182304. lajstromszámú szabadalom • Eljárás texturált sziliciumacél előállítására
5 182304 6 gén mennyisége vizsgálataink szerint nem kritikus a másodlagosan rekrisztallizált termék mágneses tulajdonságainak vonatkozásában, de 20 térfogatszázalék nitrogénnek mindenképpen jelen kell lenni. Miközben a hőmérsékletet körülbelül 40—50 °C/óra sebességgel 5 emeljük, a másodlagos rekrísztallizáció, azaz a másodlagos szemcsenövekedés 950—1050 °C között játszódik le. Miután a rekrisztallizáció befejeződött, a nitrogén jelenlétére nincs tovább szükség, sőt a többi szokásos szennyezővel (például a karbonnal és kénnel) együtt ki- [10 fejezetten káros a kedvező mágneses tulajdonságok biztosítása szempontjából, minthogy ezek az elemek a szemcsehatár mozgást kifejezetten gátolják. Ezért az anyagot hőkezeljük, hogy ezeket az elemeket eltávolítsuk. A hőkezelést körülbelül 1175 °C-on végezzük, mintegy 3 15 órán át. Ezalatt a nem kívánatos elemek diffúzió útján eltávoznak a vas-szilícium ötvözetből. Különösen fontos, hogy a tisztító hőkezelés során csak hidrogént tartalmazó atmoszférát alkalmazzunk és a védőgáz ne tartalmazzon nidrogént. Találmányunk lényege éppen az, hogy alacsony szennyezőtartalmú (ez különösen a nitrogénre vonatkozik) készterméket tudunk elérni. A találmány további részleteit kiviteli példák segítségével ismertetjük. 1. példa Négy különböző adagot készítettünk laboratóriumi indukciós kemencében. Három adagot argon védőgáz alkalmazása mellett, a negyediket pedig nitrogén védőgázzal. Az adagok a vason kívül tartalmaztak 3,1 s% szilíciumot, 0,016 s°/a ként, valamint további, az első táblázatban felsorolt ötvözőelemeket. A táblázatban a N+ az oldott nitrogén mennyiségét mutatja (kiszámítását a korábban bemutatott módszer segítségével végeztük). I. táblázat Adag %c %Mn %Sn %Cu %Cr N ppm B ppm N+ ppm A 0,039 0,035 0,010 0,30 0,030 13 37 20 B 0,037 0,034 0,010 0,30 0,030 12 83 67 C 0,037 0,036 0,047 0,10 0,035 10 27 14 D 0,033 0,036 0,042 0,10 0,035 8 42 32 A tüskökből körülbelül 45 mm vastag szeleteket vágtunk és ezeket melegen hengereltük 1250 °C hőmérsékletről. A hengerlést hat fokozatban végeztük 2,3 mm vastagság eléréséig. Ezután az anyagot marattuk és hőkezeltük 950 °C hőmérsékleten oly módon, hogy a szalag 930 és 950 °C hőmérséklet között három percen át legyen. Ezután az alakítást hideg hengerléssel folytattuk. A hideg hengerlést közvetlenül kész méretre (körülbelül 0,3 mm) egy lépésben végeztük, majd az Epstein vizsgálathoz kialakított darabokat 21 °C harmatpontú hidrogénben dekarbonizáltuk, amíg a karbontartalom értéke 0,002 és 0,005 s°/0 közé csökkent. A szalagokat ezután magnéziumhidroxid bevonatréteggel láttuk el és néhány mintát borral adalékoltunk. Ezt híg bórsavas oldatban történő dörzsöléssel végeztük. Az így bevonattal ellátott szalagok közül a kontroll darabokat hagyományos módon hőkezeltük hidrogénben, amikor is 40 °C/óra sebességgel hevítettük az anya-30 got 800 °C-ról 1175 °C-ra és 1175 °C-on három órán át hidrogénben tartottuk. Ez alatt a karbon, nitrogén és a kén az anyagból eltávozhatott. A többi mintadarabot a találmány szerinti végső hőkezelésnek vetettük alá. Ezt 55 % nitrogénből és 45% hidrogénből álló atmoszférában végeztük. A hevítést 800 és 1050 °C között 40 °C/óra sebességgel végeztük, hogy megfelelő Goss-textúra alakuljon ki, majd a szalagot 1175 °C-ra hevítettük és három órán át hőntartást végeztünk a karbon, nitrogén és kén eltávolítása érdekében. A fenti módokon kezelt minták mágneses tulajdonságait a II. táblázatban mutatjuk be. Az 1. és 2. ábrán külön diagramon mutatjuk be a vizsgált mintadarabok mágneses permeabilitásának változását a bevonatréteg bértartalmának függvényében. Az 1. ábrán az A és B, a 2. ábrán a C és D jelű adagok-35 40 45 II. táblázat A bevonatrétegből hozzáférhető B maximális mennyisége (ppm) Adag Hőkezelő atmoszféra 0 12 24 36 I. II. I. II. I. II. I. II. A h2 1,77 2,308 1,75 2,301 2,09 2,171 A (N2-MI2)/H2 1,70 2,350 1,59 2,385 1,55 2,393 — — B h2 1,63 2,390 — — 1,49 2,427 1,44 2,443 B (N2+H2)/H2 1,69 2,332 — — 1,57 2,390 1,59 2,384 C h2 1,52 2,375 1,49 2,375 1,70 2,273 —---- ' C (N2+H2)/H2 1,54 2,354 1,52 2,386 1,44 2,420 — — ■ D h2 1,51 2,396 1,42 2,430 1,46 2,381--— D (N2+H2)/H2 1,51 2,406 1,46 2,425 1,45 2,406 — — I. vasveszteség 1,7 Tesla értéknél (VV/kg) II. permeabilitás 104/4 A/m értéknél (milliHenry/m) 3
