177534. lajstromszámú szabadalom • Eljárás extrudált sziliciumacélok előállítására
3 177534 4 ummal adalékolt szilíciumacélra vonatkozik, amelyben sem az alumínium sem az antimon nem a találmányunk szerinti összetételű acélban fejti ki hatását Számos egyéb publikáció foglalkozik viszont borral, mint inhibitorral adalékolt szilíciumacélokkal. Ilyenek például a 3,873 381, a 3 905 842, a 3 905 843, a 3 957 546 és a 4030950 számú USA szabadalmak, valamint 696964 sz. USA szabadalmi leírás, amely bőrt tartalmazó hőálló oxidbevonat készítéséről is említést tesz. Egyik szabadalom sem foglalkozik azonban az acélok végső hőkezelésének technológiájával. A jelen találmánnyal tehát olyan eljárás kidolgozása a célunk, amelynek segítségével a textúráit elektromágneses szilíciumacélok gyártási technológiája tökéletesíthető. A kitűzött feladatot úgy oldjuk meg, hogy a szilíciumacél előállítása során, amikoris 0,02—0,06 súly% karbont, 0,015—0,15 súly% mangánt, 0,005—0,05 súly% ként és/vagy szelént, 0,0006—0,008 súly%, előnyösen legalább 0,0008 súly% bórt, legfeljebb 0,01 súly% nitrogént, legfeljebb 1 súly% rezet, legfeljebb 0,005 súly% antimont, legfeljebb 0,009 súly% alumíniumot és 2,5—4 súly% szilíciumot tartalmazó fémolvadékot készítünk, a fémolvadékból tüsköt öntünk, a tuskókat melegen hengereljük, majd hideghengerlést végzünk egy lépésben vagy több lépésben közbülső normalizáló hőkezeléssel, azután dekarbonizáló hőkezelést végzünk, és olyan hőálló oxidbevonatot viszünk fel az anyagra, amely adott esetben bórt is tartalmaz, majd végül végső textúráié hőkezelést végzünk legfeljebb 1260 C°-on, a találmány szerint a végső textúráié hőkezelés során az anyagot 927 C°-ról 1038 C° hőmérsékletre hevítjük 16,7 C°/óránál kisebb sebességgel, majd legalább 1093 C°-on hőntartjuk, amíg a szennyezők, például kén, karbon és nitrogén eltávoznak az anyagból. A találmány szerinti eljárás során a 927 C°-ról 1030 C°-ra történő hevítés sebessége célszerűen kisebb, mint 13,9 C°/óra. A hűtési sebességet a találmány szerint célszerűen .úgy választjuk meg a fenti hőmérséklettartományban, hogy az izzítás izotermikus legyen. Ilyen izotermikus izzítás általában legalább 6 órát vesz igánybe. A találmány szerint célszerű a hevítést legalább 10 óráig végezni. A hőntartás ideje legalább 4 óra, de célszerű legalább 12 óra hőntartást végezni. Előnyösen a hőntartás ideje a 20 órát is meghaladhatja. A hőntartást hidrogént tartalmazó atmoszférában lehet végezni. A találmány szerinti eljárás alkalmazása során a hagyományos technológiák alkalmazhatók, például a már említett 3 873 381,3 905 842, 3 905 843, 3 957546 vagy 4030 950 számú szabadalmakban ismertetettek vagy a 696964 számú szabadalmi bejelentés szerinti. A találmány szerint az öntés célszerűen folyamatosan történik. A melegen hengerelt szalag hőkezelése elvégezhető ugyancsak a jelen eljárás keretein belül. Amint azt már korábban említettük, a találmány szerinti eljárás során végzett öntéskor a fémolvadékba nem adagolunk antimont és alumíniumot. Ugyanakkor azonban bórt az olvadék tartalmaz, még hozzá célszerűen legalább 0,0008 súly% mennyiségben. További bőr bevitelét lehet biztosítani, ha a hőálló oxidbevonat is tartalmaz bórt. A találmány szerint előállított szilíciumacélok általában legalább 23487,2-10 7 Henry/m permeabilitással rendelkeznek 10 Oe-nél. A találmány további részleteit kiviteli példák segítségével fogjuk ismertetni. 1. példa Szilíciumacél olvadékot készítettünk az alábbi összetétellel : karbon 0,03 súly% mangán 0,035 súly% kén 0,023 súly% bór 0,0012 súly% nitrogén 0,0053 súly% szilícium 3,08 súly% réz 0,35 súly% vas maradék. Látható, hogy a fenti összetételű olvadék sem alumíniumot sem antimont nem tartalmazott Ebből az olvadékból készítettünk a hagyományos módon Goss-textúráit szilíciumacélt. Az anyagot néhány órán át magas hőmérsékleten állni hagytuk, majd melegen hengereltük kb. 2 mm vastagságig. A melegen hengerelt szalagot normalizáltuk, majd hidegenhengereltük kb. 0,3 mm vastagságra. Ezután dekarbonizáló hőkezelést végeztünk, és ezután bórt tartalmazó hőálló oxidbevonatot vittünk fel az anyagra. A végső textúráié hőkezelést az alábbi módon végeztük. Négy próbadarab hőntartását végeztük el 1093 C°-ot meghaladó hőmérsékleten 20 órát meghaladó hőntartási idővel. Az „A” és „B” jelű mintákat 927 C°-ról 1038 C°-ra 27,8 C°/óra sebességgel hevítettük fel. Az A’ és B’ jelű próbadarabokat 13,9 C /óra sebességgel hevítettük. Az A' és B' jelű próbadarabok hőkezelését a találmány szerint végeztük. Az A és A’ minták ugyanabból a tekercsből származtak, mint a B és B' minták. Valamennyi próbadarabon permeabilitás és vasveszteség vizsgálatot végeztünk. Az eredményeket az alábbiakban tüntetjük fel. 1. táblázat Minta Permeabilitás (H/m) Vasveszteség (W'kg) A 2368,8-10 ' 1,57 A’ 24052,4-10 7 1,52 B 23 864 -10 7 1,55 B’ 24065-10 7 1,46 A fenti adatokból nyilvánvalóan látszik a találmány szerinti hevítési ciklus előnyös hatása. Mind a permeabilitás, mind a vasveszteség értékei jelentős mértékben javultak ennek hatására. A találmány szerinti hőkezelt A' és B' minták peremeabilitási értékei 24052.4-10 7 és 24065-10~7 H/m voltak, míg a hagyományos módon kezelt A és B minták permeabilítási értékei 2368,8-10 7 és 23 864-10 7 H/m voltak. Hasonló módon a vasveszteségek értékei is kedvezőbbek az A' és B' mintáknál, minthogy a hagyományos kezelésnél elért 1,57 és 1,55 értékek helyett 1,52 és 1,46 értékeket kaptunk. 2. példa Ismét szilíciumacél olvadékot készítettünk és azt az 1. példában ismertetett módon alakítottuk. A végső textúráié hőkezelést a következőképpen végeztük. Valamennyi adagból két mintát hevítettünk 1180 C° hőmérsékletre és ott 20 órán át hőntartottuk őket. Valamennyi adagból egy-egy mintát 1180 C°-ra hevítettünk 27,8 C°/ófa sebességgel. Ezek a minták az A csoportba 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
