KR100560173B1 - 고 Ｓｉ 규소강판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고 Si 규소강판을 냉간압연에 의하여 박판으로 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 중량%로 5∼6.5%의 고 Si 규소강을 슬라브 강판으로 제조하는 단계; 상기 강판을 1100℃ 이상으로 재가열하여 조직을 균질화하는 단계; 및 상기 균질화된 강판을 800∼1200℃의 온도범위에서 열간압연하되 최종 패스의 압연온도를 800∼900℃로 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고 Si 규소강판의 제조방법이 제공된다.

본 발명에 따르면 고주파 영역에서의 자기특성이 우수하지만 냉간압연이 불가능한 고 Si 규소강판을 연속적으로 박판으로 가공하는 것이 가능한 이점이 있다.

Description

고 Ｓｉ 규소강판의 제조방법{Method for Making High Ｓｉ Steel Sheets}

도 1 은 6중량% Si 규소강의 온도변화에 따른 연신율과 항복강도의 변화를 나타낸 그래프이다.

본 발명은 변압기, 회전기의 철심재료로 사용되는 규소강판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 규소(Si)의 함량이 5∼6.5%로 고주파 영역에서의 자기특성이 우수한 고 Si 규소강판을 냉간압연에 의하여 박판으로 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.

전기강판의 철손은 이력손실과 와전류손실로 이루어지며 철손 중에서 이력손실과 와전류 손실이 차지하는 비중은 주파수에 따라서 달라진다. 주파수가 높아지면 와전류손실이 차지하는 비중이 더 커지게 되므로 주로 와전류손실을 제어하여 철손을 감소시키는 것이 바람직한 것으로 알려져 있다.

규소강 내의 Si 함량을 증가시키면 비저항이 증가해 와전류손실이 크게 감소하게 된다. 하지만 규소강의 경도와 취성은 Si 함량에 비례해 증가하여, Si의 함량이 대략 5% 이상이 되면 냉간가공성이 나빠져 압연에 의한 얇은 판재의 경제적 생 산이 불가능해진다.

한국 특허 제 237157 호와 한국 특허 제 146796 호에는 고 Si 함량의 경우에 다른 합금원소를 첨가하고 재가열온도를 제어함으로써 결정립 크기와 집합조직을 조절하여 고주파 자기특성을 향상시키는 방법이 개시되어 있다.

따라서, 지금까지 슬라브의 주조조건을 포함하여 편석과 규칙상을 제어함으로써 고 Si 규소강판을 냉간압연을 통하여 얇은 판재로 제조하는 방법은 없었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 고려한 것으로, 슬라브의 주조, 재가열, 열연판의 강제냉각, 권취, 냉간압연 조건의 적절한 제어를 통하여, 고 Si 규소강판을 연속적으로 냉간압연에 의해 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 중량%로 5∼6.5%의 고 Si 규소강을 슬라브 강판으로 제조하는 단계; 상기 강판을 1100℃ 이상으로 재가열하여 조직을 균질화하는 단계; 및 상기 균질화된 강판을 800∼1200℃의 온도범위에서 열간압연하되 최종 패스의 압연온도를 800∼900℃로 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고 Si 규소강판의 제조방법이 제공된다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

통상적으로 규소강판을 제조하기 위해선 우선 슬라브 형태로 연속주조하는데, 본 발명에 의하면 규소강을 두께 20㎜ 이하의 슬라브로 금형주조하거나 스트립 캐스팅하는 것이 바람직하다.

그 이유는 규소강의 경도와 취성은 Si 함량에 비례하여 증가하기 때문에 편석은 부분적으로 Si의 함량과 함께 슬라브의 취성을 크게 증가시키므로 편석을 최소로 하여야 하고, 또 균질화열처리 시간이 너무 길어지지 않게 미세한 조직으로 응고시키고 또한 열처리에 의해 균질화할 수 없는 거시편석을 억제하기 위해 용탕 내의 대류를 억제해야하기 때문이다. 또한 결정립의 방위차를 줄이고 결정립을 미세화함으로써, 냉간압연 과정에서 발생하는 판재의 가장자리 균열 중 결정립의 일치성을 만족시키지 못해 결정립계에서 발생하는 균열의 빈도를 줄일 수 있기 때문이다.

상기 슬라브는 1100℃ 이상으로 재가열하여 균질화열처리를 행함으로써 응고과정에서 생성된 규소의 미시편석과 냉각과정에서 생성된 규칙상을 제거할 수 있다.

상기 재가열한 슬라브는 800∼1200℃ 온도범위에서 열간압연을 하되 최종 패스의 압연 온도가 800∼900℃의 범위인 것이 바람직한데, 그 이유는 규칙상 생성온도 이상에서 열간압연을 행하고, 또한 규칙상 생성을 억제하기 위해 열연판을 강제냉각할 때 열충격량을 줄이기 위해서이다.

상기 열연판을 권취하는 경우엔 300∼500℃로 강제냉각하는 것이 바람직한데, 그 이유는 권취된 열연코일이 장시간 고온에서 유지되어 규칙상이 생성되는 것을 억제하기 위해 저온으로 빠른 냉각이 필요하며, 또한 300∼500℃가 저온 구간에서 높은 연신율과 낮은 항복강도를 보이는 영역이기 때문이다.

상기 열연판을 냉간압연하는 경우에는 150∼300℃로 강제냉각하는 것이 바람 직한데, 그 이유는 온도가 150℃미만이면 전위의 교차슬립이 힘들게 되고, 300℃보다 높으면 연신율의 증가가 작은데 비해 냉연판의 표면상태가 나빠지기 때문이다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.

(실시예)

중량 %로, 6% Si을 함유하는 규소강을 두께 10mm의 슬라브로 금형주조하고, 1200℃에서 20분 동안 재가열하고, 1200∼850℃에서 압연율 75%로 열간압연하였다.

이 열연판을 롤 간격을 일정하게 줄여가며 각기 다른 온도에서 냉간압연한 결과를 표 1에 나타내었다. 본 실시예에서는 강제냉각으로 소금물에서의 소입(quenching)을 하였다.

강제냉각	냉간압연 온도(℃)	최초 가장자리 균열 발생시의 압연율
실시하지 않음	25	6%(4패스 후)
850℃에서 열연판을 소금물에 소입	25	9%(4패스 후)
실시하지 않음	200	균열발생 없음
850℃에서 열연판을 소금물에 소입	200	균열발생 없음

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 강제냉각을 한 경우 25℃에서 냉간압연을 할 때 압연성질이 우수함을 알 수 있다. 또한 압연온도가 200℃인 경우에는 균열 발생 없이 8패스 동안에 압연율 33%로 냉간압연하는 것이 가능하였다.

한편, 상기 실시예에서 얻은 열연판으로 인장시편을 제조하여 650℃ 이하의 저온 구간에서 인장온도를 바꿔가며 인장실험한 결과를 도 1에 나타내었다.

도 1에서, 150∼300℃에서는 온도가 증가함에 따라서 연신율이 증가하며 동시에 항복강도가 감소하고, 300∼500℃에서는 최대 연신율에 도달한 상태에서 항복 강도가 크게 감소한다. 또한 온도가 500℃보다 높으면 항복강도와 연신율이 동시에 감소한다는 사실을 알 수 있다.

도 1의 실험결과로부터, 권취된 열연코일이 장시간 고온에 머무르며 규칙상이 생성되는 것을 억제하기 위해 저온으로 강제냉각하되 높은 연신율과 낮은 항복강도를 보이는 300∼500℃로 냉각하여 권취하거나, 또는 냉연판의 표면상태가 양호하며 전위의 교차슬립이 가능한 150∼300℃로 강제냉각하여 냉간압연하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

이상과 같은 본 발명은 슬라브의 주조, 재가열, 열연판의 강제냉각, 권취, 냉간압연 조건의 적절한 제어를 통하여, 종래 고주파 영역에서의 자기특성이 우수하지만 냉간압연이 곤란하였던 고 Si 규소강판을 연속적으로 박판으로 가공하는 것이 가능한 이점이 있다.

Claims (7)

1. 5∼6.5중량%의 고 Si 규소강을 금형 주조법 및 스트립 캐스팅법 중 선택된 어느 한 방법으로 슬라브 강판으로 제조하는 단계;

   상기 슬라브 강판을 재가열하여 조직을 균질화하는 단계; 및

   상기 균질화된 강판을 850∼1200℃의 온도 범위에서 열간 압연하는 단계;

   상기 열간압연 강판을 300∼500℃의 온도로 강제 냉각하여 권취하거나, 또는 상기 열간압연 강판을 150∼300℃의 온도로 강제 냉각하여 냉간압연하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 고 Si 규소강판의 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라브강판은 10㎜ 이하의 판두께를 가지는 것을 특징으로 하는 고 Si 규소강판의 제조방법.
7. 삭제

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