KR101897886B1

KR101897886B1 - 전자 강판

Info

Publication number: KR101897886B1
Application number: KR1020167033727A
Authority: KR
Inventors: 히로토시 다다; 사토시 가노; 이치로 다나카; 히로요시 야시키
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2018-09-12
Also published as: CN106460122A; PL3162907T3; JPWO2015199211A1; JP6226072B2; BR112016029465B1; TWI557241B; EP3162907A1; KR20170002536A; WO2015199211A1; TW201606097A; BR112016029465A2; US20170098498A1; CN106460122B; EP3162907A4; EP3162907B1; US10541071B2

Abstract

전자 강판은 소정의 화학 조성을 갖고, 결정 입경이 20㎛ 내지 300㎛이고, (001)[100] 방위의 집적도를 I_Cube, (011)[100] 방위의 집적도를 I_Goss로 나타냈을 때, 식 1, 식 2 및 식 3의 관계를 만족시키는 집합 조직을 갖는다.
<식 1>

<식 2>

<식 3>

Description

전자 강판 {ELECTRICAL STEEL SHEET}

본 발명은 전자 강판에 관한 것이다.

최근, 지구 온난화 가스를 삭감할 필요성으로부터, 자동차, 가전 제품 등의 분야에서는 소비 에너지가 적은 제품이 개발되고 있다. 예를 들어, 자동차 분야에 있어서는, 가솔린 엔진과 모터를 조합한 하이브리드 구동 자동차나, 모터 구동의 전기 자동차 등의 저연비 자동차가 있다. 또한, 가전 제품 분야에 있어서는, 연간 전기 소비량이 적은 고효율 에어컨, 냉장고 등이 있다. 이들에 공통되는 기술은 모터이고, 모터의 고효율화가 중요한 기술이 되고 있다.

그리고, 최근에는 모터의 고정자에, 권취선 설계나 수율의 면에서 유리한 분할 철심이 채용되는 경우가 많아지고 있다. 통상, 분할 철심은 수축 끼워 맞춤에 의해 케이스에 고정되는 경우가 많고, 수축 끼워 맞춤에 의해 전자 강판에 압축 응력이 작용하면, 전자 강판의 자기 특성이 저하되어 버린다. 종래, 이와 같은 자기 특성의 저하를 억제하기 위한 연구가 행해지고 있다.

그러나, 종래의 전자 강판은 압축 응력의 영향을 받기 쉽고, 예를 들어 분할 철심에 사용되어 우수한 자기 특성을 발휘할 수 없다.

일본 특허 공개 제2008-189976호 공보 일본 특허 공개 제2000-104144호 공보 일본 특허 공개 제2000-160256호 공보 일본 특허 공개 제2000-160250호 공보 일본 특허 공개 평11-236618호 공보 일본 특허 공개 제2014-77199호 공보 일본 특허 공개 제2012-36457호 공보 일본 특허 공개 제2012-36454호 공보

본 발명은 압축 응력이 작용한 경우라도 우수한 자기 특성을 발휘할 수 있는 전자 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 종래의 전자 강판을 분할 철심에 사용한 경우에 우수한 자기 특성이 얻어지지 않는 원인을 명확하게 하기 위해 예의 검토를 행하였다. 이 결과, 압축 응력이 작용하는 방향과 전자 강판의 결정 방위의 관계가 중요한 것이 명확해졌다.

여기서, 전자 강판에 작용하는 압축 응력에 대해 설명한다. 하이브리드 자동차의 구동 모터나 에어컨의 컴프레서 모터는 다극이므로, 통상, 고정자의 티스부를 흐르는 자속의 방향을 전자 강판의 압연 방향(이하, 「L방향」이라고 하는 경우가 있음)에 일치시켜, 요크부를 흐르는 자속의 방향을 압연 방향 및 판 두께 방향에 직교하는 방향(이하, 「C방향」이라고 하는 경우가 있음)에 일치시키고 있다. 그리고, 분할 철심이 수축 끼워 맞춤에 의해 케이스 등에 고정되는 경우, 요크부의 전자 강판에 C방향의 압축 응력이 작용하는 한편, 티스부의 전자 강판에는 응력이 작용하지 않는다. 따라서, 분할 철심에 사용되는 전자 강판에는 무응력 하에서 우수한 L방향의 자기 특성을 발휘하면서, C방향으로 작용하는 압축 응력 하에서 우수한 C방향의 자기 특성을 발휘할 수 있는 것이 요망된다.

본 발명자들은 이와 같은 자기 특성을 발휘할 수 있는 구성을 명확하게 하기 위해 예의 검토를 더욱 행하였다. 이 결과, Goss 방위의 결정립은 C방향의 압축 응력의 영향을 받기 어렵고, C방향의 압축 응력이 인가되어도 C방향의 자기 특성의 저하를 일으키기 어려운 것 및 Cube 방위의 결정립은 C방향의 압축 응력의 영향을 받기 쉽고, C방향의 압축 응력이 인가되면 C방향의 자기 특성의 저하를 일으키기 쉬운 것이 명확해졌다. 그리고, (001)[100] 방위의 집적도 및 (011)[100] 방위의 집적도를 적절하게 제어함으로써, 우수한 자기 특성이 얻어지는 것이 명확해졌다.

본 발명자들은 이와 같은 지견에 기초하여 예의 검토를 더욱 거듭한 결과, 이하에 나타내는 발명의 제형태에 상도했다.

(1)

질량％로,

C:0.010％ 이하,

Si:1.30％ 내지 3.50％,

Al:0.0000％ 내지 1.6000％,

Mn:0.01％ 내지 3.00％,

S:0.0100％ 이하,

N:0.010％ 이하,

P:0.000％ 내지 0.150％,

Sn:0.000％ 내지 0.150％,

Sb:0.000％ 내지 0.150％,

Cr:0.000％ 내지 1.000％,

Cu:0.000％ 내지 1.000％,

Ni:0.000％ 내지 1.000％,

Ti:0.010％ 이하,

V:0.010％ 이하,

Nb:0.010％ 이하, 또한

잔부:Fe 및 불순물

로 나타내어지는 화학 조성을 갖고,

결정 입경이 20㎛ 내지 300㎛이고,

(001)[100] 방위의 집적도를 I_Cube, (011)[100] 방위의 집적도를 I_Goss로 나타냈을 때, 식 1, 식 2 및 식 3의 관계를 만족시키는 집합 조직을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 강판.

<식 1>

<식 2>

<식 3>

(2)

상기 집합 조직은 식 4, 식 5 및 식 6을 만족시키는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 전자 강판.

<식 4>

<식 5>

<식 6>

(3)

포화 자속 밀도를 Bs, 5000A/m의 자화력으로 자화했을 때의 압연 방향의 자속 밀도를 B50L, 5000A/m의 자화력으로 자화했을 때의 압연 방향 및 판 두께 방향에 직교하는 방향(판 폭 방향)의 자속 밀도를 B50C로 나타냈을 때, 식 7 및 식 8의 관계를 만족시키는 자기 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 전자 강판.

<식 7>

<식 8>

(4)

상기 자기 특성은, 식 9의 관계를 만족시키는 자기 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 (3)에 기재된 전자 강판.

<식 9>

(5)

상기 자기 특성은 식 10의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 (3) 또는 (4)에 기재된 전자 강판.

<식 10>

(6)

상기 화학 조성에 있어서,

P:0.001％ 내지 0.150％,

Sn:0.001％ 내지 0.150％, 혹은

Sb:0.001％ 내지 0.150％,

또는 이들의 임의의 조합이 만족되는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 전자 강판.

(7)

상기 화학 조성에 있어서,

Cr:0.005％ 내지 1.000％,

Cu:0.005％ 내지 1.000％, 혹은

Ni:0.005％ 내지 1.000％,

또는 이들의 임의의 조합이 만족되는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (6) 중 어느 한 항에 기재된 전자 강판.

(8)

두께가 0.10㎜ 이상 0.50㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (7) 중 어느 한 항에 기재된 전자 강판.

본 발명에 따르면, 적절한 집합 조직을 구비하고 있으므로, 압축 응력이 작용한 경우라도 우수한 자기 특성을 발휘할 수 있다.

도 1은 제1 시험에서 얻어진 집적도와 철손 W15/400L의 관계를 도시하는 도면이다.
도 2는 제1 시험에서 얻어진 집적도와 철손 W15/400C의 관계를 도시하는 도면이다.
도 3은 제1 시험에 있어서의 집적도의 분포를 도시하는 도면이다.
도 4는 제1 시험에 있어서의 자속 밀도의 분포를 도시하는 도면이다.

이하, 첨부의 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.

우선, 본 발명의 실시 형태에 관한 전자 강판의 집합 조직에 대해 설명한다. 본 발명의 실시 형태에 관한 전자 강판은 (001)[100] 방위(이하, 「Cube 방위」라고 하는 경우가 있음)의 집적도를 I_Cube, (011)[100] 방위(이하, 「Goss 방위」라고 하는 경우가 있음)의 집적도를 I_Goss로 나타냈을 때, 식 1, 식 2 및 식 3을 만족시키는 집합 조직을 갖는다. 여기서, 어느 방위의 집적도란, 당해 방위에 있어서의 강도의 랜덤 강도에 대한 비(랜덤비)를 의미하고 있고, 집합 조직을 표시할 때에 통상 사용되는 지표이다.

<식 1>

<식 2>

<식 3>

Goss 방위의 결정립은 특히 L방향의 자기 특성의 향상에 기여한다. Cube 방위의 결정립은 L방향의 자기 특성 및 C방향의 자기 특성의 향상에 기여한다. 상기와 같이 본 발명자들에 의해, Goss 방위의 결정립은 C방향의 압축 응력의 영향을 받기 어렵고, C방향의 압축 응력이 인가되어도 C방향의 자기 특성의 저하를 일으키기 어려운 것 및 Cube 방위의 결정립은 C방향의 압축 응력의 영향을 받기 쉽고, C방향의 압축 응력이 인가되면 C방향의 자기 특성의 저하를 일으키기 쉬운 것이 명확해졌다.

「I_Goss＋I_Cube」의 값이 10.5 미만인 경우, 무응력 하에서 충분한 L방향의 자기 특성이 얻어지지 않는다. 따라서, 식 1의 관계가 만족되어 있을 필요가 있다. 무응력 하에서 보다 우수한 L방향의 자기 특성을 얻기 위해, 「I_Goss＋I_Cube」의 값은, 바람직하게는 10.7 이상이고, 보다 바람직하게는 11.0 이상이다.

「I_Goss/I_Cube」의 값이 0.50 미만인 경우, C방향의 압축 응력이 인가되면, 충분한 C방향의 자기 특성이 얻어지지 않는다. 따라서, 식 2의 관계가 만족되어 있을 필요가 있다. C방향의 압축 응력 하에서 보다 우수한 C방향의 자기 특성을 얻기 위해, 「I_Goss/I_Cube」의 값은, 바람직하게는 0.52 이상이고, 보다 바람직하게는 0.55 이상이다. 「I_Goss/I_Cube」의 값과 C방향의 압축 응력 하에서의 C방향의 자기 특성과의 관계는 명확하지 않지만, 이하와 같다고 생각된다. 일반적으로, <100> 방향으로 압축 응력이 작용하면, <110> 방향에 평행하게 압축 응력이 작용한 경우보다도 자기 특성이 열화되기 쉽다. (001)[100] 방위(Cube 방위)의 결정립의 C방향은 [010] 방향에 상당하고, (011)[100] 방위(Goss 방위)의 결정립의 C방향은 [01-1] 방향에 상당한다. 따라서, 「I_Goss/I_Cube」의 값이 낮을수록, 즉 Cube 방위의 결정립의 비율이 높을수록, <100> 방향이 C방향과 평행한 결정립의 비율이 높고, C방향의 압축 응력에 의해 전자 강판의 자기 특성이 저하되기 쉽다고 생각된다.

「I_Cube」의 값이 2.5 미만인 경우도, C방향의 압축 응력이 인가되면, 충분한 C방향의 자기 특성이 얻어지지 않는다. 따라서, 식 3의 관계가 만족되어 있을 필요가 있다. C방향의 압축 응력 하에서 보다 우수한 C방향의 자기 특성을 얻기 위해, 「I_Cube」의 값은, 바람직하게는 2.7 이상이고, 보다 바람직하게는 3.0 이상이다.

식 2의 관계가 만족되어 있어도, 식 3의 관계가 만족되지 않는 경우는, C방향의 압축 응력에 의해 C방향의 자기 특성이 저하되기 어렵지만, 무응력 하에서 충분한 C방향의 자기 특성이 얻어지지 않으므로, C방향의 압축 응력 하에서의 C방향의 자기 특성은 충분하지 않다. 식 2 및 식 3의 관계가 만족되지 않는 경우는, 무응력 하에서 충분한 C방향의 자기 특성이 얻어지지 않아, C방향의 압축 응력에 의해 C방향의 자기 특성이 저하되므로, C방향의 압축 응력 하에서의 C방향의 자기 특성은 충분하지 않다. 식 3의 관계가 만족되어 있어도, 식 2의 관계가 만족되지 않는 경우는, 무응력 하에서 충분한 C방향의 자기 특성이 얻어지지만, C방향의 압축 응력에 의해 C방향의 자기 특성이 저하되므로, C방향의 압축 응력 하에서의 C방향의 자기 특성은 충분하지 않다. 식 2 및 식 3의 관계가 만족되는 경우는, 무응력 하에서 충분한 C방향의 자기 특성이 얻어져, C방향의 압축 응력에 의해 C방향의 자기 특성이 저하되기 어려우므로, C방향의 압축 응력 하에서 우수한 C방향의 자기 특성을 얻을 수 있다.

집적도 I_Goss 및 집적도 I_Cube는 다음과 같이 하여 측정할 수 있다. 우선, 측정 대상인 전자 강판의 (110), (200) 및 (211) 극점도를 X선 회절의 슐츠법에 의해 측정한다. 이때, 측정하는 위치는 전자 강판의 표면으로부터의 깊이가 두께의 1/4의 위치(이하, 「1/4 위치」라고 하는 경우가 있음) 및 두께의 1/2의 위치(이하, 「1/2 위치」라고 하는 경우가 있음)로 한다. 계속해서, 극점도를 사용하여, 급수 전개법에 의해 3차원 방위 해석을 행한다. 그리고, 해석에 의해 얻어진 (001)[100] 방위(Cube 방위) 및 (011)[100] 방위(Goss 방위)의 각각에 대해, 1/4 위치 및 1/2 위치의 3차원 방위 분포 밀도의 평균값을 산출한다. 이와 같이 하여 얻어지는 2종류의 값을, 각각 집적도 I_Goss 및 집적도 I_Cube로 할 수 있다.

상기와 같이 집합 조직은 식 4, 식 5 및 식 6의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.

<식 4>

<식 5>

<식 6>

이어서, 본 발명의 실시 형태에 관한 전자 강판의 자기 특성에 대해 설명한다. 본 발명의 실시 형태에 관한 전자 강판은 포화 자속 밀도를 Bs, 5000A/m의 자화력으로 자화했을 때의 압연 방향의 자속 밀도를 B50L, 5000A/m의 자화력으로 자화했을 때의 압연 방향 및 판 두께 방향에 직교하는 방향(판 폭 방향)의 자속 밀도를 B50C로 나타냈을 때, 식 7 및 식 8의 관계를 만족시키는 자기 특성을 갖는 것이 바람직하다.

<식 7>

<식 8>

「B50C/Bs」의 값이 0.790 미만인 경우, 압축 응력 하에서 충분한 C방향의 자기 특성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 따라서, 식 7의 관계가 만족되어 있는 것이 바람직하다. C방향의 압축 응력 하에서 보다 우수한 C방향의 자기 특성을 얻기 위해, 「B50C/Bs」의 값은, 보다 바람직하게는 0.795 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.800 이상이다. 한편, 「B50C/Bs」가 지나치게 높으면 압축 응력에 의해 자기 특성이 열화되어 쉬워지므로, 「B50C/Bs」의 값은, 바람직하게는 0.825 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.820 이하이고, 보다 한층 바람직하게는 0.815 이하이다.

「(B50L-B50C)/Bs」의 값이 0.070 미만인 경우, 압축 응력 하에서 충분한 C방향의 자기 특성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 따라서, 식 8의 관계가 만족되어 있는 것이 바람직하다. 압축 응력에 의해 자기 특성이 열화되기 쉬워지므로, 「(B50L-B50C)/Bs」의 값은, 보다 바람직하게는 0.075 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.080 이상이다.

상기와 같이 자기 특성은 식 9 혹은 식 10 또는 이들의 양쪽의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.

<식 9>

<식 10>

이어서, 본 발명의 실시 형태에 관한 전자 강판 및 그 제조에 사용하는 슬래브의 화학 조성에 대해 설명한다. 상세는 후술하지만, 본 발명의 실시 형태에 관한 전자 강판은 슬래브의 열간 압연, 열연판 어닐링, 제1 냉간 압연, 중간 어닐링, 제2 냉간 압연, 마무리 어닐링 등을 거쳐서 제조된다. 따라서, 전자 강판 및 슬래브의 화학 조성은 전자 강판의 특성뿐만 아니라, 이들의 처리를 고려한 것이다. 이하의 설명에 있어서, 전자 강판에 포함되는 각 원소의 함유량의 단위인 「％」는, 특별히 언급이 없는 한 「질량％」를 의미한다. 본 실시 형태에 관한 전자 강판은 C:0.010％ 이하, Si:1.30％ 내지 3.50％, Al:0.0000％ 내지 1.6000％, Mn:0.01％ 내지 3.00％, S:0.0100％ 이하, N:0.010％ 이하, P:0.000％ 내지 0.150％, Sn:0.000％ 내지 0.150％, Sb:0.000％ 내지 0.150％, Cr:0.000％ 내지 1.000％, Cu:0.000％ 내지 1.000％, Ni:0.000％ 내지 1.000％, Ti:0.010％ 이하, V:0.010％ 이하, Nb:0.010％ 이하, 또한 잔부:Fe 및 불순물로 나타내어지는 화학 조성을 갖고 있다. 불순물로서는, 광석이나 스크랩 등의 원재료에 포함되는 것, 제조 공정에 있어서 포함되는 것이 예시된다.

(Si:1.30％ 내지 3.50％)

Si는 비저항을 높여 철손을 저감시키는 데 유효한 원소이다. Si 함유량을 1.30％ 이상으로 함으로써, 보다 확실하게 이러한 비저항 향상 효과를 얻을 수 있다. 따라서, Si 함유량은 1.30％ 이상으로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 1.60％ 이상이고, 보다 바람직하게는 1.90％ 이상이다. 한편, Si 함유량이 3.50％ 초과이면, 원하는 집합 조직을 얻을 수 없고, 원하는 자속 밀도가 얻어지지 않는다. 따라서, Si 함유량은 3.50％ 이하로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 3.30％ 이하이고, 보다 바람직하게는 3.10％ 이하이다. Si 함유량이 3.50％ 초과인 경우에 원하는 집합 조직을 얻을 수 없는 이유로서, Si 함유량의 증가에 수반하는 냉간 압연에서의 변형 거동의 변화가 발생하고 있는 것이 생각된다.

(Al:0.0000％ 내지 1.6000％)

Al은 포화 자속 밀도를 저하시키는 원소이다. Al 함유량이 1.6000％ 초과이면, 원하는 집합 조직을 얻을 수 없고, 원하는 자속 밀도가 얻어지지 않는다. 따라서, Al 함유량은 1.6000％ 이하로 한다. Al 함유량은, 바람직하게는 1.4000％ 이하이고, 보다 바람직하게는 1.2000％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.8000％ 이하이다. Al 함유량이 1.6000％ 초과인 경우에 원하는 집합 조직을 얻을 수 없는 이유로서, Al 함유량의 증가에 수반하는 냉간 압연에서의 변형 거동의 변화가 발생하고 있는 것이 생각된다. Al 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않는다. Al은 비저항을 높여 철손을 저감시키는 효과를 갖고, 이 효과를 얻기 위해, Al 함유량은, 바람직하게는 0.0001％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.0003％ 이상이다.

(Mn:0.01％ 내지 3.00％)

Mn은 비저항을 높여 철손을 저감시키는 데 유효한 원소이다. Mn 함유량을 0.01％ 이상으로 함으로써, 보다 확실하게 이러한 비저항 향상 효과를 얻을 수 있다. 따라서, Mn 함유량은 0.01％ 이상으로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 0.03％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.05％ 이상이다. 한편, Mn을 과잉으로 함유시키면 자속 밀도가 저하된다. 이와 같은 현상은 Mn 함유량이 3.00％ 초과에서 현저하다. 따라서, Mn 함유량은 3.00％ 이하로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 2.70％ 이하이고, 보다 바람직하게는 2.50％ 이하, 더욱 바람직하게는 2.40％ 이하이다.

(C:0.010％ 이하)

C는 필수 원소가 아니고, 예를 들어 강 중에 불순물로서 함유된다. C는 자기 시효에 의해 자기 특성을 열화시키는 원소이다. 따라서, C 함유량은 낮으면 낮을수록 좋다. 이와 같은 자기 특성의 열화는 C 함유량이 0.010％ 초과에서 현저하다. 이로 인해, C 함유량은 0.010％ 이하로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.008％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.005％ 이하이다.

(S:0.0100％ 이하)

S은 필수 원소가 아니고, 예를 들어 강 중에 불순물로서 함유된다. S은 강 중의 Mn과 결합하여 미세한 MnS을 형성하고, 마무리 어닐링 중의 입성장을 저해하여, 자기 특성을 열화시킨다. 따라서, S 함유량은 낮으면 낮을수록 좋다. 이와 같은 자기 특성의 열화는 S 함유량이 0.0100％ 초과에서 현저하다. 이로 인해, S 함유량은 0.0100％ 이하로 한다. S 함유량은, 바람직하게는 0.0080％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0050％ 이하이다. S은 자속 밀도의 향상에 기여한다. 이 효과를 얻기 위해, 0.0005％ 이상의 S이 함유되어 있어도 된다. S이 자속 밀도의 향상에 기여하는 이유로서, 자기 특성에 불리한 방위의 입성장이 S에 의해 저해되어 있는 것이 생각된다.

(N:0.010％ 이하)

N는 필수 원소가 아니고, 예를 들어 강 중에 불순물로서 함유된다. N는 강 중의 Al과 결합하여 미세한 AlN을 형성하고, 마무리 어닐링 중의 입성장을 저해하여, 자기 특성을 열화시킨다. 따라서, N 함유량은 낮으면 낮을수록 좋다. 이와 같은 자기 특성의 열화는 N 함유량이 0.010％ 초과에서 현저하다. 이로 인해, N 함유량은 0.010％ 이하로 한다. N 함유량은, 바람직하게는 0.008％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.005％ 이하이다.

P, Sn, Sb, Cr, Cu 및 Ni은 필수 원소가 아니고, 전자 강판에 소정량을 한도로 적절히 함유되어 있어도 되는 임의 원소이다.

(P:0.000％ 내지 0.150％, Sn:0.000％ 내지 0.150％, Sb:0.000％ 내지 0.150％)

P, Sn 및 Sb은 전자 강판의 집합 조직을 개선하여 자기 특성을 향상시키는 작용을 갖는다. 따라서, P, Sn, 혹은 Sb, 또는 이들의 임의의 조합이 함유되어 있어도 된다. 이 효과를 충분히 얻기 위해, 바람직하게는 P:0.001％ 이상, Sn:0.001％ 이상, 혹은 Sb:0.001％ 이상, 또는 이들의 임의의 조합으로 하고, 보다 바람직하게는 P:0.003％ 이상, Sn:0.003％ 이상, 혹은 Sb:0.003％ 이상, 또는 이들의 임의의 조합으로 한다. 그러나, 과잉의 P, Sn 및 Sb은 결정 입경에 편석하여 강판의 연성이 저하되어, 냉간 압연을 곤란하게 한다. 이와 같은 연성의 저하는 P:0.150％ 초과, Sn:0.150％ 초과, 혹은 Sb:0.150％ 초과, 또는 이들의 임의의 조합에서 현저하다. 이로 인해, P:0.150％ 이하, Sn:0.150％ 이하, 또한 Sb:0.150％ 이하로 한다. 바람직하게는 P:0.100％ 이하, Sn:0.100％ 이하, 혹은 Sb:0.100％ 이하, 또는 이들의 임의의 조합이고, 보다 바람직하게는, P:0.050％ 이하, Sn:0.050％ 이하, 혹은 Sb:0.050％ 이하, 또는 이들의 임의의 조합이다. 즉, P:0.001％ 내지 0.150％, Sn:0.001％ 내지 0.150％, 혹은 Sb:0.001％ 내지 0.150％, 또는 이들의 임의의 조합이 만족되는 것이 바람직하다.

(Cr:0.000％ 내지 1.000％, Cu:0.000％ 내지 1.000％, Ni:0.000％ 내지 1.000％)

Cr, Cu 및 Ni은 비저항을 높여 철손을 저감시키는 데 유효한 원소이다. 따라서, Cr, Cu, 혹은 Ni, 또는 이들의 임의의 조합이 함유되어 있어도 된다. 이 효과를 충분히 얻기 위해, 바람직하게는 Cr:0.005％ 이상, Cu:0.005％ 이상, 혹은 Ni:0.005％ 이상, 또는 이들의 임의의 조합으로 하고, 보다 바람직하게는 Cr:0.010％ 이상, Cu:0.010％ 이상, 혹은 Ni:0.010％ 이상, 또는 이들의 임의의 조합으로 한다. 그러나, 과잉의 Cr, Cu 및 Ni은 자속 밀도를 열화시킨다. 이와 같은 자속 밀도의 열화는 Cr:1.000％ 초과, Cu:1.000％ 초과, 혹은 Ni:1.000％ 초과, 또는 이들의 임의의 조합에서 현저하다. 이로 인해, Cr:1.000％ 이하, Cu:1.000％ 이하, 또한 Ni:1.000％ 이하로 한다. 바람직하게는 Cr:0.500％ 이하, Cu:0.500％ 이하, 혹은 Ni:0.500％ 이하, 또는 이들의 임의의 조합이고, 보다 바람직하게는 Cr:0.300％ 이하, Cu:0.300％ 이하, 혹은 Ni:0.300％ 이하, 또는 이들의 임의의 조합이다. 즉, Cr:0.005％ 내지 1.000％, Cu:0.005％ 내지 1.000％, 혹은 Ni:0.005％ 내지 1.000％, 또는 이들의 임의의 조합이 만족되는 것이 바람직하다.

(Ti:0.010％ 이하, V:0.010％ 이하, Nb:0.010％ 이하)

Ti, V 및 Nb는 필수 원소가 아니고, 예를 들어 강 중에 불순물로서 함유된다. Ti, V 및 Nb는 C, N, Mn 등과 결합하여 개재물을 형성하고, 어닐링 중의 결정립의 성장을 저해하여 자기 특성을 열화시킨다. 따라서, Ti 함유량, V 함유량 및 Nb 함유량은 낮으면 낮을수록 좋다. 이와 같은 자기 특성의 열화는 Ti:0.010％ 초과, V:0.010％ 초과, 혹은 Nb:0.010％ 초과, 또는 이들의 임의의 조합에서 현저하다. 이로 인해, Ti:0.010％ 이하, V:0.010％ 이하, 또한 Nb:0.010％ 이하로 한다. 바람직하게는, Ti:0.007％ 이하, V:0.007％ 이하, 혹은 Nb:0.007％ 이하, 또는 이들의 임의의 조합이고, 보다 바람직하게는 Ti:0.004％ 이하, V:0.004％ 이하, 혹은 Nb:0.004％ 이하, 또는 이들의 임의의 조합이다.

이어서, 본 발명의 실시 형태에 관한 전자 강판의 평균 결정 입경에 대해 설명한다. 평균 결정 입경이 과대하거나 과소해도 철손이 열화된다. 이와 같은 철손의 열화는 평균 결정 입경이 20㎛ 미만이거나, 300㎛ 초과인 경우에 현저하다. 따라서, 평균 결정 입경은 20㎛ 이상 300㎛ 이하로 한다. 평균 결정 입경의 하한은, 바람직하게는 30㎛이고, 더욱 바람직하게는 40㎛이다. 평균 결정 입경의 상한은, 바람직하게는 250㎛이고, 더욱 바람직하게는 200㎛이다.

평균 결정 입경으로서는, 판 두께 방향 및 압연 방향에 평행한 종단면 조직 사진에 있어서, 판 두께 방향 및 압연 방향에 대해, 절단법에 의해 측정한 결정 입경의 평균값을 사용할 수 있다. 종단면 조직 사진으로서는, 광학 현미경 사진을 사용할 수 있고, 예를 들어 50배의 배율로 촬영한 사진을 사용할 수 있다.

이어서, 본 발명의 실시 형태에 관한 전자 강판의 두께에 대해 설명한다. 전자 강판이 과도하게 얇은 경우, 생산성이 열화되어, 두께가 0.10㎜ 미만인 전자 강판을 높은 생산성으로 제조하는 것은 용이하지 않다. 따라서, 판 두께는 0.10㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 전자 강판의 판 두께는, 보다 바람직하게는 0.15㎜ 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.20㎜ 이상이다. 한편, 전자 강판이 과도하게 두꺼운 경우, 철손이 열화된다. 이와 같은 철손의 열화는 판 두께가 0.50㎜ 초과에서 현저하다. 이로 인해, 판 두께는 0.50㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 전자 강판의 판 두께는, 보다 바람직하게는 0.35㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.30㎜ 이하이다.

이어서, 실시 형태에 관한 전자 강판을 제조하는 바람직한 방법에 대해 설명한다. 이 제조 방법에서는 슬래브의 열간 압연, 열연판 어닐링, 제1 냉간 압연, 중간 어닐링, 제2 냉간 압연, 마무리 어닐링을 행한다.

열간 압연에 있어서는, 예를 들어 상기 화학 조성을 갖는 슬래브를 가열로에 장입하여 열간 압연한다. 슬래브 온도가 높은 경우에는, 가열로에 장입하지 않고 열간 압연을 개시해도 된다. 열간 압연의 각종 조건은 특별히 한정되는 것은 아니다. 슬래브는, 예를 들어 강의 연속 주조에 의해 취득하거나, 강괴를 분괴 압연 하여 취득할 수 있다.

열간 압연 후에는 열간 압연에 의해 얻어진 열연 강판의 어닐링(열연판 어닐링)을 행한다. 열연판 어닐링은 상자형 노를 사용하여 행해도 되고, 열연판 어닐링으로서 연속 어닐링을 행해도 된다. 이하, 상자형 노를 사용한 어닐링을 상자형의 어닐링이라고 하는 경우가 있다. 열연판 어닐링의 온도가 지나치게 낮은 경우나 시간이 지나치게 짧은 경우는, 결정립을 충분히 조대화할 수 없어, 원하는 자기 특성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 열연판 어닐링의 온도가 지나치게 높은 경우나 시간이 지나치게 긴 경우는, 제조 비용이 상승한다. 상자형의 어닐링을 행하는 경우, 예를 들어 열연 강판을 700℃ 이상 1100℃ 이하의 온도 영역에 1시간 이상 200시간 이하 유지하는 것이 바람직하다. 상자형의 어닐링을 행하는 경우의 유지 온도는, 보다 바람직하게는 730℃ 이상이고, 더욱 바람직하게는 750℃ 이상이다. 상자형의 어닐링을 행하는 경우의 유지 온도는, 보다 바람직하게는 1050℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1000℃ 이하이다. 상자형의 어닐링을 행하는 경우의 유지 시간은, 보다 바람직하게는 2시간 이상이고, 더욱 바람직하게는 3시간 이상이다. 상자형의 어닐링을 행하는 경우의 유지 시간은, 보다 바람직하게는 150시간 이하이고, 더욱 바람직하게는 100시간 이하이다. 연속 어닐링을 행하는 경우, 예를 들어 열연 강판을 750℃ 이상 1250℃ 이하의 온도 영역을 1초간 이상 600초간 이하에서 통과시키는 것이 바람직하다. 연속 어닐링을 행하는 경우의 유지 온도는, 보다 바람직하게는 780℃ 이상이고, 더욱 바람직하게는 800℃ 이상이다. 연속 어닐링을 행하는 경우의 유지 온도는, 보다 바람직하게는 1220℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1200℃ 이하이다. 연속 어닐링을 행하는 경우의 유지 시간은, 보다 바람직하게는 3초간 이상이고, 더욱 바람직하게는 5초간 이상이다. 연속 어닐링을 행하는 경우의 유지 시간은, 보다 바람직하게는 500초간 이하이고, 더욱 바람직하게는 400초간 이하이다. 열연판 어닐링에 의해 얻어지는 어닐링 강판의 평균 결정 입경은, 바람직하게는 20㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 35㎛ 이상이고, 더욱 바람직하게는 40㎛ 이상이다.

열연판 어닐링 후에는 어닐링 강판의 냉간 압연(제1 냉간 압연)을 행한다. 제1 냉간 압연의 냉간 압연율(이하, 「제1 냉간 압연율」이라고 하는 경우가 있음)은, 바람직하게는 40％ 이상 85％ 이하로 한다. 제1 냉간 압연율이 40％ 미만이거나 85％ 초과이면, 원하는 집합 조직을 얻을 수 없고, 원하는 자속 밀도 및 철손을 얻을 수 없다. 제1 냉간 압연율은, 보다 바람직하게는 45％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 50％ 이상이다. 제1 냉간 압연율은, 보다 바람직하게는 80％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 75％ 이하이다.

제1 냉간 압연 후에는 제1 냉간 압연에 의해 얻어진 냉연 강판(이하, 「중간 냉연 강판」이라고 하는 경우가 있음)의 어닐링(중간 어닐링)을 행한다. 중간 어닐링으로서 상자형의 어닐링을 행해도 되고, 중간 어닐링으로서 연속 어닐링을 행해도 된다. 중간 어닐링의 온도가 지나치게 낮은 경우나 시간이 지나치게 짧은 경우는, 결정립을 충분히 조대화할 수 없고, 원하는 자기 특성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 중간 어닐링의 온도가 지나치게 높은 경우나 시간이 지나치게 긴 경우는, 제조 비용이 상승한다. 상자형의 어닐링을 행하는 경우, 예를 들어 중간 냉연 강판을 850℃ 이상 1100℃ 이하의 온도 영역에 1시간 이상 200시간 이하 유지하는 것이 바람직하다. 상자형의 어닐링을 행하는 경우의 유지 온도는, 보다 바람직하게는 880℃ 이상이고, 더욱 바람직하게는 900℃ 이상이다. 상자형의 어닐링을 행하는 경우의 유지 온도는, 보다 바람직하게는 1050℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1000℃ 이하이다. 상자형의 어닐링을 행하는 경우의 유지 시간은, 보다 바람직하게는 2시간 이상이고, 더욱 바람직하게는 3시간 이상이다. 상자형의 어닐링을 행하는 경우의 유지 시간은, 보다 바람직하게는 150시간 이하이고, 더욱 바람직하게는 100시간 이하이다. 연속 어닐링을 행하는 경우, 예를 들어 중간 냉연 강판을 1050℃ 이상 1250℃ 이하의 온도 영역을 1초간 이상 600초간 이하에서 통과시키는 것이 바람직하다. 연속 어닐링을 행하는 경우의 유지 온도는, 보다 바람직하게는 1080℃ 이상이고, 더욱 바람직하게는 1110℃ 이상이다. 연속 어닐링을 행하는 경우의 유지 온도는, 보다 바람직하게는 1220℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1200℃ 이하이다. 연속 어닐링을 행하는 경우의 유지 시간은, 보다 바람직하게는 2초간 이상이고, 더욱 바람직하게는 3초간 이상이다. 연속 어닐링을 행하는 경우의 유지 시간은, 보다 바람직하게는 500초간 이하이고, 더욱 바람직하게는 400초간 이하이다. 중간 어닐링에 의해 얻어지는 중간 어닐링 강판의 평균 결정 입경은, 바람직하게는 140㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 170㎛ 이상이고, 더욱 바람직하게는 200㎛ 이상이다. 중간 어닐링으로서는 연속 어닐링보다도 상자형의 어닐링이 바람직하다.

중간 어닐링 후에는 중간 어닐링에 의해 얻어진 중간 어닐링 강판의 냉간 압연(제2 냉간 압연)을 행한다. 제2 냉간 압연의 냉간 압연율(이하, 「제2 냉간 압연율」이라고 하는 경우가 있음)은, 바람직하게는 45％ 이상 85％ 이하로 한다. 제2 냉간 압연율이 45％ 미만이거나 85％ 초과이면, 원하는 집합 조직을 얻을 수 없고, 원하는 자속 밀도 및 철손을 얻을 수 없다. 제2 냉간 압연율은, 보다 바람직하게는 50％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 55％ 이상이다. 제2 냉간 압연율은, 보다 바람직하게는 80％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 75％ 이하이다.

제2 냉간 압연 후에는 제2 냉간 압연에 의해 얻어진 냉연 강판의 어닐링(마무리 어닐링)을 행한다. 마무리 어닐링의 온도가 지나치게 낮은 경우나 시간이 지나치게 짧은 경우는, 20㎛ 이상의 평균 결정 입경을 얻을 수 없고, 원하는 자기 특성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 마무리 어닐링을 1250℃ 초과에서 행하기 위해서는, 특수한 설비가 필요해져, 경제적으로 불리하다. 마무리 어닐링의 시간이 600초 초과에서는 생산성이 낮아, 경제적으로 불리하다. 마무리 어닐링의 온도는, 바람직하게는 700℃ 이상 1250℃ 이하로 하고, 마무리 어닐링의 시간은, 바람직하게는 1초간 이상 600초간 이하로 한다. 마무리 어닐링의 온도는, 보다 바람직하게는 750℃ 이상이다. 마무리 어닐링의 온도는, 보다 바람직하게는 1200℃ 이하이다. 마무리 어닐링의 시간은, 보다 바람직하게는 3초간 이상이다. 마무리 어닐링의 시간은, 보다 바람직하게는 500초간 이하이다.

마무리 어닐링 후에 전자 강판의 표면에 절연 피막을 형성해도 된다. 절연 피막으로서는, 유기 성분만으로 이루어지는 것, 무기 성분만으로 이루어지는 것, 유기 무기 복합물로 이루어지는 것의 어느 것을 형성해도 된다. 환경 부하 경감의 관점에서, 크롬을 함유하지 않는 절연 피막을 형성해도 된다. 코팅은 가열ㆍ가압함으로써 접착능을 발휘하는 절연 코팅을 실시하는 것이어도 된다. 접착능을 발휘하는 코팅 재료로서는, 예를 들어 아크릴 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지 또는 멜라민 수지 등을 사용할 수 있다.

이와 같은 본 실시 형태에 관한 전자 강판은 고효율 모터의 철심, 특히 고효율 분할 철심형 모터의 고정자(스테이터) 철심에 적합하다. 고효율 모터로서는, 예를 들어 에어 컨디셔너 및 냉장고 등의 컴프레서 모터, 및 전기 자동차 및 하이브리드 자동차 등의 구동 모터 및 발전기의 모터를 들 수 있다.

이상, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 사람이라면, 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명확하고, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.

실시예

이어서, 본 발명의 실시 형태에 관한 전자 강판에 대해, 실시예를 나타내면서 구체적으로 설명한다. 이하에 나타내는 실시예는 본 발명의 실시 형태에 관한 전자 강판의 어디까지나 일례에 지나지 않고, 본 발명에 관한 전자 강판이 하기의 예로 한정되는 것은 아니다.

(제1 시험)

제1 시험에서는 집합 조직과 자기 특성의 관계에 대해 조사하였다. 우선, 질량％로, C:0.002％, Si:2.10％, Al:0.0050％, Mn:0.20％, S:0.002％, N:0.002％, P:0.012％, Sn:0.002％, Sb:0.001％, Cr:0.01％, Cu:0.02％, Ni:0.01％, Ti:0.002％, V:0.002％ 및 Nb:0.003％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 복수의 슬래브를 제작하였다. 슬래브의 일부에 대해서는, 열간 압연에 의해 판 두께가 2.5㎜인 열연 강판으로 한 후, 800℃에서 10시간 유지하는 상자형의 어닐링 또는 1000℃에서 30초 유지하는 연속 어닐링을 열연판 어닐링으로서 실시하여 어닐링 강판을 얻었다. 계속해서, 어닐링 강판에 1회 또는 중간 어닐링을 사이에 끼우는 2회의 냉간 압연을 실시하여 판 두께가 0.30㎜인 냉연 강판을 얻었다. 중간 어닐링으로서는, 950℃에서 10시간 유지하는 상자형의 어닐링, 또는 900℃ 이상 1100℃ 이하의 온도에서 30초 유지하는 연속 어닐링을 행하였다. 남은 슬래브에 대해서는, 열간 압연에 있어서의 조압연으로 판 두께를 10㎜로 한 후, 표리면의 연삭 가공에 의해 두께가 3㎜인 연삭판을 얻었다. 계속해서, 연삭판을 1150℃에서 30분 가열한 후, 850℃에서 변형 속도가 35s^-1인 조건으로 1패스의 마무리 압연을 실시하여, 판 두께가 1.0㎜인 열연 강판을 얻었다. 그 후, 1000℃에서 30초 유지하는 열연판 어닐링을 실시한 후, 냉간 압연에 의해 판 두께가 0.30㎜인 냉연 강판을 얻었다.

냉간 압연 후에는 냉연 강판에 1000℃에서 1초간 유지하는 마무리 어닐링을 실시하여, 전자 강판을 얻었다. 상기의 슐츠법에 의한 측정을 행한 바, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 집적도 I_Cube는 0.1 이상 10.0 이하이고, 집적도 I_Goss는 0.3 이상 23.8 이하였다. 상기의 종단면 조직 사진을 사용한 방법에 의한 측정을 행한 바, 평균 결정 입경은 66㎛ 이상 72㎛ 이하였다.

그리고, 각 시료의 철손 및 자속 밀도를 측정하였다. 철손으로서는, 400㎐의 주파수에서 1.5T의 자속 밀도까지 L방향으로 자화했을 때의 철손 W15/400L 및 400㎐의 주파수에서 1.5T의 자속 밀도까지 C방향으로 자화했을 때의 철손 W15/400C를 측정하였다. 자속 밀도로서는, 5000A/m의 자화력으로 자화했을 때의 L방향의 자속 밀도 B50L 및 5000A/m의 자화력으로 자화했을 때의 C방향의 자속 밀도 B50C를 측정하였다. 철손 W15/400L 및 자속 밀도 B50L의 측정은 압축 응력을 인가하지 않고 행하고, 철손 W15/400C 및 자속 밀도 B50C의 측정은 C방향으로 40㎫의 압축 응력을 인가한 상태에서 행하였다. 자기 특성의 측정은 JIS C 2556에 의거하여, 한 변이 55㎜인 사각형의 단판 자기 특성 시험법(single sheet tester: SST)에 의해 행하였다. 이 결과를 표 1 및 도 1 및 도 2에 나타낸다. 표 1 중의 밑줄은 그 수치가 본 발명의 범위 또는 바람직한 범위로부터 벗어나 있는 것을 나타낸다. 또한, 표 1 중의 포화 자속 밀도 Bs는 다음의 식에 의해 구하였다. 여기서, [Si], [Mn], [Al]은 각각 Si, Mn, Al의 함유량이다.

Bs＝2.1561－0.0413×[Si]－0.0198×[Mn]－0.0604×[Al]

도 1에 도시한 바와 같이, 「I_Goss＋I_Cube」의 값이 높을수록 철손 W15/400L이 낮았다. 이는, 상술한 바와 같이 Goss 방위 및 Cube 방위가 모두 L방향의 자기 특성의 향상에 기여하는 방위이기 때문이라고 추측된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 「I_Cube」의 값이 2.5 이상인 경우, 「I_Goss/I_Cube」의 값이 높을수록 철손 W15/400C가 낮았다. 이는, 상술한 바와 같이 「I_Goss/I_Cube」의 값이 높을수록, C방향의 압축 응력의 영향을 받기 쉬운 Cube 방위의 결정립의 비율이 높기 때문이라고 추측된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 「I_Cube」의 값이 2.5 미만인 경우, 철손 W15/400C는 「I_Cube」의 값이 2.5 이상인 경우일수록 낮지 않았다. 이는, 상술한 바와 같이 C방향의 자기 특성의 향상에 기여하는 Cube 방위의 결정립이 적었기 때문이라고 추측된다.

상기 발명예 및 비교예의 집적도 I_Goss 및 집적도 I_Cube, 및 식 1, 식 2 및 식 3의 관계를 도 3에 도시한다. 도 1, 도 2 및 도 3으로부터 명확해진 바와 같이, 식 1, 식 2 및 식 3의 관계 모두가 만족되는 경우에, 무응력 하에서 우수한 L방향의 자기 특성을 취득할 수 있고, 또한 C방향의 압축 응력 하에서 우수한 C방향의 자기 특성을 얻을 수 있었다.

도 4에, 포화 자속 밀도 Bs에 대한 자속 밀도 B50L의 비율(B50L/Bs)과 포화 자속 밀도 Bs에 대한 자속 밀도 B50C의 비율(B50C/Bs)의 관계를 도시한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 발명예는 식 7 및 식 8의 관계를 만족시키고 있다.

<식 7>

<식 8>

(제2 시험)

제2 시험에서는 중간 어닐링의 조건과 집적도 및 자기 특성의 관계에 대해 조사하였다. 우선, 질량％로, C:0.002％, Si:1.99％, Al:0.0190％, Mn:0.20％, S:0.002％, N:0.002％ 및 P:0.012％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 판 두께가 2.5㎜인 복수의 열연 강판을 제작하였다. 계속해서, 열연 강판에 800℃의 온도에서 10시간 유지하는 상자형의 열연판 어닐링을 실시하여 어닐링 강판을 얻었다. 어닐링 강판의 평균 결정 입경은 70㎛였다. 그 후, 제1 냉간 압연율이 60％인 제1 냉간 압연을 어닐링 강판에 실시함으로써, 판 두께가 1.0㎜인 중간 냉연 강판을 얻었다. 계속해서, 중간 냉연 강판에 하기 표 2에 나타내는 조건으로 중간 어닐링을 실시함으로써, 중간 어닐링 강판을 얻었다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 중간 어닐링 강판의 평균 결정 입경은 71㎛ 이상 355㎛ 이하였다. 계속해서, 중간 어닐링 강판에 제2 냉간 압연을 실시함으로써, 판 두께가 0.30㎜인 냉연 강판을 얻었다. 그 후, 냉연 강판에 1000℃에서 15초간 유지하는 마무리 어닐링을 실시하여, 전자 강판을 얻었다. 상기의 슐츠법에 의한 측정을 행한 바, 하기 표 2에 나타낸 바와 같이, 집적도 I_Cube는 2.3 이상 4.1 이하이고, 집적도 I_Goss는 6.5 이상 24.5 이하였다. 상기의 종단면 조직 사진을 사용한 방법에 의한 측정을 행한 바, 표 2에 나타낸 바와 같이, 평균 결정 입경은 70㎛ 이상 82㎛ 이하였다.

그리고, 제1 시험과 마찬가지로 하여 자속 밀도 B50L 및 자속 밀도 B50C를 측정하였다. 이 결과를 표 2에 나타낸다. 표 2 중의 밑줄은 그 수치가 본 발명의 범위 또는 바람직한 범위로부터 벗어나 있는 것을 나타낸다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 시료 No.23 내지 No.27에서는, 바람직한 조건으로 중간 어닐링을 행하였으므로, 원하는 집합 조직이 얻어져, 식 7 및 식 8의 관계를 만족시키는 자기 특성이 얻어졌다. 한편, 시료 No.21 내지 No.22에서는 중간 어닐링의 조건이 바람직한 범위로부터 벗어나 있었으므로, 원하는 집합 조직이 얻어지지 않아, 자기 특성이 식 8의 관계를 만족시키지 않았다.

(제3 시험)

제3 시험에서는 성분과 집적도 및 자기 특성과의 관계에 대해 조사하였다. 우선, 표 3에 나타내는 성분을 포함하고, Ti:0.002％, V:0.003％ 및 Nb:0.002％를 더 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 판 두께가 2.0㎜인 복수의 열연 강판을 제작하였다. 계속해서, 열연판 어닐링으로서, 1000℃에서 30초 유지하는 연속 어닐링을 실시하여 어닐링 강판을 얻었다. 어닐링 강판의 평균 결정 입경은 72㎛ 이상 85㎛ 이하였다. 그 후, 제1 냉간 압연율이 70％인 제1 냉간 압연을 어닐링 강판에 실시함으로써, 판 두께가 0.6㎜인 중간 냉연 강판을 얻었다. 계속해서, 중간 냉연 강판에, 950℃에서 100시간 유지하는 상자형의 중간 어닐링을 실시함으로써, 중간 어닐링 강판을 얻었다. 중간 어닐링 강판의 평균 결정 입경은 280㎛ 이상 343㎛ 이하였다. 계속해서, 제2 냉간 압연율이 58％인 제2 냉간 압연을 중간 어닐링 강판에 실시함으로써, 판 두께가 0.25㎜인 냉연 강판을 얻었다. 그 후, 냉연 강판에 1050℃의 온도에서 30초간 유지하는 마무리 어닐링을 실시하여, 전자 강판을 얻었다. 상기의 슐츠법에 의한 측정을 행한 바, 하기 표 4에 나타낸 바와 같이, 집적도 I_Cube는 1.9 이상 3.9 이하이고, 집적도 I_Goss는 8.0 이상 21.3 이하였다. 상기의 종단면 조직 사진을 사용한 방법에 의한 측정을 행한 바, 표 4에 나타낸 바와 같이, 평균 결정 입경은 112㎛ 이상 123㎛ 이하였다.

그리고, 제1 시험과 마찬가지로 하여 자속 밀도 B50L 및 자속 밀도 B50C를 측정하였다. 이 결과를 표 4에 나타낸다. 표 3 또는 표 4 중의 밑줄은 그 수치가 본 발명의 범위 또는 바람직한 범위로부터 벗어나 있는 것을 나타낸다.

시료 No.31 내지 No.38에서는 성분이 본 발명 범위 내였으므로, 원하는 집합 조직이 얻어져, 식 7 및 식 8의 관계를 만족시키는 자기 특성이 얻어졌다. 한편, 시료 No.39 내지 No.41에서는 Al 함유량 또는 Si 함유량이 본 발명 범위로부터 벗어나 있으므로, 원하는 집합 조직이 얻어지지 않아, 자기 특성이 식 8의 관계를 만족시키지 않았다.

(제4 시험)

제4 시험에서는 열연판 어닐링, 제1 냉간 압연 및 제2 냉간 압연 조건과 자기 특성의 관계에 대해 조사하였다. 우선, 질량％로, C:0.002％, Si:2.15％, Al:0.0050％, Mn:0.20％, S:0.003％, N:0.001％, P:0.016％, Sn:0.003％, Sb:0.002％, Cr:0.02％, Cu:0.01％, Ni:0.01％, Ti:0.003％, V:0.001％ 및 Nb:0.002％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 판 두께가 1.6㎜ 이상 2.5㎜ 이하인 열연 강판을 제작하였다. 계속해서, 열연 강판에 하기 표 5에 나타내는 조건으로 열연판 어닐링을 실시함으로써, 어닐링 강판을 얻었다. 표 5에 나타낸 바와 같이, 어닐링 강판의 평균 결정 입경은 24㎛ 이상 135㎛ 이하였다. 그 후, 어닐링 강판에, 제1 냉간 압연율이 35％ 이상 75％ 이하인 제1 냉간 압연을 실시하여, 판 두께가 0.5㎜ 이상 1.3㎜ 이하인 중간 냉연 강판을 얻었다. 계속해서, 중간 냉연 강판에 950℃에서 10시간 유지하는 상자형의 중간 어닐링을 실시하여, 중간 어닐링 강판을 얻었다. 중간 어닐링 강판의 평균 결정 입경은 295㎛ 이상 314㎛ 이하였다. 계속해서, 중간 어닐링 강판에 제2 냉간 압연율이 30％ 이상 86％ 이하인 제2 냉간 압연을 실시함으로써, 판 두께가 0.15㎜ 이상 0.35㎜ 이하인 냉연 강판을 얻었다. 그 후, 냉연 강판에 800℃ 이상 1120℃에서 15초간 이상 60초간 이하 유지하는 마무리 어닐링을 실시하여, 전자 강판을 얻었다. 상기의 슐츠법에 의한 측정을 행한 바, 하기 표 6에 나타낸 바와 같이, 집적도 I_Cube는 1.5 이상 3.7 이하이고, 집적도 I_Goss는 5.5 이상 16.4 이하였다. 상기의 종단면 조직 사진을 사용한 방법에 의한 측정을 행한 바, 표 6에 나타낸 바와 같이, 평균 결정 입경은 32㎛ 이상 192㎛ 이하였다.

그리고, 제1 시험과 마찬가지로 하여 자속 밀도 B50L 및 자속 밀도 B50C를 측정하였다. 이 결과를 표 6에 나타낸다. 표 5 또는 표 6 중의 밑줄은 그 수치가 본 발명의 범위 또는 바람직한 범위로부터 벗어나 있는 것을 나타낸다.

시료 No.51 내지 No.53에서는 바람직한 조건으로 열연판 어닐링, 제1 냉간 압연 및 제2 냉간 압연을 행하였으므로, 원하는 집합 조직이 얻어져, 식 7 및 식 8의 관계를 만족시키는 자기 특성이 얻어졌다. 한편, 시료 No.54 내지 No.57에서는 열연판 어닐링, 제1 냉간 압연 또는 제2 냉간 압연의 조건이 바람직한 범위로부터 벗어나 있었으므로, 원하는 집합 조직이 얻어지지 않아, 자기 특성이 식 7 또는 식 8의 관계를 만족시키지 않았다.

(제5 시험)

제5 시험에서는 시료 No.3, 시료 No.7, 시료 No.8의 전자 강판을 철심 재료로 하여, 4극 6스로틀의 매립 구조 영구 자석(interior permanent magnet: IPM) 분할 철심 모터를 제작하여, 부하 토크가 1Nm, 2Nm, 3Nm 하에서의 토크 상수를 측정하였다. IMP 분할 철심 모터에 있어서는, 전자 강판의 L방향이 모터 철심의 티스부와 평행이 되고, C방향이 백 요크부와 평행이 되록 하였다. 토크 상수란, 소정의 토크를, 그 토크를 내기 위해 필요한 전류값으로 규격화한 값이다. 바꾸어 말하면, 토크 상수는 전류 1A당의 토크에 상당하고, 높을수록 바람직하다. 이 결과를 표 7에 나타낸다. 표 7 중의 밑줄은 그 수치가 본 발명의 범위로부터 벗어나 있는 것을 나타낸다.

표 7에 나타낸 바와 같이, 시료 No.3을 철심 재료로 한 분할 철심 모터의 토크 상수는 모든 부하 토크를 기초로, 시료 No.7, 시료 No.8을 철심 재료로 한 분할 철심 모터의 토크 상수보다도 우수했다. 한편, 시료 No.7 또는 시료 No.8을 철심 재료로 한 분할 철심 모터의 토크 상수는 특히 부하 토크가 낮은 조건에서 낮았다.

본 발명은, 예를 들어 전자 강판의 제조 산업 및 모터 등의 전자 강판의 이용 산업에 있어서 이용할 수 있다.

Claims

질량％로,
C:0.010％ 이하,
Si:1.30％ 내지 3.50％,
Al:0.0000％ 내지 1.6000％,
Mn:0.01％ 내지 3.00％,
S:0.0100％ 이하,
N:0.010％ 이하,
P:0.000％ 내지 0.150％,
Sn:0.000％ 내지 0.150％,
Sb:0.000％ 내지 0.150％,
Cr:0.000％ 내지 1.000％,
Cu:0.000％ 내지 1.000％,
Ni:0.000％ 내지 1.000％,
Ti:0.010％ 이하,
V:0.010％ 이하,
Nb:0.010％ 이하, 또한
잔부:Fe 및 불순물
로 나타내어지는 화학 조성을 갖고,
결정 입경이 20㎛ 내지 300㎛이고,
(001)[100] 방위의 집적도를 I_Cube, (011)[100] 방위의 집적도를 I_Goss로 나타냈을 때, 식 1, 식 2 및 식 3의 관계를 만족시키는 집합 조직을 갖는 것을 특징으로 하는, 전자 강판.
<식 1>

<식 2>

<식 3>
제1항에 있어서, 상기 집합 조직은 식 4, 식 5 및 식 6을 만족시키는 것을 특징으로 하는, 전자 강판.
<식 4>

<식 5>

<식 6>
제1항 또는 제2항에 있어서, 포화 자속 밀도를 Bs, 5000A/m의 자화력으로 자화했을 때의 압연 방향의 자속 밀도를 B50L, 5000A/m의 자화력으로 자화했을 때의 압연 방향 및 판 두께 방향에 직교하는 방향(판 폭 방향)의 자속 밀도를 B50C로 나타냈을 때, 식 7 및 식 8의 관계를 만족시키는 자기 특성을 갖는 것을 특징으로 하는, 전자 강판.
<식 7>

<식 8>
제3항에 있어서, 상기 자기 특성은 식 9의 관계를 만족시키는 자기 특성을 갖는 것을 특징으로 하는, 전자 강판.
<식 9>
제3항에 있어서, 상기 자기 특성은 식 10의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는, 전자 강판.
<식 10>
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화학 조성에 있어서,
P:0.001％ 내지 0.150％,
Sn:0.001％ 내지 0.150％,
Sb:0.001％ 내지 0.150％,
중 1종 이상이 만족되는 것을 특징으로 하는, 전자 강판.
제6항에 있어서, 상기 화학 조성에 있어서,
Cr:0.005％ 내지 1.000％,
Cu:0.005％ 내지 1.000％,
Ni:0.005％ 내지 1.000％,
중 1종 이상이 만족되는 것을 특징으로 하는, 전자 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 두께가 0.10㎜ 이상 0.50㎜ 이하인 것을 특징으로 하는, 전자 강판.