178414. lajstromszámú szabadalom • Készítmény tűzálló oxidbevonat kialakítására bórtartalmú szilicium acélon az izzító hőkezelés előtt
3 178414 4 legfeljebb 1,0 súly% rezet, legfeljebb 0,008 súly% alumíniumot és 100% vasat tartalmaznak. A bőr-tartalom rendszerint meghaladja a 0,0008 súly% értéket. A találmány szerinti bevonat felhasználásával olyan 5 acél állítható elő, amelynek permeabilitása 10 Oe-nél legalább 1870 G/Oe, de sok esetben még az 1930 G/Oe értéket is meghaladja, ugyanakkor magvesztesége 17 kgnál legfeljebb 1,545 W/kg. A találmány szerinti készítmény a szilícium-dioxidot egy, a szilícium-dioxidnál 1176,7 °C-ot meg nem haladó hőmérsékleten kevésbé stabil oxiddal kombinálva tartalmazza. Egy oxid meghatározásunk szerint akkor kevésbé stabil a szilícium-dioxidnál, ha a magas hőmér- 15 sékletű edzés során kialakuló feltételek mellett képződési szabad energiája a szilícium-dioxidénál kevésbé negatív. Mivel azonban ezeket a körülményeket nehéz meghatározni, a stabilitás meghatározására egy standard képződési szabad energia diagramot használha- 20 tunk. A borral gátolt szilícium acélok normalizálását viszonylag alacsony harmatpontú közegben végezzük, miután az alacsony harmatpont használata javítja az acél mágneses tulajdonságait. Magas harmatpontú közegben a bór-tartalmű szilícium acél bór-tartalma, 25 és ezáltal a bőr gátló hatása csökken. Ennek következtében romlanak a mágneses tulajdonságok. Ha alacsony harmatpontú gázban végzett végső normalizálást alkalmazunk, kialakul azonban egy kis oxigén-tartalmú héj (az oxigén oxidok, különösen szilicium-dioxid 30 formájában van jelen), és mivel ahhoz, hogy jó minőségű bázisos bevonat legyen kialakítható a felületen, szükség van bizonyos mennyiségű oxigénre, meg kell találni a héjba történő oxigén adagolás eszközét (oxidok, különösen szilíciumdioxid formájában). Erre 35 az egyik lehetőség, hogy valamely 1176,7 °C-ot meg nem haladó hőmérsékleten a szilícium-dioxidnál kevésbé stabil oxidot tartalmazó bevonaton keresztül oxigént adagolunk. Ilyen oxid beépítése lehetővé teszi jó minőségű bázisos bevonat kialakítását bórral gátolt szilícium acélokon, melyek széntelenítését —6,7— +43,3 °C, általában +4,4—1-29,4 °C harmatpontú gázban végezzük. A széntelenítés során használt atmoszféra mindig hidrogén-tartalmú és általában főkomponensekként hidrogént és nitrogént tartalmaz. 45 A végső normalizáláshoz különösen kívánatos a 760,0—843,3 °C hőmérséklet alkalmazása, miután a széntelenítés körülbelül 802 °C*on játszódik le a leghatásosabban. A hőntartás ideje rendszerint 10 másodperc—10 perc. A Si02-nál kevésbé stabil oxidoknak a fentiek értelmében 0,5—100 súlyrésznyi mennyiségben kell jelen lenniök. Különösen előnyös azonban a legalább 1 súlyrésznyi szint biztosítása. A maximális mennyiségek általában 30 súlyrész alattiak. Tipikus oxidok a mangán- és vasoxidok. Jelenlegi ismereteink alapján legelőnyösebb a Mn02 használata. A találmány szerinti készítmény alkalmazása szempontjából nem kritikus a bevonat felvitelének módja. A bevonat összetevőinek elkeverése vízzel és iszap alakjában történő felvitele, valamint az elektrolitikus 10 kialakítás egyaránt a találmány tárgykörébe tartozik. Ugyanígy az összetevőket alkalmazhatjuk együttesen vagy különálló rétegek formájában. Előnyös azonban, ha a bevonat legalább 0,2 súly% bőrt tartalmaz. A bór javítja az acél mágneses tulajdonságait. Tipikus bórforrások a bórsav, bórszeszkvioxid, ammóniumpentaborát és nátriumborát. A bevonatba beépíthető további gátló anyagok rendszerint a következő anyagok közül kerülnek ki: kén, kén-vegyületek, nitrogénvegyületek, szelén és szelén-vegyületek. Jellegzetes folyósítószer a lítiumoxid, nátriumoxid és más, a szakember számára ismert oxidok. Az elsődlegesen átkristályosított állapotban levő acélból és azon kialakított bevonatból álló rendszer szintén a találmány szerinti készítmény felhasználását szemlélteti. Az elsődlegesen átkristályosított acél vastagsága legfeljebb 0,051 cm, és az acél — a találmány szerint — alkalmas olyan szemcse-orientált szilícium acéllá való feldolgozásra, amelynek permeabilitása 10 0e-nél legalább 1870 G/Oe. Az elsődleges átkristályosodás a végső normalizálás során lép fel. A találmány néhány vonatkozását a következő példákkal szemléltetjük. 1. példa Két szilícium acélmintát (A és B minta) öntéssel és 40 azt követő ismert műveletekkel kockaél-orientációjú szilícium acéllá dolgozunk fel. Bár az egyes minták különböző gyártási adagokból származnak, kémiai összetételük, mint a következő I. táblázatból látható, igen hasonló. A minták feldolgozása a következő lépésekből állt: emelt hőmérsékleten néhány órán át végzett kilágyitás, meleg hengerlés 0,0203 cm névleges méret eléréséig, a meleg hengerelt szalag normalizálása megközelítőleg 50 949 °C hőmérsékleten, hideg hengerlés a végleges méret eléréséig, széntelenítés, a II. táblázat szerinti bevonat kialakítása és legfeljebb 1176,7 °C-on, hidrogénben végzett izzító hőkezelés a végső textúra kialakítása céljából. I. táblázat Minta Összetétel (súlyVi) c Mn s B N Sí Cu A1 Fe A 0,037 0,038 0,023 0,0014 0,0048 3,25 0,37 0,004 ad 100% B 0,029 0,040 0,020 0,0013 0,0048 3,13 0,27 0,003 ad 100% 2
