168186. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ötvözetlen, hidegenhengerelt, elektrotechnikai vas szalag és lemez előállítására

3 168186 4 méretnél 4—12%-kal vastagabb méreten megszakítják, majd lágyítanak, és ezután az ún. „kritikus mértékű hidegalakítással" hengerelnek kész vastagságra. A szükséges mágneses tulajdonságok elérése 5 érdekében az acélt a kész méreten lágyítani kell. Az ismert módokon, pl. 750-780 C°-on 2 órán át védőgázban vagy vákuumban véghőkezelt állapotban az ötvözetlen vasszalag azonban annyira lágy, hogy a bonyolult alakú és kiképzésű vas- 10 magok kivágásakor nehézségeket okoz. A lágy szalag ugyanis vágás közben deformálódik, a vágott szél sorjás lesz és elkenődik, ennek következtében a kivágott magok szerelése és tekercselése nehézséget okoz. Ugyanakkor a deformáció követkéz- 15 tében a mágneses tulajdonságok erősen romlanak. E hátrányok kiküszöbölésére az ötvözetlen elektrotechnikai acélszalagot a gyártó cégek hidegen hengerelt, kemény állapotban ún. „semifinished" szalagként szállítják. A fentebb ismer- 20 tetett módon kész méretre hengerelt, de kész méreten nem hőkezelt „semifinished" szalagból ezután a villanymotorokat gyártó vállalat kivágja a motorok álló és forgó részét képező, megfelelő kiképzésű magokat, és ezeket - általában már 25 összeszerelve - a kívánt mágneses tulajdonságok elérésére magas hőmérsékleten, a revésedés elkerülésére védőgázban hőkezeli. Ennek az eljárásnak elsősorban az a hátránya, hogy a különleges tisztaságú kiinduló anyag elő- 30 állítása költségesebb, mint a szokásos minőségű ötvözetlen acélszalagok kiinduló anyagáé. Mindenekelőtt a kis (max. 0,02-0,03%) szén-tartalom elérése okoz nehézséget. Számos felhasználónál további nehézséget okoz, hogy a kívánt mágneses 35 tulajdonságok biztosítása érdekében a már kivágott darabokon kell a végső hőkezelést elvégezni, a felhasználó ugyanis általában nem rendelkezik a szükséges hőmérsékleten dolgozó, védőgázas hőkezelő kemencével. 40 Az is ismeretes, hogy az acél káros C-tartalma nemcsak folyékony állapotban csökkenthető az acélgyártás közben, hanem szilárd állapotban is. Az acél C-tartalmának csökkentésére szilárd állapotban, az ún. dekarbonizálásra több eljárás ismeretes. 45 Ezek közül a legegyszerűbb a „fekete lágyitás" néven ismert hőkezelés, amely abban áll, hogy a hidegenhengerlés megkezdése előtt a melegen hengerelt reves (nem pácolt) acélszalagot levegő jelenlétében 700 C° feletti hőmérsékleten, célszerűen 50 800 C°-on hőkezelik, ekkor a felületi oxidréteg (reve) oxigén-tartalma — ma még egyértelműen nem tisztázott módon — oxid,álja az acél szén-tartalmát. Ennek az eljárásnak hátránya, hogy a dekarbonizálási folyamat nagyon lassú, üzemi körül- 55 menyek között 24-96 órát is igénybe vesz. Ezenkívül a hosszú hőkezelési idő alatt a fémes vasanyag felületi rétege belső oxidáció folytán különböző mélységekig oxidzárványokat vesz fel. Egy másik ismert és főleg szilíciummal ötvözött, 60 hidegen hengerelt elektrotechnikai transzformátor-és dinamószalagok gyártásakor alkalmazott dekarbonizálási módszer abban áll, hogy a hideghengerlés végén, a kész méreten és/vagy egy megfelelően vékony közbülső méreten a szalag egész felületét 65 olyan dekarbonizáló védőgáz, pl. nedvesített hidrogén-nitrogén keverék hatásának teszik ki 750-960 C° hőmérsékleten, amely még nem oxidálja az acélt. Ilyenkor az aránylag vékony szalag gyors dekarbonizációja érhető el. Ennek az eljárásnak hátránya azonban, hogy a dekarbonizálás hatékonysága érdekében az egész szalagfelületet ki kell tenni a védőgáz hatásának, és így a módszer csak az igen drága és aránylag költséges üzemű folyamatos, áthúzó rendszerű kemencékben hajtható végre. Ezért az eljárás költségei elfogadhatatlan mértékben növelik az ötvözetlen elektrotechnikai acélszalag árát. A találmány célja olyan eljárás biztosítása, amely az általánosan használt berendezésekben lehetővé teszi ötvözetlen acél félgyártmányok szén-tartalmának csökkentését és ezáltal többek között jó minőségű és kedvező mágneses tulajdonságú ötvözetlen elektrotechnikai acélszalagok és -lemezek előállítását. A találmány alapja, az a felismerés, hogy a revével borított acél félgyártmányok dekarbonizáló hőkezelésének („fekete lágyításának") időtartama jelentős mértékben csökkenthető és egyúttal a belső oxidáció folytán fellépő oxidzárványok is kiküszöbölhetők, ha a kezelendő félgyártmányok felületén a hőkezelés előtt bizonyos fém-hidroxidokból és/vagy -karbonátokból bevonatot alakítunk ki. A találmány további alapja az a felismerés, hogy a fenti dekarbonizáló hőkezelés időtartama tovább csökkenthető és a kapott félgyártmány minősége továbbá javítható, ha a hőkezelés közben megnövelt harmatpontú levegőt vagy védőgázt vezetünk a kemencébe. Végül a találmány alapja az a felismerés, hogy ha a hidegen kész méretre hengerelt gyártmány végső hőkezelését két lépcsőben végezzük úgy, hogy a második lépcső hőmérséklete meghaladja az első lépcsőét, a termék mechanikai és mágneses tulajdonságai kedvezően javíthatók, ami lehetővé teszi, hogy általános használati célokat szolgáló ötvözetlen acélból is előállíthassunk jó minőségű ötvözetlen elektrotechnikai acélszalagokat és -lemezeket. Fentiek alapján a találmány szerinti eljárás javított mágneses és mechanikai tulajdonságú acélgyártmányok, előnyösen szalagok és lemezek előállítására vonatkozik, ahol a melegen alakított gyártmányt pácoljuk, hidegen kész méretre alakítjuk, és ezt követően végső hőkezelésnek vetjük alá, és adott esetben a revével borított gyártmányt a pácolás előtt 700 C° és 950 C° közötti hőmérsékleten hőkezeljük, a revével borított gyártmány felületére a 700 C° és 950 C° közötti hőmérsékleten végzett hőkezelés előtt alkálifém- és/vagy alkáliföldfém-hidroxid és/vagy -karbonát és/vagy alumínium-hidroxid bevonatot viszünk fel, és/vagy a végső hőkezelést két lépésben végezzük, ahol az első hőkezelő lépést 350-600 C°, előnyösen 460-490 C° hőmérsékleten, a második hőkezelő lépést pedig 600-780 C°, előnyösen 680-760 C° hőmérsékleten valósítjuk meg. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módja szerint a revével borított gyárt-2