KR20210010526A - 자기 특성이 우수한 방향성 전자기 강판 - Google Patents

Abstract

자속 밀도를 열화시키지 않고, 철손 특성을 현저하게 개선한 방향성 전자기 강판을 제공한다. 질량％로 Si: 2.5 내지 3.5％, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물을 포함하고, 판 두께가 0.18 내지 0.35㎜이며, 최종 어닐링 후의 금속 조직이 Goss 방위 2차 재결정립의 매트릭스립을 포함하고, 해당 매트릭스의 중에 존재하는, 장경이 5㎜ 이하인 Goss 방위 결정립의 상기 금속 조직에서의 존재 빈도가 1.5개/㎠ 이상, 8개/㎠ 이하, 자속 밀도 B8이 1.88T 이상이며, 상기 장경이 5㎜ 이하인 Goss 방위 결정립의 방위에 있어서, 상기 Goss 방위 결정립의 <100> 방위의 압연 방향으로부터의 어긋남 각도가, α 각도 및 β 각도의 단순 평균으로서, 각각 7°이하 및 5°이하인 방향성 전자기 강판. α 각도: 길이 방향(압연 방향)과, Goss 방위립의 [001]축과 그 방위를 시료 압연면 표면에 투영한 것과의 사이의 각도이다. β 각도: Goss 방위립의 [001]축이 압연면과 이루는 각도이다.

Description

자기 특성이 우수한 방향성 전자기 강판

본 발명은 2차 재결정 전후에 인위적으로 자구 세분화를 실시하지 않고, 금속 조직적으로 바람직한, 크기가 한정된 Goss 방위의 결정립을 형성하여 자구 세분화를 행하고, 양호한 철손 특성을 갖는 방향성 전자기 강판에 관한 것이다.

방향성 전자기 강판은, 주로 트랜스의 철심 재료로서 널리 사용되며, 그 특성은 철손과 자속 밀도에 의해 등급이 매겨지며, 철손은 적을수록, 자속 밀도는 높을수록 가치가 크다. 일반적으로 자속 밀도를 향상시키면 2차 재결정 입경이 커지므로, 철손이 열화된다고 하는 트레이드오프의 관계가 존재하며, 종전의 품질 개선 기술의 방향은, 2차 재결정 후에 인위적으로 자구 폭을 좁게 하는 수단을 적용해 철손을 저감시키는 것이다. 예를 들어, 특허문헌 1에서는, 레이저 조사하는 것에 의한 자구 폭 제어의 기술이 개시되어 있다. 그러나, 이 자구 제어는 내열성이 없기 때문에 응력 제거 어닐링을 실시하는 용도에는 적합하지 않고, 특허문헌 2의 열적 안정성이 있는 자구 제어법이 실용화되어 있다. 또한, 특허문헌 3에서는, 2차 재결정 전에 처리를 실시하여 2차 재결정립의 자구를 세분화하는 방법이 개발되고, 그 방법이 실용화되어 있다. 이들은, 자구의 세분화의 효과는 우수하지만 여분의 공정이 필수이며, 비용 상승, 생산량의 제한, 자성의 제조 비율(수율) 저하, 절연 피막의 파괴 및 수복(재코팅)이 필요한 등의 과제가 있다.

또한, 종전의 지견에서는, 방향성 전자기 강판의 입경이 수센티미터 정도의 2차 재결정립 중에 비교적 작은 입자를 혼재하게 하는 것은 가능하지만, 그 경우, 그 작은 입자의 방위는 소위 Goss 방위({110}<001>)로부터 크게 어긋나, 자기 특성이 열화되므로, 실용화에 이르지 않는다.

일본 특허 공개 소 55-018566호 공보 일본 특허 공개 소 61-117218호 공보 일본 특허 공개 소 59-197520호 공보 일본 특허 공고 소 33-004710호 공보 일본 특허 공개 소 59-056522호 공보 일본 특허 공개 평 09-287025호 공보 일본 특허 공개 소 58-023414호 공보 일본 특허 공개 제2000-199015호 공보 일본 특허 공고 평 06-80172호 공보

노자와 다다오: 도호쿠대학 학위논문: 박사 논문 1979년 미국 특허 제1965559호 공보

방향성 전자기 강판은, 자속 밀도를 양호하게 하는 공정 조건(예를 들어 고냉간 압연률)을 채용하면, 1차 재결정 집합 조직에 있어서 Goss 방위립의 Goss 방위는 첨예해지기는 하지만 Goss 방위립의 존재 빈도가 작아져, 결과적으로 2차 재결정 입경이 커져 이상 와전류손이 증대하여 철손은 열화된다. 즉, 자속 밀도는 높아(커)지기는 하지만, 철손은 열화된다. 이것은, 이력손은 개선되기는 하지만, 자구 폭이 넓어지고 이상 와전류손이 커져(증가해), 모든 철손은 열화되기 때문이다. 또한, 종래의 기술에서는 2차 재결정 조직 중에 미세립을 존재하게 하면, 그 미세립의 방위는 Goss 방위로부터 크게 어긋나 있거나 치우쳐 있기 때문에 자기 특성은 개선되지 않았다. 이 때문에, 실제의 공업 생산에서는 고자속 밀도를 확보하므로, 2차 재결정립은 커지지 않을 수 없고, 그리고 인공적인 부가적 자구 제어 방법에 의해 철손을 개선하는 방법을 채용하지 않으면 안된다. 인공적인 부가적 자구 제어 방법의 일례는, 장력 부여 절연 피막의 도포이며, 실제, 많은 전자기 강판이 이 방법으로 생산되고 있다. 그러나, 이와 같은 종래 방법으로는, 공정이 증가하여 비용 상승 혹은 절연 피막의 파괴에 의한 층간 저항의 열화를 일으키고, 또한 철손 향상에 한계가 있어, 그 개선이 요구되고 있었다.

본 발명의 목적은, 자속 밀도를 열화시키지 않고, 2차 재결정 조직 중에 Goss 방위의 미세립이 존재함으로써 철손을 현저하게 개선한 방향성 전자기 강판을 제공하는 것이다. 이하, 2차 재결정 조직 중에 존재하는 이 Goss 방위의 미세립을 "호마립"이라고 칭한다. 본 발명에서는, 호마립은 장경이 5㎜ 이하인 것을 말한다.

(1) 질량％로 Si: 2.5 내지 3.5％, 잔부 Fe 및 불가피적 원소를 포함하고, 판 두께가 0.18 내지 0.35㎜인 방향성 전자기 강판이며,

최종 어닐링 후의 금속 조직이 GOSS 방위 2차 재결정립의 매트릭스립을 포함하고,

해당 매트릭스립 중에 존재하는, 장경이 5㎜ 이하인 Goss 방위 결정립의 상기 금속 조직에서의 존재 빈도가 1.5개/㎠ 이상, 8개/㎠ 이하이고, 자속 밀도 B8이 1.88T 이상인 것, 상기 Goss 방위 결정립의 [001] 방향의 압연 방향으로부터의 어긋남 각도가,

α 각도 및 β 각도의 단순 평균으로서, 각각 7°이하 및 5°이하인 것을 특징으로 하는 방향성 전자기 강판.

여기서, α 각도, β 각도는 하기를 나타낸다.

α 각도: 길이 방향(압연 방향)과, Goss 방위립의 [001] 자구와 그 방위를 압연면 표면에 투영한 것과의 사이를 이루는 각도

β 각도: Goss 방위립의 [001]축이 압연면과 이루는 각도

2차 재결정 조직 중에 Goss 방위의 미세립을 특정한 빈도로 존재시킴으로써, 자속 밀도를 열화시키지 않고, 철손을 개선한 방향성 전자기 강판을 얻을 수 있다.

도 1은 방향성 전자기 강판에 3 방향(압연, 압연면 법선, 강판 폭 방향)과 Goss 방위의 3차원 각도 관계를 3개의 각(α, β, γ각)으로 나타낸 도면이다.
도 2는 장경이 5㎜ 이하인 첨예한 Goss 방위의 미세립(호마립)의 결정 방위의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 첨예한 Goss 방위의 미세립(호마립)의 장축 사이즈 및 호마립의 존재 밀도와 철손(W17/50)과의 관계를 나타낸 도면이다.
도 4는 2차 재결정 매크로 조직을 나타낸 도면이다. 하부 도면이 본 발명 강을 나타내고, 상부 도면이 종래 강을 나타낸다.
도 5는 첨예한 Goss 방위의 미세립(호마립)의 밀도와 철손 및 자속 밀도의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6은 첨예한 Goss 방위의 미세립(호마립)의 방위와 철손의 관계를 나타낸 도면이다.
도 7은 전자기 강판(장력 부여 절연 피막 없음)의 철손 W17/50의 등고선 그래프이다.

본 발명에 따른 방향성 전자기 강판은, 본 발명자들이 상기 과제를 해결하기 위해 거듭한 예의 검토에 기초하는 것으로, 그 금속 조직은, 큰 첨예한 Goss 방위 2차 재결정립(이하 「매트릭스립」이라고 함)으로 구성되며, 그 큰 2차 재결정립(매트릭스립) 중에 장경이 5㎜ 이하인 동일하고 첨예한 Goss 방위의 미세립(이하 「호마립」라고 함)을 존재하게 하여, 큰 2차 재결정립(매트릭스립) 중의 자구 구조를 개선하고, 자속 밀도를 저하시키지 않고 철손을 개선한 방향성 전자기 강판이다. 달리 말하면, 매트릭스립과 호마립은 바다와 섬의 관계에 있다고도 할 수 있다. 즉, 바다인 매트릭스립 내에, 섬인 호마립이 존재하고 있다. 종래 기술(예를 들어, 특허문헌 9)에서, 입경이 큰 입자와 입경이 작은 입자의 혼재되는 조직을 갖는 전자기 강판은 개시되어 있다. 그러나, 그 종래 기술에서는, 큰 입자의 입계에 작은 입자가 존재하고 있고, 큰 입자(매트릭스립) 중에 작은 입자(호마립)가 존재하는 해도의 구조가 아닌 점에 유의하기 바란다. 또한, 본 발명에 의한 전자기 강판은, 큰 입자(매트릭스립) 중에 작은 입자(호마립)가 존재하는 해도의 구조를 갖지만, 작은 입자가 큰 입자의 입계에 존재하는 것을 부정하는 것이 아닌 점도 유의하기 바란다. 또한, 매트릭스립의 장경은 적어도 5㎜를 초과하는 것이며, 이것은, 장경이 5㎜ 이하인 호마립을 포함하기 때문이다. 매트릭스립은, 2차 재결정립이며, 수㎝ 정도의 입경, 예를 들어 약 1㎝ 내지 10㎝의 입경을 가져도 된다.

또한, 본 발명의 방향성 전자기 강판의 표면에는 포르스테라이트를 주로 하는 글라스 피막이 존재해도 된다. 또한 그 위에 장력 피막이 도포되어도 된다.

이하에 상세를 설명한다.

<결정 방위>

먼저, 방향성 전자기 강판의 2차 재결정립의 방위에 대해 설명한다. 방향성 전자기 강판은 2차 재결정 현상을 활용하여 거대한 Goss 방위립을 형성하게 한다. 이 Goss 방위는 {110}<001>되는 지수로 표시된다. 그리고, 방향성 전자기 강판의 Goss 방위 집적도는 결정 격자의 <100> 방위의 압연 방향으로부터의 어긋남에 크게 의존한다. 구체적으로는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 어긋남 각도는 3차원 공간에 있어서의 세 각으로 규정되며, α, β, γ의 각은 하기에서 정의된다(비특허문헌 1).

α: 길이 방향(압연 방향)과, Goss 방위립의 [001]축과 그 방위를 시료 압연면 표면에 투영한 것과의 사이의 각도(혹은, [001] 방향의 압연면법 선축 둘레의 회전 각도)

β: Goss 방위립의 [001]축이 압연면과 이루는 각도.

γ: 시료 표면(압연 방향에 수직인 단면)에서의, Goss 방위립의 [001]축 둘레의 회전 각도

이와 같이 α와 β각은 압연 방향 또는 시료 표면으로부터의, Goss 방위립의 [001]축과의 어긋남 또는 치우침을 포함하기 때문에, 그 어긋남 또는 치우침이 커지면 Goss 방위립의 용이 자화축 [001]이 압연 방향으로부터 크게 어긋나거나 또는 치우치고, 압연 방향의 자기 특성이 떨어진다. 이것에 대응하여, γ각은, Goss 방위립의 [001]축(자화 용이축) 둘레의 각도이므로 자속 밀도에는 악영향을 미치지 않는다. 오히려 γ각은 클수록 자구 세분화 효과가 크다고 하므로 바람직하다.

여기서, 방향성 전자기 강판의 결정 격자는 체심 입방정이다. [], ()는 유니크한 방향과 면 법선 방향을, <>, {}는 입방정의 등가인 방위와 면 법선 방위를 나타낸다. 또한, 도 1에서, Goss 방위에 관한 오른손계 좌표계로 유니크한 [100], [010], [001] 방향을 정의하고 있다. 또한 "향하는 쪽"에 대해, 유니크한 경우를, "방향 ", 등가인 경우를 "방위"라 하고 있다.

도 2에 호마립의 {200} 극점도의 예를 나타낸다. (2A)는 후술하는 압연 형상비가 7 미만인 종래의 방법으로 제조한 경우이며, (2B)는 본 발명에 관한 전자기 강판의 예이다. 모두 장경이 5㎜ 이하인 결정립의 방위 측정값이며, (2B)의 쪽이 철손은 매우 양호하다.

<성분 조성>

이하, 성분 조성에 대해 설명한다. 이하, ％는 질량％를 의미한다.

Si: 2.5 내지 3.5％

Si는, 고유 저항을 크게 하여, 철손 특성의 향상에 기여하는 원소이며, 2.5％ 미만이면 고유 저항이 작아져 철손이 열화된다. 3.5％보다 많으면, 제조 공정에서 특히 압연에서 파단이 다발하여 실제상 상업 생산할 수 없다.

방향성 전자기 강판에 필요한 성분은 Fe와 Si이지만, 이하에 불가피적으로 존재하는 잔부의 원소에 대해 설명한다.

최종적으로 표면을 제외한 강판 본체에 불가피적으로 함유되는 원소로서는, Al, C, P, Mn, S, Sn, Sb, N, B, Se, Ti, Nb, Cu 등이 있지만, 이들은, 공업 생산에서 불가피적으로 혼입되는 원소와, 방향성 전자기 강판의 2차 재결정을 일으키게 하기 위해 인위적으로 첨가되는 것으로 분별된다. 그리고, 이들 불가피적 원소는 최종 제품에는 불필요하거나, 혹은 적을 것이 요망된다.

C는, 집합 조직 개질을 위해 제조 공정에서는 필요하다. 그러나, 자기 시효 방지를 위해 최종 제품에서는 적을 것이 요구되고, 그 바람직한 상한은 0.005％ 이하, 보다 바람직하게는 0.003％ 이하이다.

자기 시효는 생기지 않으나 인위적으로 첨가되며, 최종 제품에서는 불필요한 원소로서는, P, N, S, Ti, B, Nb, Se 등이 있다. 이들 상한도 바람직하게는 0.005％ 이하, 보다 바람직하게는 0.0020％ 이하이다. Al은, 멀라이트로서 글라스 피막에 존재하므로 반드시 불필요한 것은 아니다.

Al, Mn, Sn, Sb, Cu는 금속 원소이며, 불가피적으로 존재하는 것과 의도적으로 첨가하는 것이 있고, 최종 제품에도 잔존한다. 이들도 포화 자속 밀도를 저감하기 위해 적은 편이 좋지만, 실제 기기에서의 제조상, 필연적으로 최대 0.01％ 정도 잔존하는 것은 허용할 수 있다. 실제의 함유량은 그 제조 공정에 따라서, 조정해도 된다.

본 발명에 관한 방향성 전자기 강판, 및 그것을 제조하기 위한 슬래브 등에 있어서의 각 원소의 함유량은, 원소의 종류에 따라, 일반적인 방법을 사용하여, 일반적인 측정 조건에 의해 측정할 수 있다.

<성품 두께>

제품 두께는, 실제의 생산에서는 0.18㎜까지이다. 0.18㎜보다 얇은 강판의 생산은 가능하지만, 압연기의 롤 직경이 큰 경우는, 두께 정밀도(판 두께 변동 5％ 이하)를 충분히 만족시키면서 압연할 수는 없다. 두께의 상한은, 방향성 전자기 강판의 절댓값 철손이 커지므로, 일본 공업 규격의 상한 0.35㎜ 이하로 한다. 또한, 본 발명의 기술에서는, 미세 2차 재결정립을 존재하게 하여 자속 밀도 B8이 1.88T 이상인 것이 근간이다.

<결정립>

잘 알려져 있는 바와 같이 방향성 전자기 강판의 철손은, 이력손, 고전적 와류손, 이상 와전류손을 포함한다.

고전적 와전류손은, 고유 저항, 판 두께에 크게 의존하기 때문에, 가령 2차 재결정 입경이 달라도 Si 함유량, 판 두께가 동일한 경우에는 동일하다고 생각된다.

이력손과 이상 와전류손은, 2차 재결정 입경(정확하게는 입계 면적)에 크게 의존한다. 이력손은 입계 면적이 크면 커지고, 호마립(입계 면적이 작다)에 의해 이력손은 증대하지 않는다. 한편, 방향성 전자기 강판의 철손은, 입경뿐만 아니라, 입자 내의 자구 구조에도 의존하며, 더 구체적으로는, 첨예한 Goss 방위의 호마립의 존재에 의해, 큰 결정립(매트릭스립 또는 비호마립)의 자구 폭을 좁게 하는 효과가 얻어지는 것을, 본 발명자가 알아내었다. 다른 표현으로 하면, 큰 2차 재결정 Goss립만으로는, 그 입자 내의 자구 폭이 필연적으로 넓어져, 이상 와전류손이 증가하지만, 방위가 양호한(첨예한 Goss 방위의) 호마립의 존재에 의해, 큰 입자 내의 자구 폭이 협화(자구 세분화)되어, 이상 와전류손이 개선된다고 생각된다. 이와 같이 호마립에 의해 자구 세분화 효과가 얻어지는 한편, 호마립에 의해 이력손의 증가하는 효과가 우려되지만, 현재, 양자에 대한 정량적인 비교ㆍ설명은 곤란하다. 그러나, 본 발명에서는 호마립은 방위가 양호하기 때문에, 이 열화는 적다고 추정된다. 또한, 호마립의 자구 세분화 효과에 의해 개선되는 이상 와전류손은, 자벽 이동 속도의 2승에 비례하고, 근사적으로는 이동 속도는 이동 거리에 비례한다고 생각되기 때문에, 결정 방위가 동일한 경우는 결정 입경이 작을(이동 거리가 짧을)수록 작아지는, 즉 이상 와전류손의 저감 효과는 크다고 생각된다.

본 발명과 같이 호마립의 방위가 조대 입자(매트릭스립)와 동등한 경우는, 호마립의 존재 밀도가 상당히 커도 자구 세분화 효과에서 모든 철손은 양호해진다. 그 존재 밀도와 크기의 한정 이유를 나타내는 것이 도 3이다. 호마립의 장경을 5㎜ 이하로 한정한 것은, 장경이 5㎜보다 커지면 β각이 커지기 때문이다. 그 결과, 도 3에 도시되는 바와 같이, 철손이 열화되기 때문이다. 현재, β각이 커지는 이유는 명확하지 않다.

또한, 금속 조직에서의 호마립의 개수 밀도를 1.5개/㎠ 이상으로 한 것도, 도 3에 도시되는 바와 같이, 철손이 양호하기 때문이다. 대체로, 개수 밀도가 높을수록 철손은 양호하고, 더 바람직한 개수 밀도는 2.0개/㎠ 이상으로 해도 된다. 호마립의 상한을 8개/㎠로 한 것은, 8개/㎠ 초과로 양호한 Goss 방위를 갖는 2차 재결정 조직을 갖는 전자기 강판의 상업적 생산이 현재할 수 없기 때문이다.

도 3은, Si 함유량이 3.25 내지 3.40％, 판 두께 0.27㎜의 방향성 전자기 강판이 1.91 내지 1.94T인 자속 밀도 B8인 경우의 데이터(호마립의 밀도, 호마립의 장경, 철손(W17/50)을 통합한 것이다. 또한, 철손(W17/50)이란, 최대 자속 밀도가1.7T, 주파수 50Hz일 때 발생되는 철손을 의미한다.

<호마립의 밀도>

호마립의 밀도는, 도 3 및 도 5에서, 하한은 1.5개/㎠이며, 상한은 금속 조직 전체의 절반을 호마립이 차지하여 2차 재결정 불량이 되는 8개/㎠이다.

호마립이 직사각형이며, 그 한 변당 평균 길이를 2.5㎜라 하면, 호마립의 평균 면적은, 2.5×2.5=6.25㎟/개가 된다. 또한, 금속 조직 100㎟(1㎠)의 절반이 호마립이 차지하는 면적이라 하면 50㎟가 된다. 따라서, 금속 조직 전체의 절반을 호마립이 차지하는 경우의 호마립의 밀도는, 50㎟/6.25㎟/개=8개가 된다. 호마립의 밀도가 8개/㎠ 이상이 되면 2차 재결정 불량으로 상업적 제품은 되지 않는다. 호마립의 밀도는, 판 두께 전체 두께를 포함하는 압연 방향으로 평행인 강판 단면을 눈으로 보거나 또는 확대경 관찰함으로써, 측정한다.

<α 각도, β 각도>

α 각도, β 각도는, 도 6에서, 각각 7°이하, 5°이하인 경우에 철손이 양호한(바람직하게는 철손이 0.93 이하인) 것이 확인된다. 이 차이는 다음과 같이 생각한다. α와 β에서는 Goss 방위로부터 자화 곤란 축으로의 회전 각도(거리)는 α쪽이 크므로 비미세립(매트릭스립) 내에서의 자구 세분화 효과가 크고, 넓은 회전각 범위에서 그 효과가 유효하다고 추정된다. 이들 상한을 초과하면 Goss 방위로부터의 어긋남 또는 치우침이 커져 자속 밀도가 1.88T 미만이 되는 것이 빈번하게 생기기 때문이다.

또한, 결정 방위는, 단결정 방위 측정 Laue법에 의해 측정한다. Laue법에서는 각 입자의 중심 영역에 X선을 조사하여 각 입자별로 측정한다.

<제조 방법>

본 특성을 갖는 방향성 전자기 강판을 얻기 위한 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 대상으로 하는 전자기 강판은, 일본 공업 규격 JIS C 2553(방향성 전자 강대)에 규정된 것에 관한 것으로, 주로 변압기용 철심으로서 사용된다. 당해 규격에서는, 그의 제조 방법으로서, 복수의 방법이 개시, 실현되어 있다. 그 기원은, N. P. Goss의 비특허문헌 2로 거슬러 올라가, 그 후의 특허문헌 4, 특허문헌 5 등 많은 발명의 명세서에 기재되어 있다. 본 발명의 전자기 강판은, 그 중 AlN을 주된 억제제로 하는 방향성 전자기 강판에 관한 것으로서, 최종 냉간 압연률이 80％를 초과하는 것이며, 관계되는 기술예로서 특허문헌 6, 특허문헌 7, 특허문헌 8을 들 수 있다.

구체적으로는, 예를 들어 슬래브 성분으로서, 중량비(질량％)로, C: 0.035 내지 0.075％, Si: 2.5 내지 3.50％, 산가용성 A1: 0.020 내지 0.035％, N: 0.005 내지 0.010％, S, Se 중 적어도 1종을 0.005 내지 0.015％, Mn: 0.05 내지 0.8％, 필요에 따라 Sn, Sb, Cr, P, Cu, Ni 중 적어도 1종을 0.02 내지 0.30％ 함유하고, 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 슬래브를 준비한다. 이 슬래브를 1280℃ 미만의 온도에서 가열하고, 열연을 행하고, 열연판 어닐링을 행하고, 중간 어닐링을 사이에 두는 1회 이상의 냉연을 행하고, 탈탄 어닐링 후 스트립을 주행하게 하는 상태 하에서 수소, 질소, 암모니아의 혼합 가스 중에서 질화 처리를 행한다. 또한, 슬래브 가열 온도를 1280℃ 이상으로 하는 경우에는, 질화 처리를 행하지 않아도 된다. 이어서 MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하여 최종 마무리 어닐링을 실시한다. 그 후의 최종 냉연은, 리버스 압연으로 행해진다. 이 냉간 압연기의 워크롤 반경 R(㎜)은 130㎜ 이상, 복수회의 패스 내의 적어도 3회의 패스에 있어서 1분 이상 강판을 150℃ 내지 300℃에서 유지하고, 또한, 상기 복수회의 패스 내의 2 패스 이상의 압연 형상비가 7 이상으로 하는 것을 베이스로 하여 제조된다. 도 7은, 제품 두께가 0.27㎜인 전자기 강판(장력 부여 절연 피막 없음)의 철손 W17/50의 등고선 그래프이며, 횡축이 냉간 압연간의 강판 유지 온도이며, 종축은 냉간 압연의 패스 횟수이다. 도 7에서, 유지 온도가 150℃ 이상, 패스 횟수가 2 내지 3 이상이고, 철손이 양호한 영역이 관찰되고, 이것에 기초하여 상기 본 발명의 전자기 강판을 얻기 위한 최종 냉연의 프로세스 조건이 결정되었다. 또한, 도 7에서는, 장력 부여 절연 피막을 도포하지 않은 강판을 사용하고 있고, 후술하는 실시예에 관한 표 1, 표 2의 같은 두께의 강판보다도 철손이 떨어진다.

현실적인 프로세스라고 하는 관점에서는, 리버스 압연이 아니면, 강판을 150 내지 300℃에서 1분 이상 3 패스 이상 확보하는 것은 곤란하고, 실질적으로 본 발명의 강판 최종 냉연 공정에서는 리버스 압연이 채용된다.

또한, 여기서 압연 형상비 m은 하기 식으로 정의된다.

R: 롤 반경(㎜), H1: 입측 판 두께(㎜), H2: 출측판 두께(㎜)

특정 이론에 구속되는 것을 요망하는 것이 아니지만, 상기 제조 조건, 특히 최종 냉연에서의 온도, 패스 횟수 및 압연 형상비로 제조함으로써, 큰 첨예한 Goss 방위 2차 재결정립(매트릭스립) 중에 장경이 5㎜ 이하의 동일하고 첨예한 Goss 방위의 미세립(호마립)을 특정한 빈도로 존재시킬 수 있다. 이들 금속 조직이, 큰 2차 재결정립 중 자구 구조를 개선하므로, 자속 밀도를 열화시키지 않고, 철손을 개선한 방향성 전자기 강판을 얻을 수 있다고, 생각된다.

실시예

<실시예 1>

표 1은, 강판에 함유되는 Si를 2.45 내지 3.55％로서, 상기 프로세스 조건에 따라 생산된 방향성 전자기 강판의 결과를 나타낸다. 또한, 일부의 비교예에서는, Si 함유율이 본 발명의 범위 밖이거나, 상기 프로세스 조건(특히 압연 형상비 7 이상의 패스 횟수)을 만족시키지 않는 조건에서, 방향성 전자기 강판을 제조하였다. 호마립의 존재 빈도가 본 발명 범위인 발명예 A1 내지 A7은, 철손이 양호한 것에 비해, 호마립의 존재 빈도가 본 발명 범위 밖인 비교예 a1 내지 a5는, 철손이 저하되어 있거나 또는 제품으로 되지 않았다. 또한, 철손은 판 두께의 증가에 수반하여 열화되는 경향이 있다. 발명예 A4의 철손이 저하되는 것처럼 판단되는 것은, 판 두께가 두껍기 때문이다. 또한, 발명예 A1 내지 A7에서는, 도 4의 관찰 사진이 나타낸 바와 같이, 큰 매트릭스립 중에, 호마립이 존재하는 것이 확인되었다.

<실시예 2>

표 2는 장경이 5㎜ 이하인 호마립의 존재 빈도, 방위와 자기 특성의 관계를 나타낸 것이며, 일본 특허 공고 소60-48886호 공보에 기초하여, 슬래브 가열 온도를 1350℃로 하고, 질화를 실시하지 않았으며, 최종 냉연은 상기 프로세스 조건으로 제조되는 것의 결과이다. 압연 형상비 7 이상의 패스 횟수는, 비고란에 기재된 바와 같다. 제품 두께는 0.27㎜이다. 이 범위에서는, 호마립의 존재 빈도가 클수록, 혹은 어긋남 각도 α, β의 합계가 작을수록, 자속 밀도가 열화되지 않고 철손이 양호하다. 또한, 발명예 B1 내지 B4에도, 도 4의 관찰 사진이 나타낸 바와 같이, 큰 매트릭스립 중에 호마립이 존재하는 것이 확인되었다.

Claims (1)

1. 질량％로 Si: 2.5 내지 3.5％, 잔부 Fe 및 불가피적 원소를 포함하고, 판 두께가 0.18 내지 0.35㎜인 방향성 전자기 강판이며,
   최종 어닐링 후의 금속 조직이 GOSS 방위 2차 재결정립의 매트릭스립을 포함하고,
   해당 매트릭스립 중에 존재하는, 장경이 5㎜ 이하인 Goss 방위 결정립의 상기 금속 조직에서의 존재 빈도가 1.5개/㎠ 이상, 8개/㎠ 이하, 자속 밀도 B8이 1.88T 이상인 것,
   상기 Goss 방위 결정립의 [001] 방향의 압연 방향으로부터의 어긋남 각도가,
   α 각도 및 β 각도의 단순 평균으로서, 각각 7°이하 및 5°이하인 것을 특징으로 하는 방향성 전자기 강판.
   여기서, α 각도, β 각도는 하기를 나타낸다.
   α 각도: 길이 방향(압연 방향)과, Goss 방위립의 [001]축과 그 방위를 압연면 표면에 투영한 것과의 사이의 각도
   β 각도: Goss 방위립의 [001]축이 압연면과 이루는 각도이다.

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