KR20180011809A

KR20180011809A - 자기 특성이 우수한 무방향성 전자 강판의 제조 방법

Info

Publication number: KR20180011809A
Application number: KR1020177037171A
Authority: KR
Inventors: 히로아키 나카지마; 토모유키 오쿠보; 타다시 나카니시; 요시히코 오다
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2015-08-04
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2018-02-02
Also published as: TW201710524A; JP6390876B2; EP3333271A1; CN107849632A; KR102062184B1; TWI641704B; RU2686424C1; US20180230564A1; EP3333271A4; US10975451B2; EP3333271B1; JPWO2017022360A1; WO2017022360A1

Abstract

C: 0.01mass％ 이하, Si: 6mass％ 이하, Mn: 0.05∼3mass％, P: 0.2mass％ 이하, Al: 2mass％ 이하, N: 0.005mass％ 이하, S: 0.01mass％ 이하, Ga: 0.0005mass％ 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 슬래브를 열간 압연하고, 열연판 어닐링을 실시하는 일 없이, 혹은, 열연판 어닐링 또는 자기 어닐링을 실시한 후, 산세하고, 1회 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2회 이상의 냉간 압연을 실시하고, 마무리 어닐링하고, 절연 피막을 형성하는 일련의 공정으로 이루어지는 무방향성 전자 강판의 제조 방법에 있어서, 상기 마무리 어닐링의 가열 과정에 있어서의 500∼800℃ 사이의 평균 승온 속도를 50℃/s 이상으로 함으로써, 열연판 어닐링을 생략해도 우수한 자기 특성을 갖는 무방향성 전자 강판을 얻는다.

Description

자기 특성이 우수한 무방향성 전자 강판의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING NON-ORIENTED ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET WITH EXCELLENT MAGNETIC PROPERTIES}

본 발명은, 무방향성 전자 강판의 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 자기 특성이 우수한 무방향성 전자 강판의 제조 방법에 관한 것이다.

무방향성 전자 강판은, 회전기 등의 철심 재료로서 널리 사용되고 있는 연자성 재료의 일종이다. 최근, 에너지 절약화의 흐름 중에서, 전기 기기의 효율 향상이나 소형·경량화 등으로의 요구가 높아져, 철심 재료에 대한 자기 특성의 향상이 더욱 더 중요해지고 있다.

무방향성 전자 강판은, 통상, 규소를 함유하는 강 소재(슬래브)를 열간 압연하고, 필요에 따라서 열연판 어닐링하고, 냉간 압연하고, 마무리 어닐링함으로써 제조되고 있다. 우수한 자기 특성을 실현하기 위해서는, 마무리 어닐링 후의 단계에 있어서, 자기 특성에 바람직한 집합 조직을 얻는 것이 필요하지만, 그러기 위해서는 열연판 어닐링이 필수라고 생각되고 있다.

그러나, 열연판 어닐링의 공정을 추가하는 것은, 제조 일수가 길어질 뿐만 아니라, 제조 비용의 상승을 초래한다는 문제가 있다. 특히, 최근에는, 전자 강판에 대한 수요의 증가에 수반하여, 생산성의 향상이나 제조 비용의 저감이 중요시되기 시작하고 있어, 열연판 어닐링을 생략하는 기술의 개발이 왕성하게 행해지고 있다.

열연판 어닐링을 생략하는 기술로서, 예를 들면, 특허문헌 1에는, S량을 0.0015mass％ 이하로 저감하여 결정립 성장성을 향상시키고, Sb 및 Sn을 첨가하여 표층의 질화를 억제하고, 추가로, 열연시에 고온 권취함으로써, 자속 밀도에 영향을 주는 열연판의 결정 입경을 조대화하여 자기 특성의 향상을 도모하는 기술이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 2에는, 합금 성분 원소를 제어하여, 열간 압연 조건을 최적화하고, 강의 상(相) 변태를 이용하여 열연 조직을 제어함으로써, 열연판 어닐링을 행하지 않아도 철손을 낮게 하고, 자속 밀도를 향상시킨 무방향성 전자 강판의 제조 방법에 관한 기술이 개시되어 있다.

일본공개특허공보 2000-273549호 일본공표특허공보 2008-524449호

그러나, 특허문헌 1에 개시된 기술은, S량을 극미량까지 저감하는 것이 필요하게 되기 때문에, 제조 비용(탈황 비용)이 상승한다. 또한, 특허문헌 2의 기술에서는, 강 성분이나 열간 압연 조건에 제약이 많아, 실제로 제조하는 것은 어렵다는 문제가 있다.

본 발명은, 종래 기술이 갖고 있는 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 열연판 어닐링을 생략해도, 우수한 자기 특성을 갖는 무방향성 전자 강판의 염가의 제조 방법을 제안하는 것에 있다.

발명자들은, 상기 과제의 해결을 위해, 강 소재 중에 불가피적으로 포함되는 불순물이 자기 특성에 미치는 영향에 착안하여 예의 검토를 거듭했다. 그 결과, 불가피적 불순물 중에서도 특히 Ga를 극미량까지 저감함으로써, 혹은 추가로, Al을 극미량까지 저감함으로써, 열연판 어닐링을 생략한 경우에서도, 자속 밀도나 철손을 대폭으로 향상할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 개발하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은, C: 0.01mass％ 이하, Si: 6mass％ 이하, Mn: 0.05∼3mass％, P: 0.2mass％ 이하, Al: 2mass％ 이하, N: 0.005mass％ 이하, S: 0.01mass％ 이하, Ga: 0.0005mass％ 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 슬래브를 열간 압연하고, 열연판 어닐링을 실시하는 일 없이, 혹은, 열연판 어닐링 또는 자기 어닐링(self-annealing)을 실시한 후, 산세하고, 1회 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2회 이상의 냉간 압연하고, 마무리 어닐링하고, 절연 피막을 형성하는 일련의 공정으로 이루어지는 무방향성 전자 강판의 제조 방법에 있어서, 상기 마무리 어닐링의 가열 과정에 있어서의 500∼800℃ 사이의 평균 승온 속도를 50℃/s 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판의 제조 방법이다.

본 발명의 무방향성 전자 강판의 제조 방법은, 상기 슬래브의 성분 조성에 있어서의 Al의 함유량이 0.005mass％ 이하인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 무방향성 전자 강판의 제조 방법에 이용하는 상기 슬래브는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Sn: 0.01∼0.2mass％ 및 Sb: 0.01∼0.2mass％로부터 선택되는 1종 또는 2종을 함유하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 무방향성 전자 강판의 제조 방법에 이용하는 상기 슬래브는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Ca: 0.0005∼0.03mass％, REM: 0.0005∼0.03mass％ 및 Mg: 0.0005∼0.03mass％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 무방향성 전자 강판은, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Ni: 0.01∼2.0mass％, Co: 0.01∼2.0mass％, Cu: 0.03∼5.0mass％ 및 Cr: 0.05∼5.0mass％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 열연판 어닐링을 생략해도 자기 특성이 우수한 무방향성 전자 강판을 제조할 수 있기 때문에, 자기 특성이 우수한 무방향성 전자 강판을 염가 그리고 짧은 납기로 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은 Ga 함유량이 자속 밀도 B₅₀에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 2는 Al 함유량이 자속 밀도 B₅₀에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 3은 마무리 어닐링에 있어서의 평균 승온 속도가 자속 밀도 B₅₀에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

우선, 본 발명을 개발하는 계기가 된 실험에 대해서 설명한다.

<실험 1>

발명자들은, 열연판 어닐링을 생략해도 자기 특성이 우수한 무방향성 전자 강판을 개발하기 위해, 불가피적 불순물인 Ga의 함유량이 자속 밀도에 미치는 영향을 조사했다.

C: 0.0025mass％, Si: 3.0mass％, Mn: 0.25mass％, P: 0.01mass％, N: 0.002mass％, S: 0.002mass％를 함유하고, Al을 0.2mass％ 및 0.002mass％의 2수준으로 함유하는 성분계를 베이스로 하여, 이것에 Ga를 tr.∼0.002mass％의 범위에서 여러 가지로 변화시켜 첨가한 강을 실험실적으로 용해하고, 주조하여 강괴로 하고, 열간 압연하여 판두께 3.0㎜의 열연판으로 한 후, 권취 온도가 750℃에 상당하는 열처리를 실시했다. 이어서, 상기 열연판을 열연판 어닐링을 실시하는 일 없이 산세하고, 냉간 압연하여 판두께 0.50㎜의 냉연판으로 한 후, 20vol％H₂-80vol％N₂ 분위기하에서 1000℃×10sec의 마무리 어닐링을 실시했다. 또한, 마무리 어닐링에 있어서의 500∼800℃ 사이의 평균 승온 속도는 70℃/s로 했다.

상기와 같이 하여 얻은 마무리 어닐링 후의 강판의 자속 밀도 B₅₀을, 25㎝ 엡스타인 장치로 측정하여, 그 결과를 도 1에 나타냈다.

이 결과로부터, Ga의 함유량이 0.0005mass％ 이하에서, 자속 밀도 B₅₀이 급격하게 향상하는 것 및, 상기 Ga 저감에 의한 자속 밀도 향상 효과는, Al의 함유량이 0.2mass％보다도 0.002mass％인 쪽이 큰 것을 알 수 있었다.

<실험 2>

그래서, 발명자들은, 자속 밀도에 미치는 Al 함유량의 영향을 조사하는 실험을 행했다.

C: 0.0025mass％, Si: 3.0mass％, Mn: 0.25mass％, P: 0.01mass％, N: 0.002mass％, S: 0.002mass％를 함유하고, 추가로 Ga를 0.0002mass％까지 저감한 성분계를 베이스로 하여, 이것에 Al을 tr.∼0.01mass％의 범위에서 여러 가지로 변화시켜 첨가한 강을 실험실적으로 용해하고, 상기의 <실험 1>과 동일하게 하여, 마무리 어닐링 후의 강판의 자속 밀도 B₅₀을, 25㎝ 엡스타인 장치로 측정했다.

도 2는, 상기의 측정 결과에 대해서, Al 함유량과 자속 밀도 B₅₀의 관계로서 나타낸 것이다. 이 도면으로부터, Al의 함유량이 0.005mass％ 이하에서, 자속 밀도가 향상하고 있는 것을 알 수 있다.

상기의 실험의 결과로부터, Ga의 함유량을 0.0005mass％ 이하로 저감함으로써, 나아가서는, Al의 함유량을 0.005mass％ 이하로 한 후에, Ga의 함유량을 0.0005mass％ 이하로 저감함으로써, 자속 밀도를 현저하게 향상할 수 있는 것을 알 수 있었다.

Ga나 Al의 함유량의 저감에 의해, 자속 밀도가 크게 향상하는 이유는, 현시점에서는 아직 충분히 밝혀져 있지 않지만, Ga를 저감함으로써, 소재의 재결정 온도가 저하함으로써 열간 압연 중의 재결정 거동이 변화하여, 열연판의 집합 조직이 개선되었기 때문이라고 추정하고 있다. 특히, Al이 0.005mass％ 이하에서 자속 밀도가 크게 향상하는 이유는, Ga, Al을 저감함으로써 입계의 이동도(mobility)가 변화하여, 자기 특성에 유리한 결정 방위의 성장이 촉진되었기 때문이라고 생각하고 있다.

<실험 3>

이어서, 발명자들은, 마무리 어닐링에 있어서의 승온 속도가 자속 밀도에 미치는 영향을 조사하는 실험을 행했다.

C: 0.0025mass％, Si: 3.0mass％, Mn: 0.25mass％, P: 0.01mass％, N: 0.002mass％, S: 0.002mass％, Al: 0.002mass％를 함유하고, 추가로 Ga를 0.0001mass％ 및 0.001mass％의 2수준으로 함유하는 강을 실험실적으로 용해하고, 상기 <실험 1>과 동일하게 하여, 마무리 어닐링 후의 강판의 자속 밀도 B₅₀을 25㎝ 엡스타인 장치로 측정했다. 이때, 마무리 어닐링에 있어서의 500℃에서 800℃까지의 평균 승온 속도를 20∼300℃/s의 범위에서 여러 가지로 변화시켰다.

도 3은, 상기의 측정 결과에 대해서, 마무리 어닐링에 있어서의 평균 승온 속도와 자속 밀도 B₅₀의 관계로서 나타낸 것이다. 이 도면으로부터, Ga를 0.001mass％로 한 강판은, 승온 속도에 의하지 않고 자속 밀도 B₅₀은 거의 일정하지만, Ga를 0.0001mass％로 저감한 강판은, 승온 속도가 50℃/s 이상에서 자속 밀도 B₅₀이 향상하고 있는 것을 알 수 있다. 상기 실험의 결과로부터, Ga의 함유량을 0.0005mass％ 이하, Al의 함유량을 0.005mass％ 이하로 한 후에, 마무리 어닐링에 있어서의 평균 승온 속도를 50℃/s 이상으로 함으로써, 자속 밀도를 더욱 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있었다. Ga를 저감하고, 또한, 승온 속도를 높임으로써 자속 밀도가 크게 향상하는 이유는, 현시점에서는 아직 충분히 밝혀져 있지 않지만, 급속 가열에 의해 촉진되는 {110}립, {100}립의 재결정이, Ga의 저감에 의해 더욱 촉진되어, 자화 용이축의 방위립이 증가했기 때문이라고 생각된다.

본 발명은, 상기의 신규의 인식에 기초하여 개발한 것이다.

다음으로, 본 발명의 무방향성 전자 강판의 제조에 이용하는 슬래브가 가져야 하는 성분 조성에 대해서 설명한다.

C: 0.01mass％ 이하

C는, 제품판에 있어서의 자기 시효(magnetic aging)를 일으키기 위해 0.01mass％ 이하로 제한한다. 바람직하게는 0.005mass％ 이하, 보다 바람직하게는 0.003mass％ 이하이다.

Si: 6mass％ 이하

Si는, 강의 고유 저항을 높이고, 철손 저감에 유효한 원소이기 때문에, 1mass％ 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, 6mass％를 초과하여 첨가하면, 현저하게 취화하여 냉간 압연하는 것이 곤란해지기 때문에, 상한은 6mass％로 한다. 바람직하게는 1∼4mass％, 보다 바람직하게는 1.5∼3mass％의 범위이다.

Mn: 0.05∼3mass％

Mn은, 열간 압연시의 적열 취성을 방지하는 데에 유효한 원소이기 때문에, 0.05mass％ 이상 함유시킬 필요가 있다. 그러나, 3mass％를 초과하면 냉간 압연성이 저하하거나, 자속 밀도의 저하를 초래하거나 하기 때문에, 상한은 3mass％로 한다. 바람직하게는 0.05∼1.5mass％, 보다 바람직하게는 0.2∼1.3mass％의 범위이다.

P: 0.2mass％ 이하

P는, 고용 강화능이 우수하기 때문에, 경도 조정하여, 펀칭 가공성의 개선에 유효한 원소이기 때문에 첨가할 수 있다. 그러나, 0.2mass％를 초과하면, 취화가 현저해지기 때문에, 상한은 0.2mass％로 한다. 바람직하게는 0.15mass％ 이하, 보다 바람직하게는 0.1mass％ 이하이다.

S: 0.01mass％ 이하

S는, MnS 등의 황화물을 생성하여, 철손을 증가시키는 유해 원소이기 때문에 상한을 0.01mass％로 제한한다. 바람직하게는 0.005mass％ 이하, 보다 바람직하게는 0.003mass％ 이하이다.

Al: 2mass％ 이하

Al은, 강의 비(比)저항을 높여 와전류 손(損)을 저하하는 데에 유효한 원소이기 때문에 첨가할 수 있다. 그러나, 2.0mass％를 초과하면, 냉간 압연성이 저하하기 때문에, 상한은 2.0mass％로 한다.

단, Ga 저감에 의한 자기 특성의 향상 효과를 보다 향수하기 위해서는, 0.005mass％ 이하로 저감하는 것이 유효하고, 보다 바람직하게는 0.001mass％ 이하이다.

N: 0.005mass％ 이하

N은, 질화물을 생성하여, 철손을 증가시키는 유해 원소이기 때문에, 상한을 0.005mass％로 한다. 바람직하게는 0.003mass％ 이하이다.

Ga: 0.0005mass％ 이하

Ga는, 미량으로도 열연판 집합 조직에 큰 악영향을 미치는, 본 발명에 있어서 가장 중요한 원소이다. 상기 악영향을 억제하기 위해서는, 0.0005mass％ 이하로 하는 것이 필요하다. 바람직하게는 0.0003mass％ 이하, 보다 바람직하게는 0.0001mass％ 이하이다.

본 발명의 무방향성 전자 강판의 제조에 이용하는 슬래브는, 자기 특성의 개선을 목적으로 하여, 상기 성분에 더하여 추가로, Sn 및 Sb 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종을, Sb: 0.01∼0.2mass％, Sn: 0.01∼0.2mass％의 범위에서 함유할 수 있다.

Sb 및 Sn은, 모두 제품판의 집합 조직을 개선하기 때문에, 자속 밀도의 향상에 유효한 원소이다. 상기의 효과는 0.01mass％ 이상의 첨가로 얻어진다. 그러나, 0.2mass％를 초과하면, 상기 효과가 포화한다. 따라서, 상기 원소를 첨가하는 경우는, 각각 0.01∼0.2mass％의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 Sb: 0.02∼0.15mass％, Sn: 0.02∼0.15mass％의 범위이다.

본 발명의 무방향성 전자 강판의 제조에 이용하는 슬래브는, 상기 성분에 더하여 추가로, Ca, REM 및 Mg 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을, Ca: 0.0005∼0.03mass％, REM: 0.0005∼0.03mass％ 및 Mg: 0.0005∼0.03mass％의 범위에서 함유할 수 있다.

Ca, REM 및 Mg는, 모두, S를 고정하여, 황화물의 미세 석출을 억제하기 때문에, 철손 저감에 유효한 원소이다. 이 효과를 얻기 위해서는, 각각 0.0005mass％ 이상 첨가할 필요가 있다. 그러나, 0.03mass％ 초과 첨가해도, 상기 효과는 포화한다. 따라서, Ca, REM 및 Mg를 첨가하는 경우는, 각각 0.0005∼0.03mass％의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 각각 0.001∼0.01mass％의 범위이다.

또한, 본 발명의 무방향성 전자 강판은, 상기 성분에 더하여 추가로, Ni, Co, Cu 및 Cr 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을, Ni: 0.01∼2.0mass％, Co: 0.01∼2.0mass％, Cu: 0.03∼5.0mass％ 및 Cr: 0.05∼5.0mass％의 범위에서 함유할 수 있다. Ni, Co, Cu 및 Cr은, 모두, 강의 비저항을 증가시키기 때문에, 철손 저감에 유효한 원소이다. 이 효과를 얻기 위해서는, Ni, Co는, 각각 0.01mass％ 이상, Cu는 0.03mass％ 이상, Cr은 0.05mass％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나, Ni, Co는, 2.0mass％를 초과하여, 또한, Cu, Cr은, 5.0mass％를 초과하여 첨가하면, 합금 비용이 상승한다. 따라서, Ni, Co를 첨가하는 경우는 각각 0.01∼2.0mass％, Cu를 첨가하는 경우는 0.03∼5.0mass％, Cr을 첨가하는 경우는 0.05∼5.0mass％의 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, Ni: 0.03∼1.5mass％, Co: 0.03∼1.5mass％, Cu: 0.05∼3.0mass％ 및 Cr: 0.1∼3.0mass％의 범위이다.

본 발명의 무방향성 전자 강판의 제조에 이용하는 슬래브는, 상기 성분 이외의 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물이다. 단, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내이면, 다른 성분의 함유를 제한하는 것이 아니다.

다음으로, 본 발명의 무방향성 전자 강판의 제조 방법에 대해서 서술한다.

본 발명의 무방향성 전자 강판은, 그 제조에 이용하는 강 소재로서, Ga 및 Al의 함유량이 상기한 범위 내인 것을 이용하는 한, 공지의 무방향성 전자 강판의 제조 방법을 이용하여 제조할 수 있고, 예를 들면, 전로나 전기로 등에서 강을 용제하고, 추가로 진공탈가스 설비 등으로 2차 정련하는 정련 프로세스로 상기한 성분 조성으로 조정한 강을, 조괴-분괴 압연법 혹은 연속 주조법으로 강 소재(슬래브)로 한 후, 열간 압연하고, 산세하고, 냉간 압연하고, 마무리 어닐링하여, 절연 피막을 도포·소부(baking)하는 방법으로 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 무방향성 전자 강판의 제조 방법은, 열간 압연 후의 열연판 어닐링을 생략해도 우수한 자기 특성을 얻을 수 있지만, 열연판 어닐링을 실시해도 좋고, 그 경우의 균열 온도는 900∼1200℃의 범위로 하는 것이 바람직하다. 균열 온도가 900℃ 미만에서는, 열연판 어닐링의 효과가 충분히 얻어지지 않기 때문에, 자기 특성을 더욱 향상하는 효과가 얻어지지 않는다. 한편, 1200℃를 초과하면, 열연판의 입경이 지나치게 조대화하여, 냉간 압연시에 깨짐이나 파단을 일으킬 우려가 있는 것 외에, 비용적으로도 불리해지기 때문이다.

한편, 열연판 어닐링을 생략하는 경우에는, 열간 압연 후의 코일 권취 온도를 높여, 자기 어닐링시켜도 좋다. 이 경우의 코일 권취 온도는, 냉간 압연 전의 강판, 즉, 열연판을 충분히 재결정시키는 관점에서, 650℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 670℃ 이상이다.

또한, 열연판으로부터 제품 판두께(최종 판두께)의 냉연판으로 하는 냉간 압연은, 1회 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2회 이상으로 할 수 있지만, 특히, 최종 판두께로 하는 최종 냉간 압연을, 판 온도가 200℃ 정도인 온도에서 행하는 온간 압연으로 하는 것은, 자속 밀도를 향상하는 효과가 크기 때문에, 설비상이나 생산 제약상, 비용적으로 문제가 없으면, 채용하는 것이 바람직하다.

최종 판두께로 한 냉연판에 실시하는 마무리 어닐링은, 900∼1150℃의 온도에서 5∼60초간 균열하는 연속 어닐링으로 하는 것이 바람직하다. 균열 온도가 900℃ 미만에서는, 재결정이 충분히 진행되지 않아 양호한 자기 특성이 얻어지지 않는다. 한편, 1150℃를 초과하면, 결정립이 조대화하고, 특히 고주파수역에서의 철손이 증가하기 때문이다. 보다 바람직한 균열 온도는 950∼1100℃의 범위이다.

여기에서, 본 발명에 있어서 중요한 것은, 상기 마무리 어닐링에 있어서는, 가열 과정의 500℃ 내지 800℃의 사이의 평균 승온 속도를 50℃/s 이상으로 하는 급속 가열을 행하는 것이 필요하다. 급속 가열에 의해 촉진되는 {110}립, {100}립의 재결정이, Ga의 저감에 의해 더욱 촉진되어, 자화 용이축의 방위립이 증가한다는 효과가 얻어지기 때문이다. 바람직하게는 100℃/s 이상, 보다 바람직하게는 150℃/s 이상이다.

또한, 급속 가열하는 방법에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, 직접 통전 가열법 혹은 유도 가열법 등을 이용할 수 있다.

상기 마무리 어닐링 후의 강판은, 그 후, 층간 저항을 높여 철손을 저감하기 위하여, 강판 표면에 절연 피막을 형성하는 것이 바람직하다. 특히, 양호한 펀칭성을 확보하고 싶은 경우에는, 수지를 함유하는 반유기의 절연 피막을 적용하는 것이 바람직하다.

절연 피막을 형성한 무방향성 전자 강판은, 유저에 있어서, 추가로 변형 제거 어닐링을 실시하고 나서 사용해도 좋고, 변형 제거 어닐링을 실시하지 않고 그대로 사용해도 좋다. 또한, 유저에 있어서 펀칭 가공을 실시한 후에, 변형 제거 어닐링을 실시해도 좋다. 또한, 상기 변형 제거 어닐링은, 750℃×2hr 정도의 조건에서 행하는 것이 일반적이다.

실시예 1

전로-진공탈가스 처리의 정련 프로세스로, 표 1에 나타낸 성분 조성을 갖는 No.1∼22의 강을 용제하여, 연속 주조법으로 슬래브로 한 후, 당해 슬래브를 1140℃에서 1hr 가열한 후, 열연 마무리 온도를 900℃로 하는 열간 압연에 의해 판두께 3.0㎜의 열연판으로 하고, 750℃의 온도에서 코일로 권취했다. 이어서, 상기 코일을, 열연판 어닐링을 실시하는 일 없이 산세한 후, 1회의 냉간 압연으로 판두께 0.5㎜의 냉연판으로 하고, 균열 조건을 1000℃×10sec로 하는 마무리 어닐링을 실시하여, 무방향성 전자 강판으로 했다. 마무리 어닐링에 있어서의 승온 속도는 70℃/s로 했다.

상기와 같이 하여 얻은 강판으로부터 30㎜×280㎜의 엡스타인 시험편을 채취하고, 25㎝ 엡스타인 장치로 철손 W₁₅ _/50 및 자속 밀도 B₅₀을 측정하여, 그 결과를 표 1 중에 병기했다.

표 1로부터, 강 소재(슬래브)의 성분 조성 및, 마무리 어닐링에 있어서의 승온 속도를 본 발명의 범위 내로 제어함으로써, 열연판 어닐링을 생략해도, 자기 특성이 우수한 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.

실시예 2

전로-진공탈가스 처리의 정련 프로세스로, 표 1에 나타낸 성분 조성을 갖는 No.23∼32의 강을 용제하여, 연속 주조법으로 슬래브로 한 후, 당해 슬래브를 1140℃에서 1hr 가열한 후, 열연 마무리 온도를 900℃로 하는 열간 압연에 의해 판두께 3.0㎜의 열연판으로 하고, 750℃의 온도에서 코일로 권취했다. 이어서, 상기 코일을, 열연판 어닐링을 실시하는 일 없이 산세한 후, 1회의 냉간 압연으로 판두께 0.5㎜의 냉연판으로 하고, 균열 조건을 1000℃×10sec로 하는 마무리 어닐링을 실시하여, 무방향성 전자 강판으로 했다. 마무리 어닐링에 있어서의 500℃에서 800℃까지의 평균 승온 속도는 20∼300℃/s의 범위에서 여러 가지로 변화시켰다.

표 1 및 2로부터, 강 소재(슬래브)의 성분 조성을 본 발명의 범위 내로 제어함으로써, 또는, 강 소재(슬래브)의 성분 조성과 마무리 어닐링에 있어서의 승온 속도를 본 발명의 범위 내로 제어함으로써, 열연판 어닐링을 생략해도, 자기 특성이 우수한 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.

Claims

C: 0.01mass％ 이하, Si: 6mass％ 이하, Mn: 0.05∼3mass％, P: 0.2mass％ 이하, Al: 2mass％ 이하, N: 0.005mass％ 이하, S: 0.01mass％ 이하, Ga: 0.0005mass％ 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 슬래브를 열간 압연하고, 열연판 어닐링을 실시하는 일 없이, 혹은, 열연판 어닐링 또는 자기 어닐링(self-annealing)을 실시한 후, 산세하고, 1회 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2회 이상의 냉간 압연하고, 마무리 어닐링하고, 절연 피막을 형성하는 일련의 공정으로 이루어지는 무방향성 전자 강판의 제조 방법에 있어서,
상기 마무리 어닐링의 가열 과정에 있어서의 500∼800℃ 사이의 평균 승온 속도를 50℃/s 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 슬래브의 성분 조성에 있어서의 Al의 함유량이 0.005mass％ 이하인 것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 슬래브는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Sn: 0.01∼0.2mass％ 및 Sb: 0.01∼0.2mass％로부터 선택되는 1종 또는 2종을 함유하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬래브는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Ca: 0.0005∼0.03mass％, REM: 0.0005∼0.03mass％ 및 Mg: 0.0005∼0.03mass％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬래브는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Ni: 0.01∼2.0mass％, Co: 0.01∼2.0mass％, Cu: 0.03∼5.0mass％ 및 Cr: 0.05∼5.0mass％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판의 제조 방법.