181650. lajstromszámú szabadalom • Szeparálószer texturált sziliciumacél szalagok hőkezelésére
3 181650 4 összefoglalva, a jelenleg ismeretes és alkalmazott szeparálószerek az alábbi funkciók ellátására képesek: — megakadályozzák a hőkezelendő szalag rétegeinek összetapadását a tokos kemencékben végzett hőkezelés során; — megkönnyítik a redukáló atmoszféra áramlását a szalag egyes rétegei között; — reakcióba lépnek az anyagból kilépő kénnel; — a szalagon védő bevonatot alkotnak; — villamos szigetelőréteget hoznak létre a szalagon; — a szalagon olyan bevonatot alakítanak ki, amely a szalag bizonyos fokú feszítését eredményezi; — megfelelő alapozóréteget képeznek a későbbiekben felvitt villamos szigetelőréteg számára. Természetesen az ismert szeparálószerek túlnyomó többsége nem biztosítja egyidejűleg a felsorolt hatásokat, hanem azok kisebb vagy nagyobb részét. így jelenleg is kiterjedt kutatások folynak, hogy minél komplexebb és kedvezőbb hatású szeparálószereket lehessen létrehozni, amelyek segítségével a textúráit szilíciumacél szalagok végső lágyító hőkezelése egyszerűbben, rövidebben és olcsóbban elvégezhető legyen, és emellett a késztermék ferromágneses tulajdonságai is javíthatók legyenek. A jelen találmányunk célja is az, hogy olyan szeparálószert alakítsunk ki, amely csökkenti a textúráit szilíciumacélok végső hőkezelésének idejét és költségét, és ezzel egyidejűleg javítja a késztermék villamos és mágneses tulajdonságait. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy a szeparálószer tartalmaz legalább egy ritkaföldfémoxidot és/vagy legalább egy olyan földfémvegyületet, amely hőbomlás eredményeként oxidot ad, és/vagy szilikátokat. Az alkalmazott szeparálószerben lévő ritkaföldfémoxidok a teljes súly 5—30%-át teszik ki, és a szilíciumtartalom célszerűen 5—45% között van. Az alkalmazott ritkaföldfémoxidok szemcsenagysága célszerűen kisebb, mint a 325-ös szita szemnyílás és 35-55%uk szemcsenagysága nagyobb, mint az 500-as szitanyílás. A ritkaföldfémoxidok mennyisége a szeparálószerben célszerűen 0,8—7%. A találmány szerinti szeparálószerrel végzett vizsgálatok azt a meglepő eredményt mutatták, hogy a fenti összetétel következtében a lágymágneses textúráit szilíciumacélok végső hőkezelése során különleges előnyök biztosíthatók. Az első jelentős előny, hogy a hőkezelt szalagok felületi minősége jelentős mértékben javul. A vizsgálatok kezdeti stádiumában apró felületi hibákat véltünk felfedezni a hőkezelt anyagon, és ezeket zárványoknak gondoltuk. Ezek alaposabb vizsgálata során azonban kitűnt, hogy ezek tulajdonképpen apró ütegek, amelyek üvegfilmmel vannak kitöltve így az üvegfilm a szalag felületi hibáit eltünteti. A hőkezelés során fokozni lehetett a kéntelenítő és nitrideltávolító hatást, azaz rövidítem lehetett a végső hőkezelés különösen hosszú időtartamát eredményező folyamatokat. A fentieken túlmenően növekedett a szalag bevonatrétegének felületi ellenállása és maga a szeparálószer is jobban tapadt az anyaghoz. A találmány szerinti szeparálószer alkalmazása következtében fokozni lehetett a bevonatréteg előfeszítő hatását a szalagra, minthogy a hőkezelendő anyag és a bevonatréteg hőtágulási együtthatója különböző. Megállapítható volt, hogy egy adott szalagtípusra vonatkoztatva a felületi minőség javítása fokozta a feszítéssel szembem érzékenységet A szalagban kialakuló feszültség viszont igen kedvező magnetostrikciós értékeket eredményez. A fentiek következtében a találmány szerinti megoldás alkalmazásakor elhagyható az eddig szükségesnek tartott járulékos borítóréteg felhordása az előfeszítés érdekében és ugyancsak elhagyható a szigetelő üvegréteg is, amelyet eddig rendkívül fontosnak tartottak. A találmány további részleteit kiviteli példákon, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az la. ábra olyan hőkezelt szalag felületi rétegét mútatja metszetben, amelyet kizárólag magnéziumoxidot tartalmazó szeparálószerrel kezeltek (1000-szeres nagyítás), az lb. ábra olyan szalag felületi rétegének metszete 1000-szeres nagyításban, amelynek hőkezelésénél a találmány szerinti szeparálószert alkalmaztuk, az le. ábra olyan szalag felületi rétegének metszete, 1000-szeres nagyításban, amelynél a találmány szerinti szeparálószer egy másik kiviteli alakját alkalmaztuk, a 2. ábra az lb. és le. ábrákon bemutatott szalagokon mért magnetostrikciós görbék, a 3a. ábra az lb. ábrán bemutatott szalagból készült mintán mért mágnesezési görbe, a 3b. ábra az le. ábrán bemutatott szalagon mért mágnesezési görbe, a 4. ábra a feszültség hatását mutatja a vasveszteségekre, az 5. ábra a kéntelenítés diagramja és a 6. ábra a nitrid-eltávolítási diagram. A találmány szerinti szeparálószer tulajdonságainak vizsgálata érdekében egy tekercs textúráit szilíciumacélból párhuzamos csíkokat vágtunk ki, közvetlenül a hideghengerlés után. A vizsgált szilíciumacél 2,93% szilíciumot tartalmazott. Ezzel a vizsgálati módszerrel biztosítottuk, hogy a vizsgálandó szalagrészek lehetőleg azonosak és homogén eloszlásúak legyenek. Az előállított 400 m hosszú 5 db acélszalagot az alábbi bevonatokkal láttuk el: O jelű szalag — MgO A jelű szalag — MgO+Mn02 (MgO/Mn02 = 95/5) B jelű szalag — MgO+Mn02 + B203 C jelű szalag — MgO + ritkaföldfém-oxid (10 súly%) D jelű szalag— MgO+ritkaföldfém-óxid (10súly%)+nátriumszilikát (10 súly%). Az O jelű szalagot kontrollszalagként használtuk, és a hagyományos magnéziumoxid borítással láttuk el. Az A és B jelű szalagok alkották a referenciaszalagokat, míg a C és D jelű szalagok a találmány szerinti szeparálószerrel voltak hőkezelve. Az la. ábrán látható metszet a magnéziumoxid szeparálószerrel hőkezelt, O jelű szalag felületét mutatja. Az lb. és le. ábrákon látható metszetek az A és C jelű szalagok felületét mutatják. A különböző módon hőkezelt szalagok felületeinek különbségei a bemutatott ábrákon jól láthatók. A szétvágott szalagból kialakított öt csík különböző helyeiről vett minták alapos tanulmányozása után az derült ki, hogy az O jelű szalag felülete teljes hossza mentén többé-kevésbé egyenletes volt, amint az la. ábra mutatja. Ugyanakkor az A, illetve B jelű szalagok felülete, amely a hagyományos szeparálószerrel volt bevonva, meglehetősen egyenetlen volt. Akadtak tehát az A és B szalagból kivett minták közül olyanok, amelyek az lb. ábrán bemutatottnál durvább felülettel rendelkeztek, és olyanok is, amelyek felülete simább volt annál. Ugyanakkor a C és D jelű szalagok felülete gyakorlatilag teljesen hibamentes volt. A 2. és a 3. ábrákon bemutatott magnetostrikciós, illetve mágnesezési görbék is egyértelműen szemléltetik az lb. ábrán bemutatott szalag és az le. ábrán bemutatott szalag közötti különbséget, amely a felületi minőség változásának köszönhetők. A 2. ábrán az a és a' görbék az A jelű szalaghoz, a b és b' görbék a C jelű szalaghoz tartoznak. Abésb' görbékből jól 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
