KR101351149B1 - 방향성 전자기 강판의 제조 방법 - Google Patents

방향성 전자기 강판의 제조 방법 Download PDF

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신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
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Abstract

B, N, Mn, S 및 Se의 함유량에 따른 소정의 온도 범위에서 규소강 소재를 가열하고(스텝 S1), 열간 압연을 행한다(스텝 S2). 또한, 열간 압연의 마무리 압연의 종료 온도 Tf를 B의 함유량에 따른 소정의 온도 범위에서 행한다. 이들 처리를 통해, 소정량의 BN을 MnS 및/또는 MnSe로 복합 석출시킨다.

Description

방향성 전자기 강판의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING GRAIN-ORIENTED ELECTROMAGNETIC STEEL PLATE}
본 발명은, 전기 기기의 철심 등에 적합한 방향성 전자기 강판의 제조 방법에 관한 것이다.
방향성 전자기 강판은 연자성 재료이며, 변압기(트랜스포머) 등의 전기 기기의 철심 등에 사용된다. 방향성 전자기 강판에는, 7질량％ 이하 정도의 Si가 함유되어 있다. 방향성 전자기 강판의 결정립은, 미러 지수로 {110} <001> 방위에 고도로 집적되어 있다. 결정립의 방위의 제어는, 2차 재결정이라 불리는 이상 입(粒)성장 현상을 이용하여 행해지고 있다.
2차 재결정의 제어에는, 2차 재결정 전의 1차 재결정에 의해 얻어지는 조직(1차 재결정 조직)의 조정 및 인히비터라 불리는 미세 석출물 또는 입계 편석 원소의 조정이 중요하다. 인히비터는, 1차 재결정 조직 중에서, {110} <001> 방위의 결정립을 우선적으로 성장시키고, 다른 결정립의 성장을 억제하는 기능을 갖는다.
그리고 종래, 인히비터를 효과적으로 석출시키는 것을 목적으로 한 다양한 제안이 되어 있다.
그러나 종래 기술에서는, 높은 자속 밀도의 방향성 전자기 강판을 공업적으로 안정되게 제조하는 것이 곤란하다.
일본 특허 공고 소30-003651호 공보 일본 특허 공고 소33-004710호 공보 일본 특허 공고 소51-013469호 공보 일본 특허 공고 소62-045285호 공보 일본 특허 출원 공개 평03-002324호 공보 미국 특허 제3905842호 공보 미국 특허 제3905843호 공보 일본 특허 출원 공개 평01-230721호 공보 일본 특허 출원 공개 평01-283324호 공보 일본 특허 출원 공개 평10-140243호 공보 일본 특허 출원 공개 제2001-152250호 공보 일본 특허 출원 공개 평2-258929호 공보
Trans. Met. Soc. AIME, 212(1958) p769/781 일본 금속학회지 27(1963) p186 철과 강 53(1967) p1007/1023 일본 금속학회지 43(1979년) p175/181, 일본 금속학회지 44(1980년) p419/424 Materials Science Forum 204-206(1996) p593/598 IEEE Trans. Mag. MAG-13 p1427
본 발명은, 높은 자속 밀도의 방향성 전자기 강판을 공업적으로 안정되게 제조할 수 있는 방향성 전자기 강판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 관점에 관한 방향성 전자기 강판의 제조 방법은, Si:0.8 질량％ 내지 7 질량％, 산 가용성 Al:0.01 질량％ 내지 0.065질량％, N:0.004 질량％ 내지 0.012 질량％, Mn:0.05질량％ 내지 1 질량％ 및 B:0.0005질량％ 내지 0.0080질량％를 함유하고, S 및 Se로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종을 총량 0.003질량％ 내지 0.015질량％ 함유하고, C 함유량이 0.085질량％ 이하이고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 규소강 소재를 소정의 온도에서 가열하는 공정과, 가열된 상기 규소강 소재의 열간 압연을 행하여 열간 압연 강대를 얻는 공정과, 상기 열간 압연 강대의 어닐링을 행하여, 어닐링 강대를 얻는 공정과, 상기 어닐링 강대를 1회 이상, 냉간 압연하여 냉간 압연 강대를 얻는 공정과, 상기 냉간 압연 강대의 탈탄 어닐링을 행하여, 1차 재결정이 발생한 탈탄 어닐링 강대를 얻는 공정과, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 상기 탈탄 어닐링 강대에 도포하는 공정과, 상기 탈탄 어닐링 강대의 마무리 어닐링에 의해, 2차 재결정을 발생시키는 공정을 갖고, 상기 탈탄 어닐링의 개시로부터 마무리 어닐링에 있어서의 2차 재결정의 발현까지의 동안에, 상기 탈탄 어닐링 강대의 N 함유량을 증가시키는 질화 처리를 행하는 공정을 더 갖고, 상기 소정의 온도는, 상기 규소강 소재에 S 및 Se가 함유되어 있는 경우, 하기 수학식 1로 나타내어지는 온도 T1(℃) 이하, 하기 수학식 2로 나타내어지는 온도 T2(℃) 이하, 또한 하기 수학식 3으로 나타내어지는 온도 T3(℃) 이하이고, 상기 규소강 소재에 Se가 함유되어 있지 않은 경우, 하기 수학식 1로 나타내어지는 온도 T1(℃) 이하, 또한 하기 수학식 3으로 나타내어지는 온도 T3(℃) 이하이고, 상기 규소강 소재에 S가 함유되어 있지 않은 경우, 하기 수학식 2로 나타내어지는 온도 T2(℃) 이하, 또한 하기 수학식 3으로 나타내어지는 온도 T3(℃) 이하이고, 상기 열간 압연의 마무리 압연의 종료 온도 Tf는 하기 수학식 4를 만족시키고, 상기 열간 압연 강대 중의 BN, MnS 및 MnSe의 양은 하기 수학식 5, 6 및 7을 만족시키는 것을 특징으로 한다.
[수학식 1]
Figure 112012003049485-pct00001
[수학식 2]
Figure 112012003049485-pct00002
[수학식 3]
Figure 112012003049485-pct00003
[수학식 4]
Figure 112012003049485-pct00004
[수학식 5]
Figure 112012003049485-pct00005
[수학식 6]
Figure 112012003049485-pct00006
[수학식 7]
Figure 112012003049485-pct00007
여기서, [Mn]은 상기 규소강 소재의 Mn 함유량(질량％)을 나타내고, [S]는 상기 규소강 소재의 S 함유량(질량％)을 나타내고, [Se]는 상기 규소강 소재의 Se 함유량(질량％)을 나타내고, [B]는 상기 규소강 소재의 B 함유량(질량％)을 나타내고, [N]은 상기 규소강 소재의 N 함유량(질량％)을 나타내고, BasBN은 상기 열간 압연 강대 중에 BN으로서 석출되어 있는 B의 양(질량％)을 나타내고, SasMnS는 상기 열간 압연 강대 중에 MnS로서 석출되어 있는 S의 양(질량％)을 나타내고, SeasMnSe는 상기 열간 압연 강대 중에 MnSe로서 석출되어 있는 Se의 양(질량％)을 나타낸다.
본 발명의 제2 관점에 관한 방향성 전자기 강판의 제조 방법은, 제1 관점에 관한 방법에 있어서, 상기 질화 처리를, 상기 질화 처리 후의 강대의 N 함유량 [N]이, 하기 수학식 8을 만족시키는 조건하에서 행하는 것을 특징으로 한다.
[수학식 8]
Figure 112012003049485-pct00008
여기서, [N]은 상기 질화 처리 후의 강대의 N 함유량(질량％)을 나타내고, [Al]은 상기 질화 처리 후의 강대의 산 가용성 Al 함유량(질량％)을 나타내고, [Ti]는 상기 질화 처리 후의 강대의 Ti 함유량(질량％)을 나타낸다.
본 발명의 제3 관점에 관한 방향성 전자기 강판의 제조 방법은, 제1 관점에 관한 방법에 있어서, 상기 질화 처리를, 상기 질화 처리 후의 강대의 N 함유량 [N]이, 하기 수학식 9를 만족시키는 조건하에서 행하는 것을 특징으로 한다.
[수학식 9]
Figure 112012003049485-pct00009
여기서, [N]은 상기 질화 처리 후의 강대의 N 함유량(질량％)을 나타내고, [Al]은 상기 질화 처리 후의 강대의 산 가용성 Al 함유량(질량％)을 나타내고, [Ti]는 상기 질화 처리 후의 강대의 Ti 함유량(질량％)을 나타낸다.
본 발명에 따르면, 적절하게 BN을 MnS 및/또는 MnSe로 복합 석출시켜, 적절한 인히비터를 형성할 수 있으므로, 높은 자속 밀도를 얻을 수 있다. 또한, 이들 공정은, 공업적으로 안정되게 실행할 수 있다.
도 1은 방향성 전자기 강판의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 제1 실험의 결과(열간 압연 강대 중의 석출물과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계)를 나타내는 도면이다.
도 3은 제1 실험의 결과(BN으로서 석출되어 있지 않은 B의 양과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계)를 나타내는 도면이다.
도 4는 제1 실험의 결과(Mn 함유량과 열간 압연의 조건과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계)를 나타내는 도면이다.
도 5는 제1 실험의 결과(B 함유량과 열간 압연의 조건과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계)를 나타내는 도면이다.
도 6은 제1 실험의 결과(마무리 압연의 조건과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계)를 나타내는 도면이다.
도 7은 제2 실험의 결과(열간 압연 강대 중의 석출물과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계)를 나타내는 도면이다.
도 8은 제2 실험의 결과(BN으로서 석출되어 있지 않은 B의 양과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계)를 나타내는 도면이다.
도 9는 제2 실험의 결과(Mn 함유량과 열간 압연의 조건과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계)를 나타내는 도면이다.
도 10은 제2 실험의 결과(B 함유량과 열간 압연의 조건과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계)를 나타내는 도면이다.
도 11은 제2 실험의 결과(마무리 압연의 조건과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계)를 나타내는 도면이다.
도 12는 제3 실험의 결과(열간 압연 강대 중의 석출물과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계)를 나타내는 도면이다.
도 13은 제3 실험의 결과(BN으로서 석출되어 있지 않은 B의 양과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계)를 나타내는 도면이다.
도 14는 제3 실험의 결과(Mn 함유량과 열간 압연의 조건과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계)를 나타내는 도면이다.
도 15는 제3 실험의 결과(B 함유량과 열간 압연의 조건과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계)를 나타내는 도면이다.
도 16은 제3 실험의 결과(마무리 압연의 조건과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계)를 나타내는 도면이다.
본 발명자들은, B를 함유하는 소정의 조성의 규소강 소재로부터 방향성 전자기 강판을 제조하는 경우, B의 석출 형태가 2차 재결정의 거동에 영향을 미치는 것이 아닌지 생각하여, 다양한 실험을 행하였다. 여기서, 방향성 전자기 강판의 제조 방법의 개략에 대해 설명한다. 도 1은 방향성 전자기 강판의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
우선, 도 1에 나타내는 바와 같이, 스텝 S1에 있어서, B를 함유하는 소정의 조성의 규소강 소재(슬래브)를 소정의 온도로 가열하고, 스텝 S2에 있어서, 가열한 규소강 소재의 열간 압연을 행한다. 열간 압연에 의해, 열간 압연 강대가 얻어진다. 그 후, 스텝 S3에 있어서, 열간 압연 강대의 어닐링을 행하여, 열간 압연 강대 내의 조직의 균일화 및 인히비터의 석출의 조정을 행한다. 어닐링에 의해, 어닐링 강대가 얻어진다. 계속해서, 스텝 S4에 있어서, 어닐링 강대의 냉간 압연을 행한다. 냉간 압연은 1회만 행해도 되고, 복수회의 냉간 압연을, 사이에 중간 어닐링을 행하면서 행해도 된다. 냉간 압연에 의해, 냉간 압연 강대가 얻어진다. 또한, 중간 어닐링을 행하는 경우, 냉간 압연 전의 열연 강대의 어닐링을 생략하고, 중간 어닐링에 있어서 어닐링(스텝 S3)을 행해도 된다. 즉, 어닐링(스텝 S3)은, 열연 강대에 대해 행해도 되고, 한 번 냉간 압연한 후의 최종 냉간 압연 전의 강대에 대해 행해도 된다.
냉간 압연 후에는, 스텝 S5에 있어서, 냉간 압연 강대의 탈탄 어닐링을 행한다. 이 탈탄 어닐링시에, 1차 재결정이 발생한다. 또한, 탈탄 어닐링에 의해, 탈탄 어닐링 강대가 얻어진다. 이어서, 스텝 S6에 있어서, MgO(마그네시아)를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 탈탄 처리 강대의 표면에 도포하여, 마무리 어닐링을 행한다. 이 마무리 어닐링시에, 2차 재결정이 발생하고, 강대의 표면에 포스테라이트를 주성분으로 하는 글래스 피막이 형성되고, 순화가 행해진다. 2차 재결정의 결과, Goss 방위로 정렬된 2차 재결정 조직이 얻어진다. 마무리 어닐링에 의해, 마무리 어닐링 강대가 얻어진다. 또한, 탈탄 어닐링의 개시로부터 마무리 어닐링에 있어서의 2차 재결정의 발현까지의 사이에는, 강대의 질소량을 증가시키는 질화 처리를 행해 둔다(스텝 S7).
이와 같이 하여 방향성 전자기 강판을 얻을 수 있다.
또한, 상세한 것은 후술하지만, 규소강 소재로서는, Si:0.8질량％ 내지 7질량％, 산 가용성 Al:0.01질량％ 내지 0.065질량％, N:0.004질량％ 내지 0.012질량％ 및 Mn:0.05질량％ 내지 1질량％를 함유하고, 소정량의 S 및/또는 Se 및 B를 더 함유하고, C 함유량이 0.085질량％ 이하이고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 사용한다.
그리고 본 발명자들은, 다양한 실험의 결과, 슬래브 가열(스텝 S1) 및 열간 압연(스텝 S2)의 조건을 조정하여, 열간 압연 강대 중에 인히비터로서 유효한 형태의 석출물을 발생시키는 것이 중요한 것을 발견하였다. 구체적으로는, 본 발명자들은, 슬래브 가열 및 열간 압연의 조건의 조정에 의해, 규소강 소재 중의 B가 주로 BN 석출물로서 MnS 및/또는 MnSe로 복합 석출되면, 인히비터가 열적으로 안정화되어, 1차 재결정의 입 조직이 정립화(整粒化)되는 것을 발견하였다. 그리고 본 발명자들은, 자기 특성이 양호한 방향성 전자기 강판을 안정적으로 제조할 수 있다고 하는 지식을 얻어, 본 발명을 완성시켰다.
여기서, 본 발명자들이 행한 실험에 대해 설명한다.
(제1 실험)
제1 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.027질량％, N:0.008질량％, Mn:0.05질량％ 내지 0.19질량％, S:0.007질량％ 및 B:0.0010질량％ 내지 0.0035질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 다양한 규소강 슬래브를 얻었다. 이어서, 규소강 슬래브를 1100℃ 내지 1250℃의 온도에서 가열하여, 열간 압연을 행하였다. 열간 압연에서는, 조압연(粗壓延)을 1050℃에서 행한 후, 마무리 압연을 1000℃에서 행하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 그리고 열간 압연 강대에 냉각수를 분사하여 550℃까지 냉각하고, 그 후, 대기중에서 냉각하였다. 계속해서, 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 15℃/s의 속도로 냉간 압연 강대를 가열하고, 840℃의 온도에서 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.022질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 마무리 어닐링을 행하였다. 이와 같이 하여 다양한 시료를 제작하였다.
그리고 열간 압연 강대 중의 석출물과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계를 조사하였다. 이 결과를 도 2에 나타낸다. 도 2의 횡축은 MnS의 석출량을 S의 양으로 환산한 값(질량％)을 나타내고, 종축은 BN의 석출량을 B로 환산한 값(질량％)을 나타낸다. 횡축은 MnS로서 석출된 S의 양(질량％)에 상당한다. 또한, 백색 원은 자속 밀도 B8이 1.88T 이상이었던 것을 나타내고, 흑색 사각은 자속 밀도 B8이 1.88T 미만이었던 것을 나타내고 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, MnS 및 BN의 석출량이 일정값 미만인 시료에서는, 자속 밀도 B8이 낮았다. 이것은, 2차 재결정이 불안정했던 것을 나타낸다.
또한, BN으로서 석출되어 있지 않은 B의 양과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계를 조사하였다. 이 결과를 도 3에 나타낸다. 도 3의 횡축은 B 함유량(질량％)을 나타내고, 종축은 BN의 석출량을 B로 환산한 값(질량％)을 나타낸다. 또한, 백색 원은 자속 밀도 B8이 1.88T 이상이었던 것을 나타내고, 흑색 사각은 자속 밀도 B8이 1.88T 미만이었던 것을 나타내고 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, BN으로서 석출되어 있지 않은 B의 양이 일정값 이상인 시료에서는, 자속 밀도 B8이 낮았다. 이것은, 2차 재결정이 불안정했던 것을 나타낸다.
또한, 자기 특성이 양호한 시료에 대해 석출물의 형태를 조사한 결과, MnS를 핵으로 하여 BN이 MnS의 주변에 복합 석출되어 있는 것이 판명되었다. 이러한 복합 석출물이 2차 재결정을 안정화시키는 인히비터로서 유효하다.
또한, 열간 압연의 조건과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계를 조사하였다. 이 결과를 도 4 및 도 5에 나타낸다. 도 4의 횡축은 Mn 함유량(질량％)을 나타내고, 종축은 열간 압연시의 슬래브 가열의 온도(℃)를 나타낸다. 도 5의 횡축은 B 함유량(질량％)을 나타내고, 종축은 열간 압연시의 슬래브 가열의 온도(℃)를 나타낸다. 또한, 백색 원은 자속 밀도 B8이 1.88T 이상이었던 것을 나타내고, 흑색 사각은 자속 밀도 B8이 1.88T 미만이었던 것을 나타내고 있다. 또한, 도 4 중의 곡선은, 하기 수학식 1로 나타내어지는 MnS의 용체화 온도 T1(℃)을 나타내고, 도 5 중의 곡선은, 하기 수학식 3으로 나타내어지는 BN의 용체화 온도 T3(℃)을 나타내고 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, Mn 함유량에 따라서 정해지는 온도 이하에서 슬래브 가열을 행한 시료에 있어서, 높은 자속 밀도 B8이 얻어지는 것이 판명되었다. 또한, 이 온도는 MnS의 용체화 온도 T1과 거의 일치하고 있는 것도 판명되었다. 또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, B 함유량에 따라서 정해지는 온도 이하에서 슬래브 가열을 행한 시료에 있어서, 높은 자속 밀도 B8이 얻어지는 것도 판명되었다. 또한, 이 온도는 BN의 용체화 온도 T3과 거의 일치하고 있는 것도 판명되었다. 즉, 슬래브 가열을, MnS 및 BN이 완전 고용(固溶)되지 않는 온도 영역에서 행하는 것이 유효한 것이 판명되었다.
[수학식 1]
Figure 112012003049485-pct00010
[수학식 3]
Figure 112012003049485-pct00011
여기서, [Mn]은 Mn 함유량(질량％)을 나타내고, [S]는 S 함유량(질량％)을 나타내고, [B]는 B 함유량(질량％)을 나타내고, [N]은 N 함유량(질량％)을 나타낸다.
또한, BN의 석출 거동을 조사한 결과, 그 석출 온도 영역이 800℃ 내지 1000℃인 것이 판명되었다.
또한, 본 발명자들은, 열간 압연의 마무리 압연의 종료 온도에 대해 조사하였다. 일반적으로, 열간 압연의 마무리 압연에서는, 복수회의 압연을 행하여 소정의 두께의 열간 압연 강대를 얻는다. 여기서, 마무리 압연의 종료 온도라 함은, 복수회의 압연 중 최종회의 압연 후의 열간 압연 강대의 온도를 의미한다. 이 조사에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.027질량％, N:0.008질량％, Mn:0.1질량％, S:0.007질량％ 및 B:0.001질량％ 내지 0.004질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 다양한 규소강 슬래브를 얻었다. 이어서, 규소강 슬래브를 1150℃의 온도에서 가열하여, 열간 압연을 행하였다. 열간 압연에서는, 조압연을 1050℃에서 행한 후, 마무리 압연을 1020℃ 내지 900℃에서 행하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 그리고 열간 압연 강대에 냉각수를 분사하여 550℃까지 냉각하고, 그 후, 대기중에서 냉각하였다. 계속해서, 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 15℃/s의 속도로 냉간 압연 강대를 가열하고, 840℃의 온도에서 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.022질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 마무리 어닐링을 행하였다. 이와 같이 하여 다양한 시료를 제작하였다.
그리고 열간 압연의 마무리 압연의 종료 온도와 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계를 조사하였다. 이 결과를 도 6에 나타낸다. 도 6의 횡축은 B 함유량(질량％)을 나타내고, 종축은 마무리 압연의 종료 온도 Tf를 나타낸다. 또한, 백색 원은 자속 밀도 B8이 1.91T 이상이었던 것을 나타내고, 흑색 사각은 자속 밀도 B8이 1.91T 미만이었던 것을 나타내고 있다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 마무리 압연의 종료 온도 Tf가, 하기 수학식 4를 만족시키고 있는 경우에, 높은 자속 밀도 B8이 얻어지는 것이 판명되었다. 이것은, 마무리 압연의 종료 온도 Tf의 제어에 의해, BN의 석출이 더욱 촉진되었기 때문이라고 생각된다.
[수학식 4]
Figure 112012003049485-pct00012
(제2 실험)
제2 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.007질량％, Mn:0.05질량％ 내지 0.20질량％, Se:0.007질량％ 및 B:0.0010질량％ 내지 0.0035질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 다양한 규소강 슬래브를 얻었다. 이어서, 규소강 슬래브를 1100℃ 내지 1250℃의 온도에서 가열하여, 열간 압연을 행하였다. 열간 압연에서는, 조압연을 1050℃에서 행한 후, 마무리 압연을 1000℃에서 행하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 그리고 열간 압연 강대에 냉각수를 분사하여 550℃까지 냉각하고, 그 후, 대기중에서 냉각하였다. 계속해서, 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 15℃/s의 속도로 냉간 압연 강대를 가열하고, 850℃의 온도에서 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.023질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 마무리 어닐링을 행하였다. 이와 같이 하여 다양한 시료를 제작하였다.
그리고 열간 압연 강대 중의 석출물과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계를 조사하였다. 이 결과를 도 7에 나타낸다. 도 7의 횡축은 MnSe의 석출량을 Se의 양으로 환산한 값(질량％)을 나타내고, 종축은 BN의 석출량을 B로 환산한 값(질량％)을 나타낸다. 횡축은 MnSe로서 석출된 Se의 양(질량％)에 상당한다. 또한, 백색 원은 자속 밀도 B8이 1.88T 이상이었던 것을 나타내고, 흑색 사각은 자속 밀도 B8이 1.88T 미만이었던 것을 나타내고 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, MnSe 및 BN의 석출량이 일정값 미만인 시료에서는, 자속 밀도 B8이 낮았다. 이것은, 2차 재결정이 불안정했던 것을 나타낸다.
또한, BN으로서 석출되어 있지 않은 B의 양과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계를 조사하였다. 이 결과를 도 8에 나타낸다. 도 8의 횡축은 B 함유량(질량％)을 나타내고, 종축은 BN의 석출량을 B로 환산한 값(질량％)을 나타낸다. 또한, 백색 원은 자속 밀도 B8이 1.88T 이상이었던 것을 나타내고, 흑색 사각은 자속 밀도 B8이 1.88T 미만이었던 것을 나타내고 있다. 도 8에 나타내는 바와 같이, BN으로서 석출되어 있지 않은 B의 양이 일정값 이상인 시료에서는, 자속 밀도 B8이 낮았다. 이것은, 2차 재결정이 불안정했던 것을 나타낸다.
또한, 자기 특성이 양호한 시료에 대해 석출물의 형태를 조사한 결과, MnSe를 핵으로 하여 BN이 MnSe의 주변에 복합 석출되어 있는 것이 판명되었다. 이러한 복합 석출물이 2차 재결정을 안정화시키는 인히비터로서 유효하다.
또한, 열간 압연의 조건과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계를 조사하였다. 이 결과를 도 9 및 도 10에 나타낸다. 도 9의 횡축은 Mn 함유량(질량％)을 나타내고, 종축은 열간 압연시의 슬래브 가열의 온도(℃)를 나타낸다. 도 10의 횡축은 B 함유량(질량％)을 나타내고, 종축은 열간 압연시의 슬래브 가열의 온도(℃)를 나타낸다. 또한, 백색 원은 자속 밀도 B8이 1.88T 이상이었던 것을 나타내고, 흑색 사각은 자속 밀도 B8이 1.88T 미만이었던 것을 나타내고 있다. 또한, 도 9 중의 곡선은, 하기 수학식 2로 나타내어지는 MnSe의 용체화 온도 T2(℃)를 나타내고, 도 10 중의 곡선은, 수학식 3으로 나타내어지는 BN의 용체화 온도 T3(℃)을 나타내고 있다. 도 9에 나타내는 바와 같이, Mn 함유량에 따라서 정해지는 온도 이하에서 슬래브 가열을 행한 시료에 있어서, 높은 자속 밀도 B8이 얻어지는 것이 판명되었다. 또한, 이 온도는 MnSe의 용체화 온도 T2와 거의 일치하고 있는 것도 판명되었다. 또한, 도 10에 나타내는 바와 같이, B 함유량에 따라서 정해지는 온도 이하에서 슬래브 가열을 행한 시료에 있어서, 높은 자속 밀도 B8이 얻어지는 것도 판명되었다. 또한, 이 온도는 BN의 용체화 온도 T3과 거의 일치하고 있는 것도 판명되었다. 즉, 슬래브 가열을, MnSe 및 BN이 완전 고용되지 않는 온도 영역에서 행하는 것이 유효한 것이 판명되었다.
[수학식 2]
Figure 112012003049485-pct00013
여기서, [Se]는 Se 함유량(질량％)을 나타낸다.
또한, BN의 석출 거동을 조사한 결과, 그 석출 온도 영역이 800℃ 내지 1000℃인 것이 판명되었다.
또한, 본 발명자들은, 열간 압연의 마무리 압연의 종료 온도에 대해 조사하였다. 이 조사에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.007질량％, Mn:0.1질량％, Se:0.007질량％ 및 B:0.001질량％ 내지 0.004질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 다양한 규소강 슬래브를 얻었다. 이어서, 규소강 슬래브를 1150℃의 온도에서 가열하여, 열간 압연을 행하였다. 열간 압연에서는, 조압연을 1050℃에서 행한 후, 마무리 압연을 1020℃ 내지 900℃에서 행하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 그리고 열간 압연 강대에 냉각수를 분사하여 550℃까지 냉각하고, 그 후, 대기중에서 냉각하였다. 계속해서, 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 15℃/s의 속도로 냉간 압연 강대를 가열하고, 850℃의 온도에서 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.023질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 마무리 어닐링을 행하였다. 이와 같이 하여 다양한 시료를 제작하였다.
그리고 열간 압연의 마무리 압연의 종료 온도와 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계를 조사하였다. 이 결과를 도 11에 나타낸다. 도 11의 횡축은 B 함유량(질량％)을 나타내고, 종축은 마무리 압연의 종료 온도 Tf를 나타낸다. 또한, 백색 원은 자속 밀도 B8이 1.91T 이상이었던 것을 나타내고, 흑색 사각은 자속 밀도 B8이 1.91T 미만이었던 것을 나타내고 있다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 마무리 압연의 종료 온도 Tf가 수학식 4를 만족시키고 있는 경우에, 높은 자속 밀도 B8이 얻어지는 것이 판명되었다. 이것은, 마무리 압연의 종료 온도 Tf의 제어에 의해, BN의 석출이 더욱 촉진되었기 때문이라고 생각된다.
(제3 실험)
제3 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.026질량％, N:0.009질량％, Mn:0.05질량％ 내지 0.20질량％, S:0.005질량％, Se:0.007질량％ 및 B:0.0010질량％ 내지 0.0035질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 다양한 규소강 슬래브를 얻었다. 이어서, 규소강 슬래브를 1100℃ 내지 1250℃의 온도에서 가열하고, 열간 압연을 행하였다. 열간 압연에서는, 조압연을 1050℃에서 행한 후, 마무리 압연을 1000℃에서 행하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 그리고 열간 압연 강대에 냉각수를 분사하여 550℃까지 냉각하고, 그 후, 대기중에서 냉각하였다. 계속해서, 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 15℃/s의 속도로 냉간 압연 강대를 가열하고, 850℃의 온도에서 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.021질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 마무리 어닐링을 행하였다. 이와 같이 하여 다양한 시료를 제작하였다.
그리고 열간 압연 강대 중의 석출물과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계를 조사하였다. 이 결과를 도 12에 나타낸다. 도 12의 횡축은 MnS의 석출량을 S의 양으로 환산한 값과 MnSe의 석출량을 Se의 양으로 환산한 값에 0.5를 곱하여 얻어지는 값의 합(질량％)을 나타내고, 종축은 BN의 석출량을 B로 환산한 값(질량％)을 나타낸다. 또한, 백색 원은 자속 밀도 B8이 1.88T 이상이었던 것을 나타내고, 흑색 사각은 자속 밀도 B8이 1.88T 미만이었던 것을 나타내고 있다. 도 12에 나타내는 바와 같이, MnS, MnSe 및 BN의 석출량이 일정값 미만인 시료에서는, 자속 밀도 B8이 낮았다. 이것은, 2차 재결정이 불안정했던 것을 나타낸다.
또한, BN으로서 석출되어 있지 않은 B의 양과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계를 조사하였다. 이 결과를 도 13에 나타낸다. 도 13의 횡축은 B 함유량(질량％)을 나타내고, 종축은 BN의 석출량을 B로 환산한 값(질량％)을 나타낸다. 또한, 백색 원은 자속 밀도 B8이 1.88T 이상이었던 것을 나타내고, 흑색 사각은 자속 밀도 B8이 1.88T 미만이었던 것을 나타내고 있다. 도 13에 나타내는 바와 같이, BN으로서 석출되어 있지 않은 B의 양이 일정값 이상인 시료에서는, 자속 밀도 B8이 낮았다. 이것은, 2차 재결정이 불안정했던 것을 나타낸다.
또한, 자기 특성이 양호한 시료에 대해 석출물의 형태를 조사한 결과, MnS 또는 MnSe를 핵으로 하여 BN이 MnS 또는 MnSe의 주변에 복합 석출되어 있는 것이 판명되었다. 이러한 복합 석출물이 2차 재결정을 안정화시키는 인히비터로서 유효하다.
또한, 열간 압연의 조건과 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계를 조사하였다. 이 결과를 도 14 및 도 15에 나타낸다. 도 14의 횡축은 Mn 함유량(질량％)을 나타내고, 종축은 열간 압연시의 슬래브 가열의 온도(℃)를 나타낸다. 도 15의 횡축은 B 함유량(질량％)을 나타내고, 종축은 열간 압연시의 슬래브 가열의 온도(℃)를 나타낸다. 또한, 백색 원은 자속 밀도 B8이 1.88T 이상이었던 것을 나타내고, 흑색 사각은 자속 밀도 B8이 1.88T 미만이었던 것을 나타내고 있다. 또한, 도 14 중의 2개의 곡선은, 수학식 1로 나타내어지는 MnS의 용체화 온도 T1(℃) 및 수학식 2로 나타내어지는 MnSe의 용체화 온도 T2(℃)를 나타내고, 도 15 중의 곡선은, 수학식 3으로 나타내어지는 BN의 용체화 온도 T3(℃)을 나타내고 있다. 도 14에 나타내는 바와 같이, Mn 함유량에 따라서 정해지는 온도 이하에서 슬래브 가열을 행한 시료에 있어서, 높은 자속 밀도 B8이 얻어지는 것이 판명되었다. 또한, 이 온도는, MnS의 용체화 온도 T1 및 MnSe의 용체화 온도 T2와 거의 일치하고 있는 것도 판명되었다. 또한, 도 15에 나타내는 바와 같이, B 함유량에 따라서 정해지는 온도 이하에서 슬래브 가열을 행한 시료에 있어서, 높은 자속 밀도 B8이 얻어지는 것도 판명되었다. 또한, 이 온도는 BN의 용체화 온도 T3과 거의 일치하고 있는 것도 판명되었다. 즉, 슬래브 가열을, MnS, MnSe 및 BN이 완전 고용되지 않는 온도 영역에서 행하는 것이 유효한 것이 판명되었다.
또한, BN의 석출 거동을 조사한 결과, 그 석출 온도 영역이 800℃ 내지 1000℃인 것이 판명되었다.
또한, 본 발명자들은, 열간 압연의 마무리 압연의 종료 온도에 대해 조사하였다. 이 조사에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.026질량％, N:0.009질량％, Mn:0.1질량％, S:0.005질량％, Se:0.007질량％ 및 B:0.001질량％ 내지 0.004질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 다양한 규소강 슬래브를 얻었다. 이어서, 규소강 슬래브를 1150℃의 온도에서 가열하여, 열간 압연을 행하였다. 열간 압연에서는, 조압연을 1050℃에서 행한 후, 마무리 압연을 1020℃ 내지 900℃에서 행하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 그리고 열간 압연 강대에 냉각수를 분사하여 550℃까지 냉각하고, 그 후, 대기중에서 냉각하였다. 계속해서, 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 15℃/s의 속도로 냉간 압연 강대를 가열하고, 850℃의 온도에서 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.021질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 마무리 어닐링을 행하였다. 이와 같이 하여 다양한 시료를 제작하였다.
그리고 열간 압연의 마무리 압연의 종료 온도와 마무리 어닐링 후의 자기 특성의 관계를 조사하였다. 이 결과를 도 16에 나타낸다. 도 16의 횡축은 B 함유량(질량％)을 나타내고, 종축은 마무리 압연의 종료 온도 Tf를 나타낸다. 또한, 백색 원은 자속 밀도 B8이 1.91T 이상이었던 것을 나타내고, 흑색 사각은 자속 밀도 B8이 1.91T 미만이었던 것을 나타내고 있다. 도 16에 나타내는 바와 같이, 마무리 압연의 종료 온도 Tf가 수학식 4를 만족시키고 있는 경우에, 높은 자속 밀도 B8이 얻어지는 것이 판명되었다. 이것은, 마무리 압연의 종료 온도 Tf의 제어에 의해, BN의 석출이 더욱 촉진되었기 때문이라고 생각된다.
이들 제1 내지 제3 실험의 결과로부터, BN의 석출 형태를 제어함으로써, 안정적으로 방향성 전자기 강판의 자기 특성을 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있다. B가 BN으로서 MnS 또는 MnSe로 복합 석출되지 않는 경우에 2차 재결정이 불안정해져 양호한 자기 특성이 얻어지지 않는 이유는 지금으로서는 밝혀져 있지 않지만, 다음과 같이 생각된다.
일반적으로, 고용 상태의 B는 입계에 편석되기 쉬워, 열간 압연 후에 단독 석출된 BN은 미세한 경우가 많다. 이들 고용 상태의 B 및 미세한 BN은, 탈탄 어닐링이 행해지는 저온도 영역에서는 강력한 인히비터로서 1차 재결정시에 입성장을 억제하고, 마무리 어닐링이 행해지는 고온도 영역에서는 국소적으로 인히비터로서 기능하지 않게 되어, 결정립 조직이 혼립(混粒) 조직으로 된다. 따라서, 저온도 영역에서는 1차 재결정립이 작으므로, 방향성 전자기 강판의 자속 밀도가 낮아져 버린다. 또한, 고온도 영역에서는 결정립 조직이 혼립 조직으로 되므로, 2차 재결정이 불안정해져 버린다.
다음에, 이들 지식에 기초하여 이루어진 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.
우선, 규소강 소재의 성분의 한정 이유에 대해 설명한다.
본 실시 형태에서 사용하는 규소강 소재는, Si:0.8질량％ 내지 7질량％, 산 가용성 Al:0.01질량％ 내지 0.065질량％, N:0.004질량％ 내지 0.012질량％, Mn:0.05질량％ 내지 1질량％, S 및 Se:총량 0.003질량％ 내지 0.015질량％ 및 B:0.0005질량％ 내지 0.0080질량％를 함유하고, C 함유량이 0.085질량％ 이하이고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진다.
Si는, 전기 저항을 높여 철손을 저하시킨다. 그러나 Si 함유량이 7질량％를 초과하고 있으면, 냉간 압연이 극히 곤란해져, 냉간 압연시에 균열이 발생하기 쉬워진다. 이로 인해, Si 함유량은 7질량％ 이하로 하고, 4.5질량％ 이하인 것이 바람직하고, 4질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, Si 함유량이 0.8질량％ 미만이면, 마무리 어닐링시에 γ 변태가 발생하여, 방향성 전자기 강판의 결정 방위가 손상되어 버린다. 이로 인해, Si 함유량은 0.8질량％ 이상으로 하고, 2질량％ 이상인 것이 바람직하고, 2.5질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
C는, 1차 재결정 조직을 제어하는 데 유효한 원소이지만, 자기 특성에 악영향을 미친다. 이로 인해, 본 실시 형태에서는, 마무리 어닐링(스텝 S6) 전에 탈탄 어닐링을 행한다(스텝 S5). 그러나 C 함유량이 0.085질량％를 초과하고 있으면, 탈탄 어닐링에 걸리는 시간이 길어져, 공업 생산에 있어서의 생산성이 손상되어 버린다. 이로 인해, C 함유량은 0.85질량％ 이하로 하고, 0.07질량％ 이하인 것이 바람직하다.
산 가용성 Al은, N과 결합하여 (Al,Si)N으로서 석출되고, 인히비터로서 기능한다. 산 가용성 Al의 함유량이 0.01질량％ 내지 0.065질량％의 범위 내에 있는 경우에 2차 재결정이 안정된다. 이로 인해, 산 가용성 Al의 함유량은 0.01질량％ 이상 0.065질량％ 이하로 한다. 또한, 산 가용성 Al의 함유량은 0.02질량％ 이상인 것이 바람직하고, 0.025질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 산 가용성 Al의 함유량은 0.04질량％ 이하인 것이 바람직하고, 0.03질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
B는, N과 결합하여 BN으로서 MnS 또는 MnSe로 복합 석출되고, 인히비터로서 기능한다. B 함유량이 0.0005질량％ 내지 0.0080질량％의 범위 내에 있는 경우에 2차 재결정이 안정된다. 이로 인해, B 함유량은 0.0005질량％ 이상 0.0080질량％ 이하로 한다. 또한, B 함유량은 0.001％ 이상인 것이 바람직하고, 0.0015％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, B 함유량은 0.0040％ 이하인 것이 바람직하고, 0.0030％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
N은, B 또는 Al과 결합하여 인히비터로서 기능한다. N 함유량이 0.004질량％ 미만이면, 충분한 양의 인히비터를 얻을 수 없다. 이로 인해, N 함유량은 0.004질량％ 이상으로 하고, 0.006질량％ 이상인 것이 바람직하고, 0.007질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, N 함유량이 0.012질량％를 초과하고 있으면, 냉간 압연시에 강대 중에 블리스터라 불리는 공공(空孔)이 생긴다. 이로 인해, N 함유량은 0.012질량％ 이하로 하고, 0.010질량％ 이하인 것이 바람직하고, 0.009질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
Mn, S 및 Se는, BN이 복합 석출되는 핵으로 되는 MnS 및 MnSe를 생성하고, 복합 석출물이 인히비터로서 기능한다. Mn 함유량이 0.05질량％ 내지 1질량％의 범위 내에 있는 경우에 2차 재결정이 안정된다. 이로 인해, Mn 함유량은 0.05질량％ 이상 1질량％ 이하로 한다. 또한, Mn 함유량은 0.08질량％ 이상인 것이 바람직하고, 0.09질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, Mn 함유량은 0.50질량％ 이하인 것이 바람직하고, 0.2질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, S 및 Se의 함유량이 총량 0.003질량％ 내지 0.015질량％의 범위 내에 있는 경우에 2차 재결정이 안정된다. 이로 인해, S 및 Se의 함유량은 총량 0.003질량％ 이상 0.015질량％ 이하로 한다. 또한, 열간 압연에 있어서의 균열의 발생을 방지하는 관점에서, 하기 수학식 10이 만족되는 것이 바람직하다. 또한, S 또는 Se 중 어느 하나만이 규소강 소재에 함유되어 있어도 되고, S 및 Se의 양쪽이 함유되어 있어도 된다. S 및 Se의 양쪽이 함유되어 있는 경우, BN의 석출을 보다 안정적으로 촉진하여, 자기 특성을 안정적으로 향상시킬 수 있다.
[수학식 10]
Figure 112012003049485-pct00014
Ti는, 조대한 TiN을 형성하여, 인히비터로서 기능하는 BN 및 (Al,Si)N의 석출량에 영향을 미친다. Ti 함유량이 0.004질량％를 초과하고 있으면, 양호한 자기 특성을 얻기 어렵다. 이로 인해, Ti 함유량은 0.004질량％ 이하인 것이 바람직하다.
규소강 소재에, Cr, Cu, Ni, P, Mo, Sn, Sb 및 Bi로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상이 하기의 범위에서 더 함유되어 있어도 된다.
Cr은, 탈탄 어닐링시에 형성되는 산화층을 개선하고, 마무리 어닐링시에 있어서의 이 산화층과 어닐링 분리제의 주성분인 MgO의 반응에 수반되는 글래스 피막의 형성에 유효하다. 그러나 Cr 함유량이 0.3질량％를 초과하고 있으면, 탈탄이 현저하게 저해된다. 이로 인해, Cr 함유량은 0.3질량％ 이하로 한다.
Cu는, 비저항을 높여 철손을 저감시킨다. 그러나 Cu 함유량이 0.4질량％를 초과하면 이 효과가 포화한다. 또한, 열간 압연시에 「카퍼 스캡」이라 불리는 표면 흠집이 발생하는 경우도 있다. 이로 인해, Cu 함유량은 0.4질량％ 이하로 하였다.
Ni는, 비저항을 높여 철손을 저감시킨다. 또한, Ni는, 열간 압연 강대의 금속 조직을 제어하여 자기 특성을 향상시킨다. 그러나 Ni 함유량이 1질량％를 초과하고 있으면, 2차 재결정이 불안정해진다. 이로 인해, Ni 함유량은 1질량％ 이하로 한다.
P는, 비저항을 높여 철손을 저감시킨다. 그러나 P 함유량이 0.5질량％를 초과하고 있으면, 취화에 수반하여 냉간 압연시에 파단이 발생하기 쉬워진다. 이로 인해, P 함유량은 0.5질량％ 이하로 한다.
Mo는, 열간 압연시의 표면 성상을 개선한다. 그러나 Mo 함유량이 0.1질량％를 초과하면 이 효과가 포화되어 버린다. 이로 인해, Mo 함유량은 0.1질량％ 이하로 한다.
Sn 및 Sb는, 입계 편석 원소이다. 본 실시 형태에서 사용되는 규소강 소재는 Al을 함유하고 있으므로, 마무리 어닐링의 조건에 따라서는 어닐링 분리제로부터 방출되는 수분에 의해 Al이 산화되는 경우가 있다. 이 경우, 방향성 전자기 강판 내의 부위에 따라 인히비터 강도에 편차가 발생하고, 자기 특성도 변동되는 경우가 있다. 그러나 입계 편석 원소가 함유되어 있는 경우에는, Al의 산화를 억제할 수 있다. 즉, Sn 및 Sb는, Al의 산화를 억제하여 자기 특성의 편차를 억제한다. 단, Sn 및 Sb의 함유량이 총량 0.30질량％를 초과하고 있으면, 탈탄 어닐링시에 산화층이 형성되기 어려워져, 마무리 어닐링시에 있어서의 이 산화층과 어닐링 분리제의 주성분인 MgO의 반응에 수반되는 글래스 피막의 형성이 불충분해진다. 또한, 탈탄이 현저하게 저해된다. 이로 인해, Sn 및 Sb의 함유량은 총량 0.3질량％ 이하로 한다.
Bi는, 황화물 등의 석출물을 안정화하여 인히비터로서의 기능을 강화한다. 그러나 Bi 함유량이 0.01질량％를 초과하고 있으면, 글래스 피막의 형성에 악영향이 미친다. 이로 인해, Bi 함유량은 0.01질량％ 이하로 한다.
다음에, 본 실시 형태에 있어서의 각 처리에 대해 설명한다.
상기한 성분의 규소강 소재(슬래브)는, 예를 들어 전로 또는 전기로 등에 의해 강을 용제하고, 필요에 따라서 용강을 진공 탈가스 처리하고, 이어서 연속 주조를 행함으로써 제작할 수 있다. 또한, 연속 주조 대신에, 조괴 후 분괴 압연을 행하여도 제작할 수 있다. 규소강 슬래브의 두께는, 예를 들어 150㎜ 내지 350㎜로 하고, 220㎜ 내지 280㎜로 하는 것이 바람직하다. 또한, 두께가 30㎜ 내지 70㎜인 소위 박 슬래브를 제작해도 좋다. 박 슬래브를 제작한 경우는, 열간 압연 강대를 얻을 때의 조압연을 생략할 수 있다.
규소강 슬래브의 제작 후에는, 슬래브 가열을 행하고(스텝 S1), 열간 압연(스텝 S2)을 행한다. 그리고 본 실시 형태에서는, BN을 MnS 및/또는 MnSe로 복합 석출시켜, 열간 압연 강대에 있어서의 BN, MnS 및 MnSe의 석출량이 하기 수학식 5 내지 7을 만족시키도록, 슬래브 가열 및 열간 압연의 조건을 설정한다.
[수학식 5]
Figure 112012003049485-pct00015
[수학식 6]
Figure 112012003049485-pct00016
[수학식 7]
Figure 112012003049485-pct00017
여기서, 「BasBN」은 BN으로서 석출된 B의 양(질량％)을 나타내고, 「SasMnS」는 MnS로서 석출된 S의 양(질량％)을 나타내고, 「SeasMnSe」는 MnSe로서 석출된 Se의 양(질량％)을 나타내고 있다.
B에 대해서는, 수학식 5 및 수학식 6이 만족되도록, 그 석출량 및 고용량을 제어한다. 인히비터의 양을 확보하기 위해, 일정량 이상의 BN을 석출시켜 둔다. 또한, 고용되어 있는 B의 양이 많은 경우, 그 후의 공정에서 불안정한 미세 석출물을 형성하여 1차 재결정 조직에 악영향을 미치는 경우가 있다.
MnS 및 MnSe는, BN이 복합 석출되는 핵으로서 기능한다. 따라서, BN을 충분히 석출시켜 자기 특성을 향상시키기 위해, 수학식 7이 만족되도록, 그 석출량을 제어한다.
수학식 6에 나타내어지는 조건은, 도 3, 도 8 및 도 13으로부터 도출한 것이다. 도 3, 도 8 및 도 13으로부터, [B]-BasBN이 0.001질량％ 이하인 경우에, 자속 밀도 B8이 1.88T 이상인 양호한 자속 밀도가 얻어지는 것을 알 수 있다.
수학식 5 및 수학식 7에 나타내어지는 조건은, 도 2, 도 7 및 도 12로부터 도출한 것이다. 도 2로부터 BasBN이 0.0005질량％ 이상, 또한 SasMnS가 0.002질량％ 이상인 경우에, 자속 밀도 B8이 1.88T 이상인 양호한 자속 밀도가 얻어지는 것을 알 수 있다. 마찬가지로, 도 7로부터 BasBN이 0.0005질량％ 이상, 또한 SeasMnSe가 0.004질량％ 이상인 경우에, 자속 밀도 B8이 1.88T 이상인 양호한 자속 밀도가 얻어지는 것을 알 수 있다. 마찬가지로, 도 12로부터 BasBN이 0.0005질량％ 이상, 또한 SasMnS＋0.5×SeasMnSe가 0.002질량％ 이상인 경우에, 자속 밀도 B8이 1.88T 이상인 양호한 자속 밀도가 얻어지는 것을 알 수 있다. 그리고 SasMnS가 0.002질량％ 이상이면, 필연적으로 SasMnS＋0.5×SeasMnSe는 0.002질량％ 이상으로 되고, SeasMnSe가 0.004질량％ 이상이면, 필연적으로 SasMnS＋0.5×SeasMnSe는 0.002질량％ 이상으로 된다. 따라서, SasMnS＋0.5×SeasMnSe가 0.002질량％ 이상인 것이 중요하다.
또한, 슬래브 가열(스텝 S1)의 온도는, 이하의 조건을 만족시키도록 설정한다.
(ⅰ) 규소강 슬래브에 S 및 Se가 함유되어 있는 경우
수학식 1로 나타내어지는 온도 T1(℃) 이하, 수학식 2로 나타내어지는 온도 T2(℃) 이하, 또한 수학식 3으로 나타내어지는 온도 T3(℃) 이하
(ⅱ) 규소강 슬래브에 Se가 함유되어 있지 않은 경우
수학식 1로 나타내어지는 온도 T1(℃) 이하, 또한 수학식 3으로 나타내어지는 온도 T3(℃) 이하
(ⅲ) 규소강 슬래브에 S가 함유되어 있지 않은 경우
수학식 2로 나타내어지는 온도 T2(℃) 이하, 또한 수학식 3으로 나타내어지는 온도 T3(℃) 이하
[수학식 1]
Figure 112012003049485-pct00018
[수학식 2]
Figure 112012003049485-pct00019
[수학식 3]
Figure 112012003049485-pct00020
이러한 온도에서 슬래브 가열을 행하면, 슬래브 가열시에는 BN, MnS 및 MnSe가 완전하게는 고용되지 않아, 열간 압연 중에 BN, MnS 및 MnSe의 석출이 촉진되기 때문이다. 도 4, 도 9 및 도 14로부터 알 수 있는 바와 같이, 용체화 온도 T1 및 T2는, 1.88T 이상의 자속 밀도 B8이 얻어지는 슬래브 가열 온도의 상한과 거의 일치하고 있다. 또한, 도 5, 도 10 및 도 15로부터 알 수 있는 바와 같이, 용체화 온도 T3은, 1.88T 이상의 자속 밀도 B8이 얻어지는 슬래브 가열 온도의 상한과 거의 일치하고 있다.
또한, 슬래브 가열의 온도를 이하의 조건도 만족시키도록 설정하는 것이 더욱 바람직하다. 슬래브 가열 중에, 바람직한 양의 MnS 또는 MnSe를 석출시키기 위함이다.
(ⅰ) 규소강 슬래브에 Se가 함유되어 있지 않은 경우
하기 수학식 11로 나타내어지는 온도 T4(℃) 이하
(ⅱ) 규소강 슬래브에 S가 함유되어 있지 않은 경우
하기 수학식 12로 나타내어지는 온도 T5(℃) 이하
[수학식 11]
Figure 112012003049485-pct00021
[수학식 12]
Figure 112012003049485-pct00022
슬래브 가열의 온도가 지나치게 높은 경우, BN, MnS 및/또는 MnSe가 완전히 고용되는 경우가 있다. 이 경우, 열간 압연시에, BN, MnS 및/또는 MnSe를 석출시키는 것이 곤란해진다. 따라서, 슬래브 가열은, 온도 T1 및/또는 온도 T2 이하, 또한 온도 T3 이하에서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 슬래브 가열의 온도가 온도 T4 또는 T5 이하이면, 바람직한 양의 MnS 또는 MnSe가 슬래브 가열 중에 석출되므로, 이들 주변에 BN을 복합 석출시켜, 용이하게 유효한 인히비터를 형성하는 것이 가능해진다.
또한, B에 관하여, 열간 압연에서의 마무리 압연의 종료 온도 Tf를 하기 수학식 4가 만족되도록 설정한다. BN의 석출을 촉진하기 위함이다.
[수학식 4]
Figure 112012003049485-pct00023
도 6, 도 11, 도 16으로부터 알 수 있는 바와 같이, 수학식 4가 나타내는 조건은, 1.91T 이상의 자속 밀도 B8이 얻어지는 조건과 거의 일치하고 있다. 또한, 마무리 압연의 종료 온도 Tf는, BN의 석출의 관점에서 800℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
열간 압연(스텝 S2) 후에는, 열간 압연 강대의 어닐링을 행한다(스텝 S3). 이어서, 냉간 압연을 행한다(스텝 S4). 상기한 바와 같이, 냉간 압연은 1회만 행해도 되고, 복수회의 냉간 압연을, 사이에 중간 어닐링을 행하면서 행해도 된다. 냉간 압연에서는, 최종 냉간 압연율을 80％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 양호한 1차 재결정 집합 조직을 발달시키기 위함이다.
그 후, 탈탄 어닐링을 행한다(스텝 S5). 이 결과, 강대에 포함되는 C가 제거된다. 탈탄 어닐링은, 예를 들어 습윤 분위기중에서 행한다. 또한, 예를 들어 770℃ 내지 950℃의 온도 영역에서 1차 재결정에 의해 얻어지는 결정립 직경이 15㎛ 이상으로 되는 시간에 행하는 것이 바람직하다. 이것은, 양호한 자기 특성을 얻기 위함이다. 계속해서, 어닐링 분리제의 도포 및 마무리 어닐링을 행한다(스텝 S6). 이 결과, 2차 재결정에 의해 {110} <001> 방위를 향하는 결정립이 우선적으로 성장한다.
또한, 탈탄 어닐링의 개시로부터 마무리 어닐링에 있어서의 2차 재결정의 발현까지의 동안에, 질화 처리를 행해 둔다(스텝 S7). 이것은, (Al,Si)N의 인히비터를 형성하기 위함이다. 이 질화 처리는, 탈탄 어닐링(스텝 S5) 중에 행해도 되고, 마무리 어닐링(스텝 S6) 중에 행해도 된다. 탈탄 어닐링 중에 행하는 경우, 예를 들어 암모니아 등의 질화능이 있는 가스를 함유하는 분위기중에서 어닐링을 행하면 된다. 또한, 연속 어닐링로의 가열대 또는 균열대(均熱帶) 중 어느 것에서 질화 처리를 행해도 되고, 또한 균열대보다도 이후의 단계에서 질화 처리를 행해도 된다. 마무리 어닐링 중에 질화 처리를 행하는 경우, 예를 들어 MnN 등의 질화능이 있는 분말을 어닐링 분리제 중에 첨가하면 된다.
2차 재결정을 보다 안정적으로 행하게 하기 위해서는, 질화 처리(스텝 S7)에 있어서의 질화의 정도를 조정하여, 질화 처리 후의 강대 중의 (Al,Si)N의 조성을 조정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, Al 함유량 및 B 함유량 및 불가피하게 존재하는 Ti의 함유량에 따라서, 하기 수학식 8이 만족되도록, 질화의 정도를 제어하는 것이 바람직하고, 하기 수학식 9가 만족되도록 제어하는 것이 더욱 바람직하다. 수학식 8 및 수학식 9는, B를 인히비터로서 유효한 BN으로서 고정하기 위해 바람직한 N의 양 및 Al을 인히비터로서 유효한 AlN 또는 (Al,Si)N으로서 고정하기 위해 바람직한 N의 양을 나타내고 있다.
[수학식 8]
Figure 112012003049485-pct00024
[수학식 9]
Figure 112012003049485-pct00025
여기서, [N]은 질화 처리 후의 강대의 N 함유량(질량％)을 나타내고, [Al]은 질화 처리 후의 강대의 산 가용성 Al 함유량(질량％)을 나타내고, [B]는 질화 처리 후의 강대의 B 함유량(질량％)을 나타내고, [Ti]는 질화 처리 후의 강대의 Ti 함유량(질량％)을 나타낸다.
마무리 어닐링(스텝 S6)의 방법도 특별히 한정되는 것은 아니다. 단, 본 실시 형태에서는, BN에 의해 인히비터가 강화되어 있으므로, 마무리 어닐링의 가열 과정에 있어서, 1000℃ 내지 1100℃의 온도 범위 내에서의 가열 속도를 15℃/h 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 가열 속도의 제어 대신에, 1000℃ 내지 1100℃의 온도 범위 내에 10시간 이상 유지하는 항온 어닐링을 행하는 것도 유효하다.
이러한 본 실시 형태에 따르면, 안정적으로 우수한 자기 특성의 방향성 전자기 강판을 제조할 수 있다.
실시예
다음에, 본 발명자들이 행한 실험에 대해 설명한다. 이들 실험에 있어서의 조건 등은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해 채용한 예이며, 본 발명은 이들 예에 한정되는 것은 아니다.
(제4 실험)
제4 실험에서는, Se가 함유되어 있지 않은 경우의 B 함유량의 영향을 확인하였다.
제4 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.008질량％, Mn:0.1질량％, S:0.006질량％ 및 표 1에 나타내는 양의 B(0질량％ 내지 0.0045질량％)를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1100℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.023질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 마무리 어닐링 후의 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 자기 특성(자속 밀도 B8)은, JIS C2556에 준하여 측정하였다. 이 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00026
표 1에 나타내는 바와 같이, 슬래브가 B를 포함하지 않는 비교예 No.1A에서는 자속 밀도가 낮았지만, 슬래브가 적당한 양의 B를 포함하는 실시예 No.1B 내지 No.1E에서는 양호한 자속 밀도가 얻어졌다.
(제5 실험)
제5 실험에서는, Se가 함유되어 있지 않은 경우의 B 함유량 및 슬래브 가열 온도의 영향을 확인하였다.
제5 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.008질량％, Mn:0.1질량％, S:0.006질량％, Cr:0.1질량％, P:0.03질량％, Sn:0.06질량％ 및 표 2에 나타내는 양의 B(0질량％ 내지 0.0045질량％)를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1180℃에서 가열하고, 그 후, 950℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.023질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00027
표 2에 나타내는 바와 같이, 슬래브가 B를 포함하지 않는 비교예 No.2A 및 슬래브 가열 온도가 온도 T3보다도 높은 비교예 No.2B에서는, 자속 밀도가 낮았다. 한편, 슬래브가 적당한 양의 B를 포함하고, 슬래브 가열 온도가 온도 T1 이하, 또한 온도 T3 이하인 실시예 No.2C 내지 No.2E에서는, 양호한 자속 밀도가 얻어졌다.
(제6 실험)
제6 실험에서는, Se가 함유되어 있지 않은 경우의 Mn 함유량 및 슬래브 가열 온도의 영향을 확인하였다.
제6 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.009질량％, S:0.007질량％, B:0.002질량％ 및 표 3에 나타내는 양의 Mn(0.05질량％ 내지 0.20질량％)을 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1200℃에서 가열하고, 그 후, 950℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.022질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00028
표 3에 나타내는 바와 같이, 슬래브 가열 온도가 온도 T1보다도 높은 비교예 No.3A에서는, 자속 밀도가 낮았다. 한편, 슬래브 가열 온도가 온도 T1 이하, 또한 온도 T3 이하인 실시예 No.3B 내지 No.3D에서는, 양호한 자속 밀도가 얻어졌다.
(제7 실험)
제7 실험에서는, Se가 함유되어 있지 않은 경우의 열간 압연에서의 마무리 압연의 종료 온도 Tf의 영향을 확인하였다.
제7 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.008질량％, Mn:0.1질량％, S:0.006질량％ 및 B:0.002질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1180℃에서 가열하고, 그 후, 표 4에 나타내는 종료 온도 Tf(800℃ 내지 1000℃)에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 이어서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.020질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 4에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00029
B 함유량이 0.002질량％(20ppm)인 경우, 수학식 4로부터 종료 온도 Tf는 980℃ 이하로 할 필요가 있다. 그리고 표 4에 나타내는 바와 같이, 이 조건을 만족시키는 실시예 No.4A 내지 4C에서는 양호한 자속 밀도가 얻어졌지만, 이 조건을 만족시키지 않는 비교예 No.4D에서는 자속 밀도가 낮았다.
(제8 실험)
제8 실험에서는, Se가 함유되어 있지 않은 경우의 질화 처리 후의 N 함유량의 영향을 확인하였다.
제8 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.008질량％, Mn:0.1질량％, S:0.006질량％ 및 B:0.002질량％를 함유하고, 불순물인 Ti의 함유량이 0.0014질량％이고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1150℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 이어서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 표 5에 나타내는 양(0.012질량％ 내지 0.028질량％)까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 5에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00030
표 5에 나타내는 바와 같이, 질화 처리 후의 N 함유량이 수학식 8의 관계 및 수학식 9의 관계를 만족시키는 실시예 No.5C 및 No.5D에서는, 특히 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 한편, 수학식 8의 관계 및 수학식 9의 관계를 만족시키지 않는 실시예 No.5A 및 No.5B에서는, 실시예 No.5C 및 No.5D보다도 자속 밀도가 약간 낮았다.
(제9 실험)
제9 실험에서는, Se가 함유되어 있지 않은 경우의 마무리 어닐링의 조건의 영향을 확인하였다.
제9 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.008질량％, Mn:0.1질량％, S:0.006질량％ 및 B:0.002질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1150℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.024질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1000℃까지 가열하고, 또한 표 6에 나타내는 속도(5℃/h 내지 30℃/h)로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 6에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00031
표 6에 나타내는 바와 같이, 실시예 No.6A 내지 No.6C에서는, 1000℃ 내지 1100℃의 온도 범위 내에서의 가열 속도를 15℃/h 이하로 하고 있으므로, 특히 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 한편, 실시예 No.6D에서는, 이 온도 범위 내에서의 가열 속도가 15℃/h를 초과하고 있으므로, 실시예 No.6A 내지 No.6C보다도 자속 밀도가 약간 낮았다.
(제10 실험)
제10 실험에서는, Se가 함유되어 있지 않은 경우의 마무리 어닐링의 조건의 영향을 확인하였다.
제10 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.008질량％, Mn:0.1질량％, S:0.006질량％ 및 B:0.002질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1150℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.024질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하였다. 그리고 실시예 No.7A에서는, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 또한, 실시예 No.7B 내지 No.7E에서는, 30℃/h의 속도로 표 7에 나타내는 온도(1000℃ 내지 1150℃)까지 가열하고, 이 온도로 10시간 유지하고, 그 후에, 30℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 7에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00032
표 7에 나타내는 바와 같이, 실시예 No.7A에서는, 1000℃ 내지 1100℃의 온도 범위 내에서의 가열 속도를 15℃/h 이하로 하고 있으므로, 특히 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 또한, 실시예 No.7B 내지 7D에서는, 1000℃ 내지 1100℃의 온도 범위 내에 10시간 유지하고 있으므로, 특히 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 한편, 실시예 No.7E에서는, 10시간 유지하는 온도가 1100℃를 초과하고 있으므로, 실시예 No.7A 내지 No.7D보다도 자속 밀도가 약간 낮았다.
(제11 실험)
제11 실험에서는, Se가 함유되어 있지 않은 경우의 슬래브 가열 온도의 영향을 확인하였다.
제11 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.008질량％, Mn:0.1질량％, S:0.006질량％ 및 B:0.0017질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 표 8에 나타내는 온도(1100℃ 내지 1300℃)에서 가열하고, 그 후, 950℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.021질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 8에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00033
표 8에 나타내는 바와 같이, 슬래브 가열 온도가 온도 T1 이하, 또한 온도 T3 이하인 실시예 No.8A 내지 No.8C에서는, 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 한편, 슬래브 가열 온도가 온도 T1 및 온도 T3보다도 높은 비교예 No.8D 및 No.8E에서는, 자속 밀도가 낮았다.
(제12 실험)
제12 실험에서는, Se가 함유되어 있지 않은 경우의 슬래브의 성분의 영향을 확인하였다.
제12 실험에서는, 우선, 표 9에 나타내는 성분을 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1100℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.022질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 10에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00034
Figure 112012003049485-pct00035
표 10에 나타내는 바와 같이, 적절한 조성의 슬래브를 사용한 실시예 No.9A 내지 No.9O에서는 양호한 자속 밀도가 얻어졌지만, S 함유량이 본 발명 범위의 하한 미만인 비교예 No.9P에서는 자속 밀도가 낮았다.
(제13 실험)
제13 실험에서는, Se가 함유되어 있지 않은 경우의 질화 처리의 영향을 확인하였다.
제13 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.027질량％, N:0.007질량％, Mn:0.14질량％, S:0.006질량％ 및 B:0.0015질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1150℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다.
그 후, 비교예 No.10A의 시료에 대해서는, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 또한, 실시예 No.10B의 시료에 대해서는, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하고, 또한 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 N 함유량이 0.021질량％인 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 또한, 실시예 No.10C의 시료에 대해서는, 860℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 N 함유량이 0.021질량％인 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 이와 같이 하여, 3종류의 탈탄 어닐링 강대를 얻었다.
이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 11에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00036
표 11에 나타내는 바와 같이, 탈탄 어닐링 후에 질화 처리를 행한 실시예 No.10B 및 탈탄 어닐링 중에 질화 처리를 행한 실시예 No.10C에서는, 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 그러나 질화 처리를 행하지 않은 비교예 No.10A에서는, 자속 밀도가 낮았다. 또한, 표 11 중의 비교예 No.10A의 「질화 처리」의 란의 수치는, 탈탄 어닐링 강대의 조성으로부터 얻어진 값이다.
(제14 실험)
제14 실험에서는, S가 함유되어 있지 않은 경우의 B 함유량의 영향을 확인하였다.
제14 실험에서는, 우선, Si:3.2질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.027질량％, N:0.008질량％, Mn:0.12질량％, Se:0.008질량％ 및 표 12에 나타내는 양의 B(0질량％ 내지 0.0043질량％)를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1100℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.024질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 12에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00037
표 12에 나타내는 바와 같이, 슬래브가 B를 포함하지 않는 비교예 No.11A에서는 자속 밀도가 낮았지만, 슬래브가 적당한 양의 B를 포함하는 실시예 No.11B 내지 No.11E에서는 양호한 자속 밀도가 얻어졌다.
(제15 실험)
제15 실험에서는, S가 함유되어 있지 않은 경우의 B 함유량 및 슬래브 가열 온도의 영향을 확인하였다.
제15 실험에서는, 우선, Si:3.2질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.027질량％, N:0.008질량％, Mn:0.12질량％, Se:0.008질량％ 및 표 13에 나타내는 양의 B(0질량％ 내지 0.0043질량％)를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1180℃에서 가열하고, 그 후, 950℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.023질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 13에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00038
표 13에 나타내는 바와 같이, 슬래브가 B를 포함하지 않는 비교예 No.12A 및 슬래브 가열 온도가 온도 T3보다도 높은 비교예 No.12B에서는 자속 밀도가 낮았다. 한편, 슬래브가 적당한 양의 B를 포함하고, 슬래브 가열 온도가 온도 T2 이하, 또한 온도 T3 이하인 실시예 No.12C 내지 No.12E에서는 양호한 자속 밀도가 얻어졌다.
(제16 실험)
제16 실험에서는, S가 함유되어 있지 않은 경우의 Mn 함유량 및 슬래브 가열 온도의 영향을 확인하였다.
제16 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.008질량％, Se:0.007질량％, B:0.0018질량％ 및 표 14에 나타내는 양의 Mn(0.04질량％ 내지 0.2질량％)을 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1150℃에서 가열하고, 그 후, 950℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.022질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 14에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00039
표 14에 나타내는 바와 같이, Mn 함유량이 본 발명 범위의 하한 미만인 비교예 No.13A에서는 자속 밀도가 낮았지만, 슬래브가 적당한 양의 Mn을 포함하는 실시예 No.13B 내지 No.13D에서는 양호한 자속 밀도가 얻어졌다.
(제17 실험)
제17 실험에서는, S가 함유되어 있지 않은 경우의 열간 압연에서의 마무리 압연의 종료 온도 Tf의 영향을 확인하였다.
제17 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.026질량％, N:0.008질량％, Mn:0.15질량％, Se:0.006질량％ 및 B:0.002질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1150℃에서 가열하고, 그 후, 표 15에 나타내는 종료 온도 Tf(800℃ 내지 1000℃)에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.020질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 15에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00040
B 함유량이 0.002질량％(20ppm)인 경우, 수학식 4로부터 종료 온도 Tf는 980℃ 이하로 할 필요가 있다. 그리고 표 15에 나타내는 바와 같이, 이 조건을 만족시키는 실시예 No.14A 내지 14C에서는 양호한 자속 밀도가 얻어졌지만, 이 조건을 만족시키지 않는 비교예 No.14D에서는 자속 밀도가 낮았다.
(제18 실험)
제18 실험에서는, S가 함유되어 있지 않은 경우의 질화 처리 후의 N 함유량의 영향을 확인하였다.
제18 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.027질량％, N:0.008질량％, Mn:0.12질량％, Se:0.007질량％ 및 B:0.0016질량％를 함유하고, 불순물인 Ti의 함유량이 0.0013질량％이고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 계속해서, 슬래브를 1100℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 표 16에 나타내는 양(0.011질량％ 내지 0.029질량％)까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 16에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00041
표 16에 나타내는 바와 같이, 질화 처리 후의 N 함유량이 수학식 8의 관계 및 수학식 9의 관계를 만족시키는 실시예 No.15C 및 No.15D에서는, 특히 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 한편, 수학식 8의 관계는 만족시키지만 수학식 9의 관계를 만족시키지 않는 실시예 No.15B에서는, 실시예 No.15C 및 No.15D보다도 자속 밀도가 약간 낮았다. 또한, 수학식 8의 관계 및 수학식 9의 관계를 만족시키지 않는 실시예 No.15A에서는, 실시예 No.15B보다도 자속 밀도가 약간 낮았다.
(제19 실험)
제19 실험에서는, S가 함유되어 있지 않은 경우의 마무리 어닐링의 조건의 영향을 확인하였다.
제19 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.008질량％, Mn:0.1질량％, Se:0.006질량％ 및 B:0.0022질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1100℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 840℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.024질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1000℃까지 가열하고, 또한 표 17에 나타내는 속도(5℃/h 내지 30℃/h)로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 17에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00042
표 17에 나타내는 바와 같이, 실시예 No.16A 내지 No.16C에서는, 1000℃ 내지 1100℃의 온도 범위 내에서의 가열 속도를 15℃/h 이하로 하고 있으므로, 특히 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 한편, 실시예 No.16D에서는, 이 온도 범위 내에서의 가열 속도가 15℃/h를 초과하고 있으므로, 실시예 No.16A 내지 No.16C보다도 자속 밀도가 약간 낮았다.
(제20 실험)
제20 실험에서는, S가 함유되어 있지 않은 경우의 마무리 어닐링의 조건의 영향을 확인하였다.
제20 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.008질량％, Mn:0.1질량％, Se:0.006질량％ 및 B:0.0022질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1100℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 840℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.024질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하였다. 그리고 실시예 No.17A에서는, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 또한, 실시예 No.17B 내지 No.17E에서는, 30℃/h의 속도로 표 18에 나타내는 온도(1000℃ 내지 1150℃)까지 가열하고, 이 온도로 10시간 유지하고, 그 후에, 30℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 18에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00043
표 18에 나타내는 바와 같이, 실시예 No.17A에서는, 1000℃ 내지 1100℃의 온도 범위 내에서의 가열 속도를 15℃/h 이하로 하고 있으므로, 특히 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 또한, 실시예 No.17B 내지 17D에서는, 1000℃ 내지 1100℃의 온도 범위 내에 10시간 유지하고 있으므로, 특히 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 한편, 실시예 No.17E에서는, 10시간 유지하는 온도가 1100℃를 초과하고 있으므로, 실시예 No.17A 내지 No.17D보다도 자속 밀도가 약간 낮았다.
(제21 실험)
제21 실험에서는, S가 함유되어 있지 않은 경우의 슬래브 가열 온도의 영향을 확인하였다.
제21 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.008질량％, Mn:0.12질량％, Se:0.008질량％ 및 B:0.0019질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 표 19에 나타내는 온도(1100℃ 내지 1300℃)에서 가열하고, 그 후, 950℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.022질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 19에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00044
표 19에 나타내는 바와 같이, 슬래브 가열 온도가 온도 T2 이하, 또한 온도 T3 이하인 실시예 No.18A 내지 No.18C에서는, 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 한편, 슬래브 가열 온도가 온도 T2 및 온도 T3보다도 높은 비교예 No.18D 및 No.18E에서는, 자속 밀도가 낮았다.
(제22 실험)
제22 실험에서는, S가 함유되어 있지 않은 경우의 슬래브의 성분의 영향을 확인하였다.
제22 실험에서는, 우선, 표 20에 나타내는 성분을 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1100℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.022질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 21에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00045
Figure 112012003049485-pct00046
표 21에 나타내는 바와 같이, 적절한 조성의 슬래브를 사용한 실시예 No.19A 내지 No.19O에서는 양호한 자속 밀도가 얻어졌지만, Se 함유량이 본 발명 범위의 하한 미만인 비교예 No.19P에서는 자속 밀도가 낮았다.
(제23 실험)
제23 실험에서는, S가 함유되어 있지 않은 경우의 질화 처리의 영향을 확인하였다.
제23 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.027질량％, N:0.007질량％, Mn:0.12질량％, Se:0.007질량％ 및 B:0.0015질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1100℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다.
그 후, 비교예 No.20A의 시료에 대해서는, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 또한, 실시예 No.20B의 시료에 대해서는, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하고, 또한 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 N 함유량이 0.023질량％인 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 또한, 실시예 No.20C의 시료에 대해서는, 860℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 N 함유량이 0.023질량％의 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 이와 같이 하여, 3종류의 탈탄 어닐링 강대를 얻었다.
이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 22에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00047
표 22에 나타내는 바와 같이, 탈탄 어닐링 후에 질화 처리를 행한 실시예 No.20B 및 탈탄 어닐링 중에 질화 처리를 행한 실시예 No.20C에서는, 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 그러나 질화 처리를 행하지 않은 비교예 No.20A에서는, 자속 밀도가 낮았다. 또한, 표 22 중의 비교예 No.20A의 「질화 처리」의 란의 수치는, 탈탄 어닐링 강대의 조성으로부터 얻어진 값이다.
(제24 실험)
제24 실험에서는, S 및 Se가 함유되어 있는 경우의 B 함유량의 영향을 확인하였다.
제24 실험에서는, 우선, Si:3.2질량％, C:0.05질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.008질량％, Mn:0.1질량％, S:0.006질량％, Se:0.006질량％ 및 표 23에 나타내는 양의 B(0질량％ 내지 0.0045질량％)를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1100℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.023질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 23에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00048
표 23에 나타내는 바와 같이, 슬래브가 B를 포함하지 않는 비교예 No.21A에서는 자속 밀도가 낮았지만, 슬래브가 적당한 양의 B를 포함하는 실시예 No.21B 내지 No.21E에서는 양호한 자속 밀도가 얻어졌다.
(제25 실험)
제25 실험에서는, S 및 Se가 함유되어 있는 경우의 B 함유량 및 슬래브 가열 온도의 영향을 확인하였다.
제25 실험에서는, 우선, Si:3.2질량％, C:0.05질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.008질량％, Mn:0.1질량％, S:0.006질량％, Se:0.006질량％ 및 표 24에 나타내는 양의 B(0질량％ 내지 0.0045질량％)를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1180℃에서 가열하고, 그 후, 950℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.023질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 24에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00049
표 24에 나타내는 바와 같이, 슬래브가 B를 포함하지 않는 비교예 No.22A 및 슬래브 가열 온도가 온도 T3보다도 높은 비교예 No.22B에서는 자속 밀도가 낮았다. 한편, 슬래브가 적당한 양의 B를 포함하고, 슬래브 가열 온도가 온도 T1 이하, 온도 T2 이하, 또한 온도 T3 이하인 실시예 No.22C 내지 No.22E에서는, 양호한 자속 밀도가 얻어졌다.
(제26 실험)
제26 실험에서는, S 및 Se가 함유되어 있는 경우의 Mn 함유량 및 슬래브 가열 온도의 영향을 확인하였다.
제26 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.009질량％, S:0.006질량％, Se:0.004질량％, B:0.002질량％ 및 표 25에 나타내는 양의 Mn(0.05질량％ 내지 0.20질량％)을 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 계속해서, 슬래브를 1200℃에서 가열하고, 그 후, 950℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.022질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 25에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00050
표 25에 나타내는 바와 같이, 슬래브 가열 온도가 온도 T1 및 온도 T2보다도 높은 비교예 No.23A 및 No.23B에서는 자속 밀도가 낮았다. 한편, 슬래브 가열 온도가 온도 T1 이하, 온도 T2 이하, 또한 온도 T3 이하인 실시예 No.23C 및 No.23D에서는, 양호한 자속 밀도가 얻어졌다.
(제27 실험)
제27 실험에서는, S 및 Se가 함유되어 있는 경우의 열간 압연에서의 마무리 압연의 종료 온도 Tf의 영향을 확인하였다.
제27 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.027질량％, N:0.008질량％, Mn:0.12질량％, S:0.005질량％, Se:0.005질량％ 및 B:0.002질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 계속해서, 슬래브를 1180℃에서 가열하고, 그 후, 표 26에 나타내는 종료 온도 Tf(800℃ 내지 1000℃)에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.022질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 26에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00051
B 함유량이 0.002질량％(20ppm)인 경우, 수학식 4로부터 종료 온도 Tf는 980℃ 이하로 할 필요가 있다. 그리고 표 26에 나타내는 바와 같이, 이 조건을 만족시키는 실시예 No.24A 내지 24C에서는 양호한 자속 밀도가 얻어졌지만, 이 조건을 만족시키지 않는 비교예 No.24D에서는 자속 밀도가 낮았다.
(제28 실험)
제28 실험에서는, S 및 Se가 함유되어 있는 경우의 질화 처리 후의 N 함유량의 영향을 확인하였다.
제28 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.008질량％, Mn:0.14질량％, S:0.005질량％, Se:0.005질량％ 및 B:0.002질량％를 함유하고, 불순물인 Ti의 함유량이 0.0018질량％이고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 계속해서, 슬래브를 1150℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 표 27에 나타내는 양(0.012질량％ 내지 0.028질량％)까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 27에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00052
표 27에 나타내는 바와 같이, 질화 처리 후의 N 함유량이 수학식 8의 관계 및 수학식 9의 관계를 만족시키는 실시예 No.25C 및 No.25D에서는, 특히 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 한편, 수학식 8의 관계 및 수학식 9의 관계를 만족시키지 않는 실시예 No.25A 및 No.25B에서는, 실시예 No.25C 및 25D보다도 자속 밀도가 약간 낮았다.
(제29 실험)
제29 실험에서는, S 및 Se가 함유되어 있는 경우의 마무리 어닐링의 조건의 영향을 확인하였다.
제29 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.008질량％, Mn:0.14질량％, S:0.005질량％, Se:0.005질량％ 및 B:0.002질량％를 함유하고, 불순물인 Ti의 함유량이 0.0018질량％이고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 계속해서, 슬래브를 1150℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.023질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1000℃까지 가열하고, 또한 표 28에 나타내는 속도(5℃/h 내지 30℃/h)로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 28에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00053
표 28에 나타내는 바와 같이, 실시예 No.26A 내지 No.26C에서는, 1000℃ 내지 1100℃의 온도 범위 내에서의 가열 속도를 15℃/h 이하로 하고 있으므로, 특히 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 한편, 실시예 No.26D에서는, 이 온도 범위 내에서의 가열 속도가 15℃/h를 초과하고 있으므로, 실시예 No.26A 내지 No.26C보다도 자속 밀도가 약간 낮았다.
(제30 실험)
제30 실험에서는, S 및 Se가 함유되어 있는 경우의 마무리 어닐링의 조건의 영향을 확인하였다.
제30 실험에서는, 우선, Si:3.3질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.028질량％, N:0.008질량％, Mn:0.14질량％, S:0.005질량％, Se:0.005질량％ 및 B:0.002질량％를 함유하고, 불순물인 Ti의 함유량이 0.0018질량％이고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 계속해서, 슬래브를 1150℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.024질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하였다. 그리고 실시예 No.27A에서는, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 또한, 실시예 No.27B 내지 No.27E에서는, 30℃/h의 속도로 표 29에 나타내는 온도(1000℃ 내지 1150℃)까지 가열하고, 이 온도로 10시간 유지하고, 그 후에, 30℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 29에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00054
표 29에 나타내는 바와 같이, 실시예 No.27A에서는, 1000℃ 내지 1100℃의 온도 범위 내에서의 가열 속도를 15℃/h 이하로 하고 있으므로, 특히 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 또한, 실시예 No.27B 내지 27D에서는, 1000℃ 내지 1100℃의 온도 범위 내에 10시간 유지하고 있으므로, 특히 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 한편, 실시예 No.27E에서는, 10시간 유지하는 온도가 1100℃를 초과하고 있으므로, 실시예 No.27A 내지 No.27D보다도 자속 밀도가 약간 낮았다.
(제31 실험)
제31 실험에서는, S 및 Se가 함유되어 있는 경우의 슬래브 가열 온도의 영향을 확인하였다.
제31 실험에서는, 우선, Si:3.1질량％, C:0.05질량％, 산 가용성 Al:0.027질량％, N:0.008질량％, Mn:0.11질량％, S:0.006질량％, Se:0.007질량％ 및 B:0.0025질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 표 30에 나타내는 온도(1100℃ 내지 1300℃)에서 가열하고, 그 후, 950℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.021질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 30에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00055
표 30에 나타내는 바와 같이, 슬래브 가열 온도가 온도 T1 이하, 온도 T2 이하, 또한 온도 T3 이하의 실시예 No.28A 내지 No.28C에서는, 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 한편, 슬래브 가열 온도가 온도 T1, 온도 T2 및 온도 T3보다도 높은 비교예 No.28D 및 No.28E에서는, 자속 밀도가 낮았다.
(제32 실험)
제32 실험에서는, S 및 Se가 함유되어 있는 경우의 슬래브의 성분의 영향을 확인하였다.
제32 실험에서는, 우선, 표 31에 나타내는 성분을 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1100℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다. 그 후, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 계속해서, 탈탄 어닐링 강대를 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 강대 중의 질소를 0.023질량％까지 증가시켰다. 이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 32에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00056
Figure 112012003049485-pct00057
표 32에 나타내는 바와 같이, 적절한 조성의 슬래브를 사용한 실시예 No.29A 내지 No.29E 및 No.29G 내지 No.29O에서는, 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 한편, Ni 함유량이 본 발명 범위의 상한보다도 높은 비교예 No.29F 및 S 및 Se의 함유량의 총량이 본 발명 범위의 하한 미만인 비교예 No.29P에서는, 자속 밀도가 낮았다.
(제33 실험)
제33 실험에서는, S 및 Se가 함유되어 있는 경우의 질화 처리의 영향을 확인하였다.
제33 실험에서는, 우선, Si:3.2질량％, C:0.06질량％, 산 가용성 Al:0.027질량％, N:0.007질량％, Mn:0.14질량％, S:0.006질량％, Se:0.005질량％ 및 B:0.0015질량％를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 제작하였다. 이어서, 슬래브를 1150℃에서 가열하고, 그 후, 900℃에서 마무리 압연을 행하였다. 이와 같이 하여 두께가 2.3㎜인 열간 압연 강대를 얻었다. 계속해서, 1100℃에서 열간 압연 강대의 어닐링을 행하였다. 이어서, 냉간 압연을 행하여 두께가 0.22㎜인 냉간 압연 강대를 얻었다.
그 후, 비교예 No.30A의 시료에 대해서는, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 또한, 실시예 No.30B의 시료에 대해서는, 830℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하고, 또한 암모니아 함유 분위기중에서 어닐링하여 N 함유량이 0.021질량％인 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 또한, 실시예 No.30C의 시료에 대해서는, 860℃의 습윤 분위기 가스중에서 100초간, 탈탄 어닐링을 행하여 N 함유량이 0.021질량％인 탈탄 어닐링 강대를 얻었다. 이와 같이 하여, 3종류의 탈탄 어닐링 강대를 얻었다.
이어서, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 15℃/h의 속도로 1200℃까지 가열하여 마무리 어닐링을 행하였다. 그리고 제4 실험과 마찬가지로 하여, 자기 특성(자속 밀도 B8)을 측정하였다. 이 결과를 표 33에 나타낸다.
Figure 112012003049485-pct00058
표 33에 나타내는 바와 같이, 탈탄 어닐링 후에 질화 처리를 행한 실시예 No.30B 및 탈탄 어닐링 중에 질화 처리를 행한 실시예 No.30C에서는, 양호한 자속 밀도가 얻어졌다. 그러나 질화 처리를 행하지 않은 비교예 No.30A에서는, 자속 밀도가 낮았다. 또한, 표 33 중의 비교예 No.30A의 「질화 처리」의 란의 수치는, 탈탄 어닐링 강대의 조성으로부터 얻어진 값이다.
본 발명은, 예를 들어 전자기 강판 제조 산업 및 전자기 강판 이용 산업에 있어서 이용할 수 있다.

Claims (12)

  1. Si:0.8질량％ 내지 7질량％, 산 가용성 Al:0.01질량％ 내지 0.065질량％, N:0.004질량％ 내지 0.012질량％, Mn:0.05질량％ 내지 1질량％ 및 B:0.0005질량％ 내지 0.0080질량％를 함유하고, S 및 Se로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종을 총량 0.003질량％ 내지 0.015질량％ 함유하고, C 함유량이 0.085질량％ 이하이고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 규소강 소재를 소정의 온도에서 가열하는 공정과,
    가열된 상기 규소강 소재의 열간 압연을 행하여 열간 압연 강대를 얻는 공정과,
    상기 열간 압연 강대의 어닐링을 행하여, 어닐링 강대를 얻는 공정과,
    상기 어닐링 강대를 1회 이상, 냉간 압연하여 냉간 압연 강대를 얻는 공정과,
    상기 냉간 압연 강대의 탈탄 어닐링을 행하여, 1차 재결정이 발생한 탈탄 어닐링 강대를 얻는 공정과,
    MgO를 포함하는 어닐링 분리제를 상기 탈탄 어닐링 강대에 도포하는 공정과,
    상기 탈탄 어닐링 강대의 마무리 어닐링에 의해, 2차 재결정을 발생시키는 공정을 갖고,
    상기 탈탄 어닐링의 개시로부터 마무리 어닐링에 있어서의 2차 재결정의 발현까지의 동안에, 상기 탈탄 어닐링 강대의 N 함유량을 증가시키는 질화 처리를 행하는 공정을 더 갖고,
    상기 소정의 온도는,
    상기 규소강 소재에 S 및 Se가 함유되어 있는 경우, 하기 수학식 1로 나타내어지는 온도 T1(℃) 이하, 하기 수학식 2로 나타내어지는 온도 T2(℃) 이하, 또한 하기 수학식 3으로 나타내어지는 온도 T3(℃) 이하이고,
    상기 규소강 소재에 Se가 함유되어 있지 않은 경우, 하기 수학식 1로 나타내어지는 온도 T1(℃) 이하, 또한 하기 수학식 3으로 나타내어지는 온도 T3(℃) 이하이고,
    상기 규소강 소재에 S가 함유되어 있지 않은 경우, 하기 수학식 2로 나타내어지는 온도 T2(℃) 이하, 또한 하기 수학식 3으로 나타내어지는 온도 T3(℃) 이하이고,
    상기 열간 압연의 마무리 압연의 종료 온도 Tf는 하기 수학식 4를 만족시키고,
    상기 열간 압연 강대 중의 BN, MnS 및 MnSe의 양은 하기 수학식 5, 6 및 7을 만족시키는 것을 특징으로 하는, 방향성 전자기 강판의 제조 방법.
    [수학식 1]
    Figure 112013083009413-pct00059

    [수학식 2]
    Figure 112013083009413-pct00060

    [수학식 3]
    Figure 112013083009413-pct00061

    [수학식 4]
    Figure 112013083009413-pct00062

    [수학식 5]
    Figure 112013083009413-pct00063

    [수학식 6]
    Figure 112013083009413-pct00064

    [수학식 7]
    Figure 112013083009413-pct00065

    여기서, [Mn]은 상기 규소강 소재의 Mn 함유량(질량％)을 나타내고, [S]는 상기 규소강 소재의 S 함유량(질량％)을 나타내고, [Se]는 상기 규소강 소재의 Se 함유량(질량％)을 나타내고, [B]는 상기 규소강 소재의 B 함유량(질량％)을 나타내고, [N]은 상기 규소강 소재의 N 함유량(질량％)을 나타내고, BasBN은 상기 열간 압연 강대 중에 BN으로서 석출되어 있는 B의 양(질량％)을 나타내고, SasMnS는 상기 열간 압연 강대 중에 MnS로서 석출되어 있는 S의 양(질량％)을 나타내고, SeasMnSe는 상기 열간 압연 강대 중에 MnSe로서 석출되어 있는 Se의 양(질량％)을 나타냄.
  2. 제1항에 있어서, 상기 질화 처리를, 상기 질화 처리 후의 강대의 N 함유량 [N]이, 하기 수학식 8을 만족시키는 조건하에서 행하는 것을 특징으로 하는, 방향성 전자기 강판의 제조 방법.
    [수학식 8]
    Figure 112012003049485-pct00066

    여기서, [N]은 상기 질화 처리 후의 강대의 N 함유량(질량％)을 나타내고, [Al]은 상기 질화 처리 후의 강대의 산 가용성 Al 함유량(질량％)을 나타내고, [Ti]는 상기 질화 처리 후의 강대의 Ti 함유량(질량％)을 나타냄.
  3. 제1항에 있어서, 상기 질화 처리를, 상기 질화 처리 후의 강대의 N 함유량 [N]이, 하기 수학식 9를 만족시키는 조건하에서 행하는 것을 특징으로 하는, 방향성 전자기 강판의 제조 방법.
    [수학식 9]
    Figure 112012003049485-pct00067

    여기서, [N]은 상기 질화 처리 후의 강대의 N 함유량(질량％)을 나타내고, [Al]은 상기 질화 처리 후의 강대의 산 가용성 Al 함유량(질량％)을 나타내고, [Ti]는 상기 질화 처리 후의 강대의 Ti 함유량(질량％)을 나타냄.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차 재결정을 발생시키는 공정은, 상기 마무리 어닐링에 있어서, 상기 탈탄 어닐링 강대를 1000℃ 내지 1100℃의 온도 범위 내에서 15℃/h 이하의 속도로 가열하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 방향성 전자기 강판의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차 재결정을 발생시키는 공정은, 상기 마무리 어닐링에 있어서, 상기 탈탄 어닐링 강대를 1000℃ 내지 1100℃의 온도 범위 내에 10시간 이상 유지하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 방향성 전자기 강판의 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 2차 재결정을 발생시키는 공정은, 상기 마무리 어닐링에 있어서, 상기 탈탄 어닐링 강대를 1000℃ 내지 1100℃의 온도 범위 내에 10시간 이상 유지하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 방향성 전자기 강판의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 규소강 소재가, Cr:0.3질량％ 이하, Cu:0.4질량％ 이하, Ni:1질량％ 이하, P:0.5질량％ 이하, Mo:0.1질량％ 이하, Sn:0.3질량％ 이하, Sb:0.3질량％ 이하 및 Bi:0.01질량％ 이하로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종을 더 함유하는 것을 특징으로 하는, 방향성 전자기 강판의 제조 방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 규소강 소재가, Cr:0.3질량％ 이하, Cu:0.4질량％ 이하, Ni:1질량％ 이하, P:0.5질량％ 이하, Mo:0.1질량％ 이하, Sn:0.3질량％ 이하, Sb:0.3질량％ 이하 및 Bi:0.01질량％ 이하로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종을 더 함유하는 것을 특징으로 하는, 방향성 전자기 강판의 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 규소강 소재가, Cr:0.3질량％ 이하, Cu:0.4질량％ 이하, Ni:1질량％ 이하, P:0.5질량％ 이하, Mo:0.1질량％ 이하, Sn:0.3질량％ 이하, Sb:0.3질량％ 이하 및 Bi:0.01질량％ 이하로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종을 더 함유하는 것을 특징으로 하는, 방향성 전자기 강판의 제조 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 규소강 소재가, Cr:0.3질량％ 이하, Cu:0.4질량％ 이하, Ni:1질량％ 이하, P:0.5질량％ 이하, Mo:0.1질량％ 이하, Sn:0.3질량％ 이하, Sb:0.3질량％ 이하 및 Bi:0.01질량％ 이하로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종을 더 함유하는 것을 특징으로 하는, 방향성 전자기 강판의 제조 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
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