158503. lajstromszámú szabadalom • Hidegen hengerelt kockatexturás transzformátorszalag és lemez, valamint eljárás annak előállítására
3 c) A hidegen hengerelt kockatexturás transzformátorszalagokkal olyan mágneses tulajdonságok is elérhetők, amelyek egyenértékűek a 45%os vas-nikkel ötvözetekével (pl. Permalloy B), ugyanakkor azonban indukciójuk messze felülmúlja a vas-nikkel ötvözetekkel elérhető értékeket. A kockatexturás szalag és lemez előállítására az alábbi főbb eljárások ismertek: • a) A 2,0—4,0% Si-ot, vagy a Si egy része helyett alumíniumot tartalmazó olyan ötvözetet, amelybe még 0,05—0,3% mangánt és kevés nikkelt is lehet ötvözni, kb. 3,0 mm vastagságig melegen hengerlik, ezután 3—5 közbeiktatott lágyítással 0,04—0,20 mm-ig hidegen hengerlik, és végül hosszú ideig (legalább 24 órán át) 1200— 1300 C°-on —50 C alatti harmatpontú száraz hidrogénben hőkezelik. b) A 432 566 sz. svájci szabadalmi leírásban ismertetett eljárás szerint a Siemens—Martin kemencében szokásos összetétellel, de zárványszegény kivitelben gyártott melegen hengerelt transzformátoracélt 760—982 C° hőmérsékletű fekete lágyításnak vetik alá, majd pácolás után 55—80° o-os redukcióval hidegen hengerlik, 1288 C°-ig terjedő hőmérsékleten közbenső lágyítást végeznek, utána 75—90%-os redukciójú ismételt hideghengerlést alkalmaznak, és 704—927 C°-os közbenső hőntartás után 1038— 1260 C°-on végzik a véghőkezelést hidrogénben. c) Ismeretes, hogy a kockatextura tökéletesebbé tehető, ha a végső hőkezelés során a szalag közelében nikkel-ötvözeteket vagy nikkeltartalmú kerámiai anyagot helyeznek el. d) A kockatextura képződését az is elősegíti, ha az utolsó két közbenső lágyítást 1100 C° és 1300 C° közötti hőmérsékleten végzik. e) Ugyancsak kedvezően befolyásolja kockatextura kialakulását, ha bizonyos körülmények betartása mellett a végső hőkezelés során kis mennyiségű kénhidrogént visznek be a gázatmoszférába. f) Ismeretes, hogy megfelelő módszerekkel irányítottan kristályosított öntecsből kiindulva, célszerűen megválasztott meleghengerlés, majd azt köviető hőkezelés és közbenső kezelésekkel végzett hidegíhengerlés után kockatexturás transztformátoTszaiag állíttató elő, ha a végső hőkezelés után száraz hidrogén-atmoszférát vagy vákuumot alkalmaznak. g) Kockatexturás szalagot lehet kapni, ha Goss-texturás kész szalagot közbeiktatott lágyítással két lépcsőben tovább hengerelnek, majd a fentebb a) alatt ismertetett végső hőkezelést alkalmazzák. h) Ismeretes, hogy a lemez síkjában az eredeti hengerlés irányához viszonyítva 45°-os vagy 90°-os irányú hengerléssel is előállítható kockatexturás szilícium-vas szalag. i) Végül a 215 452 sz. osztrák szabadalmi leírás alapján ismeretes, hogy egy kockatexturás szalag minőségét (textúráját és mágneses tulaj-4 donságait) tovább lehet javítani azáltal, hogy egyszeri vagy többszörös szúrással 50—90%-os hideghengerlést végeznek, több szúrás esetén közbenső hőkezelés beiktatásával, majd 850 C° 5 fölött, célszerűen 1100 C° fölött hidrogenes védőgázban vagy vákuumban végzik a véghőkezelést. Az összes ismert eljárás közös hátránya, hogy 10 mind a gyártástechnológia rendkívül pontos betartását igényli. Kis eltérés a hengerlési rendszerben (az alakítások száma, egyes alakítások mértéke) vagy a közbeeső hőkezeléskor, vagy csekély változás a szennyező-tartalomban, lénye-15 gesen befolyásolja a kockatextura keletkezését. Az ismert eljárások további hátránya, hogy azonos mértékű kockatexturás irányítottság esetén is eltérő mágneses tulajdonságokat eredményezhetnek. Ezért az ismert eljárásokkal igen nehéz 2Q feladat ipari méretekben gyártani kockatexturás transzformátorszalagot. A találmány célja az ismert megoldások legkomolyabb hátrányainak kiküszöbölésével olyan 2g eljárás biztosítása, amely egyszerű, olcsó és tömeggyártásra alkalmas módon biztosítja kockatexturás transzformátorszalag és- lemez gyártását. -. A találmány az alábbi felismeréseken alapszik: 1. A legfeljebb 4 súly% Si-ot tartalmazó acélhoz bizonyos mennyiségű galliumot ötvözve, , kedvezően megváltoznak a vas-szilícium ötvözetek mágneses tulajdonságai, nagymértékben fokozódik a kockatextura-képződés, de ugyanakkor az anyag kevésbé lesz érzékeny a hengerlési és hőkezelési technológia eltéréseire. 40 A gallium-ötvözés számos kedvező hatást eredményez: a) Lecsökkenti a primer rekrisztallizáció hőmérsékletét. b) A primer rekrisztallizáció közben nagyobb számban képződnek kockatexturás irányítottságú szemcsék, aminek eredményeként a szekunder rekrisztallizáció alacsonyabb hőmérsékleten végezhető, és így egyenletesebb és finomabb 50 lesz a szemcseméret. Mindez a mágneses tulajdonságok javulását eredményezi, és a kockatexturás irányítottságú szemcsék mennyisége eléri a 80—90%-ot. 55 c) A fémben oldott gallium-nyomok a vákuumban végzett végső hőkezelés közben jelentősen módosítják a kristályfelület- és a kristályhatár-energiát, ill. ezek értékeit a kockatextura kéoződése szempontjából kedvező irányban be-60 folyásolják. d) A végső hőkezelés időtartamának változtatása és adott esetben lehűlés közben mágnestér alkalmazása révén tág határok között teszi lehetővé a kockatexturás szalag kezdő és maxi-65 malis permeabilitása viszonyának beállítását. 2
