KR100226299B1

KR100226299B1 - 방향성규소 강판의 냉간 압연방법 및 이냉간압연 방법에 사용되는 냉간압연기의 롤러 냉각 제어장치

Info

Publication number: KR100226299B1
Application number: KR1019950001026A
Authority: KR
Inventors: 고마쯔바라미찌로; 하야가와야스유끼; 다께우찌후미히꼬; 야마다마사다까
Original assignee: 에모또 간지; 가와사끼 세이데쓰 가부시키가이샤
Priority date: 1995-01-21
Filing date: 1995-01-21
Publication date: 1999-10-15
Also published as: KR960028991A

Abstract

본 발명에 따라, 얇게 냉간압연된 규소 코일의 자속밀도를 규소 함유량을 증가시키지 않고 개선함으로써, 코일의 길이 방향의 자기 특성이 양호하고 균일한 방향성 규소강판의 제조 방법이 제공되어 있다.

이 방법은, 하나 이상의 압연 패스의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 코일의 길이 방향의 강판 온도를 15 ℃ 이하로 조정하고, 또한 하나 이상의 압연 패스의 온도를 150 ℃ 이상 350 ℃ 이하로 조정하는 것으로 이루어진다.

Description

방향성 규소강판의 냉간압연 방법 및 이 냉간압연 방법에 사용되는 냉간 압연기의 롤러 냉각 제어 장치

제1도는 각종 냉간압연에 있어서의 코일의 길이 방향의 철손치 (鐵損値)의 변화의 연속적인 실측치를 표시한 그래프.

제2도는 인장 강도 시험에 있어서의 인장강도와 재료온도와의 관계를 표시하는 그래프.

제3도는 출구측 롤러 바이트 직후의 강판 온도 변동푹과 자기특성의 변동과의 관계를 표시하는 그래프.

제4도는 본 발명의 냉각제어 장치의 한 실실예를 나타내는 설명도.

제5도는 본 발명이 적용되는 냉간압연기의 예를 표시하는 설명도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 측온센서 2 : 온도제어기

3 : 유량조절기 4 : 냉각제 (coolant)

5 : 강판 6 : 작업 롤러 (work roller)

7 : 중간 롤러 8 : 백업 롤러 (back up roller)

9 : 베어링 롤러 10 : 와이퍼 롤러 (wiper roller)

본 발명은 코일의 길이 방향의 자기특성이 양호하고 균일한 방향성 규소강판의 냉간압연 방법 및 이 냉간압연 방법에 사용하는 냉간압연기의 롤러 냉간 제어장치에 관한 것이다.

방향성 규소강판은 변압기 및 발전기용 철심에 주로 사용된다. 자기특성으로서는 자속밀도 (800 A/m 의 자장에 있어서의 자속밀도 : B₈로 표시된다) 가 높은 것과 철손 (鐵損) (1.7 T 의 초대자속밀도에 있어서의 50 Hz 교류 철손 : W_17/50으로 표시된다) 이 낮을 것이 요구된다.

특히 대형 변압기는 조립시의 효율이나 소음 등의 성능향상면에서 재료 특성의 균일성도 요구한다.

제 철손화 (鐵損化) 에의 노력은 지금까지 다양했으며, 이하에 표시하는 방법이 유효했다.

(1) 철판의 판두께를 얇게 한다.

(2) Si 함유량을 높힌다.

(3) 최종제품의 2차 재결정 입경을 저감한다.

이상의 개선결과, 판두께 0.23 mm 의 제품으로 W_17/50이 0.90 W/kg 의 재료도 얻어지게 되었다.

그러나, 현상태 이상으로 철손을 저감하기는 곤란했다. 즉, 강판의 판두께를 현상태 이상으로 얇게 하면 후술하는 2 차 재결정 불량을 야기하고 철손이 반대로 커지고, Si 함유량을 높이면 냉간압연이 곤란해지고, 결정립경을 저감하는 방법도 현상의 평균 입경 4 ∼ 8 mm 이상으로 저감한 경우, 역시 2 차 재결정 불량이 되어 철손이 커진다.

또, 코일의 길이 코일의 자기특성의 평균치의 개선에는 효과가 있었지만, 자기 특성의 불균일에 대해서는 하등의 개선도 이루어지지 않았다.

근래에 와서, 철판표면에 국부적으로 변형이 도입된다거나, 홈을 형성하여 물리적으로 자기구역을 세분화함으로써, 대폭으로 철손을 개선하는 것이 가능해졌다. 예를 들면, 강판표면에 플라즈마 젯트로 국부변형을 도입함으로써 W_17/50에서 0.10 W/kg 정도의 저감이 가능해졌다.

이러한 수법에 의하여 뛰어난 철손의 재료를 얻기 위해서는, 종래와 달리, 최종 제품의 결정립경을 저감할 필요는 없고, 오로지 판두께를 얇게 하고, Si 함유량을 높게하고, 자속밀도를 높게 하는 것이 필요하다. Si 함유량을 이 이상 증가하기가 곤란하므로, 철손향상은 여하히 판두께가 얇은 재료의 자속밀도를 향상시키는가 하는 기술과제의 해결에 걸려 있다.

방향성 규소판의 자속밀도를 향상시키기 위해서는 제품의 결정립 방위를 (110) [001] 방위 소위 고스방위로 고도로 집적시킬 필요가 있다. 방향성 규소강판의 고스방위의 결정립은 최종마무리 어닐링에 있어서, 2 차 제결정 현상에 의하여 얻어진다.

이 2 차 결정을 일으키게 하는데에는, (110) [001] 방위에 가까운 결정립만을 성장시켜서, 또다른 방위의 결정의 성장을 억제하는, 소위 선택 성장을 시키지만, 이때, 또다른 방위의 결정립의 성장을 억제하기 위한 인히비터 (inhibiter : 억제제) 의 첨가가 필요하다. 즉, 인히비터는 강중에 석출 분산상을 형성하고, 입자성장의 억제작용으로서의 기능을 발휘한다.

인히비터로서, 가장 억제작용이 강한 것이, 더욱 선택 성장효과가 강하고, 자속밀도가 높은 재료가 얻어지므로, 지금까지 많은 연구가 되어왔지만, 가장 효과를 얻은 것은 AIN 이었다. 즉, 일본국 특공소 46 - 23820 호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 최종 냉간압연전의 어닐링의 급냉처리 및 최종 냉간압연의 압하율을 80 ∼ 95 %의 고 압하율로 함으로써, B₁₀에서 1.92 ∼ 1.95 T 의 고자속밀도 재료가 얻어지고 있다.

또 일본국 특공소 63 - 11406 에 개시되어 있는바와 같이, 다시 Sn, Cu 를 첨가하여 2 차 재결정을 인정화시킬 수도 있었다.

단, 이 공보의 발명은, 어느 것이나 강판의 길이 방향의 평균 특성의 개선을 노린 발명이고, 코일의 길이 방향의 자기 특성의 변동을 억제하는 것은 아니었다.

본 발명자들은 이와 같은 강판의 길이 방향에 있어서의 자기특성의 변동에 미치는 냉간압연 방법의 영향에 대해서 주목했다.

방향성 규소강판의 압연기술에 관해서는, 일본국 특공소 50 - 37130 에 적어도 최종냉간압연의 롤러 지름을 300mmø 이하로 하는 기술이 개시되어 있다.

일본국 특개평 2 - 80106 에 탠덤 압연 (tandem roling) 에 있어서 제 1 스탠드에 250mmø 미만의 작업롤러를 사용하는 기술이 개시되어 있다. 또, 일본국 특공소 54 - 13846 호 및 특공소 54 - 29182 호에 압연 패스 (pass) 사이에 시효 열처리를 실시하는 기술이 개시되어 있다. 또, 일본국 특공소 50 - 26493 및 특공평 3 - 23607 에 냉간압연 온도범위를 규정하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 어느 것이나 평균 자기 특성의 개선에는 효과가 있지만, 코일의 길이 방향의 자성의 안정화에는 효과가 없고, 오히려 도중가열이나 고압하 압연을 필수로 하는 경우들은 오히려 길이 방향의 조건 변동 때문에 자기 특성의 불균일을 조장하고 있었다.

이상에서 설명한 바와 같이, 방향성 규소강판의 제조방법에 있어서 자기 특성을 개선하고 또한 코일의 길이 방향의 자기특성의 불균일을 억제한 재료를 제조하기 위한 유효한 수단은 되지못한 것이 실정이다.

본 발명은 이러한 강판의 코일의 길이 방향의 자기특성의 변동을 억제하고 자기특성이 뛰어난 방향성 규소강판의 냉간압연 방법과 이에 사용하는 냉간압연기의 롤러 냉각 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명자들은 함규소강판의 냉간압연에 있어서, 압연온도에서 압연기 입구측 강판 온도보다도 출구측 온도를 제어하는 것이 강판의 길이 방향의 자기특성의 고위안정화에 극히 유효한 것을 알아내고, 본 발명을 완성시킨 것이다.

즉, 본 발명은, 방향성 규소강판의 제조방법에 있어서 냉간압연을 복수의 압연패스에 의하여 실시하고, 적어도 1 패스 이상을 150 ℃ 이상 350℃ 이하의 온도에서 압연할 때, 이 압연패스의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판온도의 코일의 길이 방향의 변동폭을 15 ℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 코일의 길이 방향의 자기특성이 양호한 균일한 방향성 규소강판의 냉간압연 방법이다.

또, 본 발명은 방향성 규소강판의 제조방법에 있어서 냉간압연을 복수의 압연패스에 의하여 실시하고, 또한 적어도 1 패스 이상을 150 ℃ 이상 350 ℃ 이하의 온도에서 압연할 때에, 이 압연패스의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서, 강판온도의 코일의 길이 방향의 변동폭을 7℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 코일의 길이 방향의 자기특성이 양호하고 균일한 방향성 규소강판의 냉간압연 방법이다.

또한 본 발명은, 방향성 규소강판의 제조방법에 있어서 냉간압연을 복수의 압연패스에 의하여 실시하고, 또한 적어도 1 패스 이상을 150℃ 이상 350℃ 이하의 온도에서 압연할때에, 이 압연 패스에서 롤러 냉각제 유량을 제어함으로써, 이 압연 패스의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 코일의 길이 방향의 변동폭을 15 ℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 코일의 길이 방향의 자기 특성이 양호하고 균일한 방향성 규소강판의 냉간압연 방법이다.

또, 본 발명은, 방향성 규소강판의 제조방법에 있어서, 냉간압연을 복수의 압연패스에 의하여 실시하고, 또한 적어도 1 패스 이상을 150 ℃ 이상 350 ℃ 이하의 온도에서 압연할 때에, 이 압연패스의 출구측 롤러 바이트 직후의 강판온도를 측정하고, 이 측정치에 의거하여, 상기 압연패스의 출구측 롤러 바이트 직후 강판 온도를 일정하게 유지하도록 냉간압연기를 구성하는 롤러의 어느 하나 이상의 롤러에 대한 롤러 냉각제 유량을 제어함으로써, 상기 압연패스의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 코일의 길이 방향의 변동폭을 15 ℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 코일의 길이 방향의 자기 특성이 양호하고 균일한 방향성 규소강판의 냉간압연 방법이다. 또 본 발명은 방향성 규소강판의 제조방법에 있어서, 냉간압연을 복수의 압연패스에 의하여 실시하고, 또한 적어도 1 패스이상을 150 ℃ 이상 350 ℃ 이하의 온도에서 압연할 때에 이 압연패스에서 롤러 냉각제 유량을 제어함으로써, 이 압연패스의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 코일의 길이 방향의 변동폭을 7 ℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 코일의 길이 방향의 자기 특성이 양호하고 균일한 방향성 규소강판의 냉간압연 방법이다. 또한, 본 발명은 방향성 규소강판의 제조방법에 있어서 냉간압연을 복수의 압연패스에 의하여 실시하고, 또한, 적어도 1 패스 이상을 150 ℃ 이상 350 ℃ 이하의 온도에서 압연할 때에 이 압연패스의 출구측 롤러 바이트 직후의 강판 온도를 측정하고, 이 측정치에 의거하여, 상기 압연패스의 출구측 롤러 바이트 직후 강판 온도를 일정하게 유지하도록, 냉간 압연기를 구성하는 롤러의 어느 하나 이상의 롤러에 대한 롤러 냉각제 유량을 제어함으로써, 상기 압연패스의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판온도의 코일의 길이 방향의 변동폭을 7 ℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는, 코일의 길이 방향의 자기 특성이 양호하고 균일한 방향성 규소강판의 냉간압연 방법이다.

또한, 본 발명은 출구측 롤러 바이트직후의 강판온도의 설정치로서, 1 패스째 150 ℃ 이하로 하고, 적어도 3 패스째까지는 압연패스의 순서에 따라 높혀서 설정하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 ∼ 6 기재의 코일의 길이 방향의 자기 특성이 양호하고 균일한 방향성 규소강판의 냉간압연 방법이다.

또한, 본 발명은 압연패스의 출구측 롤러 바이트 직후의 강판의 상면 또는 하면의 온도를 측정하는 센서와, 상기 센서의 측정 신호가 사전에 설정된 값이 되도록 귀환신호를 발생하는 제어기와, 상기 제어기에서의 신호에 따라서 롤러 냉각제 유량을 제어하는 유량제어기를 구비한 코일의 길이 방향의 자기 특성이 양호하고 균일한 방향성 규소강판의 냉간 압연 방법에 사용하는 냉간 압연기의 롤러 냉각 제어장치이다.

우선 본 발명을 착상하기에 이른 실험에 대해서 상세히 설명한다.

Si : 3.0 %, C : 0.07 %, Mn : 0.07 %, Al : 0.02 %를 함유하는 판두께 1.90 mm 의 4개의 열간압연 코일을 1150 ℃에서 60초의 열간압연판 어닐링을 실시한 후, 미스트 수 (mist water) 를 사용하여 40 ℃ / sec 의 속도로 냉각시켰다.

이들 4 코일은, 하기의 (a), (b), (c), (d) 의 4종류의 조건으로 냉간압연을 실시하고, 0.30 mm 의 최종 판두께로 했다.

우선, 제 1 번째의 코일은 조건 (a) 로 하고, 코일 가열 BOX 로에 있어서 200 ℃ 로 가열한 후 800 mmø 의 작업롤러 지름을 갖는 센지미어 (sendzimir) 압연기로

제 1 패스째 1.90 → 1.40 mm (압하율 26 %)

제 2 패스째 1.40 → 1.00 mm (압하율 29 %)

제 3 패스째 1.00 → 0.70 mm (압하율 30 %)

제 4 패스째 0.70 → 0.50 mm (압하율 29 %)

제 5 패스째 0.50 → 0.38 mm (압하율 24 %)

제 6 패스째 0.38 → 0.30 mm (압하율 21 %)

의 압연을 실시하고 0.30 mm 의 판 두께로 마무리했다.

압연에 있어서도, 와이퍼 롤러, 작업 롤러에의 냉각제 유량이 일정해 지도록 조절했다. 그 결과, 출구측 롤러 바이트에 있어서의 강판 온도는, 1 패스 째에서 185 ∼ 206 ℃, 2 패스 째에서 215 ∼ 225 ℃, 3 패스 째에서 232 ∼ 246 ℃, 4 패스 째에서 241 ∼ 253 ℃, 5 패스 째에서 216 ∼ 223 ℃, 6 패스 째에서 186 ∼ 193 ℃ 로 되었다.

제 2 번째의 코일 조건은 (b) 로 하여 동일하게 80 mmφ의 작업 롤러 지름을 갖는 센지미어 압연기로 조건 (a) 와 동일한 압연 패스 스케줄로 0.30 mm 의 판두께로 마무리했다. 또, 압연에 있어서는, 와이퍼 롤러, 작업 롤러에의 냉각제 유량을 조건 (a) 와 동일하게 일정해 지도록 조절했다.

단, 조건 (a) 와 상이하여, 압연개시전에 강판을 가열하지 않았다.

그결과, 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도는, 1 패스 째에서 135 ∼ 167 ℃, 2 패스 째에서 188 ∼ 203 ℃, 3 패스 째에서 198 ∼ 223 ℃, 4 패스 째에서 184 ∼ 218 ℃, 5 패스 째에서 178 ∼ 197 ℃, 6 패스 째에서 103 ∼ 146 ℃ 로 되었다.

제 3 번째의 코일 조건 (c) 로서, 동일하게 80 mmφ 의 작업 롤러지름을 갖는 센지미어 압연기로, 조건 (a) 와 동일한 압연 패스 스케줄로 0.30 mm 의 판두께로 마무리했다. 또 압연에 있어서는 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도를 측정하여, 이 온도가 일정해 지도록 와이퍼 롤러, 작업 롤러에의 냉각제 유량을 제어했다.

그 결과, 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도는 1 패스 째에서 154 ∼ 155 ℃, 2 패스 째에서 192 ∼ 193 ℃, 3 패스 째에서 193 ∼ 194 ℃, 4 패스 째에서 202 ∼ 203 ℃, 5 패스 째에서 196 ∼ 197 ℃, 6 패스 째에서 140 ∼ 141 ℃ 의 온도범위로 제어될수 있었다.

제 4 번째에의 코일 조건 (d) 로서, 동일하게 800 mmφ 의 작업 롤러 지름을 갖는 센지미어 압연기로 조건 (a) 와 동일한 압연 패스 스캐줄로 0.30 mm 의 판두께로 마무리했다. 또 압연에 있어서는, 입구측 롤러 바이트의 강판 온도를 측정하여, 이러한 온도가 일정해 지도록, 스트립 냉각제 및 와이퍼 롤러에의 냉각제 유량을 제어했다.

그 결과, 작업 롤러 바이트 입구측의 온도는

1 패스 째에서 25 ∼ 26 ℃

2 패스 째에서 136 ∼ 137 ℃

3 패스 째에서 198 ∼ 199 ℃

4 패스 째에서 198 ∼ 199 ℃

5 패스 째에서 203 ∼ 204 ℃

6 패스 째에서 168 ∼ 169 ℃

의 온도에서 제어할 수 있었다.

다음에, 이들의 4 코일은 탈지 (脫脂) 후, 노점 (露店) 60 ℃, H₂55 %, N₂밸런스의 습수소 분위기 중에서 850 ℃에서 2 분간의 탈탄어닐링을 실시했다.

이후, TiO₂를 5 %, Sr(OH)₂· 8H₂O를 2 % 함유하는 MgO를 어닐링 분리제로서 도포하고 코일상으로 권취한 후, 840 ℃, N₂분위기 중에서 40 시간, 그후 15 ℃/hr 의 승온 속도로 1200 ℃ 까지 N₂25 %, H₂75 % 의 분위기 중에서의 2 차 재결정 어닐링, 계속해서 1200 ℃에서 5시간, H₂중에서의 순화 어닐링으로 이루어지는 최종 마루리 어닐링을 실시했다.

이뒤에, 미반응의 어닐링 분리제를 제거한 후, 장력 코팅하여 평탄화 어닐링을 겸하여 800 ℃에서 1 분간의 열처리를 실시했다. 이들 코일의 강판의 길이 방향의 연속 철손치의 측정 결과를 제 1 도에 나타낸다. 또한 제 1 도의 (a) ∼ (d) 는 상기 (a) ∼ (d) 의 조건인 경우에 각각 대응한다.

압연 개시전에 강판을 가열하여, 냉각제 유량을 일정하게 조절한 조건 (a) 의 경우는, 제 1 (a) 도와 같아, 자기 특성의 변동량이 크다.

압연 개시전에 강판을 가열하지 않고, 냉각제 유량을 일정하게 조절한 조건 (b) 의 경우는 제 1 (b) 도에 표시된 바와 같이, 자기 특성의 변동량은 조건 (a) 에 비하면 작지만, 역시 크다.

각 압연 패스에 있어서, 출구측 롤러 바이트 직후의 강판 온도가 일정해지도록 냉각제 유량을 제어한 조건 (c) 의 경우는, 제 1 (c) 도에 표시된 바와 같이, 철손의 변동이 작고 안정되어 양호한 자성재료가 얻어졌다. 각 압연 패스에 있어서 입구측 롤러 바이트의 강판 온도를 일정하게 제어한 조건 (d) 의 경우는, 제 1 (d) 에 표시된 바와 같이, 철손의 변동이 크다.

또한, 조건 (c) 의 경우는, 상기와 같이 철손 변동을 억제할 수가 있었지만, 동시에 판두께 변동도 제어할 수 있었다.

압연시에, 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도를 일정하게 함으로써 상기와 같이 자기 특성이 향상되고, 또한 안정된 이유를 알아 내기 위하여 발명자들은 다음에 설명하는 실험을 실시했다.

0.75 mm 두께의 C : 0.06 %, Si : 3.2 %, Mn : 0.07 %, Al : 0.02 %, N : 0.008 %를 함유하는 냉간 압연판을 일정온도로 유지하면서, 인장시험을 실시했다. 이 결과를 제 2 도에 표시했다.

제 2 도에 표시된 바와 같이, 변형시의 온도가 상온에서 상승함으로써, 200 ℃ 까지는 급격히 인장강도 (Tensile strength) 가 감소하고, 200 ℃ 이상부터 또 증가하고 있다. 이 사실은 압연가공에 있어서의 재료의 변형저항이 압연 온도의 근소한 차이에 따라서 크게 변화하는 것을 의미하고 있다.

이 결과를 토대로 하여, 자기 특성이 향상하고 또한 안정된 이유는 이하와 같이 고찰할 수 있다. 즉 제 2 도와 같이 가공 온도의 변화에 따라서 인장 강도가 변하는 것은, 가공시의 온도가 변하면, 재료의 미끄럼 변형의 모드 (mode) 가 변화한 것을 의미한다. 인장강도가 고온화에 따라 저하한 때는, 미끄럼 변형의 모드가 증가하여 다중 미끄럼이 발생한다. 재료의 변형 모드가 변화하는 것은 압연 변형에 의한 압연 집합조직이 변화하고, 어닐링후는 재결정 집합조직이 변화하므로, 최종적으로 자기 특성이 변동한다. 따라서, 자기 특성이 안정화를 도포하기 위하여서는 압연온도를 일정하게 제어하는 것이 필요하다.

또한 제 2 도의 인장강도의 변화는 인장 가공량이나 가공변형의 축적량에 따라서, 곡선의 꼴과 최소치의 점의 위치가 변하기 때문에, 압연 패스마다 및 그 압하율의 차이에 따라서, 최적 온도가 변한다. 이 최적온도 근방에서 온도 변동을 억제함으로써, 자기 특성의 변동의 저감 뿐만 아니라, 특성의 향상 효과를 얻는 것이 가능해진다.

다음에 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도 변동이 자기 특성에 미치는 영향에 대해서 실험에 의하여 검토한 결과를 제 3 도에 표시한다.

제 3 도에서 알수 있는 바와 같이 강판 온도의 변동폭이 1 ℃부터 7 ℃ 에서는 매우 양호한 값을 나타냈지만, 변동폭이 15 ℃ 이상에서 철손 평균치 및 철손 표준편차치는 급격히 떨어졌다. 따라서, 자기 특성의 변동을 억제하고 향상시키는데에는 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도 변동을 15 ℃ 이내로 억제하는 것이 바람직하고, 7 ℃ 이하가 가장 바람직하다.

이러한 냉간 압연 방법을 채택한 경우에 있어서, 더욱 자기 특성을 개선하기 위한 각 압연패스에 있어서의 목표 압연온도에 대해서는 실험에 의하여 검토했다.

C : 0.065 %, Si : 3.35 %, Mn : 0.07 %, P : 0.003%,

Al : 0.025 %, S : 0.002 %, Sb : 0.040 %, N : 0.008 %,

Bi : 0.005 % 잔부, 철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬라브 8 개를 1420 ℃ 로 30 분 동안 균일하게 가열한 후 보통 방법에 따라서, 2.2 mm 의 열간압연 코일로 압연했다.

각 열간압연 코일은 1000 ℃에서 50 초간의 열간압연판 어닐링을 실시한 후, 4 스탠드 탠덤압연기 냉각제 유량을 조작하고, 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서 강판 온도의 제어를 실시하여, 4 패스의 압연을 실시했다. 강판 온도로서는

1패스 째에서 105 ℃ (변동치 7 ℃),

2패스 째에서 135 ℃ (변동치 6 ℃),

3패스 째에서 168 ℃ (변동치 7 ℃),

4패스 째에서 63 ℃ (변동치 5 ℃)

의 압연을 실시하고, 1.50 mm 의 중간판두께로 했다.

그후 1130 ℃에서 60초간의 중간 어닐링을 실시한 후, 미스트 수 (mist water) 중에서 40 ℃/sec 의 냉각을 실시했다.

그후, 각 코일은 센지미어 압연기로 5 패스로 0.20 mm 의 강판 최종 판 두께로 압연했지만, 제 1 패스째가 1.00 mm (압하율 33 %), 제 2 패스째가 0.65 mm (압하율 35 %), 제 3 패스째가 0.45 mm (압하율 31 %), 제 4 패스째가 0.30 mm (압하율 33 %), 제 5 패스째가 0.20 mm (압하율 33 %) 로 했다.

이때, 압연 롤러 출구측에 광파이버식 온도계를 설치하여 연속하여 강판의 온도를 측정하고, 와이퍼 롤러, 작업 롤러, 중간 롤러의 냉각제유량을 조작하고, 출구측 롤러 바이트의 강판 온도를 목표 온도가 되도록 제어했다.

그 결과, 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 측정치는 설정치에 대해서 ± 2.0 ℃ (변동폭 4 ℃) 이내의 온도 범위로 제어 되었다.

이때의 각 코일의 각 압연 패스의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 값을 표 1 에 나타낸다.

여기에서 번호 8 의 코일은 가공 발열량만으로는 1 패스째의 강판 온도 205 ℃를 얻을수 없었기 때문에, 미리 압연전에 코일을 130 ℃ 로 가열하여 압연을 개시했다.

냉각 압연후 번호 1 ∼ 8 의 각 코일은 탈지하여 습수소분위기 중에서 850 ℃에서 2 분간의 탈탄 어니링을 실시하고, TiO 를 5 % 함유하는 MgO를 어닐링 분리제로하여 도포하고, 코일상으로 권취하여 최종마무리 어닐링을 실시했다.

최종 마무리 어닐링은 N 분위기하에서 25 ℃/hr 의 승온속도로 840 ℃ 까지 승온한 후, 35 시간 유지한 후, 20 % N 와 80 % H 분위기하에서 15 ℃/hr 의 승온속도로 1200 ℃ 까지 승온한 후, H 분위기하에서 10 시간 유지한 후, 강온했다.

최종 마무리 어닐링후는 미반응 분리제를 제거하고, 평탄화 어닐링을 겸하여 800 ℃, 1 분간으로 장력부여형 절연코팅을 열처리했다.

이들의 코일은 길이 방향으로 20 분할하고, 자기 특성의 평균치를 구했다. 이들의 값을 표 1 에 아울러 표시한다.

이 결과, 코일 (번호, 1,2,3,4,7) 에 표시되는 바와 같이, 압연패스에 있어서, 제 1 패스, 제 2 패스, 제 3 패스로 순차압연 온도가 증가하는 온도 패턴을 채택함으로써, 자기 특성이 극히 뛰어난 제품을 얻을 수 있다.

그러나, 코일 (번호, 8) 과 같이, 제 1 패스가 150 ℃를 초과하는 경우는 자기 특성이 약간 떨어진다. 이 결과에서 이하에 표시하는 조건이 유효한 것을 알수 있다.

① 1 패스 째의 온도를 너무 높게 하지 말 것.

② 적어도 3 패스 째까지는, 압연순서에 따라서, 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 설정치를 높혀갈 것.

그 이유는 다음과 같이 추정된다.

출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도를 너무 높게 하지 않는 것은, 변형량의 적어도 1 패스째의 단계에서 너무 고온도로 한 경우는 강중 C 의 조대 석출을 초래하고, 고스 방위로 고도로 집적하는 2 차 재결정입자를 얻는데에 적합한 압연 집합 조직이 얻어지지 않기 때문이다.

또한, 더욱 검토한 결과, 상한 치로서는 150 ℃ 가 최적이다. 또 적어도 3 패스 째까지는 압연 패스 순서에 따라서 이 강판온도의 설정치를 높혀 가는 것은 가공변형량의 축적에 따라 전위의 활동을 활발화하는 것이 상기 압연 집합 조직 개선에 유리하기 때문이다. 또한 압연 온도의 변동을 작게 함으로써 효과가 현저해진 이유는 가공변형의 축적효과가 확실히 얻어지도록 되었기 때문이다.

본 발명자들은 이상에 설명한 지견에 의거하여, 본 발명을 완성했다.

다음에 본 발명이 대상으로 하는 방향성 규소강의 슬라브 성분에 관하여 이하에 설명한다.

C 는 r 변태를 이용하여 열간압연 조직을 개선하기 위하여 0.02 % 이상 필요하다. 한편, 0.09 %를 초과하면 탈탄 불량이 되기 때문에 0.02 ∼ 0.09 % 의 범위가 바람직하다.

Si 는 전기저항을 높이고 철손을 향상시키기 위하여 2.5 % 이상 필요하다. 한편, 5.0 %를 초과하면 취하가 심하고, 냉간 압연이 곤란해지므로, 2.5 ∼ 5.0 % 의 범위가 바람직하다.

이외에, 인히비터 성분으로서 Al, S, Se 중에서 선택되는 하나 이상의 성분이 필요하다. 인히비터로서의 기능을 위해서는 Al 은 0.01 % 이상 필요하지만, 0.04 %를 초과하면 반대로 억제력이 떨어진다. S 나 Se 는 0.005 % 이상 필요하지만, 0.03 % 를 초과하면 인히비터의 용해가 곤란해지므로 0.005 ∼ 0.03 % 가 바람직하다.

Mn 은 열간압연시의 금이가는 것을 방지하기 위하여 필요한 원소이고, 이를 위하여 0.02 % 이상 필요하고, 그외 Mn 이나 MnSe 등, 인히비터 성분으로서도 이용되지만, 0.3 %를 초과하면 이들 Mn 이나 MnSe 의 용해가 곤란해지므로 그 범위를 0.02 ∼ 0.3 % 로 하는 것이 바람직하다.

N 은 AIN 석출을 위한 기본 성분이지만, 냉간압연 공정에 있어서의 질화처리에서 보급하는 것도 가능하므로 하한의 한정은 필요하지 않다. 단, 0.011 %를 초과하면 슬라브 가열의 단계에서 가스화하고, 강의 부어 오름을 발생시키므로 0.011 % 이하가 바람직하다.

이외에, 인히비터 보강 원소로서, 종래부터 알려져 있는 Sb, P, Sn, Bi, As, B, Ge, V, Nb 등을 함유해도 좋은 것은 물론이다. 또 규소강 특유의 열간 압연에서의 균열 방지를 위해서 Mo를 함유시키는 것도 가능하다.

상기 성분을 함유하는 규소강 슬라브는 통상의 연속 주조에서 주조 되는 것이나, 시트바 케스터등으로 주조된 두꺼운 슬라브나, 잉곳트 (ingot)를 재압연하여 슬라브로한 것을 포함하지만, 보통 방법에 의하여 슬라브 가열된 후, 열간압연 된다.

열간압연후의 코일은 필요에 따라서, 열간압연판 어닐링을 실시하고, 1 회의 냉간압연이나 중간 어닐링을 사이에 끼우는 복수회의 냉간압연으로 최종판두께로 한다.

본 발명의 냉간 압연 방법은, 이러한 어느 압연에도 적용이 가능하고, 그 나름대로의 효과를 얻을 수 있지만, 특히 최종 압연에 적용한 경우에 가장 효과가 현저하다.

또, 본 발명의 냉간 압연의 적용에 있어서 패스간 시효처리나, 저 윤활압연이나, 소롤러지름 압연등, 공지의 냉간압연법과의 병용은 본 발명의 효과를 방해하지 않을 뿐 아니라 가산적인 효과가 기대될수 있다.

본 발명의 냉간압연 방법이 유요한 조건은, 150 ℃ 이상, 350 ℃ 이하인 냉간압연 패스이고, 복수패스의 압연에서는 적어도 1 패스는 이 온도조건을 만족시킬 필요가 있다.

이유는 압연 온도가 모든 패스에서 150 ℃ 미만에서는 집합 조직을 변경할 수 없고, 또 모든 패스에서 350 ℃ 를 초과하면 집합 조직은 약해지고, 그위에 압연유의 증산이 심하고 안정한 압연이 불가능하기 때문이다.

다음에 상기의 150 ℃ 이상, 350 ℃ 이하의 압연 패스에 있어서, 압연 온도의 변동을 억제하는 것이 자기 특성의 변동을 억제하는 면에서 중요하다. 압연온도 변동은, 압연 직후 출구측 롤러 바이트 직후의 강판 온도의 변동에 가장 잘 반영된다. 압연 가공시의 온도는 압연기 입구측의 강판온도, 접촉하고 있는 작업 롤러의 표면온도, 가공발열에 의한 온도상승에 의하여 정하여 진다.

출구측 롤러 바이트 직후의 강판 온도는, 입구측 롤러 바이트전의 스트립 냉각제 유량에 따라서도 변화한다.

그러나, 입하율, 압연속도가 일정한 경우에 압연온도의 변동분에 가장 기여하는 것은, 작업 롤러 표면에서의 발열량의 변동분이다. 따라서, 압연온도의 변동을 억제하는 데에는, 작업 롤러의 냉각제량을 제어하는 것이 가장 중요하고, 그 지표로서는 압연 직후 출구측 롤러 바이트내의 강판 온도의 변동이 적당하다.

냉각제 유량 제어를 지배하는 패러미터로서는 출구측 롤러 바이트 직후의 강판 온도의 측정치외에 압연조건 변동에서의 예측치가 있다. 가장 효과적으로 압연 출구측 롤러 바이트내의 강판 온도를 제어하는 방법은 출구측 온도의 측정치를 근거로 하여 냉각제 유량을 제어하는 방법이다.

압연기 출구측 롤러 바이트내의 강판 온도의 변동 범위는, 바람직하게는 15 ℃ 이내, 가장 바람직하게는 7 ℃ 이하로 하는 것이 자기 특성의 변동을 억제하고, 향상시키기 위하여 긴요하다.

또한 강판 온도의 변동을 제어해야 할 냉간압연 패스는, 목표 온도 범위가 강판의 변형기구에 큰 영향을 미치는 150 ∼ 350 ℃ 이고, 복수 패스가 해당하는 경우는 해당하는 패스 전부이다.

압연 출구측 롤러 바이트내의 강판 온도의 변동을 작게 함으로써, 압연 1 패스째의 온도를 150 ℃ 이하로 하고, 적어도 3 패스 째까지는 압연 패스 순서에 따라서 압연 출구측의 강판 온도의 설정치를 높혀감으로써 코일전 길이에서, 가공 변형이 축적되고, 압연 집합조직이 개선되어, 평균 자기 특성이 향상한다.

또한, 작업 롤러의 냉각제 유량을 제어하는데에는, 냉간압연기를 구성하는 또다른 롤러의 냉각제 유량을 제어함으로써도 가능하다. 예를 들면 센지미어형 냉간 압연기에서는 백업 롤러, 베어링 롤러, 중간 롤러 및 와이퍼 롤러, 탠덤형에서는 백업 롤러, 중간 롤러에 해당한다.

이들의 롤러는 냉각제에 의해서 상시 냉각세정되고 있지만, 각 롤러 냉각제는 각 롤러부에만 머무르지 않고, 흘러 떨어진다거나, 롤러회전에 의하여 감겨지고, 작업 롤러 표면에 달하고, 그 냉각에 관여하게 된다. 따라서, 냉간 압연기를 구성하는 적어도 하나의 롤러 냉각제 유량을 제어함으로써 작업 롤러의 냉각제 유량을 제어하는 것과 동일한 효과가 얻어진다.

또, 압연 출구측 롤러 바이트 직후의 강판 온도의 변동을 억제하는 수단으로서는 입구측 롤러 바이트전의 스트립 냉각제의 유량에 의하여 하는 것도 좋다.

이러한 냉간 압연 방법을 실현하기 위한 장치로서는 제 4 도에 표시되는 바와 같이 통상의 냉간 압연기에, 롤러 바이트에서 나온 강판 (5) 의 온도를 측정하기 위한 출구측 롤러 바이트 직후에 설치된 측온 센서 (1) 및 이러한 측온센서 (1) 의 측정신호에 대해서, 이신호가 지시된 일정치가 되도록 귀환신호를 발신하는 온도제어기 (2) 및 이러한 온도제어기 (2)의 발하는 신호에 의거하여 롤러 냉각제 또는 스트립 냉각제 (4) 의 유량을 제어하는 유량 제어기 (3)을 부설한 것을 특징으로 한다. 또한 부호 (6) 은 작업 롤러이다.

제 4 도는 작업 롤러 (6)에의 냉각제 (4)의 유량을 제어하는 장치이지만 중간 롤러, 백업 롤러, 베어링 롤러, 와이퍼 롤러에의 냉각제의 유량을 제어하는 경우에는 제 4 도와 동일한 제어장치를 사용하면 좋다.

여기에서 측온 센서 (1)란, 강판 온도를 측정하기 위한 것이고, 일반적으로 접촉형 온도계나 방사 온도계가 사용된다. 설치 장소로서는, 롤러 바이트에서 나온 강판의 상면 또는 하면 또는 쌍방의 온도를 측온하도록 설정된다.

다음에, 온도제어기 (2)는, 각종 열처리의 온도제어에 사용되고 있는 것으로 좋다. 냉각제의 유량 제어기 (3)도, 통상의 유체제어에 사용되고 있는 전기식, 전자식이나 기계적인 어느 방식의 것도 유효하다.

최종 냉간압연 후의 강판은 일반적으로 탈탄 어닐링에 제공되지만, 1 차 재결정 어닐링에 제공된다. 탈탄 어닐링은 공지의 습수소 분위기하에서 750 ∼ 900 ℃에서 60 ∼ 180 sec에서 실시된다.

그후, 강판은 연속 어닐링에서 2 차 재결정 어닐링을 실시하거나, 어닐링 분리제를 도포한 후, 코일상으로 권취하고, 최종 마무리 어닐링에 제공된다.

최종마무리 어닐링후는 절연저항을 높힐 필요가 았는 경우에는 절연 코팅을 실시하여, 제품으로 한다.

다음에, 본 발명이 대상으로 하고 있는 냉간압연기로는, 공지의 모든 것이 해당되고, 예를 들면 제 5 (a) 도에 표시되는 바와 같은 작업 롤러쌍만으로 이루는 것 (2 Hi 형) 이나, (b) 에 표시되는 백업 롤러쌍을 설치한 것 (4 Hi 형), 또한 (c) 에 표시되는 중간 롤러를 설치한 것 (6 Hi 형) 이나, (d) 의 백업 롤러가 복수쌍 존재하는 플레네터리형 (planetary type) 이나, (e) 의 센지미어형이 존재한다. 또 압연 스탠드도, 가역방식의 1 스탠드 만의 것으로부터, 1 방향 압연을 실시하는 탠덤 방식의 것까지 적용가능하다. 단, 가역 방식의 경우, 강판의 온도센서는 출구측과 입구측의 양측에 설치할 필요가 있는 것은 말할 나위도 없다.

(실시예)

[실시예 1]

표 2 에 표시되는 강괴 기호 (A) 의 슬라브를 1420 ℃ 에서, 15 분간의 가열을 한후, 보통 방법에 따라서 1.8 mm 의 열간압연 코일로 압연했다. 열간압연 코일은 1130 ℃에서 60 sec 의 열간압연판 어닐링을 실시한 후, 산세척하고, 120 mmψ 의 작업 롤러지름을 갖는 센지미어 압연기로 0.30 mm 의 판두께로 냉간 압연했다.

압연의 패스 스케줄은 제 1 패스째 1.35 mm (압하율 25 %), 제 2 패스째 0.95 mm (압하율 30 %), 제 3 패스째 0.65 mm (압하율 32 %), 제 4 패스째 0.45 mm (압하율 31 %), 제 5 패스째 0.30 mm (압하율 33 %) 로 하고 0.30 mm 의 판두께로 마무리했다.

코일은 (e) 와 (f) 로 2 분할했다. 코일 (e) 에 대해서는, 본 발명의 롤러 냉각제어 장치를 사용했다. 즉, 작업 롤러, 중간 롤러 및 베어링 롤러에의 냉각제에 대해서 제 4 도와 같은 롤러 냉각제어 장치를 작용했다. 단, 와이퍼 롤러에의 유량은 일정하게 했다.

이때의 각 패스에 있어서의 출구측 롤러 바이트 직후의 온도 설정은 제 1 패스째가 155 ℃, 제 2 패스째가 185 ℃, 제 3 패스째를 201 ℃, 제 4 패스째를 215 ℃,제 5 패스째를 95 ℃로 했다.

출구측 롤러바이트 직후의 강판 온도의 코일의 길이 방향의 변동폭는 제 1 패스째가 1 ℃, 제 2 패스째가 3 ℃, 제 3 패스째가 3 ℃, 제 4 패스째가 4 ℃, 제 5 패스째가 3 ℃ 였다.

각 압연 패스후는 코일상으로 고온에서 권취했다. 또한 압연에 있어서는 50 mpm에서 점차 500 mpm 까지 압연속도를 올려가고, 최고속도 500 mpm 에 달한 시점에서 점차 50 mpm 까지 속도를 저하시켜 압연을 종료시켰다.

분할된 또다른 코일 (f) 는 비교예로서 압연기의 입구측에 광 파이버식 방사 온도계 (an optical fiber radiation thermometer)를 설치하고, 강판 온도를 연속적으로 측정하고, 온도 조절기로 설정온도에 일치하도록 냉각제 유량계에 대해서 규환신호를 발신하도록 했다.

냉각제는 와이퍼 롤러에의 냉각제에 대해서 유량조절계로 자동유량 조절하고, 또 다른 작업 롤러, 중간 롤러 및 베어링 롤러에의 냉각제 유량을 일정하게 했다. 이때의 각 패스에 있어서의 압연 입구측의 온도 설정은 제 1 패스째가 25 ℃, 제 2 패스째가 146 ℃, 제 3 패스째가 185 ℃, 제 4 패스째가 205 ℃, 제 5 패스째가 195 ℃ 가 되도록 했다.

출구측 롤러 바이트 직후의 강판 온도의 코일 길이 방향의 변동폭은 제 1 패스째가 4 ℃, 제 2 패스째가 6 ℃, 제 3 패스째가 6 ℃, 제 4 패스째가 7 ℃, 제 5 패스째가 3 ℃ 였다.

또, 각 압연 패스후는 코일상으로 고온에서 권취했다. 또한 압연에 있어서는 50 mpm에서 500 mpm 까지 압연 속도를 올려가고, 최고 속도 500 mpm 에 달한 시점에서 점차 50 mpm 까지 속도를 저하시키고 압연을 종료했다.

이들의 2 코일은 탈지후 습수소 분위기하에서 850 ℃ 에서 2 분간의 탈탄 어닐링을 실시하고, Sr (OH) · 8 HO 를 1 %, TiO 를 5 % 함유하는 MgO 를 어닐링 분리제로서 도포하고, 코일상으로 권취하여 최종마무리 어닐링을 실시했다. 최종마무리 어닐링은 840 ℃ 에서 25 시간 동안 N 중에서 보존한후, 15 ℃/h 의 속도로 1200 ℃ 까지 승온했지만, 1150 ℃ 까지는 N 25 %, H 75 % 의 분위기로 하고, 1150 ℃에서 1200 ℃ 까지 또한 1200 ℃ 10 시간 보존하는 동안 H 의 분위기로 했다. 최종마무리 어닐링후는 미 반응 분리제를 제거하고, 평탄화 어닐링을 겸하여 800 ℃ 1분간에서 장력 부여형 절연코팅을 열처리했다. 각 코일은, 길이 방향으로 20 분할하고, 자기 특성과 평균 판두께 (ta) 와 판폭 방향의 판두께차 (△t : 코일끝 100 mm 부에서의 판두께에서 코일 중앙부에서의 판두께를 뺀 값) 의 측정치의 평균치와 표준 편차를 표 3 에 표시한다.

표 3 에 표시되는 바와 같이, 압연 출구측의 강판 온도를 압연 패스마다 일정하게 제어한 실시예는, 자기 특성도 강판의 형상도 극히 뛰어나고 개선효과가 현저하다.

[실시예 2]

표 2 에 표시되는 강괴기호 (B) 의 슬라브를 1400 ℃에서 30 분간의 가열을 한 후, 보통방법에 따라서, (g), (h), (i), (j) 의 4개의 1.9 mm 의 열간압연 코일로 압연했다. 각 열간압연 코일은 1000 ℃에서 60 초의 열간압연판 어닐링을 실시한 후, 산세척하고, 4 스탠드의 탠덤 압연기로 제 1 회째의 냉간압연을 하고, 0.62 mm 로 압연했다.

압연의 패스 스케줄은 제 1 패스째가 1.40 mm (압하율 26 %), 제 2 패스째가 1.05 mm (압하율 25 %), 제 3 패스째가 0.80 mm (압하율 24 %), 제 4 패스째가 0.62 mm (압하율 23 %) 로 했다.

4 개의 코일중, 코일 (g) 와 (h) 에 대해서는, 본 발명의 롤러 냉각 제어장치를 사용했다. 즉, 작업 롤러, 중간 롤러 및 백업 롤러에의 냉각제에 대해서 제 4 도와 같이 냉각제어 장치를 적용했다. 단 와이퍼 롤러에의 유량은 일정하게 했다.

이때의 각 패스에 있어서의 압연 출구측의 온도설정은 제 1 패스째가 95 ℃, 제 2 패스째가 97 ℃, 제 3 패스째가 165 ℃, 제 4 패스째가 176 ℃ 로 했다.

출구측 롤러 바이트 직후의 강판 온도의 코일의 길이 방향의 변동폭은, 제 1 패스째가 4 ℃, 제 2 패스째가 5 ℃, 제 3 패스째가 6 ℃, 제 4 패스째가 7 ℃ 였다.

4 코일중, 남은 (i) 와 (j) 의 2 코일은 각 냉각제의 유량을 일정하게 0.62 mm로 압연하고, 압연후의 강판을 동일하게 코일상으로 고온에서 권취했다.

이때, 각 패스에 있어서의 압연 출구측의 온도는 제 1 패스째가 65 ∼ 107 ℃, 제 2 패스째가 65 ∼ 115 ℃, 제 3 패스째가 154 ∼ 176 ℃, 제 4 패스째가 172 ∼ 194 ℃ 의 사이에서 변동했다.

다음에 (g), (h), (i), (j) 의 4 코일을 탈지후 1050 ℃에서 40초의 중간 어닐링을 한 후, 제 2 회째의 냉간 압연을 동일하게 4 스탠드로 이루는 탠덤 압연기로 실시하고, 0.22 mm 의 최종 판두께로 했다.

압연의 패스 스케줄은 제 1 패스째가 0.49 mm (압하율 21 %), 제 2 패스째가 0.38 mm (압하율 22 %), 제 3 패스째가 0.30 mm (압하율 21 %), 제 4 패스째가 0.22 mm (압하율 27 %) 로 했다.

4 코일중, 코일 (g) 와 (i) 에 대해서는 본 발명의 롤러 냉각제어 장치를 사용했다. 즉, 작업 롤러, 중간 롤러 및 백업 롤러의 냉각제에 대해서 제 4 도와 같이, 냉각제어 장치를 적용했다. 단, 오이퍼 롤러에의 유량은 일정하게 했다.

이때의 각 패스에 있어서의 출구측의 온도 설정은 제 1 패스째가 85 ℃, 제 2 패스째가 93 ℃, 제 3 패스째가 152 ℃, 제 4 패스째가 172 ℃ 로 했다.

출구측 롤러 바이트 직후의 강판 온도의 코일의 길이 방향의 변동폭은, 제 1 패스째가 4 ℃, 제 2 패스째가 4 ℃, 제 3 패스째가 6 ℃, 제 4 패스째가 6 ℃ 였다. 압연후의 강판은 코일상으로 고온에서 권취했다.

4 코일중, 남은 (h) 와 (j)의 2 코일은 각 냉각제의 유량을 일정하게 하여 0.22 mm 로 압연하고, 압연후의 강판은 동일하게 코일상으로 고온에서 권취했다.

이때, 각 패스에 있어서의 압연 출구측의 온도는 제 1 패스째가 64 ∼ 92 ℃, 제 2 패스째가 60 ∼ 103 ℃, 제 3 패스째가 142 ∼ 198 ℃, 제 4 패스째가 165 ∼ 213 ℃ 의 사이에서 변동했다.

압연후의 코일은 탈지한 후, 습수소 분위기하에서 820 ℃에서 2분간의 탈탄 어닐링을 실시하고, SrSO 를 1 %, TiO를 7 % 함유하는 MgO를 어닐링 분리제로서 도포하고 코일상으로 권취하여 최종 마무리 어닐링을 실시했다. 최종 마무리 어닐링으로 N 중에서 850 ℃에서 50 시간 보존한 후, H 75 %, N 25 % 분위기중에서 1200 ℃ 까지 승온한 후, H 로 1200 ℃, 5시간 보존했다.

최종 마무리 어닐링은, 미반응의 분리제를 제거하고 평탄화 어닐링을 겸하여 820 ℃에서 1분간에 장력 부여형 절연코팅을 열처리했다.

각 코일은 길이 방향으로 20 분할하고, 자기특성과 평균두께 (ta) 와 판나비 방향에서의 판두께차 (△t : 코일끝 100 mm 부에서의 판두께에서 코일 중앙부에서의 판두께를 뺀 값) 을 측정했다. 그 평균치와 표준편차를 표 4 에 표시한다.

표 4 에 표시된 바와 같이, 2 회의 냉간압연중, 본 발명의 냉간압연을 적어도 1 회 채택한 코일 (g), (h), (i) 은 종래의 방법 (j) 에 비해서 자기특성도 강판의 형상도 우수하고, 제 1 회째, 제 2 회째의 냉간압연의 양쪽으로 본 발명의 냉간압연을 적용한 코일 (g) 는 단연 뛰어난 결과를 얻었다.

[실시예 3]

표 2 에 표시되는 강괴기호 (c) 의 슬라브 2개를 1410 ℃에서 20 분간의 가열을 한후, 보통 방법에 따라서, 2.2 mm 의 열간압연 코일로 했다. 열간압연 코일은 산세척후, 탠덤 압연기로 1.50 mm 로 압연했다.

그후, 1100 ℃에서 90 초간 균일하게 45 ℃/sec 의 냉각속도로 350 ℃ 까지 미스트수 (mist water) 로 냉각하고, 계속하여 2.0 ℃/sec 의 냉각 속도에서 130 sec 간 서냉하여 실온에서 냉각하는, 중간 어닐링을 실시했다.

그후, 센지미어 압연기로 0.22 mm 의 최종판두께로 압연했다. 이 센지미어 압연기에 의한 2 개의 코일의 압연의 패스 스케줄은 어느 것이나 제 1 패스째가 1.00 mm (압하율 33 %), 제 2 패스째가 0.75 mm (압하율 25 %), 제 3 패스째가 0.55 mm (압하율 26 %), 제 4 패스째가 0.40 mm (압하율 27 %), 제 5 패스째가 0.30 mm (압하율 25 %), 제 6 패스째가 0.22 mm (압하율 27 %) 로 했다.

이 센지미어 압연기에 의한 압연시에, 본 발명의 롤러 냉각제어 장치를 사용했다.

즉, 작업 롤러, 중간 롤러 및 베어링 롤러에의 냉각제에 대해서 제 4 도와 같이 냉각제어 장치를 적용했다.

단 와이퍼 롤러에의 유량은 일정하게 했다.

이 센지미어 압연기에 의한 압연시에, 2 개의 코일의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 설정치를 상이한 값으로 설정했다.

제 1 의 코일의 각 패스의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 설정은 제 1 패스째가 153 ℃, 제 2 패스째가 185 ℃, 제 3 패스째가 207 ℃, 제 4 패스째가 226 ℃, 제 5 패스째가 192 ℃, 제 6 패스째가 124 ℃ 로 했다. 각 패스에서의 압연기의 강판의 코일상으로 고온에서 권취했다.

출구측 롤러 바이트 직후에 있어서 측정한 강판 온도의 코일의 길이 방향의 변동폭은 제 1 패스째가 3 ℃, 제 2 패스째가 3 ℃, 제 3 패스째가 2 ℃, 제 4 패스째 ∼ 제 6 패스째가 각각 4 ℃ 였다.

또 제 2 의 코일의 각 패스의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 설정은 제 1 패스째가 135 ℃, 제 2 패스째가 160 ℃, 제 3 패스째가 175 ℃, 제 4 패스째가 180 ℃, 제 5 패스째가 175 ℃, 제 6 패스째가 140 ℃ 로 했다.

각 패스에서의 압연기의 강판의 코일상으로 고온에서 권취했다. 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서 측정한 강판 온도의 변동폭은, 제 1 패스째가 3 ℃, 제 2 패스째가 3 ℃, 제 3 패스째가 2 ℃, 제 4 패스째 ∼ 제 6 패스째가 각각 4 ℃ 였다.

제 1 의 코일 및 제 2 의 코일은 어느것이나 냉간 압연후, 탈지하여 습수소 분위기하에서 840 ℃ 에서 2 분간의 탈탄 어닐링을 실시하고, SrSO 를 1 %, TiO를 5 %, 함유하는 MgO 를 어닐링 분리제로서 도포하고, 코일상으로 권취하여 최종마무리 어닐링을 실시했다. 최종마무리 어닐링은 840 ℃에서 20 시간 N 중에서 보존한후, 15 ℃/h 의 속도에서 1200 ℃ 까지 승온했지만, 1150 ℃ 까지는 N 25 %, H 75 % 의 분위기로 하고, 1150 ℃ 에서 1200 ℃ 까지 및 1200 ℃ 10 시간 보존하는 동안, H 분위기로 했다.

최종 마무리 어닐링후는 미반응 분리제를 제거하고, 평탄화 어닐링을 겸하여 800 ℃에서 1 분간 장력 부여형 절연코팅을 열처리 했다.

그후, 제 1 의 코일 및 제 2 코일을 각각 길이 방향으로 20 분할하고, 자기 특성과 평균 판두께 (ta) 와 판나비 방향에서의 판두께차 (△t) 의 측정치의 평균치 및 표준편차를 구했다. 그 결과를 표 5 에 표시한다.

표 5에서 본 발명예의 제 1 및 제 2 의 코일은, 어느 것이나 균일하고 양호한 자기 특성을 나타내는 것을 알수 있다. 또 판두께의 변동도 작았다.

[실시예 4]

C : 0.081 %, Si : 3.35 %, Mn : 0.07 %, P : 0.005 %, Al: 0.025 %, S : 0.014 %, Sb : 0.025 %, Ni : 0.007 %

잔부철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬라브 8개를 1410 ℃ 에서, 15 분간의 가열을 한후, 보통 방법에 따라서 2.0 mm 의 열간압연 코일로 했다.

각 열간압연 코일 (k ∼ r) 은 1150 ℃ 에서 50 초간의 어닐링과 45 ℃/sec 의 평균 냉각속도의 미스트 수 (mist water) 냉각으로 이루어지는 열간압연판 어닐링을 실시한 후, 산세척하고, 센지미어 압연기로 0.27 mm 의 최종 판두께로 압연했다.

압연의 패스 스케줄은 8개의 코일 모두 제 1 패스째가 1.40 mm (압하율 30 %), 제 2 패스째가 1.00 mm (압하율 29 %), 제 3 패스째가 0.70 mm (압하율 30 %), 제 4 패스째가 0.40 mm (압하율 43 %), 제 5 패스째가 0.27 mm (압하율 33 %) 로 했다.

8 개의 코일중 (k ∼ n) 의 4 코일에 대해서는, 본 발명의 냉각제 유량의 제어에 의한 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도제어를 실시했다. (k ∼ n) 의 4코일의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 설정치는, 제 1 패스째 95 ℃, 제 2 패스째 125 ℃, 제 3 패스째 180 ℃, 제 4 패스째 135 ℃, 제 5 패스째 110 ℃ 로 했다.

이때의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 코일의 길이 방향의 변동폭을 표 6 에 표시한다.

3 패스째의 압연 롤러 바이트 직후의 강판 온도는, 180 ℃ 이지만, 코일 (k ∼ l) 의 3 코일은 강판 온도의 변동폭이 15 ℃ 이내이기 때문에, 본 발명의 범위내이다. 코일 (n) 은 강판 온도의 변동폭이 17 ℃ 이므로, 본 발명의 범위외이다.

다음에 코일 (0) 에 대해서는, 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도 목표를 설정하고, 압연속도를 변경함으로써, 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도가 이 설정온도가 되도록 제어했다. 이때의 코일 (0) 의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 설정치는, 제 1 패스째 95 ℃, 제 2 패스째 125 ℃, 제 3 패스째 180 ℃, 제 4 패스째 135 ℃, 제 5 패스째 110 ℃ 로 했다.

이때의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 길이 방향 변동폭을 표 6 에 표시한다. 이 변동폭은 4 ∼ 6 ℃ 이고, 15 ℃ 이하이므로 코일 (0) 는 본 발명예이다.

다음에 코일 (p) 는 비교예로서, 압연기 입구측에 있어서의 강판 온도 목표를 설정하고, 압연기 입구측의 와이퍼 롤러 및 작업 롤러의 냉각제 유량을 조절함으로써, 압연기 입구측에 있어서의 강판 온도가 설정온도가 되도록 제어했다.

이 때의 코일 (p) 의 압연기 입구측의 강판 온도의 설정치는 제 1 패스째 95 ℃, 제 2 패스째 125 ℃, 제 3 패스째 180 ℃, 제 4 패스째 135 ℃, 제 5 패스째 110 ℃ 로 했다.

이때의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 길이 방향 변동폭을 표 6 에 표시한다.

또한 코일 (q) 에 대해서는, 비교예로서 압연기의 각 냉각제 유량을 일정하게 했다. 이때의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 길이 방향의 변동폭을 표 6 에 표시한다.

나머지 코일 (r) 에 대해서는, 비교예로서 압연기 입구측에 있어서의 강판 온도 목표를 설정하고, 스트립 냉각제의 유량을 조절함으로써, 압연기 입구측에 있어서의 강판 온도가 설정온도가 되도록 제어했다.

이때, 온도 설정치로서는 제 1 패스째 95 ℃, 제 2 패스째 125 ℃, 제 3 패스째 180 ℃, 제 4 패스째 135 ℃, 제 5 패스째 110 ℃ 로 했다.

이때의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 길이 방향의 변동폭을 표 6 에 표시한다.

각 코일은, 냉간 압연후, 탈지하여 습수소 분위기하에서 840 ℃에서 2 분간의 탈탄 어닐링을 실시했다.

다음에, 각 코일은 Sr(OH)·8 HO를 1 %, TiO를 8 % 함유하는 MgO를 어닐링 분리제로서 도포하고, 코일상으로 권치하여 최종 마무리 어닐링을 실시했다.

최종 마무리 어닐링은 N 25 %, H 75 % 의 분위기 중에서 15 ℃/hr 속도에서 1200 ℃ 까지 승온하고, 이로부터 H 분위기 중에서 1200 ℃에서 10 시간 보존했다.

최종 마무리 어닐링은 미반응 분리제를 제거하고, 평탄화 어닐링을 겸하여 800 ℃, 1 분간 장력 부여형 절연 코팅을 열처리 했다.

그후, 각 코일을 길이 방향으로 20 분할하고, 자기 특성을 측정했다.

각 코일에 대해서는, 3 패스째의 축구측 로러 바이트 직후에 있어서의 강판의 길이 방향온도의 온도폭과, 철손 W (W/㎏) 의 평균치와 표준편차를 제 3 도에 나타낸다.

제 3 도에서 온도 변동폭이 작을수록 철손치는 낮고, 불균일이 적어지는 것을 알수 있다.

[실시예 5]

C : 0.065 %, Si : 3.35 %, Mn : 0.07 %, P : 0.005 %, Al: 0.026 %, S : 0.003 %, Sb : 0.035 %, Ni : 0.007 %

잔부철 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬라브 8개를 1350 ℃ 에서, 30 분간의 가열을 한후, 보통 방법에 따라서 2.2 mm 의 열간압연 코일로 했다.

각 열간압연 코일 (s ∼ z) 은 1150 ℃ 에서 40 초간의 어닐링과 50 ℃/sec 의 평균 냉각속도의 미스트 수 (mist water) 냉각으로 이루어지는 열간압연판 어닐링을 실시한 후, 산세척하고, 센지미어 압연기로 0.35 mm 의 최종 판두께를 압연했다.

압연의 패스 스케줄은 8개의 코일 모두 제 1 패스째가 1.60 mm (압하율 27 %), 제 2 패스째가 1.10 mm (압하율 31 %), 제 3 패스째가 0.80 mm (압하율 27 %), 제 4 패스째가 0.55 mm (압하율 31 %), 제 5 패스째가 0.35 mm (압하율 36 %) 로 했다.

8 개의 코일은 모두 본 발명의 냉각제 유량의 제어에 의한 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도제어를 실시했다.

냉가제 유량의 제어를 실시한 것은 스티립, 와이퍼 롤러, 작업 롤러, 백업 롤러, 베어링 롤러, 중간 롤러에의 냉각제에 대해서이다. 각 코일의 각압연 패스의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 설정치를 표 7 에 표시한다.

압연시의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 변동폭을, ±2.5 ℃ 이내의 온도 범위로 제어되었다.

여기에서 코일 (z) 은 가공 발열량만으로는 1 패스째의 강판온도인 185 ℃ 를 얻을수 없었기 때문에, 미리 압연전에 코일을 100 ℃ 로 가열하여 압연을 개시했다.

각 코일을 냉간압연후, 탈지하여 습수소 분위기하에서 840 ℃에서 2 분간의 탈탄 어닐링을 실시했다.

다음에 각 코일은, TiO 10 %를 함유하는 MgO를 어닐링 분리제로서 도포하고, 코일상으로 권취하여 최종마무리 어닐링을 실시했다. 최종 마무리 어닐링은 N 분위기 중에서 25 ℃/hr 의 속도로 840 ℃ 까지 승온하고, H 분위기 중에서 40 시간 보존한후, N 25 %, H 75 % 분위기 중에서 15 ℃/hr 의 승온속도로 1200 ℃ 까지 승온하고, 그후 N 분위기중에서 10 시간 보존했다.

최종 마무리 어닐링후는 미반응 분리제를 제거하고, 평탄화 어닐링을 겸하여 800 ℃ 1 분간 장력 부여형 절연코팅을 열처리 했다.

이들의 코일은 길이 방향으로 20 분할하고, 자기 특성의 평균치를 구했다. 이들의 값을 표 7 에 아울러 나타낸다.

표 7 의 (s), (t), (u), (y) 및 (z) 에 표시되는 바와 같이, 압연 패스에 있어서 제 1 패스, 제 2 패스, 제 3 패스로 순차 압연 온도가 증가하는 온도 패턴을 채택함으로써, 자기 특성이 극히 뒤어난 제품을 얻을 수 있다.

이상의 설명과 같이 본 발명에 의하면, 코일의 길이 방향의 자기 특성이 양호하고 또한 균일한 방향성 규소강판을 제조할수 있는 일이 가능해지고, 공업적 가치는 극히 크다.

Claims

방향성 규소강판의 제조방법에 있어서, 냉간압연을 복수의 압연패스에 의하여 실시하고, 적어도 1 패스 이상을 150 ℃ 이상 350 ℃ 이하의 온도에서 압연할때에, 이 압연패스의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 코일의 길이 방향의 변동폭을 15 ℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 코일의 길이 방향의 자기 특성이 양호하고 균일한 방향성 규소강판의 냉간 압연 방법.
방향성 규소강판의 제조방법에 있어서, 냉간압연을 복수의 압연 패스에 의하여 실시하고, 또한 적어도 1 패스 이상을 150℃ 이상 350 ℃ 이하의 온도에서 압연할때에, 이 압연패스에서 롤러 냉각제 유량을 제어함으로써, 이 압연패스의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판 온도의 코일의 길이 방향의 변동폭을 15 ℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 코일의 길이 방향의 자기 특성이 양호하고 균일한 방향성 규소강판의 냉간압연 방법.
방향성 규소강판의 제조방법에 있어서, 냉간압연을 복수의 압연패스에 의하여 실시하고, 또한 적어도 1 패스 이상을 150 ℃ 이상 350 ℃ 이하의 온도에서 압연할때에, 이 압연패스의 출구측 롤러 바이트 직후의 강판 온도를 측정하고, 이 측정치에 의거하여, 상기 압연 패스의 출구측 롤러 바이트 직후의 강판온도를 일정하게 유지하도록 냉간압연기를 구성하는 롤러중 어느 하나 이상의 롤러에 대해 롤러 냉각제 유량을 제어함으로써, 상기 압연패스의 출구측 롤러 바이트 직후에 있어서의 강판온도의 코일의 길이 방향의 변동폭을 15 ℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 코일의 길이 방향의 자기 특성이 양호하고 균일한 방향성 규소강판의 냉간압연 방법.
제1항에 있어서, 출구측 롤러 바이트 직후의 강판 온도의 설정치로서, 1 패스째를 150 ℃ 이하로 하고, 적어도 3 패스째 까지는 압연 패스의 순서에 따라 높여서 설정하는 것을 특징으로 하는 코일의 길이 방향의 자기 특성이 양호하고 균일한 방향성 규소강판의 냉간 압연 방법.
제2항에 있어서, 출구측 롤러 바이트 직후의 강판 온도의 설정치로서, 1 패스째를 150 ℃ 이하로 하고, 적어도 3 패스째 까지는 압연 패스의 순서에 따라 높여서 설정하는 것을 특징으로 하는 코일의 길이 방향의 자기 특성이 양호하고 균일한 방향성 규소강판의 냉간 압연 방법.
제3항에 있어서, 출구측 롤러 바이트 직후의 강판 온도의 설정치로서, 1 패스째를 150 ℃ 이하로 하고, 적어도 3 패스째 까지는 압연 패스의 순서에 따라 높여서 설정하는 것을 특징으로 하는 코일의 길이 방향의 자기 특성이 양호하고 균일한 방향성 규소강판의 냉간 압연 방법.
압연 패스의 출구측 롤러 바이트 직후의 강판의 상면 또는 하면의 온도를 측정하는 센서와, 상기 센서의 측정 신호가 사전에 설정된 값이 되도록 귀환신호를 발생하는 제어기와, 상기 제어기에서의 신호에 따라서 롤러 냉각제 유량을 제어하는 유량제어기를 구비한 코일의 길이방향의 자기특성이 양호하고 균일한 방향성 규소 강판의 냉간 압연 방법에 사용하는 냉간 압연기의 롤러 냉각 제어장치.