DE2447482C3

DE2447482C3 - Verfahren zum Ausbilden eines haftstarken MgO-SiO2 - Glasüberzuges auf den Oberflächen eines kornorientierten Si-Stahlbleches

Info

Publication number: DE2447482C3
Application number: DE2447482A
Authority: DE
Inventors: Kazuo Nishinomiya Hamachi; Toshio Kobe Irie; Yoshihiko Kameishi; Katsuo Takarazuka Yamaguchi; Yasuo Yokoyama
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1973-10-30
Filing date: 1974-10-04
Publication date: 1979-06-28
Also published as: SE7411669L; FR2249180A1; SE410625B; NO743361L; US3932237A; DE2447482B2; FI57977C; NO137905B; FI57977B; DK141817B; BE821056A; JPS5322529B2; FI278374A; NO137905C; FR2249180B1; DE2447482A1; DK547074A; JPS5071526A; DK141817C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden eines besonders gut haftenden, gleichförmigen, elektrisch isolierenden MgO-SiOrGlasüberzuges auf den Oberflächen eines kornorientierten Siliciumstahlbleches. bei welchem ein auf die Endabmessung kaltgewalztes Stahlband einem Entkohlungsglühen in einer feuchten Wasserstoff/Stickstoff-Atmosphäre unter Ausbildung einer SiOj-haltigen Oxidschicht auf den Bandoberflächen unterzogen wird und mit einem im wesentlichen aus MgO bestehenden Glühseparator versehen, zu einem Bund aufgehaspelt und bei einer Temperatur zwischen 1100 und 1300" C in einer wasserstoffhaltigen Atmosphäre einem Schlußglühen unterzogen wird.

Ein derartiges Verfahren ist bereits bekannt aus der US-PS 37 00 506. Bei diesem bekannten Verfahren wird das warmgewalzte und geglühte Bandmaterial zur Vorbereitung für die abschließende Kaltverformung einer im einzelnen nicht näher geschilderten Beizung unterworfen. Aus dem Zusammenhang ergibt sich jedoch, daß es sich bei dem Beizen lediglich um die bekannte Schwachbeizüng handeln kann, die zut Vorbereitung von Bandmaterialien für das Kaltwalzen üblich ist, Eide derartige Beizung von der Kaltwalzürig hat den Zweck, solche Zunderteilchen in den Narben und Poren der Blechoberflächen aufzulösen, die bei einer vorhergehenden mechanischen Entzundenmg noch nicht beseitigt werden konnten.

Dieses bekannte Verfahren ist jedoch insofern nachteilig, als für das sich an die Kaltwalzung anschließende Entkohlungsglühen keine absolut sauberen und in spezieller Weise für die Beschichtung mit einem Glühseparator vorbereiteten Blechoberflächen zur Verfugung gestellt werden, so daß mit dem Erzielen relativ ungleichförmiger und schlecht haftender Glasfilme auf den Blechoberflächen gerechnet werden muß.

Aus der US-PS 33 31713 ist ein Verfahren zur Ausbildung einer isolierenden Beschichtung auf Si-Stahlblechen bekanntgeworden, bei welchem ein warmgewalztes Bandmaterial vor dem Auftragen einer MgO-haltigen Aufschlämmung entfettet und/oder geb-izt wird, worauf das beschichtete Stahlband geglüht und nachfolgend einer Walzbehandlung zum Verdichten der aufgetragenen Aufschlämmung unterzogen wird. Sodann wird das Bandmaterial bei dem bekannten Verfahren normalisiert und einer Schlußglühung unterworfen.

Dieses bekannte Verfahren ist insofern nachteilig, als die Reinigungsbehandlung mit Hilfe des Entfettens und/oder Beizens erst vor dem Auftragen der MgO-haltigen Aufschlämmung erfolgt, was zur Folge hat, daß kein für die Blechqualität erforderliches Entkohlungsglühen im unbeschichteten Zustand möglich ist. Das hat wiedei um zur Folge, daß die Ausbildung eines SiO2-haltigen Oxidfilms auf der Blechoberfläche bei der Glühbehandlung behindert wird.

Aus der BE-PS 6 ^Λ2 978 ist es ferner bereits bekannt.

zu emaillierende Bleche mit Hilfe einer Beizbehandlung aufzurauhen, um so haftfeste Emaiüierungen zu er/ieien.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches auf technisch einfache Weise das Ausbilden von besonders gleichförmigen und besonders gut haftenden Glasüberzügen auf den Oberflächen des Bandmatcrials gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindur.gsgenni^ dadurch gelöst, daß das Stahlband nach dem Kaltwalzen, aber vor dem Entkohlungsglühen derart gebeizt wird, daß ein Beizabtrag in einer Menge von wenigstens 3 g/m² Blech erzielt wird.

Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ist in erster Linie darin zu sehen, daß mit Hilfe des an einer bestimmten Stelle im Verfahrensablauf vorgenommenen Bei/ens eine überraschend große Haftfestigkeitssteigerung erzielt wird, die auf eine Aufrauhung und einen Oberflächenzustand zurückzuführen ist. der eine gleichmäßige SiOj-Schichtbildung ermöglicht. Durch den erfindungsgemäßen planmäßig herbeigeführten Beizabtrag von der Blechoberfläche wird nicht nur eine Reinigung des Bleches erreicht.

sondern wird außerdem sozusagen eine Aktivierung der freigelegten Blechoberflächen dahingehend erzielt, daß die Haftfähigkeit des fertigen MgO-SiO2-Films an dem Blech in ganz beträchtlichem Ausmaß gesteigert wird.

Als Beizmittel werden Schwefelsäure oder Salzsäure bevorzugt. Dabei wird die Beizung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung derart ausgeführt, daß ein Beizabtrag in einer Menge von 10 bis 50 g/m² Blech erzielt wird. Dabei kann das Beizeh in einer Beizanlage vorgenommen werden, die mit dem hinteren Teil einer Entfettungsanlage kombiniert ist, Es hat sich jedoch auch als vorteilhaft herausgestellt, daß das Beizen in einer Beizeinrichlung vorgenommen wird, die mit dem vorderen Teil einer Einrichtung zum

EntkohlungsglOhen kombiniert ist. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für das erfindungsgemäße Verfahren sind Si-Stahlbjeche, die als Kernmaterial für Transformatoren verwendet werden sollen. Insbesondere bei solchen Eisenkernen, die einer Biegebeanspruchung unterworfen werden, sind gut haftende MgO-SiO₂-Glasüberzüge der Oberflächen erforderlich. Bekanntlich führen Beschädigungen der isolierenden Beschichtungen zu einer Verschlechterung der Transformatorenleistiir.g.

Die älteren Forschungen im Hinblick auf die Verbesserung der Gleichförmigkeit und des Haftvermögens der Glasfilme waren vorherrschend auf die Reinheit, Zusammensetzung, Korngröße und Menge des Glühseparators gerichtet Demgegenüber haben die Erfinder ihre Untersuchungen besonders auf den Einfluß der Oberflächenbeschaffenheit eines Stahlbleches gerichtet, welches bereits die Schlußkaltwalzung durchlaufen hatte und noch auf das kontinuierliche Entkohlungsglühen wartete, wobei die Erfinder die Oberflächenbeschaffenheit des Stahlbandes in der genannten Verfahrensstufe mit der Gleichförmigkeit und dem Haftvermögen des Glasfilms in B-.Ziehung brachten. Dabei haben die Erfinder gefunden, daß es von großer Bedeutung ist. das Stahlblech vor dem Entkohlungsglühen zu beizen, um gleichförmige und stabile Glasfilme auszubilden, welche ein spürbar verbessertes Haftvermögen besitzen und selbst dann weder abblättern noch abfallen, wenn der Stahl bei der Verarbeitung zu Eisenkernen schweren Beanspruchungen unterworfen wird. Bei herkömmlichem Arbeitsweisen sind die Alkali-Entfettung oder die elektrolytische Entfettung, welche ein stärkeres Entfettungsverfahren darstellt, vor dem Entkohlungsglühen vorgenommen wordefn. um das bei der Schlußkaltwalzung verwendete Walzöl zu entfernen. Eine Beizbehandlung ist jedoch noch niemals ausgeführt worden.

Der Grund dafür, daß die Erfindung der Beizbehandlung so große Bedeutung zumißt, ist der folgende. Der im wesentlichen aus Forsterit bestehende Glasfilm wird. wie vorstehend beschrieben, durch die Umsetzung des S1O2 des bei der Entkohlungsglühung gebildeten Oxidfilms mit MgO aus dem Glüh-Separator während der Schlußglühung bei einer hohen Temperatur gebildet. Die Erfinder haben gefunden, daß es /ur Erzielung eines gleichförmigen Glasfilms unverzichtbar ist. daß der während der Entkohlungsg'ühung gebildete Oxidfilm stets über die gesamte Stahloberfläche eine gleichförmige Zusammensetzung und Dicke besitzt. Außerdem wurde gefunden, daß es sehr wichtig ist. die Oberflächenbeschaffenhei. des Stahls vor der Entkohlungsglühung zu überwachen, was einen zusätzlichen Gesichtspunkt neben der exakten Einstellung von Temperatur und Atmosphäre sowie Zeitdauer der Entkohlungsglühunff darstellt, um die gestellten AnsprU-ehe zu befriedigen.

Bei der Erzeugung orientierter Silizium-Stahlbleche werden Bearbcitungsvorgängc. wie das Warmwalzen. Entzundern, erstes Kaliwalzen. Entfernung des Walzöls der ersten Kaltwal/ung. Zwischenglühungen, zweite Kaltwalzung, Entfernung des Walzöls der zweiten Kaltwalzung usw, im allgemeinen ausgeführt, bevor die Entkohlungsglühung vorgenommen Wird* Die Oberfläche eines Stahlbleches ist in der Verfahrensstufe vor der Entkohlungsglühung scheinbar sauber. Wird jedoch beispielsweise ein transparentes Klebeband auf eine sorgfältig entfettete Oberfläche eines abschließend kaltgewalzten Stahlblechs, geklebt und das Klebeband dann von dem Blech abgezogen, so zeigen sich silbrig-schwarze Pulver, die an dem Band kleben. Die Menge des anhaftenden Pulvers ist nicht immer dk gleiche, aber die Pulver kleben ziemlich fest, und es ist schwierig, die anhaftenden Pulver wieder vollständig zu entfernen, selbst wenn rotierende Bürsten bei der Entfernung von Walzöl verwendet werden. Obgleich es unmöglich ist, die Menge des anhaftenden Pulvers genau zu bestimmen, werden Mengen gemessen, die von etwa 0,5 bis 2,0 g je m² Blechoberflächen reichen, wenn die Menge aus dem Unterschied der Gewichte ermittelt wird, die das Klebeband vor und nach dem Test besitzt Da die anhaftenden Pulver im wesentlichen aus Eisen. Silizium und Sauerstoff bestehen, wird angenommen, daß dünner Zunder, der während der Zwischenglühung vor der Schlußkaltwalzung auf einer Stahlblechoberfläche gebildet ist, während des Kaltwalzens pulverisiert, verpreßt und zum festen Anhaften an der Stahlblechoberfläche gebracht worden ist. Außerdem kann jedoch auch angenommen werden, daß die Entfernung des Zunders nach der Warmwalzung unzureichend erfolgte. Es ist festgestellt worden, daß dann, wenn ein derartiger Haftzunder vorhanden ist, das Entfernungsmittel für das Walzöl die Neigung hat. nicht gänzlich durch Abwaschen mit Wasser entfernt zu werden, sondern zurückbleibt.

Als Ursache dafür, daß neben den obenerwähnten anhaftenden Pulvern noch andere Verunreinigungen auf der Stahlblechoberfläche vor der kontinuierlichen Entkohlungsglühung vorliegen, kann die Verbrennung von Walzöl infolge des bei der Walzung auftretenden Temperaturanstiegs und auch die Rostbildung genannt werden, die dann auftritt, wenn die Entfettungsbehandlung nicht unmittelbar im Anschluß an den Walzvorgang vorgenommen wird.

Die Ursache, aus welcher durch Anwendung der Beizbehandlung nach der Erfindung vor der kontinuierlichen Entkohlungsglühung stets ein äußerst gleichförmiger und stabiler isolierender Glasfilm erhalten wird, ist wohl darin zu sehen, daß die oben beschriebenen anhaftenden Pulver und Verunreinigungen der Stahlblec'oberfläche vollständig entfernt werden und daß die Entkohlungsreaktion und die zur Ausbildung des Oxidfilms führenden Reaktion gleichmäßig über die gesamte Suhlblechoberfläche ablaufen. Außerdem wird erfindungsgemäß das Haftvermögen de.> Glasfilms an der Stahlunterlage beträchtlich erhöht, was ein unerwartetes und besonders wichtiges Ergebnis der Erfindung darstellt. Diese Wirkung läßt sich nicht durch das Phänomen erklären, daß die Stahlblechoberfläche vor der Entkohlungsglühung lediglich sauber ist. Ist beispielsweise der auf einem Stahlblech während der Warmwal/ung gebildete Zunder vollständig entfern, worden und eine kontinuierliche Zwischenglühung unmittelbar vor einer Schluß-Kaltwalzung bei einem Taupunkt von wender als —40°C in eine^r trockenen Wasserstoffatmosphäre ausgeführt worden, so daß keinesfalls ein Oxidfilm auf der Stahlblechoberfläche ausgebildet wird, oder ist ein Beizvorgang mit Hilfe einer wäßrigen Sau elösung, enthaltend einige Prozente an Flußsäu-e. unmittelbar im Anschluß an eine kontinuierliche Zwischenglühung vorgenommen worden, um vollständig den Zunder zu entfernen, der während der kontinuierlichen Zwischenglühung auf der Stahlblechoberfläche gebildet worden ist, so zeigt die Stahlblechoberfläche nach der Schluß-Kaltwalzung und der Entfernung des Walzöls einen metallischen Glanz, der denjenigen üblicher kaltgewalzter Flußstahl-Bleche

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gleicht, wobei sich die Stahlblechoberfläche im Klebebandtest auch gänzlich saube·" erweist. Werden jedoch ein derart behandeltes Stahlblech und ein erfindungsgemäß nach der Entfettung gebeiztes Stahlblech einer Entkohlungsglühung, der Anwendung eines Glüh-Separalors Und einer Schlußglühung bei hoher Temperatur unter den gleichen Bedingungen zwecks Ausbildung von Glasfilmen auf den Oberflächender jeweiligen Stahlbleche unterzogen, so zeigt sich bei einem Vergleich des auf der Oberfläche des erstgenannten Stahlblechs ausgebildeten Glasfilms mit dem Glasfilm, der auf der Oberfläche des letztgenannten Stahlblechs ausgebildet worden ist, daß der letztgenannte Glasfilm dem erstgenannten Glasfilm im Hinblick auf die Gleichmäßigkeit und insbesondere auf das Haftvermögen beträchtlich überlegen ist. Demzufolge wird das Zustandekommen der erfindungsgemäßen Wirkung wie

fnlgt hegriindpl Dip Oberfläche Hps Stahlblechs wird

stets auf konstanten Bedingungen gehalten, was eine Folge der Entfernung einer sehr kleinen Menge an an der Oberfläche vor der kontinuierlichen Entkohlung anhaftenden Stoffen gemeinsam mit einem Oberflächenschichtbereich der Stahlunterlage ist, was bedeutet, daß die Oberflächenbeschaffenheit des Stahlblechs vor der Entkohlungsglühung auf einfache Weise auf einem konstanten Zustand gehalten worden ist, wobei es schwierig ist, die Oberflächenbeschaffenheit quantitativ auszudrücken oder zu beeinflussen. Wenngleich der Mechanismus, mit dessen Hilfe das Haftvermögen des Glasfilms zusätzlich zu einer Verbesserung der Gleichförmigkeit verbessert wird, noch nicht gänzlich geklärt ist. kann jedoch davon ausgegangen werden, daß eine sehr geringe Rauheit der Stahlblechoberfläche, die durch den Beizvorgang hervorgerufen worden ist. zu der Verbesserung des Haftvermögens beiträgt.

Das Behandlungsverfahren nach der Erfindung wird im folgenden im einzelnen erläutert.

Bei den mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zu behandelnden Siliciumstählen handelt es sich um herkömmliche Si-Stahlbleche mit 2 bis 4% Silicium, welche zuvor warmgewalzt, anschließend geglüht und unter geeigneten Bedingungen in der Kälte auf die Endabmessung ausgewalzt und entfettet worden sind. Somit fallen die Zusammensetzung des Si-Stahls und die Behandlungsschritte bis zur Schlußkaltwalzung nicht in das Gebiet der vorliegenden Erfindung. Der Siliciumstahl kann beispielsweise irgendeine der Elemente S. Se. Sb. Al u. dgl. als Inhibitor enthalten und außerdem können beliebige Querschnittsverminderungen bei den Warm- und Kaltwalzungen zur Anwendung kommen. Der erfindungsgemäße Beizvorgang kann als getrennter Beizvorgang in einer mit dem letzten Teil eines herkömmlichen Entfettungsvorgangs kombinierten Beizeinrichtung oder in einer Beizeinrichtung ausgeführt werden, die mit dem ersten Teil einer herkömmlichen Anlage zum Entkohlungsglühen vereinigt ist. Da es erforderlich ist, die Ausbildung von Rost im Anschfuß an den Beizvorgang so weit wie möglich zu verhindern, ist es in diesem Fall höchst vorteilhaft eine Beizeinrichtung mit dem ersten Teil einer Einrichtung für das Entkohiungsglühen zu kombinieren. Nach dem Beizvorgang kann die Nachbehandlung in der gleichen Weise ausgeführt werden, wie die Nachbehandlung beim Beizen von herkömmlichen Stahlblechen, was darin besteht, daß der gebeizte Stan! unverzüglich mit Wässer abgewaschen und getrocknet wird· Die beim Beizverfahren nach der Erfindung verwendeten Säuren sind die gleichen, die herkömmlicherweise beim Beizen von Eisen und Stahl' verwendet werden. Dabei handelt es sich beispielsweise um Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure, Fluorwasserstoffsäure, Phosphorsäure u. dgl. Im Hinblick auf das Beizvermögen, die Kosten und die Einfachheit der Aufbereitung der verbrauchten Säure werden jedoch Schwefelsäure und Salzsäure bevorzugt verwendet.

Es ist erforderlich, das Beizen so weit zu treiben, daß die an der Stahloberfläche anhaftenden Stoffe gänzlich

ίο entfernt und der Stahluniergrund auf der ganzen Stahlfläche freigelegt wird. Um jedoch ein zuverlässiges Haften des Glasfilms zu erzielen, ist es von Vorteil. Beizbedingungen auszuwählen, bei denen die Oberfläche des Stahluntergrundes gelöst wird und innerhalb bestimmter Grenzen entfernt wird. Dieses gilt sowohl dann, wenn eine große Menge an Stoffen an der Stahloberfläche anhaftet, als auch dann, wenn im wpqentlichen keinerlei Stoffe anhaften. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheilen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispieien unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Diese zeigt ein Diagramm, in welchem die Beziehungen zwischen der Menge des durch den erfindungsgemäßen ßfizvorgang entfernten Stahlblechs und dem Haftvcrmögen oder der Haftfestigkeit des Glasfilms dargestellt sind.

Ein "Stahlband wurde unter den verschiedenen in der folgenden Tafel 1 zusammengestellten Bedingungen gebeizt, worauf das gebeizte Stahlband einer Enlkohlungsglühung unterzogen, mit MgO behandelt und einer Schlußglühung bei hoher Temperatur zwecks Ausbildung eines GlasFilms unterworfen wurde.

Tafel

Säure	Kon	Tempe	Zeit	Beizverlust
	zentra	ratur	dauer
	tion
		D)(⁰C)	(see)	(g/m^J Blech)

40 H2SO4	5	70	20	1.9
HCl	20	40	30	3,4
H2SO4	5	70	40	5,1
HCl	20	50	45	14,0
H2SO4	20	75	60	38,0

Die Menge des durch den Walzvorgang verlorengegangenen Blechmaterials wird im folgenden als Beizverlust bezeichnet Die Haftfestigkeit ist der Widerstand, den das Material einer Abscherung entgegengesetzt und wird auf folgende Weise b^r"-timmt. Ein Epoxid-Harz-Klebstoff wurde auf ein Ende von zwei streifenförmigen Probekörpern aufgebracht, worauf diese beiden Probekörper übereinandergelegt und 1 cm² Fläche miteinander verklebt wurden. Sodann wurden die beiden Probekörper parallel der Klebefläche gezogen und die zum Auseinanderziehen der beiden Probekörper erforderliche Kraft wurde gemessen. Die Probekörper wurden für jeden Beizzustand aus zehn Abschnitten in der Breitenrichtung des Stahlbandes herausgenommen.

Wie der Figur zu entnehmen, wird das Haftvermögen oder die Haftfestigkeit verbessert, wenn der Beizverlust nicht weniger als euwa 3 g/m² Stahlblech beträgt.

Ist der Beizverlust nicht geringer als etwa 10 g/m² Blech, so wird eine hohe Haftfestigkeit von etwa 200 kg/m² erzielt

Im Rahmen der Erfindung wird die Beizintensität durch den Beizverlust des Stahlblechs wiedergegeben.

der an Hand der vorstehenden Ergebnisse auf wenigstens 3 g/m² Blech begrenzt ist. in diesem Fall sind unter dem Begriff »1 m²« ein Quadratmeter der Stahlblechoberfläche auf beiden Seiten des Bleches zu verstehen, woraus sich konsequenterweise der Beizverlust je Seite als 1,5 g/m² Blech darstellt. Wird das Beizen ü^ier intensiveren Bedingungen vorgenommen, so wird die Siechdicke geringer und selbst wenn der angestrebte Bereich der Blechdicke aufrechterhalten wird, wird der Rißbildungsfaktor erhöht, was d\c wirtschaftlichen Nachteile erhöht. Demzufolge ist die obere Grenze natürlich durch die technische Produktion begrenzt. Obwohl die obere Grenze des Beizverlustes nicht ausdrücklich in der Erfindung begrenzt ist, liegt die obere Grenze demzufolge bei nicht mehr als 50 g/m² Blech für praktische Zwecke.

Die kontinuierliche Entkohlungsglühung, die Anwendung des Glühseparators und die abschließende Glühung bei hohen Temperaturen im Anschluß an die Beizbehandlung können entsprechend bekannte Arbeitsuchen bei der Herstellung von orientierten Si-Stahlblechen ausgeführt werden. Das bedeutet, daß eine Enlkohlungsglühung kontinuierlich in einer H2-H2O-haltigen Atmosphäre zwecks Ausbildung von Siliciumoxid und Eisenoxid ausgeführt wird. Ist die Dicke der Oxidschicht gering, und zwar weniger als 3 μ, so ist das Haftvermögen beträchtlich verbessert, und selbst dann, wenn die Dicke groß ist und etwa 5 μ beträgt, so kann eine Verbesserung des Haftvermögens "rrzielt werden. Als Glühseparator wird MgO allein oder zusammen mit wenigstens entweder Titanoxid oder Manganoxid verwendet. In beiden Fällen sind die Gleichmäßigkeit und das Haftvermögen der erzeugten Glasfilme verbessert. Die Schlußglühung wird als Kastenglühung in wassersloffhaltiger Atmosphäre bei Temperaturen von 1100 bis 1300° C ausgeführt.

Beispiel 1

Ein kaltgewalztes Si-Stahlband mit 3,3% Silicium und einer Dicke von 0.30 mm. einer Breite von 970 mm und einer Länge von etwa 2800 m wurde entfettet und gereinigt. Dann wurde das Stahlband 60 s lang in 2O°/oiger Schwefelsäure gebeizt, wobei das Beizbad auf einer Temperatur von etwa 75°C gehalten wurde. Der Beizverlust bei der obengenannten Behandlung wurde durch Verwendung eines kleinen Probekörpers gemessen und zu etwa 40 g/m² Blech bestimmt. Anschließend wurde das gebeizte Stahlband 5 Minuten lang einer kontinuierlichen Entkohlungsglühung bei 820⁰C unterzogen, wobei die Atmosphäre einen Taupunkt von 60" C besaß und aus 70% Wasserstoff, Rest Stickstoff bestand. Dann erfolgte eine Behandlung mit einer wäßrigen Aufschlämmung von pulverförmigem MgO, welches als Glühseparator diente. Anschließend wurde durch Erhitzung getrocknet, worauf das Stahlband zu einem Bund aufgewickelt wurde. Die Menge an auf jede Seite aufgetragenem MgO betrug 6,5 g/m² Oberfläche nach der Trocknung.

Das derart hergestellte Bund wurde anschließend einer 15-stündigen Schlußglühung bei 1200° C in einer Wasserstoffatmosphäre in einem kastenartigen Glühofen unterzogen. Nach dem Abkühlen wurde der Glüh-Separator entfernt, soweit er nicht an der Reaktion teilgenommen hatte. Sodann wurde die Gleichmäßigkeit des Aussehens des erzeugten Glasfilmes festgestellt. Das erzeugte Stahlband wurde einer Glühbehandlung unterzogen, um das Blech von den Einflüssen des Aufwickeins zu einem Bund zu befreien. Sodann wurde auf das Blech zwecks Verbesserung der elektrischen Isolationseigenschaften eine Lösung aufgetragen, die dadurch hergestellt Worden war, daß 3 kg CV2O3 und 7,5 kg Aluminiümnitrat in 1000 cm/² einer 15%igen wäßrigen Magnesiumphosphatlösung gelöst wurden, woran sich ein einminütiges Brennen bei 45O⁰C zwecks Erzielung des Fertigerzeugnisses anschloß. Epstein-Probekörper von 30 mm Breite würden ent-

nornmen und einer fünfstündigen Spannungsfreiglühung bei 800⁰C in Stickstoffatmosphäre unterzogen, wonach das Haftvermögen bei Biegebeanspruchung, die Haftfestigkeit und der Rißfaktor der Testproben bestimmt wurden. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tafel 2 zusammen mit den Ergebnissen der folgenden Beispiele zusammengestellt.

Beispiel 2

Ein gleiches Stahlband wie bei Beispiel t wurde entfettet und gereinigt. Sodann wurde das Stahlband 45 s lang in 20%iger Salzsäure bei einer Badtemperatur von etwa 5O⁰C gebeizt, woran sich ein fünfminütiges kontinuierliches Glühen bei 820⁰C in einer Atmosphäre anschloß, welche einen Taupunkt von 6O⁰C besaß und zu 70% aus Wasserstoff und zu 30% aus Stickstoff bestand. Darauf erfolgte die Behandlung mit einer wäßrigen Aufschlämmung, die zu 10% aus ΤΪΟ2, Rest MgO bestand und als Glühseparator diente, worauf das Material getrocknet und zu einem Bund oder einem Bandwickel aufgewickelt wurde.

Bei der obigen Behandlung betrug der Beizverlust etwa 14 g/m² Blech und die auf jede Seite aufgebrachte Menge an Separator betrug 7,5 g/m² Oberfläche. Das erhaltene Bund wurde unter den gleichen Bedingungen behandelt, wie im Beispiel 1 beschrieben.

Beispiel 3

Die Behandlungsweise des Beispiels 1 wurde mit <^em Unterschied wiederholt, daß der Beizvorgang 40 s lang in einer 5%igen Schwefelsäure bei einer Badtemperatur von etwa 70⁰C vorgenommen wurde. Bei dieser Behandlung betrug der Beizverlust etwa 5 g/m² Blech.

Vergleichsversuch

Die Behandlungsweise des Beispiels 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß keinerlei Beizbehandlung vorgenommen wurde.

Die folgende Tafel 2 zeigt die bei den obigen Beispielen ermittelten Ergebnisse. Wie aus Tafel 2 ersichtlich, können mit dem Verfahren nach der Erfindung beträchtliche Verbesserungen der Gleichförmigkeit und der Haftkraft von Glasfilmen erzielt werden. Insbesondere fällt die Tatsache ins Auge, daß nach der abschließenden Beschichtung und der Spannungsfreiglühung unter Stickstoff der Glasfilm eine hohe Haftkraft besitzt, das bedeutet daß Stahlbänder, die mit Glasfilmen unter Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung vorgesehen worden sind, sehr gut als Kernmaterial für Transformatoren mit Wickelkern geeignet sind. Außerdem zeigt sich, daß der Rißfaktor bei den auf erfindungsgemäße Weise behandelten Probekörpern im wesentlichen der gleiche ist, wie bei den· auf herkömmliche Weise beim Vergleichsversuch behandelten, so daß von dieser Seite keinerlei Schwierigkeiten bestehen.

ίο

Tafel 2

Beispiel Beizverlust Aussehen des Glasfilms

(g/m* Blech) Nach dem Spannungsfreiglühen in N2

HaftveYmogen bei Haflfestig- Riß-Faktor

Biegebeanspruchung keit

(20 mm 0) (kg/cm²) (%)

Ver;

gleichs-

versuch

4Ö gleichförmige graue Be

schichtung auf der gesamten Oberfläche

14 desgL

5 desgl.

keine graue und weiße unebene

Beizung Stellen

innere Seite: 180 97,8

irr! wesentlichen keine

Veränderung

äußere Seite:

kiiine Veränderung-

diisgh Ϊ50 98,0

innere Seite: 110 97,9

weißliche Veränderungen
äußere Seite;
keine Veränderung

innere Seite: 50 97*9

van der gesamten Oberfläche

abgefallen

äußere Seite:

etwas abgefallen

Hierzu i Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ausbilden eines besonders gut haftenden, gleichförmigen, elektrisch isolierenden MgO-SiOj-GIasüberzuges auf den Oberflächen eines kornorientierten Siliciumstahlbleches, bei welchem ein auf die Endabmessung kaltgewalztes Stahlband einem Entkohlungsglühen in einer feuchten Wasserstoff/Stickstoff-Atmosphäre unter Ausbildung einer SiOi-haltigen Oxidschicht auf den Bandoberflächen unterzogen wird und mit einem im wesentlichen aus MgO bestehenden Glühseparator versehen, zu einem Bund aufgehaspelt und bei einer Temperatur zwischen 1100 und 1300³C in einer wasserstoffhaltigen Atmosphäre einem Schlußglühen unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband nach dem Kaltwalzen, aber vor dem Entkohlungsglühen derart gebeizt wird, daß ein Beizabtrag in einer Menge von wenigstens 3 g/m² erzielt wird.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband mit Schwefelsäure oder Salzsäure gebeizt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband derart gebeizt wird, daß ein Beizabtrag in einer Menge von 10 bis 50 g/m² Blech erzielt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Beizen in einer Beizanlage vorgenommen wird, die mit dem hinteren Teil t. ier Entfettungsanlage kombiniert ist.

5. Verfahren nach einem de Ansprüche 1 bis S. dadurch gekennzeichnet, daß das Beizen in einer Beizeinrichtung ausgeführt wir-1. die mit dem vorderen Teil einer Einrichtung zum Entkohlungsglühen kombiniert ist.