
mit einem Abwaizgrad zwischen 30 und 70% zur Die Oberfläche des Stahlbleches wird nach dem Zerstörung der Stengelkristalle auf ein Rekristalli- 5 Entkohlungsglühen mit einer Schutzschicht überzogen, sationsgefüge ausgewalzt. Hierbei ist die Walz- um ein Verbrennen des Bleches während des Schlußrichtung, die Stichzahl, die horizontale und die verti- glühens zu vermeiden.

kale Verformung nicht wichtig. Wenn die Erwärmungs- Das abschließende Schlußglühen muß bei einer temperatur der Bramme 1300° C übersteigt, wächst solchen Temperatur und Zeit durchgeführt werden, das stengelige Gefüge auf besonders grobe Körner an; io daß sich die Sekundärrekristallisationskörner mit der beim anschließenden Vorwalzen kann daher keine (110) [001]-Orientierung vollständig ausbilden und durchgreifende Wirkung erzielt werden. Der Abwalz- gleichzeitig Verunreinigungen des Entkohlungsglühens grad muß beim Vorwalzen in einem Bereich von verschwinden. Zu diesem Zweck muß über 5 Stunden 30 bis 70% liegen, damit nach dem Hochtemperatur- oberhalb 1000° C geglüht werden,
erwärmen vor dem Warmwalzen mehr als 80% der 15 Der Zweck des Vorwalzens der Stranggußbramme Körner einen mittleren Durchmesser von 25 mm nicht bei bestimmten Temperaturen und Verformungsüberschreiten, graden ist, die Stengelkristalle in der Strangguß-

Das Vorwalzen kann in jedem normalen Walzwerk, bramme zu zerstören sowie kleine und gleichmäßig

beispielsweise in einem Vorwalzgeiüst oder in einer globulitische Körner zu erhalten, die sehr empfindlich

Wannwalzstraße, durchgeführt werden. In jedem Fall 20 auf das Wiedererwärmen vor dem Warmwalzen

müssen aber die Vorwalzbedingungen so beschaffen reagieren.

sein, daß die Körner des Gefüges der Vorbramme Die Vergröberung der Körner während des Er-

nach dem Wiedererwärmen für das nachfolgende wärmens der Bramme für das Warmwalzen bedingt

Warmwalzen überwiegend, d. h. zu mehr als 80 %, eine Uneinheitlichkeit der primären Rekristallisations-

einen mittleren Durchmesser von 25 mm nicht über- 05 körner nach dem Entkohlungsglühen und behindert

schreiten. die Entwicklung der Sekundärrekristallisation mit

Die Gründe für eine Begrenzung der Brammendicke (110) [O01]-Textur während des Schlußglühens,

auf 150 bis 600 mm werden im folgenden erläutert. Allgemein kann die folgende Formel über die Trieb-

Bei einer Brammendicke unter 150 mm sinkt die Dicke kraft der Sekundärrekristallisation aufgestellt werden,

nach einer Vorwalzung von 30% auf weniger als 30 Andererseits ist die Triebkraft im Falle des korn-

100 mm; wenn eine so dünne Bramme als Ausgangs- orientierten Elektroblechs die Korngrenzen-Energie je

material für das Warmwalzen dient, wird das Gefüge Volumeneinheit
des warmgewalzten Bandes grobkörnig, so daß sich

ein gutes Sekundärrekristallisationsgefüge nicht aus- £iy __ ^t °m <*g\ j

bilden kann. Andererseits erfordert das Vorwalzen 35 \ d_m j)_G J
ein längeres Verweilen bei einer Glühtemperatur

unterhalb 1300° C, wenn die Brammendicke mehr als Dm Mittlerer Durchmesser des primären Rekristalli-

600 mm beträgt, so daß die Temperatur sich dabei sationskornes (Matrix) nach dem Entkohlungs-

erniedrigt und das durchgreifende Vorwalzen nicht glühen;

mehr ausgeführt werden kann. Der zu bevorzugende 40 a_M Interkristalline Energie des primären Rekristalli-

Dickenbereich von mehr als 200 mm bietet große sationskornes (Matrix) nach dem Entkohlungs-

Vorteile für eine wirtschaftliche Produktion. glühen;

Die vorgewalzte Bramme mit der vorgeschriebenen _{D Mittlerer Durchm}esser der primären Rekristalli-

Dicke wire von -^uem erwärmt und zu Warmband _sationskörper mit (110) [001]-Orientierung, die

ausgewalzt. Die ^forderliche Erwärmtemperatur hegt 45 _der Sekundärrekristallisation ausgesetzt sind;

oberhalb 1300° C, da bei einer Temperatur unter _T, _ . . , ,

1300°C die spätere Sekundärrekristallisation unstetig ^σ« Korngrenzen-Energ.e zwischen den primären

abläuft Reknstallisationskornern mit (110) [001]-Onen-

Es ist allgemein bekannt, daß die A!N-Ausscheidung ¹^S' f^e f^undär rekristallisieren^ und den

für das Rekristallisationsgefüge mit einer (110) [100]- 50 Pnmarrcknstallisationskcrnern der Matnx;

Textur im kornorientierten Elektroblech entscheidend I Rückhaltekraft gegen die Korngrenzenbewe-

ist. Für kornorientiertes Elektroblech mit hoher gung, bedingt durch die Ausscheidungen,
magnetischer Flußdichte ist es jedoch notwendig, das

AlN einmal beim Brammenglühen für das Warm- Da anzunehmen ist, daß σ« = 2aμ, muß Dg > 2D_M walzen in der Matrix aufzulösen, um die erforderliche 55 nach dem Entkohlungsglühen sein, damit die Sekundärfeine AIN-Ausscheidung zu erhalten. Die Mindest- rekristallisationskörner beim Schlußglühen wachsen temperatur für die AIN-Auflösung im festen Zustand (D₀ -> 00) und keine primären Rekristallisationsist jedoch 1300°C. körner übrigbleiben. Das bedeutet, daß die Körner

Das Warmband wird dann 30 Sekunden bis 10 Mi- des Primärrekristallisationsgefüges nach dem Ent-

nuten bei einer Temperatur zwischen 950 und 1200° C 60 kohlungsglühen klein und gleichmäßig sein müssen,

lang geglüht. Nach dem Glühen wird das Blech Dies zeigt sich bei einem Vergleich der Gefüge nach

innerhalb von 2 bis 200 Sekunden von einer Tem- dem Entkohlungsglühen beim konventionellen Ver-

peratur oberhalb 950°C auf unter 400°C abgekühlt. fahren und bei dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Nach dem Glühen wird das Blech in einer Stufe mit das ein Vorwalzen einschließt, wie sie in Bild 1 und

einem Verformungsgrad von 81 bis 95 % auf die End- 65 Bild 2 dargestellt sind,

stärke kaltgewalzt. Somit werden die Körner bei dem konventionellen

Das auf die Endstärke kaltgewalzte Blech wird Verfahren (A) durch das Brammenglühen beim Warm-

einem kontinuierlichen Entkohlungsglühen bei Tem- walzen grob, und das Gefüge des Warmbandes bleibt

grobkörnig während des Durchlaufglühens, so daß gießverfahren aus einer Schmelze mit 0,05% Kohlen-

das Primärrekristallisationsgefüge nach dem Ent- stoff, 3,0% Silizium und 0,03% Aluminium hergestellt

kohlungsglühen ebenfalls grobkörnig und nicht gleich- Die Probe A wurde 30 Minuten auf 135O°C gehalter

mäßig ist. Damit bleibt die Sekundärrekristallisation und dann auf ein 2,3 mm dickes Blech warm ausge-

unvollständig. 5 walzt.

Dagegen gibt es nach dem erfindungsgemäßen Ver- Dagegen wurde die Probe B 30 Minuten bei 1230⁰C

fahren (B) mit einem Vorwalzen keine Uneinheitlich- geglüht, dann beim Vorwalzen auf eine 180 mm dicke

keit der Körner wie beim Verfahren (A) und ist die Bramme ausgewalzt und anschließend 30 Minuten

Sekundärrekristallisation vollständig. bei 135O⁰C in gleicher Weise wie Probe A gehalten

Die nach dem Brammenglühen auftretenden groben io sowie auf ein 2,3 mm dickes Blech warmgewalzt. Die Körner, wie sie bei dem konventionellen Verfahren zu warmgewalzten Bleche A und B wurden einem Durchbeobachten sind, finden sich als große gestreckte laufglühen bei 1050⁰C unterzogen und dann innerhalb Körner noch im Warmband wieder (Bild 1); diese 60 Sekunden auf Raumtemperatur abgekühlt, mit großen gestreckten Körner haben 110>-Ringfaser- einem Verformungsgrad von 87,5% auf die Enddicke textur, wobei die Körner im besonderen {112} 15 von 0,30 mm kaltgewalzt. Danach wurden die Proben <110> ~ {114} <110>-Orientierungen, d. h. stabile einem Entkohlungsglühen und einem Schlußglühen in Endwalzorientierung, aufweisen; damit bleiben diese H₂-GaS unterworfen. Die magnetischen Eigenschaften Körner vom nachfolgenden Kaltwalzen und Glühen der Proben in Walzrichtung waren folgende:
unbeeinflußt und werden nicht zerstört.

Besonders im Fall der vorliegenden Erfindung, bei 20 p_robe A: B₈ = 1,832 Wb/m^a

der die Enddicke nur durch ein einstufiges Walzen W₇ = 1^43 W/kg
nach dem Glühen des Warmbandes erreicht wird,

werden die im Warmband vorhandenen groben "°°^{e B:} °» = -¹·⁹⁴¹ Wb/m²

Körner der <110>-Ringfasertextur in das fertige ^W" — ^{1>08 w}/^kS
Blech überführt, weil innerhalb des Kaltwalzens kein 25

Zwischenglühen erfolgt wie bei dem konventionellen Die Gefüge de:r beiden Proben sind in Bild 2-A und

Verfahren, bei dem die Ungleichmäßigkeit des primären 2-B wiedergegeben. Wie aus den Aufnahmen klar zu

Rekristallisationsgefüges nach dem Entkohlungsglühen erkennen ist, zeigen sich die unzureichenden Anteile

noch vergrößert wird. Dasselbe würde gelten, auch der Sekundärrekristallisation in Form von Streifen,

wenn das Vorwalzen durchgeführt worden ist, und 30 denen zufolge das Gefüge sehr unregelmäßig ist.

aus diesem Grunde wird die Glühtemperatur auf unter Diese Ungleichmäßigkeit des Gefüges spiegelt sich

1300⁰C begrenzt. wieder in dem Unterschied der magnetischen Eigen-

Ein Beispiel der vorliegenden Erfindung wird nach- schäften. Es ist daher verständlich, daß die Probe B,

folgend beschrieben. die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ver-

Eine 180 mm dicke Bramme (Probe Λ) und eine 35 arbeitet wurde, ausgezeichnete magnetische Eigen-

300 mm dicke Bramme (Probe B) wurden im Strang- schäften aufwies.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

¹ γ f,-,_OP aus Stengelkristallen aufweisen, deren Ursache

SÄSEgSit des Stranggießens bedingt ist und

Patentanspruch: S daher nicht beseitigen läßt. Versuche, dem durch

... i. Sen zu begegnen, haben nicht zum Erfolg

Verfahren zum Herstellen von Elektroblech e«^Guto^ ^_{n bei über} I₃₀₀=C vor dem oder -band mit Goss-Textur, bei dem eine Bramme ₅ Sf^fu^ ^L _{m so star}kes Kornwachstum ergibt, *us einem Stahl, bestehend aus bis 0,085Vo ^wannwa^n ^ stattfindende Sekundär-Kohlenstoff, 2,0 bis 4,0% Silizium, 0^)1 bis ^UIiSn imvofitäiidig bldbL Ein Glflhea bei 0,065% säurelöslichem Aluminium und Rest ¹^.*"** Temperatur kommt ebenfalls nicht in Eisen mit den üblichen hersteUungsbedingten "«^fj^i sich dann infolge eines unvollständigen Verunreinigungen einschließlich Stickstoff, er- io trage _Ausscheidungsphasen eine unvollständige wärmt, vorgewalzt und warmausgewalzt, das ^^.Ι^^ιι^οη ergibt. Warmband bei 950 bis 1200°C geglüht, zum Aus- ^S™5™! _{üegt nun} die Aufgabe zugrunde, ein scheiden des Aluminiumnitrids rasch abgekühlt Hfhren zum Herstellen von Elektroblech mit einer und einstufig mit einer Querschnittsabnahme von ^Ver _o~_h ^Z"^m Induktion B₈ über l,9Wb/m* zu 81 bis 95% bis zur Enddicke kaltausgewalzt und *₅ ^m^°^e"^SC ₍T_{sdie Verwen}dung von Stranggußbrammen entkohlend sowie abschließend rekristalhsierend schaffen, aas αϊ ^^ _{Aufgabe besteht dariü)} geglüht wird, dadurch gekennzeich- ^""^ _eingangs erwähnten Verfahren eine Strangn e t, daß eine Stranggußbramme mit einer Dicke ^d^.^b<^^e^f_e4r Dicke von 150 bis 600 mm auf von 150 bis 600 mm auf eine Temperatur bis S^ußb!L^a™^m* "TI _{bis 13}oo°c erwärmt und mit einem 1300⁰C erwärmt und mit einem auf die Dicke ao eine ^Te^£ _{b en} Reduktionsgrad von 30 bis bezogenen Reduktionsgrad von 30 bis 70% vor- auf: di'»™° ^JJ^ _{wieder erw}ärmt und mit einer gewalzt, danach wieder erwärmt und mit einer 10 A'™& ' _{öß ter 2}5 mm warmgewalzt wird, mittleren Korngröße unter 25 mm warmausge- ^m "^J^g⁰ _{daß der} Reduktionsgrad beim Vorwalzt wird, mit der Maßgabe, daß der Reduktion- mit der Maßgabe, _benen Bereiches so gegrad beim Vorwalzen innerhalb des angegebenen ₂₅ ^w!^ J^ _Vo7deii Warmwalzen mehr als 80% Bereichs so gewählt wird, daß vor dem Warm- wählt wird. J^J°° _{e Durchmesser von} höchstens walzen mehr als 80% der Körner einen mittleren der ^K<^^er "1*°^ _{diese We}i_Se läßt sich aus Strang-Durchmesser von höchstens 25 mm besitzen, rammenElektroblech mit Goss-Textur her-

gußbrammen Elektroblech mn uo»-1cauu w*- ,o Sen, das nach dem Schlußgluhen ein vollständig ausgebildetes Rekristallisationsgefuge mit bevorzugter iierbarkeit in Walznchtung_ und _{einer Induktion ]

ausgeoiiucicb in**...«»·«*·..- _o— ~

Magnetisierbarkeit in Walzrichtung und einer duktion B₈ von mindestens 1,88 Wb/m^a besitzt.

Verfahren zum Herstellen von Elektroblech oder Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in

-band mit Goss-Textur, bei dem eine Bramme aus 35 der Zeichnung wiedergegebenen Gefügeaufnahmen einem Stahl, bestehend aus bis 0,085% Kohlenstoff, des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigt 2,0 bis 4,0% Silizium, 0,01 bis 0,065% säurelöslichem F i g. 1 das Gefüge in verschiedenen Stadien des

Aluminium und Rest Eisen mit den üblichen her- Verfahrens bei Verwendung einer Stianggußbramme stellungsbedingten Verunreinigungen einschließlich und

Stickstoff, erwärmt, vorgewalzt und warmgewalzt, 40 F i g. 2 das Gefüge eines Elektroblechs bei hoher das Warmband bei 950 bis 1200° C geglüht, zum Aus- magnetischer Induktion bei Verwendung einer Strangscheiden des Aluminiumnitrids rasch abgekühlt und gußbramme.

einstufig mit einer Querschnittsabnahme von 81 bis Ein Stahl, der gemäß der Erfindung verwendbar ist,

95% bis mt Enddicke kaltausgewalzt und entkohlend enthält 2,0 bis 4,0% Silizium, höchstens 0,085% sowie abschließend rekristallisierend geglüht wird. 45 Kohlenstoff, 0,010 bis 0,065% säurelösliches AIu-Ein Verfahren der vorerwähnten Art zum Herstellen minium, Rest Eisen einschließlich erschmelzungskornorientierten Elektroblechs mit hoher magnetischer bedingter Verunreinigungen.

Induktion, ist aus der deutschen Auslegeschrift Wenn der Siliziumgehalt 4% übersteigt, wird das

19 20 968 bekannt; es basiert darauf, das Rekristalli- Kaltwalzen problematisch. Bei einem Kohlenstoffsationsgefüge und damit die magnetische Induktion 50 gehalt über 0,085% ist es dagegen unmöglich, ein über die Aluminiumnitrid-Phase zu beeinflussen. Dies Blech mit hoher magnetischer Hußdichte zu erhalten, geschieht in der Weise, daß das übliche Glühen vor Dem Aluminium kommt im Rahmen der Erfindung

dem Kaltwalzen im Temperaturbereich von 750 bis eine besondere Bedeutung hinsichtlich einer hohen 1250°C in Abhängigkeit vom Kohlenstoff- und magnetischen Flußdichte zu; falls der Aluminium-Siliziumgehalt so gesteuert wird, daß mindestens eine 55 gehalt außerhalb des obigen Bereiches liegt, wird die teilweise ix/y-l)mwandlung stattfindet. Das bekannte Sekundärrekristallisation instabil, so daß eine hohe Verfahren schließt zwar ein Vorwalzen von Brammen magnetische Flußdichte nicht erreicht werden kann, ein, läßt aber die Bedingungen des Vorwalzens völlig Das Ausgangsmaterial ist eine Bramme mit der oben

offen. angegebeben chemischen Zusammensetzung, die im

Aus der deutschen Auslegeschrift 12 71 906 ist auch 60 Strang vergossen worden ist und nach einem der die Verwendung von Stranggußbrammen beim Her- bekannten Stahleizeugungsverfahren, wie im Siemensstellen von Elektroblech bekannt. Dabei erfolgt das Martin-Ofen, im Konverter oder im Elektroofen, er-Stranggießen mit gesteuerter Abkühlungsgeschwin- schmolzen worden sein kann, digkeit, um der Rißempfindlichkeit bestimmter Trans- Die Bramme wird in einer Dicke von 150 bis 600 mm,

formatorenstähle entgegenzuwirken. 65 vorzugsweise von mehr als 200 mm abgegossen. Die

Bei der Verwendung von Stranggußbrammen zum Stranggußbramme wird in Abhängigkeit von der Dicke Herstellen von kornonentiertem Elektroblech ergeben und der chemischen Zusammensetzung auf eine Temsich iedoch insofern Schwierigkeiten, als diese ein peratur unterhalb 1300° C erwärmt. Zum Beispiel kann