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DE2758221C2 - Verfahren zur Wärmebehandlung von weichmagnetischen Blechen - Google Patents

Verfahren zur Wärmebehandlung von weichmagnetischen Blechen

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Publication number
DE2758221C2
DE2758221C2 DE19772758221 DE2758221A DE2758221C2 DE 2758221 C2 DE2758221 C2 DE 2758221C2 DE 19772758221 DE19772758221 DE 19772758221 DE 2758221 A DE2758221 A DE 2758221A DE 2758221 C2 DE2758221 C2 DE 2758221C2
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DE
Germany
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heat treatment
sheets
dew point
decarburization
remainder
Prior art date
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Application number
DE19772758221
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English (en)
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DE2758221A1 (de
Inventor
Lidija Fedorovna Korotkova
Marina Nikolaevna Leonidova
Leonid Aleksandrovič Moskva Michajlov
Sergej Zinov'evič Vasil'ev
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of DE2758221A1 publication Critical patent/DE2758221A1/de
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Publication of DE2758221C2 publication Critical patent/DE2758221C2/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D3/00—Diffusion processes for extraction of non-metals; Furnaces therefor
    • C21D3/02—Extraction of non-metals
    • C21D3/04—Decarburising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wärmebehandlung von weichmagnetischen Blechen mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 0,08%, bei dem die Bleche In einer vierstufigen Wärmebehandlung unter einer Entkohlungsatmosphäre in einem Durchlaufofen
- zunächst auf über 750° C erwärmt,
- bei dieser Temperatur zur Entkohlung und zum ausreichenden Kornwachstum geglüht, 25 - anschließend bis zur vollständigen Rekristallisation und
- schließlich unter Oxidschichtbildung auf der Blechoberfläche abgekühlt werden.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art werden auf der ersten Stufe der Behandlung die Bleche zwecks Entkohlung in einer Entkohlungsatmosphäre, die 1% CO2, 15% Hr, 3% CO, Rest N2 enthält, mit einer Feuchtlgkeit, die einem Taupunkt von +10 bis +35" C entspricht, erhitzt. Die Glühtemperatur beträgt 780°. Bei dieser Temperatur werden die zu behandelnden Bleche während einer Zelt gehalten, die für die Bildung eines Korns vorgegebener Größe ausreicht. Die Abhängigkeit der Korngröße von der Haltezelt wird empirisch ermittelt. Die auf diese Welse behandelten Bleche werden danach bis zur vollständigen Rekristallisation abgekühlt und die Abkühlung wird bis zur Bildung einer vorgegebenen Oxidschicht auf der Oberfläche der Bleche fortgesetzt.
Ein Hauptnachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die In dem bekannten Verfahren verwendete Atmosphäre explosionsgefährdet Ist, weil sie 18% brennbare Komponenten (15% H2+ 3% CO) enthält, so daß spezielle Schutzvorrichtungen, ein Verrlegelungssystem usw. zur Gewährleistung eines sicheren Ofenbetriebs vorgesehen werden müssen, wodurch der Ofen kompliziert Im Aufbau und verteuert wird und folglich die Kosten der Fertigerzeugnisse entsprechend hoch sind.
Die Glühbehandlung In einem Durchlaufofen, wie sie auch aus der DE-PS 9 54 607 vorgesehen Ist, unterscheidet sich grundsätzlich von den Entkohlungsverfahren In einem Haubenofen, wie es beispielsweise aus der DE-AS 12 53 740 bekannt 1st, wobei weder dort noch bei dem Verfahren nach der DE-PS 9 54 607 ein oxidierendes Abkühlen vorgesehen ist.
Daß während der eigentlichen EntkohlungsglUhung eine bei Elektroblechen übliche Gefügeänderung abläuft,
45 ist aus der GB-PS 11 56 328 an sich bekannt
Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Wärmebehandlung von weichmagnetischen Blechen mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 0,08% anzugeben, bei dem eine Entkohlungsatmosphäre verwendet wird, die die Möglichkeit einer Explosion während der Wärmebehandlung ausschließt und die Möglichkeit einer oxidierenden Abkühlung zur Oxidschichtbildung gewährleistet.
Dies wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Gattung dadurch erreicht, daß die Entkohlungsatmosphäre aus maximal 2% Co, 1,5 bis 4% H2 und Rest N2 besteht, wobei der Feuchtigkeitsgehalt
- in der Aufheizstufe einem Taupunkt von 7 bis 10° C,
- während der Glühdauer und dem Rekristalllsatlonsabkühlen einem Taupunkt von 30 bis 40° C und
- während der weiteren Abkühlung zur Oxidschichtbildung einem Taupunkt von 70 bis 80° C entspricht.
Ein Vorteil dieser technischen Lösung besteht darin, daß die Entkohlungsatmosphäre eine Gesamtsumme
brennbarer Komponenten enthält, die die untere Explosionsgrenze nicht überschreitet, wobei die für jede Stufe angegebenen Werte der Taupunktstemperaturen eine genügende Entkohlung sichern. Bei der Verwirklichung
wi des erfindungsgemäßen Verfahrens kann also ein Ofen Verwendung finden, der keine Sondersysteme erfordert,
die einen explosionssicheren Betrieb gewährleisten.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Durchführungsbeispiels des Verfahrens zur Wärmebehandlung von weichmagnetischen Blechen mit relativ hohem Kohlenstoffgehalt (etwa 0,08%) mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
<>5 Die Zeichnung zeigt eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in schemailscher Darstellung.
Die Einrichtung zur Wärmebehandlung von weichmagnetischen Blechen stellt einen Durchlaufofen dar, der eine Beschickungsvorkammer 1, eine Heizkammer 2, eine Haltekammer 3, eine Rekristallisationskühlkammer 4
zum Abkühlen bis zur vollständigen Rekristallisation, eine Oxidationskühlkammer 5, eine Austragvorkammer 6 und eine im Ofenlnnern befindliche Fördervorrichtung 7 enthält, auf der weichmagnetische Bleche 8 untergebracht sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit Hilfe dieser Einrichtung wie folgt verwirklicht. Die Bleche 8 werden der Beschickungskammer 1 zugeführt. Mit Hilfe der Fördervorrichtung werden die Bleche der Reihe nach in die Heizkammer 2, die Halfekammer 3, die Rekristallisationskühlkammer 4 und die Oxidationskühlkammer 5 überführt. Zur Wärmebehandlung der Bleche wird, wie Pfeil 13 zeigt, ein Gasgemisch mit folgender Zusammensetzung: weniger als 2% CO, 1,5 bis 4% H2, Rest N2 der Ofenkammer zugeführt (nähere Angaben über die Zusammensetzung der Atmosphäre sind aus der unten angeführten Tabelle zu ersehen). Zwecks Vermeidung eines Lufteintritts in den Ofenraum wird, wit Pfeile 14 und 9 zeigen, ein ähnliches Gasgemisch auch der Reschlckungsvorkanimer 1 und Austragvorkammer 6 zugeführt. Gleichzeitig wird Wasserdampf, wie Pfeile 12, 11 und 10 zeigen, bis zur Erzeugung einer Feuchtigkeit in der Ofenatmosphäre, die einem Taupunkt von 10, 35 bzw. 70° C entspricht, in die Heizkanimer 2, die Haltekammer 3 bzw. die Oxidationskühlkammer 5 geleitet.
In der Heizkanimer 2 erwärmen sich die Bleche bis auf eine Temperatur von 780° C, kommen danach in die Haltekammer 3, werden bei einer Temperatur von 780° C im Laufe von 1,5 Stunden zur Gewährleistung der erforderlichen Ferritkorngröße gehalten. Dann werden die Bleche in der Rekristallisationskühlkammer 4 bis auf eine Temperatur von 650° C mit einer Geschwindigkeit von 70 k/h abgekühlt und in die Oxidationskühlkammer 5 überführt, wo sie bei einer Temperatur von 300° C mit einer Geschwindigkeit von 80 k/h abgekühlt werden, wodurch eine Oxidationsschicht der erforlerlichen Größe entsteht. An dieser Stelle ist zu beachten, daß die erwähnte Temperatur und Haltezeit für den Fall der Behandlung von weichmagnetischen Blechen mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,034 bis 0,08% angegeben sind. Ergebnisse der Behandlung von weichmagnetischen Blechen unter verschiedenen Behandlungsverhältnissen sind In der unten angeführten Tabelle zusammengefaßt.
Tabelle
Probe- Stufe
stücknummer
Temperatur
Schutzgusrusammensetzung
Anilin/- Regel- Gas in %
Taupunktl'euchtigkeit, in 0C
CO II.. bei bei bei
Aufheizen Halten Abkühlung
3 4 5 6 7 8 9 10
und Halte- abkühltemperatur temperatur
Magnetische Eigenschaften
B:s*) Pi/so**) Pi.s/50 ***>
vor Wärmebehandlung
nach Wärmebehandlung 800 650
vor Wärmebehandlung
nach Wärmebehandlung 800 650
vor Wärmebehandlung
nach Wärmebehandlung 800 650
vor Wärmebehandlung
nach Wärmebehandlung 850 650
vor Wärmebehandlung
nach Wärmebehandlung 850 600
vor Wärmebehandlung
nach Wärmebehandlung 850 650
vor Wärmebehandlung
nach Wärmebehandlung 760 650
vor Wärmebehandlung
nach Wärmebehandlung 800 650
vor Wärmebehandlung
nach Wärmebehandlung 780 650
2,0 2,0 Rest K)
1,6 1,7 Rest 10
1,4 1,5 Rest 10
1.3 1,5 Rest 10 1,8 2,0 Rest 10
1.4 1,6 Rest 10 0 4 Rest 7 2,0 2,0 Rest 7
1.5 1,5 Rest 9
*) Bis - magnetische Induktion im Magnetfeld 25 Λ/cm feldstärke **) Pi/5o ~ spezifische Verluste bei 0,1 T Induktion und 50 Hertz Wechsclstromfrequcnz ***) Pi.s/50 - spezifische Verluste bei 0,15 T Induktion und 50 Hertz Wechselstromfreiiuenz
35 75
35 80
35 75
35 75
35 80
35 75
40 70
30 70
32 70 W/kg
12
W/kg
13
Spezifischer Kohlenstoff-Widerstand, gehalt in in n/cm* Stufe, in %
14
15
1,56 6,77 12,32 0 0,034 OO
1,64 2,42 5,81 über 1,0 0,007 NJ
SJ
1,56 6,63 12,00 0 0,034 1—1
1,64 2,62 6,07 über 1,0 0,012
1,6 6,71 12,10 0 0,034
1,63 2,64 5,96 über 1,0 0,014
- 6,79 12,36 0 0,034
1,62 2,65 6,18 über 1,0 0,007
_ 6,70 12,37 0 0,034
1,64 2.76 6,26 über 1,0 0,005
_ 6,71 12,11 0 0,034
1,64 2,70 6,15 über 1,0 0,009
1,56 6,73 12,36 0 0,034
1,6 2,7 6,29 über 1,0 0,007
1,56 6,77 12,32 0 0,034
1.64 2,42 5,81 über 1.0 0.008
1,57 6,62 12,8 0 0,08
1,64 2,7 6,3 über 1,0 0,01
Wie aus der oben angeführten Tabelle, in der die Ergebnisse der Behandlung von Blechen mit relativ hohem Kohlenstoffgehalt (0,08%) nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt sind, zu ersehen ist, nimmt der Kohlenstoffgehalt bestenfalls bis auf 0,005% und ungünstlgenfalls bis auf 0,01496 ab, wodurch die erforderlichen magnetischen Eigenschaften gewährleistet werden. Wie aus der Tabelle ebenfalls ersichtlich ist, ist der aufgrund der Wärmebehandlung erreichte Prozentgehalt an Kohlenstoff von den Schwankungen der Taupunktstemperatur und Zusammensetzung der Gasbestandteile innerhalb der erwähnten Grenzen praktisch unabhängig.
Wie während der durchgeführten Versuche festgestellt wurde, ist bei der Benutzung einer kontrollierten Atmosphäre mit einem Feuchtigkeitsgehalt ■.lcr einem Taupunkt oberhalb der erwähnten Grenzen entspricht, eine wesentlichere Oberflächenoxidation zu \ermerken, durch die nicht die erforderliche Güte der Oxidationsschicht erreicht wird. Bei Atmosphären mn Taupunkt unterhalb der erwähnten Grenzen nimmt der Entkohlungsgrad ab, wodurch die erforderlichen magnetischen Eigenschaften nicht erzielt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Wärmebehandlung von welchmagnet'schen Blechen mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 0,08%, bei dem die Bleche In einer vierstufigen Wärmebehandlung unter einer Entkoblungsatmosphäre In einem Durchlaufofen
    - zunächst auf über 750° C erwärmt,
    - bei dieser Temperatur zur Entkohlung und zum ausreichenden Kornwachstum geglüht,
    - anschließend bis zur vollständigen Rekristallisation und
    - schließlich unter Oxidschichtbildung auf der Blechoberfläche abgekühlt werden,
    to dadurch gekennzeichnet, daß die Entkohlungsatmosphäre aus maximal 2% CO, 1,5 bis 4% H2 und Rest aus N2 besteht, wobei der Feuchtigkeitsgehalt
    - in der Aufheizstufe einem Taupunkt von 7 bis 10° C,
    - während der Glühdauer und dem Rekilstalllsationsabkühlen einem Taupunkt von 30 bis 40° C und
    - während der weiteren Abkühlung zur Oxidschichtbildung einem Taupunkt von 70 bis 80° C entspricht.
DE19772758221 1977-12-27 1977-12-27 Verfahren zur Wärmebehandlung von weichmagnetischen Blechen Expired DE2758221C2 (de)

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Publication Number Publication Date
DE2758221A1 DE2758221A1 (de) 1979-07-05
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