KR20010022427A

KR20010022427A - 고실리콘 함유강의 제조 방법과 규소강

Info

Publication number: KR20010022427A
Application number: KR1020007001009A
Authority: KR
Inventors: 야마시타오사무; 마키타켄; 노우미마사오; 사이고츠네카즈
Original assignee: 오카모토 유지; 스미토모 도큐슈 긴조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2001-03-15
Also published as: CN1099468C; CN1273611A; US6444049B1; KR100360533B1; EP1026267A4; WO1999063120A1; EP1026267A1

Abstract

본 발명은 종래 불가능하다고 여겨졌던 Si 함유량이 3 wt% 이상인 규소 강판 및 센더스트 박판의 압연에 의한 제조를 목적으로 하고, 피압연재로서, 판형의 소결체 또는 급냉 강판의 평균 결정립도를 300 ㎛ 이하로 하는 것 또는 순 Fe 분말과 Fe-Si 분말을 소정의 비율로 배합하여 소결체 내에 Fe 풍부 상을 잔존시킴으로써, 냉간 압연을 가능하게 한 것으로, 더욱이, 미리 Ti 등의 비자성 금속 원소를 첨가함으로써, 풀림시에 Fe 풍부 상과 Si 풍부 상을 고용하기 쉽게 하는 동시에 결정립의 입자 성장을 촉진하여 자기 특성이 우수한 규소 강판을 작성하는 것이다. 또한, 이 압연 규소 강판의 양면에 Al을 증착한 후, 열처리하여 Al을 그 강판의 내부까지 확산 침투시키는 동시에 결정립도을 조대화시킴으로써, 자기 특성이 우수한 센더스트 박판을 얻는 것이다.

Description

고실리콘 함유강의 제조 방법과 규소강{METHOD FOR PRODUCING HIGH SILICON STEEL, AND SILICON STEEL}

현재, 변압기나 회전기의 철심, 자기 실드재(magnetic shielding material), 전자석 등의 여러 가지 용도로 널리 이용되는 압연 규소 강판의 대부분은 Fe 중의 Si 함유량이 3 wt% 이하의 규소괴에 열처리, 열간 압연, 풀림의 공정을 반복해서 행하여 제조되고 있다.

규소강의 투자율(透磁率)은 Si 함유량이 6 wt% 정도일 때 최대가 되는 것으로 알려져 있지만, Fe 중에 Si를 3 wt% 이상 함유하는 규소 강판의 압연은 종래부터 압연시의 균열 발생에 의해 곤란하게 여겨져 왔다.

일반적으로, Fe 중에 3 wt% 이하의 Si를 함유하는 규소강 용해괴의 평균 결정립도는 수 mm 이상이고, 압연에 의한 소성 변형은 주로 각 결정립내의 미끄럼 변형에 의해 일어나고 있다.

그러나, Si 함유량이 3 wt%를 초과하는 경우에는 결정립 그 자체가 매우 딱딱해지거나 취약해지기 때문에, 평균 결정립도가 수 mm 이상인 규소강의 용해괴는 열간 압연 또는 냉간 압연을 불문하고 압연시에 금, 균열이 쉽게 발생하게 되어, 압연 자체가 거의 불가능하였다.

이 때문에, Mn, Ni 등의 자성 불순물을 첨가하여 용해괴의 평균 결정립도을 미세화하여 압연하는 방법(K. Narita and M. Enokizono: IEEE. Trans. Magn. 14(1978)258)도 제안되었지만, 이들 자성 불순물이 규소 강판의 자기 특성을 저하시킨다고 하는 문제가 있어서 널리 이용되지는 못했다.

Fe 중에 Si를 3 wt% 함유하는 용해괴를 종래 공정으로 압연한 후, CVD(Chemical Vapor Deposition)법에 의해 Si를 함침시켜서, 원하는 조성을 갖는 규소 강판, 예컨대 Si 함유량이 6.5 wt%의 규소 강판을 제작하는 방법(Y. Takada, M. Abe, S. Masuda and J. Inagaki: J. Appl. Phys. 64(1988)5367.)도 제안, 실시되고 있지만, CVD법에 많은 공정을 요하여 비용이 높고, 그 용도는 자연히 한정되어 있는 상황이다.

또한, 규소강에 있어서, Si의 함유량을 증가시키면, 규소강의 전기 저항률(ρ)이 증대하여 와전류손을 감소시키는데 효과적이고, 고주파 영역에서 사용 가능한 연자성 재료로서 바람직하지만, 전술한 가공성 문제 때문에 실용화되고 있지 않다.

한편, 투자율이 높고 연질 자성 재료로서 우수한 Fe-Si-Al 합금(센더스트)은 통상 상기 규소 강판보다 다량의 실리콘을 함유하는 강재료로서, 그 박판의 제조도, 취성이 크고 딱딱하기 때문에 종래부터 제조가 곤란한 것으로 여겨져 왔다.

이 때문에 센더스트의 소요 성분보다 Fe가 적은 함유량의 잉곳을 제작한 후, 분쇄하고, 그 분쇄 분말에 Fe 분말을 첨가하여 소요 조성으로 하여 그 Fe 분말에 바인더의 역할을 하게 하고, 압연, 열처리를 반복하여, 두께가 0.35 mm 정도의 센더스트 박판을 제조하는 방법(H. H. Helms and E. Adams: J. Appl. Phys. 35(1964)3)이 제안 되었다.

상기 분말 야금을 이용한 방법은 첨가 원소의 확산이 불충분하기 때문에 자기 특성을 저하시킨다고 하는 문제가 있어서 범용되는 데는 미치지 못하였다.

이 때문에, 결함이 적은 센더스트의 결정을 제작하여, 이것을 얇게 절단 가공하거나 스퍼터링법에 의해 소요 기판상에 증착시켜 센더스트 박판을 만들고, VTR용 자기 헤드로서 그 우수한 기능을 이용하고 있다.

즉, 종래에는 제조에 있어서 많은 시간을 요하여 양산이 곤란하기 때문에 센더스트 박판의 생산량은 매우 적고, 또한 용도가 한정되어 있는 상황이다.

본 발명은 고실리콘 함유강, 즉 Si의 함유량이 3 wt% 내지 10 wt%의 규소강(silicon steel)이라 불리는 Fe-Si 합금강이나 센더스트(Sendust)라고 불리는 Fe-Si-Al 합금강의 제조 방법의 개량에 관한 것이다. 상세하게는, 냉간 압연에 의한 박판의 제조가 곤란한 고실리콘 함유강의 제조 방법에 관한 것으로서, 예컨대 평균 결정립도(결정립경)가 300 ㎛ 이하인 소결체(sintered body) 또는 용해괴(溶解塊, melt ingot)를 제작하고, 결정 입계의 미끄럼성을 향상시킴으로써, 그대로 냉간 압연하는 압연 규소 강판의 제조 방법, 또 예컨대 Fe가 풍부한 상(相)(이하, Fe 풍부 상)과, Si가 풍부한 Fe-Si 고용체상으로 이루어진 박판형 소결체를 제작하여, Fe 풍부 상의 결정립의 우수한 전연성(展延性)을 이용하여 냉간 압연을 가능하게 하며, 냉간 압연 후의 박판 양면에 Al을 부착시켜 열처리하여 매우 얇은 센더스트 박판을 얻는 제조 방법에 관한 것이다.

도 1은 Si 함유량이 6.5 wt%인 경우의 소결 규소강의 전기 저항률(ρ)과 La 함유량과의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 2는 Si 함유량이 6.5 wt%인 경우의 소결 규소강의 평균 결정립도 및 iHc와 La 함유량과의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 3a는 본 발명에 따른 La 함유 소결 규소강의 압연 전의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이고, 도 3b는 풀림 후의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다.

본 발명은 종래 불가능하다고 여겨졌던 Si 함유량이 3 wt% 이상의 규소강의 압연을 실현하는 것을 목적으로 하고, 이를 위해 간단히 압연 전의 규소 강판의 평균 결정립도을 미세화하는 것이 가능하여 규소괴를 열처리, 열간 압연, 풀림의 공정을 반복하지 않고, 압연 소재를 그대로 연속하여 균일하게 냉간 압연할 수 있는 압연 규소 강판의 제조 방법과 압연 소재의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은 규소강 본래의 자기 특성을 손상시키지 않고, 전기 저항률(ρ)을충분히 증가시켜, 와전류손을 감소시킬 수 있는 규소강의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은 센더스트 박판이 제조 곤란하고 적층 철심 등을 구성할 수 없던 현상을 감안하여, 냉간 압연에 의해 센더스트 박판의 제작이 가능하고, 또한 매우 우수한 자기 특성을 갖는 센더스트 박판를 얻을 수 있는 센더스트 박판 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 발명자들은 Si 함유량이 3 wt% 이상의 규소 강판의 압연시에 압연전의 규소강 소재로, 미세화된 평균 결정립도을 갖는 소결체 또는 용해 박판을 사용하여 결정 입계의 미끄럼성을 현저히 향상시킴으로써, 냉간 압연이 가능해진다고 생각하였다.

마찬가지로, 압연전의 규소강 소재로, Fe 풍부 상을 잔존시킨 소결체를 사용하하 Fe 풍부 상을 갖는 결정립의 전연성을 이용하여 소성 변형시킴으로써, 냉간 압연이 가능해지는 것으로 생각하였다.

본 발명의 발명자들은 상기 착상을 기초로 냉간 압연성이 양호한 규소강의 압연 소재에 대해서 여러 가지 검토한 결과, 평균 결정립도에 착안하여, 소결체로 하거나 용융 급냉하여 종래의 용융하여 서서히 냉각시킨 규소강보다 미세화한 평균 결정립도가 300 ㎛ 이하의 규소강의 압연 소재를 제작하고, 이것을 냉간 압연함으로써 압연이 가능해지는 것, 또한 미세화의 효과는 Si 함유량에 관계없이 유효하고, 특히 3 wt% 이상의 경우에 효과적인 것, 나아가서는 압연 소재의 판 두께를 5 mm 이하로 하고, 평행도를 0.5 mm 이하로 함으로써 비교적 용이하게 압연할 수 있는 것을 알아내었다.

본 발명의 발명자들은 마찬가지로, 결정립내의 조성에 착안하여 종래의 용융하여 서서히 냉각하여 Fe와 Si가 완전히 고용(固溶)된 상의 결정립과 달리 Fe 풍부 상과 Si이 풍부한 Fe-Si 고용체상을 갖는 혼합상으로, 전연성이 풍부한 Fe 풍부 상을 잔존시킨 소결 규소 강판을 제작하여, 이것을 냉간 압연함으로써 압연이 가능한 것을 알아내었다.

또한, 본 발명의 발명자들은 소결체의 제조 방법으로서, 소정의 조성을 갖는 가스 애토마이즈 분말(gas-atomized powder) 또는 물 애토마이즈 분말(water-atomized powder)을 분말 야금 기술을 이용하여 소결함으로써, 미세화된 원하는 평균 결정립도를 갖는 소결체를 제작할 수 있고, 분말 야금 기술로서는, 금속 사출 성형, 압분 성형(green molding), 슬러리형으로 하여 유입시키는 슬립 캐스트 성형 (slip cast molding)등으로 성형한 후, 소정의 온도로 소결하는 방법, 또는 핫 프레스나 플라즈마 소결 등의 열간 성형법에 의해 제작하는 방법을 채용할 수 있는 것을 알아내었다.

또한, 본 발명의 발명자들은 용해 박판의 제작 방법으로서는, 평균 결정립도를 가능한 한 미세화하기 위해서, 용융 규소강을 주입 두께가 얇은 수냉식 주형에 유입시켜 급속히 냉각하는 방법을 채용할 수 있다는 것을 알아내었다.

또한, 본 발명의 발명자들은 압연 소재의 조성으로서, 미리 Ti, Al, V 등을 소량 첨가해두면, 압연후의 풀림시에 평균 결정립도이 조대화하기 쉽고, 또한 Fe 풍부 상과 Si 풍부 상을 완전히 고용시킬 수 있으며, 보자력(coercive force)이 급격히 저하하여 자기 특성이 우수한 박판의 압연 규소 강판을 얻을 수 있는 것을 알아내었다.

상기 압연 규소 강판의 제조 방법을 알아낸 발명자들은 고실리콘 함유에 따른 전기 저항률(ρ)의 증대를 확인하였다. 그래서 더욱 와전류손을 감소시킬 수 있는 재료를 목적으로, 첨가 원소에 대해서 여러 가지 검토한 결과, La가 유효하다는 것을 알아내고 검토를 거듭한 결과, 규소강을 소결법으로 제작하면 La의 산화물이 결정 입계에 석출되어 목적을 달성할 수 있는 것을 알아내었다.

또한, 본 발명의 발명자들은 La의 산화물을 결정 입계에 석출시키는 방법으로서, 상기 소결법 이외에 La를 함유하는 규소강의 잉곳을 열간 반복 압연 또는 열간 반복 주조를 행함으로써도 가능하다는 것을 지견하였다.

또한, 상기 압연 규소 강판의 제조 방법을 알아낸 발명자들은 미세한 평균 결정립도을 갖는 규소강의 소결체 또는 용해괴로 이루어진 소재를 냉간 압연하여 얻은 규소 강판, 또는 Fe 풍부 상을 잔존시킨 소결체를 사용하여, 그 Fe 풍부 상을 갖는 결정립의 전연성을 이용하여 냉간 압연하여 얻은 규소 강판의 양면에 Al을 여러 가지 조건으로 증착시킨 후, 열처리함으로써, 그 표면으로부터 Al이 내부까지 확산되고, 투자율도 규소 강판에 비하여 비약적으로 향상되어 자기 특성이 우수한 센더스트 박판를 얻을 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 출발 원료로서 분말을 이용하여 분말 야금적으로 제작하여, 판형의 소결체 또는 급냉 강판의 평균 결정립도을 300 ㎛ 이하로 함으로써, 결정 입계의 미끄럼 변형후, 결정립 내의 미끄럼 변형을 실현하고, 냉간 압연을 가능하게 한 수단, 또한, 순(純) Fe 분말과 Fe-Si 분말을 소정의 비율로 배합한 혼합 분말을 분말 야금적 수법으로 제작하여, 소결체 내에 Fe 풍부 상을 잔존시킴으로써, 그 결정립의 소성 변형을 실현하며, 냉간 압연을 가능하게 한 수단을 채용하여 자기 특성이 우수한 규소 강판을 효율적으로 제조하는 것을 특징으로 한다.

La를 첨가한 규소강 분말을 소결한 소결 규소강은 La 산화물(La2O3, 비화학 양론적인 La 산화물도 포함함)이 결정 입계에 석출된 조직을 가지며, 이 결정 입계상은 절연성이 높은 La 산화물로 형성되어 있고, 그 결과, La 소결 규소강의 전기 저항률(ρ)은 종래의 규소강보다 증대된다.

La3+의 이온 반경(1.22 Å)은 Fe3+의 이온 반경(0.67 Å)이나 Si4+의 이온 반경(0.39 Å)에 비하여 크다. 이 때문에, La는 규소강의 매트릭스에 거의 고용하지 않으며, 소결에 의해 결정 입계에 용이하게 석출되어, 입계에서 La 산화물을 형성하는 것으로 생각된다.

La3+ 이온은 희토류 원소 이온이지만, 자기 모멘트(magnetic moment)를 보유하지 않기 때문에, 자성 불순물로서 기능하지 않고, La 소결 규소강의 자기 특성을 열화시키지 않는다. 오히려, La을 첨가하게 되면, 풀림 공정으로 소결 규소강의 평균 결정립이 조대화되기 때문에, 보자력을 저하시키는 데에 기여한다고 알려져 있다.

La3+ 이온은 희토류 원소 이온이지만, 자기 모멘트를 보유하지 않기 때문에, 자성 불순물로서 기능하지 않고, La 소결 규소강의 자기 특성을 열화시키지 않는다. 오히려, La을 첨가하면, 풀림 공정으로 소결 규소강의 평균 결정립이 조대화되기 때문에, 보자력을 저하시킨다고 알려져 있다.

도 1은 Si 함유량이 6.5 wt%인 경우의 La 함유량과 전기 저항률(ρ)과의 관계를 나타내고 있다. 도 1로부터, La 소결 규소강은 La 무첨가의 소결 규소강에 비하여 수배에서 10배 가까운 높은 전기 저항률(ρ)을 나타내는 것을 알 수 있다.

도 2는 Si 함유량이 6.5 wt%인 경우의 La 함유량과 소결후의 평균 결정립도 및 보자력 iHc의 관계를 나타내고 있다. 도 2로부터, 본 발명의 La 함유 규소강은 La 무첨가의 소결 규소강보다 평균 입도가 크고, 자기 특성이 우수함을 나타내고 있는 것을 알 수 있다.

Fe-Si 합금의 사용 원료

본 발명에 있어서, 대상으로 삼는 규소강 소재의 성분으로서는, Fe중의 Si의 함유량이 3 내지 10 wt%의 소요 조성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 규소강이다. 즉, 종래, Si의 함유량이 3 wt% 이상인 경우에는 압연을 할 수가 없기 때문에, 본원 발명의 대상을 Si가 3 wt% 이상으로 하지만, 10 wt%를 초과하면 재료의 자속 밀도의 저하가 현저하므로, 3 내지 10 wt%의 범위로 한다.

La 함유량의 바람직한 범위는 0.05 wt% 내지 2.0 wt%이다. La 함유량이 0.05 wt% 미만에서는, 입계에 석출되는 La 산화물의 양이 불충분해지고, 전기 저항률의 증가 효과가 거의 나타나지 않는다. 또한, La 함유량이 2.0 wt%를 초과하면 규소강의 가공성이 저하되기 때문에, 냉간 압연에 의해 규소 강판을 제작하는 것이 곤란해진다. 전기 저항률 또는 비저항을 증가시킨다는 관점에서, La 함유량의 보다 바람직한 범위는 1.0 wt% 내지 2.0 wt%이다. 또한, La 함유량으로서 가장 바람직한 범위는 1.2 wt% 내지 1.5 wt%이다.

La 함유 규소강에 있어서의 Si 함유량은 자기 특성을 목적으로 하면 3.0 wt% 내지 10 wt%, 더욱 바람직하게는 5.0 wt% 내지 8.0 wt%이다. 전기 저항률(ρ)이 높은 규소강을 얻는 것을 목적으로 Si 함유량을 3.0 wt% 미만으로 할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 냉간 압연후의 풀림시 결정립도의 입자 성장을 촉진시키기 위해서, 또는 Fe 풍부 상과 Si 풍부 상을 완전히 고용시키기 위해서, 규소강 소재의 불순물 원소로서 Ti, Al, V를 0.01 wt% 내지 1.0 wt% 첨가하면, 자기 특성이 양호한 압연 규소 강판을 얻을 수 있고, 첨가 성분 및 첨가량은 용도에 따라 적절하게 선정할 수 있다. Ti, Al, V의 함유량이 0.01 wt% 미만인 경우에는 입자 성장의 효과가 충분하지 않고, 1.0 wt%를 초과하면 자기 특성이 저하되기 때문에, 0.01 wt% 내지 1.0 wt%의 범위로 한다.

이러한 원료는 소결체의 경우에는 그 성분을 함유한 가스 애토마이즈 분말 또는 물 애토마이즈 분말이 적합하고, 그 평균 입도는 10 ㎛ 내지 200 ㎛가 바람직하다. 평균 입도가 10 ㎛ 미만인 경우에는 소결체의 밀도는 향상되지만, 분말 자체에 다량의 산소가 함유되기 때문에, 냉간 압연시에 금, 균열 발생의 원인이 되기 쉽고, 또한 자기 특성의 열화의 원인이 되기도 한다.

또한, 환원 철분 등의 Fe 분말의 표면에 Si 분말을 메커노 퓨전 시스템(mechanofusion system) 등에 의해 기계적으로 피복시킨 복합 분말 또는 그 반대의 복합 분말이나, Fe 분말에 피복한 Si 분말에 카보닐 철분(carbonyl iron powder) 등을 재피복한 복합 분말, 나아가서는, Fe-Si 화합물 분말과 Fe 분말을 혼합한 혼합 분말도 채용할 수 있다.

또한, 소결용 원료의 평균 입도가 200 ㎛를 초과하는 경우는 소결체가 다공질이 되기 쉬워 소결 밀도가 저하하기 때문에, 이것도 냉간 압연시의 금, 균열 발생의 원인이 된다. 따라서 평균 입도는 10 ㎛ 내지 200 ㎛가 가장 바람직하다. 또한 사용하는 원료 분말의 함유 산소량은 적으면 적을수록 좋지만, 적어도 1000 ppm 이하가 바람직하다.

본 발명에 있어서, 미세화된 원하는 평균 결정립도을 갖는 소결체를 제작하는 방법으로서, 상기 소정의 조성을 갖는 가스 애토마이즈 분말 또는 물 애토마이즈 분말 등을 분말 야금적 수법으로 소결한다.

용해괴로 이루어지는 소재를 제작하는 경우에는, 그 성분을 함유하도록 배합, 용해하면, 사용 원료로서는 특별한 제한은 없다. 특히 평균 결정립도을 300 ㎛ 이하로 하기 위해서는 후술과 같이 급냉하면 좋다. 또한, La를 함유시키기 위해서는, Fe-Si-La 화합물 또는 Fe-Si-La2O3를 용해하여 잉곳 주조를 행한다. 그 후, 그 잉곳에 대하여 열간 반복 압연 또는 열간 반복 주조를 행하고, 입계에 La2O3를 분산시킨다.

본 발명에 있어서, Fe 풍부 상과 Si 풍부한 Fe-Si 고용체상으로 이루어지는 소결체를 얻기 위해서, 원료로서는 원하는 조성보다 많은 Si를 함유한, 취성 파괴하기 쉬운 성분인 Fe-Si 화합물의 가스 애토마이즈 분말, 또는 그 성분을 갖는 잉곳을 굵게 분쇄하여 젯 밀(jet-mill) 분쇄한 분말과 카보닐 철분을 소정의 비율로 배합한 혼합 분말이 바람직하다. 또, 상기 소결체의 결정상에 있어서 Si량이 6.5 wt%를 초과하는 경우를 Si 풍부, 초과하지 않는 경우를 Fe 풍부라고 한다.

또한, 사용하는 Fe-Si 화합물로서는, β상의 Fe2Si 화합물이나 ε상의 FeSi 화합물, 더욱이 ζβ상의 FeSi2 화합물이 취성 파괴하기 쉽기 때문에 특히 바람직하다.

Fe-Si 화합물중의 Si 함유량으로서는, 20 wt% 내지 51 wt%가 바람직하다. Si 함유량이 이 범위를 초과하면 산화되기가 매우 쉽게 되고, 후의 냉간 압연시에 금, 균열을 일으키기가 쉽게 되며, 또한 자기 특성의 열화를 야기한다. 마찬가지 이유에서 La 함유량은 11 wt% 미만으로 설정하는 것이 바람직하다.

Fe-Si 화합물 분말의 평균 입도가 3 ㎛ 미만에서는 분말 자체에 다량의 산소를 함유하여 소결체가 딱딱해지거나 취약해지기 때문에 냉간 압연시에 금, 균열이 발생하기 쉽게 되거나, 또한 자기 특성이 열화된다. 또한 평균 입도가 100 ㎛를 초과하는 경우에는 소결체가 다공질이 되기 쉽게 소결 밀도가 저하되기 때문에, 이것도 냉간 압연시의 금, 균열 발생의 원인이 된다. 따라서, 평균 입도는 3 ㎛ 내지 100 ㎛가 가장 바람직하다.

한편, 카보닐 철분은 어느쪽이나 채용할 수 있지만, 시판되는 3 ㎛ 내지 10 ㎛의 입자 직경을 가지며, 가능한 한 산소 함유량이 적은 분말이 바람직하다. 어떻든 간에 Fe 분말과 Fe-Si 화합물 분말의 혼합 분말의 함유 산소량은 적으면 적을수록 좋지만, 적어도 3000 ppm 이하가 바람직하다.

압연 전의 규소강

압연 소재로서의 소결체의 제작에는 분말 야금적 수법을 채용할 수 있지만, 금속 사출 성형, 압분 성형, 슬립 캐스트법 등에 의한 소결체 또는 핫 프레스나 플라즈마 소결 등의 열간 성형법에 의한 소결체의 제작이 적합하다.

구체적으로는, 금속 사출 성형, 압분 성형, 슬립 캐스트 성형은 규소강 분말에 바인더를 첨가하여 성형하는 방법으로, 성형 후, 탈바인더, 소결을 행하여 작성하는 방법이다. 또한, 열간 성형법은 탄소 금형 속에 원료 분말을 넣고, 열간중(1000℃∼1300℃)에서 압력을 가하여 성형과 소성을 동시에 행하는 방법이다.

일반적으로, 상기 성분의 규소강 분말은 Si를 함유하기 때문에 매우 산화되기 쉽고, 또한 성형용으로 바인더를 사용하면 특히 산화되거나 탄화되기 때문에, 탈바인더와 소결시의 분위기 제어는 불가결하다. 또한, 산화나 탄화된 소결체는 딱딱해지거나 취약해지기 때문에, 냉간 압연하면, 금, 균열이 발생하는 동시에 풀림 후의 자기 특성도 현저히 저하된다. 이 때문에 소결체 내에 포함되는 산소량과 탄소량은 각각 4000 ppm 이하, 200 ppm 이하가 바람직하고, 나아가서는 각각 2000 ppm 이하, 100 ppm 이하가 바람직하다.

소결 온도는 조성, 평균 입도, 성형 방법 등에 따라 다르지만, 일반적으로는 1100℃에서 1300℃의 온도에서 불활성 가스 분위기 속, 수소 가스 분위기 속, 진공 속 등, 성형 방법에 따라 적절히 선정되지만, 가능한 한 소결시의 변형을 방지하지 않으면, 냉간 압연시의 금, 균열 발생의 원인이 된다.

특히, 소결후에 전연성이 좋은 Fe 풍부 상을 잔존시키기 위해서, 본래의 소결 온도보다 약간 낮은 온도에서 소결시키는 것이 중요하다. 또한, La를 함유하여 전기 저항률(ρ)을 보다 증가시키기 위해서는 통상의 규소강에 대한 소결 온도보다 100℃ 정도 낮은 온도에서 소결시키는 것이 바람직하다. 소결시에는 가능한 한 소결시의 변형을 방지하고, 50 mm 길이에 대한 평행도를 0.5 mm 이하로 억제하하지 않으면, 냉간 압연시의 금, 균열 발생의 원인이 된다.

La를 함유한 소결 규소강은 도 3a에 도시된 바와 같이, Fe-Si 화합물 결정립(30)의 입계에 La 산화물(32)이 석출된 구조를 갖고 있다.

한편, 용해 규소강 소재는 소정의 성분으로 배합하여 고주파 용해한 후, 수냉식 주입 두께가 5 mm 이하의 얇은 주형에 용해 규소강을 유입시켜, 급냉하여 미세한 결정립도를 갖는 규소 강판을 만드는 것으로, 특히 두께를 얇게 한 쪽이 미세한 결정립도로 된 규소강 소재를 제작하기가 쉽게 된다.

압연

규소강은 일반 금속에 비하여 딱딱하고 취성의 성질이 있기 때문에, 냉간 압연용 롤 직경과 그 원주 속도는 압연전의 판 두께와 그 평행도에 따라 바꿀 필요가 있다. 즉 압연 전의 판두께가 두껍고, 평행도가 나쁘면, 작은 롤 직경 및 낮은 원주 속도로 압연해야만 한다.

그러나, 반대로 판두께가 얇고, 평행도마저 좋으면, 이 조건은 상당히 완화된다. 특히 열간 압연의 경우에는 규소 강판은 소성 변형되기 쉬워지기 때문에, 롤 직경과 원주 속도의 조건은 냉간 압연에 비하여 대폭 완화된다. 냉간 압연 전에 열간 압연을 하는 것은 유효하지만, 최종적으로는 냉간 압연을 행하지 않으면, 박판의 압연은 불가능해진다. 표면층이 산화되어 자기 특성이 열화되기 때문이다.

본 발명에 있어서, 규소강의 평균 결정립도을 300 ㎛ 이하로 하고, 압연전의 판두께를 5 mm 이하로 한다. 소결체의 두께가 5 mm를 초과하는 경우에는 표면에만 압연 응력(인장 응력)이 걸리고, 소결체의 내부에는 응력이 걸리지 않기 때문에, 균열이 발생하지만, 5 mm 이하의 경우에는 표면과 내부에 걸리는 응력이 균일하게 되어 압연이 가능해진다.

본 발명에 있어서, Fe 풍부 상을 함유하는 규소 강판의 경우, 압연전의 판두께가 5 mm 이하이고 평행도 0.5 mm(50 mm의 길이에 대한) 이하의 규소 강판에서는, 롤 직경은 80 mm 이하이고, 롤 원주 속도 60 mm/sec 이하의 조건이라면, 냉간 압연시에 풀림 공정을 넣지 않고서, 금, 균열이 일어나지 않게 냉간 압연할 수 있다.

본 발명에 있어서, 또한 규소 강판의 판두께가 1 mm 이하가 되면, 롤 직경이 더욱 작은 롤로 압연한 쪽이 압연 효율과 두께 치수 정밀도가 향상되고, 또한, 금, 균열도 발생하기 어렵게 되는 경향이 있다.

압연전의 규소강의 평균 결정립도이 300 ㎛를 초과하는 경우에는 롤 직경과 롤 원주 속도에 관계 없이 압연시에 금, 균열이 발생한다. 또한 평균 결정립도가 5 ㎛ 미만인 규소 강판의 제작은 분말 야금적인 소결법으로만 제작할 수 있고, 그것은 소결 온도를 낮추거나 성형 밀도를 낮추어 소결하는 방법이지만, 어느쪽의 방법이라도 기공율이 높은 소결체가 되기 때문에 압연시에 반드시 금, 균열이 발생한다.

특히, 규소 강판의 Fe 풍부 상이 없어져 완전히 고용된 경우에는 롤 직경과 롤 원주 속도에 관계없이 압연시에 금, 균열이 발생한다. 또한 Fe중의 Si 함유량이 10 wt%를 초과하는 경우에는 규소 강판에 Fe 풍부 상을 잔존시키기 어렵게 되고, 거의 고용되기 때문에, 냉간 압연시에 반드시 금, 균열이 발생한다.

또한, 상기한 본 발명 방법으로 압연한 규소 강판은 압연후에 절단기, 펀칭기에 의한 가공이 가능하기 때문에 여러 가지 형상의 제품 대응이 가능하다.

본 발명에 의한 압연 규소 강판은 통상의 (110)면을 집합 조직으로 하는 방향성 규소 강판과는 달리 (100)면을 집합 조직으로 하는 방향성 규소 강판의 특징을 갖는다.

풀림(annealing)

본 발명에 의한 규소 강판의 풀림은 압연 완료후의 자기 특성 향상을 위해, 나아가서는 Fe 풍부 상과 Si 풍부 상을 완전히 고용시키는 동시에 결정립을 조대화시키기 위해서 행하는 것이다. 즉, 종래에는 압연 규소 강판의 풀림은 압연시의 금, 균열 방지를 위해 몇 회 정도 압연한 후에 반드시 행해지고 있지만, 본 발명에서는, 자벽 이동의 장해가 되는 결정 입계를 줄이고, 보자력을 저하시켜 투자율의 향상과 철손의 저하를 목적으로, 결정립도의 조대화를 겨냥한 것이다.

또, 풀림후의 La 소결 규소강은 도 3b에 도시된 바와 같이, 풀림전보다 성장한 Fe-Si 화합물 결정립(30)의 입계로 La 산화물(32)이 보다 많이 석출된 구조를 갖고 있다.

이 풀림의 온도는 압연률[압연후의 판두께/압연전의 판두께×100(%)]과 압연전의 평균 결정립도에 따라 변한다. 또한, 풀림의 온도는 비자성 원소의 첨가물과 첨가량에 의해서도 영향을 받지만, 평균 결정립도이 300 ㎛ 이하의 본 발명에 있어서, 평균 결정립도가 비교적 작고 압연률이 높은 압연 강판에서는, 1150℃내지 1250℃가 적합하고, 반대로 평균 결정립도가 비교적 크고 압연률이 낮은 압연 강판에서는, 1100℃ 내지 1200℃의 약간 낮은 온도가 적합하다.

이 풀림 온도가 너무 높으면, 결정립은 지나칠 정도로 이상하게 입자 성장하여 강판이 매우 취약해지고, 반대로 온도가 너무 낮으면, 입자가 성장하지 않기 때문에 자기 특성이 향상되지 않게 되므로, 상기 1100℃ 내지 1250℃가 최적 온도이다. 상기 온도에서의 풀림에 의해 평균 결정립도은 약 0.5 mm 내지 3 mm로까지 성장시킬 수 있다. 이 풀림에 의해 자기 특성은 통상의 용제재에 가까운 특성를 얻을 수 있는 것을 확인하였다.

또한, Fe 풍부 상을 갖는 규소 강판의 경우에, 낮은 온도로 소결하고 압연률이 높은 압연 강판은 1200℃ 내지 1300℃가 적합하고, 반대로 높은 온도로 소결하고 압연률이 낮은 압연 강판은 1150℃ 내지 1250℃의 약간 낮은 온도가 적합하다.

상기 풀림 온도가 너무 높으면, 결정립이 지나칠 정도로 이상하게 입자 성장하여 강판이 매우 취약해지고, 반대로 온도가 너무 낮으면, Fe 풍부 상과 Si 풍부 상이 고용되지 않고, 또한 결정립도 성장하지 않아 자기 특성이 향상되지 않으므로, 상기 온도가 최적 온도이다.

상기 온도에서의 풀림에 의해 Fe 풍부 상과 Si 풍부 상이 완전히 고용되고, 그 평균 결정립도은 약 0.5 mm 내지 3 mm로까지 성장시킬 수 있다. 이 풀림에 의해 자기 특성은 통상의 용제재에 가까운 특성를 얻을 수 있는 것을 확인하였다.

또한, 풀림의 온도는 La 함유량 및 Si 함유량에 의해서도 영향을 받는다. 비교적 낮은 온도(예컨대, 1000℃ 내지 1100℃)에서 소결한 규소강을 70% 내지 90% 정도의 압연률로 압연하는 경우, 풀림 온도의 바람직한 범위는 1200℃ 내지 1300℃이다. 한편, 비교적 높은 온도(예컨대, 1150℃ 내지 1250℃)에서 소결한 규소강을 50% 내지 70% 정도의 압연률로 압연하는 경우, 풀림 온도의 바람직한 범위는 1150 ℃내지 1250℃이다. 풀림의 온도가 너무 높으면 결정립이 이상 성장하기 때문에 규소강이 매우 취약해진다. 반대로, 풀림의 온도가 너무 낮으면, La 산화물의 석출이나 결정립의 성장이 불충분해지기 때문에, 전기 저항률(ρ) 및 자기 특성이 충분히 개선되지 않는다. 풀림의 시간은, 예컨대 1시간 내지 5시간의 범위 내에서 적절하게 선택된다.

풀림에 의해 La 산화물의 석출과 결정립의 성장이 동시에 충분히 행해지기 때문에, La 함유 규소강의 전기 저항률(ρ)은 La 무첨가의 경우에 비하여 수배∼10배 가까운 수준까지 증가하고, 결정립은 평균 입자 직경 약 0.5 mm 내지 3 mm로까지 성장한다. 또한, La 함유 규소강의 자기 특성은 통상의 용제재에 가까운 특성이 된다.

또한, 본 발명에 있어서, 압연 후의 규소 강판은 절단, 펀칭 등의 가공이 가능하고, 각종 용도에 따라 여러 가지 형상의 제품을 제작할 수 있기 때문에, 저비용으로 고특성, 고치수 정밀도의 규소 강판을 제작할 수 있다는 이점을 갖는다.

더욱이, 본 발명의 압연 규소 강판은 (100)면을 집합 조직으로 하는 방향성 규소 강판이기 때문에, 무방향성 규소 강판에 비하여 투자율과 자속 밀도가 크다는 특징도 갖는다.

본 발명에 의한 압연 규소 강판, La 함유 소결 규소강 및 주조 규소강은 기존의 연자성 재료가 갖는 여러 가지 용도에 널리 이용된다. 예컨대, 전자석 또는 영구 자석의 단부를 형성하는 자성 재료편(pole piece)으로 사용되는 이외에 MRI용 요크재(yoke element), 트랜스(transformer), 모터, 요크 등의 용도로도 적합하게 사용된다.

Fe-Si-Al 합금

본 발명에 있어서, 소재의 규소강의 성분으로서는, Fe중의 Si 함유량이 8.3 wt% 내지 11.7 wt%이고, Al의 함유량이 0 wt% 내지 2 wt%의 소요 조성으로 이루어지는 것이 바람직하다. 그 사용 원료 분말로서는, 전술한 바와 같이, Fe 분말과 Fe-Si 분말 또는 Fe 분말과 Fe-Si-Al 분말을 소정의 비율로 배합한 혼합 분말, 또는 소정의 조성을 갖는 Fe-Si 화합물이나 Fe-Si-Al 화합물 분말을 사용하는 방법이 있다.

상기 혼합 분말 원료로서는, 원하는 조성보다 많은 Si를 함유한, 취성 파괴하기 쉬운 성분인 Fe-Si 화합물의 가스 애토마이즈 분말 또는 그 성분을 갖는 잉곳을 분쇄하여 젯 밀 분쇄한 분말과 카보닐 철분을 소정의 비율로 배합한 혼합 분말, 또는 원하는 조성보다 많은 Si를 함유한 취성 파괴하기 쉬운 성분에 Al을 미량 첨가한 Fe-Si-Al 화합물의 가스 애토마이즈 분말 또는 그 성분을 갖는 잉곳을 분쇄하여 젯 밀 분쇄한 분말과 카보닐 철분을 소정의 비율로 배합한 혼합 분말이 바람직하다.

또한 사용하는 Fe-Si-(Al) 화합물로서는, β상의 Fe2Si 화합물이나 ε상의 Fe-Si 화합물, 또한 ζβ상의 FeSi2 화합물이 취성 파괴하기 쉽기 때문에, 바람직하다. Fe-Si 화합물중의 Si 함유량으로서는, 20 wt% 내지 51 wt%가 바람직하다. Si 함유량이 이 범위밖이 되면, 매우 산화되기 쉬워져서 자기 특성의 열화를 야기한다. 또한 Fe-Si 화합물중의 Al 함유량으로서는, 0 wt% 내지 6.0 wt%가 바람직하다. Al 함유량이 이 범위밖이 되면, 냉간 압연시에 금, 균열이 쉽게 발생하게 되는 동시에 더욱 산화되기 쉬워지므로, 자기 특성의 열화를 초래한다.

Fe-Si 화합물이나 Fe-Si-Al 화합물의 분말의 평균 입도는 3 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위가 가장 바람직하고, 평균 입도가 3 ㎛ 미만에서는, 분말 자체에 다량의 산소를 함유하기 쉽게 되고, 자기 특성이 열화하며, 또한 100 ㎛을 초과하는 경우는 소결체가 다공질이 되기 쉬워 소결 밀도가 저하하기 때문에, 냉간 압연시에 금, 균열 발생의 원인이 된다.

전술한 사용 원료를 이용하여 소결체 또는 용해강의 압연전의 규소강의 제조 조건은 전술한 바와 같고, 또한 압연 조건도 동일하다.

얻어진 Fe-Si 합금으로 이루어지는 압연 규소 강판에 Al을 함침시키는 방법은 Al을 진공 증착법, 스퍼터링법, CVD법 등에 의해, 확산후 소정의 조성이 되도록 부착, 성막(成膜)한다. Al의 부착, 성막량은 확산 후의 최종 성분이 Al: 2 wt% 내지 6 wt%, Si: 8 wt% 내지 11 wt%, 잔부 Fe가 되도록 적절하게 결정하면 된다.

상기한 부착, 성막 조건은 압연 규소 강판의 판두께, 조성, 증착 방법에 따라 다르지만, 냉간 압연후 표면을 청정하게 한 규소 강판에 직접 증착한 쪽이 Al은 균일하게 확산되기 쉽고, 자기 특성도 향상되기 쉬운 특징이 있다. 즉, 압연 후의 결정립도는 풀림 후의 결정립도에 비하여 작고, 또한 잔류 결정 왜곡이 크기 때문에, Al이 입계 확산되기 쉽다는 것이다.

더욱이 본 발명의 압연 규소 강판은 통상의 (110)면을 집합 조직으로 하는 방향성 규소 강판과는 달리 (100)면을 집합 조직으로 하는 방향성 규소 강판의 특징을 가지며, 압연면이 최대 밀접면이 아니기 때문에, 증착 후의 열처리시에 결정립내 확산도 일으키기 쉬운 이점도 있다.

본 발명에 의한 Al을 착설한 규소 강판의 풀림은, 예컨대 증착한 Al을 강판 내부까지 확산 침투시켜, 가능한 한 균일한 조성의 센더스트 박판을 제작하기 위해서 행하는 것이다.

풀림의 열처리 온도는 규소 강판의 조성과 Al의 부착량, 더욱이 압연 전의 평균 결정립도에 따라 적절하게 선정해야 한다. 이 온도는 진공 속에서 열처리하는 경우에는, 1000℃ 내지 1100℃로 낮게 설정하고, 불활성 가스 분위기 속에서 열처리하는 경우에는, 1100℃ 내지 1200℃의 약간 높은 온도로 설정하며, Al이 확산 침투한 후에, 1200℃ 내지 1300℃의 온도로 승온시켜 결정립도을 조대화시키는 Al 함침 열처리와 연속하는 열처리 공정이 적합하다.

진공 속에서는 상기 풀림 온도가 너무 높으면, Al이 강판으로부터 증발하여 확산 침투하기 어려워진다. Al이 확산된 후의 온도가 너무 높으면, 결정립이 지나칠 정도로 이상하게 입자 성장하여 강판이 매우 취약해지고, 반대로 온도가 너무 낮으면, 입자가 성장하지 않기 때문에, 자기 특성이 향상되지 않게 되므로, 상기 온도 범위가 최적 온도이다. 상기 온도에서의 풀림에 의해 평균 결정립도은 약 0.5 mm 내지 3 mm로까지 성장시킬 수 있다. 이 풀림에 의해 센더스트 박판의 자기 특성은 통상의 용제재에 가까운 특성을 얻을 수 있는 것을 확인하였다.

종래, 센더스트 합금은 딱딱하고 취약하기 때문에 압연이 곤란하여 박판형의 시트재를 제작하는 것이 불가능하다고 여겨져 왔다. 그러나, 본 발명에서는, 출발 원료로서 Fe 분말과 Fe-Si 분말 또는 Fe-Si-Al 분말을 소정의 비율로 배합한 혼합 분말 또는 원하는 조성의 분말을 이용하여 소결 후에 전연성이 좋은 Fe 풍부 상을 잔존시킨 박판을 5 mm 이하의 두께로 제작함으로써, 냉간 압연이 가능하게 되었다.

더욱이 본 발명에서는, 상기 압연 규소 강판의 양면에 Al을 부착, 성막한 후, 열처리하여 Al의 확산과 결정립의 조대화를 도모함으로써, 센더스트 박판으로서의 자기 특성은 종래의 용제재와 거의 동등해지고, 자기 특성이 우수한 센더스트 박판을 제작할 수 있는 것을 확인하였다.

또한, 소재의 압연 규소 강판은 압연후의 절단, 펀칭 등의 가공이 가능하고, 각종 용도에 따라 여러 가지 형상의 센더스트 박판의 제품을 제작할 수 있기 때문에, 저비용으로 고특성, 고치수 정밀도의 센더스트 박판을 제작할 수 있는 이점을 갖는다.

실시예 1

소결 규소 강판의 원료 분말로서, 표 1에 나타낸 바와 같은 성분과 평균 입도의 규소강의 가스 애토마이즈 분말을 사용하였다. 각 원료 분말에 표 2에 나타낸 바와 같은 첨가량으로 PVA(폴리비닐알콜) 바인더, 물, 가소제를 첨가하여 슬러리형으로 만들고, 그 슬러리를 완전 밀폐형 스프레이 드라이어 장치에 의해 질소 가스로 열풍 입구 온도 100℃, 출구 온도 40℃로 설정하여 조립(造粒)을 행하였다.

계속해서, 평균 입도가 약 100 ㎛인 상기 조립분(造粒粉)을 압축 프레스기로 압력 2 ton/cm2로 표 3에 나타낸 바와 같은 형상으로 압분 성형한 후, 진공 속과 수소 속에서 표 3에 나타낸 바와 같은 탈바인더, 소결 온도로 소결을 행하여 표 4에 나타낸 치수의 소결체를 얻었다. 얻어진 소결체의 잔류 산소량, 잔류 탄소량, 평균 결정립도, 상대 밀도를 표 4에 나타낸다.

표 4에 나타낸 치수의 소결체를 우선 60 mmφ의 2단 롤에 의해, 롤 원주 속도 60 mm/sec로 압연률 50%까지 냉간 압연한 후, 20 mmφ의 4단 롤에 의해 동일한 롤 원주 속도로 0.10 mm까지 더 냉간 압연하였다. 그 압연 상태를 표 5에 나타낸다.

또한 압연후, 20 mmφ×10 mmφ×0.1 mmt의 링을 펀칭하여 표 5에 나타낸 바와 같은 풀림 온도로 열처리한 후, 직류 자기 특성과 주파수 5 kHz에서의 철손을 측정하였다. 그 결과를 표 5에 나타낸다. 표 5중의 압연 상태로, ◎는 매우 양호, _는 양호, △는 압연판의 단부면에 금 발생, ×는 전면에 균열 발생을 나타낸다.

실시예 2

표 1에 나타낸 바와 같은 성분의 용융 규소강을 고주파 용해한 후, 수냉형의 주입 두께 5 mm의 박판형 주형에 유입시켜, 급냉하여 50×50×5 mm의 강판을 제작하였다. 또한, 비교를 위해 수냉하지 않고서 서서히 냉각시킨 강판을 제작하였다. 얻어진 강판의 잔류 산소량, 잔류 탄소량, 평균 결정립도, 상대 밀도를 표 4에 나타내었다.

냉간 압연전에 압연시의 균열, 금 방지를 위해, 50×50 mm의 양면을 평면 연삭기(surface grinder)로 표면의 요철을 제거한 강판을 준비하였다. 그 후의 압연 상태를 표 7에 나타낸다. 동 표중의 압연 상태로, _는 양호, ×는 전면에 균열 발생을 나타낸다.

실시예 1과 동일한 냉간 압연 조건으로 압연한 후, 표 6에 나타낸 풀림 온도로 열처리한 후, 직류 자기 특성과 주파수 5 kHz에서의 철손을 측정하였다. 그 결과를 수냉하지 않고서 제작한 용제재의 자기 특성과 비교하여 표 8에 나타내었다.

	샘플 No.	Si함유량(wt%)	평균 분말입도(㎛)	미량 성분(wt%)
				잔류O,C	금속 원소
				O	C	원소명	첨가량
분말원료	1	3.0	40	0.031	0.025	무	-
	2	6.5	30	0.043	0.025	무	-
	3	6.5	30	0.052	0.029	V	0.02
	4	6.5	30	0.065	0.030	Al	0.5
	5	6.5	30	0.070	0.032	Ti	1.00
	6	10.0	140	0.027	0.013	Al	0.5
용해원료	7	6.5	-	0.004	0.001	Al	0.5

	바인더 첨가량
	폴리머	가소제	물
실시예1	폴리비닐알코올:1.0 wt%	글리세린: 0.1 wt%	물:54 wt%

	샘플No		성형체 치수(mm)	탈바인더 조건	소결 조건
	샘플No		성형체 치수(mm)	분위기	온도(℃)	시간(H)	분위기	온도(℃)	시간(H)
실시예1	1	1	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1200	3
	2	1	60×60×5.8	진공	500	2	진공	1200	3
	3	1	60×60×11.8	진공	500	2	진공	1200	3
	4	2	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1200	3
	5	3	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1200	3
	6	4	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1200	3
	7	5	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1200	3
	8	4	60×60×1.2	수소	500	2	수소	1200	3
	9	4	60×60×5.8	진공	500	2	진공	1200	3
	10	4	60×60×11.8	진공	500	2	진공	1200	3
	11	4	60×60×5.8	진공	500	2	진공	1050	3
	12	4	60×60×5.8	진공	500	2	진공	1300	3
	13	6	60×60×5.8	진공	500	2	진공	1150	3

	No.	샘플No.	압연 전 치수(mm)	평행도(mm)	잔류산소·탄소량	평균결정립도(㎛)	상대 밀도
	No.	샘플No.	압연 전 치수(mm)	평행도(mm)	O	평균결정립도(㎛)	상대 밀도	C
실시예1	1	1	50×50×1.0	0.26	0.1100	0.004	82	99
	2	1	50×50×5.0	0.15	0.1150	0.004	78	99
	3	1	50×50×10.0	0.12	0.1150	0.004	75	99
	4	2	50×50×1.0	0.25	0.1200	0.005	120	99
	5	3	50×50×1.0	0.26	0.1200	0.005	125	99
	6	4	50×50×1.0	0.29	0.1400	0.005	150	99
	7	5	50×50×1.0	0.26	0.1600	0.005	182	99
	8	4	50×50×1.0	0.38	0.0750	0.001	95	99
	9	4	50×50×5.0	0.14	0.1200	0.005	125	99
	10	4	50×50×10.0	0.10	0.1150	0.005	135	99
	11	4	50×50×5.0	0.18	0.1200	0.005	45	91
	12	4	50×50×5.0	0.15	0.1600	0.005	430	99
	13	6	50×50×5.0	0.16	0.1400	0.006	290	99
실시예2	14	7	50×50×5.0	0.54	0.004	0.001	240	100
	15	7	50×50×5.0	0.06	0.004	0.001	240	100
	16	7	50×50×5.0	0.06	0.004	0.001	2800	100

	No.	샘플 No.	압연 상태	풀림 온도(℃)×3H	평균결정립도(㎛)
실시예1	1	1	◎	1250	900
	2	1	◎	1250	1100
	3	1	△	1250	1500
	4	2	◎	1260	1000
	5	3	◎	1220	1200
	6	4	◎	1200	1700
	7	5	◎	1180	1400
	8	4	◎	1200	1600
	9	4	◎	1230	1800
	10	4	△	1260	2000
	11	4	×	-	-
	12	4	×	-	-
	13	6	○	1250	2300

	No	자기 특성과 철손	상대 밀도(%)
	No	㎛	상대 밀도(%)	Bs(T)	iHc(Oe)	η(W/kg)
실시예1	1	9000	1.41	0.35	21	100
	2	10000	1.43	0.31	18	100
	3	12000	1.47	0.28	16	100
	4	11000	1.27	0.20	17	100
	5	15000	1.25	0.18	15	100
	6	18000	1.21	0.15	13	100
	7	17000	1.18	0.16	14	100
	8	17000	1.21	0.16	14	100
	9	17000	1.21	0.15	13	100
	10	18000	1.21	0.15	13	100
	11	-	-	-	-	-
	12	-	-	-	-	-
	13	11000	1.00	0.17	21	100

	No.	샘플No.	평행도(mm)	압연 상태	풀림 온도(℃)×3H	압연 후 결정립도(㎛)
실시예2	14	7	0.54	×	-	-
	15	7	0.06		1230	1600
	16	7	0.06	×	-	-

	No.	자기 특성과 철손	상대 밀도(%)
	No.	㎛	상대 밀도(%)	Bs(T)	iHc(Oe)	η(W/kg)
실시예2	14	-	-	-	-	-
	15	16000	1.18	0.1717	14	100
	16	-	-	-	-	-

실시예 2

소결 규소강판의 원료 분말로서, 표 9에 나타내는 것과 같은 성분의 Fe-Si 화합물이 되도록, 고주파 용해로서 인곳을 제작한 후, 굵게 분쇄, 젯 밀 분쇄하여 표 1에 나타낸 것과 같은 평균 입도의 분말을 제작하였다. 또, 철분말로서 표 9에 나타낸 것과 같은 성분과 평균 입도의 카보닐 철분을 사용하였다.

Fe-Si 화합물 분말과 카보닐 철분을 표 10에 나타낸 것과 같은 비율로 배합한 후, V 콘(V cone)으로 혼합하였다. 각 혼합 물말에 표 11에 나타낸 것과 같은 첨가량으로 PVA(폴리비닐 알코올) 바인더, 물, 가소제를 첨가하고, 슬러리 형태로 하고, 이 슬러리를 완전 밀폐형 스프레이 드라이어 장치에 의해 질소 가스에서 열풍입구 온도 100℃, 출구 온도 40℃로 설정하여 조립을 행하였다.

평균입도가 약 100 ㎛의 상기 조립분을 압축 플레스기에서 압력 2 ton/cm2으로, 표 3에 나타낸 것과 같은 형상으로 압분 성형한 후, 진공 및 수소 중에서 표 12에 나타낸 것과 같은 탈바인더, 소결 온도에서 소결을 행하여 표 5에 도시한 치수의 소결체를 얻었다. 얻어진 소결체의 Fe 풍부 상의 함유율, 잔류 산소량, 잔류 탄소량, 평균 결정립도, 상대 밀도를 표 5에 나타낸다. 상기 Fe 풍부 상의 함유율은 FeSi 화합물의 특유의 최대 X선 회절 강도와 체심 입방 구조(bcc)를 갖는 규소강의 (110) 회절 강도비로 상대 평가하였다.

표 13에 나타낸 치수의 소결체를 60 mmφ의 2단 롤로, 롤 원주 속도 60 mm/sec에서 50%의 압연률이 얻어질 때까지 냉간 압연한 후, 20 mmφ의 4단 롤에 의해, 동일한 원주 속도에서 0.10 mm까지 냉간 압연하였다. 이러한 압연 상태를 표 14에 나타낸다. 표 6 중의 압연 상태에서, ◎는 특히 양호,는 양호, △는 압연판의 단면에 금 발생, ×는 전면에 균열 발생을 나타낸다.

또한, 압연 후, 20 mmφ×10 mmφ×0.1 mmt의 링을 펀칭하여 표 14에 나타낸 것과 같은 풀림 온도에서, 열처리를 한 후, 직류 자기 특성과 고주파 5 kHz에서의 철손을 측정하였다. 그 결과를 표 15에 나타낸다. 자기 특서의 비교예로서, Fe-6.5Si 용제재의 자기 특성을 표 15에 나타낸다.

	원재료(raw material)No.	Si함유량(wt%)	화합물	평균분말입도(㎛)	미량성분(wt%)
					잔류 O,C	금속 원소
					O	C	원소명	첨가량
FeSi화합물분말	1	20.1	Fe₂Si(β)	6.4	0.040	0.007	무	-
	2	33.5	FeSi(ε)	4.8	0.060	0.013	무	-
	3	33.5	FeSi(ε)	4.9	0.060	0.014	V	0.10
	4	33.5	FeSi(ε)	4.8	0.065	0.015	Al	2.60
	5	33.5	FeSi(ε)	4.8	0.080	0.018	Ti	5.10
	6	50.1	Fe₂Si(ζβ)	3.5	0.092	0.025	Al	3.85
Fe분말	7	-	Fe	5.8	0.240	0.023	무	-

	원료No.	조성(wt%)	미량 성분	Fe-Si 화합물 분말과 철분의 배합중량
	원료No.	Fe	Si	원소명	함유량(wt%)	원재료No.	Fe-Si(wt%)	Fe(wt%)
실시예2	1	97	3	무	-	1	14.9	85.1
	2	93.5	6.5	무	-	1	32.3	67.7
	3	93.5	6.5	무	-	2	19.4	80.6
	4	93.5	6.5	V	0.02	3	19.4	80.6
	5	93.5	6.5	Al	0.50	4	19.4	80.6
	6	93.5	6.5	Ti	1.00	5	19.4	80.6
	7	93.5	6.5	Al	0.50	6	14.9	85.1
	8	90	10	무	-	6	20.0	80.0

	바인더 첨가량
	폴리머	가소제	물
실시예2	폴리비닐 알코올:0.5wt%	글리세린 : 0.1 wt%	물 : 54wt%

	No.	샘플No.	성형체 치수(mm)	탈바인더 조건	소결 조건
	No.	샘플No.	성형체 치수(mm)	분위기	온도(℃)	시간(H)	분위기	온도(℃)	시간(H)
실시예2	1	1	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1100	2
	2	1	60×60×5.8	진공	500	2	진공	1100	2
	3	1	60×60×11.8	진공	500	2	진공	1100	2
	4	2	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1050	2
	5	3	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1040	2
	6	4	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1030	2
	7	5	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1200	2
	8	5	60×60×1.2	진공	500	2	진공	950	2
	9	5	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1000	2
	10	6	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1000	2
	11	6	60×60×1.2	수소	500	2	수소	1000	2
	12	7	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1000	2
	13	3	60×60×5.8	진공	500	2	진공	1040	2
	14	3	60×60×11.8	진공	500	2	진공	1040	2
	15	8	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1000	2
	16	8	60×60×5.8	진공	500	2	진공	1000	2

	No.	원료No.	압연 전 치수(mm)	평행도(mm)	잔류산소 ·탄소량(wt%)	X선회절강도비	상대소결밀도(%)
	No.	원료No.	압연 전 치수(mm)	평행도(mm)	O	X선회절강도비	상대소결밀도(%)	C
실시예2	1	1	50×50×1.0	0.32	0.1500	0.005	0.012	96
	2	1	50×50×5.0	0.17	0.1500	0.005	0.012	96
	3	1	50×50×10.0	0.14	0.1500	0.005	0.012	96
	4	2	50×50×1.0	0.34	0.1400	0.006	0.024	95
	5	3	50×50×1.0	0.35	0.1600	0.008	0.020	95
	6	4	50×50×1.0	0.31	0.1600	0.008	0.018	96
	7	5	50×50×1.0	0.29	0.1700	0.008	0.001	99
	8	5	50×50×1.0	0.30	0.1700	0.008	0.086	87
	9	5	50×50×1.0	0.34	0.1700	0.008	0.014	96
	10	6	50×50×1.0	0.23	0.1800	0.008	0.017	95
	11	6	50×50×1.0	0.25	0.0840	0.001	0.017	95
	12	7	50×50×1.0	0.33	0.1900	0.010	0.025	94
	13	3	50×50×5.0	0.17	0.1600	0.008	0.017	96
	14	3	50×50×10.0	0.13	0.1600	0.008	0.018	96
	15	8	50×50×1.0	0.37	0.1900	0.013	0.045	95
	16	8	50×50×5.0	0.20	0.1900	0.013	0.043	95

	No.	원료 No.	압연 상태	풀림 온도(℃)×3H	평균 결정립도(㎛)
실시예1	1	1	◎	1200	1000
	2	1		1250	1200
	3	1	×	-	-
	4	2	◎	1260	1100
	5	3	◎	1220	1300
	6	4	◎	1200	1900
	7	5	×	-	-
	8	5	×	-	-
	9	5	◎	1200	1800
	10	6	◎	1200	1700
	11	6	◎	1200	1600
	12	7	◎	1280	2000
	13	3		1250	1800
	14	3	×	-	-
	15	8	◎	1220	2300
	16	8		1250	2500
비교예	Fe-6.5Si	용제재	-	3600

	No.	원료No.	자기 특성과 철손(η)	상대밀도(%)
	No.	원료No.	㎛	상대밀도(%)	Bs(T)	iHc(Oe)	η(W/kg)
실시예2	1	1	9000	1.41	0.35	21	100
	2	1	11000	1.43	0.32	18	100
	3	1	-	-	-	-	-
	4	2	10000	1.24	0.21	18	100
	5	3	13000	1.23	0.19	16	100
	6	4	16000	1.21	0.16	14	100
	7	5	-	-	-	-	-
	8	5	-	-	-	-	-
	9	5	17000	1.21	0.16	14	100
	10	6	16000	1.21	0.16	14	100
	11	6	15000	1.21	0.17	15	100
	12	7	17000	1.22	0.15	13	100
	13	3	16000	1.21	0.15	14	100
	14	3	-	-	-	-	-
	15	8	10000	1.00	0.19	20	100
	16	8	11000	1.00	0.18	22	100
비교예	Fe-6.5Si	16000	1.22	0.14	14	100100100

실시예 3

La 소결 규소강의 원료 분말로서, 표 16에 나타낸 성분 및 평균 입도를 갖는 Fe-Si-La 화합물 분말을 사용하였다. 이 Fe-Si-La 화합물 분말은, 표 1에 나타낸 Fe-Si 화합물과 La을 고주파 용해에 의해 용융하고, 합금 잉곳을 제작한 후, 그 인곳을 굵게 분쇄하고, 다음에 젯 밀 분쇄를 하여 제작하였다. Fe 분말로서는 표 16에 나타낸 성분 및 평균 입도를 갖는 카보닐 철분말을 사용하였다. 또, 표 16의 화합물란에 표시한 β, ε, ζβ는 FeSi 화합물의 결정상의 종류를 나타낸다.

다음에, Fe-Si-La 화합물 분말과 Fe 분말을 표 17에 나타낸 비율로 배합한 후, V 콘으로 혼합하였다. 또, 표 17의 원료 No. 8 및 9는 La을 함유하지 않으며, 비교예로서 주어졌다.

얻어진 각종 혼합 물말에 대해 표 11에 나타낸 첨가량으로 PVA 바인더, 물 및 가소제를 첨가하고, 슬러리를 형성하였다. 이 슬러리를 완전 밀폐형 스프레이 드라이어 장치를 이용하여 열풍 입구 온도 100℃, 출구 온도 75℃의 설정 조건과, 질소 가스에 의해 조립을 행하였다. 조립분의 평균 입도는 약 80 ㎛였다.

다음에, 상기 조립분을 압축 플레스기를 사용하여 압력 2 ton/cm2으로 압분 성형하였다. 성형체의 치수를 표 18에 나타낸다. 그 후, 진공 및 수소 중에 표 18에 나타낸 탈바인더 조건, 소결 온도 조건에서 소결을 행하고, 표 19에 나타낸 치수의 소결체를 얻었다. 소결체의 잔류 산소량, 잔류 탄소량, 평균 결정립도 및 상대 밀도를 표 19에 나타낸다. 표 20에는, 압연상태의 평가 결과, 풀림 온도,ㅡ 압연 규소강판의 평균 결정립도, 직류 자기 특성, 직류 전기 저항률(ρ) 및 측정 밀도를 나타내었다. 압연 상태란의 기호는 실시예 1과 같다.

표 20에는, Si 함유량이 3.0 wt%의 규소강의 용제재, Si 함유량이 6.5 wt%의 규소강의 용제재의 특성 평가 결과를 비교예로서 기재하였다.

	원재료No.	Si함유량(wt%)	화합물	평균분말입도(㎛)	미량 성분(wt%)
					잔류 O,C	금속 원소
					O	C	원소명	첨가량
Fe-Si-La화합물분말	1	20.1	Fe₂Si(β)	6.4	0.040	0.007	La	0.67
	2	33.5	FeSi(ε)	4.9	0.060	0.014	La	0.26
	3	33.5	FeSi(ε)	4.8	0.065	0.015	La	2.63
	4	33.5	FeSi(ε)	4.8	0.080	0.018	La	5.25
	5	33.5	FeSi(ε)	4.5	0.105	0.029	La	10.5
	6	33.5	FeSi(ε)	4.1	0.116	0.035	La	12.9
	7	50.1	Fe₂Si(ζβ)	3.5	0.092	0.025	La	3.85
Fe-Si분말	8	20.1	Fe₂Si(β)	6.6	0.038	0.007	무	-
Fe-Si분말	9	33.5	FeSi(ε)	4.8	0.060	0.013	무	-
Fe분말	10	-	Fe	5.8	0.240	0.023	무	-
주)화합물란의 () 내의 β,ε,ζβ는 Fe-Si 화합물의 결정상을 나타낸다.

	원료No.	조성(wt%)	La함유량(wt%)	Fe-Si-La 화합물과 철분의 배합 중량
	원료No.	Fe	La함유량(wt%)	Si	원재료No.	Fe-Si-La(wt%)	Fe(wt%)
실시예3	1	97	3	0.1	1	14.9	85.1
	2	93.5	6.5	0.05	2	19.4	80.6
	3	93.5	6.5	0.50	3	19.4	80.6
	4	93.5	6.5	1.0	4	19.4	80.6
	5	93.5	6.5	2.0	5	19.4	80.6
	6	93.5	6.5	2.4	6	19.4	80.6
	7	90	10	0.77	7	20.0	80.0
비교예	8	97	3	0.0	8	14.9	85.1
비교예	9	93.5	6.5	0.0	9	19.4	80.6

	시료 No.	원료No.	성형체 치수(mm)	탈바인더 조건	소결 조건
	시료 No.	원료No.	성형체 치수(mm)	분위기	온도(℃)	시간(H)	분위기	온도(℃)	시간(H)
실시예3	1	1	60×60×1.2	진공	500	2	진공	500	2
	2	2	60×60×1.2	진공	500	2	진공	500	2
	3	3	60×60×1.2	진공	500	2	진공	500	2
	4	3	60×60×5.8	진공	500	2	진공	500	2
	5	3	60×60×11.8	진공	500	2	진공	500	2
	6	3	60×60×1.2	수소	500	2	수소	500	2
	7	4	60×60×1.2	진공	500	2	진공	500	2
	8	5	60×60×1.2	진공	500	2	진공	500	2
	9	6	60×60×1.2	진공	500	2	진공	500	2
	10	7	60×60×1.2	진공	500	2	진공	500	2
비교예	11	8	60×60×1.2	진공	500	2	진공	500	2
	12	9	60×60×0.6	진공	500	2	진공	500	2
	13	9	60×60×1.2	진공	500	2	진공	500	2

	시료 No.	원료No.	압연 전 치수(mm)	평행도(mm)	잔류산소·탄소량	평균결정립도(㎛)	상대밀도
	시료 No.	원료No.	압연 전 치수(mm)	평행도(mm)	O	평균결정립도(㎛)	상대밀도	C
실시예3	1	1	50×50×1.0	0.35	0.1700	0.005	82	98
	2	2	50×50×1.0	0.38	0.1700	0.006	120	96
	3	3	50×50×1.0	0.32	0.2200	0.008	140	96
	4	3	50×50×5.0	0.18	0.2100	0.008	140	96
	5	3	50×50×10.0	0.14	0.2000	0.008	130	96
	6	3	50×50×1.0	0.37	0.0860	0.002	200	97
	7	4	50×50×1.0	0.33	0.2500	0.009	150	96
	8	5	50×50×1.0	0.42	0.2800	0.010	170	96
	9	6	50×50×1.0	0.39	0.3100	0.012	190	96
	10	7	50×50×1.0	0.48	0.2400	0.008	90	96
비교예	11	8	50×50×1.0	0.37	0.1500	0.005	74	98
	12	9	50×50×0.5	0.63	0.2100	0.005	95	97
	13	9	50×50×1.0	0.34	0.1800	0.005	110	97

소결체의 냉각 압연 상태와 풀림 후의 자기 특성

	시료No.	원료No.	압연상태	풀림온도(℃)	평균결정립도(㎛)	자기 특성 및 전기 저항률	상대밀도(%)
	시료No.	원료No.	압연상태	풀림온도(℃)	평균결정립도(㎛)	㎛	Bs(T)	iHc(Oe)	ρ×10^-7(Ωm)
실시예	1	1	◎	1150	1000	8000	1.40	0.37	3.8	100
	2	2	◎	1200	1300	11000	1.41	0.32	9.4	100
	3	3	◎	1200	1500	11000	1.39	0.26	13.2	100
	4	3		1200	1600	11000	1.38	0.24	13.5	100
	5	3	×	-	-	-	-	-	-	-
	6	3	◎	1170	2000	12000	1.38	0.20	13.2	100
	7	4	◎	1250	2400	14000	1.34	0.16	24.2	100
	8	5	◎	1250	2800	15000	1.32	0.14	68.2	100
	9	6	×	-	-	-	-	-	-	-
	10	7	◎	1250	2500	11000	1.00	0.17	20.2	100
비교예	11	8	◎	1150	850	6500	1.40	0.45	2.9	100
	12	9	×	-	-	-	-	-	-	-
	13	9	◎	1200	1200	11000	1.43	0.32	8.6	100
비교예	Fe-3.0Si	용제재	-	2700	9800	1.43	0.35	2.1	100
비교예	Fe-6.5Si	용제재	-	3600	18000	1.42	0.14	7.2	100
주)풀림 온도는 최적 열처리 온도이다.

실시예 4

소결 규소강판의 원료 분말로서, 표 21에 나타낸 것과 같은 성분의 Fe-Si 화합물과 Fe-Si-Al 화합물이 되도록 고주파 용해하여 인곳을 제작한 후, 굵게 분쇄하고, 젯 밀 분쇄하여 표 21에 나타낸 것과 같은 평균 입도의 분말을 제작하였다.

또, 철분말로서 표 21에 나타낸 것과 같은 성분과 평균 입도의 카보닐 철분을 사용하였다. Fe-Si 화합물 또는 Fe-Si-Al 화합물과 카보닐 철분을 표 22에 나타낸 것과 같은 비율로 배합한 후, V 콘으로 혼합하였다.

더욱이, 원하는 조성의 분말로서는, 표 23에 나타낸 것과 같은 성분과 평균 입도의 가스 아토마이즈 분말을 사용하였다. 각 원료 분말에 표 24에 나타낸 것과 같은 첨가량으로 PVA 바인더, 물, 가소제를 첨가하고, 슬러리상으로 하여, 이 슬러리를 완전 밀폐형 스페레이 드라이어 장치에 의해 질소 가스에서, 열풍 입구 온도 100℃, 출구 온도 40℃로 설정하여 조립을 행하였다.

평균 입도가 약 80 ㎛의 상기 조립분을 압축 프레스기에서 2 ton/cm2의 압력으로 표 25에 도시한 것과 같은 형상으로 압분 성형한 후, 진공 및 표 25에 나타낸 것과 같은 탈바인더, 소결 온도에서 소결을 행하여, 표 26에 나타낸 치수의 소결체를 얻었다. 얻어진 소결체의 평행도, 잔류 산소량, 잔류 탄소량, 평균 결정립도, 상대 밀도를 표 27에 나타낸다.

표 28에 나타낸 치수의 소결체를 외경 60 mm의 2단 롤에서, 60 mm/sec의 롤 원주 속도로 50%의 압연률이 얻어질 때까지 냉간 압연한 후, 외경 20φ의 4단 롤에 의해 동일한 원주 속도로 표 8에 나타낸 두께까지 냉간 압연하였다. 그 압연 상태를 표 29에 나타낸다.

또한, 압연 후, 20φ×10φ의 링을 펀칭한 후, 강판의 양면에 Al을 표 30에 나타낸 두께로 진공 증착하고, 표 30에 나타낸 것과 같은 풀림 온도에서 열처리를 하고 직류 자기 특성을 측정하였다. 그 결과를 표 30에 나타낸다. 표 29 중의 압연 상태는 실시예 1과 동등하다.

실시예 5

표 3에 나타낸 것과 같은 성분의 용융 규소강을 고주파 용해한 후, 수냉한 두께가 5 mm의 박판상의 주형에 유입시키고, 급냉하여 50×50×5 mm의 강판과 수냉하지 않고 서냉한 강판을 제작하였다. 얻어진 강판의 잔류 산소량, 잔류 탄소량, 평균 결정립도, 상대 밀도를 표 6에 나타낸다.

냉간 압연 전에, 압연시의 균열, 금 방지를 위해, 50×50 mm의 양면을 표면 연삭하여 표면의 요철을 제거한 강판(실시예 No.18, 19)과 연마하지 않은 강판(실시예 No. 17)을 준비하였다. 실시예 1과 동일한 냉간 압연 조건에서 표 8에 나타낸 두께까지 압연한 결과를 표 8에 나타낸다.

또, 압연 후, 20φ×10φ의 링을 펀칭한 후, 강판의 양면에 Al을 표 9에 나타낸 두께로 진공 증착하고, 표 9에 나타낸 것과 같은 풀림 온도에서 열처리를 하고 직류 자기 특성을 측정하였다. 그 결과를 수냉하지 않고 제작한 용제재의 자기 특성과 비교하여 표 10에 나타낸다.

자기 특성의 비교예로서, 통상의 Fe-6.5Si과 센더스트 합금의 용제재의 자기 특성을 표 10에 나타낸다.

	원재료No.	Si함유량(wt%)	Al함유량(wt%)	화합물	평균입도(㎛)	잔류O,C량(wt%)
	원재료No.	Si함유량(wt%)	Al함유량(wt%)	화합물	평균입도(㎛)	O	C
Fe-Si-Al화합물분말	1	20.1	0.0	Fe₂Si(β)	6.4	0.040	0.007
	2	33.5	0.0	FeSi(ε)	4.8	0.060	0.013
	3	33.5	2.0	FeSi(ε)	4.9	0.090	0.017
	4	33.5	6.0	FeSi(ε)	4.7	0.120	0.018
	5	50.1	1.0	FeSi₂(ζβ)	3.6	0.130	0.025
Fe분말	6	-	-	Fe	5.8	0.240	0.023
주)화합물중 () 내의 β,ε,ζβ는 Fe-Si 화합물의 결정상을 나타낸다.

	원료No.	조성(wt%)	Fe-Si-Al화합물 분말과 철분의 배합 중량(wt%)
	원료No.	Fe	Si	Al	원재료No.	Fe-Si-Al(wt%)	Fe(wt%)
실시예4	1	91.7	8.3	0.0	1	41.3	58.7
	2	90.0	10.0	0.0	1	29.9	70.1
	3	88.3	11.7	0.0	2	34.9	65.1
	4	89.4	10.0	0.6	3	29.9	70.1
	5	88.2	10.0	1.8	4	29.9	70.1
	6	89.8	10.0	0.2	5	20.0	80.0

	원료No.	Si함유량(wt%)	Al함유량(wt%)	평균 분말 입도(㎛)	잔류O,C량(wt%)
	원료No.	Si함유량(wt%)	Al함유량(wt%)	평균 분말 입도(㎛)	O	C
분말 원료	7	8.3	0.0	25	0.067	0.027
	8	10.0	0.0	30	0.089	0.027
	9	11.7	0.0	28	0.103	0.030
	10	10.0	2.0	30	0.120	0.033
	11	10.0	3.0	30	0.150	0.045
용해 원료	12	10.0	1.0	-	0.004	0.001

	바인더 첨가량
	폴리머	가소제	물
실시예4	폴리비닐알코올:0.5wt%	글리세린:0.1 wt%	물:54 wt%

	No.	샘플No.	성형체 치수(mm)	탈바인더 조건	소결 조건
	No.	샘플No.	성형체 치수(mm)	분위기	온도(℃)	시간(H)	분위기	온도(℃)	시간(H)
실시예1	1	1	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1200	3
	2	2	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1200	3
	3	2	60×60×5.8	진공	500	2	진공	1200	3
	4	2	60×60×11.8	진공	500	2	진공	1200	3
	5	3	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1200	3
	6	4	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1200	3
	7	5	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1200	3
	8	5	60×60×1.2	진공	500	2	수소	1200	3
	9	6	60×60×1.2	진공	500	2	수소	1200	3
	10	7	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1200	3
	11	8	60×60×1.2	진공	500	2	수소	1200	3
	12	9	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1200	3
	13	10	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1200	3
	14	10	60×60×5.8	진공	500	2	진공	1200	3
	15	10	60×60×11.8	진공	500	2	진공	1200	3
	16	11	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1200	3

	No.	샘플No.	압연 전 치수(mm)	평행도(mm)
실시예1	1	1	50×50×1.0	0.33
	2	2	50×50×1.0	0.34
	3	2	50×50×5.0	0.18
	4	2	50×50×10.0	0.12
	5	3	50×50×1.0	0.37
	6	4	50×50×1.0	0.32
	7	5	50×50×1.0	0.34
	8	5	50×50×1.0	0.36
	9	6	50×50×1.0	0.30
	10	7	50×50×1.0	0.34
	11	8	50×50×1.0	0.30
	12	9	50×50×1.0	0.35
	13	10	50×50×1.0	0.37
	14	10	50×50×5.0	0.17
	15	10	50×50×10.0	0.12
	16	11	50×50×1.0	0.37
실시예2	17	12	50×50×5.0	0.65
	18	12	50×50×5.0	0.08
	19	12	50×50×5.0	0.09
주1)평행도는 길이 50 mm에 대한 휨(warping) 양을 나타낸다.주2)실시예 18,19는 표면 연마 후의 평행도를 나타낸다.주3)실시예 19는 수냉하지 않고 서냉한 용해 강판을 나타낸다.

		잔류산수·탄소량(wt%)	평균결정립도(㎛)	상대밀도(%)
		O	평균결정립도(㎛)	상대밀도(%)	C
실시예4	1	0.1800	0.007	72	99
	2	0.2100	0.007	79	99
	3	0.2100	0.007	63	99
	4	0.2100	0.007	56	99
	5	0.2200	0.008	84	99
	6	0.1700	0.010	80	99
	7	0.2000	0.010	86	99
	8	0.2100	0.010	370	100
	9	0.1800	0.010	90	99
	10	0.2000	0.012	113	99
	11	0.2000	0.012	105	99
	12	0.1900	0.010	110	99
	13	0.2200	0.010	124	99
	14	0.2200	0.010	103	99
	15	0.2200	0.010	94	99
	16	0.2400	0.012	146	99
실시예5	17	0.004	0.001	230	100
	18	0.004	0.001	230	100
	19	0.004	0.001	3400	100

	No.	샘플 No.	압연 후의 두께(mm)	상대 밀도(%)	압연 상태
실시예4	1	1	0.1	100	◎
	2	2	0.1	100	◎
	3	2	0.9	100
	4	2	0.9	-	△
	5	3	0.1	100	◎
	6	4	0.1	100	◎
	7	5	0.1	100	◎
	8	5	0.1	100	◎
	9	6	0.1	100	◎
	10	7	0.1	100
	11	8	0.1	-	×
	12	9	0.1	100	◎
	13	10	0.1	100	◎
	14	10	0.9	100
	15	10	0.9	-	△
	16	11	0.1	-	×
실시예5	17	12	0.9	-	△
	18	12	0.9	100	◎
	19	12	0.9	-	×

	No.	샘플 No.	압연 후의 두께(mm)	Al 증착막 두께(㎛)	풀림 조건
	No.	샘플 No.	압연 후의 두께(mm)	Al 증착막 두께(㎛)	분위기	확산 온도(℃×3H)	결정립 성장 온도(℃×3H)
실시예4	1	1	0.1	6	진공	1050	1250
	2	2	0.1	6	Ar	1100	1250
	3	2	0.9	10	Ar	1150	1300
	4	2	-	-	-	-	-
	5	3	0.1	6	Ar	1100	1250
	6	4	0.1	5	진공	1050	1250
	7	5	0.1	10	Ar	1150	1300
	8	5	-	-	-	-	-
	9	6	0.1	5	진공	1100	1250
	10	7	0.1	6	Ar	1150	1250
	11	8	-	-	-	-	-
	12	9	0.1	7	Ar	1150	1250
	13	10	0.1	8	진공	1100	1300
	14	10	0.9	5	진공	1100	1250
	15	10	-	-	-	-	-
	16	11	-	-	-	-	-
실시예5	17	12	-	-	-	-	-
	18	12	0.6	10	Ar	1150	1300
	19	12	-	-	-	-	-
비교예	20	-	-	-	-	-	-
비교예	21	-	-	-	-	-	-

	No.	평균 결정립도(mm)	Si, Al 성분	자기 특성
	No.	평균 결정립도(mm)	Si(wt%)	Al(wt%)	μ_i	Bs(T)	iHc(Oe)
실시예4	1	1.5	8.0	2.1	4500	1.31	0.09
	2	1.3	9.7	2.1	4700	1.14	0.09
	3	2.1	10.0	0.4	3200	1.28	0.13
	4	-	-	-	-	-	-
	5	1.5	9.7	2.1	4000	1.24	0.10
	6	1.8	9.8	2.4	5700	1.18	0.09
	7	2.4	9.6	5.4	28000	1.09	0.03
	8	-	-	-	-	-	-
	9	1.7	9.9	2.0	4700	1.20	0.08
	10	1.7	8.0	2.1	4500	1.31	0.09
	11	-	-	-	-	-	-
	12	1.8	11.0	2.4	5000	1.17	0.08
	13	2.8	9.7	4.9	18000	1.10	0.04
	14	1.6	9.9	2.4	5200	1.18	0.07
	15	-	-	-	-	-	-
	16	-	-	-	-	-	-
실시예5	17	-	-	-	-	-	-
	18	2.5	9.8	2.1	4800	1.11	0.08
	19	-	-	-	-	-	-
비교예	20	-	6.5	-	3000	1.22	0.14
비교예	21	-	9.6	5.4	32000	1.09	0.03

실시예 6

소결 규소강판의 원료 분말로서, 표 31에 나타낸 것과 같은 성분의 Fe-Si 화합물과 Fe-Si-Al 화합물이 되도록 고주파 용해하여 인곳을 제작한 후, 굵게 분쇄하고 젯 밀 분쇄하여 표 31에 나타낸 것과 같은 평균 입도의 분말을 제작하였다.

또, 철분말로서 표 31에 나타낸 것과 같은 성분과 평균 입도의 카보닐 철분을 사용하였다. Fe-Si 화합물 또는 Fe-SI-Al 화합물과 카보닐 철분을 표 32에 나타낸 것과 같은 비율로 배합한 후, V 콘으로 혼합하였다.

더욱이, 원하는 조성의 분말로서는, 표 24에 나타낸 것과 같은 성분과 평균 입도의 가스 아토마이즈 분말을 사용하였다. 각 원료 분말에 표 33에 나타낸 첨가량으로 PVA 바인더, 물, 가소제를 첨가하고, 슬러리 상으로 하고, 이 슬러리를 완전 밀폐형 스프레이 드라이어 장치에 의해, 질소 가스에서 열풍 입구 온도가 100℃, 출구 온도를 40℃로 설정하여 조립을 행하였다.

평균 입도가 약 80㎛인 상기조립분을 압축 프레스기에서 2 ton/cm2의 압력으로 표 34에 나타낸 것과 같은 형상으로 압분 성형한 후, 진공 중에서 표 34에 나타낸 것과 같은 탈 바인더, 소결 온도에서 소결을 하여 표 36에 나타낸 치수의 소결체를 얻었다. 얻어진 소결체의 평행도, Fe 풍부 상의 함유율, 잔류 산소량, 잔류 탄소량, 평균 결정립도, 상대 밀도를 표 36에 나타낸다. 상기 Fe 풍부 상의 함유율은 FeSi 화합물 특유의 최대 X선 회절 강도와 체심 입방 구조(bcc)를 갖는 규소강의 (110) 회절 강도비에서 상대 평가하였다.

표 37에 나타낸 치수의 소결체를 외경 60 mm의 2단 롤에서, 60 mm/sec의 롤 원주 속도로 50%의 압연률이 얻어질 때까지 냉간 압연한 후, 외경 20φ의 4단 롤에 의해 동일한 원주 속도로 표 37에 나타낸 두께까지 냉간 압연하였다. 그 압연 상태를 표 38에 나타낸다.

또, 압연 후, 20φ×20φ의 링을 펀칭한 후, 강판의 양면에 Al을 표 39에 나타낸 두께로 진공 증착하고, 표 39에 나타낸 것과 같은 풀림 온도에서 열처리를 해하여 직류 자기 특성을 측정한 결과를 표 39에 나타낸다. 표 39의 압연 상태는 실시예 1과 동등하다. 자기 특성의 비교예로서 통상의 Fe-6.5Si과 센더스트 합금의 용제재의 자기 특성을 표 39에 나타낸다.

	원재료No.	Si 함유량(wt%)	Al 함유량(wt%)	화합물	평균입도(㎛)	잔류 O,C량(%)
	원재료No.	Si 함유량(wt%)	Al 함유량(wt%)	화합물	평균입도(㎛)	O	C
Fe-Si-Al화합물분말	1	20.1	0.0	Fe₂Si(β)	6.4	0.040	0.007
	2	33.5	0.0	FeSi(ε)	4.8	0.060	0.013
	3	33.5	2.0	FeSi(ε)	4.9	0.090	0.017
	4	33.5	6.0	FeSi(ε)	4.7	0.120	0.018
	5	50.1	1.0	FeSi₂(ζβ)	3.6	0.130	0.025
Fe 분말	6	-	-	Fe	5.8	0.240	0.023
주)화합물중 ()안의 β,ε,ζβ는 Fe-Si 화합물의 결정상을 나타낸다.

	원료No.	조성(wt%)	Fe-Si-Al 화합물 분말과 철분의 배합 중량(wt%)
	원료No.	Fe	Si	Al	원재료 No.	Fe-Si-Al (wt%)	Fe(wt%)
실시예6	1	91.7	8.3	0.0	1	41.3	58.7
	2	90.0	10.0	0.0	1	29.9	70.1
	3	88.3	11.7	0.0	2	34.9	65.1
	4	89.4	10.0	0.6	3	29.9	70.1
	5	88.2	10.0	1.8	4	29.9	70.1
	6	89.8	10.0	0.2	5	20.0	80.0

	원료No.	Si 함유량(wt%)	Al 함유량(wt%)	평균 분말 입도(㎛)	잔류 O,C량(wt%)
	원료No.	Si 함유량(wt%)	Al 함유량(wt%)	평균 분말 입도(㎛)	O	C
분말 원료	7	8.3	0.0	25	0.067	0.027
	8	10.0	0.0	30	0.089	0.027
	9	11.7	0.0	28	0.103	0.030
	10	10.0	2.0	30	0.120	0.033
	11	10.0	3.0	30	0.150	0.045
용해 원료	12	10.0	1.0	-	0.004	0.001

	No.	샘플No.	성형체 치수(mm)	탈바인더 조건	소결조건
	No.	샘플No.	성형체 치수(mm)	분위기	온도(℃)	시간(H)	분위기	온도(℃)	시간(H)
실시예6	1	1	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1150	3
	2	2	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1150	3
	3	2	60×60×5.8	진공	500	2	진공	1150	3
	4	2	60×60×11.8	진공	500	2	진공	1100	3
	5	3	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1100	3
	6	4	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1100	3
	7	5	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1100	3
	8	5	60×60×1.2	진공	500	2	수소	1200	3
	9	6	60×60×1.2	진공	500	2	수소	1100	3
	10	7	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1150	3
	11	8	60×60×1.2	진공	500	2	수소	1150	3
	12	9	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1150	3
	13	10	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1150	3
	14	10	60×60×5.8	진공	500	2	진공	1150	3
	15	10	60×60×11.8	진공	500	2	진공	1150	3
	16	11	60×60×1.2	진공	500	2	진공	1150	3

	No.	샘플No.	압연 전치수(mm)	평행도(mm)
실시예6	1	1	50×50×1.0	0.30
	2	2	50×50×1.0	0.31
	3	2	50×50×5.0	0.15
	4	2	50×50×10.0	0.09
	5	3	50×50×1.0	0.34
	6	4	50×50×1.0	0.28
	7	5	50×50×1.0	0.30
	8	5	50×50×1.0	0.32
	9	6	50×50×1.0	0.25
	10	7	50×50×1.0	0.32
	11	8	50×50×1.0	0.29
	12	9	50×50×1.0	0.31
	13	10	50×50×1.0	0.34
	14	10	50×50×5.0	0.14
	15	10	50×50×10.0	0.10
	16	11	50×50×1.0	0.51
주1)평행도는 길이 50 MM에 대한 휨 양을 나타낸다.

		잔류 산소·탄소량(wt%)	평균 결정립도(㎛)	X선 회절강도비	상대 밀도(%)
		O	평균 결정립도(㎛)	X선 회절강도비	상대 밀도(%)	C
실시예6	1	0.1500	0.007	51	0.010	93
	2	0.1600	0.006	58	0.010	93
	3	0.1700	0.007	46	0.010	93
	4	0.1600	0.008	41	0.012	90
	5	0.1600	0.008	62	0.014	90
	6	0.1700	0.009	60	0.012	91
	7	0.1800	0.009	65	0.010	91
	8	0.0850	0.001	350	0.001	94
	9	0.0810	0.001	63	0.012	90
	10	0.1800	0.012	70	0.008	92
	11	0.0750	0.001	68	0.007	93
	12	0.1900	0.007	71	0.008	92
	13	0.3000	0.007	74	0.006	93
	14	0.1800	0.007	62	0.008	92
	15	0.1900	0.007	64	0.007	92
	16	0.1800	0.006	85	0.007	93

	No.	샘플 No.	압연 후의 두께(mm)	상대 밀도(%)	압연 상태
실시예6	1	1	0.1	100	◎
	2	2	0.1	100	◎
	3	2	0.9	100
	4	2	0.9	-	△
	5	3	0.1	100	◎
	6	4	0.1	100	◎
	7	5	0.1	100	◎
	8	5	0.1	100	◎
	9	6	0.1	100	◎
	10	7	0.1	100
	11	8	0.1	-	×
	12	9	0.1	100	◎
	13	10	0.1	100	◎
	14	10	0.9	100
	15	10	0.9	-	△
	16	11	0.1	-	×

	No.	샘플 No.	압연 후의 두께(mm)	Al 증착막 두께(㎛)	풀림 조건
	No.	샘플 No.	압연 후의 두께(mm)	Al 증착막 두께(㎛)	분위기	확산 온도(℃×3H)	결정립 성장 온도(℃×3H)
실시예6	1	1	0.1	6	진공	1050	1250
	2	2	0.1	6	Ar	1100	1250
	3	2	0.9	10	Ar	1150	1300
	4	2	-	-	-	-	-
	5	3	0.1	6	Ar	1100	1250
	6	4	0.1	5	진공	1050	1250
	7	5	0.1	10	Ar	1150	1300
	8	5	-	-	진공	1150	1300
	9	6	0.1	5	진공	1100	1250
	10	7	0.1	6	Ar	1150	1250
	11	8	-	-	-	-	-
	12	9	0.1	7	Ar	1150	1250
	13	10	0.1	8	진공	1100	1300
	14	10	0.9	5	진공	1100	1250
	15	10	-	-	-	-	-
	16	11	-	-	-	-	-

	No.	평균결정립도(mm)	Si,Al성분	자기 특성
	No.	평균결정립도(mm)	Si(wt%)	Al(wt%)	μi	Bs(T)	iHc(Oe)
실시예6	1	1.6	8.0	2.1	4500	1.31	0.09
	2	1.4	9.7	2.0	4500	1.14	0.10
	3	2.4	10.0	0.4	3200	1.28	0.13
	4	-	-	-	-	-	-
	5	1.6	11.0	2.1	2800	1.18	0.15
	6	1.7	9.8	2.4	5800	1.18	0.09
	7	2.6	9.6	5.4	28000	1.09	0.03
	8	-	-	-	-	-	-
	9	1.5	9.9	2.0	4700	1.20	0.08
	10	1.5	8.0	2.1	4500	1.31	0.09
	11	-	-	-	-	-	-
	12	2.0	11.0	2.4	5000	1.17	0.08
	13	3.1	9.7	5.0	17000	1.10	0.03
	14	1.7	9.9	2.4	5200	1.18	0.07
	15	-	-	-	-	-	-
	16	-	-	-	-	-	-
비교예	20	-	6.5	-	3000	1.22	0.14
비교예	21	-	9.6	5.4	32000	1.09	0.03

종래, Fe중에 Si를 3 wt% 이상 함유하는 규소강은 일반적으로 평균 결정립도이 수 mm로 크기 때문에, 냉간 압연은 불가능하다고 여겨져 왔다. 그러나, 본 발명에 의한 제조 방법은 출발 원료로서 분말을 이용하여 분말 야금적으로 제작하여, 판형의 소결체 또는 급냉 강판의 평균 결정립도을 300 ㎛ 이하로 함으로써, 결정 입계의 미끄럼 변형후, 입자내의 미끄럼 변형이 발생하기 때문에, 냉간 압연이 가능해지고, 또한, 순 Fe 분말과 Fe-Si 분말을 소정의 비율로 배합한 혼합 분말을 분말 야금적 수법으로 제작하여, 소결체내에 Fe 풍부 상을 잔존시킴으로써, 그 결정립의 소성 변형을 이용하여 냉간 압연이 가능해지며, 또한 미리 Ti, V, Al 등의 비자성 금속 원소를 약간 첨가하면, 풀림시에 결정립의 입자 성장을 촉진시킬 수 있고, 얇은 강판의 자기 특성은 종래의 용제재와 거의 동등해지며, 자기 특성이 우수한 규소 강판을 제작할 수 있는 것이 분명해졌다.

본 발명에 의한 압연 규소 강판은 평균 결정립도을 미세화하고, 또는 철분과 Fe-Si 화합물 분말을 소정의 비율로 혼합하여 소결시에 Fe 풍부 상을 잔존시켜, 압연전의 판두께를 얇게 하고, 또한 평행도를 높임으로써, 냉간 압연과 펀칭 가공이 가능해지며, 더구나 방향성을 갖기 때문에, 풀림후, 통상의 용제재와 동등한 우수한 자기 특성을 갖는 특징이 있다. 따라서, 금후, 트랜스나 요크재 등, 광범위하게 그 용도를 확대할 수 있다.

또한, 본 발명은 규소강에 La를 첨가하여 결정 입계에 La의 산화물을 석출시킴으로써, 첨가하지 않은 것에 비교하여 수배에서 10배 가까운 높은 전기 저항률을 발현시킬 수 있고, 특히, 고주파 트랜스의 자심(磁芯) 등, 주파수가 높은 교번 자계에 대해서도 과전류 손실이 낮은 것이 필요한 부재의 재료로서 특히 바람직한 특성을 제공할 수 있다.

더욱이 본 발명은 냉간 압연을 가능하게 한 본 발명의 압연 규소 강판을 이용하여 압연후 그 박판의 양면에 Al을 증착한 후, 열처리에 의해 Al을 그 박판의 내부까지 확산 침투시키는 동시에 결정립도을 조대화시킴으로써, 용제재와 동등한 우수한 자기 특성을 갖는 센더스트 박판를 얻을 수 있고, 매우 얇은 센더스트판을 용이하게 양산할 수 있는 것으로, 이 센더스트 박판은 트랜스나 요크재 등, 광범위에 걸쳐 그 용도가 비약적으로 확대될 것으로 예상된다.

Claims

평균 결정립도가 300 ㎛ 이하인 Fe-Si 합금강의 소결체를 얻는 공정과,

상기 소결체 소재를 냉간 압연하는 공정과,

상기 냉간 압연재를 풀림하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 Fe-Si 합금강의 제조 방법.
평균 결정립도가 300 ㎛ 이하인 Fe-Si 합금강의 용해괴(溶解塊)를 얻는 공정과,

상기 용해괴 소재를 냉간 압연하는 공정과,

상기 냉간 압연재를 풀림하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 Fe-Si 합금강의 제조 방법.
평균 결정립도가 300 ㎛ 이하이고, La을 함유하는 Fe-Si 합금강의 용해괴를 얻는 공정과,

상기 용해괴를 열간으로 반복 압연 또는 주조하여 상기 La 산화물을 결정립계에 석출시키는 공정과,

상기 용해괴 소재를 냉간 압연하는 공정과,

상기 냉간 압연재를 풀림하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 Fe-Si 합금강의 제조 방법.
Fe 풍부 상과, Si가 풍부한 Fe-Si 고용체상을 갖는 소결체를 얻는 공정과,

상기 소결체 소재를 냉간 압연하는 공정과,

상기 냉간 압연재를 풀림하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 Fe-Si 합금강의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소결체 또는 용해괴에 있어서의 Si의 함유량이 3 wt% 내지 10 wt%인 것을 특징으로 하는 Fe-Si 합금강의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소결체 또는 용해괴에 La를 0.05 wt% 내지 2.0 wt% 함유시키는 것을 특징으로 하는 Fe-Si 합금강의 제조 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소결체 또는 용해괴에 Ti, Al, V를 단독 또는 복합하여 0.01 wt% 내지 1.0 wt% 함유시키는 것을 특징으로 하는 Fe-Si 합금강의 제조 방법.
제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 소결체의 두께는 5 mm 이하인 것을 특징으로 하는 Fe-Si 합금강의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 소결체는 분말 사출 성형, 압분 성형, 슬립 캐스트법 중 어느 하나에 의해 성형하여 소결하는 분말 야금법, 또는 핫 프레스 또는 플라즈마 소결의 열간 성형법으로 제작되는 것을 특징으로 하는 Fe-Si 합금강의 제조 방법.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 용해괴의 두께는 5 mm 이하인 것을 특징으로 하는 Fe-Si 합금강의 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 용해괴는 주입 두께가 5 mm 이하인 수냉 주형에 용해 Fe-Si 합금강을 유입시켜 주조하는 것을 특징으로 하는 Fe-Si 합금강의 제조 방법.
평균 결정립도가 300 ㎛ 이하인 Fe-Si 합금강의 소결체를 얻는 공정과,

상기 소결체 소재를 냉간 압연하는 공정과,

상기 냉간 압연재에 Al을 함침시키는 공정과,

상기 Al 함침재를 풀림하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 Fe-Si-Al 합금강의 제조 방법.
평균 결정립도가 300 ㎛ 이하인 Fe-Si 합금강의 용해괴를 얻는 공정과,

상기 용해괴 소재를 냉간 압연하는 공정과,

상기 냉간 압연재에 Al을 함침시키는 공정과,

상기 Al 함침재를 풀림하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 Fe-Si-Al 합금강의 제조 방법.
Fe 풍부 상과, Si가 풍부한 Fe-Si 고용체상을 갖는 소결체를 얻는 공정과,

상기 소결체 소재를 냉간 압연하는 공정과,

상기 냉간 압연재에 Al을 함침시키는 공정과,

상기 Al 함침재를 풀림하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 Fe-Si-Al 합금강의 제조 방법.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉간 압연재의 양면에 Al을 피착 또는 성막한 후, 열처리에 의해 Al을 함침시키는 것을 특징으로 하는 Fe-Si-Al 합금강의 제조 방법.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소결체 또는 용해괴에 있어서의 Si의 함유량이 8.3 wt% 내지 11.7 wt%인 것을 특징으로 하는 Fe-Si-Al 합금강의 제조 방법.
제12항 또는 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소결체 또는 용해괴에 Ti, V를 단독 또는 복합하여 0.01 wt% 내지 1.0 wt% 함유시키는 것을 특징으로 하는 Fe-Si-Al 합금강의 제조 방법.
제12항 또는 제14항에 있어서, 상기 소결체의 두께는 5 mm 이하인 것을 특징으로 하는 Fe-Si-Al 합금강의 제조 방법.
제13항에 있어서, 상기 용해괴의 두께는 5 mm 이하인 것을 특징으로 하는 Fe-Si-Al 합금강의 제조 방법.
Si를 3 wt% ~ 10 wt% 함유하고, 평균 결정립도가 300 ㎛ 이하인 소결체 또는 용해괴를 포함하고, 두께가 5 mm 이하인 것을 특징으로 하는 냉간 압연용 Fe-Si 합금강.
Si를 3 wt% ~ 10 wt% 함유하고, Fe 풍부 상과 Si가 풍부한 Fe-Si 고용체상을 갖는 소결체로서, 두께가 5 mm 이하인 것을 특징으로 하는 냉간 압연용 Fe-Si 합금강.
제20항 또는 제21항에 있어서, La를 0.05 wt% ~ 2.0 wt% 함유하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연용 Fe-Si 합금강.
제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 미량 성분으로서 Ti, Al, V을 단독 또는 복합하여 0.01 wt% ~ 1.0 wt% 함유하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연용 Fe-Si 합금강.
La 산화물을 함유하는 것을 특징으로 하는 Fe-Si 합금강.
제24항에 있어서, 상기 La 산화물은 결정립계에 석출하여 있는 것을 특징으로 하는 Fe-Si 합금강.
제24항 또는 제25항에 있어서, 상기 La을 0.05 wt% ~ 2.0 wt% 함유하는 것을 특징으로 하는 Fe-Si 합금강.
제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, Si의 함유량이 3 wt% ~ 10 wt%인 것을 특징으로 하는 Fe-Si 합금강.