177279. lajstromszámú szabadalom • Eljárás goss-texturával ellátott, bórral adalékolt sziliciumacél előállítására
3 177279 4 neses tulajdonságokat rontja. Ha viszont a szokásosnál erősebben oxidáló atmoszféra alkalmazása lehetséges, a dekarbonizáció lényegesen hatékonyabb és sokkal jobb minőségű felületi bevonóréteg állítható elő. Az oxid formájában jelenlévő csekély oxigénmennyiség kifejezetten kedvező olyan szempontból, hogy a felületet alkalmassá teszi a legkülönbözőbb bevonatok felhordására (lásd például a 4030950 számú USA szabadalmi leírást). A találmány további részleteit kiviteli példákon, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a borral adalékolt szilíciumacél permeabilitását mutatja a végső hőkezelés során alkalmazott hevítési sebesség függvényében,a 2. ábra pedig a vasveszteségeket mutatja ugyancsak a hevítési sebesség függvényében. Mint mondottuk, a borral adalékolt textúráit szilíciumacéloknak a találmány szerint történő előállítása során a hagyományos technológia alkalmazható. Hagyományos technológián ez esetben a borral adalékolt szilíciumacélok előállításakor alkalmazott technológiát értjük. Az olvadék öntése történhet tetszőleges módon, akár folyamatos öntőberendezéssel is. Alkalmazható az eljárás során hőkezelés a meleghengerlés után is, jóllehet, előnyösebb az anyagot a meleghengerlés után közvetlenül hidegen hengerelni legalább 0,5 mm vastagságra anélkül, hogy közbülső hőkezelést alkalmaznánk. A meleghengerlést általában 1,2—3 mm vastagságig végezzük. Az öntéshez alkalmazott olvadék általában 0,02 - 0,06 súly",, szenet, 0,015—0,15 súly% mangánt, 0,01- 0,05 súly0,, ként és/vagy szelént, 0,0006—0.008 súly% bőrt, legfeljebb 0,01 súly% nitrogént, 2,5 —4 súly% szilíciumot, legfeljebb 1 súly% rezet, legfeljebb 0,008 súly% alumíniumot és vasat tartalmaz. Ez az összetétel előnyösen alkalmazható a találmány szerinti eljárásban. A bórtartalom előnyösen mintegy 0,0008 súly%. A végső hőkezelés előtt alkalmazott oxidbázisú bevonat általában legalább 50 % magnézíumoxidot tartalmaz. A fenti feltételek mellett a találmány szerinti eljárással olyan acél állítható elő, amelynek mágneses permeabilitása lÓ*/4jt Am 1 térerősségnél legalább 2,35x 10 5 Hm ‘. Általában a találmány szerint előállított acélok permeabilitása meghaladja a 2,375x10 -3 Hm-' értéket 104/4jt Am 1 térerősségnél, a vasveszteség pedig legfeljebb 1,4 W/kg 1,7 T és 60 herz mellett. A találmány szerinti acél előállítása során a hidegen hengerelt anyagot 704 és 843 C (1300 és 1550 F") hőmérséklet között rekrisztallizáljuk. A rekrisztallizáló hőkezelés előnyös hőmérséklettartománya 760 és 816 C (1400 és 1500 F) között van. Az újrakristályosodás semmiképpen sem játszódik le 704 C (1300 F’) alatt. A dekarbocizálás legelőnyösebben 843 C (1550 F ) fölött végezhető el. Mint mondottuk, a találmány szerint a hevítési sebesség legalább 833 C /perc (1500 F /perc). Általában célszerű a hevítési sebességet 1111 C’/perc (2000 F /perc) értéknél magasabban tartani. Az optimális hevítési sebességtartomány általában 1111 és 2778 C'/perc (2000 és 5000 F /perc) hőmérséklet között van. A hőkezelés ideje legalább 30 másodperc, előnyösen több, mint 60 másodperc. A hőkezelést általában 60 és 120 másodperc közötti időtartamig végezzük. A hőkezelés során alkalmazott hidrogéntartalmú közeg lehet tiszta hidrogén vagy nitrogénnel kevert hidrogén. A kísérletek során igen jól alkalmazhatónak bizonyult 80% nitrogént és 20% hidrogént tartalmazó gázkeverék. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Az alkalmazott közeg harmatpontja általában 21 és 52 C (70 és 125 F ) között volt. A továbbiakban példákat mutatunk be a találmány szerinti eljárás foganatosítására. Tizennyolc tekercs hidegen hengerelt szilíciumacélt hőkezeltünk 802 C° (1475 Fn) hőmérsékleten ellenállás fűtésű harangkemencében. Az alkalmazott védőgáz 80% nitrogént és 20% hidrogént tartalmazott, harmatpontja 49 C (120 F”) volt. A tekercsek közül hármat 556 C /perc (1000 F' /perc) sebességgel hevítettünk 802 C (1475 F’) hőmérsékletre és 60 másodpercig ezen a hőmérsékleten izzítottuk őket. Másik három tekercset ugyanilyen sebességgel hevítettünk és 90 másodpercig izzítottuk őket. További három tekercset tartalmazó csoportot 1667 és 2778 C’/perc (3000 és 5000 F'Vperc) sebességgel hevítettünk az említett hőmérsékletre, és 60, illetve- 90 másodpercig tartottuk azon. Az ismertetett módon hőkezelt tekercseket magnéziumoxidot és 0,75 súly",, bőrt tartalmazó bevonattal láttuk el és texturáló hőkezelést végeztünk 1177 C-nál (2150 F°-nál) magasabb hőmérsékleten. Valamennyi tekercsből készítettünk mintákat és megvizsgáltuk az anyagok mágneses permeabilitását 1074;t Am 1 térerősségnél, valamint a vasveszteségeket 1,7 T értéknél. Az egyes szalagokra kapott átlagos értékeket átszámítottuk a kötegelt Epstein méréseknek megfelelő értékekre (g) az alábbi összefüggések szerint:-nél + (i kötegelt [Hm ’] értéke 104/47t Am = g szalag [Hm1] érték 104/4tu Am" +24x4jtx lO“’ és vasveszteség (kötegelt) értéke 1,7 T-nél [W/kg] = vasves/teség (s/aiag) értéke 1.7 T-nél+0,28 [W/kg] _ _ A mágneses perméabilités és a vasveszteség értékeinek változását a hevítési sebesség függvényében az 1. és 2. ábrán mutatjuk be. Az 1. és 2. ábrán jól látható, hogy a mágneses tulajdonságok rohamosan javulnak, ha a hevítési sebesség értékét a hagyományos 538 C'/perc (1000 F“/perc) értékről magasabb értékek felé növeljük. A permeabilitás értéke, ez esetben növekszik, a vasveszteségek pedig csökkennek. A találmány szerinti eljárás során a hidegen hengerelt szalagokat néhány órán át melegen pácoltuk. A meleghengerlést általában 2 mm vastagságig végeztük, 949 C ( 1740 F“) hőmérsékleten normalizáltunk és a hideghengerlést 0,3 mm vastagságig végeztük. Az olvadék összetétele a szalagok előállítása során az alábbi volt : Szén Mangán Kén Bőr Nitrogén Szilícium Réz Alumínium Vas 0,043 súly% 0,035 súly“,, 0,02 súly% 0,0009 súiy% 0,0049 súly% 3,24 súly% 0,34 súly% 0,004 súly% maradék. Az elmondottakból látható, hogy a borral adalékolt szilíciumacélok előállítása során jelentős mértékben javíthatók a mágneses tulajdonságok, ha a végső hőkezeléskor a hevítést a találmány szerint végezzük. Nyilvánvaló, hogy a bemutatott néhány példa csupán a megoldások egy kis részét jelenti és az eljárás számos egyéb módon is megvalósítható. ?
