KR100222777B1 - 표면성상이 우수한 규소강 열연판의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
규소강슬랩을 고온가열하여 열간조압연한후, 열간마무리압연하는 규소강열연판의 제조방법에 있어서, 상기 열간마무리압연시 제 1스탠드에서의 압연을 그 스탠드의 입구측 판두께 tF1(), 출구측 판두께 tF2(), 물려들어갈때의 강판의 표면온도 TF0() 및 물려들어갈때의 강판표면으로부터 (tF1-tF2)/2() 깊이에서의 온도 TF1의 관계로 다음식
을 만족하는 조건으로 실시한다. 이렇게하여 열간압연시의 표면하자나 표면균열을 방지할 수 있고 표면성상이 우수한 규소강열연판을 얻을수 있다.
Description
제1도는 열간조압연 제1스탠드에 물려들어갈때의 소재두께 방향의 온도구배와 균열발생율의 관계를 나타낸 그래프.
제2도는 열간마무리압연 제1스탠드에 물려들어갈때의 소재두께방향의 온도구배와 균열발생율의 관계를 나타낸 그래프로서, 제2(a)도는 입구측두께가 20인 경우, 제2(b)도는 입구측두께가 40인 경우, 제2(c)도는 입구측두께가 60인 경우를 각각 나타낸다.
제3도는 열간마무리압연 제1스탠드에 물려들어갈때의 소재두께 방향의 온도구배와 균열발생율의 관계를 나타내는 그래프로서, 제3(a)도는 입구측두께가 20인 경우, 제3(b)도는 입구측두께가 40인 경우, 제3(c)도는 입구측두께가 60인 경우를 각각 나타낸다.
제4도는 제2도와 제3도에서 나타는 결과를, 초기판두께와 균열발생 한계의 관계로 정리해 나타낸 그래프.
제5도는 마무리압연 제1스탠드에서의 온도분포제어를 한 실시예에 의한 균열발생상황을 초기판두께와의 관계로 나타낸 그래프.
본 발명은, 규소강 열연판의 제조방법, 그중에서도 표면성상이 우수한 규소강 열연판의 제조방법에 관한것이다.
방향성 전자강판은, 변압기, 기타 전기기기의 철심재료로서 사용되며, 자속밀도가 높고, 철손이 낮은것이 요구된다. 이들 자기특성은, 압연면에 평행으로 [110]면, 또한 압연방향에 따라<1> 축을 갖고, 소위 고스(Goss)방위를 주방향으로 하는 집합조직으로된 2차 재결정조직을 얻어서 달성된다.
이 목적을 위해, 방향성전자강판에는 규소를 비롯한 각종 첨가성분이 가해지고 있으나, 그결과 가공성이 저하하고 특히 열간압연에 의한 표면균열이나 하자가 현저히 발생하기 쉽다고 알려져 왔다. 표면하자의 정도가 현저한 것은 외관성 보기도 않좋을 뿐아니라 점적율의 저하, 층간 절연성의 저하등, 특성의 열화로 이어지기 때문에 이러한 표면균열이나 표면하자를 여하히 방지하는가가 제조공정상의 중요한 과제의 하나로 되고 있다.
종래, 방향성전자강판의 열간압연에서의 균열을 줄이는 방법으로서, 특개소 61-9521호 공보에 나타낸 바와같이 Mo등의 첨가에 의해 입계산화를 억제하는 방법, 또한 특개평 2-182832호 공보, 특개평 3-115526호 공보및 특개소 62-149815호 공보에 나타나 있는 바와같이, 재결정으로 조직을 세립화시켜 균열을 줄이는 방법등이 개시되어 있으나, 어느것도 근본적인 해결책은 되지 못한다.
또한 특개소 63-295044호 공보와 같이, 슬랩가열중, 고온에서의 재로시간에 상한을 두어 슬래그의 발생을 억제하는 방법등이 제시되어 있으나, 이들 모두 조업상의 제약을 주고 생산성의 저하로 연결되는 것이다.
이상 서술한 바와같이, 규소강에서의 열간압연에서의 균열을 방지하기 위한 종래기술은, 충분히 만족할만한 결과를 가져오지 못했다.
본 발명은 두께방향에서의 온도분포를 억제하여 압연변형시의 응력조건을 개선하여 표면균열의 발생을 방지하는 새로운 관점에서, 표면균열발생을 효과적으로 방지하여 표면성상이 양호한 규소강열연판을 제조할 수 있는 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
그래서 본 발명자들은, 열간조압연및 마무리압연시에서의 각 스탠드마다의 판두께방향의 온도분포와 표면균열 발생상황과의 관계에 대하여, 상세한 조사를 한결과, 특히 조압연 또는/및 마무리압연에서의 제1스탠드에서의 강판두께 방향 온도분포가, 균열발생빈도와 특정관계가 있다는 것을 발견하고, 그로부터 강판두께방향의 온도분포를 그 스탠드입구측및 출구측판두께에 따라 특정범위내로 하는 것으로 본발명에 이른 것이다.
상기한점에 입각한 본 발명의 요지구성은 다음과 같다.
Si 2.0-4.5wt%를 함유하는 규소강슬랩을 고온가열하여 열간조압연을 한 후, 열간마무리압연하는 규소강열연판의 제조방법에 있어서, 상기 열간조압연시, 제1스탠드에서의 압연을, 스탠드의 입구측판두께 tR1(), 출구측판두께 tR2(), 물려들어갈(gripping)때의 강판표면으로 부터 (tR1-tR2)/2()깊이에서의 온도 TR1의 관계에서 다음식,
을 만족하는 조건으로 수행하는 것을 특징으로 하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법(제1 발명).
Si 2.0∼4.5wt%를 함유하는 규소강슬랩을 고온가열하여 열간조압연을 실시한후, 열간마무리압연을 하는 규소강열연판의 제조방법에 있어서, 상기 열간마무리압연시 제1스탠드에서의 압연을 그 스탠드의 입구측판두께 tF1(), 출구측판두께 tF2(), 물려들어갈때의 강판의 표면온도 TF0() 및 물려들어갈때의 강판표면으로 부터 (tF-tF2)/2() 깊이에서의 온도 TF1의 관계에서 다음식
을 만족하는 조건으로 실시하는 것을 특징으로 하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법(제2 발명).
Si 2.0∼4.5wt%를 함유하는 규소강슬랩을 고온가열하여 열간조압연을 실시한후, 열간마무리압연을 하는 규소강열연판의 제조방법에 있어서, 상기 열간조압연시 제1스탠드에서의 압연을, 그 스탠드의 입구측 판두께 tR1(), 출구측두께 tR2(), 물려들어갈때의 강판의 표면온도 TR0()및 물려들어갈때의 강판표면으로 부터(tR1-tR2)2()깊이에서의 온도 TR1의 관계에서 식
[수학식 1]
을 만족하는 조건으로 실시하고, 또 상기 열간마무리 압연시, 제1스탠드에서의 압연을, 그 스탠드의 입구측판두께 tF1(), 출구측판두께 tF2(), 물려들어갈때의 강판의 표면온도 TF0()및 물려들어갈때의 강판표면으로 부터(tF1-tF2)/2()깊이에서의 온도 TF1의 관계에서 다음식
[수학식 2]
을 만족하는 조건으로 실시하는 것을 특징으로 하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법(제3발명).
제2발명 또는 제3발명과 같이, 열간마무리압연의 제1스탠드에서의 강판두께 방향 온도분포를 제어할때는 강판표면이 온도저하를 가능한한 회피하는 것이 바람직하다. 그때문에, 열간조압연후, 실질적으로 수냉을 하지 않고 열간마무리압연하는 것이 좋다.
또한 같은 이유에서, 제2발명 또는 제3발명에서 열간조압연과 마무리압연사이에 하는 탈스케일은, 물분사에 의한 경우는 수압 15kgf/㎠이하로 하거나, 또한 물분사에 의하지 않고 증기분사, 가스분사 또는 기계적수단으로 수행할 수 있다.
또한, 제2발명 또는 제3발명에 있어서는, 열간조압연과 열간마무리압연 사이에 보열처리나 가열처리를 하는것이 바람직하다.
그런데, 두께방향에서의 온도분포를 규정한 방법에 관하여 특공평 4-124218호 공보에는, 조압연의 최종스탠드에서, 표면으로부터 판두께 1/5 깊이까지의 온도를 1,200-1,250로 규정하여 우수한 자기특성을 얻는 방법이 나타나 있다. 이 방법은, 조직의 개선에 의한 자기특성의 향상을 목적으로 한것으로, 본발명에서 목표로 하는 표면균열에 대한 개선효과는 기대할 수 없다.
또한, 본출원인이 선출원한 특원평 3-163391호 명세서에서는, 조압연시 우선 중심으로 부터 2/5 두께까지를 1350이상의 온도를 압연하고 다시 최종패스에서 중심으로 부터 2/5두께층까지를 1250이상, 표면에서 1/5두께층까지를 1200로 압연하는 방법이 제시되어 있다. 이 방법은, 특정의 두께층에서의 제어제 석출에 대해 제어하는 것으로 균열의 방지에 대해서는 어떤 효과가 있는것은 아니다.
그리고, 특개평 2-138418호 공보에서는, 슬랩가열시의 두께방향 온도분포를 규정하고 있으나, 이것은 특정두께영역에서의 제어제의 고용을 촉진하는 것이 목적이며 본 발명에서 의도하는 균열억제에는 전혀 효과가 확인되지 않는 것이다.
본 발명으로 해결을 도모하는 열간압연에서의 표면균열이나 표면하자의 원인에 대해서는, 시험기에서의 압연실헙결과와 응력해석결과로 부터 대략 다음과 같은 원리라고 생각된다.
즉, 열간조압연 또는 열간마무리 압연의 각 스탠드에 물려들어갈때의 강판표면근방에서의 두께방향의 온도구배가 작은 경우에는, 재료는 두께방향으로, 또한 압연방향으로도 압축응력을 받아 변형하나, 반대로 표면에서의 냉각이 크고 온도구배가 큰경우에는 두께방향으로 압축, 압연방향으로 인장응력을 받아 변형하기 때문에 균열의 발생으로 이어지는 것이다.
이 균열발생의 기구는, 종래 알려져 있는 융점근방에서의 입계파손과는 전혀 다른 기구에 의한 것이다.
열간조압연에 있어서는, 이 균열발생이 가장 표면온도가 높고 조직적으로 약한 1스탠드째에서 현저히 발생한다. 한편, 2스탠드째 이후에는 압연의 결과, 두께방향으로 온도분포가 균등화하기 때문에 균열발생율이 저하한다. 따라서, 열간조압연에 대해서는 1스탠드째에서의 강판두께방향의 온도분포의 제어가 가장 중요하다는 것을 알아냈다.
그다음, 열간마무리압연에 대해서도, 열간조압연과 같을것으로 생각되나, 마무리압연에서는 상기한 균열발생이 제1스탠드째에서의 물려들어가는 온도가 800-1,000의 범위에서 특히 증가하고 있다.
그 이유는 명확하지 않으나, 제어제성분이 이 온도범위내에서 입계에 석출하고 입계강도를 저하시켜 입계균열의 발생을 조장하는 한편, 그 이상의 온도범위에서는 상기 제어제성분의 석출이 현저하지 않기때문에 균열발생의 정도가 감소하는 것으로 생각된다. 이러한 마무리압연에서의 균열은, 1스탠드째 입구측에서의 강판두께방향의 온도분포에 밀접하게 관계하고, 제2스탠드째 이후에는 두께방향에서의 온도의 균일화가 진행되고, 조직의 재결정이 생기기 때문에 균열감수성이 저하한다. 따라서, 마무리 제1스탠드 입구측에서의 강편두께방향의 온도분포를 본 발명에 의해 제어하는 것이 균열방지에 극히 중요하다.
본 발명에 따라, 표면에서 두께방향을 향해 온도구배를 감소시키는 구체적 수법으로서는, 조압연 제1스탠드 또는/및 마무리 제1스탠드전에 냉각이나 스케일제거를 위한 수류를 감소 또는 실질적으로 0으로 하는것, 방사에 의한 방열을 감소시키는 것, 수냉후 압연까지의 시간을 늘려 복열을 도모하는 것 및 외부에서 가열하는 것 등의 수단을 단독 또는 복합적으로 사용하는것 등이 있다.
규소강에 있어서는, 열간조압연과 마무리 압연사이에 탈스케일 이외의 목적으로도 적극적으로 수냉을 하는 경우가 자주 있다. 그 이유는, 과도한 고온에서 마무리압연을 행한 경우에는, 제어제의 조대석출및 집합조직의 열화가 일어나고 자기특성이 바람직하지 않기 때문이다. 그때문에, 마무리압연전에 수냉장치를 설치하여 수냉을 하는 경우가 있지만, 이러한 수냉에 의해 시이트바 표면의 온도가 저하하고 표면으로부터 두께방향을 향한 온도구배가 본 발명에서 규정한 범위를 넘는 일이 우려된다. 이것을 회피하기 위해서는 열간조압연후, 실질적으로 수냉을 하지 않고 열간마무리압연에 제공하고, 그대신 마무리압연 스탠드사이에서의 냉각을 강화하여 온도를 원하는 값으로 제어하면 좋다.
또한, 규소강에 있어서는, 규소를 함유한 산화스케일의 생성이 특히 현저하고, 열간조압연과 마무리압연과의 사이에 있어서도 새로운 스케일이 생성한다. 따라서, 마무리압연에서 스케일을 물려들어가는데 기인하는 결함을 방지하기 위해서는, 열간조압연과 열간마무리압연사이에 탈스케일을 실시하는 것이 중요하다. 이 탈스케일법으로서 통상 알려져 있는 방법은, 고압의 수류의 분사에 의한 것이다. 그러나, 이 방법에서는 시이트바 표면의 온도 저하의 우려가 크다. 그때문에 본발명에서 소정의 조건을 만족하기 어려운 경우에는, 수류의 수압을 저하하여 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 수압은 15kgf/㎠를 넘으면 냉각효과가 급격히 크게 되기 때문에 15kgf/㎠ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 강판표면온도의 저하를 막기 위해서는, 물분사에 의한 탈스케일을 하지 않고 증기 또는 고압가스나 압축공기등에 의해 탈스케일을 하여도 표면온도를 낮추지 않고 효과적으로 탈스케일이 가능하다. 또한, 이들 탈스케일법에서는, 탈스케일의 효과가 적은 소량의 분사시에서도 주변설비등으로부터 시이트바상에 적하하여 체류하는 물을 배제하여 그 영향을 감소시킬 수 있기 때문에 이 점에서도 표면온도의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 부러시등으로 기계적으로 탈스케일을 하여도 같은 효과가 얻어진다.
강판표면온도의 저하방지를 위한 보다 효과적인 방법으로서는, 조압연종료후 마무리압연까지 보열처리한 경우가 있고, 예를들면 스테인레스강판을 이용한 단열재로 이루어지고, 시이트바를 덮도록 구성된 보열설비를 조압연설비-마무리압연설비사이에 설치하고 조압연한 시이트바를 이 보열설비를 통과시켜 마무리압연에 제공하여 방사에 의한 표면온도의 저하를 방지할 수 있다. 이 효과는, 마무리압연 직전에 할수록, 또 먼거리에 걸쳐 설치할수록 크다.
가장 효과적인 방법은, 열간조압연-마무리압연간에 유도가열이나 전기복사가열등에 의한 강판가열을 실시하여 강판표면온도를 높히는 것이다. 이 방법은, 설비가액으로서는 약간 상승하지만 극히 안정된 효과가 얻어지는 것이다.
또한 이상 서술한 여러 수단은, 단독으로 또는 복합하여 사용할 수 있다.
그다음, 본 발명의 출발재인 규소강슬랩은, Si 2.0-4.5wt%를 함유하는 것이다. Si량이 2.0wt%보다 적으면 전기저항이 낮고, 와전류손실증대에 따라 손실량이 크게되며, 또한 본 발명에 의한 균열감소의 효과는 명확히 확인되지 않게 된다. 한편 4.5wt%보다 많으면 냉연시에 균열을 발생하기 쉽기 때문에 2.0∼4.5%의 범위로 한다.
기타 성분에 대해서는 특히 제한되어 있지는 않으나, 방향성전자 강판용 열연판으로서 대표적인 성분조성을 나타내면 다음과 같다.
C 0.01-0.1wt%, Si 2.0-4.5wt%, Mn 0.03-0.8wt%를 함유하고 다시 제어제로서 MnS, MnSe계의 경우는 S, Se의 1종 또는 2종을 0.01-0.1wt%, AℓN계의 경우는, Aℓ 0.01-0.06wt%, N 0.03-0.01wt%를 함유하는 조성. 여기서 상기한 MnS, MnSe계및 AℓN계는 각각 병용이 가능하다.
제어제성분으로서는, 상기한 S, Se, Aℓ외에 Cu, Sn, Cr, Ge, Sb, Mo, Te, Bi 및 P등도 유효히 적합하므로, 각각 소량을 병합하여 함유할 수도 있다.
제1발명및 제3발명에서는, 열간압연의 조압연시에 제1스탠드의 압연을, 스탠드의 입구측판두께 tR1(), 출구측 판두께 tR2(), 물려들어갈때의 강판의 표면온도 TR0()및 물려들어가는 강판표면으로부터 (tR1-tR2)/2()깊이에서의 온도 TR1의 관계에서 다음식
[수학식 1]
을 만족하는 조건으로 수행하는 것이 중요하다.
이하, 이러한 조건을 해명하는데 이른 실험에 대해 설명한다.
C 0.03-0.08wt%, Si 2.0-4.5wt%, Mn 0.03-0.8wt% 및 Se 0.01-0.05wt%를 함유하고 나머지는 실질적으로 Fe로된 두께 160-250의 규소강슬랩을, 1420, 20분간 가열후 냉각조건을 바꾸어 조압연을 한다.
조압연 1패스후의 강판관찰면(1㎡)내에서의 단위면적당 균열발생율을 조사하고, 조압연 제1스탠드 입구측 판두께를 tR1(), 조압연 제1스탠드 출구측 판두께를 tR2()로 할때의, 물려들어갈때의 표면온도 TR0및 (tR1-tR1)/2 깊이에서의 온도 TR1의 결과로부터 구한식(TR1-TRO)/{(tR1-tR2)/2}의 값과의 관계로 제1도에 나타낸다. 또한, 이 식은 강판표면근방에서의 두께방향의 온도구배를 의미한다.
제1도로부터 알수 있는 바와같이,
가 10보다 크게되면 균열발생이 현저하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 조압연 제1 스탠드에서의 압연을,
[수학식 1]
을 만족하는 조건으로 하는 것으로 한다.
제2발명및 제3발명에서는, 열간압연의 마무리압연시에 제1스탠드의 압연을, 그 스탠드의 입구측판두께 tF1(), 출구측판두께 tF2(), 물려들어갈때의 강판의 표면온도 TF0()및 물려들어갈때의 강판표면으로 부터 (tF1-tF2)/2()깊이에서의 온도 TF1의 관계에서 다음식
[수학식 2]
을 만족하는 조건으로 하는것이 중요하다.
이하, 이러한 조건을 해명하기에 이른 실험에 대해 설명한다.
C 0.03wt%, Si 2.8wt%, Mn 0.065wt%및, Se 0.022wt%를 함유하고 나머지는 실질적으로 Fe로된 두께 200의 규소강슬랩을, 1420, 20분간 가열후 20, 40, 600의 각 판두께까지 조압연한후, 냉각조건을 바꾸어 강판표면근방에서의 두께방향의 온도구배를 여러가지로 변화시켜 마무리 압연을 했다.
마무리압연 1패스후의 강판관찰면(100㎠)내에서의 단위표면적당 균열발생율을 조사하고 마무리압연 제1스탠드의 입구측 판두께를 tF1(), 출구측판 두께를 tF2()로 할때의, 물려들어갈때의 강판의 표면온도 TF0()및 물려들어갈때의 강판표면으로 부터 (tF1-tF2)/2()깊이에서의 온도 TF1의 결과로부터 구한식(TF1-TF0)/{(tF1-tF2)/2}의 값과의 관계로 제2도에 나타낸다. 또한, 이 도면에서 제2(a)도는 입구측판두께가 20인 경우, 제2(b)도는 입구측판두께가 40인 경우, 제2(c)도는 입구측판두께가 60인 경우를 각각 나타내고 있다.
그다음, C 0.056wt%, Si 3,24wt%, Mn 0.13wt%, Aℓ 0.027wt%, N 0.008wt% 및 S 0.007wt%를 함유하고 나머지 부는 실질적으로 Fe로된 두께 240의 슬랩을 1300, 30분간 가열후 20, 40, 600의 각 판두께 범위까지 조압연한후, 냉각조건을 바꾸어 강판표면 근방에서의 두께방향의 온도구배를 여러가지로 변화시켜 마무리 압연했다.
마무리압연 1패스후의 강판관찰면(100㎠)내에서의 단위표면적당 균열발생율을 조사하고 마무리압연 제1스탠드의 입구측 판두께를 tF1(), 출구측판 두께를 tF2()로 할때의 물려들어갈때의 강판의 표면온도 TF0()및 물려들어갈때의 강판표면으로 부터 (tF1-tF2)/2()깊이에서의 온도 TF1의 결과로부터 구한식(TF1-TF0)/{(tF1-tF2)/2}의 값과의 관계로 제3도에 나타낸다. 또한, 이 도면에서 제3(a)도는 입구측판두께가 20인 경우, 제3(b)도는 입구측판두께가 40인 경우, 제3(c)도는 입구측판두께가 60인 경우를 각각 나타내고 있다.
제2도및 제3도에 나타낸 실험결과를 입구측판두께 t1과(TF1-TF0)/{(tF1-tF2)/2}의 관계로 제4도에 나타낸다. 제4도로부터 알수 있는 바와 같이, 균열이 발생하는 영역은 입구측판두께에도 의존하여 다음식
[수학식 2]
을 만족하는 범위에서 균열이 방지될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 마무리압연의 제1스탠드에서의 압연을 상기식을 만족하도록 한 것으로 했다.
그런데 실제의 생산공정에서, 슬랩 또는 시이트바의 내부온도를 측정하는 것은 용이하지않다. 그러나, ISIJ International vol. 31(1991) No. 6, pp571-576에 서술된 방법에 따라 내부온도를 평가할 수 있고 여기에 기초하여 본 발명에 따른 온도제어를 할수 있다. 또한, 본 발명에서 표면 및 내부의 온도는 상하면, 폭 및 길이방향에서 대표적인 점을 선택하면 좋으나, 일반적으로는 냉각을 더 야기시키는 상명의 폭중앙부에서의 온도를 사용하는 것이 바람직하다.
이 실시예에서는 조압연 제1스탠드에서의 온도분포제어를한 예를 나타낸다.
C 0.03wt%, Si 2.8wt%, Mn 0.065wt% 및 Se 0.022wt%를 함유하고 나머지부는 실질적으로 Fe로된 두께 200의 규소강슬랩을 1,420, 20분간 가열후, 여러가지 수냉, 공냉조건에 따라 강판두께방향의 온도분포를 변화시켜 조합연 제1스탠드에서 140에서 180의 판두께 범위로 압하하고 나머지 4 스탠드의 조압연으로 판두께 50로한 후 열간마무리압연을 7스탠드에서의 압하로하여 판두께 2.0의 열연판으로 마무리했다.
조압연 제1스탠드 압하후에서의 균열관찰결과를 이때의 강판온도조건과 함께 표 1에 나타낸다.
[실시예 2]
이 실시예에서는 조압연 제1스탠드에서의 온도분포제어를한 예를 나타낸다.
C 0.08wt%, Si 3.3wt%, Mn 0.074wt% 및 Se 0.021wt%를 함유하고, 나머지는 실질적으로 Fe로된 두께 240의 규소강슬랩을 1420, 30분간 가열후, 여러가지 수냉, 공냉조건에 따라 강판두께 방향의 온도분포를 변화시켜 조압연 제1스탠드에서 140에서 200까지의 판두께 범위로 압하하고, 나머지 3스탠드의 조압연으로 판두께 40로한후, 열간마무리 압연을 7스탠드의 압하로 하여 판두께 2.6의 열연판으로 마무리했다.
조압연 제1스탠드에서 압하후에서의 균열관찰 결과를 이때의 온도조건과 함께 표 2에 나타낸다.
[실시예 3]
본 실시예에서는, 마무리압연 제1스탠드에서의 온도분포제어를 행한 예를 나타낸다.
C 0.04wt%, Si 3.1wt%, Mn 0.054wt% 및 Se 0.022wt%를 함유하고 나머지는 실질적으로 Fe로된 두께 200의 규소강슬랩을 1420, 20분간 가열후, 3스탠드의 조압연으로 두께 50로 하고 이어서 이 강판에 물분사(수압 5㎏f/㎠)하여 표면온도를 940, 표면으로부터 (tF1-tF2)/2 깊이(tF1:제1스탠드 입구측 판두께, tF2:제1스탠드 출구측 판두께)에 상당하는 11깊이의 온도를 1050로 제어하여 제1스탠드에 물려들어 계 6스탠드에서의 마무리 압연을 하여 최종판두께 2.0의 열연판을 얻었다. 또한, 이때의 제1스탠드 출구측 판두께는 28였다. 압연후, 표면의 균열관찰을 했으나, 균열은 전혀 관찰되지 않았다.
[실시예 4]
본 실시예에서는 마무리압연 제1스탠드에서의 온도분포제어를 실시한 예를 나타낸다.
C 0.07wt%, Si 3.1wt%, Mn 0.062wt% 및 Se 0.022wt%를 함유하고, 나머지는 실질적으로 Fe로된 두께 200의 규소강슬랩을, 1400, 20분간 가열후, 4스탠드의 조압연으로 두께 35로하고, 이어서 이 강판에 물분사(수압 10㎏f/㎠)를 하여 표면온도를 1030, 표면으로부터 (tF1-tF2)/2 깊이(tF1:제1스탠드 입구측 판두께, tF2:제1스탠드 출구측 판두께)에 상당하는 8깊이의 온도를 1100로 제어하여 제1스탠드에 물려들어가, 계 6스탠드에서의 마무리압연을 하여 최종판두께 2.6의 열연판을 얻었다. 또한, 이때의 제1스탠드 출구측 판두께는 19였다. 압연후, 표면의 균열관찰을 했으나 균열은 전혀 관찰되지 않았다.
한편, 비교예로서 C 0.07wt%, Si 3.1wt%, Mn 0.062wt% 및 Se 0.022wt%를 함유하고, 나머지는 실질적으로 Fe로된 두께 200의 규소강슬랩을 1400, 20분간 가열후, 4스탠드의 조압연으로 두께 30로 하고 이어서 이 강판에 고압물분사(수압 50㎏f/㎠)를 하여 표면온도를 850, 표면으로부터 (tF1-tF2)/2 깊이(tF1:제1스탠드 입구측 판두께, tF2:제1스탠드 출구측 판두께)에 상당하는 8깊이의 온도를 970로 제어하여 제1스탠드에 물려들어, 계 6스탠드에서의 마무리압연을 하여 최종판두께 2.0의 열연판을 얻었다. 또한, 이때의 제1스탠드 출구측 판두께는 14였다. 압연후, 표면의 균열관찰을 한바, 7.2개/㎠의 균열이 생겼다.
상술한 실시예 3,4및 비교예에 대해서, 입구측 판두께 t1과(TR1-TFR0)/{(tR1-tR2)/2}의 관계로 정리하여 제5도에 나타낸다.
[실시예 5]
본 실시예에서는, 열간조압연후, 수냉을 하지 않고 마무리압연한 예를 나타낸다.
C 0.06wt%, Si 3.20wt%, Mn 0.05wt% 및 Se 0.015wt%를 함유하고 나머지는 실질적으로 Fe로된 두께 200의 규소강슬랩을 1380, 20분간 가열후, 5스탠드의 조압연으로 두께 40로 했다.
이어서 이 강판에 수냉을 하지 않고 마무리압연설비의 제1스탠드에 물려넣었다. 이 제1스탠드에 물려들어갈때의 표면온도는 1100, 표면에서 (tF1-tF2)/2 깊이(tF1:제1스탠드 입구측 판두께, tF2:제1스탠드 출구측 판두께)에 상당하는 10깊이의 온도를 1185였다. 이러한 마무리 압연으로서 계 7스탠드에서의 압연을 스탠드사이의 냉각을 통상보다도 강한 50㎏f/㎠의 수냉으로 하여 최종판두께 2.4의 열연판을 얻었다. 또한, 이때의, 제1스탠드 출구측 판두께는 20였다. 압연후, 표면의 균열관찰을 실시했으나 균열은 전혀 관찰되지 않았다.
[실시예 6]
본 실시예에서는 열간조압연-마무리압연간에 증기분사에 의한 탈스케일을 실시한 예를 나타낸다.
C 0.07wt%, Si 2.95wt%, Mn 0.06wt%, Se 0.02wt%, Aℓ 0.024wt% 및 N 0.008wt%를 함유하고 나머지는 실질적으로 Fe로된 두께 220의 규소강슬랩을, 1410, 45분간 가열후, 3스탠드의 조압연으로 두께 60로 하고, 이어서 이 강판에 증기분사(180, 분사압 9㎏f/㎠)하여 탈스케일을 함과 동시에 표면온도를 960, 표면으로부터 (tF1-tF2)/2 깊이(tF1:제1스탠드 입구측 판두께, tF2:제1스탠드 출구측 판두께)에 상당하는 13깊이의 온도를 1150로 제어하여 제1스탠드에 물려들어가 계 6스탠드에서의 마무리압연을 하여 최종판두께 2.8의 열연판을 얻었다. 또한 이때의 제1스탠드 출구측 판두께는 34였다. 압연후 표면의 균열관찰을 했으나 균열은 전혀 관찰되지 않았다.
[실시예 7]
본 실시예에서는, 열간조압연-마무리압연간에 가스분사에 의한 탈스케일을 실시한예를 나타낸다.
C 0.07wt%, Si 2.95wt%, Mn 0.06wt%, Se 0.02wt%, Aℓ 0.024wt% 및 N 0.08wt%를 함유하고 나머지는 실질적으로 Fe로된 두께 220의 규소강슬랩을, 1410, 45분간 가열후, 3스탠드의 조압연으로 두께 60로 했다. 여기까지는 실시예 6과 같다. 이어서, 이 강판에 가스분사(N2가스, 30, 분사압 9㎏f/㎠)하여 탈스케일함과 동시에 표면온도를 1010, 표면으로부터 (tF1-tF2)/2 깊이(tF1:제1스탠드 입구측 판두께, tF2:제1스탠드 출구측 판두께)에 상당하는 13깊이의 온도를 1150로 제어하여 제1스탠드에 물려넣었다. 그후는 실시예 6과 같이, 계 6스탠드에서의 마무리압연을 하여 최종판두께 2.8의 열연판을 얻었다. 또한, 이때의 제1스탠드 출구측 판두께는 34였다. 압연후, 표면의 균열관찰을 했으나, 균열은 전혀 관찰되지 않았다.
[실시예 8]
이 실시예에서는, 열간조압연-마무리압연간에 기계적수단에 의한 탈스케일을 실시한 예를 나타낸다.
C 0.07wt%, Si 2.95wt%, Mn 0.06wt%, Se 0.02wt%, Aℓ 0.024wt% 및 N 0.008wt%를 함유하고 나머지는 실질적으로 Fe로된 두께 220의 규소강슬랩을, 1410, 45분간 가열후, 3스탠드의 조압연으로 두께 60로 했다. 여기까지는 실시예 6과 같다. 이어서, 이 강판에 부러시를 사용해 탈스케일했다. 그다음 마무리압연의 제1스탠드에 물려넣었으나, 이때의 표면온도는 1030, 표면으로부터 (tF1-tF2)/2 깊이(tF1:제1스탠드 입구측 판두께, tF2:제1스탠드 출구측 판두께)에 상당하는 13깊이의 온도를 1160였다. 그후는 실시예 6과 같이 계 6스탠드에서의 마무리압연을 하여 최종판두께 2.8의 열연판을 얻었다. 또한 이때의 제1스탠드 출구측 판두께는 34였다. 압연후, 표면의 균열관찰을 했으나, 균열은 전혀 관찰되지 않았다.
[실시예 9]
이 실시예에서는 열간조압연-마무리압연간에 보열처리를한 예를 나타낸다.
C 0.03wt%, Si 2.95wt%, Mn 0.06wt% 및 Se 0.015wt%를 함유하고 나머지는 실질적으로 Fe로된 두께 260의 규소강슬랩을 1450, 20분간 가열후, 5스탠드의 조압연으로 두께 30로 했다. 조압연후의 강판온도는 표면에서 1250였다.
이어서 이 강판을, 열간조압연설비와 마무리압연설비사이에 설치된 보열 설비를 통과시켰다. 이 보열설비는, 강판의 표면, 이면및 양단가장자리부를 에워싸는 직사각형 단면으로 된 것으로 스테인레스강이 내부처리(두께 0.8)된 다공질 알루미나(두께 20) 단열재로 된다. 길이는 60이다. 또한, 이면측은 테이블로울러의 사이를 메우도록 설치했다.
이어서, 이 강판을 마무리압연설비의 제1스탠드에 물려넣었다. 이 제1스탠드가 물려들어갈때의 표면온도는 1190, 표면으로 부터 (tF1-tF2)/2 깊이(tF1:제1스탠드 입구측 판두께, tF2:제1스탠드 출구측 판두께)에 상당하는 5깊이의 온도를 1230였다. 이러한 마무리압연으로 하여 계 6스탠드에서의 압연을 하여 최종판두께 2.0의 열연판을 얻었다. 또한, 이때의 제1스탠드 출구측 판두께는 20였다. 압연후, 표면의 균열관찰을 했으나, 균열은 전혀 관찰되지 않았다.
[실시예 10]
이 실시예에서는, 열간조압연-마무리압연간에 가열처리를한 예를 나타낸다.
C 0.02wt%, Si 3.35wt%, Mn 0.09wt% 및 Se 0.015wt%를 함유하고 나머지는 실질적으로 Fe로된 두께 200의 규소강슬랩을, 1440, 20분간 가열후, 3스탠드의 조압연으로 두께 40로 했다. 조압연후의 강판온도는 표면에서 1170였다.
이어서 이 강판을, 열간조압연설비와 마무리압연설비와의 사이에 가열처리했다. 이 가열처리는, 복사가열법에 의한 것으로, 가열조건은 15kW/㎡에서 30초였다.
그래서 강판을 마무리 압연설비의 제1스탠드에 물려들어갈때의 표면온도는 1140, 표면에서(tF1-tF2)/2 깊이(tF1:제1스탠드 입구측 판두께, tF2:제1스탠드 출구측 판두께)에 상당하는 8두께의 온도를 1200였다. 이러한 마무리압연을 하여 계 7스탠드에서의 압연을 하여 최종판두께 2.2의 열연판을 얻었다. 또한 이때의, 제1스탠드 출구측 판두께는 24였다. 압연후, 표면의 균열관찰을 했으나, 균열은 전혀 관찰되지 않았다.
[실시예 11]
이 실시예에서는 조압연 제1스탠드및 마무리압연 제1스탠드에서의 온도 분포제어를한 예를 나타낸다.
C 0.04wt%, Si 3.20wt%, Mn 0.06wt% 및 Se 0.022wt%를 함유하고 나머지는 실질적으로 Fe로된 두께 260의 규소강슬랩을, 1430, 30분간 가열후 강판 표면의 온도를 1340, 표면에서(tF1-tF2)/2 깊이(tF1:제1스탠드 입구측 판두께, tF2:제1스탠드 출구측 판두께)에 상당하는 20깊이의 온도를 1410로 제어하여 조압연 제1스탠드로 220의 판두께로 압하하고 나머지 3스탠드의 조압연으로 판두께 40로 했따. 이어서, 이 강판에 물분사(수압5㎏f/㎠)하여 표면온도를 980, 표면에서(tF1-tF2)/2 깊이(tF1:제1스탠드 입구측 판두께, tF2:제1스탠드 출구측 판두께)에 상당하는 10깊이의 온도를 1080로 제어하여 제1스탠드에 물려들어가 계 7스탠드에서의 마무리압연을 하여 최종판두께 2.6의 열연판을 얻었다. 또한 이때의, 제1스탠드 출구측 판두께는 20였다. 압연후, 표면의 균열관찰을 했으나 전혀 관찰되지 않았다.
[실시예 12]
이 실시예에서는 조압연 제1스탠드및 마무리압연 제1스탠드에서의 온도 분포제어를 하고 또 열간 조압연과 마무리 압연사이에 가열처리한 예를 나타낸다.
C 0.04wt%, Si 3.20wt%, Mn 0.06wt% 및 Se 0.022wt%를 함유하고 나머지는 실질적으로 Fe로된 두께 260의 규소강슬랩을, 1430, 30분간 가열후, 강판표면의 온도를 1340, 표면으로부터(tF1-tF2)/2 깊이(tF1:제1스탠드 입구측 판두께, tF2:제1스탠드 출구측 판두께)에 상당하는 20깊이의 온도를 1410로 제어하여 조압연 제1스탠드로 220의 판두께로 압하하고 나머지 3스탠드의 조압연으로 판두께 40로 했다. 여기까지는 실시예 11과 같다.
이어서 이 강판에 고압수분사(수압 50㎏f/㎠)하여 탈스케일 행한바, 표면온도 860, 표면에서(tF1-tF2)/2 깊이(tF1:제1스탠드 입구측 판두께, tF2:제1스탠드 출구측 판두께)에 상당하는 10깊이의 온도를 1060로 되었다. 그리고 가열처리하여 복사가열법으로 20kW/㎡에서 7초의 조건으로 강판의 가열을 행한바, 표면온도 900, 표면에서 (tF1-tF2)/2 깊이(tF1:제1스탠드 입구측 판두께, tF2:제1스탠드 출구측 판두께)에 상당하는 10깊이의 온도는 1030로 되고, 그대로 마무리 압연설비의 제1스탠드에 물려들어가 실시예 11과 같이 계 7스탠드에서의 마무리압연을 하여 최종판두께 2.6의 열연판을 얻었다. 또한 이때의 제1스탠드 출구측 판두께는 20였다. 압연후, 표면의 균열을 관찰을 했으나 전혀 관찰되지 않았다.
이상과 같이 본 발명에 따라 조압연 또는/및 마무리압연에서의 제1스탠드에서의 강판표면근방의 두께방향 온도분포를, 그 스탠드의 입구, 출구측 판두께에 따라 감소하도록 조정하여 외관불량, 점적율저하, 층간 절연압의 저하를 가져오지 않는, 표면성상이 극히 우수한 1방향 규소강의 제조가 가능하게 되었다.
또한, 열간조압연과 마무리압연사이에 냉각을 하지 않거나, 보열처리나 가열처리를 하여 이러한 조정을 용이하게 할 수 있다.
또한, 이러한 조정에 있어서 탈스케일을 위해 실시하는 고압물분사에서는, 본 발명에서 규정한 조건을 만족하지 않을 우려가 있는 경우에는 저압의 물분사나, 물분사 대신에 증기분사, 가스분사 혹은 기계적수단으로 스케일을 하여 그러한 결점이 없게하여 확실히 본 발명을 실시할 수 있다.
Claims (16)
- 2.0-4.5wt%의 Si를 함유하는 규소강슬랩을 고온가열하여 열간조압연을 실시한 후 열간마무리 압연하는 규소강열연판의 제조방법에 있어서, 열간조압연시 제1스탠드에서의 압연을 그 스탠드의 입구측판두께tR1(), 출구측판두께tR2(), 강판의 표면온도TR0() 또한 물려들어갈(gripping) 때의 강판표면으로부터 (tR1-tR2)/2() 깊이의 온도 TR1의 관계에서 다음식을 만족하는 조건으로 실시하는 것을 특징으로하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법.
- 2.0-4.5wt%의 Si를 함유하는 규소강슬랩을 고온가열하여 열간조압연을 실시한 후 열간마무리 압연하는 규소강열연판의 제조방법에 있어서, 열간마무리압연시 제1스탠드에서의 압연을 그 스탠드의 입구측판두께tF1(), 출구측판두께tF2(), 강판의 표면온도TF0() 또한 물려들어갈(gripping) 때의 강판표면으로부터(tF1-tF2)/2() 깊이의 온도 TF1의 관계에서 다음식을 만족하는 조건으로 실시하는 것을 특징으로하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법.
- 2.0-4.5wt%의 Si를 함유하는 규소강슬랩을 고온가열하여 열간조압연을 실시한 후 열간마무리 압연하는 규소강열연판의 제조방법에 있어서, 열간조압연시 제1스탠드에서의 압연을 그 스탠드의 입구측판두께tR1(), 출구측판두께tR2(), 강판의 표면온도TR0() 또한 물려들어갈 때의 강판표면으로부터 (tR1-tR2)/2() 깊이의 온도 TR1의 관계에서 다음식을 만족하는 조건으로 실시하고,또한 열간마무리압연시 제1스탠드에서의 압연을 그 스탠드의 입구측판두께tF1(), 출구측판두께tF2(), 강판의 표면온도TF0() 또한 물려들어갈 때의 강판표면으로부터 (tF1-tF2)/2() 깊이의 온도 TF1의 관계에서 다음식을 만족하는 조건으로 실시하는 것을 특징으로하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법.
- 제2항에 있어서, 열간조압연후 수냉처리없이 열간마무리압연에 들어가는 것을 특징으로하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법.
- 제2항에 있어서, 열간조압연과 열간마무리압연 사이에 수압 15kgf/㎠ 이하의 물분사로 탈스케일을 실시하는 것을 특징으로하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법.
- 제2항에 있어서, 열간조압연과 열간마무리압연 사이에 물분사에 의하지 않고 탈스케일을 실시하는 것을 특징으로하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법.
- 제6항에 있어서, 증기분사로 탈스케일을 실시하는 것을 특징으로하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법.
- 제6항에 있어서, 가스분사로 탈스케일을 실시하는 것을 특징으로하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법.
- 제6항에 있어서, 기계적수단으로 탈스케일을 실시하는 것을 특징으로하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법.
- 제2항에 있어서, 열간조압연과 열간마무리압연 사이에 보열처리(heat holding treatment)하는 것을 특징으로하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법.
- 제2항에 있어서, 열간조압연과 열간마무리압연 사이에 가열처리를 하는 것을 특징으로하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 열간조압연후 수냉처리없이 열간마무리압연에 들어가는 것을 특징으로하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 열간조압연과 열간마무리압연 사이에 수압 15kgf/㎠ 이하의 물분사로 탈스케일을 실시하는 것을 특징으로하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 열간조압연과 열간마무리압연 사이에 물분사에 의하지않고 탈스케일을 실시하는 것을 특징으로하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법.
- 제2항에 있어서, 열간조압연과 열간마무리압연 사이에 보열처리(heat holding treatment)하는 것을 특징으로하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 열간조압연과 열간마무리압연 사이에 가열처리를 하는 것을 특징으로하는 표면성상이 우수한 규소강열연판의 제조방법.
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