KR20130020933A

KR20130020933A - 방향성 전기 강판

Info

Publication number: KR20130020933A
Application number: KR1020137003140A
Authority: KR
Inventors: 미노루 다카시마; 히로타카 이노우에; 세이지 오카베
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2013-03-04
Also published as: MX2013001334A; US20130143004A1; JP5077470B2; RU2013109935A; KR101299857B1; EP2602348A4; JP2012052231A; BR112013002987A2; BR112013002987B1; RU2540244C2; CN103069038B; US8568857B2; CA2807347A1; CA2807347C; EP2602348A1; WO2012017695A1; EP2602348B1; CN103069038A; EP2602348B2

Abstract

자구 세분화용 홈을 형성한 소재를 실기 트랜스포머에 조립한 경우의 소음을 낮게 억제할 수 있는 우수한 소음 특성을 갖는 방향성 전기 강판을 제공한다. 강판 표리면의 어느 편면에 자구 세분화를 담당하는 홈을 갖고, 그 강판의 표리면에 포스테라이트 피막 및 장력 코팅을 구비하는 방향성 전기 강판에 대해, 상기 홈을 갖는 면에 있어서의 장력 코팅의 부착량을 A (g/㎡) 및 상기 홈이 없는 면에 있어서의 장력 코팅의 부착량을 B (g/㎡) 로 할 때, 이들 부착량 A 및 B 를 소정 범위로 규제한다.

Description

방향성 전기 강판{GRAIN-ORIENTED MAGNETIC STEEL SHEET}

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

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

그러기 위해서는, 강판 중의 2 차 재결정 입자를 (110) [001] 방위 (이른바, 고스 방위) 로 고도로 맞추는 것이나, 제품 강판 중의 불순물을 저감시키는 것이 중요하다. 그러나, 결정 방위의 제어나 불순물을 저감시키는 것은 제조 비용과의 균형 등에서 한계가 있다. 그래서, 강판의 표면에 대하여 물리적 혹은 화학적인 수법으로 불균일 변형이나 홈을 도입하여, 자구의 폭을 세분화시켜 철손을 저감시키는 기술, 즉 자구 세분화 기술이 개발되었다.

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

또, 특허문헌 2 에는, 마무리 어닐링이 완료된 강판에 대하여, 882 ～ 2156 ㎫ (90 ～ 220 ㎏f/㎟) 의 하중으로 지철 부분에 깊이 : 5 ㎛ 초과의 홈을 형성한 후, 750 ℃ 이상의 온도에서 가열 처리함으로써, 자구를 세분화시키는 기술이 제안되어 있다.

특허문헌 3 에는, 강판의 압연 방향과 거의 직각인 방향으로 폭 30 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하, 깊이 10 ㎛ 이상 70 ㎛ 이하, 압연 방향의 간격 1 ㎜ 이상의 선상 칼자국 (홈) 을 도입하는 기술이 제안되어 있다.

상기와 같은 자구 세분화 기술의 개발에 의해, 철손 특성이 양호한 방향성 전기 강판이 얻어지게 되었다.

한편, 방향성 전기 강판에는 실리카 및 인산염을 메인으로 한 장력 코팅이 부여된다. 이 장력 코팅은 방향성 전기 강판에 인장 응력을 발생시켜, 자왜 특성을 개선시키고 변압기의 소음을 저감시키는 효과를 갖는다.

예를 들어, 특허문헌 4, 특허문헌 5 및 특허문헌 6 에는, 콜로이드상 실리카와 인산염, 추가로 무수 크롬산, 크롬산염, 중크롬산염 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 처리액을 도포, 베이킹하여 얻어지는 장력 코팅이 제안되어 있다.

또, 콜로이드상 실리카와 인산염을 주성분으로 하고, 무수 크롬산, 크롬산염, 중크롬산염을 함유하지 않는 방향성 전기 강판의 장력 코팅으로서, 특허문헌 7 에는, 콜로이드상 실리카와 인산알루미늄과 붕산과 Mg, Al, Fe, Co, Ni, Zn 의 황산염에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 절연 피막 처리액이 개시되어 있다. 또한 특허문헌 8 에는, 콜로이드상 실리카와 인산마그네슘, 및 Mg, Al, Mn, Zn 의 황산염에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 크롬 산화물을 함유하지 않는 절연 피막의 형성 방법이 개시되어 있다.

일본 특허공보 소57-2252호 일본 특허공보 소62-53579호 일본 특허공보 평3-69968호 일본 특허공보 제3651213호 일본 공개특허공보 소48-39338호 일본 공개특허공보 소50-79442호 일본 특허공보 소57-9631호 일본 특허공보 소58-44744호

그런데, 최종 제품으로 된 방향성 전기 강판은 시어에 의해 결정된 길이 및 형상으로 절단된다. 그리고, 절단된 전기 강판은 적층되어 변압기의 철심이 된다. 이 시어에 의한 절단시, 절단 길이는 매우 높은 정밀도가 요구된다. 그 때문에, 시어의 전면 (前面) 에는 메저링 롤로 불리는 롤이 강판과 접촉하도록 배치되고, 롤의 회전으로 강판을 측장하면서 시어의 절단 위치를 결정하는 것이 필수이다.

발명자들이 발견한 바로는, 상기 서술한 홈 형성에 의해 자구 세분화 처리를 실시하는 기술에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 메저링 롤 (R) 에 의한 가압시에 압하 응력이 집중되는 홈 (1) 의 가장자리 (모서리) 부분 (10) 에서 소성 변형이 발생하기 쉽고, 이것이 변압기 소음을 증가시키는 원인이 되는 것이 밝혀졌다.

본 발명은 상기 현 상황을 감안하여 개발된 것으로, 자구 세분화용 홈을 형성한 소재를 실기 (實機) 트랜스포머에 조립한 경우의 소음을 낮게 억제할 수 있는 우수한 소음 특성을 갖는 방향성 전기 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.

강판 표리면의 어느 편면에 자구 세분화를 담당하는 홈을 갖고, 그 강판의 표리면에 포스테라이트 피막 및 장력 코팅을 구비하는 방향성 전기 강판으로서,

상기 홈을 갖는 면에 있어서의 장력 코팅의 부착량을 A (g/㎡) 및 상기 홈이 없는 면에 있어서의 장력 코팅의 부착량을 B (g/㎡) 로 할 때, 이들 부착량 A 및 B 가 하기 식 (1) 및 (2) 를 만족시키는 방향성 전기 강판.

3 ≤ A ≤ 8 … (1)

1.0 ＜ B/A ≤ 1.8 … (2)

본 발명에 의하면, 홈에 의한 자구 세분화 처리를 실시한 강판에 있어서의 우수한 소음 특성이 실기 트랜스포머의 제조 과정에 있어서도 저해되지 않기 때문에, 실기 트랜스포머에 있어서도 우수한 소음 특성이 발현되는 결과, 트랜스포머에서의 소음을 낮게 억제할 수 있다.

도 1 은 메저링 롤의 가압에 의해 강판의 홈 부분에 소성 변형이 발생하는 모습을 모식적으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다.

본 발명에서는, 자구 세분화용 홈 형성을 실시한 방향성 전기 강판을 실기 트랜스포머에 제공하였을 때의 그 트랜스포머에 있어서의 소음 특성의 열화를 방지하기 위해, 강판의 홈을 형성한 면에 대한 장력 코팅의 부착량 및 홈이 없는 면의 장력 코팅의 부착량의 관계에 대해 규정하는 바에 특징이 있다. 이러한 규정에 의해, 홈이 없는 면의 장력 코팅의 막두께를 홈이 있는 면의 장력 코팅의 막두께보다 두껍게 함으로써, 메저링 롤의 압하에 수반되는 소성 변형에서 기인하는 변압기 소음의 증가를 억제할 수 있다.

그런데, 강판 표면에 홈을 갖는 방향성 전기 강판에서는, 도 1 에 나타낸 바와 같이, 메저링 롤 (R) 에 의한 압하시에 이 압하 응력이 집중되는 홈 (1) 의 모서리 부분 (10) 에 있어서 소성 변형 (도 1 의 해칭부) 이 발생하기 쉽고, 이것이 변압기 소음 증가의 원인이 되었다. 이와 같은 소성 변형의 발생에 의한 변압기 소음 증가를 억제하기 위해서는, 장력 코팅의 막두께를 증가시켜, 장력 코팅에 의한 지철에서의 인장 응력을 증가시키는 것이 유효할 것으로 생각된다.

여기서, 메저링 롤 (R) 에서 기인하는 소성 변형이 소음에 미치는 영향을 경감시키기 위해서는, 장력 코팅의 막두께를 보다 두껍게 하여 인장 장력을 증가시키는 것이 유효한데, 막두께를 단순히 증가시키면 코팅을 취화시키게 된다. 그 결과, 압하 응력이 집중되는 홈의 모서리 부분이 메저링 롤과 접촉함으로써, 장력 코팅이 용이하게 박락되어 분화 (粉化) 된다. 여기서 발생한 분말이 메저링 롤에 말려 들어가면, 분말이 강판 표면에 가압되어, 거기에서도 소성 변형이 발생하기 때문에, 오히려 변압기 소음을 증가시키는 결과로 이어지는 것이다.

이와 같은 문제에 대해, 상기 서술한 특허문헌 4 에서는, 두 번에 나눠 코팅을 실시하여 코팅의 취성을 개선시키는 방법이 제안되어 있는데, 제조 비용이 증대된다는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명에서는, 먼저, 홈을 갖는 면의 장력 코팅의 단위 면적당 부착량 A (g/㎡) 에 대해, 하기 식 (1) 을 만족시키는 것이 필요해진다.

3 ≤ A ≤ 8 … (1)

즉, 부착량 A 가 3 g/㎡ 미만에서는, 장력 코팅에 의한 장력 부여 효과가 작아, 소음이 열화된다. 한편, 부착량 A 가 8 g/㎡ 초과에서는, 코팅이 취화되어, 메저링 롤에 의한 압하에서 홈의 모서리 부분에서 코팅이 벗겨져 분말이 발생하고, 그것이 메저링 롤에 의해 강판에 가압되어 변형을 발생시키기 때문에, 역시 소음이 열화된다.

또, 홈이 없는 면의 장력 코팅의 단위 면적당 부착량을 B (g/㎡) 로 하였을 때, 상기한 부착량 A (g/㎡) 와의 비 B/A 를

1.0 ＜ B/A ≤ 1.8 … (2)

의 범위로 규제하는 것이 중요하다.

여기서, 홈이 없는 면은 강판 표면의 요철이 없기 때문에, 장력 코팅의 부착량이 증가해도 장력 코팅이 분화되지는 않는다. 따라서, 분체가 강판면에 압입되는 것에서 기인한 소음이 발생한다는 폐해도 발생하지 않는다. 한편, 홈을 갖는 면에서는, 역시 홈의 모서리 (가장자리) 부분이 메저링 롤에 압하되면 소성 변형이 발생하지만, 반대측의 홈이 없는 면에서 장력 코팅의 두께를 증가시키면, 상기한 분체의 폐해 없이 상기 소성 변형에서 기인한 소음을 저감시킬 수 있다.

즉, B/A 를 1.0 초과로 함으로써, 소음을 개선시킬 수 있다. 이것은, B/A 가 1.0 인 양면의 부착량이 동일한 경우보다, 지철에 대한 인장 응력이 증가하여 메저링 롤의 소성 변형의 소음에 대한 감수성이 저감되고, 게다가 그것이 분체 발생에 의한 소음 상승에 상쇄되지 않고 효과적으로 발휘되었기 때문인 것으로 생각된다. 단, B/A 가 1.8 초과에서는 반대로 소음이 열화된다. 이것은, 장력 코팅의 장력의 표리차가 지나치게 커졌기 때문에, 강판이 볼록상으로 된 것에서 기인하는 것으로 생각된다.

다음으로, 본 발명에 따른 방향성 전기 강판의 제조 조건에 관하여 구체적으로 설명한다.

본 발명에 있어서, 방향성 전기 강판용 슬래브의 성분 조성은 2 차 재결정이 생성되는 성분 조성이면 된다. 또한, 압연 방향에 대한 제품 결정 입자의 <100> 방위의 어긋남각이 작을수록, 자구 세분화에 의한 철손 저감 효과는 커지기 때문에, 그 평균 어긋남각은 5 °이하인 것이 바람직하다.

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

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

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

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

C : 0.15 질량％ 이하

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

Si : 2.0 ～ 8.0 질량％

Si 는 강의 전기 저항을 높여 철손을 개선시키는 데에 유효한 원소로, 함유량이 2.0 질량％ 이상에서 특히 철손 저감 효과가 양호하다. 한편, 8.0 질량％ 이하인 경우, 특히 우수한 가공성이나 자속 밀도를 얻을 수 있다. 따라서, Si 량은 2.0 ～ 8.0 질량％ 의 범위로 하는 것이 바람직하다.

Mn : 0.005 ～ 1.0 질량％

Mn 은 열간 가공성을 양호하게 하는 데에 있어서 유리한 원소인데, 함유량이 0.005 질량％ 미만에서는 그 첨가 효과가 부족하다. 한편 1.0 질량％ 이하로 하면 제품판의 자속 밀도가 특히 양호해진다. 이 때문에, Mn 량은 0.005 ～ 1.0 질량％ 의 범위로 하는 것이 바람직하다.

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

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

Ni 는 열연판 조직을 더욱 개선시켜 자기 특성을 더욱 향상시키기 위해 유용한 원소이다. 그러나, 함유량이 0.03 질량％ 미만에서는 자기 특성의 향상 효과가 작고, 한편 1.5 질량％ 이하에서는 특히 2 차 재결정의 안정성이 증대되어, 자기 특성이 더욱 개선된다. 그 때문에, Ni 량은 0.03 ～ 1.5 질량％ 의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또, Sn, Sb, Cu, P, Mo 및 Cr 은 각각 자기 특성의 향상에 유용한 원소인데, 모두 상기한 각 성분의 하한에 못 미치면 자기 특성의 향상 효과가 작고, 한편, 상기한 각 성분의 상한량 이하인 경우, 2 차 재결정 입자의 발달이 가장 양호해진다. 이 때문에, 각각 상기 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다.

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

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

또한, 필요에 따라 열연판 어닐링을 실시한다. 열연판 어닐링의 주된 목적은, 열간 압연에서 발생한 밴드 조직을 해소하여 1 차 재결정 조직을 정립 (整粒) 으로 하고, 이로써 2 차 재결정 어닐링에 있어서 고스 조직을 더욱 발달시켜 자기 특성을 개선시키는 것이다. 이 때, 고스 조직을 제품판에 있어서 고도로 발달시키기 위해서는, 열연판 어닐링 온도로서 800 ～ 1200 ℃ 의 범위가 바람직하다. 열연판 어닐링 온도가 800 ℃ 미만이면, 열간 압연에서의 밴드 조직이 잔류하여, 정립된 1 차 재결정 조직을 실현하기 곤란해져, 원하는 2 차 재결정의 개선이 얻어지지 않는다. 한편, 열연판 어닐링 온도가 1200 ℃ 를 초과하면, 열연판 어닐링 후의 입경이 지나치게 조대화되기 때문에, 정립된 1 차 재결정 조직의 실현이 매우 곤란해진다.

열연판 어닐링 후에는, 1 회의 냉간 압연 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2 회 이상의 냉간 압연을 실시한 후, 탈탄 어닐링 (재결정 어닐링을 겸용한다) 을 실시하고, 어닐링 분리제를 도포한다. 1 차 재결정 어닐링 중, 혹은 1 차 재결정 어닐링 후 2 차 재결정 개시까지의 사이에, 인히비터를 강화시킬 목적으로 강판을 질화시키거나 할 수도 있다. 2 차 재결정 어닐링 전에 어닐링 분리제를 도포한 후, 2 차 재결정 및 포스테라이트 피막 (Mg₂SiO₄ 를 주체로 하는 피막) 의 형성을 목적으로 하여 최종 마무리 어닐링을 실시한다.

어닐링 분리제는, 포스테라이트를 형성하기 위해 MgO 를 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 여기서, MgO 가 주성분이라는 것은, 본 발명이 목적으로 하는 포스테라이트 피막의 형성을 저해하지 않는 범위에서, MgO 이외의 공지된 어닐링 분리제 성분이나 특성 개선 성분을 함유해도 되는 것을 의미한다.

또한, 이하에 설명하는 바와 같이, 본 발명에 따른 홈의 형성은, 최종 냉간 압연 후이면 어느 공정이어도 되며, 1 차 재결정 어닐링 전후, 2 차 재결정 어닐링 전후, 평탄화 어닐링 전후 등 어느 공정도 적합하다. 단, 장력 코팅 후에는 홈 형성 위치의 피막을 제거하고 나서 후술하는 수법으로 홈을 형성하고, 다시 피막을 형성하는 공정이 필요해진다. 따라서, 홈 형성은 최종 냉간 압연 후로서 장력 코팅 피성 전에 실시하는 것이 바람직하다.

최종 마무리 어닐링 후에는, 평탄화 어닐링을 실시하여 형상을 교정하는 것이 유효하다. 또한, 본 발명에서는, 평탄화 어닐링 전 또는 후에 강판 표면에 장력 코팅을 실시한다. 평탄화 어닐링 전에 장력 코팅 처리액을 도포하여, 평탄화 어닐링과 코팅의 베이킹을 겸할 수도 있다. 본 발명에 있어서, 강판에 장력 코팅을 실시할 때, 홈을 갖는 면과 홈이 없는 면의 코팅 부착량을 각각 제어하는 것이 중요하다.

여기서, 이 장력 코팅은, 본 발명에서는, 철손 저감을 위해 강판에 장력을 부여할 수 있는 코팅을 의미한다. 또한, 장력 코팅으로는, 실리카 및 인산염을 주성분으로 하는 것 모두가 유리하게 적합하다.

구체적으로는, 예를 들어 콜로이달 실리카 5 ～ 30 질량％, 및 Mg, Ca, Ba, Sr, Zn, Al 및 Mn 의 제 1 인산염 5 ～ 30 질량％ 를 주성분으로 하고, 필요에 따라, 공지된 첨가물, 예를 들어 무수 크롬산, Mg, Al, Mn 및 Zn 의 황산염, Fe, Ni 의 수산화물 등을 첨가한 코팅 처리액을 강판에 도포하고, 350 ℃ 이상 1000 ℃ 이하의 온도, 바람직하게는 700 ℃ 이상 900 ℃ 이하의 온도에서 베이킹함으로써, 바람직한 장력 코팅이 얻어진다.

또, 본 발명에서는, 최종 냉간 압연 후의 1 차 재결정 어닐링 전후, 2 차 재결정 어닐링 전후, 평탄화 어닐링 전후 중 어느 공정에서 방향성 전기 강판의 표면에 홈을 형성한다.

본 발명에서의 홈의 형성은, 종래 공지된 홈의 형성 방법, 예를 들어, 국소 적으로 에칭 처리하는 방법, 날붙이 등으로 문지르는 방법, 돌기가 형성된 롤로 압연하는 방법 등을 들 수 있는데, 가장 바람직한 방법은, 최종 냉연 후의 강판에 인쇄 등에 의해 에칭 레지스트를 부착시킨 후, 비부착역에 전해 에칭 등의 처리에 의해 홈을 형성하는 방법이다.

본 발명에서 강판 표면에 형성하는 홈은, 선상 홈인 경우, 폭 : 50 ～ 300 ㎛, 깊이 : 10 ～ 50 ㎛ 및 간격 : 1.5 ～ 20.0 ㎜ 정도로 하고, 선상 홈의 압연 방향과 직각하는 방향에 대한 어긋남은 ±30 °이내로 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서, 「선상」이란, 실선뿐만 아니라, 점선이나 파선 등도 포함하는 것으로 한다.

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

실시예 1

질량％ 로, C : 0.060 ％, Si : 3.35 ％, Mn : 0.07 ％, Se : 0.016 ％, S : 0.002 ％, sol. Al : 0.025 ％ 및 N : 0.0090 ％ 를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성이 되는 강 슬래브를 연속 주조로 제조하고, 1400 ℃ 로 가열 후, 열간 압연에 의해 판두께 : 2.2 ㎜ 의 열연판으로 한 후, 1000 ℃ 에서 열연판 어닐링을 실시하였다. 이어서, 냉간 압연에 의해 중간 판두께 : 1.0 ㎜ 로 하고, 1000 ℃ 에서 중간 어닐링을 실시하였다. 그 후, 냉간 압연을 실시하여, 판두께 : 0.23 ㎜ 의 냉연판으로 하였다.

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

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

그리고, 20 질량％ 의 콜로이달 실리카와 10 질량％ 의 제 1 인산마그네슘으로 이루어지는 장력 코팅 처리액을 도포하고, 830 ℃ 에서 장력 코팅 베이킹을 겸한 평탄화 어닐링을 실시하여 제품으로 하였다. 얻어진 제품에 대해, 자기 특성 및 피막 장력을 평가하였다. 그 때, 홈을 갖는 면의 장력 코팅 부착량 A (g/㎡) 와 홈이 없는 면의 장력 코팅 부착량 B (g/㎡) 를 표 1 에 나타내는 바와 같이 변화시켰다. 또한, 부착량 A (g/㎡) 및 부착량 B (g/㎡) 는 코팅 제거 전후의 강판의 중량차로 측정하였다. 구체적으로는, 강판을 100 ㎜ × 100 ㎜, 10 장으로 전단하고, 비측정면을 테이프로 덮은 후, 고온 또한 고농도의 NaOH 수용액 중에 강판을 침지시켜 측정면의 코팅을 제거하고, 코팅 제거 전후의 강판의 중량차로부터 1 ㎡ 당의 부착량으로 환산하여 구하였다. 그 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.

이어서, 각 제품에 대해, 직경 : 50 ㎜, 폭 : 50 ㎜ 의 메저링 롤 (가압력 : 350 N) 로 강판을 측장하면서 사각 (斜角) 전단하고, 얻어진 전기 강판을 적층하고, 1000 kVA 의 오일이 들어 있는 삼상 변압기를 제조하여, 50 ㎐, 1.7 T 로 여자시킨 상태에서의 소음을 측정하였다.

상기한 소음 측정 결과를 표 1 에 병기한다.

표 1 에 나타낸 바와 같이, 홈 형성에 의한 자구 세분화 처리를 실시하고, 본 발명의 범위를 만족시키는 장력 코팅을 갖고 있는 방향성 전기 강판을 사용한 경우, 메저링 롤에 의한 가압이 실시된 경우에도 매우 양호한 소음 특성이 얻어졌다. 그러나, 본 발명의 범위를 일탈한 방향성 전기 강판을 사용한 경우, 저소음이 얻어지지 않았다.

실시예 2

다음으로, 825 ℃ 에서 탈탄 어닐링을 실시한 후, MgO 를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고, 2 차 재결정과 순화를 목적으로 한 최종 마무리 어닐링을 1200 ℃ 및 10 h 의 조건으로 실시하였다. 그리고, 5 질량％ 의 콜로이달 실리카와 25 질량％ 의 제 1 인산마그네슘으로 이루어지는 장력 코팅 처리액을 도포하고, 830 ℃ 에서 강판 형상을 조정하는 평탄화 어닐링을 실시하였다. 그 후, 50 ％ 의 콜로이달 실리카와 인산마그네슘으로 이루어지는 장력 코팅을 부여하였다.

이 강판의 일방의 면에 대해, 레이저를 조사함으로써 압연 방향과 직교하는 방향으로 선상으로 피막을 제거하고, 이어서 전해 에칭을 함으로써, 폭 : 150 ㎛, 깊이 : 20 ㎛ 의 선상 홈을 압연 방향과 직교하는 방향에 대하여 10 °의 경사 각도로 압연 방향으로 3 ㎜ 간격으로 형성하였다. 그 후, 다시 50 ％ 의 콜로이달 실리카와 인산마그네슘으로 이루어지는 장력 코팅을 부여하여 제품으로 하였다. 그 때, 홈을 갖는 면의 장력 코팅 부착량 A (g/㎡) 와 홈이 없는 면의 장력 코팅 부착량 B (g/㎡) 를 표 2 에 나타내는 바와 같이 변화시켰다. 또한, 각 장력 코팅의 부착량은 1 회째의 코팅과 2 회째의 코팅의 합계량이며, 실시예 1 과 동일하게 측정하였다.

이어서, 각 제품에 대해, 직경 : 60 ㎜, 폭 : 100 ㎜ 의 메저링 롤 (가압력 : 500 N) 로 강판을 측장하면서 사각 전단하고, 얻어진 전기 강판을 적층하고, 660 kVA 의 오일이 들어 있는 삼상 변압기를 제조하여, 50 ㎐, 1.7 T 로 여자시킨 상태에서의 소음을 측정하였다.

상기한 소음 측정 결과를 표 2 에 병기한다.

표 2 에 나타낸 바와 같이, 홈 형성에 의한 자구 세분화 처리를 실시하고, 본 발명의 범위를 만족시키는 장력 코팅을 갖고 있는 방향성 전기 강판을 사용한 경우, 메저링 롤에 의한 가압이 실시된 경우에도 매우 양호한 소음 특성이 얻어졌다. 그러나, 본 발명의 범위를 일탈한 방향성 전기 강판을 사용한 경우, 저소음이 얻어지지 않았고, 일부에는 분말의 발생이 관찰되었다.

실시예 3

질량％ 로, C : 0.070 ％, Si : 3.20 ％, Mn : 0.07 ％, S : 0.02 ％, sol. Al : 0.025 ％ 및 N : 0.0090 ％ 를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성이 되는 강 슬래브를 연속 주조로 제조하고, 1400 ℃ 로 가열 후, 열간 압연에 의해 판두께 : 2.2 ㎜ 의 열연판으로 한 후, 1000 ℃ 에서 열연판 어닐링을 실시하였다. 이어서, 냉간 압연에 의해 중간 판두께 : 2.0 ㎜ 로 하고, 1000 ℃ 에서 중간 어닐링을 실시한 후, 냉간 압연을 실시하여, 판두께 : 0.29 ㎜ 의 냉연판으로 하였다.

그리고, 표 3 에 나타내는 다양한 장력 코팅 처리액을 도포하고, 830 ℃ 에서 장력 코팅 베이킹을 겸한 평탄화 어닐링을 실시하여 제품으로 하였다. 얻어진 제품에 대해, 자기 특성 및 피막 장력을 평가하였다. 그 때, 홈을 갖는 면의 장력 코팅 부착량 A (g/㎡) 와 홈이 없는 면의 장력 코팅 부착량 B (g/㎡) 를 표 3 에 나타내는 바와 같이 변화시켰다. 또한, 부착량 A (g/㎡) 및 부착량 B (g/㎡) 는 코팅 제거 전후의 강판의 중량차로 측정하였다. 구체적으로는, 강판을 100 ㎜ × 100 ㎜, 10 장으로 전단하고, 비측정면을 테이프로 덮은 후, 고온 또한 고농도의 NaOH 수용액 중에 강판을 침지시켜 측정면의 코팅을 제거하고, 코팅 제거 전후의 강판의 중량차로부터 1 ㎡ 당의 부착량으로 환산하여 구하였다. 그 측정 결과를 표 3 에 나타낸다.

이어서, 각 제품에 대해, 직경 : 50 ㎜ 및 폭 : 50 ㎜ 의 메저링 롤 (가압력 : 350 N) 로 강판을 측장하면서 사각 전단하고, 얻어진 전기 강판을 적층하고, 1000 kVA 의 오일이 들어 있는 삼상 변압기를 제조하여, 50 ㎐, 1.7 T 로 여자시킨 상태에서의 소음을 측정하였다.

상기한 소음 측정 결과를 표 3 에 병기한다.

표 3 에 나타낸 바와 같이, 홈 형성에 의한 자구 세분화 처리를 실시하고, 본 발명의 범위를 만족시키는 장력 코팅을 갖고 있는 방향성 전기 강판을 사용한 경우, 메저링 롤에 의한 가압이 실시된 경우에도 매우 양호한 소음 특성이 얻어졌다. 그러나, 본 발명의 범위를 일탈한 방향성 전기 강판을 사용한 경우, 저소음이 얻어지지 않았고, 일부에는 분말의 발생이 관찰되었다.

1 : 홈
10 : 모서리 (가장자리) 부분
R : 메저링 롤

Claims

강판 표리면의 어느 편면에 자구 세분화를 담당하는 홈을 갖고, 그 강판의 표리면에 포스테라이트 피막 및 장력 코팅을 구비하는 방향성 전기 강판으로서,
상기 홈을 갖는 면에 있어서의 장력 코팅의 부착량을 A (g/㎡) 및 상기 홈이 없는 면에 있어서의 장력 코팅의 부착량을 B (g/㎡) 로 할 때, 이들 부착량 A 및 B 가 하기 식 (1) 및 (2) 를 만족시키는 방향성 전기 강판.
3 ≤ A ≤ 8 … (1)
1.0 ＜ B/A ≤ 1.8 … (2)