KR20150040360A - 방향성 전자 강판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

mass％로, C: 0.001∼0.20％, Si: 1.0∼5.0％, Mn: 0.03∼1.0％, S 및 Se의 1종 또는 2종의 합계: 0.005∼0.040％, sol.Al: 0.003∼0.050％, N: 0.0010∼0.020％를 함유하는 강(鋼) 슬래브를 열간 압연하고, 냉간 압연을 행하여 최종 판두께로 하고, 1차 재결정 어닐링을 하고, 그 후, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하여 최종 마무리 어닐링을 행하는 방향성 전자(電磁) 강판의 제조 방법에 있어서, 상기 1차 재결정 어닐링의 승온 과정에 있어서의 500∼600℃ 사이의 승온 속도 S₁을 100℃/s 이상, 600∼700℃ 사이의 승온 속도 S₂를 30∼(0.5×S₁)℃/s의 범위로 하고, 바람직하게는 500∼700℃에 있어서의 분위기의 산화 포텐셜 P_H2O/P_H2를 0.05 이하로 함으로써 제품 코일 전장(full length)에 걸쳐 2차 재결정립을 세립화하여, 저철손화한다.

Description

방향성 전자 강판의 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCING GRAIN-ORIENTED ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET}

본 발명은, 방향성 전자(電磁) 강판의 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는, 제품 코일의 전장(full length)에 걸쳐 철손(iron loss) 특성이 우수한 방향성 전자 강판의 제조 방법에 관한 것이다.

전자 강판에는, 대별하여, 방향성 전자 강판과 무방향성 전자 강판이 있으며, 변압기나 발전기 등의 철심 재료로서 널리 이용되고 있다. 특히, 전자(前者)의 방향성 전자 강판은, 결정 방위가 고스 방위라고 불리는 {110}＜001＞ 방위에 고도로 집적되어 있기 때문에, 변압기나 발전기에 있어서의 에너지 로스를 저감하는 데에 유효한 자기 특성을 갖고 있다. 또한, 방향성 전자 강판의 철손을 보다 저감하는 기술로서는, 판두께의 저감이나, Si 함유량의 증가, 결정 방위의 배향성 향상, 강판으로의 장력 부여, 강판 표면의 평활화, 2차 재결정립의 세립화 등의 방법이 종래부터 알려져 있다.

상기 철손 저감 기술 중, 2차 재결정립을 세립화하는 기술로서는, 탈탄 어닐링시에 급속 가열하거나, 탈탄 어닐링 직전에 급속 가열 처리하거나 하여, 1차 재결정 집합 조직을 개선하는 방법이 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 최종 판두께까지 압연한 스트립을 탈탄 어닐링하기 전에, 분위기 산소 농도 500ppm 이하로 하고, 가열 속도 100℃/s 이상에서 800∼950℃로 급속 가열 처리하고, 탈탄 어닐링 공정의 전부(前部) 영역의 온도를 급속 가열에서의 도달 온도보다도 낮은 775∼840℃로 하고, 이어지는 후부(後部) 영역의 온도를 전부 영역보다도 높은 815∼875℃에서 탈탄 어닐링을 행함으로써 저철손의 방향성 전자 강판을 얻는 기술이, 특허문헌 2에는, 최종 판두께까지 압연한 스트립을 탈탄 어닐링하기 직전에, P_H2O/P_H2가 0.2 이하의 비산화성 분위기 중에서 100℃/s 이상의 가열 속도로 700℃ 이상의 온도로 가열 처리함으로써, 저철손의 방향성 전자 강판을 얻는 기술이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 3에는, 탈탄 어닐링 공정의 승온 단계의 적어도 600℃ 이상의 온도역을 95℃/s 이상의 승온 속도로 800℃ 이상으로 가열하고, 또한, 이 온도역의 분위기가 체적분율로 10^－6∼10^－1의 산소를 함유하는 불활성 가스로 구성되고, 탈탄 어닐링의 균열(soaking)시에 있어서의 분위기의 구성 성분을 H₂와 H₂O 또는 H₂, H₂O와 불활성 가스로 하고, 또한, H₂O 분압의 H₂ 분압에 대한 비(比) P_H2O/P_H2를 0.05∼0.75로 하고, 또한, 단위 면적당 분위기 유량을, 0.01N㎥/min·㎡에서 1N㎥/min·㎡의 범위로 하는 피막 특성과 자기 특성이 우수한 전자 강판을 얻는 기술이, 또한, 특허문헌 4에는, 탈탄 어닐링 공정의 승온 단계의 적어도 650℃ 이상의 온도역을 100℃/s 이상의 승온 속도로 800℃ 이상으로 가열하고, 또한 이 온도역의 분위기를 체적분율로 10^－6∼10^－2의 산소를 함유하는 불활성 가스로 하고, 한편, 탈탄 어닐링의 균열시에 있어서의 분위기의 구성 성분을 H₂와 H₂O, 또는 H₂와 H₂O와 불활성 가스로 하고, 또한 H₂O 분압의 H₂ 분압에 대한 비 P_H2O/P_H2를 0.15∼0.65로 함으로써 피막 특성과 자기 특성이 우수한 방향성 전자 강판을 얻는 기술이 개시되어 있다.

일본공개특허공보 평10-298653호 일본공개특허공보 평07-062436호 일본공개특허공보 2003-027194호 일본공개특허공보 2000-204450호

상기 특허문헌 1∼4에 기재된 기술을 적용함으로써, 그 나름대로 2차 재결정립이 세립화되어, 철손의 저감을 도모할 수 있다. 그러나, 상기 종래 기술에서는, 소재 성분의 변동이나 1차 재결정 어닐링 이전의 공정에 있어서의 제조 조건의 변동 등의 영향을 받아, 제품 코일 내에서의 세립화 효과에 편차가 있어, 제품 코일의 전장에 걸쳐 안정적으로 철손 저감 효과를 얻는 것이 어렵다는 문제가 있었다.

본 발명은, 종래 기술이 안고 있는 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 제품 코일의 전장에 걸쳐 안정적으로 2차 재결정립을 세립화하고, 그로써, 코일 전장에 걸쳐 저철손화할 수 있는 방향성 전자 강판의 유리한 제조 방법을 제안하는 것에 있다.

발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해, 1차 재결정 어닐링에 있어서의 승온 과정에 착안하여, 제품 코일 전장에 걸쳐 안정적으로 2차 재결정립을 미세하게 하는 기술을 추구했다. 그 결과, 1차 재결정 어닐링의 승온 과정을 저온역과 고온역으로 나누고, 저온역을 급속 가열함과 함께, 고온역에서는 반대로 승온 속도를 느슨하게 해 주는 것이 유효하다는 것을 인식했다. 즉, 1차 재결정의 승온 속도를 높임으로써 2차 재결정립이 세립화되는 것은 종래부터 알려져 있지만, 발명자들은, 추가로 검토한 결과, 1차 재결정 어닐링의 승온 과정에 있어서, 회복이 일어나는 저온역의 승온 속도를, 통상의 탈탄 어닐링에 있어서의 승온 속도보다도 높게 해 줌과 함께, 1차 재결정이 일어나는 고온역의 승온 속도를, 상기 저온역의 승온 속도의 50％ 이하로 함으로써, 소재 성분이나 전(前)공정의 제조 조건의 변동이 있어도, 제품 코일 전장에 걸쳐 안정되게 2차 재결정립을 세립화할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 개발하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은, C: 0.001∼0.20mass％, Si: 1.0∼5.0mass％, Mn: 0.03∼1.0mass％, S 및 Se 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종의 합계: 0.005∼0.040mass％, sol.Al: 0.003∼0.050mass％, N: 0.0010∼0.020mass％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성의 강 슬래브를 열간 압연하고, 1회 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2회 이상의 냉간 압연을 행하여 최종 판두께로 하고, 1차 재결정 어닐링을 하고, 그 후, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하여 최종 마무리 어닐링을 행하는 방향성 전자 강판의 제조 방법에 있어서, 상기 1차 재결정 어닐링의 승온 과정에 있어서의 500∼600℃ 사이의 승온 속도 S₁을 100℃/s 이상, 600∼700℃ 사이의 승온 속도 S₂를 30∼(0.5×S₁)℃/s의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법이다.

본 발명의 방향성 전자 강판의 제조 방법은, 상기 1차 재결정 어닐링의 승온 과정의 500∼700℃ 사이에 있어서의 분위기의 산화 포텐셜 P_H2O/P_H2를 0.05 이하로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 방향성 전자 강판의 제조 방법은, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Cu: 0.01∼0.5mass％, Ni: 0.01∼1.0mass％, Cr: 0.01∼1.0mass％, Sb: 0.01∼0.3mass％, Sn: 0.01∼1.0mass％, Mo: 0.01∼1.0mass％ 및 Bi: 0.001∼0.5mass％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 방향성 전자 강판의 제조 방법은, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, B: 0.001∼0.01mass％, Ge: 0.001∼0.1mass％, As: 0.005∼0.1mass％, P: 0.005∼0.1mass％, Te: 0.005∼0.1mass％, Nb: 0.005∼0.1mass％, Ti: 0.005∼0.1mass％ 및 V: 0.005∼0.1mass％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 방향성 전자 강판의 제품 코일 전장에 걸쳐 2차 재결정립을 세립화하여, 저철손화할 수 있기 때문에, 제품 수율을 대폭으로 향상할 수 있음과 함께, 변압기 등의 철손 특성의 향상에도 크게 기여할 수 있다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

본 발명의 방향성 전자 강판의 성분 조성에 대해서 설명한다.

C: 0.001∼0.10mass％

C는, 고스 방위립의 발생에 유용한 성분이며, 이러한 작용을 유효하게 발현시키기 위해서는 0.001mass％ 이상의 함유를 필요로 한다. 그러나, C를 0.10mass％ 초과하여 첨가하면, 탈탄 어닐링해도 탈탄 부족을 일으키게 된다. 따라서, C는 0.001∼0.10mass％의 범위로 한다. 바람직하게는 0.01∼0.08mass％의 범위이다.

Si: 1.0∼5.0mass％

Si는, 강의 전기 저항을 높여, 철손을 저감함과 함께, 철의 BCC 조직(페라이트 조직)을 안정화시켜 고온 열처리를 가능하게 하는 데에 필요한 성분이며, 적어도 1.0mass％ 이상의 첨가를 필요로 한다. 그러나, 5.0mass％를 초과하여 첨가하면, 강이 경질화되어, 냉간 압연하는 것이 곤란해진다. 따라서, Si는 1.0∼5.0mass％의 범위로 한다. 바람직하게는 2.5∼4.0mass％의 범위이다.

Mn: 0.01∼1.0mass％

Mn은, 강의 열간 가공성을 개선하는 데에 유효한 성분임과 함께, S나 Se와 결합하여 MnS나 MnSe 등의 석출물을 형성하고, 억제제(인히비터)로서 작용하는 유용한 성분이다. 그러나, Mn의 함유량이 0.01mass％보다 적으면, 상기 효과가 얻어지지 않고, 한편, 1.0mass％를 초과하여 첨가하면, MnSe 등의 석출물이 조대화되어, 인히비터로서의 기능이 상실되어 버린다. 따라서, Mn은 0.01∼1.0mass％의 범위로 한다. 바람직하게는 0.04∼0.20mass％의 범위이다.

sol.Al: 0.003∼0.050mass％

Al은, 강 중에서 AlN을 형성하고, 분산 제2상(相)으로서 인히비터의 작용을 하는 유용 성분이다. 그러나, sol.Al로서의 첨가량이 0.003mass％에 미치지 못하면, AlN 석출량을 충분히 확보할 수 없기 때문에 상기 효과가 얻어지지 않고, 한편, 0.050mass％를 초과하여 첨가하면, AlN이 조대화되어 인히비터로서의 작용이 상실되어 버린다. 따라서, Al은, sol.Al로 0.003∼0.050mass％의 범위로 한다. 바람직하게는 0.005∼0.040mass％의 범위이다.

N: 0.0010∼0.020mass％

N은, Al과 동일하게, AlN을 형성하기 위해 필요한 성분이다. 그러나, N 첨가량이 0.0010mass％를 하회하면, 충분한 AlN이 형성되지 않기 때문에, 상기 효과가 얻어지지 않고, 한편, 0.020mass％를 초과하여 첨가하면, 슬래브 가열시에 팽창 등을 발생시켜 표면 결함을 일으키게 된다. 따라서, N은 0.001∼0.020mass％의 범위로 한다. 바람직하게는 0.0030∼0.015mass％의 범위이다.

S 및 Se 중 1종 또는 2종의 합계: 0.01∼0.05mass％

S 및 Se는, Mn이나 Cu와 결합하여 MnSe, MnS, Cu_2-xSe, Cu_2-xS를 형성하여 강 중에 분산 제2상으로서 석출하고, 인히비터 작용을 발휘하는 유용 성분이다. 그러나, S 및 Se의 합계 함유량이 0.01mass％에 미치지 못하면, 첨가 효과가 부족하고, 한편, 0.05mass％를 초과하여 첨가하면, 슬래브 가열시의 고용이 불완전하게 되는 것 외에, 표면 결함을 일으키는 원인이 되기도 한다. 따라서, 단독 첨가, 복합 첨가의 어느 경우에서도 합계의 첨가량은 0.01∼0.05mass％의 범위로 한다. 바람직하게는 0.012∼0.030mass％의 범위이다.

본 발명의 방향성 전자 강판은, 상기 필수로 하는 성분에 더하여 추가로, Cu: 0.01∼0.5mass％, Ni: 0.01∼1.0mass％, Cr: 0.01∼1.0mass％, Sb: 0.01∼0.3mass％, Sn: 0.01∼1.0mass％, Mo: 0.01∼1.0mass％ 및 Bi: 0.001∼0.5mass％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 첨가할 수 있다.

이들 원소는, 모두 결정립계나 표면에 편석되기 쉬운 원소이며, 보조적인 인히비터로서 작용하여, 자기 특성의 새로운 향상을 도모하는 데에 유효한 성분이다. 이들 원소의 첨가량이, 상기 하한값 미만에서는, 2차 재결정 과정의 고온역에서의 1차립의 조대화를 억제하는 효과가 부족하기 때문에, 충분한 첨가 효과가 얻어지지 않고, 한편, 상기 상한값을 초과하는 첨가는, 피막 외관의 불량이나 2차 재결정 불량을 발생하기 쉽게 한다. 따라서, 상기 성분을 첨가하는 경우에는, 상기 범위로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 방향성 전자 강판은, 상기 성분에 더하여 추가로, B: 0.001∼0.01mass％, Ge: 0.001∼0.1mass％, As: 0.005∼0.1mass％, P: 0.005∼0.1mass％, Te: 0.005∼0.1mass％, Nb: 0.005∼0.1mass％, Ti: 0.005∼0.1mass％ 및 V: 0.005∼0.1mass％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 첨가할 수 있다. 이들 원소를 상기 범위로 첨가함으로써, 인히비터 효과(억제력)가 보다 강화되기 때문에, 고스 방위로의 집적도가 보다 향상하여, 높은 자속 밀도를 안정되게 얻을 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 방향성 전자 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다.

본 발명의 방향성 전자 강판은, 상기에 설명한 성분 조성을 갖는 강을 종래 공지의 정련 프로세스에서 용제하고, 연속 주조법 또는 조괴-분괴 압연법 등을 이용하여 강 소재(강 슬래브)로 하고, 그 후, 상기 강 슬래브를 열간 압연하여 열연판으로 하고, 필요에 따라서 열연판 어닐링을 행한 후, 1회 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2회 이상의 냉간 압연을 행하여 최종 판두께의 냉연판으로 하고, 1차 재결정 어닐링을 하고, 그 후, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하여 최종 마무리 어닐링을 행한 후, 필요에 따라서, 절연 피막의 도포·소성을 겸한 평탄화 어닐링을 거치는 일련의 공정으로 이루어지는 제조 방법으로 제조할 수 있지만, 상기 1차 재결정 어닐링 공정 이외의 제조 조건에 대해서는, 종래 공지의 조건을 채용할 수 있어, 특별히 제한은 없다.

이하, 최종 냉간 압연 후의 1차 재결정 어닐링의 조건에 대해서 설명한다.

1차 재결정 어닐링의 조건, 특히 승온 과정에 있어서의 승온 속도는, 전술한 바와 같이, 2차 재결정 조직에 큰 영향을 미치기 때문에, 엄밀한 제어가 필요해진다. 그래서, 본 발명에 있어서는, 2차 재결정립을 제품 코일 전장에 걸쳐 안정적으로 세립화하여, 제품 코일 내의 철손 특성이 우수한 영역의 비율을 높이기 위해, 상기 승온 과정을, 회복이 진행되는 저온역과 1차 재결정이 일어나는 고온역으로 나누고, 각각의 영역의 승온 속도를 적정하게 제어할 필요가 있다. 구체적으로는, 1차 재결정의 전구(前驅) 과정인 회복이 일어나는 저온역(500∼600℃)의 승온 속도 S₁을 통상의 어닐링보다도 높은 100℃/s 이상으로 함과 함께, 1차 재결정이 일어나는 고온역(600∼700℃)의 승온 속도 S₂를 30℃/s 이상이면서 저온역의 50％ 이하로 할 필요가 있다. 이에 따라, 강 성분이나, 1차 재결정 어닐링 이전의 제조 조건이 변동한 경우에도, 안정적으로 철손 저감 효과를 얻을 수 있다.

승온 속도를 상기의 범위로 제한하는 이유에 대해서, 이하에 설명한다.

고스 방위 {110}＜001＞의 2차 재결정 핵은, 압연 조직에 있어서 변형 에너지가 축적되기 쉬운 {111} 섬유 조직 중에 발생하는 변형대 중에 존재하는 것이 알려져 있다. 또한, 상기 변형대란, {111} 섬유 조직 중에서도 특히 변형 에너지가 축적된 영역을 의미한다.

여기에서, 1차 재결정 어닐링의 저온역(500∼600℃)에서의 승온 속도 S₁이 100℃/s 미만인 경우에는, 변형 에너지가 매우 높은 변형대에서는, 우선적으로 회복(변형 에너지의 완화)이 발생하기 때문에, 고스 방위 {110}＜001＞의 재결정을 촉진시킬 수 없다. 이에 대하여, S₁을 100℃/s 이상으로 한 경우에는, 변형 조직을, 변형 에너지가 높은 상태인 채로 고온역까지 가지고 갈 수 있기 때문에, 비교적 저온(600℃ 근방)에서 고스 방위 {110}＜001＞의 재결정을 촉진할 수 있다. 따라서, 저온역(500∼600℃)에서의 승온 속도 S₁은 100℃/s 이상으로 한다. 바람직하게는 150℃/s 이상이다.

또한, 2차 재결정한 고스 방위 {110}＜001＞의 입경을, 목적으로 하는 크기로 제어하기 위해서는, 고스 방위 {110}＜001＞에 잠식되는 {111｝조직의 양을 적정 범위로 제어하는 것이 중요해진다. 이것은, {111｝방위가 지나치게 많으면, 2차 재결정립의 성장이 진행되기 쉬워, 고스 방위 {110}＜001＞이 다수 있어도, 각각이 성장하기 전에 1개의 조직이 거대화되어 조대립이 될 우려가 있고, 반대로, 지나치게 적으면 2차 재결정립의 성장이 진행되기 어려워, 2차 재결정 불량이 될 우려가 있기 때문이다.

또한, {111｝방위는, 변형대만큼은 아니기는 하지만, 주위에 비해 변형 에너지가 높은 {111} 섬유 조직으로부터 재결정되어 발생하기 때문에, 600℃ 까지의 승온 속도 S₁을 100℃/s 이상으로 하여 가열하는 본 발명의 히트 사이클에서는, 고스 방위 {110}＜001＞에 이어 재결정을 일으키기 쉬운 결정 방위이다.

그 때문에, 1차 재결정이 발생하는 고온(700℃ 이상)까지, 승온 속도 S₁의 50％를 초과하는 바와 같은 높은 승온 속도로 가열하면, 고스 방위 {110}＜001＞이나, 그 다음에 재결정이 진행되기 쉬운 {111｝방위의 재결정이 억제된 채로 되어, 1차 재결정 후의 집합 조직은 랜덤화된다. 그 결과, 600∼700℃를 승온 속도 S₁의 50％보다 낮은 속도로 가열하는 경우에 비해, 고스 방위 {110}＜001＞ 재결정립의 수가 적어져, 2차 재결정립의 세립화 효과가 손상되거나, {111｝방위가 적어져, 2차 재결정립이 충분히 성장하지 않거나 한다. 반대로, 600∼700℃ 사이의 승온 속도 S₂를 30℃/s보다 낮게 한 경우에는, 상기 온도 범위에서 재결정되기 쉬운 {111｝방위가 증가하여, 2차 재결정립이 조대화될 우려가 있다. 그래서, 1차 재결정이 일어나는 고온역(600∼700℃)의 승온 속도 S₂는, 30℃/s 이상이면서 저온역의 승온 속도 S₁의 50％ 이하로 한다. 바람직하게는 35℃/s 이상이면서 S₁의 40％ 이하의 범위이다.

1차 재결정 어닐링은, 일반적으로, 탈탄 어닐링과 겸하여 행해지는 경우가 많으며, 본 발명에 있어서도, 탈탄 어닐링과 겸한 1차 재결정 어닐링으로 할 수 있다. 이 경우, 탈탄 분위기 중에서, 급속 가열해도 좋지만, 그 경우에는, 산화성이 낮은 분위기로 하는 편이 안정적으로 저철손을 얻을 수 있다. 이것은, 승온 과정에서 탈탄이 발생해 버리면, 2차 재결정립의 세립화에 불리한 1차 재결정 조직이 되어 버리기 때문이다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 승온 과정의 500∼700℃ 사이에 있어서의 분위기의 산소 포텐셜 P_H2O/P_H2는 0.05 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.035 이하이다.

또한, 1차 재결정 어닐링에 있어서의 그 외의 조건, 예를 들면, 균열 온도, 균열 시간, 균열시의 분위기, 냉각 속도 등의 조건에 대해서는, 통상의 방법에 따라 행하면 좋고, 특별히 제한은 없다. 또한, 강 슬래브 중의 C 함유량이 30massppm 이하인 경우에는, 특별히 탈탄 어닐링을 행할 필요가 없고, 최종 냉간 압연 후, 통상의 1차 재결정 어닐링을 행하면 좋다.

실시예 1

C: 0.06mass％, Si: 3.3mass％, Mn: 0.08mass％, S: 0.023mass％, sol.Al: 0.03mass％, N: 0.007mass％, Cu: 0.2mass％ 및 Sb: 0.02mass％를 함유하는 강 슬래브를 1430℃×30min 가열 후, 열간 압연하여 판두께 2.2㎜의 열연판으로 하고, 1000℃×1min의 열연판 어닐링을 행한 후, 냉간 압연하여 중간 판두께 1.5㎜로 하고, 1100℃×2min의 중간 어닐링을 행한 후, 최종 냉간 압연하여 판두께 0.23㎜의 냉연판으로 했다. 그 후, 승온 조건(500∼600℃ 사이의 승온 속도 S₁, 600∼700℃ 사이의 승온 속도 S₂ 및 500∼700℃ 사이의 분위기의 산소 포텐셜 P_H2O/P_H2)을 표 1과 같이 여러 가지로 변화시켜 가열하고, 840℃에서 2min간 균열 보존유지하는 탈탄 어닐링을 겸한 1차 재결정 어닐링을 행한 후, MgO를 주성분으로 하여, TiO₂를 10mass％ 함유하는 물 슬러리(aqueous slurry) 형상의 어닐링 분리제를 강판 표면에 도포·건조하고, 코일에 권취하여, 최종 마무리 어닐링하고, 인산염계의 절연 장력 코팅의 도포·소성과 강대의 형상 교정을 겸한 평탄화 어닐링을 행하여 제품 코일로 했다.

[표 1]

이렇게 하여 얻어진 제품 코일의 길이 방향의 20개소로부터 일정 간격으로 엡스타인 시험편을 채취하고, 코일 전장에 걸친 철손을 측정하여, 제품 코일 전장에 대한 철손 W_17/50이 0.80W/㎏ 이하가 되는 부분의 비율(％)을 구했다.

표 1에 상기 측정의 결과를 병기했다. 이것으로부터, 승온 속도가 본 발명에 적합한 1차 재결정 어닐링을 행한 발명예의 강판은, 모두 W_17/50≤0.80W/㎏이 되는 부분의 비율이 코일 전장의 70％ 이상이 되어 있는 점, 또한, 승온 과정의 500∼700℃ 사이의 분위기의 산소 포텐셜 P_H2O/P_H2를 0.05 이하로 한 경우에는, 더욱 저철손 부분의 비율을 높일 수 있는 것을 알 수 있다.

실시예 2

표 2에 나타낸 각종 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 1430℃×30min 가열 후, 열간 압연하여 판두께 2.2㎜의 열연판으로 하고, 1000℃×1min의 열연판 어닐링을 행한 후, 냉간 압연하여 판두께 1.5㎜로 하고, 1100℃×2min의 중간 어닐링을 행하고, 추가로, 냉간 압연하여 최종 판두께 0.23㎜의 냉연판으로 하고, 전해 에칭에 의해 자구(磁區) 세분화를 위해 선 형상 홈을 형성했다. 이어서, 상기 냉연판에, 승온 과정에 있어서의 500∼700℃ 사이의 분위기의 산소 포텐셜 P_H2O/P_H2를 0.03으로 하고, 500∼600℃ 사이의 승온 속도 S₁을 200℃/s, 600∼700℃ 사이의 승온 속도 S₂를 50℃/s로 하여 700℃까지 승온한 후, 700∼840℃ 사이를 10℃/s의 평균 승온 속도로 승온하고, P_H2O/P_H2가 0.4의 분위기에서 840℃×2min의 탈탄 어닐링을 겸한 1차 재결정 어닐링을 행한 후, MgO를 주성분으로 하여, TiO₂를 10mass％ 첨가한 물슬러리 형상의 어닐링 분리제를 강판 표면에 도포·건조하고, 코일로 권취한 후, 최종 마무리 어닐링을 행하여, 인산염계의 절연 장력 코팅의 도포·소성과 강대의 형상 교정을 겸한 평탄화 어닐링을 행하여 제품 코일로 했다.

[표 2-1]

[표 2-2]

이렇게 하여 얻어진 제품 코일의 길이 방향의 20개소로부터 일정 간격으로 엡스타인 시험편을 채취한 후, 질소 분위기 중에서 800℃×3hr의 응력제거 어닐링을 행하고 나서, 엡스타인 시험법으로 철손 W_17/50을 측정하고, 제품 코일 전장에 대한 철손 W_17/50이 0.80W/㎏ 이하가 되는 부분의 비율(％)을 구하고, 그 결과를 표 2에 병기했다. 이들 결과로부터, 본 발명에 적합한 성분 조성의 냉연판을, 본 발명에 적합한 조건으로 1차 재결정 어닐링함으로써, 제품 코일 전장에 걸쳐 저철손의 방향성 전자 강판을 제조할 수 있는 것을 알 수 있다. 특히, 인히비터 효과가 있는 Cu, Ni, Cr, Sb, Sn, Mo 및 Bi 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상, 혹은 추가로, B, Ge, As, P, Te, Nb, Ti 및 V 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 추가 첨가한 경우에는, 철손 W_17/50이 0.80W/㎏의 비율이 높은 제품 코일을, 안정되게 제조할 수 있다.

Claims (4)

1. C: 0.001∼0.20mass％, Si: 1.0∼5.0mass％, Mn: 0.03∼1.0mass％, S 및 Se 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종의 합계: 0.005∼0.040mass％, sol.Al: 0.003∼0.050mass％, N: 0.0010∼0.020mass％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성의 강(鋼) 슬래브를 열간 압연하고, 1회 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2회 이상의 냉간 압연을 행하여 최종 판두께로 하고, 1차 재결정 어닐링을 하고, 그 후, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하여 최종 마무리 어닐링을 행하는 방향성 전자(電磁) 강판의 제조 방법에 있어서, 상기 1차 재결정 어닐링의 승온 과정에 있어서의 500∼600℃ 사이의 승온 속도 S₁을 100℃/s 이상, 600∼700℃ 사이의 승온 속도 S₂를 30∼(0.5×S₁)℃/s의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 1차 재결정 어닐링 승온 과정의 500∼700℃ 사이에 있어서의 분위기의 산화 포텐셜 P_H2O/P_H2를 0.05 이하로 하는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 성분 조성에 더하여 추가로, Cu: 0.01∼0.5mass％, Ni: 0.01∼1.0mass％, Cr: 0.01∼1.0mass％, Sb: 0.01∼0.3mass％, Sn: 0.01∼1.0mass％, Mo: 0.01∼1.0mass％ 및 Bi: 0.001∼0.5mass％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 성분 조성에 더하여 추가로, B: 0.001∼0.01mass％, Ge: 0.001∼0.1mass％, As: 0.005∼0.1mass％, P: 0.005∼0.1mass％, Te: 0.005∼0.1mass％, Nb: 0.005∼0.1mass％, Ti: 0.005∼0.1mass％ 및 V: 0.005∼0.1mass％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법.