DE2448890B2

DE2448890B2 - Verfahren zur herstellung von kaltgewalzten, siliziumlegierten elektroblechen

Info

Publication number: DE2448890B2
Application number: DE19742448890
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing Leonding; Richter Ingeborg Dr.; Mayrhofer Max Dr.; Lira- Ecker, (Österreich)
Original assignee: Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke - Alpine Montan AG, Wien
Priority date: 1973-11-05
Filing date: 1974-10-14
Publication date: 1977-12-15
Also published as: BE821770A; GB1452580A; FR2249958B1; AT339940B; JPS5075517A; US3988177A; IT1021763B; FR2249958A1; DE2448890A1; JPS5817806B2; ATA927073A

Description

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10 g Mn-9,20

gegebenen Grenztemperatur liegt, gehalten jo wird;

c) das Warmwalzen unter Einhaltung einer über 840⁰C liegenden Endwalztemperatur durchgeführt und

d) das entkohlende und reknstallisierende Glühen des kaltgewalzten Bandes oder .Bleches während einer Dauer bis maximal 4 min vorgenommen wird, wobei der Kohlenstoffgehalt auf unter 0,003% gesenkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brammentemperatur t auf einen Wert gehalten wird, der unterhalb einer durch die Gleichung

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gegebenen Temperatur liegt und das Warmwalzen unter Einhaltung einer über 86O⁰C liegenden Endwalztemperatur erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das entkohlende und rekristallisierende Glühen des Bandes oder Bleches maximal 3 min beträgt.

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten, siliziumlegierten Elektroblechen mit einem Wattverlust Vio/50 von weniger als 2,3 Watt/kp aus einer unberuhigten, weichen Stahlschmelze mit 0,03 bis 0,06% C, die zur Herabsetzung ihres Kohlenstoffgehalts auf unter 0,02% vakuumentkohlt und der zur Desoxydation zuerst Aluminium und dann Silizium b5 zugesetzt wird, worauf die Schmelze zu Brammen vergossen wird, die Brammen warm- und dann kalteewalzt werden und das kaltgewalzte Band oder Bie-h in einem Durchlaufofen zu einer weiteren Herabsetzung des Kohlemtoftgehaltes auf unter 0 005% entkohlend und rckristalhsierend geglüht wird. ' Es ist bekannt, bei der Herstellung von Elektroblechen von einem Stahl auszugehen, der einen kleinen Gehalt an Verunreinigungen hat; die Gehalte an C, Mn, S P Tr und Cu sollen so niedrig wie möglich sein, weil der Wattverlust bzw. die Koerzitivfeldstärke durch Störstellen von kritischer Größe, z. B. feine Oxyde, aber auch durch Spannungsfelder von Versetzungen erhöht wird Weiter wird angestrebt, im Stahl ein möglichst grobkörniges Gefüge zu erzeugen da dadurch die magnetischen Eigenschaften ebenfalls günstig beeinflußt werden, ff U 1 '

Üblicherweise wird der Kohlenstoffgehalt einerseits durch Vakuumbehandlung von im Ausgangszustand unberuhigtem Stahl und andererseits durch entkohlendes Glühen der kaltgewalzten Bleche oder Bänder in einem Durchlaufofen, bei dem auch die Rekristallisierune des Gefüges abläuft, auf unter 0,005% vermindert, wie dies z. B. in der DT-AS 14 58 852 und in der OPS 3 07 469 beschrieben ist. Man ist bestrebt, die Glühzeiten im Durchlaufofen möglichst kurz zu halten, d.h. diesen mit möglichst hohen Bandgeschvvindigkeiten zu fahren weshalb es erforderlich ist, bereits den Kohlenstoffgehalt der flüssigen Schmelze auf niedrige Werte zu bringen.

Bei der üblichen Technologie hat es sich herausgestellt, daß bei der Vakuumbehandlung des flüssigen, unbe'ruhigten Stahls nicht nur eine Entkohlung, sondern auch als Folge des höheren Dampfdruckes des Mangans eine merkliche Verminderung des Mangangehaltes stattfindet. Bei Stählen mit weniger als 0,15% Mangan, welcher Gehalt im allgemeinen als obere zulässige Grenze für Elektroblechqualitäten angesehen wird, und einen Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,020%, insbesondere weniger als 0,010%, am Ende der entkohlenden Vakuumbehandlung wurde bei den daraus hergestellten kaltgewalzten Blechen ein ungünstiges Rekristallisationsverhalten festgestellt; das Korn war relativ fein, und es wurden unzulässig hohe Wattverluste gemessen. Versuche, den Mangangehalt zu erhöhen, brachten nur eine geringfügige Verbesserung.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von aus vakuumentkohltem Stahl hergestellten und im Durchlaufofen entkohlend und rekristallisierend geglühten kaltgewalzten Elektroblechen zu schaffen, bei denen das Rekristallisationsverhalten derart beeinflußt wird, daß grobes Korn und niedrige Wattverluste entstehen; weiter soll, um einen wirtschaftlichen Betrieb des Durchlaufofens zu erhalten, die Banddurchlaufzeit möglichst kurz sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs definierten Art dadurch gelöst, daß ein Mangangehalt von 0,25 bis 0,80%, vorzugsweise 0,35 bis 0,50%, in der vakuumentkohlten Schmelze eingestellt wird; die Brammentemperatur t vor dem Warmwalzen — gemessen in °C vor dem Ziehen der Bramme aus einem Stoßofen — in Abhängigkeit von Mangangehalt in Gew.-% auf einen Wert, der unterhalb einer durch die Gleichung

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gegebenen Grenztemperatur liegt, gehalten wird; das Warmwalzen unter Einhaltung einer über 840°C liegenden Endwalztemperatur durchgeführt und das

entkohlende und rekristallisierende Glühen des kaltgewalzten Bandes oder Bleches während einer Dauer bis maximal 4 min vorgenommen wird, wobei der Kohlenstoffgehalt auf unter 0,003% gesenkt wird.

Das Wesen der Erfindung besteht also in °iner Kombination eines gegenüber den bisherigen Erkenntnissen relativ hoch einzustellenden Mangangehaltes mit einer davon abhängigen Temperaturfühlung im Stoßofen und beim Warmwalzen; die Temperatur am Ende des Warmwalzens soll möglichst hoch und die Temperatur beim Ziehen der Bramme aus dem Stoßofen, also bei Beginn des Walzens, möglichst niedrig sein. Durch den hohen, mit der Temperatur abgestimmten Mangangehalt werden niedrige Wattverluste erreicht. Die erfindungsgemäße Begrenzung der Brammentemperatur nach oben verhindert, daß bei extrem niedrigen C-Gehalten Schwefel und Sauerstoff, die als Sulfide bzw. Oxyde vorliegen, in Lösung gehen; wäre dies der Fall, so würden feinste Ausscheidungen dieser Sulfide und Oxyde den Rekristallisationsablauf behindern. Das enthaltene Mangan blockiert dieses In-Lösung-Gehen der Sulfide und/oder Oxyde, weshalb erfindungsgemäß bei höheren Mangan-Gehalten im Stahl höhere Walzguttemperaturen entsprechend obiger Gleichung zulässig sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet dadurch, daß die Brammentemperatur t auf einen Wert gehalten wird, der unterhalb einer durch die Gleichung

t =

-14 480

10 g Mn - 9,30

-273

•14 480

10 g Mn - 9,20

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t =

-14 480

10 g Mn - 9,30

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gegebene Temperatur liegt und das Warmwalzen unter Einhaltung einer über 86O⁰C liegenden Endwalztemperatur erfolgt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das entkohlende und rekristallisierende Glühen des Bandes oder Bleches maximal 3 min beträgt.

Der erfindungsgemäße Zusammenhang zwischen Walzguttemperatur und Mn-Gehalt ist in einem Diagramm veranschaulicht:

Auf der Abszisse ist der Mn-Gehalt des Stahls in Gew.-% und auf der Ordinate die Walzguttemperatur ί in ⁰C, gemessen vor dem Ziehen der Bramme aus dem Stoßofen, d. h. praktisch zu Beginn der Breitbandwalzung, aufgetragen. Mit 1 ist strichpunktiert eine obere Grenzkurve bezeichnet, die der Gleichung

·τ>

entspricht; und 2 ist eine vollausgezogene Kurve, die der Gleichung

entspricht; vorzugsweise sollen die im Stoßofen gemessenen Walzguttemperaturen unterhalb der Kurve 2 im schafften gezeichneten Feld liegen. Die vertikalen Linien i und 4 zeigen den Bereich des Mn-Gehaltes, auf den die Erfindung anwendbar ist, und die strichlinierten Linien 5 und 6 kennzeichnen den bevorzugten Mn-Gehalt im Bereich zwischen 0,35 und 0,50%. Mit 7 ist ein Einzelwert bezeichnet, der sich auf das folgende Ausführungsbeispiel bezieht.

In einem 30-t-Konverter wurde nach dem Sauerstoffaufblasverfahren ein unberuhigter Stahl mit der chemischen Zusammensetzung

0,051% C,

0,28% Mn,

0,012% S und

455 ppm Sauerstoff

erzeugt und anschließend einer entkohlenden Vakuumbehandlung unter Verwendung einer Vakuumheberanlage unterworfen. Zwischen dem 18. und 22. Hub wurden 130 kp Aluminiumgranalien, zwischen dem 23. und 33. Hub 870 kp Ferrosilizium und beim 24. Hub 28 kp Mn-affine zugesetzt; nach insgesamt 40 Entgasungshüben wurde folgende Gußanalyse ermittelt:

0,009% C

1,78% Si,

0,37% Mn,

0,018% P,

0,011% S und

0,346% Al.

Die zu Rohbrammen vergossenen Blöcke dieses vakuumentkohlten Stahls wurden in einem Tiefofen auf Walztemperatur von 1220⁰C erwärmt, auf einer Brammenstraße ausgewalzt und die vorgewalzten Brammen in einem Stoßofen auf 1210⁰C (Punkt 7 im Diagramm) erwärmt und dann gezogen. Nach Walzen in fünf Stichen auf einem Vorgerüst wurde eine Auslauftemperatur von 1050°C gemessen; das Weiterwalzen erfolgte auf einer halbkontinuierlichen, sechsgerüstigen Breitbandstraße, wobei ein 2,0 mm dickes Warmband erzeugt und eine Endwalztemperatur von 885°C bzw. eine Haspeltemperatur von 740⁰C eingehalten wurde. Das Warmband wurde in drei Stichen auf 0,5 mm kaltgewalzt und in einem üblichen Durchlaufofen mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 26 m pro Minute bei einer Temperatur von 910⁰C rekristallisierend und entkohlend geglüht; das entspricht einer Glühzeit (Haltezeit) bei dieser Temperatur von etwa 2,8 min. Die Korngröße nach dem Rekristallisieren lag nach ASTM zwischen 4 und 5; die gemischte Epsteinprobe ergab einen Ummagnetisierungsverlust V,o/so (bei 10 000 Gauß und 50 Hertz nach DlN 46 400) von 2,05 W/kp.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann nicht nur beim Blockguß — wie im Ausführungsbeispiel beschrieben — angewendet werden, sondern auch für kontinuierlich im Strang gtgossene Brammen.

Es wurde festgestellt, daß die günstige Wirkung des Mn-Gehaltes in Kombination mit den übrigen Herstellungsbedingungen unabhängig ist von den P- und Al-Gehalten, die in üblichen Grenzen zwischen 0,005 und 0,20% P bzw. 0,0 bis 0,50% Al liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten, siliziumlegierten Elektroblechen mit einem Wattverlust Vio/5o von weniger als 2,3 Watt/kp aus einer unberuhigten, weichen Stahlschmelze mit 0,03 bis 0,06% C, die zur Herabsetzung ihres Kohlenstoffgehaltes auf unter 0,2% vakuumentkohlt und der zur Desoxydation zuerst Aluminium und dann Silizium zugesetzt wird, worauf die Schmelze zu Brammen vergossen wird, die Brammen warm- und dann kaltgewalzt werden und das kaltgewalzte Band oder Blech in einem Durchlaufofen zu einer weiteren Herabsetzung des Kohlenstoffgehaltes auf unter i> 0,005% entkohlend und rekristallisierend geglüht wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein Mangangehalt von 0,25 bis 0,80%, vorzugsweise 0,35 bis 0,50%, in der vakuumentkohlten Schmelze eingestellt wird;

b) die Brammentemperatur f vor dem Warmwalzen — gemessen in ⁰C vor dem Ziehen der Bramme aus einem Stoßofen — in Abhängigkeit von Mangangehalt in Gew.-% auf einen Wert, der unterhalb einer durch die Gleichung