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(11) |
EP 4 200 449 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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13.11.2024 Patentblatt 2024/46 |
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Anmeldetag: 18.08.2021 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/AT2021/060288 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2022/036382 (24.02.2022 Gazette 2022/08) |
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VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES ELEKTROBANDS
METHOD FOR PRODUCING AN ELECTRICAL STEEL SHEET
MÉTHODE DE PRODUCTION D'UNE TÔLE D'ACIER ÉLECTRIQUE
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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Priorität: |
20.08.2020 AT 507032020
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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28.06.2023 Patentblatt 2023/26 |
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Patentinhaber: NanoNeal Technologies GmbH |
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4040 Linz (AT) |
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Erfinder: |
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- DORFBAUER, Christian
4040 Linz (AT)
- KREUZEDER, Marius
3100 St. Pölten (AT)
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Vertreter: Burger, Hannes |
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Anwälte Burger & Partner
Rechtsanwalt GmbH
Rosenauerweg 16 4580 Windischgarsten 4580 Windischgarsten (AT) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 2 862 946 JP-A- H01 234 524 JP-A- H09 302 413
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EP-A1- 2 960 348 JP-A- H01 234 525 JP-A- S61 119 620
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung eines siliziumhaltigen, kaltgewalzten
Stahlblechs mit einer thermischen Behandlung zur Herstellung eines nicht-kornorientierten
Elektrobands entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Für eine Vielzahl von elektrotechnischen bzw. elektromagnetischen Anwendungen sind
Stahlbleche von Eisen-Silizium-Legierungen mit einem hohen Siliziumanteil, insbesondere
mit einem Siliziumanteil von mehr als 1,5 % Gew. von großem Interesse. Solche üblicherweise
als Elektroblech oder Elektroband bezeichneten Stahlbleche weisen eine höhere Sättigungsmagnetisierung
in Kombination mit höheren Werten des elektrischen Widerstands auf und bieten daher
den Vorteil von geringeren magnetischen Verlusten, insbesondere bei Anwendungen bei
höheren Frequenzen.
[0003] Zu der Herstellung solcher Elektrobleche werden zunächst nach dem Erschmelzen der
Stahllegierungen die Schmelzen zu sogenannten Brammen vergossen. Aus diesem Vormaterial
werden in einem Warmwalzprozess zunächst sogenannte Warmbänder hergestellt. Dazu ist
- im Falle einer zwischenzeitlichen Abkühlung des Vormaterials - ein Wiedererwärmen
und Entzundern der Oberflächen zur Beseitigung von zurückgebliebenen Oxydschichten
erforderlich. Dies erfolgt in der Regel durch eine als Beizen durchgeführte, chemische
Oberflächenbehandlung. Die erhaltenen Warmbänder werden dann zu einem Kaltband gewalzt.
Schließlich erfolgt eine Wärmebehandlung der Bänder in Glühöfen, wobei durch den Glühprozess
die Ausbildung einer die erwünschten Eigenschaften begünstigenden, kristallinen Struktur
erzielt wird.
[0004] In Zwischenetappen der Bearbeitung solcher Stahlbänder zu Elektroblechen werden die
Bänder zu Rollen, sogenannten Coils, aufgewickelt. Um den Herstellungsprozess in einem
kontinuierlichen Verfahren durchführen zu können, sind in den dafür vorgesehenen Fertigungsanlagen
Zwischenstationen, in denen die Rollen abgewickelt und die Enden der hintereinander
angelieferten Rollen miteinander verschweißt werden, vorgesehen. Andererseits ist
am Ausgang der Fertigungsanlagen ein Zerschneiden der kontinuierlichen Bänder und
ein Wiederaufwickeln zu Rollen vorgesehen.
[0005] Die
JP S61-119620 A beschreibt ein Glühverfahren für ein auf 0,15 bis 0,6 mm Wandstärke kaltgewalztes
Band aus nicht-kornorientiertem Siliziumstahl mit einem Siliziumgehalt von 1 bis 4
Gew.-%. Das Verfahren findet in einem vertikalen, kontinuierlich betriebenen Glühofen
unter Inertgasatmosphäre und bei einer Haltetemperatur von 760 bis 950 °C statt. Dabei
wird eine bestimmte Herdwalze verwendet, deren Durchmesser DA (mm) der Beziehung von
DA > = 1,6 × 10-3 .d genügt, wobei d (mm) die Dicke des Stahlbandes ist. Durch dieses
Verfahren kann ein nachteiliger sich verschlechternder Magnetismus von Produkten aufgrund
einer plastischen Verformung, die mit dem Biegen entlang der Herdwalze einhergeht,
beseitigt werden.
[0006] Die
JP H09-302413 A beschreibt ein Herstellungs- bzw. Bearbeitungsverfahren für ein nichtkornorientiertes
weichmagnetisches Band aus Stahl, der bis zu 4 Gew.-% Silizium enthält. U. a. wird
der Stahl kontinuierlich gegossen, zu einem Band warmgewalzt, auf 0,5 mm Wandstärke
kaltgewalzt und schließlich in einer vertikal betriebenen Glühanlage vorgewärmt, auf
einer Temperatur von max. ~ 860 °C gehalten und wieder mit 10 bis 50 °C/s abgekühlt.
In der Glühanlage wird das Band einer Zugspannung von bis zu ~70 MPa ausgesetzt.
[0007] Aus der
JP H01-234525 A ist bekannt, dass ein Siliziumstahlblechs mit guten magnetischen Eigenschaften durch
Verwendung einer Herdwalze mit einem bestimmten Walzendurchmesser bzw. einer Balligkeit
in bestimmten Bereichen durch kontinuierliches Glühen in einem vertikalen Ofen hergestellt
werden kann.
[0008] Die
JP H01-234524 A beschreibt die Herstellung eines Siliziumstahlblechs mit bis zu 4 Gew.-% Si, wozu
ein kaltgewalztes Stahlblech durch einen vertikalen Durchlaufglühofen geführt wird,
während die Spannung des Stahlblechs auf ≤1,0 kg/mm
2 und die Abkühlgeschwindigkeit bei einer Temperatur von 900-400 °C zwischen 4-25 °C/s
eingestellt werden. Durch dieses Verfahren wird das Auftreten von Verwerfungen verhindert
und ein nicht orientiertes Siliziumstahlblech mit niedrigen magnetischen Feldeigenschaften
hergestellt.
[0009] Die Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Bearbeitung eines siliziumhaltigen,
kaltgewalzten Stahlblechs zu schaffen, das die Herstellung eines nicht-kornorientierten
Elektrobands mit verbesserten magnetischen Eigenschaften als auch mit einer deutlich
verbesserten Oberflächenqualität ermöglicht.
[0010] Diese Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zur Bearbeitung eines
siliziumhaltigen, kaltgewalzten Stahlblechs mit einer thermischen Behandlung zur Herstellung
eines nicht-kornorientierten Elektrobands, wobei sich der Aufheizbereich und der Haltebereich
zwischen dem Ofeneintrittsbereich und den Umlenkrollen erstrecken und dass in einem
Querschnitt eines Bereichs des Stahlblechs mit der Maximaltemperatur eine Zugspannung
herrscht, deren Wert kleiner ist als 5 MPa.
[0011] In einer bevorzugten Verfahrensweise ist vorgesehen, dass das Stahlblech in dem Aufheizbereich
während einer Aufheizphase auf eine Maximaltemperatur in einem Bereich von 920° bis
1150°C, vorzugsweise von 950 °C bis 1100 °C, erwärmt wird.
[0012] Vorteilhaft ist insbesondere, wenn das Aufheizen des Stahlblechs in der Aufheizphase
in einem ersten Abschnitt mit einer Heizrate von 100 °C/s bis 1000 °C/s und in einem
zweiten Abschnitt mit einer Heizrate von 3 °C/s bis 50 °C/s durchgeführt wird.
[0013] Gemäß einer bevorzugten Verfahrensweise wird das Stahlblech in dem Haltebereich in
einer Haltephase mit einer Dauer von 5 s bis 45 s, vorzugsweise mit einer Dauer von
10 s bis 30 s, auf der Maximaltemperatur gehalten.
[0014] Von Vorteil ist die Weiterbildung der Verfahrensweise, bei der das Stahlblech anschließend
an die Haltephase, zwischen dem Haltebereich und den Umlenkrollen auf eine erste Zwischentemperatur
von 200 °C bis 1050°C, bevorzugt von 400 °C bis 900 °C, abgekühlt wird, wobei die
Kühlung mit einer Kühlrate von 3 °C/s bis 30 °C/s, vorzugsweise mit einer Kühlrate
von 5 °C/s bis 15 °C/s durchgeführt wird.
[0015] Eine bevorzugte Wärmebehandlung des Stahlblechs sieht vor, dass das Stahlblech anschließend
an die Umlenkrollen in einem ersten Abschnitt von der ersten Zwischentemperatur auf
eine zweite Zwischentemperatur in einem Bereich von 200 °C bis 1050 °C, bevorzugt
von 400 °C bis 900 °C, abgekühlt wird, wobei die Kühlung mit einer Kühlrate von 3
°C/s bis 30 °C/s, vorzugsweise mit einer Kühlrate von 5 °C/s bis 15 °C/s, durchgeführt
wird.
[0016] Weiters ist es von Vorteil, wenn anschließend in einem zweiten Abschnitt bei der
Bewegung zu dem Ofenaustrittsbereich das Stahlblech von der zweiten Zwischentemperatur
weiter abgekühlt wird, wobei die Kühlung mit einer Kühlrate von 3 °C/s bis 60 °C/s,
bevorzugt mit einer Kühlrate von 15 °C/s bis 35 °C/s, durchgeführt wird.
[0017] Die Verfahrensweise, wonach in der Glühanlage eine überwiegend aus Wasserstoff bestehende
Schutzgasatmosphäre mit einem Anteil des Wasserstoffs von größer als 99 % (Vol.-%)
bereitgestellt wird, hat den Vorteil, dass eine neuerliche Ausbildung von Oxydschichten
an der Oberfläche vermieden werden kann.
[0018] Als vorteilhaft erweist sich insbesondere, wenn in der Schutzgasatmosphäre Wasserdampf
mit einem sehr geringen Anteil, insbesondere mit einem Anteil entsprechend einem Taupunkt
von -70 °C bis -45 °C enthalten ist.
[0019] Das Verfahren ist besonders geeignet für Stahlblech mit einem Wert der Dicke von
0,05 mm bis 0,5 mm.
[0020] Die Anwendung des Verfahrens ist insbesondere geeignet für die Behandlung von Elektrobändern
aus legierten Stählen mit Legierungsbestandteilen in den Gewichtsanteilen von Si:
1,5 % bis 6 %, bevorzugt 2 % bis 4 %, Al: 0,05 % bis 2 %, C: < 0,01 %, bevorzugt <
0,005 %, Mn: 0,05 % bis 5 %, P: 0,01 % bis 0,2 %, S: < 0,01 %, bevorzugt < 0,005 %,
und N: < 0,01 %, bevorzugt < 0,005 %.
[0021] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren
näher erläutert.
[0022] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
- Fig. 1
- eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines siliziumhaltigen, kaltgewalzten Stahlblechs;
- Fig. 2
- eine Glühanlage zur thermischen Behandlung des Stahlblechs gemäß Fig. 1;
- Fig. 3
- ein Diagramm des Temperaturverlaufs des Stahlblechs während der thermischen Behandlung;
- Fig. 4
- ein alternatives Ausführungsbeispiel der Glühanlage zur thermischen Behandlung des
Stahlblechs;
- Fig. 5
- ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel der Glühanlage.
[0023] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen
gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen
werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß
auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen
werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben,
unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen
und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
[0024] Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 in Form einer Fertigungsstraße zur Bearbeitung
eines siliziumhaltigen, kaltgewalzten Stahlblechs 2 mit einer thermischen Behandlung
zur Herstellung eines nicht-kornorientierten Elektrobands. Das Stahlblech 2, das in
der Vorrichtung 1 einer thermischen Behandlung unterzogen wird, ist dabei ein kaltgewalztes
Stahlband mit einer Dicke in einem Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm. Das Stahlblech
2 wird bei dem Bearbeitungsverfahren in einem bandförmigen Zustand bereitgestellt
und während der Bearbeitung in einem kontinuierlichen Prozess durch hintereinander
angeordnete Stationen der Fertigungsstraße bewegt. Als die primäre Bearbeitungsstation
der Vorrichtung 1 umfasst diese eine Glühanlage 3 zur thermischen Behandlung des Stahlblechs
2.
[0025] Eingangsseitig umfasst die Vorrichtung 1 eine Vorbereitungsstation 4 zur Bereitstellung
des als Endlosband zugeführten Stahlblechs 2. Die in der Fig. 1 als nur eine Komponente
dargestellte Vorbereitungsstation 4 repräsentiert mehrere einzelne Bearbeitungsstationen
bzw. Vorbereitungsarbeiten wie das Abwickeln des kaltgewalzten Stahlblechs 2 von entsprechenden
Rollen, das Zusammenschweißen der aufeinander folgenden Enden von mehreren Rollen
zum Endlosband und ein vorbereitendes Reinigen bzw. Entfetten der Oberflächen. Durch
einen nachfolgend angeordneten Bandspeicher 5 wird ein Ausgleich bzw. eine Anpassung
unterschiedlicher Bewegungsgeschwindigkeiten des Stahlblechs 2 zwischen der Vorbereitungsstation
4 und anschließenden Bearbeitungsstationen sichergestellt.
[0026] Das kaltgewalzte Stahlblech 2 wird anschließend in der Glühanlage 3 einer thermischen
Behandlung unterzogen, wobei - wie nachfolgend anhand der Darstellungen in der Fig.
2 beschrieben wird - das Stahlblech 2 in der Glühanlage 3 in einer vertikalen Förderrichtung
bewegt wird. Durch die thermische Behandlung des Stahlblechs 2 in der Glühanlage 3
wird dessen kristalline Struktur derart verändert, dass eine Verbesserung der magnetischen
Eigenschaften des schließlich erhaltenen Elektrobands erreicht wird. Durch die vertikale
Förderrichtung des Stahlblechs 2 während dieser thermischen Behandlung können Kontakte
bzw. ein Abrollen von sonst erforderlichen Förderrollen an dem Stahlblech 2, insbesondere
bei hohen Temperaturen des Stahlblechs 2 vermieden werden, wodurch diese Elektrobänder
eine hohe Gleichförmigkeit ihrer Oberflächen erhalten. Zu der Beeinflussung der kristallinen
Struktur des Stahlblechs 2 durchläuft dieses während der thermischen Behandlung in
der Glühanlage 3 einen Aufheizbereich, einen Haltebereich und einen Abkühlbereich
mit einem jeweils besonderen, angepassten zeitlichen Temperaturverlauf.
[0027] Zur Steuerung des Bearbeitungsverfahrens in der Vorrichtung 1 umfasst diese eine
Steuervorrichtung 6, durch die sowohl die Temperaturen in den genannten Bereichen
der Glühanlage 3 als auch die Geschwindigkeit der Bewegung des Stahlblechs 2 zur Erzielung
der entsprechenden zeitlichen Temperaturverläufe versteuert werden. Die Steuerung
des Bearbeitungsverfahrens in der Vorrichtung 1 stützt sich zusätzlich auch auf Informationen
von nachfolgenden Kontrolleinrichtungen zur Überwachung der erhaltenen Qualität des
Stahlblechs 2. So durchläuft das Stahlblech 2 nach Verlassen der Glühanlage 3 eine
Messstation 7 in der die magnetischen Eigenschaften des Stahlblechs 2 nach der Wärmebehandlung
detektiert werden. Im Falle von Abweichungen von den gewünschten Eigenschaften des
Stahlblechs 2 ist es so möglich, durch die Steuervorrichtung 6 automatisch auf das
Bearbeitungsverfahren - insbesondere in der Glühanlage 3 - korrigierend Einfluss zu
nehmen. Neben der Detektion der magnetischen Eigenschaften des Stahlbleches 2 in der
Messstation 7 kann diese auch zur Messung anderer Eigenschaften, wie beispielsweise
von geometrischen Größen des bearbeiteten Stahlblechs 2 ausgestattet sein.
[0028] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 1 zur Durchführung des
Bearbeitungsverfahrens im Anschluss auch eine Beschichtungsstation 8 zum Auftrag und
zur anschließenden Trocknung einer Schutzschicht auf dem Stahlblech 2. In weiterer
Folge ist eine Beschichtungsmessstation 9 vorgesehen, in der die Dicke und Gleichförmigkeit
der auf das Stahlblech 2 aufgetragenen Schutzschicht gemessen und somit kontrolliert
wird. Schließlich sind ausgangsseitig ein weiterer Bandspeicher 10 und daran anschließend
eine Nachbearbeitungsstation 11 vorgesehen. Letztere dient primär dem Zerschneiden
des als Endlosband durch die Vorrichtung 1 laufenden Stahlblechs 2 in Teilbänder und
deren Aufwickeln auf einzelne Rollen.
[0029] Die Fig. 2 zeigt als Detail der Fig. 1 die Glühanlage 3 in einer vereinfachten Prinzipdarstellung
ihrer Komponenten. Diese Anlage zur thermischen Behandlung des Stahlblechs 2 umfasst
in Reihenfolge der Bewegungsrichtung des Stahlbleches 2 einen Ofeneintrittsbereich
12, einen Schnellaufheizbereich 13 und einen Vertikalen Ofen 14. Im obersten Endbereich
des Vertikalen Ofens 14 schließt sich an diesen ein Haltebereich bzw. eine Haltezone
15 an. Weiter im aufsteigenden Strang des Stahlblechs 2 folgt eine erste Abkühlzone
16 und in einem oberen Endbereich der Glühanlage 3 ein Umlenkbereich 17. Dieser weist
Umlenkrollen 18 auf, über die das Stahlblech 2 geführt wird und so von dem aufsteigenden
Strang in den absteigenden Strang der Glühanlage 3 übergeleitet wird. Auf den im oberen
Endbereich der Glühanlage 3 angeordneten Umlenkbereich 17 folgt eine zweite Abkühlzone
19, eine dritte Abkühlzone 20 und schließlich ein Ofenaustrittsbereich 21.
[0030] Während seiner thermischen Behandlung wird das Stahlblech 2 in der Glühanlage 3 in
einer überwiegend aus Wasserstoff bestehenden Schutzgasatmosphäre bewegt. Die Schutzgasatmosphäre
weist Wasserstoff mit einem Anteil von mehr als 99 % auf. Da das Stahlblech 2 in einem
kontinuierlichen Prozess fortlaufend durch das Innere der Glühanlage 3 bewegt wird,
ist es besonders wichtig, dass die Übergänge des Stahlblechs 2 beim Eintritt durch
den Ofeneintrittsbereich 12 und Verlassen der Glühanlage 3 durch den Ofenaustrittsbereich
21 möglichst gasdicht ausgebildet sind. Dementsprechend weisen der Ofeneintrittsbereich
12 und der Ofenaustrittsbereich 21 jeweils besondere Gasdichtungen auf. Optional können
auch am Übergang zwischen dem Schnellaufheizbereich 13 und dem Vertikalen Ofen 14
und zwischen dem Vertikalen Ofen 14 und der ersten Abkühlzone 16 Dichtungen vorgesehen
sein. Für die Schutzgasatmosphäre in der Glühanlage 3, die zu mehr als 99 % aus Wasserstoff
besteht, ist außerdem vorgesehen, dass nur möglichst wenig Reste von Wasserdampf enthalten
sind. Vorzugsweise enthält die Schutzgasatmosphäre Wasserdampf mit einem Anteil entsprechend
einem Taupunkt von -70 °C bis -45 °C. Diese Schutzgasatmosphäre mit mehr als 99 %
Wasserstoff und dem besonders niedrigen Wasserdampf-Anteil wird zumindest in dem sich
vom Ofeneintrittsbereich 12 über den Aufheizbereich, die Haltezone 15 und den Umlenkbereich
17 erstreckenden Volumen aufrecht gehalten. In dem anschließenden Abschnitt, nach
dem Umlenkbereich 17, kann auch eine Schutzgasatmosphäre mit nicht so hoher Reinheit
vorgesehen werden.
[0031] Der Schnellaufheizbereich 13 und der Vertikale Ofen 14 bilden gemeinsam den Aufheizbereich
der Glühanlage 3. Darauf folgt der Haltebereich in der Haltezone 15 und schließlich
der Abkühlbereich, der sich zusammensetzt aus der ersten Abkühlzone 16, dem Umlenkbereich
17 und der zweiten und der dritten Abkühlzone 19, 20 in dem absteigenden Strang der
Glühanlage 3. Durch die von dem Schnellaufheizbereich 13 und dem Vertikalen Ofen 14
während seiner Aufwärtsbewegung in das Stahlblech 2 zugeführte Wärmeenergie wird dieses
schließlich auf eine Maximaltemperatur in einem Bereich von 920 °C bis 1.150 °C erwärmt.
Das Stahlblech 2 ist dabei gleichzeitig einer Zugbelastung entsprechend dem Eigengewicht
des weiter unten hängenden Stahlblechs 2 ausgesetzt. Die Abmessungen des Schnellaufheizbereichs
13, des Vertikalen Ofens 14 als auch des Ofeneintrittsbereichs 12 sind dabei so dimensioniert,
dass eine Höhe 24 eines Bereichs des Stahlblechs 2 mit deren Maximaltemperatur so
groß ist, dass die in dem Stahlblech 2 herrschende Zugspannung kleiner ist als 5 MPa.
Vorzugsweise wird die Höhe 24 so gewählt, dass die Zugspannung kleiner ist als 4 MPa.
Die Höhe 24 des Bereichs mit der Maximaltemperatur in der Glühanlage 3 entspricht
etwa der Hälfte der Gesamthöhe Glühanlage 3.
[0032] In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist außerdem vorgesehen,
dass während der thermischen Behandlung in der Glühanlage 3 in dem Stahlblech 2 als
eine zusätzliche Behandlung periodisch auf- und abschwellende Zugspannungen eingebracht
werden.
[0033] Dies kann beispielweise durch die Erzeugung unterschiedlich großer Drehmomente, die
an den Förderrollen für die Bewegung des Stahlblechs 2 angreifen, erreicht werden.
Dabei ist aber jedenfalls vorgesehen, dass in Querschnitten des Bereichs des Stahlblechs
2 mit der Maximaltemperatur die jeweilig vorherrschende Zugspannung einen Wert von
5 MPa nicht überschreitet. Vorzugsweise wird die vorherrschende Zugspannung bei einem
Wert gehalten, der kleiner ist als 4 MPa. Durch die Behandlung mit einer solchen Wechsellast
während der thermischen Behandlung kann die Ausbildung guter magnetischer Eigenschaften
zusätzlich begünstigt werden. Insbesondere können damit Ungleichmäßigkeiten der magnetischen
Eigenschaften (magnetische Anisotropie) während dem Glühprozess in längs und quer
Richtung des Stahlbandes 2 vermieden werden.
[0034] Die thermische Behandlung des Stahlblechs 2 in der Glühanlage 3 wird nachfolgend
unter Bezugnahme auf die Fig. 3 näher erläutert. Die Fig. 3 zeigt ein Diagramm des
zeitlichen Verlaufs der Temperatur des Stahlblechs 2 während seiner thermischen Behandlung.
Dabei sind eine Aufheizphase 25, eine Haltephase 26 und eine Abkühlphase 27 zu unterscheiden.
Zu Beginn der Aufheizphase 25 erfolgt eine Erwärmung mit einer sehr steil ansteigenden
Temperaturkurve in dem ersten Abschnitt mit einer Heizrate von 100 °C/s bis 600 °C/s.
Diese rasche Erwärmung des Stahlblechs 2 wird durch den Schnellaufheizbereich 13 erreicht
(Fig. 2). Daran anschließend wird in einem zweiten Abschnitt mit einer Heizrate von
10 °C/s bis 50 °C/s das Stahlblech bis zu einer Maximaltemperatur weiter erwärmt.
Dieser zweite Teil der Aufheizphase wird in dem Vertikalen Ofen 14 bewirkt. Die Erwärmung
des Stahlblechs 2 erfolgt vorzugsweise bis zu einer Maximaltemperatur in einem Bereich
von 950 °C bis 1.100 °C. In dem Haltebereich bzw. der Haltezone 15 wird sodann während
der Dauer der Haltephase 26 die Temperatur auf der Maximaltemperatur gehalten. Die
Länge bzw. Dauer der Haltephase 26 liegt in einem Bereich von 5 Sekunden bis 45 Sekunden,
vorzugsweise in einem Bereich von 10 Sekunden bis 30 Sekunden.
[0035] Mit dem Ende der Haltephase 26 - entsprechend dem Übergang des Stahlblechs 2 von
der Haltezone 25 in die erste Abkühlzone 16 - geht die Temperatur des Stahlblechs
2 sodann in die Abkühlphase 27 über. Am Beginn dieser Abkühlphase 27 erfolgt zunächst
ein Abkühlen des Stahlblechs 2 von der Maximaltemperatur auf eine erste Zwischentemperatur
mit einem Wert in einem Bereich von 200 °C bis 1100 °C, bevorzugt 400 °C bis 900 °C,
entsprechend der Bewegung des Stahlblechs 2 in der ersten Abkühlzone 16 zwischen der
Haltezone 15 und dem Umlenkbereich 17. Das Abkühlen auf die erste Zwischentemperatur
erfolgt vergleichsweise langsam mit einer Kühlrate von 3 °C/s bis 20 °C/s, vorzugsweise
mit einer Kühlrate von 5 °C/s bis 15 °C/s. Während das Stahlblech 2 über die Umlenkrollen
18 geführt wird, wird dessen Temperatur in dem Umlenkbereich 17 auf der ersten Zwischentemperatur
in etwa konstant gehalten. Anschließend an die Umlenkrollen 18 nach Verlassen des
Umlenkbereichs 7 wird die Abkühlung in der zweiten Abkühlzone 19 bis Erreichen einer
zweiten Zwischentemperatur in einem Bereich von 600 °C bis 700 °C fortgesetzt. Die
Geschwindigkeit der Kühlung erfolgt dabei mit einer Kühlrate von 3 °C/s bis 20 °C/s,
vorzugsweise mit einer Kühlrate von 5 °C/s bis 15 °C/s. Im letzten Abschnitt der Abkühlphase
27 - entsprechend der dritten Abkühlzone 20 mit der Bewegung des Stahlblechs 2 zu
dem Ofenaustrittsbereich 21 hin - wird das Stahlblech 2 von der zweiten Zwischentemperatur
bis etwa Raumtemperatur abgekühlt, wobei die Kühlung mit einer Kühlrate von 10 °C/s
bis 50 °C/s durchgeführt wird.
[0036] Hinsichtlich des Temperatur-Verlaufs während der Abkühlung, d.h. bei dem Übergang
von der Maximaltemperatur über die erste Zwischentemperatur in dem Umlenkbereich 17
zu der zweiten Zwischentemperatur und schließlich zur endgültigen Abkühlung auf Raumtemperatur,
können zumindest zwei unterschiedliche Varianten unterschieden werden.
[0037] Beispiel 1: Nach dem Haltebereich in der Haltezone 15 erfolgt in der ersten Abkühlzone
16 eine Absenkung der Temperatur des Stahlblechs 2 auf einem Wert der ersten Zwischentemperatur
von etwa 800 °C. Mit diesem Wert der ersten Zwischentemperatur wird das Stahlblech
2 in dem Umlenkbereich 17 über die Umlenkrollen 18 geführt und wird daran anschließend
die Abkühlung in der zweiten Abkühlzone 19 mit einer zunächst geringeren Abkühlgeschwindigkeit
fortgesetzt. In der zweiten Abkühlzone 19 erfolgt die Temperaturreduktion mit einer
Kühlrate von etwa 10 °C/s. Erst wenn das Stahlblech 2 einen Wert der zweiten Zwischentemperatur
in einem Bereich von 600 °C bis 700 °C erreicht hat, wir die Kühlung ihn der dritten
Abkühlzone 20 mit eine Kühlrate von typischerweise 35 °C/s fortgesetzt.
[0038] Beispiel 2: In dieser Variante wird schon in der ersten Abkühlzone 16 ein Wert der
ersten Zwischentemperatur des Stahlblechs 2 von etwa 600 °C erreicht. Nach der Umlenkung
des Stahlblechs 2 in dem Umlenkbereich 17 an den Umlenkrollen 18 kann sodann die weitere
Abkühlung mit der hohen Kühlrate von typischerweise 35 °C/s - im Verlauf der zweiten
Abkühlzone 19 als der dritten Abkühlzone 20 - fortgesetzt werden.
[0039] Die Fig. 4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der Glühanlage 3 zur thermischen
Behandlung des Stahlblechs 2 gemäß Fig. 1. Bei dieser Glühanlage 3 ist im Anschluss
an den Ofeneintrittsbereich 12 unmittelbar der Vertikale Ofen 14 vorgesehen. D.h.
im Vergleich zur Ausführung gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist kein Schnellaufheizbereich
13 umfasst und erfolgt die Erwärmung des Stahlbleches 2 auf die Maximaltemperatur
alleine mithilfe des Vertikalen Ofens 14. Der Vertikale Ofen 14 kann dabei eine gasbetriebene
oder - vorzugsweise - eine elektrische Heizanlage umfassen. Das Aufheizen des Stahlblechs
2 erfolgt bei dieser Glühanlage 3 mit einer Heizrate zwischen 5 °C/s und 100 °C/s.
[0040] Eine weitere Ausführungsvariante einer alternativen Glühanlage 3 ist in der Fig.
5 schematisch vereinfacht gezeigt. Hinsichtlich der dabei vorgesehenen Heizung entspricht
diese Glühanlage 3 dem Beispiel gemäß der Fig. 4, indem dafür ebenfalls nur der Vertikale
Ofen 14 vorgesehen ist. Im Anschluss an die dritte Abkühlzone 20 schließt sich bei
diesem Ausführungsbeispiel in dem absteigenden Strang eine Beschichtungsstation 8
an (Fig. 1). Diese ist für eine vertikale Förderrichtung des Stahlbleches 2 ausgebildet
und umfasst eine Beschichtungszone 22 und eine Trocknungszone 23. Durch die Integration
der Beschichtungsstation 8 in den absteigenden Strang der Glühanlage 3 wird insgesamt
der Vorteil eines reduzierten Platzbedarfs der Gesamtanlage erreicht.
[0041] Das beschriebene Verfahren der Bearbeitung des siliziumhaltigen, kaltgewalzten Stahlblechs
2 mit der thermischen Behandlung in der Vorrichtung 1 ermöglicht in vorteilhafter
Weise die Herstellung eines nicht-kornorientierten Elektrobands mit einer großen Homogenität
seiner kristallinen Struktur, verbesserten magnetischen Eigenschaften als auch einer
deutlich verbesserten Oberflächenqualität. Die Anwendung des Verfahrens ist insbesondere
geeignet für die Behandlung von Elektrobändern aus legierten Stählen mit Legierungsbestandteilen
in den Gewichtsanteilen von Si: 1,5 % bis 6 %, bevorzugt 2 % bis 4 %, Al: 0,05 % bis
2 %, C: < 0,01 %, bevorzugt < 0,005 %, Mn: 0,05 % bis 5 %, P: 0,01 % bis 0,2 %, S:
< 0,01 %, bevorzugt < 0,005 %, und N: < 0,01 %, bevorzugt < 0,005 %.
[0042] Aufgrund der hohen H
2-Konzentration in der Vorrichtung 1 und/oder der hohen Trockenheit (dem sehr niedrige
Taupunkt) in der Vorrichtung 1 und/oder des vertikale Konzepts (vertikale Förderrichtung)
kann bei der Bearbeitung des Stahlblechs 2 das Risiko einer Oxid-Aufwachsung auf der
Umlenkrolle selbst bei den hohen Si-, Al- und Mn Anteilen im Band kombiniert mit hohen
Umlenktemperaturen vermieden werden. Dadurch können periodische Bandeindrücke und
damit Anlagenstillstände vermieden werden. Durch höhere Umlenktemperaturen des Bandes
kann der Durchsatz der Vorrichtung 1 erhöht werden.
[0043] Eine Ausführungsvariante des Verfahrens kann folgende Schritte vorsehen:
- Abwickeln des Bandes (für das Stahlblech 2)
- Anschweißen des Bandes an ein weiteres Band zu einem Endlosband
- Reinigung bzw. Entölung des Bandes
- Vertikales Führen des Bandes während des Glühens in einer Vorrichtung 1 mit einem
Aufwärts- und einem Abwärtsbereich (beispielsweise mit Umlenktemperaturen von mindestens
200 °C, insbesondere zwischen 200 °C und 950 °C, z.B. zwischen 400 °C und 500 °C,
im Bereich der oberen Umlenkung des Bandes)
- Abkühlen des Bandes
- ggfs. Beschichten des Bandes
- Ggfs. Trocknen der Beschichtung
- Aufwickeln des fertigen Bandes.
[0044] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle
bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten
derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen
Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund
der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf
diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.
[0045] Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen
sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen
aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können
für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen
Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
[0046] Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen,
dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe
1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze
1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen
mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10
oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.
[0047] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis
des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert
dargestellt wurden.
Bezugszeichenaufstellung
[0048]
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Stahlblech
- 3
- Glühanlage
- 4
- Vorbereitungsstation
- 5
- Bandspeicher
- 6
- Steuervorrichtung
- 7
- Messstation
- 8
- Beschichtungsstation
- 9
- Beschichtungsmessstation
- 10
- Bandspeicher
- 11
- Nachbearbeitungsstation
- 12
- Ofeneintrittsbereich
- 13
- Schnellaufheizbereich
- 14
- Vertikaler Ofen
- 15
- Haltezone
- 16
- erste Abkühlzone
- 17
- Umlenkbereich
- 18
- Umlenkrolle
- 19
- zweite Abkühlzone
- 20
- dritte Abkühlzone
- 21
- Ofenaustrittsbereich
- 22
- Beschichtungszone
- 23
- Trocknungszone
- 24
- Höhe
- 25
- Aufheizphase
- 26
- Haltephase
- 27
- Abkühlphase
1. Verfahren zur Bearbeitung eines siliziumhaltigen, kaltgewalzten Stahlblechs (2) mit
einer thermischen Behandlung zur Herstellung eines nicht-kornorientierten Elektrobands,
wobei das Stahlblech (2) einen Gewichtsteil von Silizium zwischen 1,5 % und 6 % enthält,
und wobei das Stahlblech (2) in einem bandförmigen Zustand bereitgestellt wird und
während der thermischen Behandlung in einem kontinuierlichen Prozess durch eine Glühanlage
(3) mit einem Aufheizbereich, einem Haltebereich und einem Abkühlbereich bewegt wird,
wobei das Stahlblech (2) in der Glühanlage (3) in einer vertikalen Förderrichtung
bewegt wird, und wobei das Stahlblech (2) in der Glühanlage (3) von einem Ofeneintrittsbereich
(12), der in einem unteren Endbereich der Glühanlage (3) angeordnet ist, über Umlenkrollen,
die in einem oberen Endbereich der Glühanlage (3) angeordnet sind, zu einem Ofenaustrittsbereich
(21), der in dem unteren Endbereich der Glühanlage (3) angeordnet ist, bewegt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass sich der Aufheizbereich und der Haltebereich zwischen dem Ofeneintrittsbereich (12)
und den Umlenkrollen (18) erstrecken und dass in einem Querschnitt eines Bereichs
des Stahlblechs (2) mit der Maximaltemperatur eine Zugspannung herrscht, deren Wert
kleiner ist als 5 MPa.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblech (2) in dem Aufheizbereich während einer Aufheizphase (25) auf eine
Maximaltemperatur in einem Bereich von 920° bis 1150°C, vorzugsweise von 950 °C bis
1100 °C, erwärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufheizen des Stahlblechs (2) in der Aufheizphase (25) mit einer Heizrate von
5 °C/s bis 100 °C/s durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufheizen des Stahlblechs (2) in der Aufheizphase (25) in einem ersten Abschnitt
mit einer Heizrate von 100 °C/s bis 1000 °C/s und in einem zweiten Abschnitt mit einer
Heizrate von 3 °C/s bis 50 °C/s durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblech (2) in dem Haltebereich in einer Haltephase (26) mit einer Dauer von
5 s bis 45 s, vorzugsweise mit einer Dauer von 10 s bis 30 s, auf der Maximaltemperatur
gehalten wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Querschnitt des Bereichs des Stahlblechs (2) mit der Maximaltemperatur eine
Zugspannung herrscht, deren Wert kleiner ist als 4 MPa.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den Querschnitten des Bereichs des Stahlblechs (2) mit der Maximaltemperatur die
Zugspannung zeitlich auf- und abschwellend erzeugt wird.
8. Verfahren nach der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblech (2) anschließend an die Haltephase (26), zwischen dem Haltebereich
und den Umlenkrollen (18) auf eine erste Zwischentemperatur von 200 °C bis 1100 °C,
bevorzugt 400 °C bis 900 °C, abgekühlt wird, wobei die Kühlung mit einer Kühlrate
von 3 °C/s bis 20 °C/s, vorzugsweise mit einer Kühlrate von 5 °C/s bis 15 °C/s durchgeführt
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblech (2) anschließend an die Umlenkrollen (18) in einem ersten Abschnitt
von der ersten Zwischentemperatur auf eine zweite Zwischentemperatur in einem Bereich
von 600 °C bis 700 °C abgekühlt wird, wobei die Kühlung mit einer Kühlrate von 3 °C/s
bis 30 °C/s, vorzugsweise mit einer Kühlrate von 5 °C/s bis 15 °C/s, durchgeführt
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblech (2) anschließend in einem zweiten Abschnitt bei der Bewegung zu dem
Ofenaustrittsbereich (21) von der zweiten Zwischentemperatur weiter abgekühlt wird,
wobei die Kühlung mit einer Kühlrate von 3 °C/s bis 60 °C/s, vorzugsweise mit einer
Kühlrate von 3 °C/s bis 35 °C/s, durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Glühanlage (3) eine überwiegend aus Wasserstoff bestehende Schutzgasatmosphäre
mit einem Anteil des Wasserstoffs von größer als 99 % bereitgestellt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schutzgasatmosphäre Wasserdampf mit einem Anteil entsprechend einem Taupunkt
von -70 °C bis -45 °C enthalten ist.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblech (2) eine Dicke von 0,1 mm bis 0,5 mm aufweist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der thermischen Behandlung eine Schutzschicht auf das Stahlblech (2) aufgetragen
wird, wobei die Beschichtung während einer Bewegung in einer vertikalen Förderrichtung
durchgeführt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblech (2) Legierungsbestandteile in den Gewichtsanteilen von Si: 1,5 % bis
6 %, bevorzugt 2 % bis 4 %, Al: 0,05 % bis 2 %, C: < 0,01 %, bevorzugt < 0,005 %,
Mn: 0,05 % bis 5 %, P: 0,01 % bis 0,2 %, S: < 0,01 %, bevorzugt < 0,005 %, und N: < 0,01 %, bevorzugt < 0,005 % enthält.
1. A method for processing a siliceous, cold-rolled steel sheet (2) with a heat treatment
for producing a non-grain-oriented electric steel strip, wherein the steel sheet (2)
contains a part by weight of silicon of 1.5 % to 6 %, and wherein the steel sheet
(2) is provided in a strip-type state and is moved through an annealing plant (3)
with a heating region, a holding region and a cooling region in a continuous process
during the heat treatment, wherein the steel sheet (2) is moved in the annealing plant
(3) in a vertical conveying direction, and wherein the steel sheet (2) is moved in
the annealing plant (3), from a furnace entry region (12), which is arranged in a
lower end region of the annealing plant (3), via deflection rollers, which are arranged
in an upper end region of the annealing plant (3), to a furnace exit region (21),
which is arranged in the lower end region of the annealing plant (3), characterized in that that the heating region and the holding region (15) extend between the furnace entry
region (12) and the deflection rollers (18) and that in a cross-section of a region
of the steel sheet (2) with the maximum temperature, a tensile stress occurs, the
value of which is less than 5 MPa.
2. The method according to claim 1, characterized in that during a heating phase (25), the steel sheet (2) is heated in the heating region
to a maximum temperature in a range of 920°C to 1150°C, preferably of 950°C to 1100°C.
3. The method according to claim 2, characterized in that the heating of the steel sheet (2) is carried out during the heating phase (25) at
a heating rate of 5°C/s to 100°C/s.
4. The method according to claim 2, characterized in that the heating of the steel sheet (2) is carried out during the heating phase (25) at
a heating rate of 100°C/s to 1000°C/s in a first section, and at a heating rate of
3°C/s to 50°C/s in a second section.
5. The method according to one of the preceding claims, characterized in that in the holding region the steel sheet (2) is held at the maximum temperature in a
holding phase (26) with a duration of 5 s to 45 s, preferably with a duration of 10
s to 30 s.
6. The method according to one of the preceding claims, characterized in that in the cross-section of the region of the steel sheet (2) with the maximum temperature,
a tensile stress occurs, the value of which is less than 4 MPa.
7. The method according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the cross-sections of the steel sheet (2) with the maximum temperature, the tensile
stress is generated to ebb and flow over time.
8. The method according to claims 5 to 7, characterized in that following the holding phase (26), the steel sheet (2) is cooled to a first intermediate
temperature of 200°C to 1100°C, preferably 400°C to 900°C, between the holding region
and the deflection rollers (18), wherein the cooling is carried out at a cooling rate
of 3°C/s to 20°C/s, preferably at a cooling rate of 5°C/s to 15°C/s.
9. The method according to claim 8, characterized in that following the deflection rollers (18), the steel sheet (2) is cooled down in a first
section from the first intermediate temperature to a second intermediate temperature
in a range of 600°C to 700°C, wherein the cooling is carried out at a cooling rate
of 3°C/s to 30°C/s, preferably at a cooling rate of 5°C/s to 15°C/s.
10. The method according to claim 9, characterized in that subsequently, in a second section, the steel sheet (2) is further cooled down from
the second intermediate temperature during the movement towards the furnace exit region
(21), wherein the cooling is carried out at a cooling rate of 3°C/s to 60°C/s, preferably
at a cooling rate of 3°C/s to 35°C/s.
11. The method according to one of the preceding claims, characterized in that an inert gas atmosphere consisting mainly of hydrogen and having a hydrogen content
of more than 99 % is provided in the annealing plant (3).
12. The method according to claim 11, characterized in that water vapor with a proportion corresponding with a dew point of -70°C to -45°C is
contained in the inert gas atmosphere.
13. The method according to one of the preceding claims, characterized in that the steel sheet (2) has a thickness of 0.1 mm to 0.5 mm.
14. The method according to one of the preceding claims, characterized in that after the heat treatment, a protective coating is applied to the steel sheet (2),
wherein the coating takes place during a movement in a vertical conveying direction.
15. The method according to one of the preceding claims, characterized in that the steel sheet (2) contains alloying components in weight proportions Si: 1.5% to
6%, preferably 2% to 4%, Al: 0.05% to 2%, C: < 0.01%, preferably < 0.005%, Mn: 0.05%
to 5%, P: 0.01% to 0.2%, S: < 0.01%, preferably < 0.005%, and N: < 0.01%, preferably
< 0.005%.
1. Procédé d'usinage d'une tôle d'acier (2) laminée à froid contenant du silicium avec
un traitement thermique pour la fabrication d'une bande électrique à grains non orientés,
dans lequel la tôle d'acier (2) contient une part de silicium entre 1,5 % et 6 % en
poids et dans lequel la tôle d'acier (2) est mise à disposition sous la forme d'une
bande et est déplacée, pendant le traitement thermique, dans un processus en continu,
à travers une installation de recuit (3) avec une zone de chauffage, une zone de maintien
et une zone de refroidissement, dans lequel la tôle d'acier (2) est déplacée, dans
l'installation de recuit (3), dans une direction de transport verticale et dans lequel
la tôle d'acier (2) est déplacée, dans l'installation de recuit (3), d'une zone d'entrée
de four (12), qui est disposée dans une zone d'extrémité inférieure de l'installation
de recuit (3), en passant par des rouleaux de renvoi, qui sont disposés dans une zone
d'extrémité supérieure de l'installation de recuit (3), vers une zone de sortie de
four (21), qui est disposée dans la zone d'extrémité inférieure de l'installation
de recuit (3), caractérisé en ce que la zone de chauffage et la zone de maintien s'étendent entre la zone d'entrée de
four (12) et les rouleaux de renvoi (18) et en ce que, dans une section transversale d'une zone de la tôle d'acier (2) avec la température
maximale, il règne une tension de traction dont la valeur est inférieure à 5 MPa.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tôle d'acier (2) est chauffée, dans la zone de chauffage, pendant une phase de
chauffage (25), à une température maximale de l'ordre de 920 °C à 1 150 °C, de préférence
de 950 C à 1 100 °C.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le chauffage de la tôle d'acier (2) dans la phase de chauffage (25) est effectué
avec une vitesse de chauffage de 5 °C/s à 100 °C/s.
4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le chauffage de la tôle d'acier (2) dans la phase de chauffage (25) est effectuée
dans une première portion avec une vitesse de chauffage de 100 °C/s à 1 000 °C/s et
dans une deuxième portion avec une vitesse de chauffage de 3 °C/s à 50 °C/s.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tôle d'acier (2) est maintenue, dans une phase de maintien (26), avec une durée
de 5 s à 45 s, de préférence avec une durée de 10 s à 30 s, à la température maximale.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans la section transversale de la zone de la tôle d'acier (2) avec la température
maximale, il règne une tension de traction dont la valeur est inférieure à 4 MPa.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, dans les sections transversales de la zone de la tôle d'acier (2) avec la température
maximale, la tension de traction est générée de manière variable en fonction du temps.
8. Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la tôle d'acier (2) est refroidie, après la phase de maintien (26), entre la zone
de maintien et les rouleaux de renvoi (18), à une première température intermédiaire
de 200 °C à 1100 °C, de préférence de 400 °C à 900 °C, dans lequel le refroidissement
est effectué avec une vitesse de refroidissement de 3 °C/s à 20 °C/s, de préférence
avec une vitesse de refroidissement de 5 °C/s à 15 °C/s.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la tôle d'acier (2) est refroidie, après les rouleaux de renvoi (18), dans une première
portion, de la première température intermédiaire à une deuxième température intermédiaire
de l'ordre de 600 °C à 700 °C, dans lequel le refroidissement est effectué avec une
vitesse de refroidissement de 3 °C/s à 30 °C/s, de préférence avec une vitesse de
refroidissement de 5 °C/s à 15 °C/s.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la tôle d'acier (2) est ensuite encore refroidie, dans une deuxième portion, lors
du déplacement vers la zone de sortie du four (21), à partir de la deuxième température
intermédiaire, dans lequel le refroidissement est effectué avec une vitesse de refroidissement
de 3 °C/s à 60 °C/s, de préférence avec une vitesse de refroidissement de 3 °C/s à
35 °C/s.
11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans l'installation de recuit (3), une atmosphère inerte constituée majoritairement
d'hydrogène, avec une part d'hydrogène supérieure à 99 %, est mise à disposition.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, dans l'atmosphère inerte, est contenue de la vapeur d'eau avec une part correspondant
à un point de rosée de -70 °C à -45 °C.
13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tôle d'acier (2) présente une épaisseur de 0,1 mm à 0,5 mm.
14. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, après le traitement thermique, une couche protectrice est appliquée sur la tôle
d'acier (2), dans lequel le revêtement est effectué pendant un déplacement dans une
direction de transport verticale.
15. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tôle d'acier (2) contient des composants d'alliage avec les proportions suivantes
: Si : 1,5ù à 6 %, de préférence 2 % à 4 %, Al : 0,05 % à 2 %, C : < 0,01 %, de préférence
< 0,005 %, Mn : 0,05 % à 5 %, P : 0,01 % à 0,2 %, S : < 0,01 %, de préférence < 0,005
% et N : < 0,01 %, de préférence <0,005 %.
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