KR20130140220A - 방향성 전자 강판 및 방향성 전자 강판의 제조 방법 - Google Patents

방향성 전자 강판 및 방향성 전자 강판의 제조 방법 Download PDF

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KR20130140220A
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Abstract

본 발명의 과제는 측왜곡의 진전을 확실히 억제할 수 있어, 측왜곡이 발생한 부분에 대해서도 제품화 가능한 방향성 전자 강판을 제공하는 것이다. 본 발명의 방향성 전자 강판은 강판(11)의 폭 방향의 일단부측의 글래스 피막(12)에, 상기 강판의 압연 방향과 평행한 방향을 따라서 연속적인 직선 형상으로 또는 불연속인 파선 형상으로 형성되어, 상기 글래스 피막의 다른 부위와 조성이 다른 선 형상 변질부(14)를 갖는다. 상기 강판(11)의 지철부 중 상기 선 형상 변질부(14)에 대응하는 상기 강판의 폭 방향 위치에 있어서, 결정립의 자화 용이축의 방향과 상기 압연 방향의 각도 어긋남량의 평균값이 0° 이상, 20° 이하이다.

Description

방향성 전자 강판 및 방향성 전자 강판의 제조 방법{GRAIN-ORIENTED ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING GRAIN-ORIENTED ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET}
본 발명은 강판의 표면에 글래스 피막이 형성된 방향성 전자 강판 및 방향성 전자 강판의 제조 방법에 관한 것이다.
상술한 방향성 전자 강판은, 예를 들어, 소재를 규소강 슬래브로 하고, 열간 압연 공정→어닐링 공정→냉간 압연 공정→탈탄 어닐링 공정→마무리 어닐링 공정→평탄화 어닐링 공정→절연 피막 형성 공정 등의 수순으로 제조된다.
여기서, 마무리 어닐링 공정 전의 어닐링에 있어서, 강판의 표면에는 실리카(SiO2)를 주체로 하는 SiO2 피막이 형성된다. 또한, 마무리 어닐링 공정에서는, 강판을 코일 형상으로 권취한 상태에서 뱃치식 어닐링로 내에 장입하여 열처리를 실시하고 있다. 따라서, 마무리 어닐링 공정에 있어서의 강판의 시징을 방지하기 위해, 마무리 어닐링 공정 전에, 강판의 표면에 마그네시아(MgO)를 주체로 하는 어닐링 분리제를 도포하고 있다. 마무리 어닐링 공정에 있어서는, SiO2 피막과 마그네시아를 주체로 하는 어닐링 분리제가 반응함으로써, 상술한 글래스 피막이 형성되게 된다.
여기서, 마무리 어닐링 공정에 대해 상세하게 서술한다. 마무리 어닐링 공정에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 강판을 권취한 코일(5)은 코일(5)의 권취축(5a)이 연직 방향으로 되도록 어닐링로 커버(9) 내의 코일 받침대(8) 상에 설치된다.
이와 같이 설치된 코일(5)이 고온에서 어닐링되면, 도 2에 도시한 바와 같이, 코일 받침대(8)와 접하는 코일(5)의 하단부(5z)는 코일(5)의 자중 및 코일 받침대(8)와 코일(5)의 열팽창 계수의 차 등을 원인으로 하여, 소성 변형을 일으킨다. 이 변형은 이후의 평탄화 어닐링 공정에서도 완전히는 제거할 수 없어, 일반적으로 측왜곡 변형이라 불린다. 이 측왜곡 변형이 고객의 요구 사양을 만족시키지 않는 경우에는, 당해 측왜곡 변형이 발생한 측왜곡부(5e)가 트리밍된다. 따라서, 측왜곡부(5e)가 증가하면, 트리밍 폭의 증가에 의해 수율이 저하된다는 문제가 있다. 측왜곡은, 도 3에 도시한 바와 같이, 코일(5)로부터 풀린 강판을 평평한 정반 상에 두었을 때에, 정반면으로부터 강판의 단부가 형성하는 웨이브의 높이 h로서 관측된다. 통상, 측왜곡부(5e)는 웨이브의 높이 h가 2㎜ 초과의 조건 또는 하기 식 1에서 표시되는 급준도 s가 1.5％ 초과(0.015 초과)의 조건을 만족시키는 강판의 단부의 변형 영역이다.
[식 1]
Figure pct00001
여기서, l은 측왜곡부의 폭이다.
마무리 어닐링 시의 측왜곡의 발생 기구는 고온 시의 입계 슬립에 의해 설명된다. 즉, 900° 이상의 고온에서는, 입계 슬립에 의한 변형이 현저해지므로, 결정립계부에 있어서, 측왜곡이 발생하기 쉽다. 코일 받침대와 접하는 코일 하단부는 코일 중심부에 비해, 2차 재결정의 성장 시기가 느리다. 그로 인해, 코일 하단부에서는 결정립경이 작아져, 세립화부를 형성하기 쉽다.
이 세립화부에는 결정립계가 많이 존재하므로, 상기한 입계 슬립이 일어나기 쉬워져, 측왜곡이 발생한다고 추측되고 있다. 따라서, 종래 기술에서는, 코일 하단부의 결정립 성장을 제어함으로써, 코일 하단부의 기계적 변형(측왜곡)을 억제하는 다양한 방법이 제안되어 있다.
특허문헌 1에는 마무리 어닐링 전에, 코일 받침대와 접하는 코일 하단부면으로부터 일정 폭의 띠 형상부에 세립화제를 도포하여, 마무리 어닐링 중에 이 띠 형상부를 세립화시키는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는 마무리 어닐링 전에, 코일 받침대와 접하는 코일 하단부면으로부터 일정 폭의 띠 형상부에 돌기물을 부착한 롤 등에 의해 가공 변형 왜곡을 부여하여, 마무리 어닐링 중에 이 띠 형상부를 세립화시키는 방법이 개시되어 있다.
이와 같이, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시된 방법에서는, 측왜곡을 억제하기 위해, 의도적으로 코일 하단부의 결정을 세립화시켜, 코일 하단부의 기계적 강도를 변화시키고 있다.
그러나, 특허문헌 1에 개시된 방법에서는, 세립화제가 액상이므로, 도포 영역의 정확한 제어가 곤란하다. 또한, 세립화제가, 강판 단부로부터 강판 중앙부를 향해 확산되는 경우도 있다. 그 결과, 세립화 영역의 폭을 일정하게 제어할 수 없으므로, 측왜곡부의 폭이, 코일의 길이 방향에서 크게 변화된다. 그리고, 가장 크게 변형된 측왜곡부의 폭을 트리밍 폭으로 하므로, 1개소라도 측왜곡부의 폭이 크면, 트리밍 폭이 증가하여, 수율이 저하된다.
또한, 특허문헌 2에 개시된 방법에서는, 롤 등의 기계 가공에 의한 왜곡을 기점으로 코일 하단부의 결정을 세립화시키고 있다. 그러나, 장시간의 연속 가공에 의해 롤이 마모되므로, 부여되는 가공 변형 왜곡(압하율)이 경시적으로 저하되어, 세립화 효과가 저하된다고 하는 문제가 있다. 특히, 방향성 전자 강판은 Si를 많이 포함하는 단단한 소재이므로, 롤의 마모가 심해, 롤을 빈번히 교환할 필요가 있다. 또한, 기계 가공은 광범위하게 왜곡을 부여해 버리므로 측왜곡의 억제 범위에는 한계가 있다.
한편, 측왜곡을 억제하기 위해, 코일 하단부로부터 일정 폭의 띠 형상부의 2차 재결정을 촉진하여, 마무리 어닐링의 이른 시기에 결정립경을 크게 하여, 고온 강도를 향상시키는 방법이 특허문헌 3, 4, 5 및 6에 개시되어 있다.
결정립경을 크게 하는 수단으로서, 특허문헌 3 및 4에는 마무리 어닐링 전에, 플라즈마 가열이나 유도 가열에 의해 강판 단부의 띠 형상부를 가열하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3, 5 및 6에는 쇼트 블라스트, 롤, 치형 롤 등으로 기계 가공 왜곡을 도입하는 방법이 개시되어 있다.
플라즈마 가열이나 유도 가열은 비교적 가열 범위가 넓은 가열 방식이므로, 띠 형상 범위를 가열하는 데에는 적합하다. 그러나, 플라즈마 가열이나 유도 가열은 가열 위치나 가열 온도를 제어하기 어렵다고 하는 문제가 있다. 또한, 열전도에 의해, 소정의 범위보다도 넓은 영역이 가열되어 버린다고 하는 문제가 있다. 그로 인해, 2차 재결정에 의해 결정립경을 크게 하는 영역의 폭을 일정하게 제어할 수 없으므로, 측왜곡 억제 효과에 불균일이 발생하기 쉽다고 하는 문제가 있다.
롤 등의 기계 가공에 의한 방법에서는, 앞서 서술한 바와 같이 롤의 마모로 인해 왜곡 부여 효과(왜곡량)가 경시적으로 저하된다는 문제가 있다. 특히, 2차 재결정의 속도는 왜곡량에 따라서 민감하게 변화되므로, 롤의 마모에 의한 왜곡량이 약간이어도, 원하는 결정립경을 얻을 수 없어, 안정된 측왜곡 억제 효과를 얻을 수 없다고 하는 문제가 있다. 또한, 기계 가공은 광범위하게 왜곡을 부여해 버리므로 측왜곡의 억제 범위에는 한계가 있다.
상술한 바와 같이, 특허문헌 1 내지 6에 개시된 방법에서는, 결정립경의 제어(범위 및 크기)를 정확하게 행하는 것이 곤란하므로, 충분한 측왜곡 억제 효과를 얻을 수 없다고 하는 문제가 있었다.
따라서, 특허문헌 7에는 레이저 빔의 조사나 워터 제트 등에 의해, 강판의 폭 방향 일단부측 영역에, 압연 방향에 평행하게 연장되는 변형 용이부(홈, 또는 입계 슬립부) 또는 고온 변형부를 형성하는 기술이 제안되어 있다. 이 경우, 강판의 폭 방향 일단부측 영역에 형성된 변형 용이부(홈 또는 입계 슬립 변형부)에 의해 측왜곡의 진전이 방지되어, 측왜곡부의 폭을 저감시키는 것이 가능해진다.
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그런데, 특허문헌 7에 개시된 입계 슬립 변형부를 형성하는 방법에서는, 강판의 지철부 자체에 변형 용이부가 형성된다. 이 변형 용이부는 마무리 어닐링 시에 강판의 지철부에 형성되는 입계를 포함하는 직선 형상의 영역, 혹은 강판의 지철부에 형성되는 결정립을 포함하는 슬립띠이다. 이 변형 용이부는 마무리 어닐링 전에 강판 표면으로부터 레이저 빔을 조사하여, 지철부에 열 영향을 부여한 부분에 형성된다. 이때, 레이저 빔이 조사된 영역의 지철부는 레이저 빔의 열에 의해 용융한 후에 재응고하므로, 마무리 어닐링 시에 발생하는 변형 용이부에서는, 자화 용이축의 방향이 강판의 압연 방향으로부터 어긋난 이상 결정립이 높은 비율로 발생하고 있다. 이로 인해, 변형 용이부가 형성된 영역의 지철부에 있어서는 자기 특성이 열화되게 된다.
여기서, 상술한 바와 같이 측왜곡부의 폭이 작게 억제된 경우에는, 당해 측왜곡부를 갖는 방향성 전자 강판이 고객의 요구 품질을 만족시켜, 측왜곡부의 트리밍을 실시하지 않아도 되는 경우가 있다. 그러나, 특허문헌 7에 기재된 발명에 있어서는, 측왜곡부가 허용되는 경우라도, 변형 용이부가 형성된 지철부에 존재하는 이상 결정립에 의해 자기 특성이 열화되어 있으므로, 방향성 전자 강판의 품질이 저하되어 버리는 등의 문제가 있었다.
또한, 강판의 표면으로부터 두께 방향 전체에 걸쳐서, 혹은 강판의 깊은 위치까지 변형 용이부를 형성하기 위해서는, 큰 에너지를 강판에 대해 부여할 필요가 있다. 따라서, 마무리 어닐링 전의 전처리에 많은 시간이 걸리거나, 혹은 대형, 대출력의 레이저 장치가 필요해져, 방향성 전자 강판을 효율적으로 제조할 수 없는 등의 문제가 있었다.
본 발명은 전술한 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 강판의 측단부에 대한 레이저 빔의 조사에 의해 측왜곡의 진전이 확실히 억제되어 있고, 또한 레이저 빔의 열 영향에 의한 강판의 자기 특성의 열화도 억제된 방향성 전자 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 어느 관점에 따르면, 강판의 표면에 글래스 피막이 형성된 방향성 전자 강판이며, 상기 강판의 폭 방향의 일단부측의 상기 글래스 피막에, 상기 강판의 압연 방향과 평행한 방향을 따라서 연속적인 직선 형상으로 또는 불연속인 파선 형상으로 형성되어, 상기 글래스 피막의 다른 부위와 조성이 다른 선 형상 변질부를 갖고, 상기 강판의 지철부 중 상기 선 형상 변질부에 대응하는 상기 강판의 폭 방향 위치에 있어서, 결정립의 자화 용이축의 방향과 상기 압연 방향의 각도 어긋남량의 평균값이 0° 이상, 20° 이하인 방향성 전자 강판이 제공된다.
상기 글래스 피막의 상기 선 형상 변질부에 있어서의 Mg의 특성 X선 강도 Ia는, 상기 글래스 피막의 다른 부위의 Mg의 특성 X선 강도의 평균값 Ip보다도 작도록 해도 된다.
상기 글래스 피막의 다른 부위의 Mg의 특성 X선 강도의 평균값 Ip 및 상기 선 형상 변질부에 있어서의 Mg의 특성 X선 강도 Ia는 EPMA 해석에 의해 구해지고, 상기 선 형상 변질부는 상기 글래스 피막 중, 상기 Ip에 대한 상기 Ia의 비율인 Mg 감소비 Ir이 0.3 이상, 1.0 미만인 Mg 감소부로서 특정되도록 해도 된다.
또한, 상기 선 형상 변질부는 상기 Mg 감소비 Ir이 0.3 이상, 0.95 이하인 상기 Mg 감소부로서 특정되도록 해도 된다.
표면에 SiO2 피막이 형성된 상기 강판의 폭 방향 일단부측 영역에 대해, 상기 압연 방향과 평행한 방향으로 레이저 빔을 조사함으로써, 상기 SiO2 피막의 표층으로부터 상기 SiO2 피막과 상기 강판의 계면까지의 사이의 깊이 영역에, 연속적인 직선 형상 또는 불연속인 파선 형상의 레이저 처리부가 형성되고, 상기 SiO2 피막의 상기 레이저 처리부가 변질됨으로써, 상기 글래스 피막의 상기 선 형상 변질부가 형성되도록 해도 된다.
상기 강판의 폭 방향 일단부로부터 상기 선 형상 변질부의 폭 방향 중심까지의 거리 WL이 5㎜ 이상, 35㎜ 이하이고, 또한 상기 선 형상 변질부의 폭 d가 0.3㎜ 이상, 5.0㎜ 이하이도록 해도 된다.
상기 선 형상 변질부는 마무리 어닐링 공정에 있어서 상기 강판을 코일 형상으로 권취했을 때에 최외주에 위치하는 상기 강판의 압연 방향의 일단부를 기점으로 하여 상기 강판의 압연 방향의 전체 길이의 20％ 이상, 100％ 이하의 영역에 형성되어 있도록 해도 된다.
또한, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 글래스 피막을 표면에 갖는 방향성 전자 강판의 제조 방법이며, 표면에 SiO2 피막이 형성된 강판의 폭 방향 일단부측 영역에 대해, 상기 강판의 압연 방향과 평행한 방향으로 레이저 빔을 조사하여, 연속적인 직선 형상 또는 불연속인 파선 형상의 레이저 처리부를 형성하는 레이저 처리 공정과, 상기 레이저 처리 공정 후에, 상기 강판의 표면에 어닐링 분리제를 도포하는 어닐링 분리제 도포 공정과, 상기 어닐링 분리제가 도포된 상기 강판에 대해 마무리 어닐링을 행하여, 상기 강판의 표면에 상기 글래스 피막을 형성하는 마무리 어닐링 공정을 포함하고, 상기 레이저 처리부는 상기 SiO2 피막의 표층으로부터 상기 SiO2 피막과 상기 강판의 계면까지의 사이의 깊이 영역에 형성되고, 상기 마무리 어닐링 공정에서는 상기 강판을 코일 형상으로 권취하여, 상기 레이저 처리부가 형성된 상기 폭 방향 일단부측이 하방을 향하도록 상기 코일 형상의 강판을 적재한 상태에서 마무리 어닐링하여, 상기 SiO2 피막 및 상기 어닐링 분리제로부터 상기 글래스 피막을 형성하는 동시에, 상기 레이저 처리부에 대응하는 부위에, 상기 글래스 피막의 다른 부위와 조성이 다른 선 형상 변질부를 형성하는, 방향성 전자 강판의 제조 방법이 제공된다.
상기 레이저 처리 공정에 있어서, 상기 강판의 폭 방향 일단부로부터 상기 레이저 처리부의 폭 방향 중심까지의 거리 WL이 5㎜ 이상, 35㎜ 이하로 되고, 또한 상기 레이저 처리부의 폭 d가 0.3㎜ 이상, 5.0㎜ 이하로 되도록, 상기 레이저 처리부를 형성하도록 해도 된다.
상기 레이저 처리 공정에 있어서, 상기 마무리 어닐링 공정에서 상기 강판을 코일 형상으로 권취했을 때에 최외주에 위치하는 상기 강판의 압연 방향의 일단부를 기점으로 하여 상기 강판의 압연 방향의 전체 길이의 20％ 이상, 100％ 이하의 영역에 상기 레이저 처리부를 형성하도록 해도 된다.
상기한 방향성 전자 강판 및 그 제조 방법에 따르면, 강판의 폭 방향의 일측단부의 글래스 피막에, 압연 방향을 따라서 선 형상 변질부가 형성되어 있으므로, 이 선 형상 변질부가 국소 변형됨으로써 측왜곡의 진전이 억제된다. 여기서, 강판의 폭 방향 일단부로부터 선 형상 변질부(레이저 처리부)의 폭 방향 중심까지의 거리 WL이 5㎜ 이상, 35㎜ 이하이고, 또한 선 형상 변질부(레이저 처리부)의 폭 d가 0.3㎜ 이상, 5.0㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 측왜곡부의 폭을 확실히 저감시키는 것이 가능해진다.
또한, 상기 선 형상 변질부는 글래스 피막에만 형성되어 있고, 강판의 지철부에 형성되어 있지 않다. 그리고, 강판의 지철부 중 상기 선 형상 변질부의 하부에 위치하는 부위에 있어서, 상기 강판의 지철부의 결정립의 자화 용이축의 방향과 압연 방향의 각도 어긋남량의 평균값이 20° 이하로 되어 있다. 이에 의해, 지철부 중 선 형상 변질부에 대응하지 않는 부위뿐만 아니라, 선 형상 변질부의 하부에 위치하는 부위에 있어서도, 자기 특성이 안정되어, 선 형상 변질부를 형성한 부위를 제품화하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 있어서는, X선 회절에 의한 결정 방위 측정법(라우에법)에 의해 측정된 결정립의 자화 용이축의 방향이, 기준이 되는 강판면 내의 압연 방향으로부터, 강판의 폭 방향 축 주위로 회전하고 있는 각 θt와 강판면에 수직인 축 주위로 회전하고 있는 각 θn의 제곱 평균값 θa를 각도 어긋남량으로 정의하고, θa가 20° 이상인 결정을 「이상 결정립」이라고 부른다.
또한, 상기 선 형상 변질부에 있어서의 Mg의 특성 X선 강도 Ia가, 상기 글래스 피막의 다른 부위의 Mg의 특성 X선 강도의 평균값 Ip보다도 작아지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 선 형상 변질부는 상기 Ip에 대한 상기 Ia의 비율인 Mg 감소비 Ir이 0.3 이상, 1.0 미만, 특히 0.95 이하인 선 형상의 Mg 감소부로서 특정되는 것이 바람직하다. 이 선 형상의 Mg 감소부에 있어서는 다른 글래스 피막의 부분보다도 Mg량이 적게 되어 있다. Mg은 글래스 피막을 대표하는 원소이므로, 선 형상 Mg 감소부에 있어서는, 글래스 피막 자체의 두께가 감소하고 있다고 추측된다. 따라서, 선 형상 Mg 감소부의 기계적 강도가 다른 부위보다도 낮아져 국소 변형되기 쉬워지므로, 측왜곡의 진전을 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에서는 선 형상 Mg 감소부의 부위에 있어서 글래스 피막 두께가 감소하게 되지만, 글래스 피막 상에 절연 피막을 형성하면, 트랜스로서의 전기 절연성에는 전혀 문제가 없다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 글래스 피막 중 레이저 처리부에 대응하는 부분에 형성된 선 형상 변질부에 의해 측왜곡의 진전을 억제할 수 있다.
또한, 강판의 지철부 중 선 형상 변질부의 하부에 위치하는 부위에 있어서도, 이상 결정립의 존재 비율이 낮으므로, 레이저 빔의 열 영향에 의한 강판의 자기 특성의 열화를 억제할 수 있다. 따라서, 강판 전체에 있어서 결정 방위가 안정되어 있어, 고품질의 방향성 전자 강판을 제공할 수 있다.
도 1은 마무리 어닐링 장치의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 2는 측왜곡을 억제하는 수단을 강구하고 있지 않은 종래의 코일에 있어서의 측왜곡의 성장 과정을 도시하는 개략도이다.
도 3은 측왜곡의 평가 방법의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태인 방향성 전자 강판의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태인 방향성 전자 강판을 도시하는 설명도이다.
도 6a는 도 4에 도시하는 방향성 전자 강판에 있어서의 선 형상 변질부를 도시하는 설명도이다.
도 6b는 도 4에 도시하는 방향성 전자 강판에 있어서의 선 형상 변질부를 도시하는 설명도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태인 방향성 전자 강판의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 탈탄 어닐링 공정, 레이저 처리 공정, 어닐링 분리제 도포 공정을 실시하는 설비의 개략 설명도이다.
도 9는 레이저 처리 공정을 실시하는 레이저 처리 장치의 개략 설명도이다.
도 10은 레이저 처리 공정을 실시한 강판의 개략 설명도이다.
도 11은 도 10에 있어서의 X-X 단면 화살표도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 형태인 방향성 전자 강판을 코일 형상으로 권취한 상태를 도시하는 설명도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 형태인 방향성 전자 강판에 있어서의 측왜곡의 성장 과정을 도시한 개략도이다.
도 14는 레이저 처리부의 폭 및 강판 단부로부터의 거리와 측왜곡 폭의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 15는 레이저 처리부의 압연 방향 길이를 변경했을 때의, 마무리 어닐링 코일 최외주부를 기점으로 한 압연 방향 위치와 측왜곡 폭의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 16은 강판의 지철부 표면에 있어서의 결정립의 발생 상태를 도시하는 조직 사진이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시 형태인 방향성 전자 강판을 도시하는 설명도이다.
도 18은 강판의 지철부 표면에 있어서의 선 형상 변질부의 주변에 생기는 결정립을 도시하는 설명도이다.
도 19는 비교예에 관한 강판 폭 방향의 단면에 있어서의 결정립의 상태를 도시하는 모식도이다.
도 20은 Mg 감소비와, 측왜곡 폭 및 강판 압연 방향에 대한 자화 용이축의 각도 어긋남량의 평균값의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하에, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 관한 방향성 전자 강판 및 방향성 전자 강판의 제조 방법에 대해 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
본 실시 형태인 방향성 전자 강판(10)은, 도 4에 도시한 바와 같이 강판(11)과, 강판의 표면에 형성된 글래스 피막(12)과, 글래스 피막(12) 상에 형성된 절연 피막(13)을 구비하고 있다.
강판(11)은 방향성 전자 강판의 소재로서 일반적으로 사용되는, Si를 함유하는 철 합금으로 구성된다. 본 실시 형태에 관한 강판(11)은, 예를 들어 이하의 조성으로 이루어진다.
Si;2.5질량％ 이상 4.0질량％ 이하
C;0.02질량％ 이상 0.10질량％ 이하
Mn;0.05질량％ 이상 0.20질량％ 이하
산가용성 Al;0.020질량％ 이상 0.040질량％ 이하
N;0.002질량％ 이상 0.012질량％ 이하
S;0.001질량％ 이상 0.010질량％ 이하
P;0.01질량％ 이상 0.04질량％ 이하
잔량부;Fe 및 불가피 불순물
또한, 강판(11)의 두께는 일반적으로 0.15㎜ 이상 0.35㎜ 이하이지만, 이 범위 외이어도 된다.
글래스 피막(12)은, 예를 들어 포스테라이트(Mg2SiO4), 스피넬(MgAl2O4) 및 코지라이트(Mg2Al4Si5O16) 등의 복합 산화물에 의해 구성되어 있다. 또한, 이 글래스 피막(12)의 두께는, 예를 들어 0.5㎛ 내지 3㎛이고, 특히 1㎛ 전후가 일반적이지만, 이러한 예로 한정되지 않는다.
절연 피막(13)은, 예를 들어 콜로이드형 실리카와 인산염(인산 마그네슘, 인산 알루미늄 등)을 주체로 하는 코팅액(일본 특허 출원 공개 소48-39338호 공보, 일본 특허 출원 공개 소53-28375호 공보를 참조), 또는, 알루미나졸과 붕산을 혼합한 코팅액(일본 특허 출원 공개 평6-65754호 공보, 일본 특허 출원 공개 평6-65755호 공보를 참조)에 의해 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 절연 피막(13)은, 예를 들어 인산알루미늄과 콜로이달실리카, 무수크롬산(일본 특허 출원 공개 소53-28375호 공보를 참조) 등으로 이루어진다. 또한, 이 절연 피막(13)의 두께는, 예를 들어 2㎛ 전후가 일반적이지만, 이러한 예로 한정되지 않는다.
그리고, 본 발명의 일 실시 형태인 방향성 전자 강판(10)에 있어서는, 도 5에 도시한 바와 같이 방향성 전자 강판(10)의 일측 표면 또는 양측 표면에, 글래스 피막(12)의 일부가 변질된 선 형상 변질부(14)가 형성되어 있다. 선 형상 변질부(14)는 글래스 피막(12)의 다른 부위에 비해, 조성 혹은 두께가 다르다. 이는, 글래스 피막(12)의 선 형상 변질부(14)에 있어서, Mg이나 Fe 등의 글래스 피막(12)을 구성하는 원소의 함유량의 차이로서 확인할 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 선 형상 변질부(14)는 방향성 전자 강판(10)의 폭 방향의 일단부로부터 소정 거리 WL만큼 내측에, 압연 방향과 평행한 방향[강판(11)의 길이 방향]으로 선 형상으로 형성되어 있다. 도 5의 예에서는, 선 형상 변질부(14)는 압연 방향과 평행한 방향을 따라서 연속적인 직선 형상으로 형성되어 있다. 그러나, 이러한 예로 한정되지 않고, 선 형상 변질부(14)는 불연속적인 직선 형상, 예를 들어 주기적으로 파단되는 파선 형상으로 형성되어도 된다. 또한, 이러한 선 형상 변질부(14)는, 후술하는 바와 같이 강판(11)의 표면에 대한 레이저 빔의 집광ㆍ조사에 의해 형성된다.
상기와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 방향성 전자 강판(10)에서는, 강판(11)의 폭 방향 일단부측의 표면 상의 글래스 피막(12)에, 압연 방향을 따라서 선 형상 변질부(14)가 형성되어 있다. 이 선 형상 변질부(14)는 글래스 피막(12)의 다른 부위보다도, 기계적 강도가 작아, 변형되기 쉽다. 따라서, 마무리 어닐링 공정에서, 강판(11)이 권취된 코일(5)에 있어서의 선 형상 변질부(14)가 우선적으로 국소 변형됨으로써, 코일(5)의 하단부로부터 상방을 향해 진행되는 측왜곡의 진전을 억제할 수 있다. 따라서, 마무리 어닐링 공정의 후공정에 있어서, 방향성 전자 강판(10)의 트리밍 폭을 최대한 저감시킬 수 있다.
또한, 선 형상 변질부(14)는 강판(11)의 길이 방향(압연 방향)의 일부에 부분적으로 형성되어도 된다. 이 경우, 선 형상 변질부(14)는 강판(11)이 권취된 코일(5)의 최외주부를 기점으로 하여 강판(11)의 길이 방향의 전체 길이의 20％ 이상, 100％ 이하의 영역에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 방향성 전자 강판(10)의 길이 방향의 선단으로부터의 선 형상 변질부(14)의 길이 방향 길이 Lz는 방향성 전자 강판(10)의 전체 길이 Lc에 대해 20％ 이상(Lz≥0.2×Lc)인 것이 바람직하다.
코일(5)의 외주측 부분은 마무리 어닐링 시에 있어서 고온으로 되므로, 당해 외주측 부분에 측왜곡이 발생하기 쉽다. 이로 인해, 코일(5)의 최외주부를 기점으로 하여 코일(5)의 전체 길이 Lc의 20％ 이상의 영역에 선 형상 변질부(14)를 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 마무리 어닐링 공정에서, 코일(5)의 외주측 부분에 형성된 선 형상 변질부(14)가 국소 변형되어, 코일(5)의 외주측 부분에 있어서의 측왜곡의 진전을 확실히 억제할 수 있다. 한편, 선 형상 변질부(14)의 형성 범위가 코일(5)의 전체 길이 Lc의 20％ 미만인 경우에는, 코일(5)의 외주측 부분에 충분한 길이의 선 형상 변질부(14)가 형성되어 있지 않으므로, 코일(5)의 외주측 부분에 있어서의 측왜곡의 억제 효과가 저감되어 버린다.
또한, 측왜곡의 진전을 더욱 확실히 억제하기 위해서는, 강판(11)의 길이 방향(압연 방향) 전체 길이에 걸쳐서 선 형상 변질부(14)가 형성되어도 된다.
또한, 선 형상 변질부(14)는 방향성 전자 강판(10)의 폭 방향 일단부로부터 선 형상 변질부(14)의 폭 방향 중심까지의 거리 WL이 5㎜ 이상, 35㎜ 이하로 되는 위치에 형성되어 있다(5㎜≤WL≤35㎜). 또한, 선 형상 변질부(14)의 폭 d는 0.3㎜ 이상, 5.0㎜ 이하이다(0.3㎜≤d≤5.0㎜).
이와 같이, 5㎜≤WL≤35㎜를 만족시키는 위치에 선 형상 변질부(14)가 형성되고, 또한 선 형상 변질부(14)의 폭 d가 0.3㎜≤d≤5.0㎜를 만족시킴으로써, 마무리 어닐링 공정에서 변형되기 쉬운 선 형상 변질부(14)를, 결과적으로 측왜곡 억제를 얻을 수 있는 위치에 형성할 수 있으므로, 측왜곡부의 폭을 확실히 저감시키는 것이 가능해진다.
또한, 선 형상 변질부(14)는 방향성 전자 강판(10)의 표면에 대한 육안 또는 현미경 관찰 등에 의해 확인할 수 없는 경우가 많다. 그러나, 선 형상 변질부(14)에 있어서는, 글래스 피막(12)의 EPMA 해석(Electron Probe Micro Analysis)에 의한 Mg의 특성 X선 강도가, 다른 부위의 글래스 피막(12)에 비해 낮아지는 경향이 있다. 즉, 선 형상 변질부(14)는, 도 6a, 도 6b에 도시한 바와 같이, 글래스 피막(12)의 EPMA 해석에 의해 얻어지는 Mg 감소비에 의해 규정되는 선 형상 Mg 감소부(14a)로서 관찰된다. 구체적으로는, 선 형상 Mg 감소부(14a)는 글래스 피막(12)의 EPMA 해석에 의해 구해지는 Mg 감소비 Ir(Ir＝Ia/Ip)이 0.3≤Ir<1.0의 범위 내가 되는 영역이어도 된다.
여기서, Mg 감소비 Ir은 글래스 피막(12) 중 선 형상 변질부(14)가 형성된 부위[후술하는 레이저 처리부(20)에 대응하는 영역]에 있어서의 Mg의 특성 X선 강도 Ia를, 선 형상 변질부(14)가 형성되어 있지 않은 다른 부위[후술하는 레이저 처리부(20)에 대응하는 영역 이외]에 있어서의 Mg의 특성 X선 강도의 평균값 Ip로 제산한 값이다.
이와 같이, Mg 감소비 Ir은 글래스 피막(12)에 있어서의 Mg의 특성 X선 강도의 감소 비율이고, 선 형상 Mg 감소부(14a)는 글래스 피막(12) 중, Mg의 특성 X선 강도가 다른 부위보다도 낮은 선 형상의 영역이다. 본 실시 형태에 관한 방향성 전자 강판(10)에 있어서는 선 형상 변질부(14)를, 상기 Ir이 0.3≤Ir<1.0의 범위 내가 되는 선 형상 Mg 감소부(14a)로서 특정할 수 있다.
또한, 이 선 형상 변질부(14)에 있어서는 글래스 피막(12)의 EPMA 해석에 의한 Fe의 특성 X선 강도가, 다른 부위에 비해 높아지는 경향이 있다. 따라서, 이 Fe의 특성 X선 강도에 의해서도, 선 형상 변질부(14)를 특정하는 것도 가능하다. 혹은, 글래스 피막(12)에 유리 성분으로서 포함되는 Al, Si, Mn, O 등의 특성 X선 스펙트럼으로부터, 선 형상 변질부(14)를 특정하는 것도 가능하다.
또한, 도 6에 있어서의 EPMA 해석은 공간 분해 EPMA를 사용하여, 조사 전자 빔 강도 15keV, 배율 50배, 시야 영역 2.5㎜×2.5㎜, 공간 분해 5㎛, X선 분광 결정 TAP의 조건으로 실시하였다.
또한, 본 실시 형태에서는 강판(11) 중, 선 형상 변질부(14)의 내측에 위치하는 부위의 강판(11)의 지철부에 있어서는, 결정립의 자화 용이축의 방향과 압연 방향의 각도 어긋남량 θa의 평균값이 0° 이상, 20° 이하, 바람직하게는 0° 이상, 10° 이하이다.
또한 본 실시 형태에 있어서의 결정립의 자화 용이축의 방향과 압연 방향의 각도 어긋남량 θa는 다음과 같이 정의된다. 즉, 대상으로 하는 결정립의 자화 용이축의 방향이, 기준이 되는 강판면 내의 압연 방향으로부터, 강판의 폭 방향 축 주위로 회전하고 있는 각 θt와, 강판면에 수직인 축 주위로 회전하고 있는 각 θn의 제곱 평균값을 각도 어긋남량 θa로 정의한다[θa＝(θt2＋θn2)0.5]. 이 θt 및 θn은 X선 회절에 의한 결정 방위 측정법(라우에법)에 의해 측정된다. 본 실시 형태에서는 θa≥20°가 되는 결정립을, 「이상 결정립」이라고 부르지만, 이는 자화 용이축이 강판(11)의 압연 방향으로부터 크게 어긋난 결정립을 의미한다. 한편, 상기 θa가 20° 미만으로 되는 결정립을 「정상 결정립」으로 한다. 결정립의 자화 용이축이 압연 방향으로부터 크게 어긋나면, 당해 부위의 자화 방향이 압연 방향에 대해 크게 다른 방향을 향하기 쉬워, 압연 방향으로 자력선을 투과시키기 어려워진다. 이 결과, 강판(11)의 압연 방향에 대한 자기 특성이 열화된다.
또한, 방향성 전자 강판의 결정 방위에 대해, 양품인 제품의 자화 용이 방향이 압연 방향으로부터 수도 정도 어긋나 있는 경우도 있다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 자기 특성도 고려하여, 자화 용이축이 압연 방향으로부터 크게 어긋나는 이상 결정립의 기준으로서, 상기 θa의 하한값을 20°로 설정하고 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 18에 도시한 바와 같이, 방향성 전자 강판(10)의 압연 방향에 대해 대략 평행하게 형성되는 선 형상 변질부(14)의 근방의 지철부에 발생하는 결정립에 관하여, 각도 어긋남량 θa의 평균값 R을 다음의 수학식 1로 정의한다.
Figure pct00002
여기서, i는 결정립의 번호이다. Li는 선 형상 변질부(14)와 i번째의 결정립이 겹치거나 혹은 접하는 거리이다. θai는 i번째의 결정립에 관한 것으로, 상기에서 정의된 회전각 θa이다. 또한, 도 18 중 3번째 및 4번째의 결정립 이외와 같이, 결정립이 선 형상 변질부(14)의 양측에 걸쳐져 있을 때에는 wi＝1로 한다. 한편, 도 18 중 3번째 및 4번째의 결정립과 같이, 선 형상 변질부(14)가 정확히 2개의 결정립의 입계에 대응하는 경우에는 wi＝0.5로 한다.
이후의 실시예에서도 나타내는 바와 같이, 마무리 어닐링 전에 강판 표면으로부터 레이저 빔을 조사할 때, 지철부를 용융 및 재응고시킬 만큼의 열 영향을 지철부의 내부에 부여하면, 마무리 어닐링 중의 강판의 결정 성장에 영향이 나타나고, 각도 어긋남량 θa가 커져 이상 결정립의 비율이 증가한다. 이 결과, 방향성 전자 강판의 압연 방향에 대한 자기 특성이 열화되는 경향으로 된다. 한편, 레이저 빔을 조사하지만, 그 열 영향을 SiO2 피막까지로 그치게 해 두면, 마무리 어닐링 시, 레이저 빔을 조사한 부분의 결정 성장을, 레이저 빔을 조사하지 않는 부분과 대략 동일하게 할 수 있다. 이 결과, 각도 어긋남량 θa가 작아져, 정상 결정립을 얻을 수 있을 가능성이 높아진다.
다음에, 본 실시 형태인 방향성 전자 강판의 제조 방법에 대해 설명한다.
본 실시 형태인 일방향성 전자 강판의 제조 방법은, 도 7의 흐름도에 도시한 바와 같이, 주조 공정 S01과, 열간 압연 공정 S02와, 어닐링 공정 S03과, 냉간 압연 공정 S04와, 탈탄 어닐링 공정 S05와, 레이저 처리 공정 S06과, 어닐링 분리제 도포 공정 S07과, 마무리 어닐링 공정 S08과, 평탄화 어닐링 공정 S09와, 절연 피막 형성 공정 S10을 갖고 있다.
주조 공정 S01에서는, 상술한 조성으로 제조된 용강을 연속 주조기에 공급하여, 주괴를 연속적으로 제작한다.
열간 압연 공정 S02에서는, 얻어진 주괴를 소정 온도(예를 들어, 1150 내지 1400℃)로 가열하여 열간 압연을 실시한다. 이에 의해, 예를 들어, 두께 1.8 내지 3.5㎜의 열간 압연재를 제작한다.
어닐링 공정 S03에서는, 열간 압연재에 대해, 예를 들어 어닐링 온도:750 내지 1200℃, 어닐링 시간:30초 내지 10분의 조건으로 열처리를 행한다.
냉간 압연 공정 S04에서는, 어닐링 공정 S03 후의 열간 압연재의 표면을 산세한 후, 냉간 압연을 실시한다. 이에 의해, 예를 들어 두께 0.15 내지 0.35㎜의 강판(11)을 제작한다.
탈탄 어닐링 공정 S05에서는, 강판(11)에 대해, 예를 들어 어닐링 온도:700 내지 900℃, 어닐링 시간:1 내지 3분의 조건으로 열처리를 행한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 도 8에 도시한 바와 같이 강판(11)을 주행시킨 상태에서 탈탄 어닐링로(31)를 통과시킴으로써 열처리를 실시하고 있다.
이 탈탄 어닐링 공정 S05에 의해, 강판(11)의 표면에는 실리카(SiO2)를 주체로 하는 SiO2 피막(12a)이 형성된다.
레이저 처리 공정 S06에서는, 도 10, 도 11에 도시한 바와 같이, SiO2 피막(12a)이 형성된 강판(11)의 폭 방향 일단부측 영역에 대해, 하기에서 상세하게 설명하는 레이저 조사 조건으로 압연 방향과 평행한 방향으로 레이저 빔을 조사함으로써, SiO2 피막(12a)에, 상술한 선 형상 변질부(14)를 얻기 위한 레이저 처리부(20)를 형성한다.
또한, 도 11에 도시하는 예에서는, 이 레이저 처리부(20)는 상술한 선 형상 변질부(14)에 대응하는 위치에 압연 방향을 따라서 선 형상으로 형성되고, SiO2 피막(12a)의 표층으로부터 SiO2 피막(12a)과 강판(11)의 계면 근방까지의 사이의 깊이 영역에 형성된다. 도 11의 예에서는, 레이저 처리부(20)는 단면 V자 형상의 홈이지만, 레이저 처리부(20)의 단면 형상은 이러한 예로 한정되지 않고, U자 형상, 반원 형상 등이어도 된다. 레이저 빔의 조사 조건에 대해서는 후술하지만, 그 조건에 의해서는, SiO2 피막(12a)은 열 영향을 받을 뿐이고, SiO2 피막(12a)에, 단면 형상의 변화 등의 물리적인 형상 변화를 거의 확인할 수 없는 경우도 있다.
레이저 처리 공정 S06은, 도 8에 도시한 바와 같이 탈탄 어닐링로(31)의 후단부측에 배치된 레이저 처리 장치(33)에 의해 실시된다. 또한, 탈탄 어닐링로(31)와 레이저 처리 장치(33) 사이에는 탈탄 어닐링 공정 S05 후의 강판(11)을 냉각하는 냉각 장치(32)가 배치되어 있어도 된다. 이 냉각 장치(32)에 의해, 레이저 처리 공정 S06이 실시되는 강판(11)의 온도 T를, 예를 들어 0℃<T≤300℃의 범위 내로 설정하는 것이 가능하다.
레이저 처리 장치(33)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 레이저 발진기(33a)와, 레이저 발진기(33a)로부터 발진된 레이저 빔을 집광하는 집광 렌즈(33b)와, 레이저 빔의 조사점 근방에 어시스트 가스를 분사하는 가스 노즐(33c)을 구비하고 있다. 어시스트 가스의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 공기 또는 질소를 사용할 수 있다. 레이저의 광원, 종류에 대해서는, 특별히 한정은 되지 않는다.
레이저 처리 공정 S06에서는, 레이저 빔이 조사된 부위의 SiO2 피막(12a)[레이저 처리부(20)]의 내측의 강판(11)의 지철부에, 레이저 빔의 조사에 의한 열 영향층이 형성되지 않도록, 레이저 빔의 조사 조건이 적절하게 조정된다. 예를 들어, 레이저 빔의 조사에 의한 용융부 등의 현저한 열 영향부가, 강판(11)의 지철부의 표면 근방에 형성되지 않도록, 또한 레이저 빔이 조사된 부위의 지철부의 표면이, 다른 부분의 지철부의 표면에 비해 동일한 정도로 평탄해지도록, 레이저 빔의 강도(레이저 파워 P) 등의 조사 조건이 조정된다.
어떤 레이저의 광원, 종류, 강판(11)의 폭 방향의 레이저 빔 직경 dc(㎜), 강판(11)의 통판 방향(길이 방향)의 레이저 빔 직경 dL(㎜), 강판(11)의 통판 속도 VL(㎜/sec), 강판의 판 두께 t(㎜), 어시스트 가스의 유량 Gf(L/min) 등의 레이저 조사 조건이 각각 부여된 경우를 생각한다. 이 경우에 있어서, 그들 모든 조건을 고정한 상태에서, 레이저 파워 P(W)를 제로로부터 서서히 증가시켜, 강판(11)의 지철부의 표면에 용융이 발생하는 레이저 파워 P의 임계값을 P0(W)으로 한다. 이러한 조건 하에 있어서, 레이저 처리 공정 S06에서는, 0.3×P0≤P<P0을 만족시키는 레이저 파워 P로 설정하여, 강판(11)의 SiO2 피막(12a)에 레이저 빔을 조사하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 레이저 빔의 조사에 의해, 당해 조사 위치의 바로 아래의 지철부에 용융부를 발생시키지 않고, SiO2 피막(12a)에만 적절하게 레이저 처리부(20)를 형성할 수 있다.
어닐링 분리제 도포 공정 S07에서는 SiO2 피막(12a) 상에, 마그네시아(MgO)를 주체로 하는 어닐링 분리제를 도포하여, 가열 건조한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 레이저 처리 장치(33)의 후단부측에, 어닐링 분리제 도포 장치(34)가 배치되어 있고, 레이저 처리 공정 S06이 실시된 강판(11)의 표면에 대해 연속적으로 어닐링 분리제가 도포된다.
그리고, 어닐링 분리제 도포 장치(34)를 통과한 강판(11)은 코일 형상으로 권취되어, 상기한 코일(5)로 된다. 또한, 이 코일(5)의 최외주 단부는 탈탄 어닐링로(31), 레이저 처리 장치(33), 어닐링 분리제(34)를 통과하는 강판(11)의 후단부가 된다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 레이저 처리 공정 S06에 있어서, 강판(11)의 길이 방향의 후단부측의 영역에 레이저 처리부(20)를 형성하게 된다.
다음에, 마무리 어닐링 공정 S08에서는, 도 12에 도시한 바와 같이, 어닐링 분리제가 도포된 강판(11)을 권취한 코일(5)을, 권취축(5a)이 연직 방향을 향하도록 하여 코일 받침대(8) 상에 적재하고, 뱃치식 마무리 어닐링로에 장입하여 열처리를 실시한다. 또한, 이 마무리 어닐링 공정 S08에 있어서의 열처리 조건은, 예를 들어 어닐링 온도:1100 내지 1300℃, 어닐링 시간:20 내지 24시간이다.
이때, 도 12에 도시한 바와 같이, 코일(5)[강판(11)] 중 레이저 처리부(20)가 형성된 폭 방향 일단부측 부분[코일(5)의 하단부측]이 코일 받침대(8)에 접촉하도록, 코일(5)을 적재하고 있다.
이 마무리 어닐링 공정 S08에 의해, 실리카를 주체로 하는 SiO2 피막(12a)과 마그네시아를 주체로 하는 어닐링 분리제가 반응하여, 강판(11)의 표면에 포스테라이트(Mg2SiO4)로 이루어지는 글래스 피막(12)이 형성된다.
본 실시 형태에 있어서는, 레이저 처리부(20)가 SiO2 피막(12a)의 표층으로부터 SiO2 피막(12a)과 강판(11)의 계면 근방까지의 사이의 깊이 영역에 형성되어 있다. 이 레이저 처리부(20)가 형성된 영역이 마무리 어닐링 공정 S08에 있어서 글래스 피막(12)의 선 형상 변질부(14)로 된다. 상술한 바와 같이, 이 선 형상 변질부(14)에 있어서는 EPMA 해석에 의한 Mg의 특성 X선 강도가, 다른 부위의 글래스 피막(12)에 비해 낮아지는 경향이 있다.
따라서, 글래스 피막(12)에 형성된 선 형상 변질부(14)는 글래스 피막(12)의 다른 부위보다도 Mg의 특성 X선 강도가 감소한 선 형상의 Mg 감소부로서 특정될 수 있다(Ir<1.0). Mg은 글래스 피막(12)을 대표하는 원소이므로, 당해 선 형상 Mg 감소부에 있어서는, 글래스 피막 자체의 두께가 감소하고 있다고 추측된다. 따라서, 선 형상 Mg 감소부의 기계적 강도가 다른 부위보다도 낮아져 국소 변형되기 쉬워지므로, 마무리 어닐링 공정 S08에 있어서 측왜곡의 진전을 억제하는 것이 가능해진다. 또한 상술한 바와 같이, 글래스 피막(12)의 EPMA 해석에 의하면, 선 형상 변질부(14)에 있어서는 다른 부위에 비해, Mg의 특성 X선 강도가 감소하는 동시에, Fe의 특성 X선 강도가 높아지는 경향이 있다. 글래스 피막(12)의 두께의 감소뿐만 아니라, 글래스 피막(12) 중의 Mg이나 Fe 등의 원소의 비율(좁은 의미의 조성)의 변화도 선 형상 변질부(14)의 기계 강도의 저하에 기여하고 있는 것이라고 생각된다. 당해 좁은 의미의 조성의 변화도, EPMA 해석에 의한 특성 X선 강도의 변화로서 나타난다. 또한, 상기 글래스 피막(12)의 두께가 변화된 경우도, 당해 두께의 글래스 피막(12) 중에 포함되는 Mg이나 Fe 등의 원소의 양이 변화되므로, 상기 EPMA 해석에 의한 특성 X선 강도가 변화된다.
따라서, 본 발명에 있어서는, 상기 EPMA 해석에 의해 특성 X선 강도의 변화로서 나타나는 「글래스 피막의 두께의 변화」 및 「글래스 피막 중의 원소의 비율(좁은 의미의 조성)의 변화」의 양쪽을, 「글래스 피막의 조성(넓은 의미의 조성)의 변화」로서 생각한다. 즉, 본 발명의 「글래스 피막의 다른 부위와 조성이 다른 선 형상 변질부」에 있어서의 「조성」은 상기 넓은 의미의 조성을 의미하고, 「선 형상 변질부」는 글래스 피막의 다른 부위에 비해, 상기 좁은 의미의 조성 또는 두께가 다른 부분을 의미한다.
평탄화 어닐링 공정 S09에서는, 코일 형상으로 권취된 강판(11)을 풀어, 약 800℃의 어닐링 온도에서 장력을 가하여 판형으로 연신하여 반송하고, 코일의 권취 변형을 개방하여 평탄화한다. 이 평탄화 어닐링 공정 S09와 동시에, 절연 피막 성형 공정 S10에서는, 강판(11)의 양면에 형성된 글래스 피막(12) 상에 절연제를 도포, 시징을 행하여, 절연 피막(13)을 형성한다.
이와 같이 하여, 강판(11)의 표면에 글래스 피막(12) 및 절연 피막(13)이 형성되어, 본 실시 형태인 방향성 전자 강판(10)이 제조된다.
또한, 이 후, 강판(10)의 한쪽면을 향해 레이저 빔을 집광ㆍ조사하여, 압연 방향과 대략 직교하고, 또한 압연 방향에 주기적인 선 형상의 왜곡을 부여하여, 자구 제어를 행해도 된다.
이상과 같은 방향성 전자 강판(10)의 제조 방법에 있어서는, 상술한 바와 같이 레이저 처리 공정 S06에서, SiO2 피막(12a)이 형성된 강판(11)의 폭 방향 일단부측 영역에 레이저 처리부(20)가 형성된다. 그리고, 어닐링 분리제 도포 공정 S07을 거친 후에, 마무리 어닐링 공정 S08에서, 상기 SiO2 피막(12a)과 어닐링 분리제로부터 글래스 피막(12)이 형성되는 동시에, 레이저 처리부(20)가 형성된 영역에 선 형상 변질부(14)가 형성된다.
여기서, 마무리 어닐링 공정 S08에서는, 도 13에 도시한 바와 같이, 코일(5)과 코일 받침대(8)의 접촉 위치로부터 소정의 거리 이격된 코일(5) 상의 위치[즉, 코일(5)의 일단부측부]에, 코일(5)의 압연 방향을 따라서 선 형상 변질부(14)가 생성되게 된다. 이 선 형상 변질부(14)에 있어서는 다른 부위의 글래스 피막에 비해, 상기한 바와 같이 Mg이나 Fe 조성비 등의 좁은 의미의 조성이나 두께가 달라, 기계적 강도도 다르다고 생각된다.
마무리 어닐링 공정 S08에 있어서, 코일(5)에 자중 등에 의해 하중이 부하된 경우에, 레이저 처리 공정 S06에서 SiO2 피막(12a)에 형성한 레이저 처리부(20)가 우선적으로 변형되게 된다.
마무리 어닐링 공정 S08에서는, 도 13에 도시한 바와 같이, 코일(5)과 코일 받침대(8)의 접촉 위치[코일(5)의 폭 방향 일단부측]로부터 측왜곡부(5e)가 폭 방향 타단부측을 향해 진전되어 가지만, 상술한 선 형상 변질부(14)에 있어서 측왜곡부(5e)의 진전이 억제된다. 따라서, 측왜곡부(5e)의 폭이 작아져, 이 측왜곡부(5e)를 제거하는 경우라도, 트리밍 폭을 작게 할 수 있어, 방향성 전자 강판(10)의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 측왜곡부(5e)의 폭 및 휨을 충분히 억제할 수 있었으므로, 제조된 방향성 전자 강판(10)이, 측왜곡부(5e)를 가진 상태라도, 고객의 요구 품질을 만족시키는 경우에는, 측왜곡부(5e)를 트리밍하지 않아도 된다. 이 경우에는, 방향성 전자 강판(10)의 제조 수율을 보다 한층 향상시킬 수 있다. 또한, 글래스 피막(12) 중 선 형상 변질부(14)가 형성된 부위의 내측의 강판(10)의 지철부는 상기 레이저 빔의 조사에 의한 열 영향을 거의 받고 있지 않으므로, 당해 부위의 지철부에 이상 결정립이 거의 발생하지 않아, 자기 특성이 열화되어 있지 않다. 따라서, 측왜곡부(5e)의 트리밍을 행하지 않는 경우라도, 방향성 전자 강판(10)을 그대로, 자기 특성이 우수한 제품으로서 사용할 수 있으므로, 방향성 전자 강판(10)의 품질 및 제품 수율의 양쪽을 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태에서는, 레이저 처리부(20)가 SiO2 피막(12a)의 표층으로부터 SiO2 피막(12a)과 강판(11)의 계면 근방까지의 사이의 깊이 영역에 형성되어 있다. 단, 상술한 바와 같이, 강판(11)의 내부에는 레이저 빔의 조사에 의한 용융 등의 현저한 열 영향층이, 지철부의 표면 근방에 형성되지 않도록, 또한 다른 부분의 지철부의 표면에 비해 동일한 정도로 평탄하도록, 레이저 빔의 강도 등의 조사 조건을 조정한다. 이 결과, 이후에 상세하게 서술하는 바와 같이, 강판(11) 중 선 형상 변질부(14)의 내측에 위치하는 부위(지철부)에 있어서는, 강판(11)의 결정립의 자화 용이축 방향의 압연 방향으로부터의 각도 어긋남량 θa의 평균값 R을 20° 이하로 억제하는 것이 가능해진다.
따라서, 측왜곡부(5e)의 폭이 작아, 이 측왜곡부(5e)를 제거할 필요가 없는 경우라도, 선 형상 변질부(14)의 내측의 지철 부분의 결정 방위가 종래보다도 배향성이 높아 안정되어 있고, 용도에 따라서는 방향성 전자 강판(10)으로서 이용하는 것이 가능해진다.
또한, 레이저 처리 공정 S06에 있어서의 레이저 빔의 파워 P를 낮게 억제할 수 있으므로, 대형, 대출력의 레이저 장치가 불필요해져, 방향성 전자 강판(10)을 효율적으로 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태인 방향성 전자 강판(10)에 있어서는, 강판(11)의 폭 방향 일단부로부터 선 형상 변질부(14)의 폭 방향의 중심까지의 거리 WL이 5㎜≤WL≤35㎜의 범위 내로 되고, 선 형상 변질부(14)의 폭 d가 0.3㎜≤d≤5.0㎜의 범위 내로 되어 있으므로, 측왜곡부(5e)의 진전을 선 형상 변질부(14)에 의해 확실히 억제할 수 있다.
또한, 선 형상 변질부(14)[레이저 처리부(20)]의 압연 방향 길이 Lz는 코일(5)의 최외주부를 기점으로 하여 코일(5)의 전체 길이 Lc의 20％ 이상으로 되어 있으므로, 측왜곡이 발생하기 쉬운 코일(5)의 외주측 부분에 있어서도, 측왜곡의 진전을 확실히 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에서는, 선 형상 변질부(14)가 선 형상 Mg 감소부(14a)를 포함하고 있다. 이 선 형상 Mg 감소부(14a)는 글래스 피막(12) 중, Mg 감소비 Ir(Ir＝Ia/Ip)이 0.3≤Ir<1.0의 범위 내로 되는 영역이다. 이 선 형상 변질부(14)[선 형상 Mg 감소부(14a)]는 글래스 피막(12)의 다른 부위에 비해, 글래스 피막(12)의 두께가 얇게 되어 있거나, 또는 상기 Mg 혹은 Fe 등의 조성(상기 좁은 의미의 조성)이 변화되어 있는 부분이다.
본 발명의 일 실시 형태에서는, 마무리 어닐링을 위한 분리제 도포 전의 레이저 처리 공정에 있어서, SiO2 피막(12a) 및 그 내측의 지철부의 표면 근방에 용융부 등의 현저한 열 영향부가 생성되지 않도록, 또한 마무리 어닐링 공정에서 상기한 레이저 처리부(20)로부터 선 형상 변질부(14)를 얻을 수 있을 정도의, 비교적 낮은 강도로, 레이저 빔을 조사한다. 이에 의해, 상세한 메커니즘은 명백하지 않지만, 선 형상 변질부(14)[선 형상 Mg 감소부(14a)]의 기계적 강도가 다른 부분보다도 낮아져 변형되기 쉬워진다고 생각된다. 또한, 레이저 빔 조사에 의해 SiO2 피막(12a)에 도입되는 잔류 왜곡이 영향을 미치고 있을 가능성도 있다. 그 결과, 마무리 어닐링 공정에 있어서, 선 형상 변질부(14)[선 형상 Mg 감소부(14a)]의 국소 변형에 의해 측왜곡부(5e)의 진전을 억제하는 것으로 추측된다.
이상, 본 발명의 일 실시 형태인 방향성 전자 강판(10), 방향성 전자 강판(10)의 제조 방법에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 그 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변경 가능하다.
예를 들어, 강판(11)의 조성에 대해서는, 본 실시 형태에 규정한 것으로 한정되지 않고, 다른 조성의 강판이어도 된다. 또한, 도 8, 도 9에 도시하는 장치를 사용하여, 탈탄 어닐링 공정 S05, 레이저 처리 공정 S06, 어닐링 분리제 도포 공정 S07을 실시하는 것으로 하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 다른 구조의 장치에서 이들을 실시해도 된다. 또한, 레이저 처리 공정 S06은 탈탄 어닐링 공정 S05와 마무리 어닐링 공정 S08 사이이면 어느 곳에 배치해도 되고, 예를 들어 어닐링 분리제 도포 공정 S07 이후, 마무리 어닐링 공정 S08 전에 배치해도 된다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 선 형상 변질부(14)가 압연 방향과 평행한 방향으로 연속적인 직선 형상으로 형성되는 예를 설명하였지만, 이에 한정되는 경우는 없다. 예를 들어, 도 17에 도시한 바와 같이, 불연속인 파선 형상의 선 형상 변질부(14)[레이저 처리부(20)]가 압연 방향으로 주기적으로 형성되어도 된다. 이 경우, 레이저 빔의 평균 파워를 삭감할 수 있는 효과가 있다. 주기적인 선 형상 변질부(14)를 형성하는 경우, 1주기당의 레이저 처리부(20)의 비율 r은 측왜곡 억제 효과를 얻을 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 r>50％로 하는 것이 바람직하다.
또한, 강판(10)의 양면에 레이저 빔을 조사함으로써 방향성 전자 강판(10)의 양면에 선 형상 변질부(14)[레이저 처리부(20)]를 형성해도 된다.
실시예
다음에, 본 발명의 효과를 확인하기 위해 실시한 확인 실험에 대해 설명한다.
우선, Si;3.0질량％, C;0.05질량％, Mn;0.1질량％, 산가용성 Al;0.02질량％, N;0.01질량％, S;0.01질량％, P;0.02질량％, 잔량부가 Fe 및 불가피 불순물 등의 조성의 슬래브를 주조하였다(주조 공정).
이 슬래브에 대해, 1280℃에서 열간 압연을 실시하여, 두께 2.3㎜의 열간 압연재를 제작하였다(열간 압연 공정).
다음에, 열간 압연재에 대해, 1000℃×1분의 조건으로 열처리를 행하였다(어닐링 공정). 당해 어닐링 공정 후의 압연재를 열처리 후에 산세 처리를 실시한 후, 냉간 압연을 실시하여, 두께 0.23㎜의 냉간 압연재를 제작하였다(냉간 압연 공정).
이 냉간 압연재에 대해, 800℃×2분의 조건으로 탈탄 어닐링을 실시하였다(탈탄 어닐링 공정). 이 탈탄 어닐링에 의해, 당해 냉간 압연재인 강판(11)의 양면에 SiO2 피막(12a)이 형성되었다.
레이저 처리 장치에 의해, 상기 SiO2 피막(12a)이 형성된 강판(11)의 표면에 레이저 빔을 조사하여, 레이저 처리부(20)를 형성하였다(레이저 처리 공정).
다음에, 상기 SiO2 피막(12a)에 레이저 처리부(20)가 형성된 강판(11)의 양면에, 마그네시아를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하였다(어닐링 분리제 도포 공정).
그리고, 어닐링 분리제를 도포한 강판(11)을 코일 형상으로 권취한 상태에서, 뱃치식 마무리 어닐링로에 장입하여, 1200℃×20시간의 조건으로 마무리 어닐링을 실시하였다(마무리 어닐링 공정).
여기서, 상기한 레이저 처리부(20)를 형성할 때의 조건을 다양하게 변경하여, 이들 조건과 마무리 어닐링 후의 측왜곡부(5e)의 폭 Wg(이하, 측왜곡 폭 Wg라고 함)의 관계를 평가하였다.
또한, 강판(11) 중 선 형상 변질부(14)의 내측에 위치하는 지철부에 있어서의 결정립의 자화 용이축 방향을, X선 회절을 사용하여 측정하여, 압연 방향에 대한 당해 자화 용이축 방향의 각도 어긋남량 θa의 평균값 R을 구하였다. 또한, SST(Single sheet tester) 시험에 의해 W17/50의 철손을 평가하였다. SST 측정의 시험편은 강판 엣지로부터 100㎜ 폭의 영역으로부터, 강판 폭 방향 길이(100㎜, 강판 압연 방향 길이 500㎜의 사이즈로 잘라냈다.
또한, 레이저 처리부(20)에 대응하는 부위에 형성된 글래스 피막(12)의 선 형상 변질부(14)의 Mg 감소비 Ir을 측정하였다. 이 Mg의 정량 분석에서는 절연 피막(13)까지 실시하여 제품으로 한 강판(10)의 최상층에 있는 절연 피막(13)을 NaOH 수용액으로 제거하여, 글래스 피막(12)의 성분을 EPMA로 분석하였다. 선 형상 변질부(14) 내의 Mg의 특성 X선 강도 Ia는 폭 d의 Mg 감소부의 X선 강도를, 폭 d 사이에서 평균한 값으로 하여 정의하였다. 또한, 이상의 분석을, 마무리 어닐링 공정 이후, 절연 피막 형성 공정 전에 실시함으로써, NaOH 등의 알칼리 용액으로, 강판(10)의 절연 피막(13)을 세정하기 위한 분석 전 공정을 생략할 수 있다.
또한, 레이저 장치로서는, 반도체 레이저를 사용하였다. 강판(11)의 통판 방향(길이 방향)의 레이저 빔 직경 dL＝12(㎜), 강판(11)의 통판 속도 VL＝400(㎜/sec), 강판(11)의 판 두께 t＝0.23(㎜), 어시스트 가스의 유량 Gf＝300(L/min), 레이저 빔의 강판(11)의 폭 방향의 조사 위치 WL＝20(㎜)으로 하고, 레이저 파워 P(W)와 강판(11)의 폭 방향의 레이저 빔 직경 dc(㎜)를 파라미터로 하여, 레이저 처리 및 평가를 행하였다. 또한, 코일 최외주부를 기점으로 한 레이저 처리부(20)의 압연 방향 길이 Lz＝3000m(코일 전체 길이 Lc＝10000m)로 하였다.
표 1에 레이저 빔의 조사 조건과 평가 결과의 데이터를 정리한다. 또한, 표 1 중 P0은 상기의 조건(dL, VL, t, Gf, WL)과 dc를 고정한 상태에서, 레이저 파워 P(W)를 제로로부터 서서히 증가시켰을 때에, 강판(11)의 지철부의 표면에 용융이 발생하는 레이저 파워 P의 임계값이다. 또한, 표 1에 나타내는 측왜곡 폭 Wg는 코일 전체 길이에 대한 최대값이다.
표 1에 있어서, 본 발명예 1 내지 6은 0°≤R≤20° 및 0.3≤Ir≤0.95를 만족시킨다. 또한, 본 발명예 7, 8은 0°≤R≤20°를 만족시키지만, 0.95<Ir<1.0으로 되어 있고, 0.3≤Ir≤0.95를 만족시키지 않는다. 이에 대해, 비교예 1 내지 3은 R>20°로 되어 있고, 0°≤R≤20°를 만족시키지 않는다.
Figure pct00003
우선, 강판(11)의 지철부의 조직의 관찰 결과를 도 16에 도시한다. 도 16에 도시한 바와 같이, 비교예 1, 2에 있어서는 레이저 처리부(20)[선 형상 변질부(14)]에 대응하는 위치(도면 중 화살표로 나타내는 위치)에, 강판(11)의 압연 방향으로 연장되는 가늘고 긴 결정립 또는 결정립계가 인정된다. 이와 같은 가늘고 긴 결정립이나 결정립계의 주위가, 상술한, 자화 용이축 방향의 압연 방향으로부터의 각도 어긋남량 θa가 큰 이상 결정립으로 된다. 비교예 1 내지 3의 레이저 빔의 조사 직후, 마무리 어닐링 전의 강판의 폭 방향 단면의 조직을 관찰하면, 도 19에 모식적으로 도시한 바와 같이, 레이저 빔의 조사에 의해 강판(11)의 지철부가 용융 및 재응고되어 형성된 이상 결정립의 조직[용융 재응고부(22)]이 보였다. 이와 같이, 비교예 1 내지 3에서는, 강판(11)의 지철부의 내부까지 도달한 현저한 열 영향이, 강판(11)의 결정 성장에 영향을 미쳤으므로, 이상 결정립이 발생하기 쉬워진 것으로 추측된다.
한편, 도 16에 도시하는 본 발명예(표 1의 「본 발명예 5」에 대응)에서는, 레이저 처리부(20)[선 형상 변질부(14)]에 대응하는 위치의 지철부에 있어서도, 다른 부위의 지철부와 대략 동일한 결정 조직으로 되어 있다. 이 본 발명예의 조건에 대해, 비교예와 마찬가지로, 레이저 빔의 조사 후, 마무리 어닐링 전에 강판(11)의 폭 방향의 단면 조직을 관찰하였지만, 상기 용융 재응고부(22)는 지철부의 최표층부에 있어서도 확인할 수 없었다. 이와 같이, 본 발명예에서는, 레이저 빔의 조사에 의한 현저한 열 영향부가 강판(11)의 지철부까지 도달하지 않으므로, 마무리 어닐링 공정에 있어서, 레이저 처리부(20)의 내측에 있어서의 강판(11)의 결정 성장이 다른 부위와 동등하게 행해지고 있다고 추측된다.
(Mg 감소비 Ir)
또한, 도 20은 레이저 처리부(20)에 대응하는 부위에 형성된 글래스 피막(12)의 선 형상 변질부(14)의 Mg 감소비 Ir과, 측왜곡부의 폭 Wg 및 자화 용이축의 압연 방향으로부터의 평균 어긋남 각도 R의 관계를 나타낸다.
또한, EPMA 해석으로서는, 공간 분해 EPMA를 사용하여, 조사 전자 빔 강도 15keV, 배율 50배, 시야 영역 2.5㎜×2.5㎜, 공간 분해 5㎛, X선 분광 결정 TAP라고 하는 조건으로 실시하였다.
또한, 본 발명예 1 내지 6과 같이 Mg 감소비 Ir이 0≤Ir≤0.95인 경우에는, 측왜곡 폭 Wg가 저감되어 40㎜ 이하로 된다. 또한, 강판(11)에 대해 레이저 처리를 실시하지 않은 경우[즉, 선 형상 변질부(14)를 형성하지 않은 경우]에는, Wg는 50㎜였다. 또한, 본 발명예 4 내지 6과 같이 0≤Ir≤0.70의 경우에는, 측왜곡 폭 Wg가 21㎜ 이하로 되어, 보다 한층 저감되어 있다. 이것으로부터, 선 형상 변질부(14)에 있어서는, Mg 감소비 Ir이 0.95 이하인 것이 바람직하고, 특히 0.70 이하로 하는 것이 더욱 바람직한 것이 확인된다. 한편, 본 발명예 7, 8과 같이 1.0>Ir>0.95인 경우에는, Wg는 45 이하이고, 레이저 처리를 실시하지 않은 경우(Wg＝50㎜)와 비교하면, 측왜곡의 억제 효과는 있지만, 본 발명예 1 내지 6과 비교하여 Wg가 10％ 이상 크게 되어 있고, 측왜곡의 억제 효과가 저하되어 있는 것이 확인된다.
도 20에는 선 형상 변질부(14)의 내측의 지철 부분의 결정립에 대해, 압연 방향에 대한 자화 용이축의 각도 어긋남량 θa의 평균값 R을 정량화하여, 상기 Mg 감소비 Ir과 R의 상관을 조사한 결과도 나타낸다. 도 20에 따르면, Mg 감소비 Ir이 0.3 이상인 경우에는, R을 20° 이하로 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, Mg 감소비 Ir이 0.5 이상인 경우에는 R을 10° 이하로 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 표 1에 나타내는 철손의 데이터로부터는, R이 10° 이하이면, 철손은 기준값 0.85±0.02(W/㎏)이고, 철손의 변동은 오차의 범위 내이므로, 철손의 열화는 없다고 할 수 있다. 여기서, 철손의 기준값은 강판(11)에 대해 레이저 처리를 실시하지 않은 경우의 철손이다. 레이저 처리에 의해 강판(11)의 지철부에 열 영향이 미칠수록, 철손은 기준값으로부터 벗어나, 철손의 열화가 증대된다. 또한, R이 20° 이하이면, 철손의 열화 경향이 보이지만, 열화값은 기준값 0.85(W/㎏)에 대해 0.05(W/㎏) 미만이다. 한편, 비교예 1 내지 3과 같이 R이 20° 초과, 특히 비교예 2, 3과 같이 R이 40° 이상이면, 철손의 열화가 0.05(W/㎏) 이상으로 크게 되어 있다. 철손에서 0.05(W/㎏)의 열화는 방향성 전자 강판에 있어서의 제품 등급의 1등급 저하에 상당한다. 따라서, R≤20°이면, 레이저 처리에 의해 형성된 선 형상 변질부(14)를 포함하는 강판(10)의 폭 방향의 단부를, 강판(10)의 내측의 부분과 통합하여 동일한 등급으로 출하할 수 있을 가능성이 높다고 하는 효과가 있다. 이에 대해, R>20° 인 경우에는 선 형상 변질부(14)를 포함하는 강판(10)의 폭 방향의 단부에 0.05(W/㎏) 이상의 철손의 열화가 발생하고 있으므로, 당해 단부의 제품 등급이 1등급 이상 저하되어 버린다. 이로 인해, 당해 단부를 강판(10)의 내측의 부분과 통합하여 동일한 등급으로 출하할 수 없어, 내측의 부분의 등급을 확보하기 위해서는, 당해 단부를 잘라낼 필요가 발생하여, 강판(10)의 수율이 저하되어 버린다고 하는 문제가 있다.
이상의 도 20의 결과에 따르면, Mg 감소비 Ir이 작을수록, 측왜곡 폭 Wg를 저감시킬 수 있지만, R이 증대되어 버린다. 한편, Mg 감소비 Ir이 클수록, R을 저감시킬 수 있지만, 측왜곡 폭 Wg가 증대되어 버린다. 따라서, 선 형상 변질부(14)의 내측의 지철부에 있어서의 R을 저감시키고, 또한 측왜곡 폭 Wg를 저감시킨다고 하는 양쪽의 목적을 양립시키기 위해서는, 0.3≤Ir<1.0으로 하는 것이 바람직하고, 0.3≤Ir≤0.95로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.5≤Ir≤0.70으로 하는 것이 보다 한층 바람직한 것을 알 수 있다.
이상에 따르면, 강판(11)에 대해 레이저 처리를 행하지 않은 경우에는, Wg가 50㎜로 되어, 측왜곡의 억제 효과가 없다. 이에 대해, 레이저 처리를 행하는 경우에는, 강판(10)의 지철부의 자기 특성을 열화시키는 일없이, 측왜곡도 억제할 수 있다. 특히, 상기 본 발명예 1 내지 6과 같이 레이저 처리를 적절한 레이저 조사 조건으로 행함으로써, 0.3≤Ir≤0.95의 조건을 만족시키는 선 형상 변질부(14)를 형성할 수 있으므로, 지철부의 자기 특성을 열화시키는 일없이(R≤20°), 측왜곡을 대폭으로 억제할 수 있다(Wg≤40㎜). 또한, 본 발명예 7, 8과 같이 레이저 처리가 약한 경우에는, 0.95<Ir<1.0을 만족시키는 선 형상 변질부(14)가 형성되므로, 지철부의 자기 특성을 열화시키는 일없이(R≤20°), 어느 정도의 측왜곡 억제 효과를 실현할 수 있다(40㎜<Wg<50㎜).
{레이저 처리부(20)[선 형상 변질부(14)]의 폭 d, 거리 WL, 압연 방향 길이 Lz}
다음에, 도 15는 강판 전체 길이 Lc＝10000m인 경우에 있어서, 코일(5)의 최외주부를 기점으로 한 레이저 처리부(20)[선 형상 변질부(14)]의 압연 방향 길이 Lz를 변경했을 때의, 강판(11)의 압연 방향 위치 Z와, 측왜곡 폭 Wg의 관계를 나타낸다. 또한, 강판(11)의 압연 방향 위치 Z의 기점은 코일(5)의 최외주부이다. 레이저 조건은 상술한 본 발명예 2에 대응하는 것으로 하였다. 강판(11)의 폭 방향 일측 단부로부터 레이저 처리부(20)의 폭 방향 중심부까지의 거리 WL＝20㎜로 하였다.
Lz가 500m(Lc의 5％), 혹은 1000m(Lc의 10％)인 경우에는 Z<4000m의 범위의 측왜곡 폭 Wg는 레이저 처리를 실시하고 있지 않은 비교예와 동등했다. 그러나, Lz가 2000m 이상, 즉 강판 전체 길이 Lc의 20％ 이상인 경우, 측왜곡 폭 Wg는 강판 전체 길이 Lc에 걸쳐서 30㎜ 정도로 억제되어 있다. 이것으로부터, 측왜곡 변형이 현저한 코일의 외주부로부터 20％ 이상의 영역에, 레이저 처리부(20)[선 형상 변질부(14)]를 형성하는 것이 바람직하고, 이에 의해, 측왜곡의 발생이 현저한 코일(5)의 외주부에 있어서 측왜곡을 효율적으로 억제할 수 있다고 할 수 있다.
또한, 도 14는 강판(11)의 폭 방향의 일측 단부로부터 레이저 처리부(20)[선 형상 변질부(14)]의 폭 방향 중심부까지의 거리 WL과, 측왜곡부의 폭 Wg의 관계를 나타낸다. 또한, 이 레이저 처리부(20)[선 형상 변질부(14)]의 상기 압연 방향 길이 Lz＝3000m(코일 전체 길이 Lc＝10000m)로 하였다. 또한, 레이저 처리부(20)[선 형상 변질부(14)]의 폭 d를, 0.5㎜, 1㎜, 2㎜, 3㎜, 5㎜, 6㎜의 5수준으로 하였다. 또한, 도 14에 도시하는 측왜곡 폭 Wg는 코일 전체 길이에 대한 최대값이다.
도 14에 도시한 바와 같이, 레이저 처리부(20)[선 형상 변질부(14)]의 폭 d가 6㎜로 큰 경우에는, 측왜곡 폭 Wg가 45㎜ 이상으로 되어, 측왜곡 폭 Wg의 억제 효과가 작은 것이 확인된다. 이에 대해, 폭 d가 0.5㎜, 1㎜, 2㎜, 3㎜, 5㎜인 경우에는, 측왜곡 폭 Wg가 대략 40㎜ 이하로 되어, 측왜곡 폭 Wg를 적절하게 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 레이저 처리부(20)의 폭 d가 지나치게 가늘어지면, 마무리 어닐링 중에 당해 레이저 처리부(20)[선 형상 변질부(14)]의 부위가 변형되기 어려워지므로, 폭 d는 0.3㎜ 이상인 것이 바람직하다.
또한, 거리 WL이 40㎜ 이상으로 되면, 폭 d가 5㎜ 이하였다고 해도, 측왜곡 폭 Wg가 45㎜ 이상으로 크게 되어 있어, 측왜곡 폭 Wg의 억제 효과가 작아지는 것이 확인되었다. 이에 대해, 거리 WL이 35㎜ 이하이면, 폭 d가 5㎜ 이하인 조건 하에서는, 측왜곡 폭 Wg가 대략 40㎜ 이하로 되어, 측왜곡 폭 Wg를 적절하게 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 특히, 거리 WL이 10 내지 20㎜의 범위 내이면, 폭 d가 3㎜ 이하인 조건 하에서, 측왜곡 폭 Wg를 35㎜ 이하로 대폭으로 저감시킬 수 있다. 또한, 거리 WL이 5.0㎜ 미만에서는, Wg가 약간 증가하는 경향이 있으므로, 거리 WL은 5.0㎜ 이상인 것이 바람직하다.
이상의 점에서, 레이저 처리부(20)[선 형상 변질부(14)]의 폭 d는 0.3㎜ 이상, 5.0㎜ 이하로 하는 것이 바람직하고, 폭 방향 위치 WL은 5.0㎜ 이상, 35㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 측왜곡 폭 Wg를 적절하게 허용값(예를 들어, 40㎜) 이하로 억제할 수 있다.
5 : 코일
5e : 측왜곡부
10 : 방향성 전자 강판
11 : 강판
12 : 글래스 피막
12a : SiO2 피막
14 : 선 형상 변질부
14a : 선 형상 Mg 감소부
20 : 레이저 처리부
22 : 용융 재응고부

Claims (10)

  1. 강판의 표면에 글래스 피막이 형성된 방향성 전자 강판이며,
    상기 강판의 폭 방향의 일단부측의 상기 글래스 피막에, 상기 강판의 압연 방향과 평행한 방향을 따라서 연속적인 직선 형상으로 또는 불연속인 파선 형상으로 형성되어, 상기 글래스 피막의 다른 부위와 조성이 다른 선 형상 변질부를 갖고,
    상기 강판의 지철부 중 상기 선 형상 변질부에 대응하는 상기 강판의 폭 방향 위치에 있어서, 결정립의 자화 용이축의 방향과 상기 압연 방향의 각도 어긋남량의 평균값이 0° 이상, 20° 이하인, 방향성 전자 강판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 글래스 피막의 상기 선 형상 변질부에 있어서의 Mg의 특성 X선 강도 Ia는 상기 글래스 피막의 다른 부위의 Mg의 특성 X선 강도의 평균값 Ip보다도 작은, 방향성 전자 강판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 글래스 피막의 다른 부위의 Mg의 특성 X선 강도의 평균값 Ip 및 상기 선 형상 변질부에 있어서의 Mg의 특성 X선 강도 Ia는 EPMA 해석에 의해 구해지고,
    상기 선 형상 변질부는 상기 글래스 피막 중, 상기 Ip에 대한 상기 Ia의 비율인 Mg 감소비 Ir이 0.3 이상, 1.0 미만인 Mg 감소부로서 특정되는, 방향성 전자 강판.
  4. 제3항에 있어서, 상기 선 형상 변질부는 상기 Mg 감소비 Ir이 0.3 이상, 0.95 이하인 상기 Mg 감소부로서 특정되는, 방향성 전자 강판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 표면에 SiO2 피막이 형성된 상기 강판의 폭 방향 일단부측 영역에 대해, 상기 압연 방향과 평행한 방향으로 레이저 빔을 조사함으로써, 상기 SiO2 피막의 표층으로부터 상기 SiO2 피막과 상기 강판의 계면까지의 사이의 깊이 영역에, 연속적인 직선 형상 또는 불연속인 파선 형상의 레이저 처리부가 형성되어, 상기 SiO2 피막의 상기 레이저 처리부가 변질됨으로써, 상기 글래스 피막의 상기 선 형상 변질부가 형성되는, 방향성 전자 강판.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강판의 폭 방향 일단부로부터 상기 선 형상 변질부의 폭 방향 중심까지의 거리 WL이 5㎜ 이상, 35㎜ 이하이고, 또한 상기 선 형상 변질부의 폭 d가 0.3㎜ 이상, 5.0㎜ 이하인, 방향성 전자 강판.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선 형상 변질부는 마무리 어닐링 공정에 있어서 상기 강판을 코일 형상으로 권취했을 때에 최외주에 위치하는 상기 강판의 압연 방향의 일단부를 기점으로 하여 상기 강판의 압연 방향의 전체 길이의 20％ 이상, 100％ 이하의 영역에 형성되어 있는, 방향성 전자 강판.
  8. 글래스 피막을 표면에 갖는 방향성 전자 강판의 제조 방법이며,
    표면에 SiO2 피막이 형성된 강판의 폭 방향 일단부측 영역에 대해, 상기 강판의 압연 방향과 평행한 방향으로 레이저 빔을 조사하여, 연속적인 직선 형상 또는 불연속인 파선 형상의 레이저 처리부를 형성하는 레이저 처리 공정과,
    상기 레이저 처리 공정 후에, 상기 강판의 표면에 어닐링 분리제를 도포하는 어닐링 분리제 도포 공정과,
    상기 어닐링 분리제가 도포된 상기 강판에 대해 마무리 어닐링을 행하여, 상기 강판의 표면에 상기 글래스 피막을 형성하는 마무리 어닐링 공정을 포함하고,
    상기 레이저 처리부는 상기 SiO2 피막의 표층으로부터 상기 SiO2 피막과 상기 강판의 계면까지의 사이의 깊이 영역에 형성되고,
    상기 마무리 어닐링 공정에서는 상기 강판을 코일 형상으로 권취하여, 상기 레이저 처리부가 형성된 상기 폭 방향 일단부측이 하방을 향하도록 상기 코일 형상의 강판을 적재한 상태에서 마무리 어닐링하여, 상기 SiO2 피막 및 상기 어닐링 분리제로부터 상기 글래스 피막을 형성하는 동시에, 상기 레이저 처리부에 대응하는 부위에, 상기 글래스 피막의 다른 부위와 조성이 다른 선 형상 변질부를 형성하는, 방향성 전자 강판의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 레이저 처리 공정에 있어서, 상기 강판의 폭 방향 일단부로부터 상기 레이저 처리부의 폭 방향 중심까지의 거리 WL이 5㎜ 이상, 35㎜ 이하로 되고, 또한 상기 레이저 처리부의 폭 d가 0.3㎜ 이상, 5.0㎜ 이하로 되도록 상기 레이저 처리부를 형성하는, 방향성 전자 강판의 제조 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 레이저 처리 공정에 있어서, 상기 마무리 어닐링 공정에서 상기 강판을 코일 형상으로 권취했을 때에 최외주에 위치하는 상기 강판의 압연 방향의 일단부를 기점으로 하여 상기 강판의 압연 방향의 전체 길이의 20％ 이상, 100％ 이하의 영역에 상기 레이저 처리부를 형성하는, 방향성 전자 강판의 제조 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170107084A (ko) * 2015-04-20 2017-09-22 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 방향성 전자기 강판
KR20170107085A (ko) * 2015-04-20 2017-09-22 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 방향성 전자기 강판

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR122018010657B1 (pt) * 2009-03-11 2020-11-24 Nippon Steel Corporation chapa de aço elétrico com grão orientado
EP2949767B1 (en) * 2012-11-26 2019-05-08 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Grain-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing said sheet
SG11201600558VA (en) * 2013-07-24 2016-02-26 Posco Grain-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing same
JP6334235B2 (ja) * 2014-04-07 2018-05-30 株式会社ディスコ レーザー加工装置
KR101719231B1 (ko) * 2014-12-24 2017-04-04 주식회사 포스코 방향성 전기강판 및 그 제조방법
PL3287537T3 (pl) 2015-04-20 2020-06-01 Nippon Steel Corporation Blacha cienka ze zorientowanej stali elektrotechnicznej
PL3287532T3 (pl) * 2015-04-20 2023-05-22 Nippon Steel Corporation Blacha cienka ze stali elektrotechnicznej o ziarnach zorientowanych
JP6350398B2 (ja) 2015-06-09 2018-07-04 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP6870381B2 (ja) * 2017-02-28 2021-05-12 日本製鉄株式会社 電磁鋼板、及びその製造方法
BR112020018664B1 (pt) * 2018-03-22 2024-04-30 Nippon Steel Corporation Chapa de aço elétrica com grão orientado e método para produzir a chapa de aço elétrica com grão orientado
US11376692B2 (en) 2018-10-04 2022-07-05 Abb Schweiz Ag Articles of manufacture and methods for additive manufacturing of articles having desired magnetic anisotropy

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE789262A (fr) 1971-09-27 1973-01-15 Nippon Steel Corp Procede de formation d'un film isolant sur un feuillard d'acierau silicium oriente
US4363677A (en) * 1980-01-25 1982-12-14 Nippon Steel Corporation Method for treating an electromagnetic steel sheet and an electromagnetic steel sheet having marks of laser-beam irradiation on its surface
EP0225619B1 (en) * 1985-12-06 1994-03-09 Nippon Steel Corporation Grain-oriented electrical steel sheet having improved glass film properties and low watt loss and a process for producing same
JPS63100131A (ja) 1986-10-17 1988-05-02 Nippon Steel Corp 珪素鋼板の仕上焼鈍方法
JPS6442530A (en) 1987-08-07 1989-02-14 Nippon Steel Corp Box annealing method for strip coil
JPH0297622A (ja) 1988-09-30 1990-04-10 Nippon Steel Corp 方向性珪素鋼板の仕上焼鈍方法
JPH03177518A (ja) 1989-12-05 1991-08-01 Nippon Steel Corp 方向性珪素鋼板の縁部座屈防止用誘導加熱装置
JP2662482B2 (ja) 1992-08-21 1997-10-15 新日本製鐵株式会社 低鉄損方向性電磁鋼板
JP2688147B2 (ja) 1992-08-21 1997-12-08 新日本製鐵株式会社 低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法
KR19990088437A (ko) * 1998-05-21 1999-12-27 에모또 간지 철손이매우낮은고자속밀도방향성전자강판및그제조방법
JP3893759B2 (ja) 1998-07-24 2007-03-14 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性けい素鋼板の製造方法
KR100359622B1 (ko) * 1999-05-31 2002-11-07 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 고자장 철손 특성이 우수한 고자속밀도 일방향성 전자 강판 및 그의 제조방법
JP4029543B2 (ja) 2000-05-12 2008-01-09 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性珪素鋼帯の最終仕上げ焼鈍方法
BR122018010657B1 (pt) * 2009-03-11 2020-11-24 Nippon Steel Corporation chapa de aço elétrico com grão orientado
BR112013005335B1 (pt) 2010-09-09 2018-10-23 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation chapa de aço elétrico de grão orientado e método para fabricação da mesma

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170107084A (ko) * 2015-04-20 2017-09-22 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 방향성 전자기 강판
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