KR20210111287A

KR20210111287A - 방향성 전자 강판

Info

Publication number: KR20210111287A
Application number: KR1020217024652A
Authority: KR
Inventors: 신스케 다카타니; 요시히로 아리타; 슌스케 오쿠무라; 스케 오쿠무라; 쇼지 나가노
Original assignee: 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date: 2019-01-16
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2021-09-10
Also published as: CN113286911A; US20220119906A1; KR102582981B1; JP7151791B2; RU2771036C1; JPWO2020149342A1; EP3913099A1; EP3913099A4; WO2020149342A1; BR112021013725A2

Abstract

본 발명의 방향성 전자 강판은, 모재 강판과, 상기 모재 강판 상에 형성된 비정질 산화물 피막과, 상기 비정질 산화물 피막 상에 형성된 장력 절연 피막을 갖고, 상기 모재 강판이 화학 조성으로서, 질량％로, C: 0.085％ 이하, Si: 0.80 내지 7.00％, Mn: 1.50％ 이하, 산 가용성 Al: 0.065％ 이하, S: 0.013％ 이하, Cu: 0 내지 0.80％, N: 0 내지 0.012％, P: 0 내지 0.50％, Ni: 0 내지 1.00％, Sn: 0 내지 0.30％, Sb: 0 내지 0.30％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함하고, 압연 방향에 평행인 방향의 표면 광택도 Gs20(A)가 2.0 내지 70이며, 또한 상기 압연 방향에 수직인 방향의 표면 광택도 Gs20(B)가 2.0 내지 70인 것을 특징으로 한다.

Description

방향성 전자 강판

본 발명은 변압기의 철심 재료로서 사용하는 방향성 전자 강판, 특히 장력 절연 피막의 밀착성이 우수한, 장력 절연 피막 구비 방향성 전자 강판에 관한 것이다.

본원은 2019년 1월 16일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2019-005475호에 기초하여 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.

방향성 전자 강판은 주로 변압기에 사용된다. 변압기는 설치부터 폐기까지의 장기간에 걸쳐 연속적으로 여자되고, 에너지 손실을 계속해서 발생시키므로, 교류로 자화될 때의 에너지 손실, 즉 철손이 변압기의 성능을 결정하는 주요한 지표가 된다.

방향성 전자 강판의 철손을 저감시키기 위해, (a) {110}<001> 방위(고스 방위)에 대한 집적을 높이는 것, (b) Si 등의 고용 원소의 함유량을 많게 하여 강판의 전기 저항을 높이는 것, 또는 (c) 전자 강판의 판 두께를 얇게 한다는 것의 관점에서, 지금까지 많은 기술이 개발되어 왔다.

또한, 강판에 장력을 부여하는 것이 철손의 저감에 유효하고, 강판보다 열팽창 계수가 작은 재질의 피막을 고온에서 강판 표면에 형성하는 것이 철손 저감을 위한 유효한 수단이다. 전자 강판의 마무리 어닐링 공정에서, 강판 표면의 산화물과 어닐링 분리제가 반응하여 생성되는 피막 밀착성이 우수한 포르스테라이트계 피막은 강판에 장력을 부여할 수 있는 피막이다.

그 밖에, 특허문헌 1에 개시된 콜로이드상 실리카와 인산염을 주체로 하는 코팅액을 강판 표면에 베이킹하여 절연 피막을 형성하는 방법은 장력 부여의 효과가 크므로, 철손의 저감에 유효한 방법이다. 그 때문에, 마무리 어닐링 공정에서 생성된 포르스테라이트계 피막을 남기고, 그 위에 인산염을 주체로 하는 절연 코팅을 실시하는 것이 일반적인 방향성 전자 강판의 제조 방법이 되고 있다.

그러나, 포르스테라이트계 피막이 자벽의 이동을 방해하여 철손에 악영향을 미치는 것이 밝혀졌다. 방향성 전자 강판에 있어서, 자구는 교류 자장 하에서 자벽이 이동하여 변화한다. 이 자벽의 이동이 원활하며 신속한 것이 철손의 저감에 효과적이지만, 포르스테라이트계 피막은 강판/피막 계면에 요철 구조를 갖고, 이 요철 구조가 자벽의 이동을 방해하므로 철손에 악영향을 미친다.

그래서, 포르스테라이트계 피막의 형성을 억제하고, 모재 강판 표면을 평활화하는 기술이 개발되었다. 예를 들어, 특허문헌 2 내지 5에는 탈탄 어닐링의 분위기 노점을 제어하고, 어닐링 분리제로서 알루미나를 사용함으로써, 마무리 어닐링에서 포르스테라이트계 피막을 형성하지 않고, 모재 강판 표면을 평활화하는 기술이 개시되어 있다.

이와 같이 강판 표면을 평활화한 경우, 모재 강판에 장력을 부여하기 위해서는 모재 강판 표면에, 충분한 밀착성을 갖는 장력 절연 피막을 형성할 필요가 있다. 특허문헌 6에는, 모재 강판 표면에 비정질 산화물 피막을 형성한 후, 장력 절연 피막을 형성하는 방법이 개시되어 있다. 특허문헌 7 내지 11에는, 또한 밀착성이 높은 장력 절연 피막을 형성하는 것을 목적으로 하여, 비정질 산화물 피막의 구조를 제어하는 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 7에 기재된 방법은 모재 강판 표면을 평활화한 방향성 전자 강판의 표면에 미소 요철을 도입하는 전처리를 실시한 후, 외부 산화형의 산화물을 형성하고, 외부 산화막의 막 두께를 관통한 형태로, 실리카를 주체로 하는 입상 외부 산화물을 갖는 구조를 가져, 장력 절연 피막과 모재 강판의 밀착성을 확보하는 방법이다.

특허문헌 8에 기재된 방법은, 모재 강판 표면을 평활화한 방향성 전자 강판에 외부 산화형 산화막을 형성하는 열처리 공정에 있어서, 200℃ 이상 1150℃ 이하의 승온 영역의 승온 속도를 10℃/초 이상 500℃/초 이하로 제어하고, 외부 산화막에서 차지하는 철, 알루미늄, 티타늄, 망간, 크롬 등의 금속계 산화물의 단면 면적률을 50％ 이하로 함으로써, 장력 절연 피막과 모재 강판의 밀착성을 확보하는 방법이다.

특허문헌 9에 기재된 방법은, 모재 강판 표면을 평활화한 방향성 전자 강판에 외부 산화형 산화막을 형성하고, 계속되는 장력 절연 피막 형성 공정에 있어서, 외부 산화형 산화막 구비 강판과 장력 절연 피막 형성용 도포액의 접촉 시간을 20초 이하로 함으로써, 외부 산화형 산화막 중의 밀도 저하층의 비율을 30％ 이하로 하여, 장력 절연 피막과 모재 강판의 밀착성을 확보하는 방법이다.

특허문헌 10에 기재된 방법은, 모재 강판 표면을 평활화한 방향성 전자 강판에 외부 산화형 산화막을 형성하는 열처리를 1000℃ 이상의 온도에서 행하고, 외부 산화형 산화막의 형성 온도에서부터 200℃까지의 온도 영역의 냉각 속도를 100℃/초 이하로 제어하고, 외부 산화형 산화막 중의 공동을 단면 면적률로 30％ 이하로 함으로써, 장력 절연 피막과 모재 강판의 밀착성을 확보하는 방법이다.

특허문헌 11에 기재된 방법은, 모재 강판 표면을 평활화한 방향성 전자 강판에 외부 산화형 산화막을 형성하는 열처리 공정에 있어서, 열처리 온도를 600℃ 이상 1150℃ 이하, 분위기 노점을 -20℃ 이상 0℃ 이하로 하는 조건이며, 또한 그때의 냉각 분위기의 노점을 5℃ 이상 60℃ 이하로 하는 조건에서 어닐링하고, 외부 산화형 산화막 중에 단면 면적률로 5％ 이상 30％ 이하의 금속 철을 함유시킴으로써, 장력 절연 피막과 모재 강판의 밀착성을 확보하는 방법이다.

일본 특허 공개 소48-039338호 공보 일본 특허 공개 평07-278670호 공보 일본 특허 공개 평11-106827호 공보 일본 특허 공개 평07-118750호 공보 일본 특허 공개 제2003-268450호 공보 일본 특허 공개 평07-278833호 공보 일본 특허 공개 제2002-322566호 공보 일본 특허 공개 제2002-348643호 공보 일본 특허 공개 제2003-293149호 공보 일본 특허 공개 제2002-363763호 공보 일본 특허 공개 제2003-313644호 공보

그러나, 특허문헌 7 내지 11의 어느 방법에 있어서도, 기대되는 철손 저감 효과가 충분히 발현되지 않는 경우가 있다.

본 발명은 종래 기술의 현 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 포르스테라이트계 피막을 제거하거나, 또는 포르스테라이트의 생성을 의도적으로 방지하여 모재 강판 표면에 포르스테라이트계 피막이 없는 방향성 전자 강판의 표면에 장력 절연 피막을 피복할 때, 장력 절연 피막과 모재 강판의 밀착성을 높이고 철손을 대폭 저감시키는 것을 과제로 하여, 해당 과제를 해결할 수 있는 방향성 전자 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하는 방법에 대하여 예의 검토하였다. 그 결과, 포르스테라이트계 피막을 제거하거나, 또는 포르스테라이트의 생성을 의도적으로 방지한, 모재 강판 표면에 포르스테라이트계 피막이 없는 방향성 전자 강판의 표면에 장력 절연 피막을 피복한 장력 절연 피막 구비 방향성 전자 강판에 있어서, JIS Z 8741에 따라 측정되는 입사 각도 20도로 하는 광택도(Gs20)를 압연 평행 방향과 압연 수직 방향의 양방에서 2.0 이상 70.0 이하로 함으로써, 장력 절연 피막의 충분한 밀착성이 얻어지며, 또한 철손이 대폭 저감되는 것을 알아냈다.

본 발명은 상기 지견에 기초하여 이루어진 것이며, 그 요지는 이하와 같다.

(1) 본 발명의 일 양태에 관한 방향성 전자 강판은, 모재 강판과, 상기 모재 강판 상에 형성된 비정질 산화물 피막과, 상기 비정질 산화물 피막 상에 형성된 장력 절연 피막을 갖고, 상기 모재 강판이 화학 조성으로서, 질량％로, C: 0.085％ 이하, Si: 0.80 내지 7.00％, Mn: 1.50％ 이하, 산 가용성 Al: 0.065％ 이하, S: 0.013％ 이하, Cu: 0 내지 0.80％, N: 0 내지 0.012％, P: 0 내지 0.50％, Ni: 0 내지 1.00％, Sn: 0 내지 0.30％, Sb: 0 내지 0.30％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함하고, 압연 방향에 평행인 방향의 표면 광택도 Gs20(A)가 2.0 내지 70.0이며, 또한 상기 압연 방향에 수직인 방향의 표면 광택도 Gs20(B)가 2.0 내지 70.0이다.

(2) 상기 (1)에 기재된 방향성 전자 강판은, 상기 모재 강판이 상기 화학 조성으로서, 질량％로, Cu: 0.01 내지 0.80％를 함유해도 된다.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 방향성 전자 강판은, 상기 모재 강판이 상기 화학 조성으로서, 질량％로, N: 0.001 내지 0.012％, P: 0.010 내지 0.50％, Ni: 0.010 내지 1.00％, Sn: 0.010 내지 0.30％ 및 Sb: 0.010 내지 0.30％의 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다.

본 발명에 따르면, 우수한 철손과 우수한 피막 밀착성을 갖는 장력 절연 피막 구비 방향성 전자 강판을 제공할 수 있다.

도 1은 압연 평행 방향의 광택도(Gs20(A))와 철손의 관계를 나타내는 도면이다.
도 2는 압연 수직 방향의 광택도(Gs20(B))와 철손의 관계를 나타내는 도면이다.
도 3은 비정질 산화물 피막을 형성하는 어닐링 분위기의 산소 분압(P_H2O/P_H2)과 광택도(Gs20)의 관계를 나타내는 도면이다.

본 발명의 장력 절연 피막 구비 방향성 전자 강판(이하 「본 발명 전자 강판」 이라고 하는 경우가 있음)은, 모재 강판과, 모재 강판 상에 형성된 비정질 산화물 피막과, 비정질 산화물 피막 상에 형성된 장력 절연 피막을 갖고, 모재 강판이 화학 조성으로서, 질량％로, C: 0.085％ 이하, Si: 0.80 내지 7.00％, Mn: 1.50％ 이하, 산 가용성 Al: 0.065％ 이하, S: 0.013％ 이하, Cu: 0 내지 0.80％, N: 0 내지 0.012％, P: 0 내지 0.50％, Ni: 0 내지 1.00％, Sn: 0 내지 0.30％, Sb: 0 내지 0.30％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함하고, 압연 방향에 평행인 방향의 표면 광택도 Gs20(A)가 2.0 내지 70.0이며, 또한 상기 압연 방향에 수직인 방향의 표면 광택도 Gs20(B)가 2.0 내지 70.0인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명 전자 강판에 대하여 그의 실시 형태를 설명한다. 또한, 본 명세서 중에 있어서 「내지」를 사용하여 표시되는 수치 범위는, 「내지」의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다. 본 명세서 중에 있어서 「공정」이라는 용어는, 독립된 공정뿐만 아니라, 다른 공정과 명확하게 구별할 수 없는 경우라도 그 공정의 소기의 목적이 달성되면, 본 용어에 포함된다. 또한, 이하의 실시 형태의 각 요소는 각각의 조합이 가능한 것이 자명하다.

본 발명자들은 포르스테라이트계 피막을 제거하거나, 또는 포르스테라이트의 생성을 의도적으로 방지하여 제작한 포르스테라이트계 피막이 없는 강판 표면에 장력 절연 피막을 피복한 방향성 전자 강판에 있어서, 포르스테라이트계 피막이 없는 것에 따른 철손 저감 효과를 충분히 향수하며, 또한 모재 강판과 장력 절연 피막의 밀착성을 적합한 것으로 하기 위해서는, 강판 표면과 장력 절연 피막의 계면에 형성되고, 밀착층으로서 기여하는 비정질 산화물의 모폴로지를 균일하고 평탄하게 하며, 또한 비정질 산화물 피막 상에 균일하고 평탄하게 장력 절연 피막을 형성하는 것이 중요하다고 발상하였다.

그러나, 비정질 산화물 피막과 장력 절연 피막 중 특히 비정질 산화물 피막의 두께는 수nm로 매우 얇아, 모폴로지가 균일하고 평탄한지 여부를 판단하기가 매우 어렵다. 그래서, 본 발명자들은 비정질 산화물 피막 및 장력 절연 피막의 균일성 및 평탄성을 평가하는 방법을 검토하여, 방향성 전자 강판 표면(즉, 장력 절연 피막의 표면)의 광택도를 이용하면, 비정질 산화물 피막 및 장력 절연 피막의 균일성 및 평탄성을 평가할 수 있는 것을 알아냈다.

상기 사고에 기초하여, 본 발명자들은 다음의 실험을 행하여 장력 절연 피막 구비 방향성 전자 강판의 철손과 방향성 전자 강판 표면의 광택도의 관계를 조사하였다.

실험용 소재로서 판 두께 0.23mm의 탈탄 어닐링판에, 알루미나를 주체로 하는 어닐링 분리제를 도포하여 마무리 어닐링을 행하고, 2차 재결정화시켜, 포르스테라이트계 피막이 형성되어 있지 않은 방향성 전자 강판을 준비하였다. 이 강판에 질소 25％, 수소 75％, 노점 -30℃ 내지 5℃의 분위기에 있어서, 균열(均熱) 시간 10초의 열처리를 실시하여, 강판 표면에 실리카를 주체로 하는 비정질 산화물 피막을 형성하였다. 이 강판에 대하여, 인산염, 크롬산, 콜로이달 실리카를 주체로 하는 도포액을 홈 폭 1.27mm, 홈 깊이 0.90mm의 홈 구비 코팅 롤에 의해 도포하고, 질소 및 수소의 혼합 분위기 중에 있어서 산소 분압(P_H2O/P_H2)으로 0.01 내지 0.45의 범위 내에서 온도 850℃, 균열 시간 30초의 조건에서 열처리를 실시하여, 장력 절연 피막을 형성하였다.

이 장력 절연 피막 구비 방향성 전자 강판의 표면 광택도를, JIS Z 8741에 규정된 방법(입사각 20°에서 흑색 유리 표준판(굴절률 1.567)을 측정한 값(Gs20)을 100으로 하여 광택도를 규정하는 방법)으로 압연 평행 방향 및 압연 수직 방향에 대하여 측정하였다.

또한, 압연 방향과 평행인 방향에서 측정한 Gs20을 Gs20(A), 압연 방향과 수직인 방향에서 측정한 Gs20을 Gs20(B)라고 호칭하는 경우가 있다.

다음에 장력 절연 피막 구비 방향성 전자 강판에 있어서의 철손(W17/50)을 조사하였다.

도 1에 압연 평행 방향(압연 방향에 평행인 방향)의 광택도(Gs20(A))와 철손의 관계, 도 2에 압연 수직 방향(압연 방향에 수직인 방향)의 광택도(Gs20(B))와 철손의 관계를 나타낸다. 도 1 및 도 2로부터, 장력 절연 피막 구비 방향성 전자 강판의 양호한 철손을 확보할 수 있는 조건은 다음과 같이 표시된다.

(i) 압연 평행 방향의 광택도(Gs20(A)) 및 압연 수직 방향의 광택도(Gs20(B))가 2 이상일 때, 철손은 1.00W/kg 미만이 되고 철손은 양호하다.

(ii) 압연 평행 방향의 광택도(Gs20(A)) 및 압연 수직 방향의 광택도(Gs20(B))가 15 이상일 때, 철손은 0.90W/kg 미만이 되고 철손은 보다 양호하다.

이상의 결과에 기초하여, 본 방향성 전자 강판에 있어서, 장력 절연 피막의 표면으로부터 측정한 광택도(Gs20(A) 및 Gs20(B))는 2 이상으로 규정된다. 바람직하게는 15 이상이다.

[모재 강판]

본 실시 형태에 관한 방향성 전자 강판은 모재 강판을 구비한다. 우선, 모재 강판의 성분 조성에 대하여 설명한다. 이하, 성분 조성에 관한 ％는 「질량％」이다.

<성분 조성>

C: 0.085％ 이하

C는 1차 재결정 조직의 제어에 유효한 원소이지만, 자기 시효로 철손을 크게 하는 원소이다. 그 때문에, 마무리 어닐링 전에 탈탄 어닐링으로 C 함유량을 0.010％ 미만까지 저감시킬 필요가 있다.

C 함유량이 0.085％를 초과하면, 탈탄 어닐링에 장시간을 요하여 생산성이 저하되므로, C 함유량은 0.085％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.070％ 이하, 보다 바람직하게는 0.050％ 이하이다.

하한은 특별히 한정되지 않지만, 1차 재결정 조직을 안정적으로 제어하는 점에서 0.050％ 이상이 바람직하다.

Si: 0.80 내지 7.00％

Si는 강판의 전기 저항을 높게 하여 철손을 작게 하는 원소이다. Si 함유량이 0.80％ 미만이면, 함유시키는 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 또한, 2차 재결정 어닐링 시에 상변태가 생겨 2차 재결정을 정확하게 제어할 수 없고, 결정 방위가 손상되어 자기 특성이 저하된다. 그 때문에, Si 함유량은 0.80％ 이상으로 한다. 바람직하게는 2.50％ 이상, 보다 바람직하게는 3.00％ 이상이다.

한편, Si 함유량이 7.00％를 초과하면, 강판이 취화되고 냉간 압연이 곤란하게 되고, 압연 시에 갈라짐이 발생한다. 그 때문에, Si 함유량은 7.00％ 이하로 한다. 바람직하게는 4.00％ 이하, 보다 바람직하게는 3.75％ 이하이다.

Mn: 1.50％ 이하

Mn 함유량이 1.50％를 초과하면, 2차 재결정 어닐링 시에 상변태되어 양호한 자속 밀도가 얻어지지 않는다. 그 때문에, Mn 함유량은 1.50％ 이하로 한다. 바람직하게는 1.20％ 이하, 보다 바람직하게는 0.90％ 이하이다.

한편, Mn은 오스테나이트 형성 촉진 원소이며, 강판의 비저항을 높이고 철손의 저감에 기여하는 원소이다. Mn 함유량이 0.01％ 미만이면, 함유시키는 효과를 충분히 얻지 못하고, 또한 열간 압연 시에 강판이 취화된다. 그 때문에, Mn 함유량은 0.01％ 이상이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.05％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.10％ 이상이다.

산 가용성 Al: 0.065％ 이하

Al이 0.065％를 초과하면, 조대한 (Al,Si)N이 석출되거나, (Al,Si)N의 석출이 불균일해지거나 한다. 그 결과, 필요한 2차 재결정 조직이 얻어지지 않고, 자속 밀도가 저하된다. 그 때문에, 산 가용성 Al 함유량은 0.065％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.055％ 이하, 보다 바람직하게는 0.045％ 이하이다. Al 함유량은 0％여도 된다.

한편, 산 가용성 Al은 N과 결합하여 인히비터로서 기능하는 (Al,Si)N을 형성하는 원소이다. 그 때문에, 제조에 사용하는 슬래브에 있어서 산 가용성 Al이 0.010％ 미만이면, 충분한 양의 (Al,Si)N이 형성되지 않아 2차 재결정이 안정되지 않는다. 그 때문에, 제조에 사용하는 슬래브에 있어서의 산 가용성 Al은 0.010％ 이상으로 하는 것이 바람직하며, 이 Al이 강판에 잔존해도 된다. 슬래브 중의 산 가용성 Al의 함유량은 보다 바람직하게는 0.002％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.030％ 이상이다.

S: 0.013％ 이하

S 함유량이 0.013％를 초과하면, MnS의 석출 분산이 불균일해져 필요한 2차 재결정 조직이 얻어지지 않고, 자속 밀도가 저하된다. 그 때문에, S는 0.013％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.012％ 이하, 보다 바람직하게는 0.011％ 이하이다.

한편, S는 Mn과 결합하여 인히비터로서 기능하는 MnS를 형성하는 원소이다. 그 때문에, 제조에 사용하는 슬래브에 있어서 S 함유량을 0.003％ 이상으로 하는 것이 바람직하며, 이 S가 강판에 잔존해도 된다. 제조에 사용하는 슬래브에 있어서 S 함유량은 보다 바람직하게는 0.005％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.008％ 이상이다.

본 실시 형태에 관한 모재 강판은 상기 원소 외에, 각종 특성 향상을 위해, 상기 원소 외에 (a) Cu: 0.01 내지 0.80％, 및/또는 (b) N: 0.001 내지 0.012％, P: 0.010 내지 0.50％ 이하, Ni: 0.010 내지 1.00％ 이하, Sn: 0.010 내지 0.30％ 이하, 및 Sb: 0.010 내지 0.30％ 이하의 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다. 이것들은 반드시 함유할 필요가 없으므로, 그 함유량의 하한은 0％이다.

(a) 원소

Cu: 0 내지 0.80％

Cu는 S와 결합하여 인히비터로서 기능하는 석출물을 형성하는 원소이다. Cu 함유량이 0.01％ 미만이면, 효과가 충분히 발현되지 않으므로 Cu는 0.01％ 이상이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.04％ 이상이다.

한편, Cu 함유량이 0.80％를 초과하면, 석출물의 분산이 불균일해지고 철손 저감 효과가 포화되므로, Cu 함유량은 0.80％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.60％ 이하이다.

(b) 군 원소

N: 0 내지 0.0120％

N은 Al과 결합하여 인히비터로서 기능하는 AlN을 형성하는 원소이다.

N 함유량이 0.001％ 미만이면, AlN의 형성이 불충분해지므로 N 함유량은 0.001％ 이상이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.006％ 이상이다. 한편, N은 냉간 압연 시, 강판 중에 블리스터(공공)를 형성하는 원소이기도 하다. N 함유량이 0.0120％를 초과하면, 냉간 압연 시 강판 중에 블리스터(공공)가 생성될 우려가 있으므로, N 함유량은 0.012％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.009％ 이하이다.

P: 0 내지 0.50％

P는 강판의 비저항을 높이고 철손의 저감에 기여하는 원소이다. 함유시키는 효과를 확실하게 얻는 점에서는, P 함유량은 0.010％ 이상이 바람직하다.

한편, P가 0.50％를 초과하면, 압연성이 저하된다. 그 때문에 P 함유량은 0.50％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.35％ 이하이다. 하한은 0％를 포함하지만, P를 0.0005％ 미만으로 저감시키면 제조 비용이 대폭 상승하므로, 실용 강판상 0.0005％가 실질적인 하한이다.

Ni: 0 내지 1.00％

Ni는 강판의 비저항을 높이고 철손의 저감에 기여함과 함께, 열연강판의 금속 조직을 제어하고, 자기 특성의 향상에 기여하는 원소이다. 하한은 0％를 포함하지만, 함유시키는 효과를 확실하게 얻는 점에서 Ni 함유량은 0.010％ 이상이 바람직하다.

한편, Ni 함유량이 1.00％를 초과하면, 2차 재결정이 불안정하게 진행되어 자기 특성이 저하된다. 그 때문에, Ni 함유량은 1.00％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.35％ 이하이다.

Sn: 0 내지 0.30％

Sb: 0 내지 0.30％

Sn 및 Sb는 결정립계에 편석되며, 마무리 어닐링 시, 어닐링 분리제가 방출하는 수분으로 Al이 산화되는(이 산화에 의해, 코일 위치에서 인히비터 강도가 다르고, 자기 특성이 변동됨) 것을 방지하는 작용을 이루는 원소이다. 하한은 0％를 포함하지만, 함유시키는 효과를 확실하게 얻는 점에서, 어느 원소의 함유량도 0.010％ 이상이 바람직하다.

한편, 어느 원소도 그 함유량이 0.30％를 초과하면, 2차 재결정이 불안정해지고 자기 특성이 열화된다. 그 때문에, Sn 및 Sb 모두 0.30％ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는, 어느 원소도 0.25％ 이하이다.

본 실시 형태에 관한 모재 강판의 상기 원소를 제외한 잔부는 Fe 및 불순물이다. 불순물은 강 원료로부터 및/또는 제강 과정에서 불가피하게 혼입되며, 본 실시 형태에 관한 전자 강판의 특성을 저해하지 않는 범위에서 허용되는 원소이다. 또한, 상기한 성분은 강의 일반적인 분석 방법에 의해 측정하면 된다. 예를 들어, 강 성분은 ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)를 사용하여 측정하면 된다. 또한, 산 가용성 Al은, 시료를 산으로 가열 분해한 후의 여액을 사용하여 ICP-AES에 의해 측정하면 된다. 또한, C 및 S는 연소-적외선 흡수법을 사용하여, N은 불활성 가스 융해-열전도도법을 사용하여 측정하면 된다.

[비정질 산화물 피막]

본 실시 형태에 관한 방향성 전자 강판은 상술한 모재 강판 상에 비정질 산화물 피막을 구비한다. 비정질 산화물 피막이란, 실질적으로 비정질인 산화물만을 포함하는 피막이다. 피막이 산화물을 갖는지 여부는, TEM이나 FT-IR을 사용하여 확인할 수 있다.

여기서 비정질이란, 원자나 분자가 규칙적인 공간 격자를 만들지 않고, 흐트러진 배열을 하고 있는 고체이다. 구체적으로는, X선 회절을 행하였을 때 할로만이 검출되고, 특정 피크가 검출되지 않는 상태를 나타낸다.

비정질 산화물 피막으로서는, 내부 산화형의 피막이 아니라 외부 산화형의 피막이 바람직하다. 내부 산화형의 비정질 산화물 피막은, 강판과 비정질 산화물의 계면에 있어서 비정질 산화물의 일부가 함입된 형태의 피막이며, 함입부의 깊이 방향의 길이와 함입부의 저변의 길이의 비로 표시하는 애스펙트비가 1.2 이상인 피막이고, 외부 산화형의 비정질 산화물 피막은 애스펙트비가 1.2 미만인 피막이다.

외부 산화형이 아니라 내부 산화형의 비정질 산화물 피막을 형성하면, 상기 함입부를 기점으로 하여 장력 절연 피막이 박리되는 경우가 있다.

[장력 절연 피막]

본 실시 형태에 관한 방향성 전자 강판은 상술한 비정질 산화물 피막 상에 장력 절연 피막을 구비한다. 장력 절연 피막은 인산염과 콜로이드상 실리카(SiO₂)를 주체로 하는 용액을 도포하여 베이킹하여 형성되는 유리질의 절연 피막이다.

이 장력 절연 피막에 의해, 모재 강판에 높은 면 장력을 부여할 수 있다.

(방향성 전자 강판의 제조 방법)

다음에, 본 실시 형태에 관한 방향성 전자 강판의 제조 방법에 대하여 설명한다.

본 실시 형태에 관한 방향성 전자 강판의 제조 방법에서는 통상의 방법으로 용해 및 주조한, 필요 성분을 갖는 슬래브를 사용한다. 본 실시 형태에 관한 슬래브(본 발명 슬래브)의 성분 조성에 대하여 설명한다.

<슬래브의 성분 조성>

C: 0.085％ 이하

C는 자기 시효에 의해 철손 특성을 현저하게 열화시키는 원소이다. 0.085％를 초과하면, 탈탄 어닐링 후에도 C가 잔류하여 철손 특성을 열화시키므로, C는 0.085％ 이하로 한다. C는 적을수록 철손 특성에 있어서 바람직하지만, 검출 한계가 0.0001％ 정도이므로, 0.0001％가 실질적인 하한이다. 철손 특성 개선의 관점에서, C는 0.010％ 이하가 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.005％ 이하이다.

Si: 0.80 내지 7.00％

Si는 자기 특성의 향상에 기여하는 원소이다. 0.80％ 미만이면, 2차 재결정 어닐링 시에 강이 상변태되어 2차 재결정을 제어할 수 없고, 양호한 자속 밀도와 철손 특성이 얻어지지 않으므로 Si는 0.80％ 이상으로 한다. 바람직하게는 2.50％ 이상, 보다 바람직하게는 3.00％ 이상이다.

한편, 7.00％를 초과하면, 강판이 취화되고 제조 공정에서의 통판성이 현저하게 악화되므로, Si는 7.00％ 이하로 한다. 바람직하게는 4.00％ 이하이고, 보다 바람직하게는 3.75％ 이하이다.

Mn: 0.01 내지 1.50％

Mn은 오스테나이트 형성 원소이다. 0.01％ 미만이면, 첨가 효과를 충분히 얻지 못하고, 또한 열간 압연 시에 강판이 취화되므로, Mn은 0.01％ 이상으로 한다. 바람직하게는 0.05％ 이상, 보다 바람직하게는 0.10％ 이상이다.

한편, 1.50％를 초과하면, 2차 재결정 어닐링 시에 강이 상변태되어 양호한 자속 밀도와 철손 특성이 얻어지지 않으므로, Mn은 1.50％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.70％ 이하, 보다 바람직하게는 0.50％ 이하이다.

Al: 0.0008 내지 0.065％

Al은 인히비터로서 기능하는 AlN을 형성하고, 자기 특성의 향상에 기여하는 원소이다.

0.0008％ 미만이면, AlN의 생성량이 적어 2차 재결정이 충분히 진행되지 않으므로, Al은 0.0008％ 이상으로 한다. 바람직하게는 0.015％ 이상, 보다 바람직하게는 0.020％ 이상이다.

한편, 0.065％를 초과하면, 강판이 취화됨과 함께 AlN의 석출이 불균일해져, 필요한 2차 재결정 조직이 얻어지지 않고 자속 밀도가 저하되므로, Al은 0.065％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.060％ 이하, 보다 바람직하게는 0.055％ 이하이다.

S: 0.0001 내지 0.013％

S는 미세한 황화물을 형성하고, 철손 특성을 저해하는 원소이다. S는 적을수록 바람직하지만, 검출 한계가 0.0001％ 정도이므로, S는 0.0001％ 이상으로 한다. 바람직하게는 0.003％ 이상, 보다 바람직하게는 0.005％ 이상이다.

한편, 0.013％를 초과하면 철손 특성이 현저하게 저하되므로, S는 0.013％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.010％ 이하, 보다 바람직하게는 0.005％ 이하이다.

본 발명 슬래브는 상기 원소 외에, Cu를 자기 특성의 향상을 위해 0.01 내지 0.80％ 함유해도 된다. 단, 함유하지 않아도 되므로, Cu의 하한은 0％이다.

Cu: 0.01 내지 0.80％

Cu는 S와 결합하여 인히비터로서 기능하는 석출물을 형성하는 원소이다. 0.01％ 미만이면 첨가 효과가 충분히 얻어지지 않으므로, Cu는 0.01％ 이상으로 한다. 바람직하게는 0.04％ 이상, 보다 바람직하게는 0.08％ 이상이다.

한편, 0.80％를 초과하면 석출물의 분산이 불균일해지고, 철손 저감 효과가 포화되므로, Cu는 0.80％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.60％ 이하, 보다 바람직하게는 0.50％ 이하이다.

본 발명 슬래브에 있어서 상기 원소를 제외한 잔부는 Fe 및 불순물이지만, 본 발명 전자 강판의 특성을 손상시키지 않는 범위에서, N: 0.004 내지 0.0120％, P: 0.02 내지 0.50％ 이하, Ni: 0.02 내지 1.00％ 이하, Sn: 0.02 내지 0.30％ 이하, Sb: 0.02 내지 0.30％ 이하의 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다. 단, 함유하지 않아도 되므로, 이들 원소의 하한은 0％이다.

N: 0.004 내지 0.0120％

N은 인히비터로서 기능하는 AlN을 형성하는 원소이지만, 한편으로 냉간 압연 시, 강판 중에 블리스터(공공)를 형성하는 원소이기도 하다. 0.004％ 미만이면 AlN의 형성이 불충분해지므로, N은 0.004％ 이상으로 한다. 바람직하게는 0.006％ 이상, 보다 바람직하게는 0.007％ 이상이다.

한편, 0.0120％를 초과하면, 냉간 압연 시, 강판 중에 블리스터(공공)가 생성될 우려가 있으므로, N은 0.0120％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.010％ 이하, 보다 바람직하게는 0.009％ 이하이다.

P: 0.50％ 이하

P는 강판의 비저항을 높이고 철손의 저감에 기여하는 원소이다. 0.50％를 초과하면 압연성이 저하되므로, P는 0.50％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.35％ 이하이다. 하한은 0％를 포함하지만, 첨가 효과를 확실하게 얻는 점에서 0.02％ 이상이 바람직하다.

Ni: 1.00％ 이하

Ni는 강판의 비저항을 높이고 철손의 저감에 기여함과 함께, 열연강판의 금속 조직을 제어하고, 자기 특성의 향상에 기여하는 원소이다. 1.00％를 초과하면 2차 재결정이 불안정하게 진행되므로, Ni는 1.00％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.25％ 이하이다. 하한은 0％를 포함하지만, 첨가 효과를 확실하게 얻는 점에서 0.02％ 이상이 바람직하다.

Sn: 0.30％ 이하

Sb: 0.30％ 이하

Sn 및 Sb는 결정립계에 편석되며, 마무리 어닐링 시, 어닐링 분리제가 방출하는 수분으로 Al이 산화되는(이 산화에 의해, 코일 위치에서 인히비터 강도가 다르고, 자기 특성이 변동됨) 것을 방지하는 작용을 이루는 원소이다. 어느 원소도 0.30％를 초과하면, 탈탄 어닐링 시에 산화층이 형성되기 어렵고, 유리 피막의 형성이 불충분하게 되므로, Sn 및 Sb 모두 0.30％ 이하로 한다. 바람직하게는 어느 원소도 0.25％ 이하이다. 하한은 0％를 포함하지만, 첨가 효과를 확실하게 얻는 점에서, 어느 원소도 0.02％ 이상이 바람직하다.

다음에, 상술한 성분 조성을 갖는 슬래브를 통상의 열간 압연에 제공하고, 열연 코일로서 권취한다(열간 압연 공정). 계속해서 열연 코일을 되감고, 열연판 어닐링을 실시하고(열연판 어닐링 공정), 그 후 1회의 냉간 압연, 또는 중간 어닐링을 사이에 끼우는 복수회의 냉간 압연을 실시하여 최종 판 두께의 모재 강판으로 하고(냉간 압연 공정), 탈탄 어닐링을 실시한다.

탈탄 어닐링은 습수소 중에서 가열함으로써, 모재 강판 중의 C를, 제품 중의 모재 강판에 있어서 자기 시효에 의한 자기 특성의 열화가 생기지 않는 영역까지 저감시킴과 함께, 1차 재결정시켜, 2차 재결정의 준비를 한다(탈탄 어닐링 공정).

또한, 탈탄 어닐링 공정에서는 추가로, 상기 유지 전, 도중, 후 중 어느 하나 또는 둘 이상의 단계에서, 암모니아를 함유하는 분위기 중에서 어닐링하여 냉연강판을 질화하는 질화 처리를 행해도 된다. 슬래브 가열 온도가 낮은 경우에는 탈탄 어닐링 공정이 질화 처리를 포함하는 것이 바람직하다. 탈탄 어닐링 공정에서 추가로 질화 처리를 행함으로써, 마무리 어닐링 공정의 2차 재결정 전까지 AlN이나 (Al,Si)N 등의 인히비터가 생성되므로, 2차 재결정을 안정적으로 발현할 수 있다.

질화 처리의 조건에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 질소 함유량이 0.003％ 이상, 바람직하게는 0.005％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.007％ 이상 증가하도록 질화 처리를 행하는 것이 바람직하다. 질소(N) 함유량이 0.030％ 이상이 되면 효과가 포화되므로, 0.030％ 이하가 되도록 질화 처리를 행해도 된다. 질화 처리의 조건에 대해서는 특별히 한정되지 않으며, 공지된 조건에서 행하면 된다. 예를 들어 질화 처리를, 산화도(PH₂O/PH₂)를 0.01 내지 0.15, 750 내지 900℃에서 10 내지 600초 유지한 후에 행하는 경우에는, 냉연강판을 실온까지 냉각하지 않고, 강온 과정에서 암모니아를 함유하는 분위기 중에서 유지하여 질화 처리를 행한다. 강온 과정에서 산화도(PH₂O/PH₂)를 0.0001 내지 0.01의 범위로 하는 것이 바람직하다. 질화 처리를, 산화도(PH₂O/PH₂)를 0.01 내지 0.15, 750 내지 900℃에서 10 내지 600초의 유지 중에 행하는 경우에는, 이 산화도의 분위기 가스에 암모니아를 도입하면 된다.

계속해서, 모재 강판에 1100℃ 이상의 온도에서 마무리 어닐링을 실시한다. 마무리 어닐링은 모재 강판을 권취한 코일의 형태로 행하는데, 모재 강판 표면에, 모재 강판의 시징 방지와 1차 피막 형성의 목적으로 Al₂O₃을 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하여 행한다(마무리 어닐링 공정).

마무리 어닐링의 종료 후, 모재 강판으로부터 여분의 어닐링 분리제를 수세로 제거하고, 다음에 모재 강판에, 산소 분압(P_H2O/P_H2)을 조정한 수소와 질소의 혼합 분위기 중에서 어닐링을 실시하여, 모재 강판 표면에 비정질 산화물 피막을 형성한다(피막 형성 공정).

광택도가 철손에 영향을 미치기 때문에, 비정질 산화물 피막을 형성하는 어닐링 분위기의 산소 분압(P_H2O/P_H2)을 제어하는 것도 중요하다. 그래서, 비정질 산화물 피막을 형성할 때의 어닐링 분위기의 산소 분압(P_H2O/P_H2)과 장력 절연 피막을 피복한 후의 강판 표면으로부터의 압연 평행 방향의 광택도(Gs20(A))의 관계를 조사하였다.

도 3으로부터, 압연 평행 방향의 광택도(Gs20(A))가 2.0 이상인 비정질 산화물 피막을 형성하는 어닐링 분위기의 산소 분압(P_H2O/P_H2)은 0.01 이하이고, 압연 평행 방향의 광택도(Gs20(A))가 15 이상인 비정질 산화물 피막을 형성할 수 있는 어닐링 분위기의 산소 분압(P_H2O/P_H2)은 0.005 이하이고, 또한 압연 평행 방향의 광택도(Gs20(A))가 50 이상인 비정질 산화물 피막을 형성할 수 있는 어닐링 분위기의 산소 분압(P_H2O/P_H2)은 0.001 이하인 것을 알 수 있다.

한편, 압연 평행 방향의 광택도(Gs20(A))가 70을 초과한 경우, 장력 절연 피막의 밀착성이 저하되었다. 이 메커니즘은 명확하지는 않지만, 강판 표면의 평활성이 지나치게 높은 경우, 장력 절연 피막의 앵커 효과를 거의 얻지 못하는 점에서 밀착성이 저하된 것이라고 생각된다.

또한, 결과는 나타내지 않지만, 압연 수직 방향의 광택도(Gs20(B))도 Gs20(A)와 마찬가지의 결과를 나타내었다.

또한, 비정질 산화물 피막을 형성하는 어닐링에 있어서, 어닐링 온도는 600 내지 1150℃가 바람직하고, 700 내지 900℃가 보다 바람직하다. 또한, 상술한 중간 어닐링이나 마무리 어닐링에 있어서의 산소 분압을 조정함으로써, 마무리 어닐링 후의 어닐링을 생략하고, 광택도를 원하는 범위로 해도 된다.

비정질 산화물의 애스펙트비가 1.2 미만인 외부 산화형의 비정질 산화물 피막의 모폴로지를 균일하게 하는 제어를 행하기 위해서는, 어닐링 냉각 시의 산소 분압(P_H2O/P_H2)을 0.005 이하로 하는 것이 바람직하다.

다음에, 비정질 산화물 피막이 형성된 모재 강판 상에, 장력 절연 피막용의 도포액을 홈 구비 코팅 롤로 도포하고, 베이킹을 행한다(베이킹 공정).

장력 절연 피막용의 도포액을 도포할 때 사용하는 코팅 롤의 홈 폭을 0.5 내지 2.6mm로 한다. 코팅 롤의 홈 폭이 상술한 범위임으로써, 도포액을 균일하게 도포할 수 있고, 그 결과 장력 절연 피막이 균일하게 형성되기 때문이다. 홈 폭의 바람직한 범위는 1.0 내지 2.0mm이다.

또한, 코팅 롤의 홈의 깊이를 0.2 내지 1.0mm로 한다. 코팅 롤의 홈의 깊이가 상술한 범위임으로써, 홈 피치의 경우와 마찬가지로 도포액을 균일하게 도포할 수 있고, 그 결과 장력 절연 피막을 균일하게 형성할 수 있다. 홈의 깊이의 바람직한 범위는 0.3 내지 0.8mm이다.

코팅 롤의 홈 폭이나 코팅 롤의 홈의 깊이를 제어함으로써, 원하는 광택도의 조정이 용이하게 된다. 또한, 장력 절연 피막을 형성함으로써, 방향성 전자 강판으로서의 광택도가 약간 저하된다. 또한, 강판의 긴 변 방향(압연 방향)과 코팅 롤의 홈의 연장 방향이 평행이 되는 도포 방법이 일반적이다.

베이킹 공정에 있어서의 산소 분압(P_H2O/P_H2)은 0.008 이상 0.200 이하가 바람직하다. 또한, 베이킹 공정에서는 800 내지 900℃의 유지 온도, 30 내지 100초의 베이킹 시간의 조건 하에서 베이킹하는 것이 바람직하다.

이상에 의해, 철손 및 피막 밀착성이 우수한 장력 절연 피막 구비 방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.

실시예

다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하지만, 실시예에서의 조건은 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해 채용한 일 조건예이며, 본 발명은 이 일 조건예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한 다양한 조건을 채용할 수 있는 것이다.

<실시예 1>

표 1에 나타내는 성분 조성(잔부는 Fe 및 불순물)의 규소강 슬래브를 1100℃로 가열하여 열간 압연에 제공하고, 판 두께 2.6mm의 열연강판으로 하고, 해당 열연강판에 1100℃에서 어닐링을 실시하고, 그 후 1회의 냉간 압연을 실시하여, 최종 판 두께 0.23mm의 냉연강판으로 하고, 해당 냉연강판에 탈탄 어닐링과 질화 어닐링을 실시하였다.

[표 1]

다음에, 탈탄 어닐링과 질화 어닐링을 실시한 냉연강판에, 알루미나를 주체로 하는 어닐링 분리제의 물 슬러리를 도포하고, 1200℃, 20시간의 마무리 어닐링을 실시하여, 강판 표면에 포르스테라이트계 피막이 없고, 경면 광택을 갖는, 2차 재결정이 완료된 방향성 전자 강판을 얻었다.

이 방향성 전자 강판에, 질소 25％ 및 수소 75％를 포함하고, 산소 분압(P_H2O/P_H2)이 0.0005 내지 0.01인 분위기 중에서 800℃, 30초의 균열 처리를 실시하고, 다음에 질소 25％ 및 수소 75％를 포함하고, 산소 분압(P_H2O/P_H2)이 0.0005 내지 0.01인 분위기 중에서 실온까지 냉각하는 열처리를 실시하여, 강판 표면에 비정질 산화물 피막을 형성하였다. 이것을 발명예로 하였다. 또한 비교예로서, 산소 분압이 이 범위 외인 실험도 행하였다. 표 3-1 및 표 3-2의 각 실험예에서의 산소 분압의 조건을 표 3-3에 나타낸다.

이 비정질 산화물 피막을 형성한 방향성 전자 강판에, 인산알루미늄 및 콜로이달 실리카를 포함하는 장력 절연 피막 형성용 도포액을 홈 폭이 1.27mm, 홈 깊이가 0.63mm인 홈 구비 코팅 롤에 의해 도포하고, 850℃에서 30초 베이킹함으로써, 장력 절연 피막 구비 방향성 전자 강판을 제작하였다.

모재 강판의 성분 조성(잔부는 Fe 및 불순물)을 표 2에 나타낸다. 또한, 본 실시예의 표에서 「

」를 부기한 수치는, 함유량을 의식한 제어 및 제조를 실시하여 함유량의 측정을 실시하였지만, 함유량으로서 충분한 신뢰성을 갖는 측정값이 얻어지지 않았음(측정 결과가 검출 한계 이하인 것)을 나타낸다.

[표 2]

제작한 장력 절연 피막 구비 방향성 전자 강판으로부터 채취한 시료의 철손(W17/50)을 평가하였다. 철손이 0.90W/kg 미만인 경우를 Good, 철손이 0.90 이상 1.00W/kg 미만인 경우를 OK, 철손이 1.00W/kg 이상을 NG로 평가하였다.

제조한 장력 절연 피막 구비 방향성 전자 강판으로부터 채취한 시험편을, 직경 20mm의 원통에 둘러 감고(180°굽힘), 폈을 때의 피막 잔존 면적률로 장력 절연 피막의 피막 밀착성을 평가하였다. 장력 절연 피막의 피막 밀착성의 평가는 눈으로 보아 장력 절연 피막의 박리 유무를 판단하였다. 강판으로부터 박리되지 않고, 피막 잔존 면적률이 90％ 이상을 GOOD, 80％ 이상 90％ 미만을 OK, 80％ 미만을 NG로 하였다.

장력 절연 피막 구비 방향성 전자 강판의 표면의 광택도를, BYK-Gardner사제의 마이크로트리글로스 광택계(4446)를 사용하여 JIS Z 8741에 규격된 방법(입사각 20°에서 흑색 유리 표준판(굴절률 1.567)을 측정한 값을 100으로서 규정하는 방법)에 의해 압연 평행 방향의 광택도(Gs20(A)) 및 압연 수직 방향의 광택도(Gs20(B))를 측정하였다.

표 3-1 및 표 3-2에 광택도, 철손 및 밀착성의 평가 결과를 나타낸다.

[표 3-1]

[표 3-2]

[표 3-3]

표 3-1 및 표 3-2로부터, 압연 방향과 평행 방향의 광택도인 Gs20(A)와 압연 방향과 수직 방향의 광택도인 Gs20(B)가 모두 2.0 내지 70.0인 경우에는, 양호한 철손과 피막 밀착성이 얻어지고 있음을 알 수 있다.

<실시예 2>

표 1에 나타내는 성분 조성의 규소강 슬래브를 1100℃로 가열하여 열간 압연에 제공하고, 판 두께 2.6mm의 열연강판으로 하고, 해당 열연강판에 1100℃에서 어닐링을 실시하고, 그 후 1회의 냉간 압연을 실시하여, 최종 판 두께 0.23mm의 냉연강판으로 하고, 해당 냉연강판에 탈탄 어닐링과 질화 어닐링을 실시하였다.

이 방향성 전자 강판에, 질소 25％ 및 수소 75％를 포함하고, 산소 분압(P_H2O/P_H2)이 0.0005 내지 0.01인 분위기 중에서 800℃, 30초의 균열 처리를 실시하고, 다음에 질소 25％ 및 수소 75％를 포함하고, 산소 분압(P_H2O/P_H2)이 표 4에 기재된 값인 분위기 중에서 실온까지 냉각하는 열처리를 실시하여, 강판 표면에 비정질 산화물 피막을 형성하였다.

이 비정질 산화물 피막을 형성한 방향성 전자 강판에, 인산알루미늄 및 콜로이달 실리카를 포함하는 장력 절연 피막 형성용 도포액을 표 4에 나타내는 홈 피치 및 홈 깊이를 갖는 홈 구비 코팅 롤에 의해 도포하고, 850℃에서 30초 베이킹함으로써, 장력 절연 피막 구비 방향성 전자 강판을 제작하였다.

[표 4]

상술한 제조 조건으로 제조한 각 방향성 전자 강판에 대하여, 모재 강판의 성분 조성, 압연 평행 방향 및 압연 수직 방향의 광택도, 철손 그리고 밀착성을 표 5에 나타내었다.

[표 5]

표 5에 나타낸 바와 같이, 비정질 산화물 피막을 형성할 때의 산소 분압(P_H2O/P_H2)의 조건이나, 장력 절연 피막 형성용 도포액을 도포할 때의 코팅 롤의 홈 피치 및 홈 깊이의 조건을 적합한 범위로 한 방향성 전자 강판에서는, 압연 평행 방향 및 압연 수직 방향의 광택도가 본 발명의 범위 내이며, 우수한 철손 및 밀착성을 갖고 있었다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 철손이 양호한 장력 절연 피막 구비 방향성 전자 강판을 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명은 전자 강판 제조 산업 및 전자 강판 이용 산업에 있어서 이용 가능성이 높은 것이다.

Claims

모재 강판과;
상기 모재 강판 상에 형성된 비정질 산화물 피막과;
상기 비정질 산화물 피막 상에 형성된 장력 절연 피막
을 갖고,
상기 모재 강판이 화학 조성으로서, 질량％로,
C: 0.085％ 이하,
Si: 0.80 내지 7.00％,
Mn: 1.50％ 이하,
산 가용성 Al: 0.065％ 이하,
S: 0.013％ 이하,
Cu: 0 내지 0.80％,
N: 0 내지 0.012％,
P: 0 내지 0.50％,
Ni: 0 내지 1.00％,
Sn: 0 내지 0.30％,
Sb: 0 내지 0.30％
를 함유하고,
잔부가 Fe 및 불순물을 포함하고,
압연 방향에 평행인 방향의 표면 광택도 Gs20(A)가 2.0 내지 70.0이며, 또한 상기 압연 방향에 수직인 방향의 표면 광택도 Gs20(B)가 2.0 내지 70.0인 것
을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.
제1항에 있어서, 상기 모재 강판이 상기 화학 조성으로서, 질량％로, Cu: 0.01 내지 0.80％를 함유하는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 모재 강판이 상기 화학 조성으로서, 질량％로, N: 0.001 내지 0.012％, P: 0.010 내지 0.50％, Ni: 0.010 내지 1.00％, Sn: 0.010 내지 0.30％ 및 Sb: 0.010 내지 0.30％의 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판.