171268. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szemcseorientált, (110) (001) irányítású szemcséket tartalmazó vasszilicium lemez előállítására

5 171268 6 a vas-szilícium ötvözetben. Tapasztalataink szerint azonban a legelőnyösebb megoldás ferrobórnak az öntőüstbe történő beadagolása. A találmány szerinti eljárás nagy előnye, hogy igen jó szemcseorientációval rendelkező nagy permeabilitású vas-szilícium lemezek előállítását biztosítja, a hagyományos eljárásnál egyszerűbb és olcsóbb technológiával. A találmány szerinti eljárással előállított mágneses szalag hengerlési irányban mért tipikus permeabilitási értékei (10 oerstedes mágneses térben mérve) 1850— 1900. Az anyag wattveszteségei ugyanakkor kisebbek 1 W/p értéknél 15 000 gaussnál 0,5 mm vastag anyagra, illetve 0,6 W/p értéknél 0,28 mm vastag anyagra vonatkozóan. Az előállított anyagot szalag vagy lemez formában transzformátorokban, motorokban és egyéb villamos berendezésekben lehet alkalmazni. Az anyagot a gyártás során az említett szilícium-, kén-, mangán-, bór- és nitrogéntartalommal rendelkező olvadékból öntjük, meleghengereljük, pácoljuk, izzítjuk és legalább 50%-os, előnyösen 85—90%-os redukcióval hideghengereljük. Ezután végezzük el a szokásos dekarbonizáló és újrakristályosító hőkezelést, amelynek során kialakul a kívánt rekrisztallizációs Goss-textúra. A végső hőkezelés során a bór, amely nitrogénnel, valamint a kénnel együtt a szekunder rekrisztallizációt, és ezzel a hőkezelés során kialakuló textúrát különösen kedvezően befolyásolja, az ötvözetből csaknem teljesen eltűnik. A találmány további részleteit kiviteli példák segítségével mutatjuk be. 1. példa Indukciós kemencében elektrolitvasból és 98 súly% ferroszilíciumból álló adagot olvasztunk. Az olvasztást argon védőgázban végeztük, és az alábbi összetételű olvadékot nyertük: szilícium 3,1 súly% szén 0,025 súly°/o réz 0,1 súly7„ króm 0,03 súly°/0 mangán 0,003 súly7„ kén 0,007 súly7„ nitrogén 0,0045 súly% bór max. 1 ppm vas maradék A fenti, valamint a továbbiakban ismertetendő adagok megmunkálása során az ötvözet nitrogéntartalma 30 és 60 ppm között változott, azaz a fent megadott érték átlagérték. Az olvadékból 22,7 kg-os (50 pound) tuskókat öntöttünk és a tuskókból 44 mm (1,75 inch) vastagságú szeleteket vágtunk. Ezeket 1225 Cc-ról melegen hengereltük. A meleghengerlést hat szúrással újrahevítés nélkül végeztük 2,3 mm (90 mii) vastagságig. A kapott szalagokat pácolással revétlenítettük, majd 3 percen át hidrogénatmoszférában (harmatpont: 0 C°)900 C°-on tartottuk. Ezután a szalagokat hideghengerléssel alakítottuk tovább 0,5 mm (20,5 mii) végső méretre. A kész szalagokból 30 X 305 mm méretű mintákat készítettünk Epstein-vizsgálatokhoz. Ezeket 800 C°-on hidrogénatmoszférában (harmatpont: 0 C°) három perces izzítással dekarbonizáltuk, majd alumíniumporral enyhén beszórva elkészítettük a próbacsomagokat. A kész próbacsomagokat 1000 C°-on argonban izzítottuk egy órán át. Ezt követően hidrogénben végeztünk izzítást 1020 C°-on 3 órán át. A kapott termékek mágneses permeabilitása 10 oerstedes mágneses térben mérve 1522 volt. A wattveszteség 15 000 gaussnál mérve 1297 milliwatt/pound (mwpp) volt. 2. példa Az 1. példában ismertetett összetételű olvadékot állítottunk elő az ismertetett módon. Az olvadékhoz 5 ppm mennyiségű bóradalékot adtunk közvetlenül az öntés előtt. A beadagolás ferrobór formájában történt. A 0,5 mm (20,5 mii) vastagságú késztermék permeabilitása 10 oerstednél 1849, wattvesztesége 15 000 gaussnál 913 milliwatt/pound volt. 3. példa Szalagot állítottunk elő a 2. példában ismertetett összetételben és technológiával. A különbség csupán annyi volt, hogy a hideghengerlést első lépésben 0,45 mm (18,2 mii) vastagságra végeztük. A szalagot dekarbonizálás után 700 C°-ra hevítettük nagy sebességgel, majd 50 C°/óra sebességgel argonban tovább melegítettük 1020 C°-ig. Ezen á hőmérsékleten tartottuk az anyagot 3 órán át hidrogénatmoszférában. A késztermék permeabilitása 10 oerstednél 1882 volt, a wattveszteség értéke 15 000 gaussnál 818 mwpp volt. 4. példa Ismét olvadékot állítottunk elő az 1. példában ismertetett módon. Az olvadék összetétele azonos volt az 1. példában ismertetettel, a kéntartalom azonban 0,007% 45 helyett 0,011% volt. Az olvadékhoz öntés előtt 3,1 ppm bórt adagoltunk, a 2. példában ismertetett módon. A meleghengerlést 1175 C°-ról végeztük, és az alakítási technológia megegyezett az 1. példában ismertetettel. A készméret 0,29 mm/11,3 mii)volt. A kész szalagokból mintá-50 kat készítettünk wattveszteség méréséhez és azokat az 1. példában ismertetett módon dekarbonizáltuk, és mintacsomagokká raktuk össze. A csomagokat ezután nagy sebességgel 800 C°-ra hevítettük, majd innen 50 C°/óra sebességgel nitrogénatmoszférában 1050 C°-ig melegí-55 tettük. Végül az anyagot két órán át tartottuk 1150 C°-on hidrogénatmoszférában. A késztermék mágneses permeabilitása 10 oerstednél 1888 értékű volt. A wattveszteség értéke 15 000 gaussnál 549 mwpp, 17 000 gaussnál 701 mwpp volt. 60 A mangán, amint már említettük, az acélok elkerülhetetlen szennyező eleme. A jelenlegi gyakorlatban alkalmazott acélgyártási technológiával az elérhető legalacsonyabb érték gyakorlatilag 0,03%. A további példákkal 65 a mangán és kén hatását illusztráljuk. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3