KR102254943B1

KR102254943B1 - 전자 강판 제조용의 열연 강판 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR102254943B1
Application number: KR1020197013818A
Authority: KR
Inventors: 유이코 에하시; 마사노리 다케나카; 타케시 이마무라; 미노루 다카시마
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2016-10-18
Filing date: 2017-10-18
Publication date: 2021-05-21
Also published as: EP3530770B1; EP3530770A1; US20190247902A1; BR112019007801B1; BR112019007801A2; WO2018074531A1; JP2018066036A; KR20190071745A; CN109844156A; JP6572864B2; CN109844156B; US11577291B2; EP3530770A4; RU2706268C1

Abstract

표면에 스케일층을 갖는 전자 강판 제조용의 열연 강판에 있어서, 당해 강판 표면의 JIS Z 8781-4:2013으로 규정되는 명도 L^*를 30≤L^*≤50, 또한 색도 a^*, b^*를 각각 －1≤a^*≤2, －5≤b^*≤3으로 하고, 또한 코일 길이 방향의 일단부를 기준으로 하여, 중앙부 및 반대측 단부에 있어서의 JIS Z 8781-4:2013으로 규정되는 색차 ΔE_ab ^*를 ΔE_ab ^*≤8로 함으로써, 제품 코일 내에서의 특성의 불균일이 작은 방향성 전자 강판을 얻는다.

Description

전자 강판 제조용의 열연 강판 및 그의 제조 방법{HOT-ROLLED STEEL SHEET FOR ELECTRICAL STEEL SHEET PRODUCTION AND METHOD OF PRODUCING SAME}

본 발명은, 열연 코일 내에서의 표면 성상이 균일한 전자 강판 제조용의 열연 강판(이하, 열연판이라고도 함)에 관한 것이다.

방향성 전자 강판은, 변압기나 발전기의 철심 재료로서 이용되는 연자성 재료로, 철의 자화 용이축인 <001>방위가 강판의 압연 방향으로 고도로 정돈된 결정 조직을 갖는 것이다. 이러한 집합 조직은, 방향성 전자 강판의 제조 공정 중, 2차 재결정 어닐링 시에 소위 고스(Goss) 방위라고 칭해지는 {110}<001>방위의 결정립을 우선적으로 거대 성장시키는, 2차 재결정을 통하여 형성된다.

이러한 방향성 전자 강판에 대해서는, 인히비터(inhibitor)라고 불리우는 미세한 석출물을 이용하여 마무리 어닐링 중에 Goss 방위를 갖는 결정립을 2차 재결정시키는 기술이, 일반적인 기술로서 사용되고 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는 AlN, MnS를 사용하는 방법이, 또한 특허문헌 2에는 MnS, MnSe를 사용하는 방법이 각각 개시되고, 모두 공업적으로 실용화되어 있다. 이들 인히비터를 이용하는 방법은, 1300℃ 이상의 고온에서의 슬래브 가열을 필요로 하지만, 안정적으로 2차 재결정립을 발달시키는 데에는 매우 유용한 방법이었다. 또한, 이들 인히비터의 작용을 강화하기 위해, 특허문헌 3에는 Pb, Sb, Nb, Te를 이용하는 방법이, 특허문헌 4에는 Zr, Ti, B, Nb, Ta, V, Cr, Mo를 이용하는 방법이 각각 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 5에는, 슬래브 성분에 산 가용성 Al을 0.010∼0.060％ 함유시키면서 N의 함유량을 억제함으로써, 슬래브 가열을 저온으로 억제하고, 탈탄 어닐링 공정에서 적정한 질화 분위기하에서 질화를 행함으로써, 2차 재결정 시에 (Al,Si)N을 석출시켜 인히비터로서 이용하는 방법이 제안되어 있다. 이러한 도중 공정에서 질화 처리를 행하고, (Al,Si)N 혹은 AlN을 인히비터로서 이용하는 방법은 수많이 제안되어 있고, 최근에는 슬래브 가열 온도도 1300℃를 초과하는 제조 방법 등도 개시되어 있다.

한편, 인히비터 성분을 함유하지 않는 소재에 있어서, 고스 방위 결정립을 우위로 2차 재결정시키는 기술이 특허문헌 6 등에 개시되어 있다. 이 방법은, 인히비터의 강 중 미세 분산이 필요하지 않기 때문에, 그때까지 불가피였던 고온에서의 슬래브 가열을 필요로 하지 않는 것 등, 비용면에서도 메인터넌스면에서도 큰 장점을 갖는 방법이다. 단, 인히비터 성분을 갖지 않는 성분계에서는, 열연판 어닐링 시에 어닐링 온도의 제어가 매우 중요해진다. 인히비터 성분을 갖지 않기 때문에, 강판 조직의 온도 의존성이, 인히비터를 갖는 성분계에 비해 크기 때문이다.

그러나, 전자 강판 제조용 슬래브는 Si를 많이 포함하기 때문에, 열간 압연 중에 강판 표면에 Si 스케일이라고 불리우는 스케일이 국소적으로 생성되는 경우가 많다. 그 때문에, 열연판 어닐링에서는, 강판 표면의 Si 스케일에 의해 복사열 등에 의해 부여되는 열량이 변화하기 때문에, 열연판의 표면 성상이 변화하는 경우가 있다. 이와 같이, 열연판의 표면 성상이 변화하면, 코일 내에서 열연판 어닐링 온도의 불균일이 발생하고, 또한 피드백 제어에 의해 과가열 혹은 가열 부족이 조장되어 버린다는 문제가 있었다.

또한, 특허문헌 7에는, 고강도 열연 강판의 제조 방법이기는 하지만, Si: 0.40∼2.0질량％의 표면 성상이 우수한 열연 강판의 제조 기술이 제안되어 있다. 그러나, Si: 2.0질량％ 이상의 전자 강판의 열간 압연판의 제조에서는, 표면 성상을 균일화하는 것은 어려워, 여전히 문제를 남기고 있었다.

일본특허공고공보 소40-15644호 일본특허공고공보 소51-13469호 일본특허공고공보 소38-8214호 일본공개특허공보 소52-24116호 일본특허공보 제2782086호 일본공개특허공보 2000-129356호 일본특허공보 제2689810호

본 발명은, 상기의 문제를 유리하게 해결하는 것으로서, Si 스케일에 기인한 열연 코일 내에서의 표면 성상(색조)의 변화를 효과적으로 억제하여, 제품 코일 내에서의 특성의 불균일을 경감한 전자 강판 제조용의 열연 강판을, 그의 유리한 제조 방법과 함께 제안하는 것을 목적으로 한다.

이하, 본 발명을 상도하기에 이른 실험에 대해서 설명한다.

<실험>

질량％로, C: 0.05％, Si: 3.0％, Mn: 0.1％, 산 가용성 Al: 0.005％, N: 0.002％ 및 S: 0.005％를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강 슬래브를, 1270℃로 가열하고, 제1 단계의 열간 압연으로 80㎜ 두께로 하고, 이어서 제2 단계의 열간 압연으로 판두께 2.5㎜의 열연판으로 했다. 이때, 제1 단계의 열연 후에 고압수에 의한 디스케일링을 행하여, 그의 수압을 변화시킴으로써 스케일 두께를 변경했다.

이어서, 연속식의 어닐링로에서, 스케일 두께가 10∼70㎛인 강판에 대해서 1050℃, 100초의 조건으로 열연판 어닐링을 실시한 후, 1회의 냉간 압연에 의해 최종 판두께 0.23㎜의 냉연판으로 했다. 이어서, 55vol％H₂－45vol％N₂의 습윤 분위기하에서 860℃, 100초의 탈탄을 겸한 1차 재결정 어닐링을 실시했다. 그 후, MgO를 주체로 하는 어닐링 분리제를 강판 표면에 도포하고, 건조한 후, 수소 분위기하에서 1200℃, 5시간의 순화와 2차 재결정을 포함하는 마무리 어닐링을 실시했다.

이렇게 하여 얻어진 방향성 전자 강판에 대해서, 폭 100㎜의 시험편을 코일 길이 방향의 양단부와 중앙부로부터 각각 10매씩 채취하여, 각각 JIS C 2556에 기재된 방법으로 자속 밀도 B₈을 측정했다.

열간 압연 후의 스케일 두께를 가로축으로 하여 자속 밀도 B₈의 평균값의 추이에 대해서 조사한 결과를, 도 1에 나타낸다.

도 1에 나타낸 대로, 열연 후의 스케일 두께가 30∼50㎛인 범위에서 자속 밀도 B₈이 균일하고 양호하다는 것을 알 수 있었다.

또한, 표 1에, 열연 후의 표면 스케일에 대해서, JIS Z 8729로 규정되는 명도 L^*, 색도 a^*, b^*를 측정한 결과를 나타낸다.

표 1에 나타낸 대로, 자속 밀도의 불균일이 작은 범위에서는, 명도 L^*가 30≤L^*≤50이고, 또한 색도 a^*, b^*가 각각 －0.06≤a^*≤2, －5≤b^*≤3이고, 추가로 스케일 두께 40㎛를 기준으로 한 색차 ΔE_ab ^*는, ΔE_ab ^*≤8의 범위에 들어가 있고, 표면 스케일의 색이 자속 밀도 B₈의 불균일에 영향을 미치는 것이 판명되었다.

열연판의 표면 스케일의 색차를 작게 함으로써, 제품판에 있어서의 자속 밀도 B₈의 불균일이 작아지는 이유에 대해서는 반드시 분명하지는 않지만, 본 발명자들은 다음과 같이 생각하고 있다.

즉, 열연판의 표면 스케일의 색은, 열연판 어닐링에 있어서 강판이 얻는 복사열량에 영향을 준다. 그 때문에 동일한 조건의 연속로에서, 표면의 색이 상이한 강판을 어닐링한 경우, 얻어지는 열량이 국소적으로 상이하기 때문에, 균열 온도에 차가 발생하고, 이것이 제품판에 있어서의 자속 밀도 B₈의 불균일로 연결되어 있었다. 이 점, 금회와 같이 열간 압연 중에 스케일 두께를 제어하고, 열연판의 표면 스케일의 색을 균일하게 유지함으로써, 열연판 어닐링에 있어서 정밀한 온도 제어가 가능해지고, 이에 따라 제품판에 있어서의 자속 밀도 B₈의 불균일이 작아진 것이라고 생각되었다.

본 발명은, 상기의 인식에 기초하여, 추가로 검토를 거듭한 끝에 완성된 것이다.

즉, 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.

1. 표면에 스케일층을 갖는 열연 강판으로서, 당해 강판 표면의 JIS Z 8781-4:2013으로 규정되는 명도 L^*가 30≤L^*≤50이고, 또한 색도 a^*, b^*가 각각 －0.06≤a^*≤2, －5≤b^*≤3의 범위를 만족하고,

또한, 열연 코일의 길이 방향의 일단부를 기준으로 하여, 당해 코일의 중앙부 및 반대측 단부에 있어서의 JIS Z 8781-4:2013으로 규정되는 색차 ΔE_ab ^*가 ΔE_ab ^*≤8을 각각 만족하는 전자 강판 제조용의 열연 강판.

2. 상기 열연 강판의 성분 조성이, 질량％로, C: 0.02∼0.08％, Si: 2.0∼5.0％, Mn: 0.02∼1.0％, 산 가용성 Al: 0.01％ 이하 및 S: 0.0015∼0.01％를 함유하고, 또한 N을 0.006％ 미만으로 억제하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 상기 1에 기재된 전자 강판 제조용의 열연 강판.

3. 상기 열연 강판이, 추가로 질량％로, Ni: 1.5％ 이하, Cu: 1.0％ 이하, Cr: 0.5％ 이하, P: 0.5％ 이하, Sb: 0.5％ 이하, Sn: 0.5％ 이하, Bi: 0.5％ 이하, Mo: 1.0％ 이하, Ti: 0.05％ 이하, Nb: 0.1％ 이하, V: 0.1％ 이하, B: 0.0025％ 이하, Te: 0.01％ 이하 및 Ta: 0.01％ 이하 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 상기 2에 기재된 전자 강판 제조용의 열연 강판.

4. 상기 1∼3 중 어느 하나에 기재된 전자 강판 제조용의 열연 강판의 제조 방법으로서,

1180℃ 이상 1300℃ 이하의 범위에서의 슬래브 가열 후의 열간 압연에 있어서, 두께 100㎜ 이하까지 압연하는 제1 단계의 압연에 있어서의 출측 온도를 950℃ 이상으로 하고, 계속해서 두께 3.0㎜ 이하까지 압연하는 제2 단계의 압연의 전에, 고압수에 의한 디스케일링을 행하고,

상기 제2 단계의 압연 후에 있어서의 강판의 표면 스케일이, 열연 코일의 길이 방향의 일단부를 기준으로 하여, 당해 코일의 중앙부 및 반대측 단부에 있어서의 표면 스케일의 두께의 차이를 25㎛ 미만으로 각각 억제하는 전자 강판 제조용의 열연 강판의 제조 방법.

5. 상기 슬래브 가열 후, 제1 단계의 압연에 앞서, 스케일·브레이커에 의한 1차 스케일의 파괴를 행하는 상기 4에 기재된 전자 강판 제조용의 열연 강판의 제조 방법.

본 발명에 의하면, 열연판의 표면 스케일의 색을 제어함으로써, 열연판 어닐링에 있어서의 길이 방향의 온도 불균일을 저감한 전자 강판 제조용의 열연 강판을 얻을 수 있고, 나아가서는 제품 코일 내의 자속 밀도 B₈의 불균일이 작은 방향성 전자 강판을 얻는 것이 가능해진다.

도 1은 열간 압연 후의 열연판 표면에 있어서의 스케일 두께와 제품판에 있어서의 자속 밀도 B₈의 관계를 나타낸 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

우선, 본 발명을 강 소재(슬래브)로서 적합한 성분 조성에 대해서 설명한다. 또한, 성분 조성을 나타내는 ％는, 특별히 언급하지 않는 한 질량％를 의미하는 것으로 한다.

C: 0.02∼0.08％

C는, 0.02％를 충족하지 못하면, α-γ상 변태가 일어나지 않고, 또한 탄화물 그 자체가 감소하여 탄화물 제어에 의한 효과가 나타나기 어려워진다. 한편, 0.08％를 초과하면, 탈탄 어닐링으로 자기 시효(magnetic aging)가 발생하지 않는 0.005％ 이하로 저감하는 것이 곤란해진다. 따라서, C는 0.02∼0.08％의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.02∼0.05％의 범위이다.

Si: 2.0∼5.0％

Si는, 강의 비저항을 높여, 철손을 저감하는 데에 필요한 원소이다. 상기 효과는, 2.0％ 미만에서는 충분하지 않고, 한편 5.0％를 초과하면 가공성이 저하하여, 압연하여 제조하는 것이 곤란해진다. 따라서, Si는 2.0∼5.0％의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 2.5∼4.5％의 범위이다.

Mn: 0.02∼1.0％

Mn은, 강의 열간 가공성을 개선하기 위해 필요한 원소이다. 상기 효과는, 0.02％ 미만에서는 충분하지 않고, 한편 1.0％를 초과하면 제품판의 자속 밀도가 저하하게 된다. 따라서, Mn은 0.02∼1.0％의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.05∼0.7％의 범위이다.

산 가용성 Al: 0.01％ 이하

Al은, 표면에 치밀한 산화막을 형성하여, 탈탄을 저해하는 경우가 있기 때문에, Al은 산 가용성 Al량으로 0.01％ 이하로 억제하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 0.008％ 이하이다.

S: 0.0015∼0.01％

S는, MnS, Cu₂S를 형성함과 동시에, 고용 S, Se로서 입성장(grain growth)을 억제하고, 자기 특성의 안정화에 기여한다. S가 0.0015％ 미만이면 고용 S량이 부족하여 자기 특성이 불안정해지고, 한편 0.01％를 초과하면 열연 전 슬래브 가열에 있어서의 석출물의 고용이 불충분해져 자기 특성이 불안정해지기 때문에, S는 0.0015∼0.01％의 범위로 하는 것이 바람직하다. 추가로, S는 디스케일링성을 높이는 효과가 있고, 바람직하게는 0.002∼0.01％의 범위이다.

N: 0.006％ 미만

N은, 슬래브 가열 시에 부풀어 오름 등의 결함의 원인이 되는 경우가 있기 때문에, 0.006％ 미만으로 억제하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 상기한 성분 이외에, 자기 특성의 개선을 목적으로 하여, 추가로 Ni: 1.5％ 이하, Cu: 1.0％ 이하, Cr: 0.5％ 이하, P: 0.5％ 이하, Sb: 0.5％ 이하, Sn: 0.5％ 이하, Bi: 0.5％ 이하, Mo: 1.0％ 이하, Ti: 0.05％ 이하, Nb: 0.1％ 이하, V: 0.1％ 이하, B: 0.0025％ 이하, Te: 0.01％ 이하 및 Ta: 0.01％ 이하 중으로부터 선택한 1종 또는 2종 이상을 함유시킬 수 있다.

이들 성분에 대해서, 특히 바람직하게는, Ni: 0.5％ 이하, Cu: 0.8％ 이하, Cr: 0.15％ 이하, P: 0.15％ 이하, Sb: 0.15％ 이하, Sn: 0.15％ 이하, Bi: 0.2％ 이하, Mo: 0.1％ 이하, Ti: 0.01％ 이하, Nb: 0.05％ 이하, V: 0.05％ 이하, B: 0.0020％ 이하, Te: 0.005％ 이하, Ta: 0.005％ 이하이다.

다음으로, 본 발명의 열연 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다.

전술한 성분 조성을 갖는 용강을, 상법의 정련 프로세스로 용제(溶製)한 후, 종래 공지의 조괴-분괴 압연법 또는 연속 주조법으로 강 소재(슬래브)로 한다. 또는, 직접 주조법으로 100㎜ 이하의 두께의 박(薄)주편으로 해도 좋다.

상기 슬래브는, 통상의 방법에 따라, 1180℃ 이상 1300℃ 이하의 온도로 가열한 후, 열간 압연에 제공한다. 또한, 주조 후, 그의 온도역보다 강온하고 있지 않으면 가열하는 일 없이 곧바로 열간 압연에 제공해도 좋다.

열간 압연은 2단계로 나누고, 그 사이에 디스케일링을 행하는 것을 필수로 한다. 이 디스케일링은 고압수에 의해 행하고, 열연 후의 스케일 두께는 길이 방향에서 25㎛ 미만의 스케일 두께 차이로 억제하는 것이 간요(肝要)하다. 이때, 제1 단계의 압연을 출측 온도: 950℃ 이상에서 행함으로써, 디스케일링에서 균일한 표면 성상으로 하기 용이하다. 이 정확한 이유는 분명하지 않지만, 강 중에 첨가한 S가 표면 스케일 중에 존재함으로써, 박리성이 향상하기 때문이라고 생각된다. 또한, 100㎜ 이하의 두께의 박주편의 경우에는, 열간 압연을 1단계로 행하고, 그 열간 압연보다도 전에 디스케일링을 행한다.

또한, 제1 단계의 열간 압연 후에, 고압수에 의한 디스케일링만으로 스케일 두께의 조정을 행하는 경우에는, 강판의 온도가 지나치게 내려가, 조직 제어의 점에서 불리해지는 경우가 있다.

이러한 경우에는, 제1 단계의 열간 압연의 전에 스케일·브레이커에 의해 슬래브 표면의 1차 스케일을 파괴하는 것이 유효하다. 이에 따라, 열간 압연의 제1 단계 후의 디스케일링이 용이해지고, 또한 새롭게 생성한 스케일도 박리하기 쉬워진다.

이렇게 하여, 전자 강판 제조용의 열연 강판을 얻을 수 있다.

그 후, 방향성 전자 강판을 제조하기 위한 공정은, 이하와 같다.

즉, 열간 압연하여 얻은 열연판에 열연판 어닐링을 실시한다. 이 열연판 어닐링의 어닐링 온도는, 양호한 자기 특성을 얻기 위해서는, 냉연 1회법의 경우는 1000∼1150℃, 냉연 2회법의 경우는 800∼1200℃의 범위로 하는 것이 바람직하다. 열연판 어닐링 온도가 800℃ 미만에서는, 열간 압연으로 형성된 밴드 조직이 잔류하고, 정립(整粒)의 1차 재결정 조직을 얻는 것이 어려워져, 2차 재결정의 발달이 저해된다. 냉연 1회법의 경우에는 열연판 어닐링이 최종 냉간 압연 직전의 어닐링이기 때문에, 1000℃ 이상인 것이 바람직하다. 한편, 열연판 어닐링 온도가 1200℃를 초과하면, 열연판 어닐링 후의 결정립이 과도하게 조대화하고, 역시 정립의 1차 재결정 조직을 얻는 것이 어려워진다. 이 때문에, 1200℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 특히 냉연 1회법의 경우에는 열연판 어닐링이 최종 냉간 압연 직전의 어닐링이기 때문에, 1100℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 온도 범위에서의 보존유지(保持) 시간은, 열연판 어닐링 후의 조직의 균일화를 위해서는 10초 이상을 필요로 하지만, 장시간 보존유지해도 자기 특성 향상의 효과는 없기 때문에, 조업 비용의 관점에서 300초까지로 하는 것이 바람직하다.

여기에서, 열연판 어닐링을 연속 어닐링로에서 실시하는 경우, 열연판의 색조·판두께가 가까운 열연판을 연결함으로써, 코일 1개분 뿐만 아니라, 복수의 코일에 대해서도 정밀한 온도 제어가 가능해진다.

열연판 어닐링 후, 1회의 냉간 압연 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2회 이상의 냉간 압연을 하여 최종 판두께의 냉연판으로 한다. 상기 중간 어닐링의 어닐링 온도는, 900∼1200℃의 범위로 하는 것이 바람직하다. 900℃ 미만에서는, 중간 어닐링 후의 재결정립이 세밀해지고, 게다가 1차 재결정 조직에 있어서의 Goss핵이 감소하여 제품판의 자기 특성이 저하하는 경향이 있다. 한편, 1200℃를 초과하면, 열연판 어닐링 때와 동일하게, 결정립이 과도하게 조대화하고, 정립의 1차 재결정 조직을 얻는 것이 어려워진다. 특히 최종 냉간 압연 전의 중간 어닐링은 1000∼1150℃의 온도 범위가 바람직하고, 보존유지 시간은, 열연판 어닐링 후의 조직의 균일화를 위해 10초 이상 필요하지만, 장시간 보존유지해도 자기 특성 향상의 효과는 없기 때문에, 조업 비용의 관점에서 300초까지로 하는 것이 바람직하다.

또한, 최종 판두께로 하는 냉간 압연(최종 냉간 압연)은, 1차 재결정 어닐링판의 조직 중에 <111>//ND 방위를 충분히 발달시키기 때문에, 압하율을 80∼95％로 하는 것이 바람직하다.

최종 판두께로 한 냉연판은, 그 후, 1차 재결정 어닐링을 실시한다. 이 1차 재결정 어닐링은, 탈탄 어닐링을 겸해도 좋고, 탈탄성의 관점에서는 어닐링 온도는 800∼900℃의 범위로 하는 것이 바람직하고, 또한 분위기는 습윤 분위기로 하는 것이 바람직하다. 추가로, 1차 재결정 어닐링의 승온 과정에 있어서의 500∼700℃의 온도역을 30℃/s 이상으로 급속 가열함으로써, Goss 방위립의 재결정핵이 증가하고, 저철손화할 수 있고, 고자속 밀도와 저철손을 겸비한 방향성 전자 강판의 제조를 가능하게 한다. 단, 이때의 승온 속도가 400℃/s를 초과하면, 집합 조직의 랜덤화가 발생하고, 자기 특성의 열화를 초래하기 때문에, 승온 속도는 30℃/s 이상, 400℃/s 이하로 하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 50℃/s 이상, 300℃/s 이하이다.

1차 재결정 어닐링을 실시한 강판은, MgO를 주체로 하는 어닐링 분리제를 강판 표면에 도포, 건조한 후, 마무리 어닐링을 실시하고, Goss 방위에서 고도로 집적시킨 2차 재결정 조직을 발달시킴과 함께, 포스테라이트 피막을 형성시킨다. 마무리 어닐링의 어닐링 온도는, 2차 재결정 발현을 위해서는 800℃ 이상으로 행하는 것이, 또한 2차 재결정을 완료시키기 위해서는 800℃ 이상의 온도에서 20시간 이상 보존유지하는 것이 바람직하다. 추가로, 양호한 포스테라이트 피막을 형성시키기 위해서는 1200℃ 정도의 온도까지 승온하고, 1시간 이상 보정(保定)하는 것이 바람직하다.

마무리 어닐링 후의 강판은, 그 후, 강판 표면에 부착한 미반응의 어닐링 분리제를 제거하기 위한 물 세정이나 브러싱, 산 세정 등을 행한 후, 평탄화 어닐링을 실시하여 형상 교정하는 것이, 철손의 저감에는 유효하다. 이는, 마무리 어닐링은 일반적으로 코일 상태에서 행하기 때문에, 코일의 감김 습성이 부착하여, 그것이 원인으로 철손 측정 시에 특성이 열화하는 경우가 있기 때문이다. 추가로, 강판을 적층하여 사용하는 경우에는, 상기 평탄화 어닐링의 전 혹은 후에서, 강판 표면에 절연 피막을 형성하는 것이 유효하다. 특히 철손의 저감을 도모하기 위해서는, 절연 피막으로 하여, 강판에 장력을 부여할 수 있는 장력 부여 피막을 적용하는 것이 바람직하다. 또한, 장력 부여 피막의 형성에는, 바인더를 통하여 장력 피막을 도포하는 방법이나, 물리 증착법이나 화학 증착법에 의해 무기물을 강판 표면에 증착시키는 방법을 채용하면, 피막 밀착성이 우수하고 또한 현저하게 철손 저감 효과가 큰 절연 피막을 형성할 수 있다.

또한, 철손을 보다 저감하기 위해, 자구(磁區) 세분화 처리를 실시할 수 있다. 이 자구 세분화 처리 방법으로서는, 일반적으로 실시되어 있는 바와 같이, 최종 제품판에 홈을 형성하거나, 전자빔 조사나 레이저 조사, 플라즈마 조사 등에 의해, 선상(線狀) 또는 점렬 형상에 열 변형이나 충격 변형을 도입하는 방법, 최종 판두께에 냉간 압연한 강판 등, 중간 공정의 강판 표면에 에칭 가공을 실시하여 홈을 형성하는 방법 등을 이용할 수 있다.

실시예

(실시예 1)

C: 0.06％, Si: 2.8％, Mn: 0.08％, 산 가용성 Al: 0.005％, N: 0.004％ 및 S: 0.01％를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강 슬래브를 복수 준비하여, 1230℃로 가열 후, 열간 압연에 의해 판두께 2.2㎜의 열연판으로 했다. 열간 압연의 조건은 표 2에 기재했던 대로이다. 스케일 두께의 조정은, 열간 압연 제2 단계 전의 고압수에 의한 디스케일링에 의해 행했다. 이어서, 1000℃, 100초의 열연판 어닐링 후, 1060℃, 100초의 중간 어닐링을 사이에 두는, 2회의 냉간 압연에 의해 최종 판두께의 0.23㎜의 냉연판으로 한 후, 55vol％H₂－45vol％N₂의 습윤 분위기하에서 850℃, 100초의 탈탄 어닐링을 겸한 1차 재결정 어닐링을 했다. 그 후, MgO를 주체로 하는 어닐링 분리제를 강판 표면에 도포하고, 건조한 후, 수소 분위기하에서 1200℃, 5시간의 순화 처리와 2차 재결정을 포함하는 마무리 어닐링을 실시했다.

이렇게 하여 얻어진 방향성 전자 강판의 코일 양단부 및 중앙부로부터 폭 100㎜의 시험편을 각각 10매씩 채취하여, 각각 JIS C 2556에 기재된 방법으로 자속 밀도 B₈을 측정하고, 그의 평균값을 구했다.

얻어진 결과를, 표 2에 병기한다.

또한, 표 2에는, 열연 강판에 대해서, JIS Z 8781-4:2013으로 규정되는 명도 L^*, 색도 a^*, b^* 및 색차 ΔE_ab ^*에 대해서 조사한 결과도 겸하여 나타낸다.

표 2로부터, 열연판의 색조(명도, 색도) 및 색차가, 본 발명의 범위를 만족하는 경우는, 제품판에 있어서 자기 특성의 불균일이 작은 것을 알 수 있다.

(실시예 2)

표 3에 나타내는 성분 조성이 되는 강 슬래브를, 1300℃로 가열하고, 2단계의 열간 압연에 의해 판두께 2.2㎜의 열연판으로 했다. 열간 압연의 제1 단계의 압연에 있어서의 출측 온도는 1050℃로 했다. 또한, 슬래브 가열 후에 VSB(버티칼·스케일·브레이커)를 적용하여, 또한 제1 단계의 압연 후에 고압수의 디스케일링을 행함으로써, 열연판의 스케일 두께를 30∼50㎛의 범위로 제어했다. 이어서 1030℃, 100초의 열연판 어닐링 후, 1회의 냉간 압연에 의해 최종 판두께: 0.23㎜의 냉연판으로 했다. 이어서, 55vol％H₂－45vol％N₂의 습윤 분위기하에서 870℃, 100초의 탈탄 어닐링을 겸한 1차 재결정 어닐링을 했다. 표 3 중에, 질소 증량(ΔN) 란에 기재가 있는 성분계에 대해서는, 1차 재결정 어닐링 후에 NH₃ 분위기 가스 중에서 질화를 행했다. 그 후, MgO를 주체로 하는 어닐링 분리제를 강판 표면에 도포하고, 건조한 후, 수소 분위기하에서 1200℃, 5시간의 순화 처리와 2차 재결정을 포함하는 마무리 어닐링을 실시했다.

얻어진 결과를, 열연 강판의 명도 L^*, 색도 a^*, b^* 및 색차 ΔE_ab ^*에 대해서 조사한 결과와 함께, 표 4에 나타낸다.

표 4로부터, 본 발명의 적합 성분 조성, 열연 조건으로 열간 압연을 실시하고, 열연판의 색조·색차가 본 발명의 적정 범위를 만족한 것은, 제품판에 있어서 자기 특성의 불균일이 작은 것을 알 수 있다.

Claims

표면에 스케일층을 갖는 열연 강판으로서,
상기 열연 강판의 성분 조성이, 질량％로, C: 0.02∼0.08％, Si: 2.0∼5.0％, Mn: 0.02∼1.0％, 산 가용성 Al: 0.01％ 이하 및 S를 0.0015∼0.01％를 함유하고, 또한 N을 0.006％ 미만으로 억제하고,
상기 열연 강판이, 임의로, 추가로 질량％로, Ni: 1.5％ 이하, Cu: 1.0％ 이하, Cr: 0.5％ 이하, P: 0.5％ 이하, Sb: 0.5％ 이하, Sn: 0.5％ 이하, Bi: 0.5％ 이하, Mo: 1.0％ 이하, Ti: 0.05％ 이하, Nb: 0.1％ 이하, V: 0.1％ 이하, B: 0.0025％ 이하, Te: 0.01％ 이하 및 Ta: 0.01％ 이하 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하고,
잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고,
당해 강판 표면의 JIS Z 8781-4:2013으로 규정되는 명도 L^*가 30≤L^*≤50이고, 또한 색도 a^*, b^*가 각각 －0.06≤a^*≤2, －5≤b^*≤3의 범위를 만족하고,
또한, 열연 코일의 길이 방향의 일단부를 기준으로 하여, 당해 코일의 중앙부 및 반대측 단부에 있어서의 JIS Z 8781-4:2013으로 규정되는 색차 ΔE_ab ^*가 ΔE_ab ^*≤8을 각각 만족하는 전자 강판 제조용의 열연 강판.
제1항에 기재된 전자 강판 제조용의 열연 강판의 제조 방법으로서,
1180℃ 이상 1300℃ 이하의 범위에서의 슬래브 가열 후의 열간 압연에 있어서, 두께 100㎜ 이하까지 압연하는 제1 단계의 압연에 있어서의 출측 온도를 950℃ 이상으로 하고, 계속해서 두께 3.0㎜ 이하까지 압연하는 제2 단계의 압연의 전에, 고압수에 의한 디스케일링을 행하고,
상기 제2 단계의 압연 후에 있어서의 강판의 표면 스케일이, 열연 코일의 길이 방향의 일단부를 기준으로 하여, 당해 코일의 중앙부 및 반대측 단부에 있어서의 표면 스케일의 두께의 차이를 25㎛ 미만으로 각각 억제하는 전자 강판 제조용의 열연 강판의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 슬래브 가열 후, 제1 단계의 압연에 앞서, 스케일·브레이커에 의한 1차 스케일의 파괴를 행하는 전자 강판 제조용의 열연 강판의 제조 방법.
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