KR20160081955A - 자기 특성이 우수한 무방향성 전기 강판 - Google Patents

자기 특성이 우수한 무방향성 전기 강판 Download PDF

Info

Publication number
KR20160081955A
KR20160081955A KR1020167014607A KR20167014607A KR20160081955A KR 20160081955 A KR20160081955 A KR 20160081955A KR 1020167014607 A KR1020167014607 A KR 1020167014607A KR 20167014607 A KR20167014607 A KR 20167014607A KR 20160081955 A KR20160081955 A KR 20160081955A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mass
steel sheet
flux density
magnetic flux
sheet
Prior art date
Application number
KR1020167014607A
Other languages
English (en)
Inventor
요시히코 오다
다다시 나카니시
신지 고세키
도모유키 오쿠보
Original Assignee
제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 filed Critical 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Publication of KR20160081955A publication Critical patent/KR20160081955A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/004Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/008Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/14766Fe-Si based alloys
    • H01F1/14775Fe-Si based alloys in the form of sheets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/16Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals

Abstract

mass% 로, C : 0.010 % 이하, Si : 1 ∼ 4 %, Mn : 0.05 ∼ 3 %, Al : 0.004 % 이하, N : 0.005 % 이하, P : 0.03 ∼ 0.20 %, S : 0.01 % 이하 및 Se : 0.002 % 이하를 함유하거나, 또는 C : 0.01 % 이하, Si : 1 ∼ 4 %, Mn : 0.05 ∼ 3 %, Al : 0.004 % 이하, N : 0.005 % 이하, P : 0.03 ∼ 0.20 %, S : 0.01 % 이하 및 Se : 0.003 % 이하를 함유하고, 추가로 Sn : 0.001 ∼ 0.1 % 및 Sb : 0.001 ∼ 0.1 % 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종을 함유하는 고자속 밀도이며 저철손의 무방향성 전기 강판.

Description

자기 특성이 우수한 무방향성 전기 강판{NON-DIRECTIONAL ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET HAVING EXCELLENT MAGNETIC PROPERTIES}
본 발명은 자기 특성, 특히 자속 밀도가 높은 무방향성 전기 강판에 관한 것이다.
최근, 에너지 절약에 대한 요구가 높아짐에 따라, 고효율 유도 모터가 사용되게 되었다. 이 고효율 유도 모터에서는, 효율을 높이기 위해, 철심의 적층 두께를 두껍게 하거나, 권선의 충전율을 높이거나, 철심에 사용되는 전기 강판을 종래의 저 (低) 그레이드재에서 보다 철손이 낮은 고 (高) 그레이드재로 변경하는 것이 실시되고 있다.
또한, 상기 유도 모터에 사용하는 철심 재료에는, 저철손인 것에 더하여 여자 (勵磁) 실효 전류를 낮게 하여 동손 (銅損) 을 저감시키기 때문에, 설계 자속 밀도에서의 여자 실효 전류가 낮은 것이 요구되고 있다. 여자 전류를 저감시키기 위해서는, 철심 재료의 자속 밀도를 높이는 것이 유효하다. 또한, 최근, 급속히 보급이 진행되고 있는 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 구동 모터에서는, 발진시나 가속시에 고 (高) 토크가 필요해지는 점에서, 자속 밀도의 한층 더 나은 향상이 요망되고 있다.
자속 밀도를 높인 전기 강판으로는, 예를 들어, 특허문헌 1 에 Si 가 4 mass% 이하인 강에 Co 를 0.1 ∼ 5 mass% 첨가한 무방향성 전기 강판이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2000-129410호
그러나, 특허문헌 1 에 개시된 기술은, Co 는 매우 고가인 원소이기 때문에, 일반적인 모터에 적용하면, 현저한 원료 비용의 상승을 초래한다는 문제가 있다. 그래서, 현저한 원료 비용의 상승을 초래하지 않고, 전기 강판의 자속 밀도를 높이는 기술의 개발이 요망되고 있다.
본 발명은, 종래 기술이 안고 있는 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 고자속 밀도이면서 또한 저철손의 무방향성 전기 강판을 저렴하면서 안정되게 제공하는 것에 있다.
발명자들은, 상기 과제의 해결을 위해 예의 검토를 거듭하였다. 그 결과, Al 을 저감시키고 P 를 첨가한 강에 있어서, 불가피적으로 혼입된 Se 를 극미량으로 저감시킴으로써, 자속 밀도를 대폭 높일 수 있음을 알아내어, 본 발명을 개발하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, C : 0.010 mass% 이하, Si : 1 ∼ 4 mass%, Mn : 0.05 ∼ 3 mass%, Al : 0.004 mass% 이하, N : 0.005 mass% 이하, P : 0.03 ∼ 0.20 mass%, S : 0.01 mass% 이하 및 Se : 0.002 mass% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 무방향성 전기 강판이다.
본 발명의 무방향성 전기 강판은, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Sn : 0.001 ∼ 0.1 mass% 및 Sb : 0.001 ∼ 0.1 mass% 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종을 함유하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 무방향성 전기 강판은, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Ca : 0.001 ∼ 0.005 mass% 및 Mg : 0.001 ∼ 0.005 mass% 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종을 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 무방향성 전기 강판은, 판두께가 0.05 ∼ 0.30 ㎜ 인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 자속 밀도가 높은 무방향성 전기 강판을 저렴하면서 안정되게 제공할 수 있기 때문에, 고효율 유도 모터나 고토크가 요구되는 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 구동 모터, 높은 발전 효율이 요구되는 고효율 발전기의 코어 재료로서 바람직하게 사용할 수 있다.
도 1 은 P 의 함유량이 마무리 어닐링 후의 자속 밀도 B50 에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 2 는 Se 의 함유량이 마무리 어닐링 후의 자속 밀도 B50 에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
본 발명을 개발하는 계기가 된 실험에 대해서 설명한다.
<실험 1>
먼저, 자속 밀도에 미치는 P 의 영향을 조사하기 위해, C : 0.0020 mass%, Si : 3.07 mass%, Mn : 0.24 mass%, Al : 0.001 mass%, N : 0.0021 mass%, P : 0.01 mass%, S : 0.0021 mass% 의 Al 리스 강과, C : 0.0022 mass%, Si : 2.70 mass%, Mn : 0.24 mass%, Al : 0.30 mass%, N : 0.0018 mass%, P : 0.01 mass% 및 S : 0.0013 mass% 의 Al 첨가 강에 있어서, P 의 첨가량을 tr. ∼ 0.16 mass% 의 범위에서 다양하게 변화시킨 강을 실험실에서 용해시켜 강괴로 한 후, 열간 압연하여 판두께 1.6 mm 의 열연판으로 하였다. 이어서, 상기 열연판에 980 ℃ × 30 초의 열연판 어닐링을 실시한 후, 산세하고, 냉간 압연하여 판두께 0.20 ㎜ 의 냉연판으로 하고, 그 후, 20 vol% H2-80 vol% N2 분위기하에서 1000 ℃ × 10 초의 마무리 어닐링을 실시하여, 냉연 어닐링판으로 하였다.
이와 같이 해서 얻은 냉연 어닐링판으로부터, 길이 방향을 압연 방향 (L 방향) 및 압연 방향에 직각 방향 (C 방향) 으로 하는 폭 30 ㎜ × 길이 280 ㎜ 의 시험편을 각각의 방향에서 채취하여, JIS C2550 에 기재된 25 cm 엡스타인법으로 자속 밀도 B50 을 측정하고, 그 결과를, P 의 함유량과의 관계로서 도 1 에 나타냈다. 도 1 로부터, Al 첨가 강에서는, P 의 함유량이 첨가되어도 자속 밀도의 향상은 확인되지 않지만, Al 리스 강에서는, P 의 함유량이 증가됨에 따라 자속 밀도가 향상됨을 알 수 있다.
상기와 같이 Al 리스 강에서 P 함유량의 증가에 수반되어 자속 밀도가 향상되는 이유에 대해서는, 현재 아직 명확해지지 않았지만, Al 이 냉연 전의 P 의 편석 거동에 어떠한 영향을 미쳐, Al 을 함유하지 않게 됨으로써, P 의 확산 속도가 커져, 결정 입계로의 P 의 편석이 촉진되고, 집합 조직이 개선되기 때문으로 생각된다.
<실험 2>
다음으로, P 첨가 강의 제조 안정성을 조사하기 위해, C : 0.0018 mass%, Si : 3.10 mass%, Mn : 0.20 mass%, Al : 0.001 mass%, N : 0.0015 mass%, P : 0.06 mass% 및 S : 0.0014 mass% 를 함유하는 Al 리스 강을 10 차지 출강 (出鋼) 하고, 열간 압연하여 판두께 1.6 ㎜ 의 열연판으로 하였다. 이어서, 이들 열연판에 980 ℃ × 30 초의 열연판 어닐링을 실시하고, 산세하고, 냉간 압연하여 판두께 0.20 ㎜ 의 냉연판으로 한 후, 20 vol% H2-80 vol% N2 분위기하에서 1000 ℃ × 10 초의 마무리 어닐링을 실시하여, 냉연 어닐링판으로 하였다.
이와 같이 해서 얻은 냉연 어닐링판에 대해서 상기 실험과 동일하게 하여 자속 밀도 B50 을 측정한 바, 측정 결과가 크게 편차나는 것이 명확해졌다. 그래서, 자속 밀도가 낮은 강판에 대한 성분 분석을 실시한 결과, Se 가 0.0022 ∼ 0.0035 mass% 함유되어 있는 것을 알 수 있었다. 이 결과로부터, Se 가 입계에 편석됨으로써, P 의 입계 편석이 억제되고, 자속 밀도가 저하된 것으로 추찰되었다. Se 는, 스크랩 등에 함유되는 원소로서, 최근의 스크랩 사용 비율의 고조에 따라 불가피적으로 혼입된 것으로 생각된다.
<실험 3>
그래서, 자속 밀도에 미치는 Se 의 영향을 조사하기 위해, C : 0.0013 mass%, Si : 3.21 mass%, Mn : 0.15 mass%, Al : 0.002 mass%, N : 0.0018 mass%, P : 0.05 mass% 및 S : 0.0009 mass% 의 성분 조성을 갖고, Se 첨가량을 tr. ∼ 0.007 mass% 의 범위에서 다양하게 변화시킨 강을 실험실에서 용해시켜 강괴로 한 후, 열간 압연하여 판두께 1.6 mm 의 열연판으로 하고, 이어서, 상기 열연판에 1000 ℃ × 30 초의 열연판 어닐링을 실시한 후, 산세하고, 냉간 압연하여 판두께 0.20 ㎜ 의 냉연판으로 하고, 그 후, 20 vol% H2-80 vol% N2 분위기하에서 1000 ℃ × 10 초의 마무리 어닐링을 실시하여, 냉연 어닐링판으로 하였다.
이와 같이 해서 얻은 냉연 어닐링판으로부터 폭 30 ㎜ × 길이 280 ㎜ 의 시험편을 채취하여, 상기 실험과 동일하게 하여 자속 밀도 B50 을 측정하고, 그 결과를, Se 함유량과의 관계로서 도 2 에 나타냈다. 도 2 로부터, Se 의 첨가량이 0.0020 mass% 를 초과하면, 자속 밀도가 저하되는 것, 따라서 Se 의 함유량은 0.0020 mass% 이하로 제한할 필요가 있음을 알 수 있었다.
본 발명은, 상기 신규 지견에 의거한 것이다.
다음으로, 본 발명의 무방향성 전기 강판에 있어서의 성분 조성의 한정 이유를 설명한다.
C : 0.010 mass% 이하
C 는, 철손을 열화시키는 유해 원소이므로 적을수록 바람직하다. C 가 0.010 mass% 를 초과하면, 자기 시효에 의한 철손 증가가 현저해지는 점에서, C 의 상한은 0.010 mass% 로 한다. 바람직하게는 0.005 mass% 이하이다. 또, 하한에 대해서는, C 는 적으면 적을수록 바람직하므로 특별히 한정되지 않는다.
Si : 1 ∼ 4 mass%
Si 는, 일반적으로 강의 탈산제로서 첨가되는 원소인데, 전기 강판에 있어서는, 전기 저항을 높여 고주파수에서의 철손을 저감시키는 효과를 갖는 중요한 원소로서, 이러한 효과를 얻기 위해서는 1 mass% 이상의 첨가를 필요로 한다. 그러나, 4 mass% 를 초과하면, 여자 실효 전류가 현저히 증대되기 때문에, 상한은 4 mass% 로 한다. 바람직하게는 1.0 ∼ 3.5 mass% 의 범위이다.
Mn : 0.05 ∼ 3 mass%
Mn 은, 강의 열간 압연시의 적열 취성을 방지함으로써, 표면 흠집의 발생을 방지하는 효과가 있기 때문에, 0.05 mass% 이상을 첨가한다. 한편, Mn 함유량이 많아지면, 자속 밀도나 포화 자속 밀도가 저하되기 때문에, Mn 함유량의 상한은 3 mass% 로 한다. 바람직하게는 0.1 ∼ 1.7 mass% 의 범위이다.
Al : 0.004 mass% 이하
Al 은, 저감시킴으로써, 마무리 어닐링판의 집합 조직을 개선하고, 자속 밀도를 높일 수 있다. 또한, P 의 입계 편석을 촉진시키고, 자속 밀도를 높이기 위해서도, Al 의 저감은 필수이다. 상기 효과는, 0.004 mass% 를 초과하면 얻어지지 않게 된다. 따라서, Al 의 상한은 0.004 mass% 로 한다. 바람직하게는 0.002 mass% 이하이다. 또, 하한에 대해서는, Al 은 적을수록 바람직하므로 특별히 한정되지 않는다.
N : 0.005 mass% 이하
N 은, 질화물을 생성하고, 자기 특성을 열화시키므로, 0.005 mass% 이하로 제한한다. 바람직하게는 0.002 mass% 이하이다. 하한에 대해서는, 적을수록 바람직하므로 특별히 한정되지 않는다.
P : 0.03 ∼ 0.20 mass%
P 는, 본 발명에 있어서의 중요 원소의 하나로서, 도 1 에 나타낸 바와 같이, Al 리스 강에 있어서는, 입계에 편석되어 자속 밀도를 높이는 효과가 있다. 상기 효과는 0.03 mass% 이상의 첨가로 얻어진다. 한편, P 가 0.20 mass% 를 초과하면, 냉간 압연하는 것이 곤란해진다. 따라서, 본 발명에서는, P 의 첨가량을 0.03 ∼ 0.20 mass% 의 범위로 한다. 바람직하게는 0.05 ∼ 0.10 mass% 의 범위이다.
S : 0.01 mass% 이하
S 는, MnS 등의 황화물을 형성하고, 제품의 자기 특성을 열화시키는 원소이므로, 적을수록 바람직하다. 그래서, 본 발명에서는, 자기 특성을 열화시키지 않기 위해, S 의 상한을 0.01 mass% 로 한다. P 의 입계 편석을 촉진시키는 관점에서는, 바람직하게는 0.005 mass% 이하, 보다 바람직하게는 0.001 mass% 이하이다. 또, 하한에 대해서는, 적을수록 바람직하므로 특별히 한정되지 않는다.
Se : 0.002 mass% 이하
Se 는, P 보다 빨리 입계 편석됨으로써, P 의 입계 편석을 억제하고, 자속 밀도를 저하시키는 유해 원소이기 때문에, 최대한 저감시킬 필요가 있어, 본 발명에서는 상한을 0.002 mass% 로 제한한다. 바람직하게는 0.001 mass% 이하이다.
단, 후술하는 Sn 및 Sb 에는, 상기 Se 의 폐해를 억지하는 효과가 있으므로, Sn 및 Sb 를 첨가하는 경우에는, Se 의 상한을 0.003 mass% 까지 확대할 수 있다. 또한, 이 경우의 Se 는 0.0025 mass% 이하가 바람직하다.
본 발명의 무방향성 전기 강판은, 상기 필수로 하는 성분에 더하여, Sn, Sb, Ca 및 Mg 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 하기 범위로 함유하고 있어도 된다.
Sn : 0.001 ∼ 0.1 mass%
Sn 은, 입계에 편석되는 원소인데, P 의 편석에 미치는 영향은 작고, 오히려 입자 내의 변형대의 형성을 촉진시킴으로써, 자속 밀도를 높이는 효과를 갖는다. 상기 효과는, 0.001 mass% 이상의 첨가로 얻어진다. 한편, 0.1 mass% 를 초과하는 첨가는, 강이 취화되어, 제조 공정에서의 판 파단이나 벗겨짐 등의 표면 결함을 증가시킨다. 따라서, Sn 을 첨가하는 경우에는 0.001 ∼ 0.1 mass% 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.001 ∼ 0.06 mass% 의 범위이다.
Sb : 0.001 ∼ 0.1 mass%
Sb 는, Sn 과 마찬가지로 입계에 편석되는 원소인데, P 의 편석에 미치는 영향은 작고, 오히려 어닐링시의 질화를 억제함으로써, 자기 특성을 높이는 효과를 갖는다. 상기 효과는, 0.001 mass% 이상의 첨가로 얻어진다. 한편, 0.1 mass% 를 초과하는 첨가는, 강이 취화되어, 제조 공정에서의 판 파단이나 벗겨짐 등의 표면 결함을 증가시킨다. 따라서, Sb 를 첨가하는 경우에는 0.001 ∼ 0.1 mass% 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.001 ∼ 0.06 mass% 의 범위이다.
Ca : 0.001 ∼ 0.005 mass%
Ca 는, 황화물을 조대화시키고, 철손을 저감시키는 효과를 갖기 위해, 0.001 mass% 이상 첨가할 수 있다. 한편, 과잉으로 첨가해도, 상기 효과는 포화되어 경제적으로 불리해질 뿐이므로, 상한은 0.005 mass% 로 한다. 보다 바람직하게는 0.001 ∼ 0.003 mass% 의 범위이다.
Mg : 0.001 ∼ 0.005 mass%
Mg 는, Ca 와 마찬가지로 황화물을 조대화시키고, 철손을 저감시키는 효과를 갖기 위해, 0.001 mass% 이상 첨가할 수 있다. 한편, 과잉으로 첨가해도, 상기 효과는 포화되어 경제적으로 불리해질 뿐이므로, 상한은 0.005 mass% 로 한다. 보다 바람직하게는 0.001 ∼ 0.003 mass% 의 범위이다.
본 발명의 무방향성 전기 강판에 있어서의 상기 성분 이외의 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물이다. 단, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내이면, 다른 성분의 첨가를 저지하는 것은 아니다.
다음으로, 본 발명의 무방향성 전기 강판의 판두께 (제품 판두께) 에 대해서 설명한다.
본 발명의 무방향성 전기 강판의 판두께는, 고주파에 있어서의 철손을 저감시키는 관점에서 0.30 mm 이하인 것이 바람직하다. 한편, 판두께가 0.05 mm 미만이 되면, 철심 제작에 필요로 하는 적층 장수가 증가하는 것 이외에, 강판의 강성이 현저하게 저하되고, 모터의 진동이 커지거나 하는 문제를 발생시킨다. 따라서, 판두께는 0.05 ∼ 0.30 mm 의 범위가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.10 ∼ 0.20 mm 의 범위이다.
다음으로, 본 발명의 무방향성 전기 강판의 제조 방법에 대해서 서술한다.
본 발명의 무방향성 전기 강판은, 그 소재로서 Al, P 및 Se 의 함유량이 상기한 적정 범위 내의 슬래브를 사용하는 한, 공지된 무방향성 전기 강판의 제조 방법을 사용할 수 있고, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 이하의 방법, 즉, 전로 또는 전기로 등의 정련 프로세스에서 상기 소정의 성분 조성으로 조정한 강을 용제하고, 탈가스 설비 등에서 2 차 정련하고, 연속 주조하여 강 슬래브로 한 후, 열간 압연하고, 필요에 따라 열연판 어닐링한 후, 산세하고, 냉간 압연하고, 마무리 어닐링한 후, 절연 피막을 도포·베이킹하는 방법을 채용할 수 있다.
또, 상기 열연판 어닐링을 실시하는 경우에는, 균열 온도는 900 ∼ 1200 ℃ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 900 ℃ 미만이면, 열연판 어닐링의 효과가 충분히 얻어지지 않으며, 자기 특성이 향상되지 않고, 한편, 1200 ℃ 를 초과하면, 비용적으로 불리해지는 것 이외에, 열연판의 입경이 조대해지고, 냉간 압연시에 크랙이 발생할 우려가 있기 때문이다.
또한, 열연판으로부터 최종 판두께로 하는 냉간 압연은, 1 회 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2 회 이상으로 하는 것이 바람직하다. 특히, 최종 냉간 압연은, 판온도가 200 ℃ 정도인 온도에서 압연하는 온간 압연으로 하는 것은, 자속 밀도를 향상시키는 효과가 크기 때문에, 설비상이나 생산 제약상, 비용적으로 문제가 없으면, 온간 압연으로 하는 것이 바람직하다.
상기 최종 판두께로 한 냉연판에 실시하는 마무리 어닐링은, 900 ∼ 1150 ℃ 의 온도에서 5 ∼ 60 초의 균열된 연속 어닐링으로 하는 것이 바람직하다. 균열 온도가 900 ℃ 미만에서는, 재결정이 충분히 진행되지 않아 양호한 자기 특성이 얻어지지 않는다. 한편, 1150 ℃ 를 초과하면, 결정립이 조대화되고, 특히 고주파수역에서의 철손이 증가하기 때문이다.
상기 마무리 어닐링 후의 강판은, 그 후, 철손을 저감시키기 위해, 강판 표면에 절연 피막을 피성 (被成) 하는 것이 바람직하다. 상기 절연 피막은, 양호한 타발성을 확보하기 위해서는, 수지를 함유하는 반유기 피막을 적용하는 것이 바람직하다.
이상과 같이 해서 제조한 무방향성 전기 강판은, 변형 제거 어닐링을 실시하지 않고 사용하거나, 또는 변형 제거 어닐링을 실시하고 나서 사용해도 된다. 또한, 타발 공정을 거쳐 정형 (整形) 한 후에, 변형 제거 어닐링을 실시해도 된다. 여기서, 상기 변형 제거 어닐링은, 750 ℃ × 2 시간 정도의 조건에서 실시하는 것이 일반적이다.
실시예
표 1 에 나타낸 각종 성분 조성을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물 로 이루어지는 강을 용제하고, 연속 주조하여 강 슬래브로 한 후, 그 슬래브를 1140 ℃ 의 온도에서 1 hr 가열한 후, 마무리 압연 종료 온도를 800 ℃, 권취 온도를 610 ℃ 로 하는 열간 압연하여 판두께 1.6 mm 의 열연판으로 하고, 1000 ℃ × 30 초의 열연판 어닐링을 실시한 후, 냉간 압연하여 표 1 에 나타낸 판두께의 냉연판으로 하였다. 이어서, 상기 냉연판에, 동일하게 표 1 에 나타낸 온도에서 10 초간 유지하는 마무리 어닐링을 실시하여, 냉연 어닐링판 (무방향성 전기 강판) 으로 하였다.
이와 같이 해서 얻은 냉연 어닐링판으로부터, 길이 방향을 압연 방향 (L 방향) 및 압연 방향에 직각 방향 (C 방향) 으로 하는 폭 30 mm × 길이 280 mm 의 엡스타인 시험편을 각각의 방향에서 채취하여, JIS C2550 에 기재된 25 cm 엡스타인법으로 자속 밀도 B50 (T) 및 철손 W10/400 (W/kg) 을 측정하고, 그 측정 결과를 표 1 에 병기하였다.
[표 1-1]
Figure pct00001
[표 1-2]
Figure pct00002
표 1 의 결과로부터, 강 성분을 본 발명에 적합한 Al, P 및 Se 의 범위로 제어한 본 발명예의 무방향성 전기 강판은, 상기 범위에서 벗어난 비교예의 강판과 비교하여 고자속 밀도이면서 또한 철손 특성이 우수함을 알 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명의 무방향성 전기 강판은, 전동 파워 스티어링 모터나 정보 기기용 하드 디스크 모터 등에도 적용할 수 있다.

Claims (4)

  1. C : 0.010 mass% 이하, Si : 1 ∼ 4 mass%, Mn : 0.05 ∼ 3 mass%, Al : 0.004 mass% 이하, N : 0.005 mass% 이하, P : 0.03 ∼ 0.20 mass%, S : 0.01 mass% 이하 및 Se : 0.002 mass% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 무방향성 전기 강판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 성분 조성에 더하여 추가로, Sn : 0.001 ∼ 0.1 mass% 및 Sb : 0.001 ∼ 0.1 mass% 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종을 함유하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전기 강판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 성분 조성에 더하여 추가로, Ca : 0.001 ∼ 0.005 mass% 및 Mg : 0.001 ∼ 0.005 mass% 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종을 함유하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전기 강판.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    판두께가 0.05 ∼ 0.30 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 무방향성 전기 강판.
KR1020167014607A 2014-01-14 2015-01-08 자기 특성이 우수한 무방향성 전기 강판 KR20160081955A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014003983A JP2015131993A (ja) 2014-01-14 2014-01-14 磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板
JPJP-P-2014-003983 2014-01-14
PCT/JP2015/050317 WO2015107967A1 (ja) 2014-01-14 2015-01-08 磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160081955A true KR20160081955A (ko) 2016-07-08

Family

ID=53542857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167014607A KR20160081955A (ko) 2014-01-14 2015-01-08 자기 특성이 우수한 무방향성 전기 강판

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20160351308A1 (ko)
EP (1) EP3095887B1 (ko)
JP (1) JP2015131993A (ko)
KR (1) KR20160081955A (ko)
CN (1) CN105829566A (ko)
BR (1) BR112016013844B1 (ko)
MX (1) MX2016008882A (ko)
TW (1) TWI532854B (ko)
WO (1) WO2015107967A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101728028B1 (ko) * 2015-12-23 2017-04-18 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
JP6451730B2 (ja) * 2016-01-15 2019-01-16 Jfeスチール株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法
JP6804291B2 (ja) * 2016-01-27 2020-12-23 Jfeスチール株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP6724712B2 (ja) * 2016-10-18 2020-07-15 日本製鉄株式会社 無方向性電磁鋼板
WO2018097006A1 (ja) * 2016-11-25 2018-05-31 Jfeスチール株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP6891682B2 (ja) * 2017-07-13 2021-06-18 日本製鉄株式会社 電磁鋼板及びその製造方法、ロータ用モータコア及びその製造方法、ステータ用モータコア及びその製造方法、並びに、モータコアの製造方法
JP6878351B2 (ja) * 2018-05-14 2021-05-26 Jfeスチール株式会社 モータ
CN112154221A (zh) 2018-05-21 2020-12-29 杰富意钢铁株式会社 无方向性电磁钢板和其制造方法
CN112513299A (zh) * 2018-11-02 2021-03-16 日本制铁株式会社 无取向电磁钢板

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000129410A (ja) 1998-10-30 2000-05-09 Nkk Corp 磁束密度の高い無方向性電磁鋼板

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2855994B2 (ja) * 1992-08-25 1999-02-10 日本鋼管株式会社 高周波磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板
JPH07300619A (ja) * 1994-03-07 1995-11-14 Nkk Corp 無方向性電磁鋼板の製造方法
JPH0860311A (ja) * 1994-08-22 1996-03-05 Nkk Corp 鉄損の低い薄物無方向性電磁鋼板およびその製造方法
US6139650A (en) * 1997-03-18 2000-10-31 Nkk Corporation Non-oriented electromagnetic steel sheet and method for manufacturing the same
JPH10330893A (ja) * 1997-06-02 1998-12-15 Nkk Corp 低温短時間磁性焼鈍後の鉄損の低い無方向性電磁鋼板
JP4123662B2 (ja) * 1999-12-03 2008-07-23 Jfeスチール株式会社 小型電気機器用電磁鋼板およびその製造方法
JP2001192788A (ja) * 2000-01-12 2001-07-17 Sumitomo Metal Ind Ltd 加工性の優れた無方向性電磁鋼板とその製造方法
JP2001323344A (ja) * 2000-05-15 2001-11-22 Kawasaki Steel Corp 加工性およびリサイクル性に優れた無方向性電磁鋼板
KR100956530B1 (ko) * 2001-06-28 2010-05-07 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 무방향성 전자강판 및 그 제조방법
JP4240921B2 (ja) * 2002-06-25 2009-03-18 Jfeスチール株式会社 磁性焼鈍後の鉄損の低い無方向性電磁鋼板
JP3852419B2 (ja) * 2003-02-06 2006-11-29 住友金属工業株式会社 無方向性電磁鋼板
JP4701669B2 (ja) * 2004-10-06 2011-06-15 Jfeスチール株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法
KR100683471B1 (ko) * 2004-08-04 2007-02-20 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 무방향성 전자 강판의 제조방법, 및 무방향성 전자강판용의 소재 열연 강판
WO2007007423A1 (ja) * 2005-07-07 2007-01-18 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP5009514B2 (ja) * 2005-08-10 2012-08-22 Jfeスチール株式会社 無方向性電磁鋼板
JP5417689B2 (ja) * 2007-03-20 2014-02-19 Jfeスチール株式会社 無方向性電磁鋼板
KR101223113B1 (ko) * 2010-12-27 2013-01-17 주식회사 포스코 압연방향의 투자율이 우수한 저철손 고자속밀도 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
CN102796948B (zh) * 2011-05-27 2014-03-19 宝山钢铁股份有限公司 极低Ti含量的无取向电工钢板及其冶炼方法
JP5263363B2 (ja) * 2011-10-11 2013-08-14 Jfeスチール株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法
JP5273235B2 (ja) * 2011-11-29 2013-08-28 Jfeスチール株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法
JP6270305B2 (ja) * 2012-03-15 2018-01-31 Jfeスチール株式会社 モータコアの製造方法
JP5892327B2 (ja) * 2012-03-15 2016-03-23 Jfeスチール株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000129410A (ja) 1998-10-30 2000-05-09 Nkk Corp 磁束密度の高い無方向性電磁鋼板

Also Published As

Publication number Publication date
BR112016013844B1 (pt) 2020-12-15
JP2015131993A (ja) 2015-07-23
EP3095887A1 (en) 2016-11-23
TW201534739A (zh) 2015-09-16
CN105829566A (zh) 2016-08-03
US20160351308A1 (en) 2016-12-01
TWI532854B (zh) 2016-05-11
EP3095887B1 (en) 2019-03-13
WO2015107967A1 (ja) 2015-07-23
EP3095887A4 (en) 2017-04-05
MX2016008882A (es) 2016-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101499371B1 (ko) 무방향성 전기 강판의 제조 방법
TWI622655B (zh) 無方向性電磁鋼板及其製造方法
KR20160081955A (ko) 자기 특성이 우수한 무방향성 전기 강판
KR101508082B1 (ko) 무방향성 전기 강판의 제조 방법
JP5995002B2 (ja) 高磁束密度無方向性電磁鋼板およびモータ
JP6057082B2 (ja) 磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板
JP6451873B2 (ja) 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
KR101975685B1 (ko) 방향성 전자 강판
KR20150093807A (ko) 자기 특성이 우수한 세미프로세스 무방향성 전기 강판의 제조 방법
JP6319465B2 (ja) 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
WO2018135414A1 (ja) 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
CN110678568A (zh) 无方向性电磁钢板及其制造方法
KR101671677B1 (ko) 무방향성 전기 강판과 그 열연 강판
JP6319574B2 (ja) 磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板
KR20190077025A (ko) 무방향성 전기 강판 및 그 제조 방법
JP5853983B2 (ja) 無方向性電磁鋼板用熱延鋼板の製造方法および無方向性電磁鋼板の製造方法
JP5839172B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JP6575269B2 (ja) 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP2003034821A (ja) 下地被膜を有しない、磁束密度の高い方向性電磁鋼板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal