174917. lajstromszámú szabadalom • Eljárás bórral adalékolt lágymágneses szemcseorientált vas-szilicium lemez előállítására és az eljárással előállított melegen hengerelt közbülső termék
3 174917 4 lemezben 3—35 ppm bőr és 30—60 ppm nitrogén van és egy súlyegység borra 1-15 súlyegység nitrogén jut, majd hideghengerlést és hőkezelést végzünk, a találmány szerint olyan fémolvadékból öntünk tuskót, amelyben a mangán-kén vagy a mangán-szelén vagy a mangán-kén + szelén arányt 2,1-nél, a nitrogén tartalmat pedig 60 ppm-nél kisebb értéken tartjuk. A tuskót meleghengereljük. A meleghengerlés után közbülső méretre végzünk hideghengerlést, a közbülső méreten az anyagot hőkezeljük és ezután ismét hidegen alakítjuk a kész méret eléréséig, ahol ismert módon egy végső hőkezelés során 110 001 irányítású textúrát alakítunk ki. A találmány szerinti eljárás során a vas-szilícium olvadékban célszerűen legalább 0,01% mangán van, és az egyéb szennyezők nem haladhatják meg a szokásos értéket. Az olvadékba adagolunk azonban ezenkívül igen kis mennyiségű, de kritikus hatású bór mikroötvözőt, mégpedig oly módon, hogy az olvadékban a nitrogén és bór aránya 1-15 : 1 legyen. Emellett az olvadékban jelenlevő mangán és kén ötvözök arányát is meghatározott értéken, nevezetesen mangán/kén = 2,1 értéken kell tartani. A találmány szerinti eljárás során a hideghengerlési lépések közötti, közbülső méreten alkalmazott hőkezelés igen jó mágneses tulajdonságokat eredményez. A találmány szerinti vas-szilícium ötvözetben előnyösen alkalmazható a szelén a kén egy része vagy teljes mennyisége helyett. A szelén a találmány szerinti ötvözetbe történő bevitele különböző módon történhet, célszerű megoldásnak bizonyult a kívánt mennyiséget az üstbe elemi formában vagy ferroszelén formában bevinni. A találmány szerinti ötvözetben a végső hőkezelés kezdetén célszerűen 5-25 ppm mennyiségű bór van jelen. Ezt a mennyiséget célszerű az olvadékba beadagolni. Mindazonáltal a kedvező hatás elérhető - amint azt említettük - 3-35 ppm mennyiségű bór jelenléte mellett. Ha az olvadék 3 ppm-nél kisebb mennyiségben tartalmaz bőrt, a találmány szerinti ötvözet által biztosított kedvező hatás nem jelentkezik, míg abban az esetben, ha 35 ppm-nél nagyobb mennyiségű bór adalékot alkalmazunk, az ötvözetnek olyan mennyiségben kellene nitrogént tartalmaznia, ami az olvasztás során már nem engedhető meg. Az olvadékban jelenlevő bór mennyisége jelentős mértékben eltérhet a melegen hengerelt anyagban található bór mennyiségétől, különösen ha a bort az olvasztás elején adagoljuk be, vagy ha a tuskót túlságosan hosszú ideig tartjuk magas hőmérsékleten. Elhanyagolható viszont a bórkiégés abban az esetben, ha a bór adalékot az öntőüstbe adagoljuk be, a meleghengerlést pedig elkezdjük, mihelyt a tuskó eléri a meleghengerléshez szükséges hőmérsékletet. A találmány szerinti eljárás során tehát elérhető, hogy az anyag a meleghengerlés és hideghengerlés után úgy érje el a készméretet, hogy bór, nitrogén, mangán és kén tartalma lényegében azonos legyen az üstbe beadagolt ötvöző mennyiségekkel. Ezenkívül elérhető egészen eltérő összetételű lemeztermék előállítása is. Igen fontos viszont, hogy az anyag összetétele, különösen az említett négy elem mennyisége és aránya a hideghengerlési lépések, valamint a közbülső és végső hőkezelés során az említett határokon belül maradjanak. A találmány szerinti eljárással előállított új ötvözet melegen hengerelt szalag formájában 2,2— -4,5% szilíciumot, mangánt és ként, valamint 3-35 ppm bőrt és 30-60 ppm nitrogént tartalmaz, ahol a mangán/kén arány kisebb, mint 2,1 és egy súlyegység borra 1-15 súlyegység nitrogén jut. A szokásos vas-szilícium ötvözetekben a bórtartalom elhanyagolható, „nedves” analízissel végzett mérések szerint 1 ppm alatt van. Ily módon a találmány szerinti mágneses vas-szilícium ötvözetben a bór mindenképpen ötvözőnek, illetve járulékos anyagnak tekinthető. A találmány szerint előállított vas-szilícium ötvözet mágneses permeabilitása 0,28 mm vastagságú szalagon, a hengerlés irányában mérve 1850—1920 Gauss, 10 Oersted-es mágnes tér esetén. Az anyag wattveszteségei ugyancsak kedvezőek, 0,52-0,6 Wp értékűek 15 000 Gauss-nál, és 0,67-0,77 Wp értékűek, 17 000 Gauss-nál (60 Hertz-en mérve). A találmány szerinti eljárással célszerűen 0,03% mangánt és 0,03% ként, valamint 0,03% karbont és a szokásos mennyiségű szennyezőket tartalmazó szilícium-acél állítható elő szalag, illetve lemez formájában. Ezek az anyagok villamos berendezésekben, például transzformátorokban, vagy motorokban alkalmazhatók. A fenti összetétel biztosítása és megfelelő bór adalékanyag bevitele, illetve a kívánt nitrogén bór arány betartása szükséges a találmány szerinti ötvözet kiindulási anyagául szolgáló tuskó előállításához. A tuskókat meleghengerlés előtt 1150-1250 °C hőmérsékletre melegítjük, és a meleghengerlést több szúrással végezzük, amíg a lemezek vastagsága 2,54 mm értéket el nem éri. Pácolás és izzítás után a lemezeket hidegen hengereljük közbülső méretre: 1,5 mm vastagságra, majd ismét hevítjük őket. Ezután történik a 0,28 mm-es (11 mii) végső vastagságra történő hideghengerlés. Az alakítás után az anyagot végső hőkezelésnek vetjük alá, amelynek során a dekarbonizálást és a textúrálást eredményező újrakristályosítás történik. Ezen hőkezelés során az anyagban levő bór adalék lényegében vagy teljes egészében eltávozik. A találmány további részleteit kiviteli példák segítségével ismertetjük. Megjegyezzük, hogy az ismertetett mennyiségek, illetve százalékok súly%-ban értendők, ha egyéb mértékegység nincs kiírva. A találmány szerinti eljárás és annak ismertetése során tuskó kifejezésen olyan testet értünk, amelyet bármely ismert fémolvasztás során előállított és megszilárdult anyagból nyerünk, beleértve a folyamatos öntéssel előállított hengertuskókat is. 1. példa Bázikus bélésű martin kemencében készített vas-szilícium ötvözetből 701 olvadékot készítettünk. Az olvadékba 5 ppm bőrt vittünk be ferrobór formájában. A bór beadagolását az öntőüstbe vé-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
