KR20170041233A

KR20170041233A - 방향성 전기 강판의 제조 방법 및 질화 처리 설비

Info

Publication number: KR20170041233A
Application number: KR1020177005887A
Authority: KR
Inventors: 유키히로 신가키; 히로타카 이노우에
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2015-09-04
Publication date: 2017-04-14
Also published as: WO2016035345A1; US10900113B2; EP3196320B1; US11761074B2; JPWO2016035345A1; WO2016035345A8; US20210115549A1; US20170226622A1; CN106661656A; EP3196320A4; KR101988142B1; CN106661656B; BR112017003743B1; JP6191780B2; EP3196320A1; BR112017003743A2

Abstract

본 발명에 따라, 소정의 조성을 갖는 강 슬래브를, 최종 판두께로 한 후에, 1 차 재결정 어닐링과 질화 처리를 실시하는 일련의 방향성 전기 강판의 제조 공정에 있어서, 상기 질화 처리를, 고온 질화, 저온 질화의 적어도 2 단계의 온도에서 실시하고, 그 고온 질화에서의 체류 시간을 적어도 3 초 이상 600 초 이하로 함으로써, 2 차 재결정 전의 강판에, 질소를 강 중으로 효율적으로 확산시켜, AlN 을 석출시킴으로써, 우수한 자기 특성을 갖는 방향성 전기 강판의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Description

방향성 전기 강판의 제조 방법 및 질화 처리 설비{METHOD FOR MANUFACTURING GRAIN-ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET, AND NITRIDING APPARATUS}

본 발명은, 우수한 자기 특성을 갖는 방향성 전기 강판을 저렴하게 얻을 수 있는 방향성 전기 강판의 제조 방법 및 그것에 사용되는 질화 처리 설비에 관한 것이다.

방향성 전기 강판은, 주로 트랜스의 철심 재료로서 사용되는 연자성 재료로, 철의 자화 용이축인 <001> 방위가 강판의 압연 방향으로 고도로 맞추어진 결정 조직을 갖는 것이다. 이와 같은 집합 조직은, 방향성 전기 강판의 제조 공정 중, 2 차 재결정 어닐링을 실시할 때, 이른바 고스 (Goss) 방위라고 일컬어지는 [110] <001> 방위의 결정립을 우선적으로 거대 성장시키는 2 차 재결정을 통해 형성된다.

종래, 이와 같은 방향성 전기 강판은, 이하의 순서로 제조되어 왔다.

즉, 4.5 mass％ 이하 정도의 Si 와, MnS, MnSe 및 AlN 등의 인히비터 성분을 함유하는 슬래브를, 1300 ℃ 이상으로 가열하여 인히비터 성분을 일단 고용시킨다. 이어서, 인히비터 성분이 고용된 슬래브를, 열간 압연하고, 필요에 따라 열연판 어닐링을 실시하고, 1 회 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2 회 이상의 냉간 압연에 의해 최종 판두께로 한다.

또한, 최종 판두께가 된 냉간 압연판에, 습윤 수소 분위기 중에서 1 차 재결정 어닐링을 실시하여 1 차 재결정 및 탈탄을 실시한다. 그 후, 1 차 재결정 및 탈탄을 실시한 후의 냉간 압연판에, 마그네시아 (MgO) 를 주제 (主劑) 로 하는 어닐링 분리제를 도포하고 나서, 2 차 재결정의 발현과 인히비터 성분의 순화를 위해, 1200 ℃, 5 h 정도의 최종 마무리 어닐링을 실시한다, 고 하는 공정을 거치고 있었다 (예를 들어, 특허문헌 1, 특허문헌 2 및 특허문헌 3 을 참조).

이와 같이, 종래의 방향성 전기 강판의 제조 공정에서는, 1300 ℃ 를 초과하는 고온에서의 슬래브 가열이 필요했기 때문에, 그 제조 비용은 매우 높은 것이 될 수 밖에 없어, 최근의 제조 비용 저감의 요구에 부응할 수 없다는 데에 문제를 남기고 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 예를 들어, 특허문헌 4 에는, 슬래브 가열을 저온으로 억제하는 한편, 산 가용성 Al (sol.Al) 을 0.010 ∼ 0.060 ％ 함유시키고, 탈탄 어닐링 공정에서 적정한 질화 분위기하에서 질화를 실시함으로써, 2 차 재결정시에 (Al, Si)N 을 석출시켜 인히비터로서 사용하는 방법이 제안되어 있다.

이 (Al, Si)N 은, 강 중에 미세하게 분산되어, 인히비터로서 유효하게 기능한다.

비특허문헌 1 에 의하면, 이하와 같이 설명되어 있다.

즉, 상기한 종래의 방향성 전기 강판의 제조 방법에 있어서, 질화 처리 후의 강판에는, 질화규소를 주체로 한 석출물 (Si₃N₄ 혹은 (Si, Mn)N) 이, 그 표면 근방에 형성되어 있다. 그리고, 계속해서 실시되는 2 차 재결정 어닐링에 있어서, 상기 질화규소를 주체로 한 석출물은, 보다 열역학적으로 안정된 Al 함유 질화물 ((Al, Si)N 혹은 AlN) 로 변화한다. 이 때, 표면 근방에 존재한 Si₃N₄ 는 2 차 재결정 어닐링의 승온 중에 고용되어, 질소는 강 중으로 확산된다. 그리고, 2 차 재결정 어닐링에 있어서, 900 ℃ 를 초과하는 온도가 되면, 판두께 방향으로 거의 균일한 Al 함유 질화물이 석출되어, 판 전체 두께에서 입자 성장 억제력 (인히비션 효과) 을 얻을 수 있다고 되어 있다. 또한, 이 수법은, 슬래브 고온 가열을 이용한 석출물의 분산 제어에 비해, 비교적 용이하게 판두께 방향으로 균일한 석출물량과 석출물 입경을 얻을 수 있다는 이점을 가지고 있다.

또한, 질화 처리의 온도를 변경함으로서, 2 차 재결정에 적합한 조직을 실현하려고 한다는 기술도 제안되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 5 에서는, 질화 분위기에서 약간 낮은 온도에서 재결정을 시킨 후, 그것보다 높은 온도에서 질화 처리를 실시하는 수법이 제안되어 있다. 이 수법은, 질화 전의 소재에 있어서의 1 차 재결정 입자의 입자 성장 억제를 노린 것으로, 이것에 의해 1 차 재결정 입경을 적정하게 제어하여, 2 차 재결정에 적합한 조직을 실현할 수 있다고 하고 있다.

한편, 특허문헌 6 에서는, 약간 고온에서 1 차 재결정만을 실시한 후, 그것보다 저온에서 질화 처리를 실시하는 방법이 제안되어 있다. 이 방법을 채용함으로써, 판두께 방향으로 균일하게 질소를 분배할 수 있다. 또한, 특허문헌 5 및 6 은 모두 Ti 나 Cu 를 필수 원소로 하지만, 질화 후, 질화물을 균일하게 석출시킴으로써 양호한 특성을 얻으려고 하는 목적으로 첨가되고 있다.

또, 방향성 전기 강판의 특성을 개선하는 데에 있어서, 인히비터의 분산 상태와 마찬가지로 중요한 요소로는, 1 차 재결정시의 집합 조직의 제어를 들 수 있다.

방향성 전기 강판의 제조 공정에 있어서, 집합 조직은, 전공정 (前工程) 으로부터의 조직의 특징을 계승하고 있다. 즉, 슬래브시의 결정 형태인 주상정 (柱狀晶) 이나, 등축정에서 비롯된 집합 조직은, 열연시에, 롤 마찰에 의한 전단 변형을 받는 표면 근방이나, 단순 압축 변형을 받는 중심부 등, 판두께 방향에서 상이한 집합 조직이 되기 쉽다.

특히 강판 표면은, 열연, 냉연 공정에서 롤과 마찰하여, 강한 전단 응력을 받기 때문에, 랜덤화된 조직이 형성되는 경우가 있다. 그 때문에, 2 차 재결정이 강판 표면으로부터 생긴 경우에는, 롤 마찰에 의한 전단 변형을 받은 조직의 특징을 계승하기 때문에 양호한 자기 특성이 얻어지지 않는 경우가 있었다.

미국 특허 제1965559호 명세서 일본 특허공보 소40-15644호 일본 특허공보 소51-13469호 일본 특허 제2782086호 WO2011/102455호 WO2011/102456호

Y. Ushigami et.al : Mat. Sci. Forum, Vols. 204-206, (1996), pp.593-598

상기 서술한 바와 같이, 지금까지 제안되어 온 방향성 전기 강판의 제조 방법으로는, 판두께 방향으로 균일한 집합 조직을 형성하는 것은 곤란하다. 특히, 강판 표면의 조직으로부터 2 차 재결정이 발현된 경우에는, 이상적인 [110] <001> 방위로부터 어긋난 방위가 되기 쉬워, [110] <001> 방위로부터 어긋난 방위의 결정 조직에서는, 양호한 자기 특성은 얻어지지 않는다.

본 발명은, 상기한 현 상황을 감안하여 개발된 것이다. 즉, 강 중의 AlN 의 석출을 제어하여, 판두께 방향으로 균일한 집합 조직을 형성하고, 양호한 방위를 갖는 2 차 재결정을 강판에 발현시킴으로써, 우수한 자기 특성을 갖는 방향성 전기 강판이 얻어지는 방향성 전기 강판의 제조 방법과, 그 방법에 사용하기에 적합한 질화 처리 설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

발명자들은, 이 문제를 해결하기 위해 이하와 같이 생각하였다.

즉, 강판의 판두께 방향으로, 질화물을 균일하게 석출시켜 인히비션 효과를 발휘시키는 것이 아니라, 오히려 강판 표면의 질화물의 석출물량을 많게 한다. 그리고, 중심부에 비해, 강판 표면에 강한 입자 성장 억제력을 부여함으로써, 2 차 재결정을 강판 표면의 조직으로부터 발생시키지 않으면, 강판의 특성이 안정화되는 것은 아닐까라고 생각한 것이다.

다음으로, 발명자들은, 질화 처리 온도에 주목하였다. 원래 질화물에는 석출에 적합한 온도가 있어, 예를 들어, 900 ℃ 부근에서는 AlN 이, 700 ℃ 부근에서는 Si₃N₄가, 또한 500 ℃ 부근에서는 질화철이 석출되는 데에 적합하다는 것이 알려져 있다.

여기에서, 방향성 전기 강판의 질화는 750 ℃ 근방에서 실시하는 경우가 많다. 이것은 Si₃N₄ 의 석출에 적합한 온도이기 때문이고, 질화 처리 후의 강판에 Si₃N₄ 가 석출되고 있는 것은, 비특허문헌 1 에 기재되어 있다.

그러나, 이 때의 Si₃N₄ 의 석출은 판두께 방향으로 균일하지는 않고, 강판 표면 근방에 가장 많아, 표면으로부터 1/4 두께까지의 사이에 대부분이 존재하고 있다. 즉, Si₃N₄ 석출에 적합한 온도에서 질화 처리를 실시하면, 질화에 의해 강판에 질소가 침입하면 바로 Si₃N₄ 의 석출이 시작되기 때문에, 강판의 중심부로까지 질소가 충분히 고루 퍼질 수 없는 것이다.

그래서, 발명자들은, 최초로, AlN 석출에 적합한 온도에서, 강판의 질화를 실시하는 것을 상기 (想起) 하였다.

하지만, 강판의 표면 근방에만 AlN 석출이 발생한 경우, 강판의 중심층으로까지 질소가 확산되지 않아, 판두께의 중심에 질화물이 없는 상태가 된다. 그리고, 강판 중앙부에서는 입자 성장 억제력을 얻을 수 없기 때문에, 방향성 전기 강판에 적합한 상태가 아닌 것이 상정되었다.

그래서, 발명자들은 또한, 최초로, AlN 석출에 적합한 온도에서, 강판의 질화를 실시하여, 일단, 강판의 표면 근방에 AlN 석출을 재촉한 후, Si₃N₄ 석출에 적합한 온도로 강온하여, 추가로 질화 처리를 실시하는 것을 상기하여, 실험을 시도하였다.

그러자, 강판의 표면 근방의 AlN 은 질화 후의 석출된 상태가 유지되는 한편, 이어지는 질화 처리에 의해 석출시킨 Si₃N₄ 는, 그 후의 2 차 재결정 어닐링의 승온 중에, 한번 고용되어 AlN 으로 치환되는 과정을 거치는 것을 알 수 있었다. 그리고, 한번 고용되어 Si₃N₄ 가 AlN 으로 치환되는 과정은, 강판 판두께의 중심 부근의 AlN 의 석출에 매우 효과적으로 공헌하는 것을 알 수 있었다.

발명자들은, 상기 지견에 기초하고, 더욱 검토를 하여 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.

1. mass％ 로, C : 0.10 ％ 이하, Si : 1.0 ∼ 5.0 ％, Mn : 0.01 ∼ 0.5 ％, S 및 Se 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 : 합계로 0.002 ∼ 0.040 ％, sol.Al : 0.01 ∼ 0.08 ％ 및 N : 0.0010 ∼ 0.020 ％ 를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 열간 압연하여, 열연판을 얻는 공정과,

상기 열연판에 필요에 따라 열연판 어닐링을 실시하는 공정과,

그 후, 상기 열연판에 1 회 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2 회 이상의 냉간 압연을 실시하여 최종 판두께를 갖는 냉간 압연판으로 하는 공정과,

그 후, 상기 냉간 압연판에 1 차 재결정 어닐링과 질화 처리를 실시하고, 그 후, 어닐링 분리제를 도포하여 2 차 재결정 어닐링을 실시하여, 방향성 전기 강판을 얻는 공정을 갖고,

상기 질화 처리를, 고온 질화와, 그것에 이어지는 저온 질화의 적어도 2 단계의 온도에서 실시하고, 그 고온 질화에서의 체류 시간을 적어도 3 초 이상 600 초 이하로 하는 방향성 전기 강판의 제조 방법.

2. 상기 성분 조성이 추가로, mass％ 로,

Ni : 0.005 ∼ 1.50 ％, Sn : 0.01 ∼ 0.50 ％,

Sb : 0.005 ∼ 0.50 ％, Cu : 0.01 ∼ 0.50 ％,

Cr : 0.01 ∼ 1.50 ％, P : 0.0050 ∼ 0.50 ％

Nb : 0.0005 ∼ 0.0100 ％, Mo : 0.01 ∼ 0.50 ％

Ti : 0.0005 ∼ 0.0100 ％, B : 0.0001 ∼ 0.0100 ％ 및 Bi : 0.0005 ∼ 0.0100 ％

중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 상기 1 에 기재된 방향성 전기 강판의 제조 방법.

3. 상기 고온 질화를 850 ℃ 이상에서, 또 상기 저온 질화를 850 ℃ 미만에서 실시하는 상기 1 또는 2 에 기재된 방향성 전기 강판의 제조 방법.

4. 상기 1 차 재결정 어닐링에 있어서, 500 ∼ 700 ℃ 사이의 승온 속도를 50 ℃/s 이상으로 하는 상기 1 ∼ 3 중 어느 하나에 기재된 방향성 전기 강판의 제조 방법.

5. 상기 1 ∼ 4 중 어느 하나에 기재된 방향성 전기 강판의 제조 방법에 사용되는 질화 처리 설비로서,

암모니아 또는 질소를 적어도 포함하는 가스를 도입하는 질화 가스 공급 배관과, 질화 처리시의 고온 질화와 저온 질화를 연속으로 실시하는 질화 처리부를 구비하고, 그 질화 처리부는, 고온 질화를 실시하는 고온 처리부와, 저온 질화를 실시하는 저온 처리부를 갖고, 그 고온 처리부로의 질화 가스 공급 배관에 냉각용 기기를 구비하는 질화 처리 설비.

6. 상기 고온 처리부와 상기 저온 처리부 사이에 가스 냉각존을 구비하는 상기 5 에 기재된 질화 처리 설비.

7. 상기 고온 처리부의 온도를 850 ℃ 이상으로 조정하고, 또한 상기 저온 처리부의 온도를 850 ℃ 미만으로 조정하는 기능을 갖는 상기 5 또는 6 에 기재된 질화 처리 설비.

본 발명에 의하면, 최초로, 강판의 표면 근방에 AlN 의 석출물을 많이 석출시킴으로써, 표면 근방 조직으로부터의 2 차 재결정의 발생에서 기인한 강판 특성의 열화를 억제할 수 있다. 또, 본 발명에 의하면, 강판 표면 근방에 AlN 의 석출물을 많이 석출시킴으로써, 강판 판두께의 중심 부근의 AlN 의 석출을 증가시킬 수 있다. 그러므로, 강판 판두께의 중심 부근에서도 바람직한 2 차 재결정을 발현하여, 공업적으로 안정되게 양호한 특성을 갖는 방향성 전기 강판의 제조가 가능해진다.

도 1 은 본 발명에 사용하기에 적합한 질화 처리 설비를 나타낸 도면이다.
도 2(a) 는, 실시예의 조건 3 으로 형성한 질화 후 강판의 압연 직각 방향 단면의 SEM 관찰 이미지를 나타내는 사진이다. 또, 도 2(b) 및 도 2(c) 는, SEM 관찰 이미지의 지정 지점을 EDX (에너지 분산형 X 선 분석) 에 의해 조직을 해석한 결과를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

먼저, 본 발명에 있어서, 강 슬래브의 성분 조성의 한정 이유에 대하여 설명한다. 또한, 이하에 기재하는 「％」표시는, 특별히 언급하지 않는 한 mass％ 를 의미하는 것으로 한다.

C : 0.10 ％ 이하

C 는, 1 차 재결정 집합 조직을 개선하는 데에 있어서 유용한 원소이지만, 함유량이 0.10 ％ 를 초과하면 오히려 1 차 재결정 집합 조직의 열화를 초래하기 때문에, 본 발명에서는 함유량을 0.10 ％ 이하로 한정하였다. 또한, 자기 특성의 관점에서, C 의 바람직한 함유량은, 0.01 ∼ 0.08 ％ 의 범위이다. 또, 요구되는 자기 특성의 레벨이 그다지 높지 않은 경우에는, 1 차 재결정 어닐링에 있어서의 탈탄을 생략 혹은 간략화하기 위해, 굳이 C 를 0.01 ％ 이하 0.0005 ％ 이상으로 해도 된다.

Si : 1.0 ∼ 5.0 ％

Si 는, 전기 저항을 높임으로써 철손을 개선하는 유용한 원소이지만, 함유량이 5.0 ％ 를 초과하면 냉간 압연성이 현저히 열화되기 때문에, Si 는 5.0 ％ 이하로 한정하였다. 또, Si 는 질화물 형성 원소로서 기능시킬 필요가 있기 때문에, 1.0 ％ 이상 함유시킬 필요가 있다. 또, 철손 특성과 냉간 압연성의 양립의 관점에서, 바람직한 Si 함유량은, 1.5 ∼ 4.5 ％ 의 범위이다.

Mn : 0.01 ∼ 0.5 ％

Mn 은, 제조시에 있어서의 열간 가공성을 향상시키는 효과가 있지만, 0.01 ％ 이하에서는 효과가 부족하다. 한편, 함유량이 0.5 ％ 를 초과한 경우에는, 1 차 재결정 집합 조직이 악화되어 자기 특성의 열화를 초래하기 때문에 0.5 ％ 이하로 한정하였다.

S 및 Se 중에서 선택한 1 종 또는 2 종의 합계 : 0.002 ∼ 0.040 ％

S 및 Se 는, Mn 이나 Cu 와 결합하여 MnSe, MnS, Cu₂ _- _xSe, Cu₂ _- _xS 를 형성하여, 강 중의 분산 제 2 상으로서 인히비터의 작용을 발휘하는 유용한 성분이다. 이들 S, Se 의 합계의 함유량이 0.002 ％ 에 미치지 않으면, 그 첨가 효과가 부족하다. 반면에, S, Se 의 합계의 함유량이 0.040 ％ 를 초과하면, 슬래브 가열시의 고용이 불완전해질 뿐만 아니라, 제품 표면의 결함의 원인이 되기도 한다. 따라서, S, Se 는, 단독 첨가 또는 복합 첨가의 어느 경우에나 합계로 0.002 ∼ 0.040 ％ 의 범위로 한정하였다.

sol.Al : 0.01 ∼ 0.08 ％

Al 은, 강 중에서 AlN 을 형성하여 분산 제 2 상으로서 인히비터의 작용을 하는 유용한 성분이지만, 함유량이 0.01 ％ 에 미치지 않으면 석출량을 충분히 확보할 수 없다. 반면에, Al 함유량이 0.08 ％ 를 초과하면, 강판의 질화 후에 석출되는 AlN 량이 과잉이 되기 때문에, 입자 성장의 억제력이 지나치게 높아져, 고온까지 어닐링해도 2 차 재결정되지 않는다.

N : 0.0010 ∼ 0.020 ％

N 도 Al 과 마찬가지로 AlN 을 형성하기 위해 필요한 성분이다. 2 차 재결정시에 인히비터로서 필요한 질소는, 후공정에서 질화에 의해 공급할 수 있다. 하지만, 함유량이 0.0010 ％ 를 하회하면, 질화 공정까지의 동안의 어닐링 공정에 있어서의 결정립 성장이 과잉이 되어, 냉간 압연 공정에서의 입계 균열 등의 원인이 되는 경우가 있다. 한편, 0.020 ％ 를 초과하여 N 을 첨가하면, 슬래브 가열시에 강판의 부풀음 등을 일으킨다. 그 때문에, N 의 첨가는, 0.0010 ∼ 0.020 ％ 의 범위로 한정하였다.

또한, 상기 서술한 sol.Al 과 N 은, 질화 처리와, 그것에 의해 추가로 형성되는 AlN 을 인히비터로서 적극적으로 사용하는 경우, sol.Al 을 0.01 ％ 이상 함유시키고, 또한 N 을 sol.Al 의 14/26.98 미만의 양으로 제어하는 것이 바람직하다. 이로써, 질화에 의해 AlN 을 새롭게 석출시키는 것이 가능해지기 때문이다.

이상, 슬래브 중의 필수 성분에 대하여 설명하였지만, 본 발명에서는, 공업적으로 보다 안정되게 자기 특성을 개선하는 성분으로서, 이하의 원소를 적절히 함유시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 강 슬래브 성분의 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다.

불가피적 불순물로서의 O 의 양에 대해서는, 50 ppm 이상이 되면, 조대한 산화물 등의 개재물의 원인이 되어, 압연 공정이 저해되어, 1 차 재결정 조직의 불균일이 발생하거나, 형성된 개재물 자체가 자기 특성을 열화시키거나 하기 때문에 50 ppm 미만으로 억제하는 것이 바람직하다.

Ni : 0.005 ∼ 1.50 ％

Ni 는, 열연판 조직의 균일성을 높임으로써, 자기 특성을 개선하는 기능이 있다. 그러기 위해서는 0.005 ％ 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 한편, Ni 함유량이 1.50 ％ 를 초과하면 2 차 재결정이 곤란해져, 자기 특성이 열화된다. 따라서, Ni 는 0.005 ∼ 1.50 ％ 의 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다.

Sn : 0.01 ∼ 0.50 ％

Sn 은, 2 차 재결정 어닐링 중의 강판의 질화나 산화를 억제하고, 양호한 결정 방위를 갖는 결정립의 2 차 재결정을 촉진시켜 자기 특성을 향상시키는 유용한 원소이다. 이를 위해, Sn 은, 0.01 ％ 이상 함유시키는 것이 바람직하지만, 0.50 ％ 를 초과하여 함유되면 냉간 압연성이 열화된다. 따라서, Sn 은 0.01 ∼ 0.50 ％ 의 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다.

Sb : 0.005 ∼ 0.50 ％

Sb 는, 2 차 재결정 어닐링 중의 강판의 질화나 산화를 억제하고, 양호한 결정 방위를 갖는 결정립의 2 차 재결정을 촉진시켜 자기 특성을 효과적으로 향상시키는 유용한 원소이다. 그 목적을 위해서는, Sb 를, 0.005 ％ 이상 함유시키는 것이 바람직하지만, 0.50 ％ 를 초과하여 함유되면 냉간 압연성이 열화된다. 따라서, Sb 는 0.005 ∼ 0.50 ％ 의 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다.

Cu : 0.01 ∼ 0.50 ％

Cu 는, 2 차 재결정 어닐링 중의 강판의 산화를 억제하고, 양호한 결정 방위를 갖는 결정립의 2 차 재결정을 촉진시켜 자기 특성을 효과적으로 향상시키는 기능이 있다. 그러기 위해서는, Cu 를, 0.01 ％ 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 한편, 0.50 ％ 를 초과하여 함유되면 열간 압연성의 열화를 초래하기 때문에, Cu 는 0.01 ∼ 0.50 ％ 의 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다.

Cr : 0.01 ∼ 1.50 ％

Cr 은, 포르스테라이트 피막의 형성을 안정화시키는 기능이 있고, 그러기 위해서는 0.01 ％ 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 반면에, 함유량이 1.50 ％ 를 초과하면 2 차 재결정이 곤란해지고, 자기 특성이 열화되기 때문에, Cr 은 0.01 ∼ 1.50 ％ 의 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다.

P : 0.0050 ∼ 0.50 ％

P 는, 포르스테라이트 피막의 형성을 안정화시키는 기능이 있고, 그러기 위해서는 0.0050 ％ 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 한편, 함유량이 0.50 ％ 를 초과하면 냉간 압연성이 열화되기 때문에, P 는 0.0050 ∼ 0.50 ％ 의 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다.

Nb : 0.0005 ∼ 0.0100 ％, Mo : 0.01 ∼ 0.50 ％

Nb, Mo 는, 슬래브 가열시의 온도 변화에 의한 균열의 억제 등을 통해, 열연 후의 스캐브를 억제하는 효과를 가지고 있다. 여기에서, Nb, Mo 를, 상기 하한 이상으로 함유시키지 않으면, 스캐브 억제의 효과는 작다. 한편, 상기 상한을 초과하면, 탄화물이나 질화물을 형성하는 등 하여 최종 제품까지 잔류했을 때, 철손 열화를 일으킨다. 따라서, Nb, Mo 는, 상기의 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다.

Ti : 0.0005 ∼ 0.0100 ％, B : 0.0001 ∼ 0.0100 ％, Bi : 0.0005 ∼ 0.0100 ％

이들 성분은, 질화되었을 때에 석출물을 형성하거나, 자신이 편석되는 등 하여 보조적인 인히비터로서 기능하고, 2 차 재결정을 안정화시키는 효과를 갖는 경우가 있다. 여기에서, 이들 성분이, 상기 하한 미만에서는, 보조 인히비터로서의 첨가 효과를 얻기에 부족하다. 한편, 상기 상한을 초과하면, 형성된 석출물이 순화 후에도 잔류하여 자기 특성 열화의 원인이 되거나, 입계를 취화시켜 벤드 특성을 열화시키거나 하는 경우가 있다.

다음으로, 본 발명의 제조 방법에 대하여 설명한다.

상기의 바람직한 성분 조성 범위로 조정한 강 슬래브를, 재가열하지 않거나 혹은 재가열한 후, 열간 압연에 제공한다. 또한, 슬래브를 재가열하는 경우에는, 재가열 온도는, 1000 ℃ 이상 1300 ℃ 이하 정도로 하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는, 2 차 재결정 어닐링을 실시하기 전에 질화 처리를 실시하여, 인히비터를 보강하기 때문에, 열연 공정에서 완전 고용에 의한 석출물의 미세 분산은 반드시 필요한 것은 아니다. 그 때문에, 1300 ℃ 를 초과하는 초고온 슬래브 가열의 실시는 본 발명에는 적합하지 않다. 하지만, 질화까지의 어닐링 공정에서, 결정 입경이 지나치게 조대화되는 경우가 없도록, 가열 온도를 높여, 열연시에 Al, N, Mn, S, Se 를 어느 정도 고용시켜, 분산시키는 것은 유용하다. 또, 가열 온도가 지나치게 낮으면 열연시의 압연 온도가 저하되어, 압연 하중이 높아져, 압연이 곤란해진다. 그 때문에, 재가열 온도는 1000 ℃ 이상이 바람직하다.

이어서, 열간 압연 후의 열연판에, 필요에 따라 열연판 어닐링을 실시한 후, 1 회의 냉간 압연 혹은 중간 어닐링을 사이에 두는 2 회 이상의 냉간 압연을 실시하여, 최종 냉간 압연판으로 한다. 이 냉간 압연은, 상온에서 실시해도 되고, 상온보다 높은 온도, 예를 들어, 250 ℃ 정도로 강판 온도를 높여 압연하는 온간 압연으로 해도 된다.

또한, 최종 냉간 압연판에 1 차 재결정 어닐링을 실시한다.

이 1 차 재결정 어닐링의 목적은, 압연 조직을 갖는 냉간 압연판을 1 차 재결정시켜, 2 차 재결정에 최적인 1 차 재결정 입경으로 조정하는 것이다. 그러기 위해서는, 1 차 재결정 어닐링의 어닐링 온도를 800 ℃ 이상 950 ℃ 미만 정도로 하는 것이 바람직하다. 이 때의 어닐링 분위기는, 습수소 질소 혹은 습수소 아르곤 분위기로 하는 것이 바람직하다. 또, 이러한 분위기로 함으로써 탈탄 어닐링을 겸해도 된다.

1 차 재결정 어닐링에 있어서는, 강판의 집합 조직 개선의 관점에서, 500 ∼ 700 ℃ 사이의 승온 속도를 50 ℃/s 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 승온 속도의 어닐링을 실시함으로써, 강 중 조직의 Goss 방위의 존재량을 높일 수 있다. 그 결과, 2 차 재결정 후의 결정 입경을 저감시킴으로써, 강판의 철손 특성을 개선시키는 것이 가능해지기 때문이다. 또한, 500 ∼ 700 ℃ 사이의 승온 속도의 상한에 특별히 제한은 없지만, 설비상의 관점에서 400 ℃/s 정도이다.

덧붙여 말하면, 상기 1 차 재결정 어닐링 중의 대상이 되는 온도역은, 냉간 압연 후의 조직의 회복에 상당하는 온도역의 사이에서 강판을 급열하여, 강판 조직을 재결정시키는 것이 목적이기 때문에, 조직의 회복에 상당하는 온도역이다.

또, 당해 온도역의 승온 속도는 50 ℃/s 이상이 바람직하지만, 이것은, 승온 속도가 50 ℃/s 미만에서는, 당해 온도에서의 조직의 회복을 충분히 억제할 수 없기 때문이다.

또한, 이들 기술 사상은, 일본 공개특허공보 평7-62436호 등에 기재된 것과 동일하다.

여기에서, 본 발명에서는, 1 차 재결정 어닐링 중, 혹은 1 차 재결정 어닐링에 이어, 혹은 1 차 재결정 어닐링 후에 질화 처리를 실시한다. 이 때, 본 발명에서는, AlN 석출에 적합한 온도, 구체적으로는 850 ℃ 이상에서 질화 처리를 실시한 후, Si₃N₄ 의 석출이나 질화철의 석출에 적합한 850 ℃ 미만의 온도까지 강온하여 질화 처리를 실시하는 것이 가장 중요하다.

본 발명의 질화는, 먼저, AlN 의 석출에 적합한 온도에서 고온 질화를 실시한다. 특히, AlN 의 석출에 적합한 온도인 850 ℃ 이상에서 질화함으로써, 질화에 의해 공급된 질소는 강 중으로 침입함과 동시에 AlN 으로서 석출된다. 여기에서, 질소가 강 중으로 침입한 후, 바로 AlN 의 석출이 발생하기 때문에, 판두께의 표면 근방에만 석출이 발생한다. AlN 은 열역학적으로 안정적인 질화물이기 때문에, 2 차 재결정 어닐링 중에도 석출 상태는 유지되어, 표면 근방의 입자 성장을 억제한다. 이어서, Si₃N₄나 질화철의 석출에 적합한 온도에서 저온 질화를 실시한다. 특히, 850 ℃ 미만의 Si₃N₄나 질화철의 석출에 적합한 온도에서 질화 처리를 실시하면, 질화에 의해 공급된 질소는 강 중으로 침입함과 동시에 Si₃N₄등의 형태로 석출된다. 이들 질화물도 질화 직후에는 표면 근방에 형성되지만, AlN 에 비해 열역학적으로 안정적이지는 않다. 그 때문에, 질화물이 2 차 재결정 어닐링의 승온 중에 AlN 으로 치환된다. 그 결과, 판두께의 중심까지 AlN 이 분산된 상태가 얻어진다.

본 발명에서는, 이와 같은 고온 질화, 저온 질화의 2 단계 이상의 온도 이력으로 질화 처리를 실시함으로써, 강판의 표면 근방에 의도적으로 AlN 의 석출량을 높인 상태를 만들어 내고, 표면 근방 조직으로부터의 2 차 재결정의 발생을 억제함으로써 자기 특성을 안정적으로 개선할 수 있다. 또한, 고온 질화 온도의 상한에 특별히 제한은 없지만, 기술상의 관점에서 1050 ℃ 정도이다. 또, 저온 질화 온도의 하한에 특별히 제한은 없지만, 생산성의 관점에서 450 ℃ 정도이다.

각각의 온도에서의 질화 처리는, 2 회 이상으로 분할하여 별도의 공정에서 실시해도 동일한 효과가 얻어진다. 각각의 온도역에서 균열 처리를 실시하는 편이 보다 석출 상태를 제어하기 쉽지만, 반드시 균열 (온도 변화가 없는 상태) 이 아니더라도, 대상 온도역에서의 체류 시간을 만족시키면 본 발명의 효과는 얻어진다.

여기에서, 850 ℃ 이상의 온도역에 대해서는 3 초 이상 체류시키는 것이 필수이다. 단, 850 ℃ 이상의 온도역에서는 AlN 은 석출됨과 동시에, 오스트발트 성장도 생겨 석출 입경이 커지기 때문에, 체류 시간은 600 초 이하로 한다. 한편, 850 ℃ 미만의 온도역에서의 질화는, 판두께 전체의 입자 성장 억제력을 얻기 위해 실시하는 것으로, 필요 질화량이 얻어질 때까지 체류 시간을 취할 필요가 있다.

또한, 질화 처리시의 질화량 (질화 후 질소량-슬래브 함유 질소량) 은, 방향성 전기 강판의 질화 기술에서 일반적인 100 massppm 내지 500 massppm 의 범위가 바람직하다. 100 massppm 이하에서는 AlN 의 석출에 충분하지 않고, 500 massppm 을 초과하면 질소 공급이 과다해져 2 차 재결정 불량의 원인이 되는 경우가 있기 때문이다.

질화 처리는, 저온화함에 따라 반응 효율이 저하되기 때문에, 온도에 따라 필요 체류 시간은 크게 변동된다. 예를 들어, Si₃N₄ 가 석출되는 750 ℃ 정도의 온도에서 처리를 실시하면 1 분 이하의 체류 시간으로 필요한 질화량을 얻을 수 있지만, 질화철이 석출되는 450 ℃ 와 같은 저온에서 처리를 실시하면, 반응 속도는 현저히 낮기 때문에, 필요 질화량을 얻기 위해 수시간 이상의 시간이 필요해지는 경우가 있다.

또, 질화 처리는, 1 차 재결정 어닐링에 이어서 실시함으로써, 강판의 승온에 필요한 에너지가 불필요해지기 때문에 효율이 양호하다. 또, 고온측으로부터 복수의 어닐링으로 실시하는 것으로도 동등한 효과를 얻을 수 있지만, 한번에 실시함으로써 더욱 에너지 효율을 높일 수 있다.

다음으로, 본 발명에 사용하기에 적합한 질화 처리 설비에 대하여 설명한다.

도 1 에, 본 발명에 사용하기에 적합한 질화 처리 설비를 나타낸다. 도면 중, 1 은 질화 처리 설비, 2 는 강대, 3 은 냉각용 기기를 구비하는 질화 가스 공급 배관, 4 는 냉각용 기기, 5 는 냉각 가스 공급 배관, 6 은 질화 가스 공급 배관, 7 은 고온 질화 처리부, 8 은 가스 냉각존, 9 는 저온 질화 처리부, 10 은 배기구이다.

본 발명에 있어서의 질화 처리 설비 (1) 는, 설비의 구조 자체에 복잡한 것은 불필요하고, 강대 (2) 의 통판 속도에 따른 설비 길이가 있으면 되며, 전후로 따로따로 온도 제어가 가능한 히터를 갖는 열처리 설비로, 소정의 배기구 (10) 를 구비하면 된다. 또, 질화 분위기를 유지할 수 있는, 암모니아 또는 질소를 적어도 포함하는 가스를 도입하는 질화 가스 공급 배관 (3 및 6) 을 갖는 가스 도입부와, 질화 처리시의 고온 질화와 저온 질화를 실시할 수 있는 질화 처리부 (7 및 9) 를 구비하고 있으면 된다.

본 발명에서는, 먼저 고온 질화를 실시하는데, 일반적으로 질화능을 갖는 가스로서 알려진 암모니아 등의 가스는, 고온 분해되기 쉽다. 그리고, 분해되면, 암모니아 등의 가스는, 질화능을 잃어버린다. 즉, 질화로로의 가스 공급 배관 내에서, 가스의 변질이 있으면, 그 질화 효율은 크게 열화된다. 그 때문에, 특히, 고온 질화를 실시하는 고온 처리부 (7) (질화 설비의 전반부) 에는, 가스의 변질을 방지하기 위해, 냉각 기능을 가진 냉각용 기기 (4) 를 갖는 질화 가스 공급 배관 (3) 이 구비되어 있는 것이 중요하다. 또한, 당해 냉각용 기기는, 400 ℃ 이하의 불활성 가스, 혹은 질화 가스를 강판에 대해 분사하는 노즐을 갖는 등, 가스 냉각에 일반적으로 사용되는 것이면 된다.

그리고, 그 이외의 설비에 대해서는, 이하의 구성을 취함으로써, 보다 효과적으로 본 발명에 따른 질화 처리를 실시할 수 있다.

예를 들어, 저온 질화를 실시하는 저온 처리부 (9) (설비 후반) 에 대해서는, 단열을 충분히 실시하고 있으면 자연 냉각을 이용해도 문제는 없다. 단, 등온으로 균열 유지할 수 없는 경우에는, 질화의 제어 레벨이 대폭 저하되기 때문에, 약간 저온에서, 강판 온도를 균열 내지는 온도 저하를 억제하는 정도의 능력을 갖는 히터를 갖는 것이 바람직하다. 또, 고온 처리부의 온도를 850 ℃ 이상으로 조정하고, 또한 저온 처리부의 온도를 850 ℃ 미만으로 조정하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.

또, 설비 길이를 짧게 하기 위해, 단일 설비로서 생각하는 경우에는, 고온 처리부와 저온 처리부 사이에, 냉각 가스 공급 배관 (5) 으로부터의 냉각 가스 도입에 의한 강대 (2) 의 냉각을 실시하는 냉각존 (8) 을 형성하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 노의 전후에서 각각의 온도 조정을 실시하면서, 적정한 온도로 단시간에 강온할 수 있는 설비로 할 수 있기 때문이다.

본 발명에서 상기 가스 도입부로부터 도입되는 가스로는, 전기 강판 제조에서 일반적인, NH₃ 등 가스 질화에 사용되는 것이면 제한은 없지만, 그 밖에도 NH₃ 에 약간 O₂ 를 첨가한 산질화 분위기나, 미량 C 를 포함한 연질화 분위기 등도 이용할 수 있다. 또, 상기 냉각존에서 사용되는 가스로는, N₂, Ar 과 같은 불활성 가스나 전술한 질화 가스의 이용을 들 수 있다.

도 2 에, 후술하는 실시예의 조건 3 에서 형성된, 질화 후 강판의 압연 직각 방향의 단면을 SEM 관찰하여 얻어진 SEM 이미지를 나타낸다. 도 2 로부터도 분명한 바와 같이, 질화 처리 후, 표면 근방에 AlN 과 Si₃N₄ 가 입계 혹은 입자 내에 석출되어 있는 모습을 확인할 수 있다. 또한, 보다 저온에서 질화 처리를 실시한 조건 12 와 같은 경우에는, 표면 근방에는 Si₃N₄ 가 아니라 철 질화물이 형성되는 모습을 확인할 수 있다.

이와 같이, 질화 처리의 질화 분위기 중에서, 고온 질화 후, 저온 질화를 실시하면, 판두께 방향으로 굳이 불균일한 석출 상태를 만들어낼 수 있어, 그것에 의해 강판 표면 근방의 입자 성장 억제력을 높일 수 있다.

상기의 1 차 재결정 어닐링, 질화 처리 후의 강판 표면에 어닐링 분리제를 도포한다. 2 차 재결정 어닐링 후의 강판 표면에 포르스테라이트 피막을 형성하기 위해서는, 어닐링 분리제의 주제를 마그네시아 (MgO) 로 할 필요가 있다. 한편, 포르스테라이트 피막의 형성이 필요 없는 경우에는, 어닐링 분리제의 주제로서, 알루미나 (Al₂O₃) 나 산화칼슘 (CaO) 등, 2 차 재결정 어닐링 온도보다 높은 융점을 갖는 적당한 산화물을 사용할 수 있다.

동시에, 어닐링 분리제 중에 황산염이나 황화물로는, Ag, Al, Ba, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, In, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, Sn, Sb, Sr, Zn 및 Zr 의 황산염 또는 황화물 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 첨가해도 된다. 어닐링 분리제로의 황산염이나 황화물의 함유량으로는, 0.2 ％ 이상 15 ％ 이하 정도로 하는 것이 바람직하다. 이 범위에서 첨가함으로써, 2 차 재결정 중에 분리제에 의해 강 중으로 황이 침입하여, 특히 강판 표면 근방의 입자 성장 억제를 보강할 수 있다. 황산염이나 황화물의 함유량이 0.2 ％ 미만에서는, 지철에 있어서의 황 증가량이 적다. 한편, 황산염이나 황화물의 함유량이 15 ％ 초과에서는, 지철의 황 증가량이 지나치게 많다. 따라서, 어느 경우에나 자기 특성 개선 효과가 작아진다.

이것에 이어서 2 차 재결정 어닐링을 실시한다. 2 차 재결정 어닐링의 승온 과정에 있어서 철 질화물은 분해되어, N 이 강 중으로 확산된다. 또, 어닐링 분위기는, N₂, Ar, H₂ 혹은 이들 혼합 가스 전부가 적합하다.

이와 같은 방향성 전기 강판용 슬래브에 대해, 상기 서술한 공정을 실시하여 제조된 방향성 전기 강판은, 이하의 특징을 갖는다. 즉, 2 차 재결정 어닐링의 승온 과정으로서, 또한 2 차 재결정 개시까지의 단계에서, 강판의 표면 근방에 질화물의 존재량을 높임과 함께, 판두께 중심으로까지 질화물을 석출시키는 것이 가능해진다. 그 결과, 집합 조직에서 열등한 경우가 많은 표면으로부터의 2 차 재결정을 효과적으로 억제하여, 양호한 자기 특성을 얻는 것이 가능해진다.

상기의 2 차 재결정 어닐링 후, 강판 표면에, 추가로 절연 피막을 도포, 베이킹할 수도 있다. 이러한 절연 피막의 종류에 대해서는, 특별히 한정되지 않아, 종래 공지된 모든 절연 피막이 적합하다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 소50-79442호나 일본 공개특허공보 소48-39338호에 기재되어 있는 인산염-크롬산 염-콜로이달 실리카를 함유하는 도포액을 강판에 도포하고, 800 ℃ 정도에서 베이킹하는 방법이 바람직하다.

또, 평탄화 어닐링에 의해, 강판의 형상을 다듬는 것도 가능하고, 또한 평탄화 어닐링을 절연 피막의 베이킹 처리와 겸비하게 할 수도 있다.

실시예

표 1 에 나타내는 여러 가지의 방향성 전기 강판용 슬래브를, 1230 ℃ 에서 가열 후, 열간 압연하여 2.5 ㎜ 의 판두께의 열연판으로 하고, 1050 ℃ 에서 1 분간의 열연판 어닐링을 실시하였다. 그 후, 냉간 압연에 의해 0.27 ㎜ 의 최종 판두께로 하고, 얻어진 냉간 압연 코일의 중앙부로부터, 100 ㎜ × 400 ㎜ 사이즈의 시료를 채취하여, 래버러토리에서 1 차 재결정과 탈탄을 겸한 어닐링을 실시하였다.

계속해서, 암모니아, 수소, 질소의 혼합 분위기 중에서, 표 1 에 나타낸 질화 조건에서 질화 처리를 실시하였다. 또, 1 차 재결정 어닐링의 승온 속도는 500 ∼ 700 ℃ 사이의 승온 속도를 20 ℃/s 와 150 ℃/s 의 2 수준으로 하였다.

또한, 본 실시예에서는, 동일 조건의 강판을 1 조건에 대하여 21 장 혹은 20 장 제작하였다. 그리고, 21 장 제작한 조건에서는, 그 중 1 장을 사용하여, 질화 후 시료의 분석을 실시하고, 나머지 20 장에 대하여 MgO 를 주성분으로 하고, 표 1 에 나타낸 어닐링 분리 보조제를 물 슬러리상으로 하고 나서 첨가한 어닐링 분리제를 도포 건조시키고, 강판 상에 베이킹하였다. 그 후, 최고 온도가 1200 ℃ 가 되는 최종 마무리 어닐링을 실시하여 2 차 재결정시켰다. 계속해서, 인산염계의 절연 장력 코팅의 도포 베이킹, 자화력 800 A/m 에서의 자속 밀도 (B₈, T) 와 50 ㎐, 여자 자속 밀도 1.7 T 에서의 철손 (W_17/50, W/㎏) 을 평가하였다. 또한, 자기 특성은, 자속 밀도를 각 조건 20 장의 평균값과 최저값으로 평가하고, 철손을 그 평균값으로 평가하였다.

평가 결과를 표 1 에 병기한다.

표 1 에서 볼 수 있는 바와 같이, 발명예에서는 비교예에 비해 B₈ 의 최저값이 개선되어 있는 모습이 분명하다. 또, 평균 B₈ 을 보아도 약간의 개선이 확인된다. 또, 어닐링 분리제에 S 를 함유하는 것에서는, 약간 자속 밀도가 높고, 1 차 재결정의 승온 속도를 높인 소재에서는 철손 특성이 우수한 것을 알 수 있다.

1 : 질화 처리 설비
2 : 강대
3 : 냉각용 기기를 구비하는 질화 가스 공급 배관
4 : 냉각용 기기
5 : 냉각 가스 공급 배관
6 : 질화 가스 공급 배관
7 : 고온 질화 처리부
8 : 가스 냉각존
9 : 저온 질화 처리부
10 : 배기구

Claims

mass％ 로, C : 0.10 ％ 이하, Si : 1.0 ∼ 5.0 ％, Mn : 0.01 ∼ 0.5 ％, S 및 Se 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 : 합계로 0.002 ∼ 0.040 ％, sol.Al : 0.01 ∼ 0.08 ％ 및 N : 0.0010 ∼ 0.020 ％ 를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 열간 압연하여, 열연판을 얻는 공정과,
상기 열연판에 필요에 따라 열연판 어닐링을 실시하는 공정과,
그 후, 상기 열연판에 1 회 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2 회 이상의 냉간 압연을 실시하여 최종 판두께를 갖는 냉간 압연판으로 하는 공정과,
그 후, 상기 냉간 압연판에 1 차 재결정 어닐링과 질화 처리를 실시하고, 그 후, 어닐링 분리제를 도포하여 2 차 재결정 어닐링을 실시하여, 방향성 전기 강판을 얻는 공정을 갖고,
상기 질화 처리를, 고온 질화와, 그것에 이어지는 저온 질화의 적어도 2 단계의 온도에서 실시하고, 그 고온 질화에서의 체류 시간을 적어도 3 초 이상 600 초 이하로 하는 방향성 전기 강판의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 성분 조성이 추가로, mass％ 로,
Ni : 0.005 ∼ 1.50 ％, Sn : 0.01 ∼ 0.50 ％,
Sb : 0.005 ∼ 0.50 ％, Cu : 0.01 ∼ 0.50 ％,
Cr : 0.01 ∼ 1.50 ％, P : 0.0050 ∼ 0.50 ％
Nb : 0.0005 ∼ 0.0100 ％, Mo : 0.01 ∼ 0.50 ％
Ti : 0.0005 ∼ 0.0100 ％, B : 0.0001 ∼ 0.0100 ％ 및 Bi : 0.0005 ∼ 0.0100 ％
중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 방향성 전기 강판의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 고온 질화를 850 ℃ 이상에서, 또 상기 저온 질화를 850 ℃ 미만에서 실시하는 방향성 전기 강판의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 1 차 재결정 어닐링에 있어서, 500 ∼ 700 ℃ 사이의 승온 속도를 50 ℃/s 이상으로 하는 방향성 전기 강판의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 방향성 전기 강판의 제조 방법에 사용되는 질화 처리 설비로서,
암모니아 또는 질소를 적어도 포함하는 가스를 도입하는 질화 가스 공급 배관과, 질화 처리시의 고온 질화와 저온 질화를 연속으로 실시하는 질화 처리부를 구비하고,
그 질화 처리부는, 고온 질화를 실시하는 고온 처리부와, 저온 질화를 실시하는 저온 처리부를 갖고,
그 고온 처리부로의 질화 가스 공급 배관에 냉각용 기기를 구비하는 질화 처리 설비.
제 5 항에 있어서,
상기 고온 처리부와 상기 저온 처리부 사이에 가스 냉각존을 구비하는 질화 처리 설비.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 고온 처리부의 온도를 850 ℃ 이상으로 조정하고, 또한 상기 저온 처리부의 온도를 850 ℃ 미만으로 조정하는 기능을 갖는 질화 처리 설비.