KR102140646B1 - 방향성 전자 강판의 제조 방법 및 제조 설비 열 - Google Patents

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Abstract

전자빔 조사에 의한 자구 세분화재 상호간에서의 철손 편차를 저감하고, 양호한 철손을 안정적으로 얻는다. 최종 마무리 소둔 완료의 방향성 전자 강판의 표면에, 감압 에리어에 있어서 전자빔을 조사하여 자구 세분화 처리를 실행할 때에, 코일형상으로 감긴 상기 방향성 전자 강판을 건네준 후 50℃이상으로 가열하고, 다음에 상기 감압 에리어에 진입시의 방향성 전자 강판의 온도를 50℃미만으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법.

Description

방향성 전자 강판의 제조 방법 및 제조 설비 열{METHOD OF PRODUCING GRAIN-ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET AND PRODUCTION LINE THEREFOR}
본 발명은 변압기 등의 철심 재료에 바람직한 방향성 전자 강판의 제조 방법 및 이 제조 방법에 직접 이용하는 제조 설비 열에 관한 것이다.
방향성 전자 강판은 주로 트랜스의 철심으로서 이용되며, 그 자화 특성이 우수한 것, 특히 철손이 낮은 것이 요구되고 있다. 그를 위해서는 강판 중의 2차 재결정립을 (110)[001] 방위(고스(Goss) 방위)로 고도로 정렬하는 것이나 제품 중의 불순물을 저감하는 것이 중요하다. 또한, 결정 방위 제어나 불순물 저감에는 한계가 있기 때문에, 강판의 표면에 대해 전자빔에 의해서 열 왜곡을 도입하고, 자구의 폭을 세분화하여 철손을 저감하는 기술이 특허문헌 1 및 2 등에 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 제2012-52230호 특허문헌 2: 일본국 특허공개공보 제2012-177149호
이들 기술을 적용하는 것에 의해서, 철손의 대폭적인 저감이 실현되지만, 동일한 자속밀도 레벨에 있는 강대의 철손을 비교하면, 강대 상호에서의 편차가 커, 이러한 철손 특성의 편차를 저감하는 것이 과제로서 남아 있다.
본 발명은 상기의 현상을 감안하여 개발된 것으로서, 전자빔 조사에 의한 자구 세분화재 상호간에서의 철손 편차를 저감하고, 양호한 철손을 안정적으로 얻는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
우선, 전자빔의 조사에 의해서 자구를 세분화한 방향성 전자 강판에 있어서, 철손이 불균일한 원인 및 그 개선책을 특정하기 위해 실시한 실험에 대해, 이하에 설명한다.
<실험 1>
최종 마무리 소둔을 실시한 0.30㎜ 두께의 방향성 전자 강대(이하, 강대라고도 함)에, 가속 전압 120kV, 전류 20mA, 주사 속도 150m/s, 조사점 간격 0.32㎜ 및 압연 방향의 간격 5㎜의 조건으로 전자빔의 조사를 실행하였다. 이 전자빔 조사는 최종 마무리 소둔 후의 코일로부터 빼낸 강대를 진공조내에 도입하고, 해당 진공조내에서 실행하였다. 이 때, 강대의 통판 속도를 20∼200m/min의 범위에서 변경하고, 상기 진공조내의 압력(이하. 진공도라 함)과 철손에 미치는 통판 속도의 관계를 조사하였다. 또한, 철손값은 자속밀도 레벨에 따라 변동하기 때문에, 동일한 자속밀도 레벨(B8=1.93T)의 샘플을 평가하였다.
도 1에, 통판 속도와 진공도의 관계를 나타낸다. 금회, 동일한 통판 속도로 복수의 강대를 통판하고, 그 때의 진공도의 편차에 대해서도 평가하였다. 또한, 도 1에 있어서 진공도의 플롯에 기재된 에러 바는 표준 편차를 나타내고 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 통판 속도가 100m/min이하에서는 진공도에 큰 변화는 없지만, 통판 속도가 100m/min을 넘으면, 진공도(압력)가 증가하여 진공성이 저하하는 경향을 나타내었다. 이것은 강대로부터의 반입 수분량이 많고, 통판 속도가 빨라지면 기존의 진공 펌프의 능력에서는 배기가 따라잡지 못하기 때문으로 생각된다. 또, 동일한 통판 속도에 있어서도 진공도에 편차가 존재하고 있으며, 이 원인은 강대에 부착되어 있는 수분량이 강대의 각각에서 다른 것에 기인하고 있다고 생각된다. 이 부착 수분량이 변동하는 이유로서는 최종 마무리 소둔 후 전자빔 조사까지의 강대 체류 기간이나 체류 시기(습도가 높은 계절인지 낮은 계절인지 등) 등을 들 수 있다. 또한, 진공도의 편차는 통판 속도가 빨라질수록 커지는 경향이 보였다.
다음에, 도 2에, 철손 및 통판 속도의 관계를 나타낸다. 또한, 도 2에 있어서, 철손의 플롯에 기재된 에러 바는 표준 편차를 나타내고 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 통판 속도 100m/min이하에서는 철손에 큰 변화는 없지만, 100m/min을 넘으면 철손은 증가하는 경향을 나타내었다. 그리고, 철손의 편차는 통판 속도가 빨라질수록 커지는 경향이 보였다. 또, 동일한 통판 속도에 있어서도, 철손에 ±0.02W/kg이상의 편차가 존재하고 있는 것을 알 수 있었다. 이들 철손과 통판 속도의 관계는 진공도와 통판 속도의 관계와 일치하고 있었다.
그래서, 철손 특성을 높은 레벨에서 안정시키기 위해서는 진공도의 제어가 중요하다고 생각하고, 다음에 진공도를 안정화시키기 위한 방법에 대해 검토를 실행하였다. 우선, 압력으로 나타나는 진공도의 값이 증가하고(압력 상승), 진공성이 저하하면 철손 특성이 열화하거나, 그 편차가 증대하는 것의 원인으로서는 전자빔 조사 분위기 중의 불순물 농도가 높아지는 것을 들 수 있다. 즉, 이 불순물 농도가 높아지면, 조사된 전자빔이 불순물과 간섭하는 기회가 증가하고, 강판에 도달하는 전자빔의 양이 불안정하게 된다고 고려된다. 따라서, 진공도의 안정화에는 통판 속도를 일정하게 하는 것이 유효하지만, 연속 통판을 안정하게 실현하기 위해서는 통판 속도를 가감하는 제어를 실행하는 것은 불가피하며, 통판 속도의 변동에 의한 진공도 변화는 철손 편차를 억제하기 위해서는 무시할 수 없는 인자로 된다. 환언하면, 철손의 편차를 억제하기 위해서는 진공도의 변동을 억제하는 것이 유효하게 된다.
<실험 2>
진공도를 안정화시키기 위해서는, 진공 펌프의 배기능을 증대시키는 것이 효과적이다. 그러나, 진공 펌프의 배기능 증대는 대폭적인 코스트 증가를 필요로 한다. 상기와 같이, 진공도의 편차의 원인은 강판에 부착된 반입 수분의 변화라고 생각되기 때문에, 이 반입 수분량의 저감책을 검토하였다. 구체적으로는 코일형상으로 감긴 강대를 빼낸 후, 전자빔 조사를 위한 감압 에리어(진공조)에 도달할 때까지의 동안에 40∼200℃의 강판 가열을 실행하였다. 도 3의 (a) 및 (b)에 다른 통판 속도에 있어서의 가열 온도와 진공도의 관계를 나타낸다. 또한, 강판 가열 이외의 실험 조건에 대해서는 상기의 실험 1과 동일하다. 도 3으로부터, 통판 속도에 관계없이 강판 가열 온도를 50℃이상으로 하는 것에 의해, 진공도의 절대값 및 편차가 대폭 감소하고 있는 것을 알 수 있다.
<실험 3>
다음에, 진공도의 편차 저감에 강판 가열이 미치는 영향에 대해 평가하였다. 여기서는 코일형상으로 감긴 강대를 빼낸 후, 전자빔 조사를 위한 감압 에리어(진공조)에 도달할 때까지의 동안에 200℃의 강판 가열을 실행하고, 통판 속도를 20∼150m/min의 범위에서 변화시켰다. 그 이외의 실험 조건은 실험 1과 동일하다. 도 4에, 진공도와 통판 속도의 관계를 나타낸다. 어느 통판 속도에 있어서도 양호한 진공도가 유지되고, 동일한 속도역에 있어서의 진공도 편차도 강판 가열을 실행하지 않은 것(도 1)보다 저감되고 있었다.
또한, 철손 특성과 통판 속도의 관계에 대해 조사한 결과를 도 5에 나타낸다. 진공도에 관해서는 어느 통판 속도역에 있어서도 절대값 및 편차가 모두 양호함에도 불구하고, 통판 속도가 빠른 경우, 철손값의 편차는 작은 것의 철손 절대값이 열화되는 경향이 보였다.
통판 속도가 빠른 경우에는 강대의 가열 후부터 전자빔 조사까지의 시간이 짧아지기 때문에, 전자빔 조사시의 강판 온도는 통판 속도가 늦은 경우보다 높아지기 때문에, 이 철손 절대값의 열화는 빔 조사시의 강판 온도의 변화에 기인하는 것으로 생각된다.
그래서, 철손 열화와 전자빔 조사시의 강판 온도의 관계를 추가 조사하였다. 감압하에서는 열 전달(방열)하기 어렵기 때문에, 감압 에리어에 진입하기 직전의 온도를 전자빔 조사시의 온도로 간주하고 조사를 실행하였다.
도 6에, 감압 에리어(진공조) 진입 직전의 강판 온도와 철손의 관계를 나타낸다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 감압 에리어 진입 직전의 강판 온도가 50℃이상이 되면, 철손이 열화되는 경향에 있는 것을 알 수 있다. 즉, 전자빔에 의한 자구 세분화는 강판에 열 왜곡을 도입하는 것에 의해서 달성된다. 그 때, 강판 전체의 온도가 높은 경우, 전자빔에 의한 국소 가열에 의해서 발생하는 온도 분포 차가 작아진다. 그 결과, 강판에 도입되는 열 왜곡의 양이 작아지고, 철손이 열화되는 것은 아닌지 고려된다.
이상의 실험 결과에 의해, 전자빔 조사재의 철손 특성을 고레벨에서 안정시키기 위해서는 이하의 조건하에서의 전자빔 조사를 실행하는 것이 중요하다는 지견을 얻는데 도달하였다.
·코일형상으로 감긴 강대를 빼낸 후, 해당 강대를 50℃이상으로 가열하고, 전자빔을 조사하는 감압 에리어에 도달할 때까지 강판에 부착되어 있는 수분을 극력 제거하고, 진공 에리어에의 반입 수분량을 억제하고, 진공도를 고레벨에서 안정시키는 것.
·양호한 철손 특성을 유지하기 위해, 감압 에리어 진입시의 강판 온도를 50℃미만으로 하여, 열 왜곡 도입시의 강판 내부의 온도 분포 차를 충분히 확보하여 전자빔 조사에 의해서 도입하는 열 왜곡량을 충분히 확보하는 것.
본 발명은 상기한 지견에 의거하여 이루어진 것이며, 그 요지는 다음과 같다.
1. 최종 마무리 소둔 완료의 방향성 전자 강판의 표면에, 감압 에리어에 있어서 전자빔을 조사하여 자구 세분화 처리를 실행할 때에, 코일형상으로 감긴 상기 방향성 전자 강판을 빼낸 후 50℃이상으로 가열하고, 다음에 상기 감압 에리어에 진입시의 방향성 전자 강판의 온도를 50℃미만으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법.
2. 상기 최종 마무리 소둔 완료의 방향성 전자 강판에 장력 코팅을 실시한 후, 상기 자구 세분화 처리를 실행하는 상기 1에 기재된 방향성 전자 강판의 제조 방법.
3. 방향성 전자 강판이 내부에 통과되는 진공조와, 상기 진공조내를 통과하는 방향성 전자 강판을 향해 설치되는 전자총과, 상기 진공조에 있어서의 상기 방향성 전자 강판의 입측 및 출측에 각각 배치되는 차압실과, 상기 진공조의 입측에 배치되는 차압실에 있어서의 상기 방향성 전자 강판의 입측에 배치되는 가열 장치를 갖는 방향성 전자 강판의 제조 설비 열.
본 발명에 따르면, 전자빔 조사에 의한 자구 세분화재 상호간에서의 철손 편차를 저감하고, 양호한 철손을 안정적으로 얻을 수 있다.
도 1은 통판 속도와 진공도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는 통판 속도와 철손의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 가열 온도와 진공도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 통판 속도와 진공도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 통판 속도와 철손의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 감압 에리어 진입 직전의 강판 온도와 철손의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 제조 설비 열을 나타내는 도면이다.
다음에, 본 발명에 따르는 방향성 전자 강판의 제조 조건에 관해 구체적으로 설명한다.
본 발명에 있어서, 방향성 전자 강판용 슬래브의 성분 조성은 2차 재결정이 발생하는 성분 조성이면 특히 한정되지 않는다.
또, 인히비터를 이용하는 경우, 예를 들면 AlN계 인히비터를 이용하는 경우이면 Al 및 N을, 또 MnS·MnSe계 인히비터를 이용하는 경우이면 Mn과 Se 및/또는 S를 적당량 함유시키면 좋다. 물론, 양 인히비터를 병용해도 좋다. 이 경우에 있어서의 Al, N, S 및 Se의 바람직한 함유량은 각각, Al:0.01∼0.065질량%, N:0.005∼0.012질량%, S:0.005∼0.03질량%, Se:0.005∼0.03질량%이다. 또한, 마무리 소둔에 있어서 Al, N, S 및 Se는 순화되고, 각각 불가피한 불순물 정도의 함유량으로 저감된다.
또한, 본 발명은 Al, N, S, Se의 함유량을 제한한, 인히비터를 사용하지 않는 방향성 전자 강판에도 적용할 수 있다. 이 경우에는 Al, N, S 및 Se량은 각각, Al:100질량ppm미만, N:50질량ppm미만, S:50질량ppm미만, Se:50질량ppm미만으로 억제하는 것이 바람직하다.
여기서, 본 발명의 방향성 전자 강판용 슬래브의 기본 성분 및 임의 첨가 성분의 바람직한 범위는 다음과 같다.
C:0.08질량%이하
C는 열연판 조직의 개선을 위해 첨가를 하지만, 0.08질량%를 넘으면 자기 시효가 일어나지 않는 50질량ppm이하까지 제조 공정 중에 C를 저감하는 것이 곤란하게 되기 때문에, 0.08질량%이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 하한에 관해서는 Ｃ를 포함하지 않는 소재라도 2차 재결정이 가능하므로 특히 마련할 필요는 없지만, 열연판 조직의 개선을 위해 첨가를 하는 경우에는 0.01질량％이상인 것이 바람직하다. 또한, C는 탈탄 소둔에 의해 저감되며, 제품판에 있어서는 불가피한 불순물 정도의 함유량으로 된다.
Si：2.00∼8.00질량%
Si는 강의 전기 저항을 높이고, 철손을 개선하는데 유효한 원소이며, 그를 위해서는 함유량을 2.00질량%이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 8.00질량%를 넘으면 가공성이 현저히 저하하며, 또 자속밀도도 저하한다. 따라서, Si량은 2.00∼8.00질량%의 범위로 하는 것이 바람직하다.
Mn：0.005∼1.000질량%
Mn은 열간 가공성을 양호하게 함에 있어서 필요한 원소이며, 그를 위해서는 함유량을 0.005질량%이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 1.000질량%를 넘으면 제품판의 자속밀도가 저하한다. 따라서, Mn량은 0.005∼1.0질량%의 범위로 하는 것이 바람직하다.
상기의 기본 성분 이외에, 자기 특성 개선 성분으로서, 다음에 기술하는 원소를 적절히 함유시킬 수 있다.
Ni：0.03∼1.50질량%, Sn:0.01∼1.50질량%, Sb:0.005∼1.50질량%, Cu:0.03∼3.0질량%, P:0.03∼0.50질량%, Mo:0.005∼0.10질량% 및 Cr:0.03∼1.50질량% 중에서 선택한 적어도 1종
Ni는 열연판 조직을 개선하여 자기 특성을 향상시키기 위해 유용한 원소이며, 0.03질량%이상에서 함유하는 것이 바람직하다. 한편, 1.50질량%를 넘으면 2차 재결정이 불안정하게 되고 자기 특성이 열화한다. 그 때문에, Ni량은 0.03∼1.50질량%의 범위로 하는 것이 바람직하다.
또, Sn, Sb, Cu, P, Cr 및 Mo는 각각 자기 특성의 향상에 유용한 원소이며, 모두 상기한 각 성분의 하한 이상의 양을 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 상기한 각 성분의 상한량을 넘으면, 2차 재결정립의 발달이 저해되기 때문에, 각각 상기의 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 성분 이외의 잔부는 제조 공정에 있어서 혼입하는 불가피한 불순물 및 Fe이다.
다음에, 상기한 성분 조성을 갖는 슬래브는 상법에 따라 가열하여 열간 압연에 제공한다. 그 때, 주조 후, 가열하지 않고 즉시 열간 압연해도 좋다. 얇은 주편의 경우에는 열간 압연해도 좋고, 열간 압연을 생략하고 그대로 이후의 공정으로 진행해도 좋다. 열간 압연을 실시하는 경우에는 거친 압연 최종 패스의 압연 온도를 900℃이상, 마무리 압연 최종 패스의 압연 온도를 700℃이상에서 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 필요에 따라 열연판 소둔을 실시한다. 이 때, 고스 조직을 제품판에 있어서 고도로 발달시키기 위해서는 열연판 소둔 온도로서 800∼1100℃의 범위가 바람직하다. 즉, 열연판 소둔 온도가 800℃미만이면, 열간 압연에서의 밴드 조직이 잔류하고, 정립한 1차 재결정 조직을 실현하는 것이 곤란하게 되며, 2차 재결정의 발달이 저해될 우려가 있다. 한편, 열연판 소둔 온도가 1100℃를 넘으면, 열연판 소둔 후의 입경이 너무 조대화되기 때문에, 정립한 1차 재결정 조직의 실현이 극히 곤란하게 될 우려가 있다.
열연판 소둔 후는 1회 또는 중간 소둔을 사이에 두는 2회 이상의 냉간 압연을 실시한 후, 1차 재결정 소둔(탈탄 소둔)을 실행하고, 소둔 분리제를 도포한다. 소둔 분리제를 도포한 후에, 2차 재결정 및 포스테라이트(고토감람석) 피막의 형성을 목적으로 해서 최종 마무리 소둔을 실시한다. 여기서, 중간 소둔 온도는 소둔 온도를 800∼1150℃로 하는 것이 바람직하고, 소둔 시간을 10∼100초 정도로 하는 것이 바람직하다. 1차 재결정 소둔은 소둔 온도를 750∼900℃로 하고, 분위기 산화성 PH2O/PH2를 0.25∼0.60으로 하고, 소둔 시간을 50∼300초 정도로 하는 것이 바람직하다. 소둔 분리제는 주성분을 MgO로 하고, 도포량을 8∼15g/㎡로 하는 것이 바람직하다. 최종 마무리 소둔은 소둔 시간을 1100℃이상으로 하고, 소둔 시간은 30분 이상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 최종 마무리 소둔 후에는 평탄화 소둔을 실행하여 형상을 교정하는 것이 바람직하다. 평탄화 소둔은 소둔 온도를 750∼950℃로 하고, 소둔 시간을 10∼200초 정도로 하는 것이 바람직하다. 또한, 평탄화 소둔 전 또는 후에, 강판 표면에 절연 코팅을 실시하는 것이 바람직하다. 이 절연 코팅은 철손 저감을 위해 강판에 장력을 부여할 수 있는 코팅(이하, 장력 코팅이라고 함)을 의미한다. 이 장력 코팅으로서는 실리카를 함유하는 무기계 코팅이나 물리 증착법, 화학 증착법 등에 의한 세라믹 코팅 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서 가장 중요한 것은 최종 마무리 소둔 후에, 필요에 따라 절연 코팅이 실시된, 코일형상으로 감긴 방향성 전자 강판을 빼낸 후, 또는 빼낸 강판의 표면에 절연 코팅을 실시한 후, 50℃이상으로 강판을 가열하고, 전자빔 조사를 위한 감압 에리어에 도달할 때까지 강판에 부착되어 있는 진공도 변동의 요인으로 되어 있는 수분을 제거하는 것에 있다. 이 가열 온도가 50℃보다 낮으면, 부착 수분을 효율적으로 제거하는 것이 곤란하게 되고, 강판 가열에 의한 진공도의 안정화를 실현할 수 없다. 또, 강판을 50℃이상으로 유지하는 시간은 부착 수분의 효율적 제거의 관점에서 1.0sec이상으로 하는 것이 바람직하다.
다음에, 감압 에리어에의 진입 직전의 강판 온도를 50℃미만으로 한다. 왜냐하면, 50℃이상의 경우에도 상기의 진공도 안정화 효과에 의해 철손의 편차는 억제되지만, 50℃이상에서 전자빔 조사를 실행하면 철손이 열화되기 때문이다. 이것은 전자빔 조사에 의해서 국소적인 강판 가열을 실행하여 온도 분포 차를 발생시키고 열 왜곡을 강판에 도입하고 있지만, 강판 전체의 온도가 50℃이상에서는 온도 분포 차가 작아지기 때문에, 도입되는 왜곡량이 저감되기 때문이다.
상기한 최종 마무리 소둔 후의 강판 가열로부터 전자빔 조사에 이르는 처리에는 예를 들면 도 7에 나타내는 설비 열을 이용할 수 있다. 즉, 도 7에 나타내는 설비 열에는 진공조(1)의 강대 S의 입측 및 출측에 각각 차압실(2a 및 2b)을 배치한, 상기한 감압 에리어를 마련하고 있다. 진공조(1)는 해당 진공조(1)내를 통과하는 강대 S를 향해 전자빔을 조사하기 위한 전자총(3)을 구비한다. 최종 마무리 소둔 후의 강대 S를 페이오프 릴(4)로부터 빼내고 감압 에리어의 출측에 배치한 텐션 릴(5)에 권취하는 것에 의해서, 강대 S를 진공조(1)내에서 통판시키고 있다. 이 페이오프 릴(4)과 차압실(2a)의 사이에 가열 장치(6)를 설치하고, 해당 가열 장치(6)에 의해서 강대 S를 50℃이상으로 가열한다. 가열 후의 강대 S는 차압실(2a)에 이르는 과정에서, 강판에 부착되어 있는 진공도 변동의 요인으로 되어 있는 수분이 제거된다.
여기서, 강대 S가 차압실(2a)에 도입될 때에는 가열 후의 강대 S가 차압실(2a)에 이르는 과정에 있어서, 차압실(2a)과 가열 장치(6)의 거리나 강대 S의 통판 속도를 조절하여, 상기한 바와 같이 50℃미만으로 할 필요가 있다. 또, 강판에 가스를 내뿜어 적극적으로 냉각하는 수단도 유효하다. 이 경우에, 공기를 내뿜어도 좋지만, 강판 온도가 높은 경우에는 표면 산화가 생길 우려가 있기 때문에, 더욱 바람직하게는 Ar이나 N2 등의 불활성 가스를 이용한다.
상기 가열 장치(6)의 가열 수단은 특히 한정되는 것은 아니며, 유도 가열 방식, 통전 가열 방식, 저항 가열 방식 또는 적외선 가열 방식 등, 종래 공지의 방법을 채용할 수 있다. 또, 가열 분위기에 대해서도 특히 한정되는 것은 아니며, 대기중 분위기에서 실시해도 문제는 없다.
또한, 강판 가열 온도 상한에 관해서는 특히 한정되지 않지만, 200℃이상으로 한 경우, 철손 열화를 방지하기 위해 감압 에리어 진입 시점에서의 강판 온도를 50℃미만으로 하기 위해서는 통판 속도나 가열 장소가 대폭 제한되기 때문에, 200℃ 정도로 하는 것이 바람직하다.
강판 가열 수단에 관해서는 특히 한정되는 것은 아니며, 유도 가열 방식·통전 가열 방식·저항 가열 방식·적외선 가열 방식 등 종래 공지의 방법을 채용할 수 있다. 또, 가열 분위기에 대해서도 특히 한정되는 것은 아니며, 대기중 분위기에서 실시해도 문제는 없다.
본 발명에 있어서, 상술한 강판 가열 공정 후에 전자빔에 의한 자구 세분화 처리를 실시한다. 이 때의 전자빔 조사 조건은 종래 공지의 조사 조건을 적용하면 좋다. 예를 들면, 가속 전압 10∼200kV, 빔 전류 0.1∼100mA, 빔 주사 속도 1∼200m/s, 압연 직각 방향의 조사점 간격 0.01∼1.0㎜, 압연 방향의 조사선 간격 1∼20㎜ 등이다.
실시예
C:0.07질량%, Si:3.45질량%, Mn:0.050질량%, Ni:0.10질량%, Al:240질량ppm, N:110질량ppm, Se:150질량ppm 및 S:12질량ppm을 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물의 조성이 되는 강 슬래브를 연속 주조에서 제조하고, 1410℃로 가열 후, 열간 압연에 의해 판 두께:2.5㎜의 열연판으로 한 후, 1000℃에서 30초의 열연판 소둔을 실시하였다. 다음에, 냉간 압연에 의해 중간 판 두께:2.0㎜로 하고, 산화도 PH2O/PH2=0.39, 온도:1060℃, 시간:100초의 조건에서 중간 소둔을 실시하였다. 그 후, 염산 산세에 의해 강판 표면의 서브 스케일을 제거한 후, 재차, 냉간 압연을 실시하여, 판 두께:0.215㎜의 냉연판으로 하였다. 다음에, 산화도 PH2O/PH2=0.47, 균열 온도 840℃에서 200초 유지하는 탈탄 소둔을 실시한 후, MgO를 주성분으로 하는 소둔 분리제를 도포하고, 2차 재결정, 포스테라이트 피막 형성 및 순화를 목적으로 한 최종 마무리 소둔을 1220℃, 100h의 조건에서 실시하였다. 그리고, 60%의 콜로이달 실리카와 인산 알루미늄으로 이루어지는 절연 코트를 도포, 850℃에서 소부하였다. 이 코팅 도포 처리는 평탄화 소둔도 겸하고 있다. 그 후, 다른 통판 타이밍에서 복수의 코일을 3종의 조사 조건에서 전자빔 조사 공정을 통판하였다. 전자빔 조사 공정의 통판 조건은 표 1에 기재된 바와 같으며, 감압 에리어에 도달하기 전에 각종 조건으로 강판 가열을 실행하였다. 진공도의 평균값·편차(표준 편차) 및 철손의 평균값·편차(표준 편차), 자속밀도의 평가 결과에 대해서도 표 1에 나타낸다.
조사 조건을 동일하게 하는 No.1∼7에 있어서, 본 발명에 따라 제조된 No.3, 4 및 5는 진공도의 편차가 적고 고진공의 조건하에 제조되었기 때문에, 철손 편차가 저감되고, 또한 철손의 평균값 레벨도 본 발명 범위외의 No.1 및 2에 대해 양호한 결과가 얻어지고 있다. 또한, 본 발명 범위외의 No.6 및 7은 진공도의 편차가 적고 고진공이기 때문에, 철손의 편차는 적지만, 감압 에리어 직전의 강판 온도가 높기 때문에, 전자빔 조사시의 강판 온도도 높아지고, 철손의 평균값 레벨이 열화되고 있다.
다음에, 조사 조건을 동일하게 하는 No.8∼13에 있어서, 본 발명에 따라 제조된 No.10, 11 및 12는 진공도의 편차가 적고 고진공의 조건하에 제조되었기 때문에, 철손 편차가 저감되고, 또한 철손의 평균값 레벨도 본 발명 범위외의 No.8, 9 및 13에 대해 양호한 결과가 얻어지고 있다.
또한, 조사 조건을 동일하게 하는 No.14∼19에서는 본 발명에 따라 제조된 No.16은 진공도의 편차가 적고 고진공의 조건하에 제조되었기 때문에, 철손 편차가 저감되고, 또한 철손의 평균값 레벨도 본 발명 범위외의 No.14 및 15에 대해 양호한 결과가 얻어지고 있다. 또한, 본 발명 범위외의 No.17, 18 및 19는 진공도의 편차가 적고 고진공이기 때문에, 철손의 편차는 적지만, 감압 에리어 직전의 강판 온도가 높기 때문에, 전자빔 조사시의 강판 온도도 높아지고, 철손의 평균값 레벨이 열화되고 있다.
[표 1]
Figure 112018088936298-pct00001
1; 진공조 2a, 2b; 차압실
3; 전자총 4; 페이오프 릴
5; 텐션 릴 6; 가열 장치

Claims (3)

  1. 최종 마무리 소둔 완료의 방향성 전자 강판의 표면에, 감압 에리어에 있어서 전자빔을 조사하여 자구 세분화 처리를 실행할 때에, 코일형상으로 감긴 상기 방향성 전자 강판을 빼낸 후 50℃이상으로 가열하고, 다음에 상기 감압 에리어에 진입시의 방향성 전자 강판의 온도를 50℃미만으로 하는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 최종 마무리 소둔 완료의 방향성 전자 강판에 장력 코팅을 실시한 후, 상기 자구 세분화 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법.
  3. 방향성 전자 강판이 내부에 통과되는 진공조와, 상기 진공조내를 통과하는 방향성 전자 강판을 향해 설치되는 전자총과, 상기 진공조에 있어서의 상기 방향성 전자 강판의 입측 및 출측에 각각 배치되는 차압실과, 상기 진공조의 입측에 배치되는 차압실에 있어서의 상기 방향성 전자 강판의 입측에 배치되는 가열 장치와, 상기 가열 장치와 상기 차압실과의 사이에 상기 방향성 전자 강판에 가스를 내뿜어 냉각하는 냉각수단을 갖는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 설비 열.
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