KR20220125316A - 무방향성 전자 강판용의 열연 강판, 무방향성 전자 강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 양태에 관한 무방향성 전자 강판용의 열연 강판은, 질량％로 C: 0.0050％ 이하, Si: 0.5％ 이상 3.5％ 이하, Mn: 0.1％ 이상 1.5％ 이하, Al: 0.1％ 이상 1.5％ 이하, Cu: 0.01％ 이상 0.10％ 이하, Sn: 0.01％ 이상 0.20％ 이하를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고, 표면으로부터 깊이 10㎛까지의 범위에 0.12％ 이상의 Cu의 농도 피크값을 갖는다.

Description

무방향성 전자 강판용의 열연 강판, 무방향성 전자 강판 및 그 제조 방법

본 발명은, 무방향성 전자 강판용의 열연 강판, 무방향성 전자 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

본원은, 2020년 2월 20일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2020-027000호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

근년, 세계적인 전기 기기의 에너지 절약화 요구가 높아짐에 따라, 회전기의 철심 재료로서 사용되는 무방향성 전자 강판에 대해서도, 보다 고성능의 특성이 요구되고 있다. 구체적으로는, 전기 제품의 모터 중 고효율 기종이라고 말해지는 것에 대해서는, Si 및 Al 함유량을 증가시켜서 고유 저항을 높이고, 또한 결정 입경을 크게 한 고급 소재가 사용되도록 되어 왔다. 그러나, 이들의 수단은, 무방향성 전자 강판의 제조 비용을 높인다. 그 때문에, 비용 삭감의 관점에서는, 제조 프로세스를 간소 생략화하는 것이 중요하다.

열연에서의 자기 어닐링은, 열연판 어닐링의 생략을 기대할 수 있는 기술이다. 열연판 어닐링의 목적은, 열연 강판(열연판)의 재결정 및 결정립 성장의 촉진이고, 이것에 의해 리징이라고 불리는 형상 결함 문제를 해소하고, 또한 자기 특성을 개선할 수 있다. 이 효과를, 열연 코일 자신이 가지고 있는 온도에서 열연 강판을 어닐링하는, 소위 자기 어닐링에 의해 얻는 기술에 대해서, 이하와 같이 개시되어 있다.

예를 들어 특허문헌 1에는, 질량％로 C: ≤0.005％, Si: 0.1 내지 2.0％, Mn: 0.05 내지 0.6％, Al: ≤0.5％를 함유하고, 평균 직경 10 내지 200nm의 AlN의 개수 밀도를 규정한, 자속 밀도가 양호한 무방향성 전자 강판에서, 열연의 권취 온도를 780℃ 이상으로 하는 자기 어닐링 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 2에는, 질량％로 C: ≤0.008％, 2％≤Si+Al≤3％, 0.02≤Mn≤1.0％를 함유하고, 0.3％≤Al/(Si+Al)≤0.5％의 관계를 충족하고, 열연 마무리 압연 온도를 1050℃ 이상으로 하고, 그 후의 무주수 시간을 1초 이상 7초 이하로 하고, 주수 냉각에 의해 700℃ 이하에서 권취하는 열연판 어닐링의 생략 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 3에서는, 중량％로 C: 0.010％ 이하, Si: 0.1％ 이상 2.0％ 이하, Mn: 0.1％ 이상 1.5％ 이하, Al: 0.1％ 이상 1.0％ 이하, Sn: 0.02％ 이상 0.20％ 이하, Cu: 0.1％ 이상 1.0％ 이하를 함유하고, Ac1 변태점 이하의 온도에서 열연판 어닐링 혹은 자기 어닐링을 실시하고, 자속 밀도가 높고 철손이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조 방법이 개시되어 있다.

이들 방법은, 열연 강판의 결정립 성장을 촉진하고, 열연판 어닐링을 생략하면서 자기 특성의 개선을 도모하는 것이다. 그러나, 이들 방법에 있어서는, 열연 강판의 스케일 생성량이 증대하여 산세성이 나쁘고, 산세 효율이 저하되거나, 제품판의 표면 품위가 나빠지거나 한다고 하는 새로운 과제가 발생해 오고 있다. 이 때문에, 이들 방법에 있어서는, 열연판 어닐링을 생략하는 것만의 장점이 얻어지지 않는다고 하는 과제가 있었다.

국제 공개 제2013/069754호 일본 특허 공개 제2010-242186호 공보 일본 특허 공개 평4-6220호 공보

본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것이고, 산세 시의 스케일 잔사를 저감시키고, 제품판의 표면 품위가 양호한 무방향성 전자 강판용의 열연 강판 및 그 제조 방법, 그리고 무방향성 전자 강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 요지는 이하와 같다.

(1) 본 발명의 일 양태에 관한 무방향성 전자 강판용의 열연 강판은, 질량％로 C: 0.0050％ 이하, Si: 0.5％ 이상 3.5％ 이하, Mn: 0.1％ 이상 1.5％ 이하, Al: 0.1％ 이상 1.5％ 이하, Cu: 0.01％ 이상 0.10％ 이하, Sn: 0.01％ 이상 0.20％ 이하를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고, 표면으로부터 깊이 10㎛까지의 범위에 0.12％ 이상의 Cu의 농도 피크값을 갖는다.

(2) 본 발명의 다른 양태에 관한 무방향성 전자 강판은, 질량％로 C: 0.0050％ 이하, Si: 0.5％ 이상 3.5％ 이하, Mn: 0.1％ 이상 1.5％ 이하, Al: 0.1％ 이상 1.5％ 이하, Cu: 0.01％ 이상 0.10％ 이하, Sn: 0.01％ 이상 0.20％ 이하를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고, 표면으로부터 깊이 5㎛까지의 범위에 0.12％ 이상의 Cu의 농도 피크값을 갖는다.

(3) 본 발명의 다른 양태에 관한 무방향성 전자 강판용의 열연 강판의 제조 방법은, 상기 (1)에 기재된 상기 무방향성 전자 강판용의 열연 강판의 제조 방법이며, 제강 공정 및 열연 공정을 구비하고, 상기 열연 공정은, 슬래브 가열, 조압연, 마무리 압연 및 권취를 포함하고, 상기 열연 공정의 상기 슬래브 가열에 있어서의 공기 비를 1.0 이상 1.2 이하로 하고, 상기 열연 공정의 상기 마무리 압연의 직전의 조압연 강판의 온도를 1000℃ 이상 1050℃ 이하로 하고, 상기 열연 공정의 상기 마무리 압연에 있어서의 마무리 압연 온도를 930℃ 이상 970℃ 이하로 하고, 상기 열연 공정의 상기 권취에 있어서의 권취 온도를 750℃ 이상 800℃ 이하로 한다.

(4) 본 발명의 다른 양태에 관한 무방향성 전자 강판의 제조 방법은, 상기 (2)에 기재된 무방향성 전자 강판의 제조 방법이며, 산세 공정, 냉연 공정 및 마무리 어닐링 공정을 구비하고, 상기 냉연 공정에서는, 상기 (1)에 기재된 무방향성 전자 강판용의 열연 강판을 냉간 압연한다.

(5) 상기 (4)에 기재된 무방향성 전자 강판의 제조 방법에서는, 상기 산세 공정에 있어서 사용되는 산세 용액이 티오황산염을 포함해도 된다.

본 발명에 따르면, 산세 시의 스케일 잔사가 적고, 제품판의 표면 품위가 양호한 무방향성 전자 강판용의 열연 강판 및 무방향성 전자 강판을 저비용으로 안정적으로 제공할 수 있다.

도 1은, 본 실시 형태에 관한 열연 강판의 표층에 있어서의 Cu 농도 차트의 일례이다.

본 발명자들은, 열연 공정에서 자기 어닐링을 실시하고, 열연판 어닐링을 생략한 무방향성 전자 강판에 있어서, 산세에서의 스케일 제거의 효율이 나쁘고, 제품에 스케일 잔사가 발생하여 표면 품위가 나빠지는 원인에 대해서, 자기 어닐링 후의 열연 강판의 표층 스케일에 착안하여 조사하였다. 그 결과, 열연판 어닐링 공정을 통판한 열연 강판에 비해, 열연 공정에서 자기 어닐링된 열연 강판은, 그 표층의 스케일이 매우 두꺼운 것이 판명되었다. 이것은, 열연판 어닐링이 분위기 제어한 로에서 실시되는 것에 대하여, 열연 공정에서의 자기 어닐링은 대기 중에서 행해지기 때문에, 대기 중의 산소에 의해 열연 강판의 산화가 진행되기 때문이다.

이러한 대기 중 어닐링에 있어서, 산화의 진행을 억제하는 방법을 본 발명자들은 예의 연구하였다. 그 생각을 이하에 나타내었다.

열연 공정은, 슬래브 가열, 열연(조압연 및 마무리 압연), 그리고 권취를 포함한다. 먼저 슬래브 가열 단계에서, 슬래브의 표면이 산화되어, 스케일이 생성된다. 그러나, 이 슬래브 가열 단계에 있어서의 스케일은, 열연 도중에 제거되어, 열연 강판에는 잔존하지 않는다. 열연 강판에 잔존하는 것은, 마무리 압연으로부터 권취 및 권취 후에 생성되는 스케일이다.

이들 스케일 생성은, 자기 어닐링의 효과를 향수하려고 하는 한, 피할 수 없는 과제이다. 결정립을 성장시키기 위해서는 소정값 이상의 강판 온도가 필요하지만, 열연에서는 분위기 제어할 수는 없다. 그래서, 열연의 마무리 압연이 종료된 후의, 열연 강판의 최표면의 화학 조성을, 산화되기 어려운 조성으로 하는 것을 시도하였다.

그 결과, 강 중에 Cu를 적절하게 함유시키고, 또한, 열연의 슬래브 가열 단계에서 표층 스케일의 바로 아래에 Cu를 농화시켜 둠으로써, 마무리 압연 후의 열연 강판의 최표면에 Cu 농화 영역을 노출시킬 수 있는 것이 판명되었다. 열연 강판의 최표면에 Cu 농화 영역을 노출시킴으로써, Cu의 내산화성을 살리고, 자기 어닐링 시의 산화를 억제할 수 있는 것을 본 발명자들은 지견하였다.

또한, 자기 어닐링에 계속되는 산세 공정에 있어서는, 티오황산염을 주체로 하는 산세 촉진제를 산세 용액에 첨가함으로써, 자기 어닐링에서 생성된 산화층의 제거를 촉진할 수 있다. 또한, 이것에 의하면, 티오황산염이 갖는 산세 용액 중에서의 분해의 용이함을 살려, 동일한 산세 라인을 통판하는 다른 강종에 대한 영향도 회피할 수 있는 것을 본 발명자들은 지견하였다.

이상의 지견에 의해, 열연에서 자기 어닐링을 실시하는 무방향성 전자 강판용의 열연 강판 및 무방향성 전자 강판에 있어서, 제품의 표면 품위가 양호해지는 조건을 발견하고, 본 발명을 완성시켰다.

계속해서, 본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판용의 열연 강판 및 무방향성 전자 강판에 있어서의 성분 및 제품의 수치 한정 이유에 대하여 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 화학 성분에 관한 기재는, 특별히 언급이 없는 한, 본 실시 형태에 관한 열연 강판 및 무방향성 전자 강판의 양쪽에 적용되는 것이다. 또한, 특별히 언급이 없는 한, 화학 성분에 있어서의 각 원소의 함유량 단위 「％」는, 질량％를 의미한다.

<화학 성분>

이하, 열연 강판 및 무방향성 전자 강판의 성분에 대하여 설명한다.

C는, 자기 시효에 의해 무방향성 전자 강판의 철손을 열화시킨다. 그 때문에, C 함유량은 0.0050％ 이하이다. C 함유량의 하한은 0％이다. 한편, 고용 B의 생성을 회피하는 관점에서, C 함유량을 0.0010％ 이상으로 해도 된다. C 함유량을 0.0045％ 이하, 0.0040％ 이하, 또는 0.0035％ 이하로 해도 된다. C 함유량을 0.0015％ 이상, 0.0020％ 이상, 또는 0.0025％ 이상으로 해도 된다.

Si는, 무방향성 전자 강판의 전기 저항을 증가시키기 위하여 유효한 원소이고, 철손이나 자속 밀도, 강도 등의 요구 특성에 따라, 적절히 그 함유량을 조정할 수 있다. 단, Si 함유량이 0.5％ 미만이면 철손 저감 효과가 작다. 한편, Si 함유량이 3.5％를 초과하면, 열연 강판 및 무방향성 전자 강판의 인성이 낮아져서, 제조가 어려워진다. 그 때문에, 상기한 각각의 값을, Si 함유량의 상하한으로 하였다. Si 함유량을 3.2％ 이하, 3.0％ 이하, 또는 2.5％ 이하로 해도 된다. Si 함유량을 0.6％ 이상, 0.8％ 이상, 또는 1.0％ 이상으로 해도 된다.

Mn은, 황화물 생성 원소로서 작용하고, 무방향성 전자 강판의 결정립 성장을 촉진시킨다. 이 효과를 얻는 목적에서, Mn 함유량의 하한을 0.1％로 하였다. 또한, 전기 저항을 높이기 위해서, 변태 온도를 조정하는 목적에 따라, Mn의 함유량을 적량으로 하는 것이 바람직하다. 그것들의 효과가 포화하는 1.5％를, Mn 함유량의 상한으로 하였다. Mn 함유량을 1.2％ 이하, 1.0％ 이하, 또는 0.8％ 이하로 해도 된다. Mn 함유량을 0.2％ 이상, 0.4％ 이상, 또는 0.6％ 이상으로 해도 된다.

Al은, 강의 탈산에 필요한 원소이다. 안정된 탈산 효과를 확보하는 관점, 또한, 미세한 AlN의 생성을 억제하는 관점에서, Al의 함유량은 0.1％ 이상으로 하였다. 또한, 전기 저항을 높이기 위하여 적량의 Al을 함유시켜도 된다. 한편, 과잉의 Al은 제강에서의 주조성을 악화시킨다. 이것으로부터, 1.5％를 Al 함유량의 상한으로 하였다. Al 함유량을 1.2％ 이하, 1.0％ 이하, 또는 0.8％ 이하로 해도 된다. Al 함유량을 0.2％ 이상, 0.4％ 이상, 또는 0.6％ 이상으로 해도 된다.

Cu는, 본 실시 형태에 관한 열연 강판 및 무방향성 전자 강판에 있어서의 중요한 원소이다. 철이나 실리콘보다도 산화되기 어렵다고 하는 Cu의 특성을 살려, 적량의 Cu를 슬래브에 함유시킴으로써, Cu를 열연 강판의 표층에 농화시켜, 스케일 생성을 억제시킨다. 상술한 효과를 얻기 위해서, Cu 함유량을 0.01％ 이상으로 하였다. Cu는, 보다 바람직하게는 0.010％ 이상, 0.02％ 이상, 0.020％ 이상, 0.05％ 이상, 또는 0.050％ 이상으로 해도 된다. 단 Cu 함유량이 0.10％를 초과하면 헤게 흠집이 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, 0.10％를 Cu 함유량의 상한으로 하였다. Cu 함유량을 0.100％ 이하, 0.08％ 이하, 0.080％ 이하, 0.07％ 이하, 0.070％ 이하, 0.06％ 이하, 또는 0.060％ 이하로 해도 된다.

Sn은 본 실시 형태에 관한 열연 강판 및 무방향성 전자 강판에 있어서의 중요한 원소이다. 철이나 실리콘보다도 산화되기 어렵다고 하는 Sn의 특성을 살려, 적량의 Sn을 슬래브에 함유시킴으로써, 열연에서의 스케일 생성을 억제할 수 있다. 상술한 효과를 얻기 위해서, Sn 함유량을 0.01％ 이상으로 하였다. Sn 함유량은, 보다 바람직하게는 0.010％ 이상, 0.02％ 이상, 0.020％ 이상, 0.05％ 이상, 또는 0.050％ 이상으로 해도 된다. 단 Sn 함유량이 0.20％를 초과하면 효과가 포화된다. 그 때문에, 0.20％를 Sn 함유량의 상한으로 하였다. Sn 함유량을 0.200％ 이하, 0.15％ 이하, 0.150％ 이하, 0.10％ 이하, 0.100％ 이하, 0.08％ 이하, 또는 0.080％ 이하로 해도 된다.

본 실시 형태에 관한 열연 강판 및 무방향성 전자 강판의 화학 성분의 잔부는, Fe 및 불순물이다. 불순물이란, 본 실시 형태에 관한 열연 강판 및 무방향성 전자 강판에 악영향을 주지 않는 범위에서 허용되는, 미량의 원소를 의미한다.

<무방향성 전자 강판용의 열연 강판의 Cu 농도 피크>

본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판용의 열연 강판에 있어서는, 그 표층의 Cu 농화층을 규정한다. 먼저, 열연 강판의 표면으로부터 깊이 10㎛까지의 사이에, Cu의 농도가 피크를 가질 필요가 있다. 또한, Cu의 농도 피크값이 0.12％를 충족하지 않으면, 열연 강판의 산화가 진행되고, 제품판으로서 양호한 표면 품위가 얻어지지 않는다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 열연 강판에서는, 그 표면으로부터 깊이 10㎛까지의 범위에 0.12％ 이상의 Cu의 농도 피크값을 갖는 것으로 한다. 열연 강판의 표면으로부터 깊이 10㎛까지의 범위에 있어서의 Cu의 농도 피크값이, 0.13％ 이상, 0.14％ 이상, 0.15％ 이상, 또는 0.20％ 이상이어도 된다. 열연 강판의 표면으로부터 깊이 10㎛까지의 범위에 있어서의 Cu의 농도 피크값의 상한값은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 Cu의 농도 피크값을 1.00％ 이하, 0.90％ 이하, 0.70％ 이하, 또는 0.65％ 이하로 해도 된다.

<무방향성 전자 강판의 Cu 농도 피크>

본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판에 있어서도, 열연 강판과 마찬가지로, 그 표층의 Cu 농화층을 규정한다. 단, 무방향성 전자 강판은 열연 강판을 냉간 압연하여 얻어지는 것이다. 상술한, Cu 피크 위치가 바람직한 범위 내에 있는 열연 강판을 냉간 압연하여 얻어진 무방향성 전자 강판에 있어서는, 그 표면으로부터 깊이 5㎛까지의 사이에 Cu의 농도가 피크를 갖는 것이 통상이다. 그 때문에, 본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판에서는, 그 표면으로부터 깊이 5㎛까지의 범위에 0.12％ 이상의 Cu의 농도 피크값을 갖는 것으로 한다. Cu의 농도 피크값이 0.12％를 충족하지 않으면, 열연 강판의 단계에서 산화가 진행하고, 제품판으로서 양호한 표면 품위가 얻어지지 않는다. 무방향성 전자 강판의 표면으로부터 깊이 5㎛까지의 범위에 있어서의 Cu의 농도 피크값이, 0.13％ 이상, 0.14％ 이상, 0.15％ 이상, 또는 0.20％ 이상이어도 된다. 무방향성 전자 강판의 표면으로부터 깊이 5㎛까지의 범위에 있어서의 Cu의 농도 피크값의 상한값은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 Cu의 농도 피크값을 1.00％ 이하, 0.90％ 이하, 0.70％ 이하, 또는 0.65％ 이하로 해도 된다.

열연 강판 및 무방향성 전자 강판의 어느 것에 있어서도, Cu의 농도 피크값은, GDS(글로우 방전 발광 분석 장치)를 사용하여 특정한다. 구체적인 수단은 이하와 같다.

전처리: 열연 강판 또는 무방향성 전자 강판의 표면을 세정한다. 무방향성 전자 강판이 절연 피막을 구비하는 경우에는, 절연 피막을 제거하고 나서 세정한다. 또한, 아르곤 스퍼터링에 의해 열연 강판 또는 무방향성 전자 강판 표층 수nm를 제거한다.

측정: GDS를 사용하여, Cu 농도의 깊이 방향의 분포를 측정한다. 이에 의해, 도 1에 예시되는 것과 같은 Cu 농도 차트가 얻어진다. 이 농도 차트에 나타내는 Cu 농도 피크의 위치 및 높이에 기초하여, Cu의 농도 피크가 소정 위치에 포함되는지의 여부, 및 그 농도가 소정 범위 내인지의 여부를 판별한다.

<제조 방법>

다음으로 본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판용의 열연 강판 및 무방향성 전자 강판의 제조 방법에 대하여 설명한다.

본 실시 형태에 관한 열연 강판의 제조 방법은, 제강 공정 및 열연 공정을 구비하고, 열연 공정은, 슬래브 가열, 조압연, 마무리 압연 및 권취를 포함하고, 열연 공정의 슬래브 가열에 있어서의 공기 비를 1.0 이상 1.2 이하로 하고, 열연 공정의 마무리 압연의 직전의 조압연 강판(슬래브를 조압연하여 얻어지는 강판)의 온도를 1000℃ 이상 1050℃ 이하로 하고, 열연 공정의 마무리 압연에 있어서의 마무리 온도를 930℃ 이상 970℃ 이하로 하고, 열연 공정의 권취에 있어서의 권취 온도를 750℃ 이상 800℃ 이하로 한다. 이하, 본 실시 형태에 관한 제조 방법에 있어서의 제조 조건의 한정 이유에 대하여 설명한다.

제강 공정은 특별히 한정되지 않는다. 여기에서는, 열연 강판 및 무방향성 전자 강판의 화학 성분을 상술하는 범위 내로 하도록, 슬래브의 성분을 주지의 방법에 의해 적절히 조정하면 된다.

열연 공정에서는, 슬래브를 가열한 후, 슬래브에 조압연 및 마무리 압연을 행하여 열연 강판을 얻고, 또한, 이 열연 강판을 권취한다.

본 실시 형태에 관한 제조 방법에서는, 슬래브 가열의 단계에서, 슬래브에 스케일을 충분히 생성시켜 둠으로써, 스케일 바로 아래에 Cu를 농화시킬 필요가 있다. 그렇게 함으로써, 마무리 압연 전의 디스케일링 처리에 의해, 충분한 Cu 농화층을 강판 표면에 노출시킬 수 있다. 그 때문에, 슬래브 가열에 있어서의 공기 비를 1.0 내지 1.2의 범위 내로 한다. 공기 비가 1.0 미만인 경우에는, Cu의 농화가 충분히 진전하지 않고, Cu 농화층이 얻어지지 않을 우려가 있다. 공기 비가 1.2 초과인 경우에는, 스케일 양이 현저하게 다량이 되고, 여러가지 디스케일링 수단에 의해서도 스케일을 충분히 제거할 수 없고, 열연 강판 또는 무방향성 전자 강판의 표면 성상이 악화된다.

또한, 계속되는 마무리 압연 전의 조압연 강판의 온도를 1000℃ 이상 1050℃ 이하로 하고, 마무리 압연 온도를 930℃ 이상 970℃ 이하로 한다. 이에 의해, Cu를 더 농화시킬 수 있다.

그리고, 권취 온도를 750℃ 이상으로 함으로써, 열연 강판에 자기 어닐링을 발생시켜, 결정립 성장을 촉진시킬 수 있다. 또한, 권취 온도를 800℃ 이하로 함으로써, 열연 강판의 내부 산화를 억제할 수 있다.

본 실시 형태에 관한 무방향성 전자 강판의 제조 방법은, 본 실시 형태에 관한 열연 강판을 제조하는 공정(즉, 상술한 본 실시 형태에 관한 열연 강판의 제조 방법)과, 산세 공정과, 냉연 공정과, 마무리 어닐링 공정을 포함한다. 냉연 공정 및 마무리 어닐링 공정은 특별히 한정되지 않고, 주지의 조건을 적절히 채용할 수 있다.

산세 공정도 특별히 한정되지 않는다. 여기에서는, 자기 어닐링 시에 발생한 내부 산화층(스케일)의 제거를 한층 촉진할 목적으로, 산세 촉진제를 산세 용액에 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 산세 용액이 제조 공정에 잔존하는 경우가 있고, 이것이 다른 강종의 제조 시에 악영향을 발생시킬 우려가 있다. 내부 산화층이 존재하지 않는 다른 강종에 대한 악영향이 없는 산세 촉진제로서, 티오황산염계가 예시된다.

실시예

(A) 열연 강판

표 1에 기재된 화학 성분을 갖는 슬래브를, 표 2에 기재된 슬래브 가열 조건 및 마무리 압연 조건에서 열연하여, 표 3에 나타내는 열연 강판을 얻었다. 이들 표에 있어서, 발명 범위 외의 값에는 밑줄을 그었다. 이들 열연 강판에 대하여, 이하의 방법에 의한 평가를 실시하였다.

(1) Cu 농도 피크값의 측정

전처리: 열연 강판의 표면을 세정하였다. 또한, 아르곤 스퍼터링에 의해 열연 강판 표층 수nm를 제거하였다.

측정: GDS를 사용하여, Cu 농도의 깊이 방향의 분포를 측정하여, Cu 농도 차트를 얻었다. 이 농도 차트에 나타내는 Cu 농도 피크의 위치 및 높이에 기초하여, Cu의 농도 피크가 소정 위치에 포함되는지의 여부, 및 그 농도가 소정 범위 내인지의 여부를 판별하였다. 표 3에는, Cu 농도 피크의 높이(Cu 농도 피크값)를 기재하였다.

(2) 산세 시의 스케일 잔사의 평가(산세 후 스케일 평가)

열연 강판을 6％ 염산 용액에 60초 침지한 후, 단면을 경면 연마하고, 내부 산화층의 두께(즉, 스케일의 두께)를 광학 현미경으로 측정하였다. 측정에서 얻어진 스케일 두께가 1㎛ 이하인 것을, 스케일 평가 양호한 열연 강판으로 판정하였다. 또한, 스케일의 두께 측정은, 주사형 전자 현미경을 사용하여 행해도 상관없다.

발명 범위 내의 화학 성분을 갖는 슬래브를, 발명 범위 내의 제조 조건에서 열연함으로써 얻어진 열연 강판 C1 내지 C13은, 표면으로부터 깊이 10㎛까지의 범위에 0.12％ 이상의 Cu의 농도 피크값을 갖고 있었다. 또한, 열연 강판 C1 내지 C13은, 산세 시의 스케일 잔사가 적었다.

한편, 비교예 c1 내지 c8은, 산세 시의 스케일 잔사가 많았다.

구체적으로는, 비교예 c1은, 두께 5㎛의 스케일 잔사가 확인되었다.

비교예 c2는, 두께 6㎛의 스케일 잔사가 확인되었다.

비교예 c3은, 두께 8㎛의 스케일 잔사가 확인되었다.

비교예 c4는, 두께 15㎛의 스케일 잔사가 확인되었다.

비교예 c5는, 두께 13㎛의 스케일 잔사가 확인되었다.

비교예 c6은, 두께 11㎛의 스케일 잔사가 확인되었다.

비교예 c7은, 두께 10㎛의 스케일 잔사가 확인되었다.

비교예 c8은, 두께 18㎛의 스케일 잔사가 확인되었다.

(B) 무방향성 전자 강판

표 1에 기재된 화학 성분을 갖는 슬래브를, 표 2에 기재된 슬래브 가열 조건 및 마무리 압연 조건에서 열연하여, 열연 강판을 얻었다. 이들 열연 강판을, 산세, 열간 압연 및 마무리 어닐링하여, 표 4에 나타내는 무방향성 전자 강판을 얻었다. 표 4에 있어서, 발명 범위 외의 값에는 밑줄을 그었다. 또한, 산세 조건은 8％ 염산에서 90초 침지로 하였다. 이들 무방향성 전자 강판의 Cu 농도 피크값을, 상술한 열연 강판과 동일한 방법으로 평가하였다. 또한, 이들 무방향성 전자 강판의 표면 품위를 광학 현미경의 단면 관찰에 의해 평가하였다. 구체적으로는, 마무리 어닐링 후의 무방향성 전자 강판의 단면을 경면 연마하고, 스케일의 두께를 광학 현미경으로 측정하였다. 관찰에서 얻어진 스케일 두께가 1㎛ 이하인 것을, 제품 표면 품위가 양호한 무방향성 전자 강판으로 판정하였다. 또한, 마무리 어닐링 후에 절연 피막이 도포된 무방향성 전자 강판에 대해서, 고온의 알칼리 용액 등에 침지함으로써 절연 피막을 제거하고, 수세한 후에, 스케일의 두께를 평가해도 상관없다. 또한, 스케일의 두께 측정은, 주사형 전자 현미경을 사용하여 행해도 상관없다.

발명 범위 내의 화학 성분을 갖는 슬래브를, 발명 범위 내의 제조 조건에서 열연함으로써 얻어진 무방향성 전자 강판 D1 내지 D13은, 표면으로부터 깊이 5㎛까지의 범위에 0.12％ 이상의 Cu의 농도 피크값을 갖고 있었다. 또한, 열연 강판 D1 내지 D13은, 표면 품위가 양호하였다.

한편, 비교예 d1 내지 d8은, 산세 시의 스케일 잔사가 많았다.

구체적으로는, 비교예 d1은, 두께 5㎛의 스케일 잔사가 확인되었다.

비교예 d2는, 두께 6㎛의 스케일 잔사가 확인되었다.

비교예 d3은, 두께 8㎛의 스케일 잔사가 확인되었다.

비교예 d4는, 두께 9㎛의 스케일 잔사가 확인되었다.

비교예 d5는, 두께 12㎛의 스케일 잔사가 확인되었다.

비교예 d6은, 두께 10㎛의 스케일 잔사가 확인되었다.

비교예 d7은, 두께 7㎛의 스케일 잔사가 확인되었다.

비교예 d8은, 두께 11㎛의 스케일 잔사가 확인되었다.

본 발명에 따르면, 산세 시의 스케일 잔사가 적고, 제품판의 표면 품위가 양호한 무방향성 전자 강판용의 열연 강판 및 무방향성 전자 강판을 저비용으로 안정적으로 제공할 수 있다. 그 때문에, 본 발명은 높은 산업상 이용 가능성을 갖는다.

Claims (5)

1. 질량％로
   C: 0.0050％ 이하,
   Si: 0.5％ 이상 3.5％ 이하,
   Mn: 0.1％ 이상 1.5％ 이하,
   Al: 0.1％ 이상 1.5％ 이하,
   Cu: 0.01％ 이상 0.10％ 이하,
   Sn: 0.01％ 이상 0.20％ 이하를 포함하고,
   잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고,
   표면으로부터 깊이 10㎛까지의 범위에 0.12％ 이상의 Cu의 농도 피크값을 갖는 것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판용의 열연 강판.
2. 질량％로
   C: 0.0050％ 이하,
   Si: 0.5％ 이상 3.5％ 이하,
   Mn: 0.1％ 이상 1.5％ 이하,
   Al: 0.1％ 이상 1.5％ 이하,
   Cu: 0.01％ 이상 0.10％ 이하,
   Sn: 0.01％ 이상 0.20％ 이하를 포함하고,
   잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고,
   표면으로부터 깊이 5㎛까지의 범위에 0.12％ 이상의 Cu의 농도 피크값을 갖는 것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판.
3. 제1항에 기재된 상기 무방향성 전자 강판용의 열연 강판의 제조 방법이며,
   제강 공정 및 열연 공정을 구비하고,
   상기 열연 공정은, 슬래브 가열, 조압연, 마무리 압연 및 권취를 포함하고,
   상기 열연 공정의 상기 슬래브 가열에 있어서의 공기 비를 1.0 이상 1.2 이하로 하고,
   상기 열연 공정의 상기 마무리 압연의 직전의 조압연 강판의 온도를 1000℃ 이상 1050℃ 이하로 하고,
   상기 열연 공정의 상기 마무리 압연에 있어서의 마무리 압연 온도를 930℃ 이상 970℃ 이하로 하고,
   상기 열연 공정의 상기 권취에 있어서의 권취 온도를 750℃ 이상 800℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판용의 열연 강판의 제조 방법.
4. 제2항에 기재된 상기 무방향성 전자 강판의 제조 방법이며,
   산세 공정, 냉연 공정 및 마무리 어닐링 공정을 구비하고,
   상기 냉연 공정에서는, 제1항에 기재된 무방향성 전자 강판용의 열연 강판을 냉간 압연하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 산세 공정에 있어서 사용되는 산세 용액이 티오황산염을 포함하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판의 제조 방법.

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