DE3116419A1

DE3116419A1 - Verfahren zur herstellung eines kornorientierten, elektromagnetischen stahlbandes

Info

Publication number: DE3116419A1
Application number: DE3116419A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Haratani; Fumio Matsumoto; Hiromi Kitakyushu Fukuoka Matsumoto; Tadashi Nakayama
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1980-04-26
Filing date: 1981-04-24
Publication date: 1982-01-28
Also published as: FR2481151A1; IT8121368A0; FR2481151B1; GB2077163B; JPS5850294B2; DE3116419C2; BE888557A; JPS56152924A; GB2077163A; SE8102614L; US4406715A; IT1137565B

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kerstellung eines kornorientierten Eiliciumstahlbandes oder -blechs, wobei die I'.ristalle in dem Stahlband oder -blech eine ^I 1Oj. <oo1> - Orientierung

aufweisen und der Stahl leicht in Ualzrichtung magnetisierbar ist.

Bei der Herstellung eines kornorientierten Siliciumstahlbandes oder -blechs wird bekanntlich eine Siliciumstahlbramme warmgewalzt und wenigstens einem Kaltwalzvorgang unterworfen, um die Dicke des Bandes zu reduzieren. Das warmgewalzte oder kaltgewalzte Band wird erforderlichenfalls wenigstens einem Glühvorgang unterworfen. Das Stahlband wird dann einem Entkohlungsglühen und abschließend einem Hochtemperaturglühen unterworfen. Bei dem abschließenden Hochtemperaturglühen werden die Kristallkörner des Stahlbandes oder -blechs dazu veranlaßt, sich stark zu vergrößern, so daß die Kristallkörner eine

£i1o) "Co öl>-Orientierung aufweisen. Diese Kristallkornvergrößerung wird als sekundäre Rekristallisation bezeichnet.

Es ist bekannt, daß Inhibitoren, wie MnS und AlN, bei der Inhibierung der Vergrößerung der Kornmatrix sowie bei der Erzeugung hervorragender Eigenschaften in der Kalzrichtung eine wichtige Rolle spielen. Es ist daher bei der Herstellung von kornorientierten Eiliciumstahlbändern oder -blechen von entscheidender Bedeutung, daß die feste Lösung und die Ausfällung der vorstehend genannten Inhibitoren wirksam kontrolliert werden. Um eine solche wirksame Kontrolle zu erreichen, werden die Stahlbraminen vor dem Warmwalzen auf eine hohe Temperatur erwärmt, beispielsweise

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auf 13οο C und mehr, so daß die Bestandteile der Inhibitoren, wie Al, N, Mn und S, hinreichend in feste Lösung gehen, worauf die Inhibitoren bei den anschließenden Schritten, einschließlich dem Warmwalzen, ausgefällt werden. Da die Brammenerwärmungstemperatur bei einem kornorientierten Siliciumstahl wesentlich höher ist als bei Stahlsorten mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, kann eine Vergrößerung der Kristallkörner während der Erwärmung leicht auftreten.

Große Kristallkörner mit einer <:11d>-0rientierung, die parallel zur Walzrichtung verläuft/ v/erden während des Warmwalzens in Walzrichtung gestreckt und bleiben in dem warmgewalzten Stahlblech als sogenannte Streifen oder Maserung zurück. Wenn die langgestreckten Kristallkörner in den Verfahrensstufen nach dem Warmwalzen nicht ausreichend zerkleinert werden, ist die sekundäre Rekristallisation bei dem anschließenden Eochtemperaturglühen unvollständig. Die Teile des kornorientierten Siliciumstahlbandes oder -blechs, in denen die sekundäre Rekristallisation unvollständig ist, weisen die erwähnten Streifen auf. Wenn die Brammenerwärmungstemperatur weniger als 13oo°C beträgt, gehen die Inhibitoren nicht in ausreichendem Maße in feste Lösung, so daß die sekundäre Rekristallisation unvollständig ist und kleine Körner an der gesamten Oberfläche des Bandes oder Blechs auftreten.

In den letzten Jahren ist das herkömmliche Blockherstellungsverfahren durch das Stranggießverfahren ersetzt worden, bei dem die Brammen eine säulenartige Struktur aufgrund der raschen Erstarrung durch Abkühlen aufweisen, c. h. beim Stranggießen tritt eine besondere Erstarrung auf. Wenn die Brammen mit dieser säulenartigen Struktur auf hohe Temperatur erwärmt werden, ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß eine unnormale Vergrößerung der Körner aufgrund der säulenartigen Struktur auftritt, verglichen mit den

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Brammen, die nach dem herkömmlichen Blockherstellungs- und Brainmenherstellungsverfahren erhalten werden. Die vorstehend beschriebenen Streifen werden also aufgrund der Kornvergrößerung gebildet.

Fumio Matsumoto sowie vier weitere Erfinder schlagen in der japanischen Patentanmeldung Nr. 6oo57/1979 ein Verfahren zur Herstellung eines kornorientierten elektromagnetischen Stahls vor, bei dem eine Stahlbramme einem IJarinwalzschritt bis zu einem plastischen Fließen unterworfen wird, das in dem oberen und unteren Bereich der Stahlbramme in Vvalzrichtung der Stahlbramme im Querschnitt gesehen unsymmetrisch verläuft, wobei aufgrund des unsymmetrischen plastischen Fließens ein kornorientiertes Siliciumstahlband mit hervorragenden magnetischen Eigenschaften hervorgebracht werden kann, und zwar unter Anwendung des industriell vorteilhaften Stranggießverfahrens gegenüber dem herkömmlichen Blockherstellungsverfahren, d.h. unter Umgehung des Brammenherstellungsschritts, wobei gleichzeitig der Nachteil der Streifenbildung beseitigt wird und damit eine Stabilisierung der sekundären Rekristallisation erfolgt.

In der US-PS 1.898 o61 wird ein Verfahren zur Herstellung eines nichtorientierten Stahlbandes beschrieben, wobei ein plastisches Fließen erfolgt, das in dem oberen und unteren Bereich des Bandes unsymmetrisch ist, wodurch die Leistungsverlusteigenschaften verbessert werden. Bei dem Verfahren nach der US-PS 1 898 o61 wird jedoch ein Band, beispielsweise ein o,4 mm dicker Streifen, der mit einem herkömmlichen Warmwalzverfahren gewalzt wird, gefaltet und das gebildete Laminat, das aus einer Vielzahl von gefalteten Abschnitten besteht, wird nochmals gewalzt, wobei dieses Walzen als Packwalzen bezeichnet wird. Die gewalzten Produkte werden anschließend auf eine Temperatur zwischen 815 und 871 C erwärmt und dann einem asymmetrischen Walzen

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in diesem Temperaturbereich mit einem Paar oder Paaren von Walzen unterworfen, die ungleiche effektive Oberflächengeschwindigkeiten aufweisen. Weiterhin wird ein Richtwalzen und schließlich ein Glühen bei 843°C durchgeführt, wonach die Herstellung eines elektromagnetischen Stahls beendet ist. Der elektromagnetische Stahl, den es zum Zeitpunkt der Veröffentlichung der US-PS 1 898 o61 gab, war lediglich der warmgewalzte, nichtorientierte Stahl, d. h. sogenanntes warmgewalztes Siliciumstahlblech, wobei er hauptsächlich für den Kern eines Elektromotors verwendet wurde. Obgleich das warmgewalzte Siliciumstahlblech auch für die Teile eines Transformators eingesetzt wurde, ist seine Qualität nicht vergleichbar mit dem modernen, kornorientierten, elektromagnetischen Stahlblech.

Ein wichtiger Punkt der US-PS 1 898 o61, dem man beim Vergleich mit der Herstellung eines kornorientierten, elektromagnetischen Stahls Beachtung schenken muß, besteht in der Erwärmung auf 815 bis 871⁰C, der sich das Warmwalzen anschließt. Falls ein kornorientierter, elektromagnetischer Stahl wieder erwärmt und dann gewalzt wird, wie es in dieser Patentschrift beschrieben wird, treten während des Wiedererwärmens die Ausfällungs-, Kohäsions- und Vergrößerungs-Phänomene der Inhibitorelemente,wie Al, N, Mn und S auf, die für die Entwicklung der sekundären Rekristallisation unerläßlich sind. Die erhaltenen groben Niederschläge können nicht in die gewünschte Form durch das asymmetrische Walzen übergeführt werden, und sie besitzen nicht mehr die Funktion eines für die sekundäre Rekristallisation wirksamen Kristallvergrößerungsinhibitors, was zur Folge hat, daß die sekundär rekristallisierten Körner oder die "Goss"-Textur, die für den kornorientierten elektromagnetischen Stahl unerläßlich ist, hinreichend gebildet wird.

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Das in der japanischen Patentanmeldung Nr. 6oo57/1979 vorgeschlagene Verfahren trägt den Erfordernissen zur Herstellung eines kornorientierten, elektromagnetischen Stahls Rechnung, wobei im wesentlichen beschrieben wird, wie das Warmwalzen mit ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten bei der Herstellung dieses Stahls zur Anwendung kommen kann. Obgleich das Endprodukt, das keine Streifen und damit hervorragende magnetische Eigenschaften aufweist, nach diesem Verfahren unter Verwendung einer stranggegossenen Bramme erzeugt wird, besteht der Wunsch, die magnetischen Eigenschaften noch weiter zu verbessern. Bei dem Verfahren nach der japanischen Patentanmeldung Nr. 6oo57/1979, bei dem lediglich ein Walzvorgang mit ungleicher Walzenumfangsgeschwindigkeit bei einer Temperatur zwischen 125o und 95o C durchgeführt wird, wodurch ein unsymmetrisches plastisches Fließen in dem oberen und unteren Bereich der Bramme auftritt, kann nämlich ein Wert des Leistungsverlust s von W₁-JZC- = 1,o6 W/kg erreicht werden. Es wird jedoch ein geringerer Leistungsverlust als 1,06 W/kg angestrebt, und zwar durch Weiterbildung des Warmwalzverfahrens mit ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein praktisches Walzverfahren mit ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten bereitzustellen, bei dem der Leistungsverlust des kornorientierten, elektromagnetischen Stahls so herabgesetzt wird, daß er geringer ist als der Leistungsverlust, der mit dem Verfahren erzielt wird, das Fumio Matsumoto und die vier anderen Erfinder vorgeschlagen haben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung eines kornorientierten, elektromagnetischen Stahlbandes gelöst, bei dem eine Stahlbramme warmgewalzt, kaltgewalzt, zur Entkohlung geglüht und rekristallisationsgeglüht wird, und das dadurch gekennzeichnet ist,daß

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beim Warmwalzschritt das Walzen mit ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten bei einer Temperatur zwischen 95o und 12oo C mit wenigstens einem Paar von oben und unten angeordneten Arbeitswalzen mit gegenüber einander unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten durchgeführt wird, d. h. mit wenigstens einem Paar aus einer eine hohe Umfangsgeschwindigkeit aufweisenden Walze und einer eine niedrige Umfangsgeschwindigkeit aufweisenden Walze, wobei das Werkstück wenigstens zwei Walzvorgängen unterworfen wird, ■\_o bei denen die Arbeitswalze mit der hohen Umfangsgeschwindigkeit und die Arbeitswalze mit der niedrigen Umfangsgeschwindigkeit auf der gleichen Seite des Werkstücks angeordnet sind.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 in schematischer Wiedergabe Warmwalzverfahren mit ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten nach der Erfindung;

Fig. 2 bis 4 den Zusammenhang zwischen der Warmwalztemperatur bei ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten und der sekundär rekristallisierten Struktur; und

Fig. 5 eine Diagramm, das die Leistungsverlustwerte wiedergibt, die mit zwei Warmwalzverfahren mit ungleichen Walzenoberflächengeschwindigkeiten erhalten werden.

Gemäß Fig. 1 wird ein Werkstück 1, beispielsweise eine stranggegossene Bramme, das bzw. die auf eine Temperatur von mehr als 13oo°e erwärmt worden ist, drei Walzdurchgängen unterworfen. Das erste Walzenpaar besteht aus einer

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oben angeordneten Arbeitswalze 2A, die eine niedrige Umfangsgeschwindigkeit (v-) aufweist, sowie aus einer unten angeordneten Arbeitswalze 2B, die eine hohe Umfangsgeschwindigkeit (V ) aufweist. Das zweite Walzenpaar besteht aus einer oben angeordneten Arbeitswalze 3A, die eine hohe Umfangsgeschwindigkeit (V„) aufweist, sowie aus einer unten angeordneten Arbeitswalze 3B, die eine niedrige Umfangsgeschwindigkeit (v ) aufweist. Das dritte Walzenpaar besteht aus einer oben angeordneten Arbeitswalze 4A, die eine niedrige Umfangsgeschwindigkeit (v^) aufweist, sowie aus einer unten angeordneten Arbeitswalze 4B, die eine hohe Umfangsgeschwindigkeit (V₃) aufweist. Infolgedessen wird sowohl die obere als auch die untere Oberfläche des Werkstücks 1 abwechselnd von Walzen mit niedriger und hoher Umfangsgeschwindigkeit gewalzt. Bei dem ersten Walzdurchgang mit Walzen mit ungleicher Umfangsgeschwindigkeit wird eine Scherbeanspruchung in dem Werkstück 1 hervorgerufen, wobei der zweite Walzdurchgang eine Scherbeanspruchung in einer Richtung hervorruft, die sich von der des ersten WaI-zenpaars unterscheidet. Die Einwirkung der Scherbeanspruchung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bewirkt in erheblichem Ausmaß ein Zerbrechen der langgestreckten groben Körner mit einer <11o>-0rientierung in Walzrichtung, verglichen mit dem Verfahren, bei dem jede Seite des Werk-Stücks 1 entweder nur mit Walzen hoher Umfangsgeschwindigkeit oder nur mit Walzen niedriger Umfangsgeschwindigkeit gewalzt wird. Darüber hinaus wird die Festigkeit der (II0)-Ebene erhöht. Durch das Zerbrechen der langgestreckten groben Körner mit der <11o>-Orientierung und der Verbesserung der Festigkeit der (Ho)-Körner erfolgt eine Verbesserung der magnetischen Eigenschaften.

Das Verhältnis der ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten kann definiert werden durch:

ν

V_R = (^ - 1) x I00 %,

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worin ν. bzw. V. die niedrige und die hohe Umfangsgeschwindigkeit eines bestimmten Paars (i) von Arbeitswalzen bedeuten.

Das vorstehend angegebene Verhältnis (V ) beträgt Vorzugs- ; weise mindestens 5 %. Es besteht keine bestimmte Grenze für das maximale Verhältnis (V₀), jedoch beträgt es in Hinblick auf die Kapazität eines modernen Warmwalzwerks vorzugsweise etw 35 %. Das Verhältnis (V ) kann bei jedem Walzdurchgang oder -werk gleich oder unterschiedlich sein. Obwohl zwei Walzdurchgänge/ bei denen Walzen mit ungleichen Umfangsgeschwindigkeiten vorgesehen sind, erforderlich und ausreichend sind, um die langgestreckten groben Körner zu zerbrechen, werden drei oder mehr Walzdurchgänge, bei denen

T5 Arbeitswalzen mit hohen und niedrigen Umfangsgeschwindigkeiten vorgesehen sind, vorgezogen, um die groben und langgestreckten Körner wirksamer zu zerbrechen.

Nachstehend ist die Erfindung im einzelnen erläutert.

Das Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren enthält bis zu 4,ο Gew.-% Silicium und nicht mehr als o,o85 % Kohlenstoff, ferner eine geeignete Menge allgemein bekannter Inhibitorkomp^pnenten, wie Aluminium, Stickstoff, Mangan, Schwefel, Selen und Antimon. Der Rest des Ausgangsmaterials ist Eisen, neben unvermeidbaren Verunreinigungen. Wenn der Siliciumgehalt mehr als 4,ο % beträgt, wird das Kaltwalzen in nachteiliger Weise schwierig. Der Siliciumgehalt beträgt vorzugsweise 2,ο % und mehr, da ein niedri- _rger Siliciumgehalt von weniger als 2,ο % in nachteiliger Weise zu einer Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften, insbesondere des Leistungsverlusts führt. Bei kornorientiertem Siliciumstahl ist es bekannt, daß der Leistungsverlust durch eine Erhöhung des Siliciumgehalts herabgesetzt werden kann. Mit zunehmendem Siliciumgehalt

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wird jedoch die sekundäre Rekristallisation unvollständig, so daß die gewünschten magnetischen Eigenschaften der Endprodukte nicht lediglich durch eine Erhöhung des Siliciumgehalts erhalten werden können. Bei einem Stahlband, das 3 Gew.-% und mehr, vorzugsweise 3,5 Gew.-% und mehr Silicium enthält, lassen sich die sekundär rekristallisierten Körner durch die Anwendung eines asymmetrischen plastischen Fließens beim Warmwalzverfahren vervollständigen. Es ist deshalb möglich, das kornorientierte Siliciumstahlband

To ^mit einem geringen Leistungsverlust zu versehen, der mit Zunahme des Siliciumgehalts auf 4,ο % abnimmt. Wenn der Kohlenstoffgehalt mehr als o,o85 % beträgt, wird es schwierig, den Kohlenstoffgehalt beim Entkohlungsglühen zu reduzieren, was unerwünscht ist. Der Kohlenstoff wird benötigt, um das Kornwachstum während des Erwärmens zu verhindern, ferner dazu, um das Zerbrechen der groben Körner während des Warmwalzens zu beschleunigen. Es ist bisher ein Gehalt von etwa 0,06 % Kohlenstoff in dem Stahl bei der Stahlherstellung vorgezogen worden. Falls der Kohlenstoffgehalt weniger als 0,06 % beträgt, ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß Streifen in dem Endprodukt, das nach dem herkömmlichen Verfahren erzeugt wird, auftreten.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Bramme Warmwalzdurchgängen mit ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten unterworfen, wobei ein plastisches Fließen, das in dem oberen und unteren Bereich der Stahlbramme auftritt, in Walzrichtung im Querschnitt der Stahlbramme gesehen, bei jedem Warmwalzdurchgang hervorgerufen wird. Ein wichtiger Punkt der Erfindung besteht darin, daß das asymmetrische plastische Fließen bei wenigstens zwei Warmwalzdurchgängen in Richtungen hervorgerufen wird, die sich im wesentlichen senkrecht schneiden. Ein derartiges plastisches Fließen wird nachstehend als asymmetrisches kreuzweises plastisches Fließen bezeichnet. Durch das asymme-

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trische kreuzweise plastische Fließen kann der Kohlenstoffgehalt von 0,06 %, der Wert, der bei dem herkömmlichen Verfahren zur Verhinderung von Streifen notwendig ist, auf etwa o,o4 % herabgesetzt werden. Der niedrige Kohlenstoffgehalt erleichtert das Entkohlungsglühen und ist unter industriellen Gesichtspunkten wegen der niedrigen Wärmeenergiekosten, die zur Entkohlung erforderlich sind, von Vorteil. Außer der Herabsetzung des Kohlenstoffgehalts und der Erhöhung des Siliciumgehalts, ohne daß Streifen gebildet werden, können die Inhibitorkomponenten, insbesondere Aluminium, aufgrund des asymmetrischen kreuzweisen plastischen Fließens erhöht werden. Im Hinblick auf das Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren ist darauf hinzuweisen, daß das Stahlmaterial, das die vorstehend erwähnten Komponenten enthält, durch bekannte Stahlherstellungsverfahren, Schmelzen und Herstellung von Gußstücken oder Stahlabschnitten, insbesondere durch Stranggießen, erhalten wird. Der stranggegossene Strang wird vorzugsweise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren warmgewalzt, wodurch die langgestreckten groben Körner, die zur Bildung von Streifen in dem Endprodukt führen, wirksam dyrch das asymmetrische kreuzweise plastische Fließen zerbrochen werden.

Das vorstehend beschriebene Ausgangsmaterial wird auf eine Temperatur von 13oo°C und mehr erwärmt und anschließend zu einem warmgewalzten Band warmgewalzt. Das warmgewalzte Band wird erforäerlichenfalls einem Glühen bei einer Temperatur von 12oo C oder weniger während eines Zeitraums von 3o Minuten oder weniger unterworfen, worauf es auf die Enddicke kaltgewalzt wird. Das Kaltwalzen wird wenigstens einmal durchgeführt, worauf sich ein Glühen anschließen kann. Die Kombination des Glühschritts und des Kaltwalzschritts wird entsprechend dem üblichen Verfahren zur Herstellung eines kornorientierten Siliciumstahlbandes durch-

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geführt. Das Stahlband, das die Enddicke aufweist, wird einem Entkohlungsglühen unterworfen, worauf das Endglühen bei hoher Temperatur erfolgt. Die Glühbedingungen zwischen den Walzschritten sind aus der US-PS 3 636 579 bekannt. Die Bedingungen des Entkohlungsglühens und des abschließenden Hochtemperaturglühens sind aus der US-PS 3 99o 923 bekannt. Der wesentliche Punkt der Erfindung besteht in einera Brammenwarmwalzverfahren, bei dem in der Bramme ein asymmetrisches kreuzweises plastisches Fließen hervorgerufen wird. Die Bramme wird auf eine Temperatur von mehr als 13oo C in einem Brammenerwärmungsofen erwärmt und dann aus dem Ofen genommen. Die Bramme wird dann zu einer plattenförmigen Stange mit einer bestimmten Dicke bei einem Vorwalzschritt mit mehreren Durchgängen gewalzt, worauf die plattenförmige Stange zu einem warmgewalzten Stahlband mit einer vorgegebenen Dicke in einem Fertigwalzschritt mit mehreren Durchgängen gewalzt wird.

Das Vorwalzen wird üblicherweise bei einer Temperatur von mehr als 12oo C durchgeführt, und das Fertigwalzen üblicherweise bei einer Temperatur zwischen 95o und 125o°C. Das warmgewalzte Band, das durch ein Warmwalzverfahren erzeugt wird, bei dem ein asymmetrisches kreuzweises plastisches Fließen hervorgerufen wird, weist keine zerbrochenen groben Körner auf, die in dem Kern des Bandes zurückbleiben und in Walzrichtung langgestreckt sind. Dieser Kern ist aus Kristallkörnern aufgebaut, die eine exakte Orientierung von ^o oij<l1o> bis [I12}^<l1o> aufweisen. Dieser erwähnte Aufbau oder Textur ist während des Kaltwalzens und Glühens, das sich an das Warmwalzen anschließt, stabil und verbleibt als Streifen in dem Endprodukt. Die Folge davon ist, daß das sekundäre Rekristallisieren unvollständig verlaufen kann. Ein derartiges unvollständiges sekundäres Rekristallisieren führt zu schlechten magnetischen Eigenschaften. Um den erwähnten Aufbau zu zer-

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brechen und um gleichzeitig eine vollständige sekundäre Rekristallisation zu erreichen, um ein kornorientiertes, elektromagnetisches Stahlband oder -blech mit einem niedrigen Leistungsverlustniveau, insbesondere von 1,o2 bis 1,o3 W/kg, zu erreichen, ist es erforderlich, die Bramme auf eine Temperatur von 13oo°C und mehr zu erwärmen, die so erwärmte Bramme mindestens zwei Warmwalzdurchgängen mit ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten zu unterwerfen und die Walztemperatur des Stahls beim Walzen mit den ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten auf eine Temperatur von 125o bis 95o°C einzustellen. Falls die Erwärmungstemperatur der Bramme weniger als 13oo°C beträgt, beispielsweise etwa 85o C, und die Walztemperatur des Stahls beim Walzen mit den ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten 85o bis 8oo°C, dann ergibt sich die in Fig. 2 dargestellte MikroStruktur des Siliciumstahls, wobei die sekundär rekristallisierten Körner überhaupt nicht entwickelt sind. Wenn die Erwärmungstemperatur der Bramme mehr als 13oo C beträgt, jedoch die Walζtemperatur des Stahls beim Walzen mit ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten kleiner als 95o°C ist, beispielsweise etwa 85o bis 8oo°C, dann ergibt sich die in Fig. 4 dargestellte Mikrostruktur, wobei sich der sekundär rekristallisierte Stahl noch nicht sonderlich gebildet hat. In Fig. 3 ist die Mikrostruktur von Siliciumstahl wiedergegeben, der erfindungsgemäß verarbeitet worden ist, wobei die sekundär rekristallisierten Körner vollständig entwickelt sind.

Durch das Aufbrechen der langgestreckten groben Körner wird zusätzlich zu der Beseitigung der Streifen die Anzahl der Kristallkerne mit "Goss"-Orientierung, d. h. \i1o}<;o o1>Orientierung, erhöht, wodurch die magnetischen Eigenschaften der Endprodukte verbessert werden.

Das Warmfertigwalzen wird herkömmlicherweise in einem Walzwerk mit fünf oder sechs Walzgerüsten durchgeführt. Wenig-

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stens zwei Walzgerüste, die nicht auf eine Kombination mit benachbarten Walzgerüsten beschränkt sind, sondern irgendeine Kombination von wenigstens zwei Walzgerüsten sein können, müssen Arbeitswalzen mit den vorstehend erwähnten ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten aufweisen. Ein Walzgerüst mit gleichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten kann zwischen wenigstens zwei der. vorstehend erwähnten Walzgerüste angeordnet sein. Weiterhin können die Arbeitswalzen mit hoher und niedriger Umfangsgeschwindigkeit je- -]_o des Walzenpaars nacheinander in Walzrichtung angeordnet sein, und zwar derart, daß die Position jeder dieser Walzen gegenüber dem Werkstück sich in Walzrichtung ändert.

Das Warmwalzen mit einem asymmetrischen kreuzweisen plastisehen Fließen wird vorzugsweise beim Fertigwalzschritt durchgeführt, jedoch kann es auch beim Vorwalzschritt erfolgen. Um ein Warmwalzen mit dem asymmetrischen kreuzweisen plastischen Fließen zu erzielen, kann das Verhältnis der Durchmesser der oben angeordneten und der unten angeordneten Walzen so gewählt werden, daß es größer oder kleiner als 1,oo ist.

Das nachstehende Beispiel dient der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel

Eine 2oo mm dicke stranggegossene Bramme, die o,o5 Gew.-% Kohlenstoff, 3,ο Gew.-% Silicium und o,o3 Gew.-% Aluminium enthält, wird auf 14oo C erwärmt und dann zu einem 2,3 mm dicken Band nach dem Vorwalzen mit einem Fertigwalzwerk mit sechs Walzgerüsten unter folgenden Bedingungen warmgewalzt.

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A. Bedingung 1
(Vergleichsbeispiel)

Die oberen Arbeitswalzen des vierten und fünften Gerüsts des Fertigwalzwerks sind die Walzen mit hoher Umfangsgeschwindigkeit, wobei das Verhältnis (V ) der ungleichen Umfangsgeschwindigkeiten 1o %> beträgt.

B- Bedingung 2

(Vergleichs-Ιο beispiel)

Die unteren Arbeitswalzen des vierten und fünften Gerüsts sind die Walzen mit hoher Umfangsgeschwindigkeit, wobei das Verhältnis (V_R) der ungleichen Umfangsgeschwindigkeiten 1o % beträgt.

C. Bedingung 3 Die obere Arbeitswalze des vierten Gerüsts (nach der Er- und die untere Walze des fünften Gerüsts

findung)

Bedingung 4
(nach der
Erfindung)

sind die Walzen mit hoher Umfangsgeschwindigkeit, wobei die Verhältnisse (V ) der ungleichen Umfangsgeschwindigkeiten dieser Walzen 1o % betragen.

Die untere Arbeitswalze des vierten Gerüsts und die obere Arbeitswalze des fünften Gerüsts sind die Walzen mit hoher Umfangsgeschwindigkeit, wobei die Verhältnisse (V_R) der ungleichen Umfangsgeschwindigkeiten dieser Walzen 1o % betragen.

Die erhaltenen warmgewalzten Bänder wurden geglüht, kaltgewalzt, zur Entkohlung geglüht und rekristallisationsgeglüht in herkömmlicher Weise, so daß kornorientierte, elektromagnetische Stahlbänder erhalten werden. Der Leistungsverlust (^₁₇/c ) 3er kornorientierten, elektromagnetischen Stahlbänder" wurde gemessen. Die Meßergebnisse sind in Fig. 5 wiedergegeben. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß die Leistungsverlustwerte, die bei der erfindungsgemäßen Warm-

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walzbedingung erhalten wurden, jenen überlegen sind, die bei der zum Vergleich durchgeführten Warmwalzbedingung erhalten wurden.

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Claims

y = -^TENTANWAiTE DR. KADOR & DK KLUNKER K 13351/24 3ΪΤ6419 NIPPON STEEL CORPORATION 6-3/ Otemachi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan Verfahren zur Herstellung eines kornorientierten, elektromagnetischen Stahlbandes Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines kornorientierten,
elektromagnetischen Stahlbandes, bei dem eine Stahlbramme warmgewalzt, kaltgewalzt/zur Entkohlung geglüht sowie rekristallisationsgeglüht wird, dadurch gekennzeichnet , daß beim Warmwalzschritt das
Walzen mit ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten in

einem Temperaturbereich zwischen 95o und 12oo°C mit einem Paar von oben und unten angeordneten Arbeitswalzen durchgeführt wird, deren Uraf angsgeschwindigkeiten sich voneinander unterscheiden, nämlich einem Paar aus einer mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Walze und einer mit nie-

driger Geschwindigkeit umlaufenden Walze, wobei das Werkstück wenigstens zwei Walzdurchgängen unterworfen wird,
bei denen die Arbeitswalze mit der hohen Umfangsgeschwindigkeit und die Arbeitswalze mit der niedrigen Umfangsgeschwindigkeit auf der gleichen Seite des Werkstücks ange-

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ordnet sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbramme wenigstens eine Inhibitorkomponente enthält, die vorzugsweise aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus Aluminium, Stickstoff, Mangan, Schwefel, Selen, Kupfer und Antimon besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e -

kennzeichnet, daß die Stahlbramme eine stranggegossene Bramme ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die stranggegossene Bramme auf eine Temperatur

dann warmgewalzt wird.

me auf eine Temperatur von mindestens 13oo C erwärmt und

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbramme während des Vorwalzschrittes einem unsymmetrischen plastischen Fließen aufgrund der ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeit unterworfen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbramme während des FertigwalzSchritts einem unsymmetrischen plastischen Fließen aufgrund der ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeit unterworfen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Verhältnis der ungleichen Walzenumfangsgeschwindigkeiten, das definiert wird durch

V.
V_R = (^i - 1) χ 1oo %,

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worin ν. und V. die niedrige und die hohe Umfangsgeschwindigkeit eines bestimmten Paars (i) von Arbeitswalzen bedeuten, mindestens 5 % ist.

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