KR101500887B1

KR101500887B1 - 방향성 전기 강판

Info

Publication number: KR101500887B1
Application number: KR1020137007613A
Authority: KR
Inventors: 마코토 와타나베; 세이지 오카베; 도시토 다카미야
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2015-03-09
Also published as: RU2531213C1; CN103140603A; BR112013007366B1; EP2623633A1; US20130177743A1; WO2012042854A1; JP5891578B2; EP2623633B1; JP2012072431A; MX354350B; KR20130045938A; BR112013007366A2; MX2013003311A; CN103140603B; CA2809756C; EP2623633A4; CA2809756A1

Abstract

본 발명에 따라, 선상 홈의 저면부에 있어서의 절연 코팅의 막두께 a₁ (㎛) 과, 선상 홈부 이외의 강판 표면의 절연 코팅 막두께 a₂ (㎛) 와, 선상 홈의 깊이 a₃ (㎛) 이, 이하의 식 (1) 및 (2) 를 만족시키도록 제어함으로써, 실기 트랜스포머에 조립했을 때의 철손을 낮게 억제할 수 있어 우수한 실기 철손 특성을 갖는 방향성 전기 강판을 얻을 수 있다.
0.3 ㎛ ≤ a₂ ≤3.5 ㎛ … (1)
a₂ ＋ a₃ - a₁ ≤ 15 ㎛ … (2)

Description

방향성 전기 강판{GRAIN ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET}

본 발명은 트랜스포머 등의 철심 재료에 사용하는 방향성 전기 강판에 관한 것이다.

방향성 전기 강판은 주로 트랜스포머의 철심으로서 이용되며, 그 자화 특성이 우수한 것, 특히 철손이 낮은 것이 요구되고 있다.

그러기 위해서는, 강판 중의 2 차 재결정립을 (110) [001] 방위 (이른바, 고스 방위) 로 고도로 맞추는 것이나 제품 강판 중의 불순물을 저감시키는 것이 중요하다. 그러나, 결정 방위의 제어나 불순물을 저감시키는 것은 제조 비용과의 균형 등에서 한계가 있다. 그래서, 강판의 표면에 대하여 물리적인 수법으로 불균일 변형을 도입하고, 자구 (磁區) 의 폭을 세분화하여 철손을 저감시키는 기술, 즉 자구 세분화 기술이 개발되어 있다.

예를 들어, 특허문헌 1 에는, 최종 제품판에 레이저를 조사하여, 강판 표층에 고전위 밀도 영역을 도입하여 자구 폭을 좁게 함으로써, 강판의 철손을 저감시키는 기술이 제안되어 있다.

또, 특허문헌 2 에는, 마무리 어닐링을 마친 강판에 대하여 882 ∼ 2156 ㎫ (90 ∼ 220 kgf/㎟) 의 하중으로 지철 부분에 깊이 : 5 ㎛ 초과의 홈을 형성한 후, 750 ℃ 이상의 온도에서 가열 처리함으로써, 자구를 세분화하는 기술이 제안되어 있다.

또한, 특허문헌 3 에는, 강판의 압연 방향과 거의 직각인 방향으로, 폭이 30 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하, 깊이가 10 ㎛ 이상 70 ㎛ 이하로서, 압연 방향의 간격이 1 ㎜ 이상인 선상 노치 (홈) 를 도입하는 기술이 제안되어 있다.

상기한 바와 같은 다양한 자구 세분화 기술의 개발에 의해 철손 특성이 양호한 방향성 전기 강판이 얻어지게 되었다.

일본 특허공보 소57-2252호 일본 특허공보 소62-53579호 일본 특허공보 평3-69968호

그러나, 통상적으로 강판 표면에 홈을 형성하고, 철심재를 전단하여, 트랜스포머 등에 조립하는 경우에는, 이미 적층된 철심재 상을 미끄러지게 하여 다음의 철심재를 겹쳐 쌓아 간다. 그 때문에, 철심재를 미끄러지게 할 때에, 홈부가 걸려 작업성이 저하된다는 문제가 있었다.

나아가서는, 작업성의 문제뿐만 아니라, 홈부가 걸림으로써 강판에 국소적인 응력이 가해져, 강판이 변형됨으로써 자기 특성이 열화된다는 문제가 생기는 경우도 있었다.

본 발명은 상기 현 상황을 감안하여 개발된 것으로, 자구 세분화용 홈을 형성한 방향성 전기 강판으로서, 실기 (實機) 트랜스포머에 조립했을 때의 철손을 낮게 억제할 수 있는 우수한 실기 철손 특성을 갖는 방향성 전기 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.

1. 선상 홈을 형성한 강판의 표면에 절연 코팅을 실시한 방향성 전기 강판에 있어서, 그 선상 홈의 저면부에 있어서의 그 절연 코팅의 막두께 a₁ (㎛) 과, 그 선상 홈부 이외의 강판 표면의 그 절연 코팅 막두께 a₂ (㎛) 와, 그 선상 홈의 깊이 a₃ (㎛) 이, 하기 식 (1) 및 (2) 를 만족시키고, 또한 그 선상 홈의 깊이 a₃ (㎛) 이 10 ~ 50 ㎛ 인 방향성 전기 강판.

0.3 ㎛ ≤ a₂≤ 3.5 ㎛ … (1)

a₂＋ a₃- a₁≤ 15 ㎛ … (2)

2. 상기 절연 코팅에 의한 강판에 대한 부여 장력이 8 ㎫ 이하인 상기 1 에 기재된 방향성 전기 강판.

3. 상기 절연 코팅이 인산염-실리카계의 코팅 처리액에 의해 형성된 것인 상기 1 또는 2 에 기재된 방향성 전기 강판.

본 발명에 의하면, 실기 트랜스포머에 조립했을 때의 철손을 효과적으로 억제할 수 있는 우수한 실기 철손 특성을 갖는 방향성 전기 강판을 얻을 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 파라미터, 선상 홈 저면부의 코팅 막두께 a₁ (㎛) 과, 선상 홈부 이외의 코팅 막두께 a₂ (㎛) 와, 선상 홈 깊이 a₃ (㎛) 을 나타낸 모식도이다.
도 2 는, 절연 피막에 의해 발생하는 강판의 장력 측정 및 산출 요령을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.

통상, 강판의 표면에 선상 홈 (이하, 간단히 홈이라고도 한다) 을 형성할 때에는, 강판의 절연성을 확보하기 위해서, 홈을 형성한 후, 강판 표면에 포스테라이트 피막을 형성시키고, 다시 그 위에 절연을 위한 피막 (이하, 절연 코팅, 또는 간단히 코팅이라고 한다) 을 부여한다.

상기 포스테라이트 피막은, 방향성 전기 강판을 제조할 때의 탈탄 어닐링에 있어서, 강판 표면에 SiO₂ 주체의 내부 산화층을 형성하고, 그 위에 MgO 를 함유하는 어닐링 분리제를 도포하여, 고온·장시간 동안 마무리 어닐링을 실시함으로써, 내부 산화층과 MgO 의 양자를 반응시켜 형성하는 것이다.

한편, 포스테라이트 피막에 마무리칠하여 부여하는 절연 코팅은, 코팅액을 도포하고, 베이킹함으로써 얻어진다.

이들 피막은, 강판과의 사이에 열팽창률의 차이를 갖기 때문에, 고온에서 형성하고, 부여된 후에 상온으로 냉각되면, 수축률이 작은 피막이 강판에 인장 응력을 부여하는 기능이 있다.

절연 코팅은 그 막두께가 커지면, 강판에 대한 부여 장력이 증대되어 철손 개선 효과가 높아진다. 한편, 실기 트랜스포머에 조립했을 때의 점적률 (지철의 비율) 이 저하되고, 또 소재 철손에 대한 트랜스포머 철손 (빌딩 팩터) 이 저하된다는 경향이 있었다. 그 때문에, 종래에는 강판 전체로서의 막두께 (단위면적당 겉보기 중량) 만을 제어하였다.

여기에, 도 1 에 선상 홈 저면부의 코팅 막두께 a₁ 과, 선상 홈부 이외의 코팅 막두께 a₂ 와, 선상 홈 깊이 a₃ 을 모식도로 나타낸다. 또한, 도면 중 1 은 선상 홈부 이외, 2 는 선상 홈부이다. 또, a₁ 및 a₂ 의 하단, 및 a₃ 의 상하단은 모두, 절연 코팅과 포스테라이트 피막의 계면이다.

발명자들은 상기한 과제를 검토한 결과, 도 1 에 나타낸 코팅 막두께 a₁ 과, 코팅 막두께 a₂ 와, 선상 홈 깊이 a₃ 을 적정하게 제어함으로써 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아냈다.

즉, 상기한 코팅 막두께 a₂는, 본 발명에 따르는 이하의 식 (1) 을 만족시킬 필요가 있다. 이것은 코팅 막두께 a₂ 가 0.3 ㎛ 보다 작으면, 절연 코팅의 두께가 지나치게 얇기 때문에, 층간 저항이나 방청성이 열화되기 때문이다. 한편, a₂ 가 3.5 ㎛ 를 초과하면, 실기 트랜스포머에 조립한 경우의 점적률이 증대되기 때문이다.

0.3 ㎛ ≤ a₂ ≤3.5 ㎛ … (1)

다음으로, 본 발명에 있어서의 중요한 포인트는, 상기 코팅 막두께 a₁ 과, 코팅 막두께 a₂ 와, 선상 홈 깊이 a₃ 이, 이하의 식 (2) 를 만족시킬 필요가 있다.

a₂ ＋ a₃ - a₁ ≤ 15 (㎛) … (2)

이것은 식 (2) 좌변의 값을 저하시키면, 강판 전체에 요철이 작아져 플랫 형상이 되기 때문에, 강판의 핸들링 중의 걸림이 없어져 작업성이 개선됨과 동시에, 국소적인 응력이 가해짐으로써 강판의 변형 자기 특성이 열화된다는 문제도 발생하지 않게 되기 때문이다. 또한, 선상 홈 깊이 a₃ 은, 강판 표면으로부터의 깊이인데, 전술한 바와 같이 포스테라이트 피막의 두께도 선상 홈 깊이 a₃ 에 포함하는 것으로 한다. 또, 상기 식 (2) 의 바람직한 하한치는 3 (㎛) 이고, 선상 홈 깊이 a₃ 은 10 ∼ 50 ㎛ 정도의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 요철을 작게 하는, 즉 식 (2) 좌변의 값을 저하시키기 위해서는, 홈 저면부의 막두께 a₁을 증대시킬 필요가 있는데, 이를 위해서는, 예를 들어 코팅 도공액의 점도를 저하시키는 것이나, 코터 롤에 경질인 롤을 사용하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에서는, 절연 코팅의 코팅 피막에 의해 발생하는 장력을 8 ㎫ 이하로 하는 것이 바람직하다.

이것은, 본 발명에서는 홈부에 있어서 코팅의 막두께를 증대시키기 때문에 장력이 국소적으로 높아진다. 그 결과, 강판 표면에 있어서의 응력 분포가 불균일해져 절연 코팅의 피막이 박리되기 쉬워진다. 이것을 방지하기 위해서 코팅 장력을 저하시키는 것이 바람직하다.

또한, 코팅 피막에 의해 발생하는 장력의 하한치는 특별히 제한은 없지만, 장력 효과에 의한 철손 개선의 관점에서 4 ㎫ 정도로 하는 것이 바람직하다.

상기한 코팅 피막의 형성은, 예를 들어 인산염-실리카계의 코팅 처리액을 이용하여 실시하는 것이 바람직하다. 이 때, 인산염 비율을 높이거나 열팽창 계수가 높아지는 인산염 (예를 들어 인산칼슘이나 인산스트론튬 등) 을 사용하거나 함으로써 장력의 제어가 가능하다.

이와 같은 저장력의 코팅을 부여함으로써, 선상 홈부와 선상 홈부 의외의 막두께차에 의한 장력 변화의 정도가 작아지기 때문에, 코팅이 잘 박리되지 않게 된다.

또한, 선상 홈부 이외 (1) 이란, 도 1 에 나타낸 바와 같이 선상 홈부 (2) 를 제외한 부분이다.

또한, 본 발명에 있어서의 절연 피막에 의해 발생하는 강판의 장력 측정 및 산출은, 다음과 같이 하여 실시한다.

우선, 측정면에 테이프를 붙여 알칼리 수용액에 침지시킴으로써 비측정면의 절연 피막을 박리하고, 이어서 도 2 에 나타내는 바와 같이, 강판의 휨 정도로서 L 부와 X 부를 측정하여, L_M 과 X_M 을 구해 둔다.

이어서, 다음 식 (3) 및 (4)

L = 2Rsin(θ／2) … (3)

X = R{1-cos(θ／2)} … (4)

를 사용하면, 곡률 반경 R 은, 다음 식 (5)

R =(L²＋4X²)/8X … (5)

로 구해진다.

이 식 (5) 에 L = L_M 및 X = X_M 을 대입하여, 곡률 반경 R 을 구한다. 또한, 이 곡률 반경 R 을 다음 식 (6) 에 대입하면, 지철 표면의 인장 응력 σ 을 산출할 수 있다.

σ = E·ε = E·(d/2R) … (6)

단, E : 영률 (E100 = 1.4 × 10⁵ ㎫)

ε : 지철 계면 변형 (판두께 중앙에서 ε = 0)

d : 판두께

본 발명에 있어서, 방향성 전기 강판용 슬래브의 성분 조성은, 자구 세분화 효과가 큰 2 차 재결정이 생기는 성분 조성이면 된다. 또한, 2 차 재결정립의 고스 방위로부터의 어긋남각이 작을수록 자구 세분화에 의한 철손 저감 효과는 커지기 때문에, 고스 방위로부터의 어긋남각은 5.5°이내로 하는 것이 바람직하다.

여기서, 고스 방위로부터의 어긋남각은 (α²＋β²) 의 제곱근으로, α 는 α 각 (2 차 재결정립 방위의 압연면 법선 방향 (ND) 축에 있어서의 (110) [001] 이상 방위로부터의 어긋남각), β 는 β 각 (2 차 재결정립 방위의 압연 직각 방향 (TD) 축에 있어서의 (110) [001] 이상 방위로부터의 어긋남각) 을 각각 의미하는 것으로 한다. 또한, 고스 방위의 어긋남각의 측정은, 280 × 30 ㎜ 샘플을 5 ㎜ 피치로 방위 측정하였다. 그 때, 입계 등을 측정했을 때의 이상치 (異常値) 는 삭제하고, α 각과 β 각의 절대치의 평균치를 산출하여, 각각 상기 α 및 β 의 값으로 하였다. 따라서, 상기 α 및 β 의 값은 결정립마다의 평균치가 아니라 면적 평균이 된다.

또, 이하의 조성 및 제조 방법에 있어서의 수치 범위 및 선택적 원소·공정은, 대표적인 방향성 전기 강판의 제조 방법을 소개한 것으로, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

본 발명에서 인히비터를 이용하는 경우에는, 예를 들어 AlN 계 인히비터를 이용하는 경우이면 Al 및 N 을, 또 MnS·MnSe 계 인히비터를 이용하는 경우이면 Mn 과 Se 및/또는 S 를 적당량 함유시키면 된다. 물론, 양 인히비터를 병용해도 된다. 이 경우에 있어서의 Al, N, S 및 Se 의 적합 함유량은 각각, Al : 0.01 ∼ 0.065 질량％, N : 0.005 ∼ 0.012 질량％, S : 0.005 ∼ 0.03 질량％, Se : 0.005 ∼ 0.03 질량％ 이다.

또한, 본 발명은 Al, N, S, Se 의 함유량을 제한한 인히비터를 사용하지 않는 방향성 전기 강판에도 적용할 수 있다.

이 경우에는, Al, N, S 및 Se 량은 각각 Al : 100 질량ppm 이하, N : 50 질량ppm 이하, S : 50 질량ppm 이하, Se : 50 질량ppm 이하로 억제하는 것이 바람직하다.

본 발명의 방향성 전기 강판용 슬래브의 기본 성분 및 임의 첨가 성분에 대하여 구체적으로 서술하면 다음과 같다.

C : 0.15 질량％ 이하

C 는 열연판 조직의 개선을 위해 첨가를 하는데, 0.15 질량％ 를 초과하면 제조 공정 중에 자기 시효가 일어나지 않는 50 질량ppm 이하까지 C 를 저감시키는 것이 곤란해지기 때문에, 0.15 질량％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 하한에 관해서는, C 를 함유하지 않는 소재라도 2 차 재결정이 가능하므로 특별히 형성할 필요는 없다.

Si : 2.0 ∼ 8.0 질량％

Si 는 강의 전기 저항을 높여 철손을 개선시키는 데에 유효한 원소인데, 함유량이 2.0 질량％ 에 못 미치면 충분한 철손 저감 효과를 달성할 수 없으며, 한편 8.0 질량％ 를 초과하면 가공성이 현저하게 저하되고, 또 자속 밀도도 저하되기 때문에, Si 량은 2.0 ∼ 8.0 질량％ 의 범위로 하는 것이 바람직하다.

Mn : 0.005 ∼ 1.0 질량％

Mn 은 열간 가공성을 양호하게 하는 데에 있어서 필요한 원소인데, 함유량이 0.005 질량％ 미만에서는 그 첨가 효과가 부족하고, 한편 1.0 질량％ 를 초과하면 제품판의 자속 밀도가 저하되기 때문에, Mn 량은 0.005 ∼ 1.0 질량％ 의 범위로 하는 것이 바람직하다.

상기의 기본 성분 이외에 자기 특성 개선 성분으로서, 다음에 서술하는 원소를 적절히 함유시킬 수 있다.

Ni : 0.03 ∼ 1.50 질량％, Sn : 0.01 ∼ 1.50 질량％, Sb : 0.005 ∼ 1.50 질량％, Cu : 0.03 ∼ 3.0 질량％, P : 0.03 ∼ 0.50 질량％, Mo : 0.005 ∼ 0.10 질량％ 및 Cr : 0.03 ∼ 1.50 질량％ 중에서 선택한 적어도 1 종

Ni 는 열연판 조직을 개선시켜 자기 특성을 향상시키기 위해 유용한 원소이다. 그러나, 함유량이 0.03 질량％ 미만에서는 자기 특성의 향상 효과가 작고, 한편 1.5 질량％ 를 초과하면 2 차 재결정이 불안정해져 자기 특성이 열화된다. 그 때문에, Ni 량은 0.03 ∼ 1.5 질량％ 의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또, Sn, Sb, Cu, P, Mo 및 Cr 은 각각 자기 특성의 향상에 유용한 원소인데, 모두 상기한 각 성분의 하한에 못 미치면 자기 특성의 향상 효과가 작고, 한편 상기한 각 성분의 상한량을 초과하면, 2 차 재결정립의 발달이 저해되기 때문에, 각각 상기 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 성분 이외의 잔부는, 제조 공정에 있어서 혼입되는 불가피적 불순물 및 Fe 이다.

이어서, 상기한 성분 조성을 갖는 슬래브는 통상적인 방법에 따라 가열하여 열간 압연에 제공하는데, 주조 후, 가열하지 않고 즉시 열간 압연해도 된다. 박주편의 경우에는 열간 압연해도 되고, 열간 압연을 생략하고 그대로 이후의 공정으로 진행되어도 된다.

또한, 필요에 따라 열연판 어닐링을 실시한다. 이 때, 고스 조직을 제품판에 있어서 고도로 발달시키기 위해서는, 열연판 어닐링 온도로서 800 ∼ 1200 ℃ 의 범위가 바람직하다. 열연판 어닐링 온도가 800 ℃ 미만이면, 열간 압연에서의 밴드 조직이 잔류하여, 정립된 1 차 재결정 조직을 실현하기 곤란해져, 2 차 재결정의 발달이 저해된다. 한편, 열연판 어닐링 온도가 1200 ℃ 를 초과하면, 열연판 어닐링 후의 입경이 지나치게 조대화되기 때문에, 정립된 1 차 재결정 조직의 실현이 매우 곤란해진다.

열연판 어닐링 후에는, 1 회 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2 회 이상의 냉간 압연을 실시한 후, 1 차 재결정 어닐링을 실시하고, 어닐링 분리제를 도포한다. 1 차 재결정 어닐링 중, 혹은 1 차 재결정 어닐링 후, 2 차 재결정 개시까지의 사이에, 인히비터를 강화시킬 목적으로 강판을 질화시키거나 할 수도 있다. 2 차 재결정 어닐링 전에 어닐링 분리제를 도포한 후에, 2 차 재결정 및 포스테라이트 피막의 형성을 목적으로 하여 최종 마무리 어닐링을 실시한다.

또한, 이하에 설명하는 바와 같이, 본 발명에 따르는 홈의 형성은, 최종 냉간 압연 후이면, 1 차 재결정 어닐링 전후나, 2 차 재결정 어닐링 전후, 평탄화 어닐링 전후 등 어느 타이밍에 형성해도 문제는 없다. 단, 장력 코팅 후에 홈을 형성하는 경우에는, 홈 형성 위치의 피막을 일단 제거하고 나서 후술하는 수법으로 홈을 형성하고, 다시 피막을 형성하는 공정이 필요해진다. 따라서, 홈 형성은 최종 냉간 압연 후로서 장력 코팅을 피성 (被成) 하기 전에 실시하는 것이 바람직하다.

최종 마무리 어닐링 후에는, 평탄화 어닐링을 실시하여 형상을 교정하는 것이 유효하다. 또한, 본 발명에서는, 평탄화 어닐링 전 또는 후에 강판 표면에 장력 코팅을 부여한다. 평탄화 어닐링 전에 장력 코팅 처리액을 도포하여, 평탄화 어닐링과 코팅의 베이킹을 겸할 수도 있다.

또한, 본 발명에 있어서는 강판에 장력 코팅을 부여할 때, 전술한 바와 같이, 선상 홈 저면부의 코팅 막두께 a₁ (㎛) 과 선상 홈부 이외의 코팅 막두께 a₂ (㎛), 또한 홈 깊이 a₃ (㎛) 을 각각 적정하게 제어하는 것이 중요하다.

여기에, 본 발명에 있어서는 장력 코팅이란, 철손 저감을 위해 강판에 장력을 부여하는 절연 코팅을 의미한다. 또한, 장력 코팅으로는, 실리카 및 인산염을 주성분으로 하는 것이면 모두가 유리하게 적합하다. 이 외에, 붕산염과 알루미나 졸을 사용한 코팅, 복합 수산화물을 사용한 코팅 등에도 적용이 가능하다.

본 발명에서의 홈의 형성은, 종래 공지된 홈의 형성 방법, 예를 들어 국소적으로 에칭 처리하는 방법, 날붙이 등으로 문지르는 방법, 돌기가 형성된 롤로 압연하는 방법 등을 들 수 있는데, 가장 바람직한 방법은, 최종 냉연 후의 강판에 인쇄 등에 의해 에칭 레지스트를 부착시킨 후, 비부착 역(域) 에 전해 에칭 등의 처리에 의해 홈을 형성하는 방법이다. 이것은, 기계적으로 홈을 형성시키는 방법에서는, 날붙이나 롤의 마모가 매우 커져 홈이 뭉툭한 듯한 형상이 되기 때문이다. 또한, 날붙이나 롤의 교환에 의한 생산성의 저하도 문제가 된다.

본 발명에서 강판 표면에 형성하는 홈은 폭 : 50 ∼ 300 ㎛, 깊이 : 10 ∼ 50 ㎛ 및 간격 : 1.5 ∼ 10.0 ㎜ 정도로 하고, 홈의 형성 방향은 압연 방향과 직각 방향에 대하여 ±30°정도 이내로 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서, 「선상」이란, 실선뿐만 아니라, 점선이나 파선 등도 포함하는 것으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 서술한 공정이나 제조 조건 이외에 대해서는, 종래 공지된 홈을 형성하여 자구 세분화 처리를 실시하는 방향성 전기 강판의 제조 방법을 적절히 사용할 수 있다.

실시예 1

질량％ 로, C : 0.05 ％, Si : 3.2 ％, Mn : 0.06 ％, Se : 0.02 ％ 및 Sb : 0.02 ％ 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물의 조성으로 이루어지는 강 슬래브를 연속 주조로 제조하여, 1400 ℃ 로 가열 후, 열간 압연에 의해 판두께 : 2.6 ㎜ 의 열연판으로 한 후, 1000 ℃ 에서 열연판 어닐링을 실시하였다. 이어서, 1000 ℃ 에서의 중간 어닐링을 사이에 두는 2 회의 냉간 압연에 의해 최종 판두께 : 0.30 ㎜ 의 냉연판으로 마무리하였다.

그 후, 그라비아 오프셋 인쇄에 의한 에칭 레지스트를 도포하고, 이어서 전해 에칭 및 알칼리액 중에서의 레지스트 박리를 실시함으로써, 폭 : 150 ㎛, 깊이 : 20 ㎛ 의 선상 홈을 압연 방향과 직교하는 방향에 대하여 10°의 각도로 3 ㎜ 간격으로 형성하였다.

이어서, 825 ℃ 에서 탈탄 어닐링을 실시한 후, MgO 를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 2 차 재결정과 순화를 목적으로 한 최종 마무리 어닐링을 1200 ℃, 10 h 의 조건으로 실시하였다.

그리고, 장력 코팅 처리액을 도포하고, 830 ℃ 에서 장력 코팅 베이킹을 겸한 평탄화 어닐링을 실시하여 제품으로 하였다. 그 때, 표 1 에 나타내는 바와 같이 코터 롤의 경도, 코트액 점도, 코팅액 조성을 변화시킴으로써, 각종의 막두께 조건으로 코팅을 도포, 건조시켜 베이킹하였다. 이것을 이용하여 1000 kVA 의 오일이 들어 있는 변압기를 제조하고, 철손을 측정하였다. 또, 얻어진 제품에 대하여 자기 특성, 코팅 장력, 점적률, 녹발생률 및 층간 저항을 각각 평가하였다.

또한, 자기 특성, 점적률 및 층간 저항은 JIS C2550 에 기재된 방법에 준거하여, 녹발생률은 온도 : 50 ℃, 이슬점 : 50 ℃ 에서, 대기 중에 50 시간 유지 후, 녹발생률을 육안으로 판정함으로써 측정하였다. 또 코팅 장력은, 전술한 방법에 따라 측정을 실시하여 구하였다.

상기한 측정 결과를 각각 표 2 에 병기한다.

A : 인산 Sr : 40 질량부, 콜로이드상 SiO₂ : 30 질량부, 무수 Cr 산 : 5 질량부, 실리카 플라워 : 0.5 질량부

B : 인산 Al : 40 질량부, 콜로이드상 SiO₂ : 20 질량부, 무수 Cr 산 : 5 질량부, 실리카 플라워 : 0.5 질량부

C : 인산 Mg : 20 질량부, 콜로이드상 SiO₂ : 30 질량부, 무수 Cr 산 : 5 질량부, 실리카 플라워 : 0.5 질량부

※ 자기 특성, 점적률, 층간 저항 … JIS C2550 의 방법에 준거하여 측정하였다.

녹발생률 … 온도 : 50 ℃, 이슬점 : 50 ℃ 의 대기 중에 50 시간 유지 후, 녹발생률을 육안으로 판정하였다.

표 2 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 상기 게재한 식 (1) 및 (2) 를 만족시키는 시험 No. 2 ∼ 6, 10 ∼ 15 의 방향성 전기 강판은, 모두 변압기에 조립했을 때에 매우 양호한 철손 특성이 얻어졌다.

그러나, 상기 게재한 식 (1) 을 만족시키지 않는 시험 No. 1, 7 이나, 상기 게재한 식 (2) 를 만족시키지 않는 시험 No. 8, 9 의 방향성 전기 강판은, 변압기에 조립했을 때의 철손 특성이 떨어졌다.

1 선상 홈부 이외
2 선상 홈부

Claims

선상 홈을 형성한 강판의 표면에 절연 코팅을 실시한 방향성 전기 강판에 있어서, 그 선상 홈의 저면부에 있어서의 그 절연 코팅의 막두께 a₁ (㎛) 과, 그 선상 홈부 이외의 강판 표면의 그 절연 코팅 막두께 a₂ (㎛) 와, 그 선상 홈의 깊이 a₃ (㎛) 이, 하기 식 (1) 및 (2) 를 만족시키고, 또한 그 선상 홈의 깊이 a₃ (㎛) 이 10 ~ 50 ㎛ 인 방향성 전기 강판.
0.3 ㎛ ≤ a₂≤ 3.5 ㎛ … (1)
a₂＋ a₃- a₁≤ 15 ㎛ … (2)
제 1 항에 있어서,
상기 절연 코팅에 의한 강판에 대한 부여 장력이 8 ㎫ 이하인 방향성 전기 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 절연 코팅이 인산염-실리카계의 코팅 처리액에 의해 형성된 것인 방향성 전기 강판.