KR20230118634A - 실질적 등원자성 FeCo 합금 냉간압연 스트립 또는 시트의제조 방법, 실질적 등원자성 FeCo 합금 냉간압연 스트립 또는 시트, 및 그로부터 절취된 자성 부품 - Google Patents

실질적 등원자성 FeCo 합금 냉간압연 스트립 또는 시트의제조 방법, 실질적 등원자성 FeCo 합금 냉간압연 스트립 또는 시트, 및 그로부터 절취된 자성 부품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실질적 등원자성 FeCo 합금 냉간압연 스트립 또는 시트, 및 그것으로부터 절취되는 자성 부품, 및 FeCo 합금 냉간압연 스트립 또는 시트를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 완전히 재결정된 열간압연 시트 또는 스트립이 준비되며, 두께는 1.5 - 2.5 mm이고 조성은 다음과 같다: 47.0% ≤ Co ≤ 51.0%; 극미량 ≤ V + W ≤ 3.0%; 극미량 ≤ Ta + Zr ≤ 0.5%; 극미량 ≤ Nb ≤ 0.5%; 극미량 ≤ B ≤ 0.05%; 극미량 ≤ Si ≤ 3.0%; 극미량 ≤ Cr ≤ 3.0%; 극미량 ≤ Ni ≤ 5.0%; 극미량 ≤ Mn ≤ 2.0%; 극미량 ≤ O ≤ 0.03%; 극미량 ≤ N ≤ 0.03%; 극미량 ≤ S ≤ 0.005%; 극미량 ≤ P≤ 0.015; 극미량 ≤ Mo ≤ 0.3%; 극미량 ≤ Cu ≤ 0.5%; 극미량 ≤ Al ≤ 0.01%; 극미량 ≤ Ti ≤ 0.01%; 극미량 ≤ Ca + Mg ≤ 0.05%; 극미량 ≤ 희토류 ≤ 500 ppm; 철 및 불순물인 잔부. 제 1 냉간압연 단계가 70 내지 90%의 압연율로 실시되어, 스트립 또는 시트를 1 mm 이하의 두께로 만든다. 중간 어닐링이 실시되고, 어닐링 시에 속도(V)로 진행하는 스트립 또는 시트의 부분 재결정화로 이어지고, 유효 길이(Lu)의 퍼니스의 유효 구역에서 온도는 Trc 내지 900℃이고, 이 스트립 또는 시트는 26℃. 분 ≤ T-Trc).Lu/V ≤ 160℃. 분이 되도록 그 내부에서 15 초 내지 5 분 동안 온도(T)에 유지된다. 스트립 또는 시트는 적어도 600℃/시로 냉각된다. 어닐링된 스트립 또는 시트를 냉간압연하는 제 2 단계가 60 내지 80%의 압연율로 실시되어 스트립 또는 시트를 0.05 내지 0.25 mm의 두께로 만든다. 냉간압연 스트립 또는 시트의 최종 어닐링(Rf)이 실시되어 완전한 재결정화를 달성하고, 다음에 100 내지 500℃/시로 냉각된다.
자성 코어 등의 자성 부품이 이 방법에 의해 제조된 스트립 또는 시트로부터 얻어진다.

Description

실질적 등원자성 FeCo 합금 냉간압연 스트립 또는 시트의 제조 방법, 실질적 등원자성 FeCo 합금 냉간압연 스트립 또는 시트, 및 그로부터 절취된 자성 부품
본 발명은 자성 재료의 냉간압연 스트립 및 시트, 그와 같은 스트립 및 시트로부터 절취된 부품, 보다 구체적으로는 실질적 등원자성 FeCo 합금으로 만들어진 스트립 및 시트에 관한 것이다.
연자성 FeCo 합금으로 만들어진 실질적 등원자성 자성 핵(따라서, 실질적으로 동등한 중량 및 원자량의 Fe 및 Co를 함유함) - 이것에는 종종 약 2%의 V가 첨가됨 - 은 전기 공학에서 에너지 변환 시에 높은 출력 대 중량 비 또는 출력 대 체적 비를 얻을 수 있다는 것이 오랫동안 알려져왔다. 열소실의 원인이 되는 자성손실을 최대한 줄이고자 하는 경우, 이전의 스트립 또는 시트로부터 절취한 코어를 형성하는 스트립의 두께를 줄일 필요가 있다는 것이 알려져 있다.
산업적 관행에서는, 약 0.1 mm 두께의 등원자성 FeCo의 냉간압연 스트립 및 시트를 제조하는 것이 일반적이다. 그러나, 이러한 재료와 관련된 자성손실은 아직 충분히 저감되지 않은 것으로 생각된다. 새로운 원료를 사용하고 또한 잉곳 형태로 금속을 제조하는 동안에 1 회 이상의 재용융을 실행함으로써 잔류 원소 및 개재물의 관점에서 고순도의 스트립 및 시트를 제조함으로써 추가의 손실 저감을 달성할 수 있다. 따라서 0.1 mm 두께의 스트립의 경우에 400 Hz에서 25 W/kg 정도의 낮은 자성손실이 2T의 최대 정현파 유도로 얻어질 수 있다. 그러나, 이러한 제조 방법은 통상의 등원자성 FeCo 합금에 비해 적어도 1 회의 재용융을 추가해야 하므로 비싸다.
일례로서, 표 1에 요약된 중량%로 이하의 조성을 갖는 참조 금속의 샘플에 대해 이하의 결과가 관찰되었다. 언급되지 않은 원소는 기껏해야 용융으로부터 생기는 불순물(극미량)로서만 존재하고 야금학적 영향은 없다.
표 1: 참조 1 내지 참조 5의 주물 조성
참조 1 주물은 다른 주물과 달리 재용융을 받지 않고, 진공 유도 용융(VIM)만을 받았으며, 이로 인해 Fe-Co 합금의 통상의 개재물 분포, 특히 바나듐, 실리콘, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘 산화물 등, 또한 니오븀 및 알루미늄 질화물, 실리콘 탄화물이 유지된다. 샘플의 조성에 한정된 표 1은 금속 중에 용해되어 있는 원소의 일부를 사용하여 그와 같은 함유량이 풍부함을 설명할 수 없다.
참조 2 내지 참조 5의 주물의 재용융은 VIM에 의해 처음 제조된 주물에 대해 Nb를 첨가하지 않고, 진공 아크 재용융(VAR)에 의해 수행되었으며, 이는 VIM으로부터 생긴 금속 매트릭스의 안정된 석출물(산화물, 탄화물, 질화물)의 상당 부분을 제거 또는 파쇄하고, 또한 진공을 적용함으로써 매트릭스 내에 석출되지 않은 불순물(S, N, O)의 일부를 직접 제거하는 효과를 갖는다.
참조 주물은 불루밍(blooming) 및 스트립 밀을 통과시킴(열간압연)으로써 두께 2 mm의 스트립으로 열간가공되고, 그 후 하이퍼 ??칭된 후에 두께 0.1 mm까지 단일회 냉간압연되었다.
이와 같은 최종 두께 상태에서, "회전 기계"(와셔) 또는 "변압기"(테이프 감긴 토로이달 코어) 용도에 따라 포맷 36(외경) x 30.5 mm(내경) 또는 36(외경) x 25 mm(내경)의 와셔, 또는 포맷 30 x 20 mm(각각 외경 및 내경) x 10 mm(스트립의 폭에 대응하는 토로이달 코어 높이)의 테이프 감긴 토로이달 코어가 제조될 수 있다.
모든 경우, 테스트된 재료는 샘플 참조 1, 참조 2 및 참조 3의 경우에는 850℃에서 그리고 샘플 참조 4 및 참조 5의 경우에는 880℃에서 순수 수소 하에서 3시간 동안 열처리되었다. 열처리 후의 냉각은 모든 경우에 자기 성능을 최적화하기 위해 250℃/시의 속도로 수행되었다. 제 1 자기결정 이방성 상수(magnetocrystalline anisotropy constant) K1(이것은 자기 특성을 크게 지배함)이 상쇄되는 것은 상기 냉각 속도 때문이다.
감긴 테이프형 토로이달 코어는 단상 또는 3상 변압기 코어 용도에서 보이는 대표적인 것인 반면에 와셔는 회전 액츄에이터 용도, 특히 고속 회전에서 대표적인 것이다.
보자력장(Hc), 2T 및 400 Hz에서의 손실, 및 와셔와 토로이달 코어 사이의 관찰된 손실의 증가의 측정 결과는 표 2에 요약되어 있다.
표 2: 표 1에 보인 참조 샘플에서 수행된 보자력장 및 자성손실의 측정결과
재용융의 사용에 의해 토로이달 코어의 자성손실을 약 30% 저감시키는 것을 알 수 있으며(감긴 테이프형 토로이달 코어에 관한 참조 2 또는 참조 3과 참조 1의 비교), 이것은 많은 용도에서 매우 중요하다.
또한 측정이 압연 방향(DL)을 따라 토로이달 코어 상에서 실시되었는지 또는 시트의 모든 방향을 사용하여 와셔 상에서 실시되었는지에 따라 자성손실은 토로이달 코어에서 5 내지 10% 더 높아진다는 것을 알 수 있다. 이것은 압연 평면에서 성능의 특정 이방성을 나타낸다.
다른 한편, 최종 어닐링 온도가 850로부터 880℃까지 상승하면, 한편으로 참조 2 및 참조 4, 다른 한편으로 참조 3 및 참조 5의 비교에서 알 수 있는 바와 같이 토로이달 코어 및 와셔의 둘 모두의 자성손실의 수준이 크게 감소한다.
본 발명의 목적은 등원자성 FeCo 합금의 스트립 또는 시트, 및 이러한 스트립 또는 시트로부터 절취되는 제품의 제조업자에게 야금학적 조작의 연속에서와 같이 원료의 선택으로 인해 고가의 제조를 필요로 함이 없이 400 Hz에서 2T의 유도 하에서 전형적으로 26.5 W/kg 이하의 매우 낮은 자성손실을 얻는 수단을 제안하는 것이다.
이 목적을 위해, 본 발명의 주제는 실질적 등원자성 FeCo 합금의 냉간압연 스트립 또는 시트를 제조하는 방법이며, 이하를 특징으로 한다:
- 1.5 내지 2.5 mm 두께(eHR)의 열간압연 시트 또는 스트립이 준비되고, 이것의 조성은 중량%로:
* 47.0% ≤ Co ≤ 51.0%; 우선적으로는 47.0% ≤ Co ≤ 49.5%;
* 극미량 ≤ V + W ≤ 3.0%; 우선적으로는 0.5% ≤ V + W ≤ 2.5%;
* 극미량 ≤ Ta + Zr ≤ 0.5%;
* 극미량 ≤ Nb ≤ 0.5%, 우선적으로는 극미량 ≤ Nb ≤ 0.1%;
* 극미량 ≤ B ≤ 0.05%; 우선적으로는 극미량 ≤ B ≤ 0.005%;
* 극미량 ≤ Si ≤ 3.0%;
* 극미량 ≤ Cr ≤ 3.0%;
* 극미량 ≤ Ni ≤ 5.0%; 우선적으로는 극미량 ≤ Ni ≤ 0.1%;
* 극미량 ≤ Mn ≤ 2.0%; 우선적으로는 극미량 ≤ Mn ≤ 0.1%;
* 극미량 ≤ C ≤ 0.02%; 우선적으로는 극미량 ≤ C ≤ 0.01%;
* 극미량 ≤ O ≤ 0.03%; 우선적으로는 극미량 ≤ O ≤ 0.01%;
* 극미량 ≤ N ≤ 0.03%; 우선적으로는 극미량 ≤ N ≤ 0.01%;
* 극미량 ≤ S ≤ 0.005%; 우선적으로는 극미량 ≤ S ≤ 0.002%;
* 극미량 ≤ P ≤ 0.015; 우선적으로는 극미량 ≤ P ≤ 0.007%;
* 극미량 ≤ Mo ≤ 0.3%; 우선적으로는 극미량 ≤ Mo ≤ 0.1%;
* 극미량 ≤ Cu ≤ 0.5%; 우선적으로는 극미량 ≤ Cu ≤ 0.1%;
* 극미량 ≤ Al ≤ 0.01%; 우선적으로는 극미량 ≤ Al ≤ 0.002%;
* 극미량 ≤ Ti ≤ 0.01%; 우선적으로는 극미량 ≤ Ti ≤ 0.002%;
* 극미량 ≤ Ca + Mg ≤ 0.05%; 우선적으로는 극미량 ≤ Ca + Mg ≤ 0.001%;
* 극미량 ≤ 희토류 ≤ 500 ppm; 및
* 나머지로서 용융으로부터 생긴 철 및 불순물로 구성되고;
* 상기 스트립 또는 시트는 재결정 시작 온도(Trc) 및 100% 재결정된 미세구조를 가지며;
- 다음에 스트립 또는 시트의 제 1 냉간압연 단계(LAF1)가 1 회 또는 복수 회의 패스(pass)로 실시되고, 70 내지 90%, 우선적으로는 65 내지 75%의 전체 압연율(TR1)로 스트립 또는 시트를 1 mm 이하, 우선적으로는 0.6 mm 이하의 두께(e1)로 만들고;
- 다음에 스트립 또는 시트가 어닐링 퍼니스(furnace)를 통과할 때 중간 어닐링(R1)이 실시되어 스트립 또는 시트의 부분 재결정화를 유발하고, 스트립 또는 시트는 속도 V로 어닐링 퍼니스를 통과하고, 부분 재결정화의 정도는 10 내지 50%, 우선적으로는 15 내지 40%, 더 좋게는 15 내지 30%이고, 유효 길이(Lu)를 갖는 퍼니스의 유효 구역에서 스트립 또는 시트의 온도가 Trc 내지 900℃, 우선적으로는 700 내지 880℃인 경우, 스트립 또는 시트는 26℃ 분 ≤ (T-Trc).Lu/V ≤ 160℃ 분, 우선적으로는 50℃ 분 ≤ (T-Trc).Lu/V ≤ 160℃ 분 - 여기서, T 및 Trc는 ℃로, Lu는 m로, V는 m/분으로 표시됨 -이 되도록 온도(T)에서 15 초 내지 5 분 동안 유효 구역에 머무르고, 스트립 또는 시트는 퍼니스의 출구에서 적어도 600℃/시, 우선적으로는 적어도 1000℃/시, 더 바람직하게는 적어도 2000℃/시의 속도로 200℃ 이하의 온도까지 냉각되고;
- 다음에 어닐링된 스트립 또는 시트의 제 2 냉간압연 단계(LAF2)가 1 회 또는 복수 회의 패스로 실시되고, 60 내지 80%, 우선적으로는 65 내지 75%의 전체 압연율로 냉간압연 스트립 또는 시트를 0.05 내지 0.25 mm의 두께(e2)로 만들고;
- 다음에 냉간압연 스트립 또는 시트 또는 스트립으로부터 사전에 절취된 부분은, 스트립 또는 시트 또는 절취 부분의 완전한 재결정화를 얻기 위해, 중성 분위기 또는 환원성 분위기, 또는 진공 하에서, 750 내지 900℃, 우선적으로는 800 내지 900℃, 더 좋게는 850 내지 880℃에서, 적어도 30 분간, 우선적으로는 적어도 1 시간 동안 정적인 최종 어닐링(Rf)을 받고, 그 후에 100 내지 500℃/시, 우선적으로는 200 내지 300℃/시의 속도로 냉각된다.
본 발명의 변형례에 따르면, (V + W)/2 + (Ta + Zr)/0.2 ≥ 0.8%, 우선적으로는 1.0% 이상이다.
본 발명의 변형례에 따르면, 극미량 ≤ Si ≤ 0.1%이다.
본 발명의 변형례에 따르면, 극미량 ≤ Cr ≤ 0.1%이다.
본 발명의 변형례에 따르면, 제 1 냉간압연 단계(LAF1) 전에, 냉간압연(LAFi) 및 중간 어닐링(Ri)의 적어도 하나의 추가의 사이클이 실시되어 냉간압연 스트립 또는 시트를 열간압연(eHR) 후의 두께와 제 1 냉간압연(LAF1)의 투입 두께 사이의 두께로 만들고, 각각의 추가의 어닐링(Ri) 동안에 Trc 내지 900℃ 사이에 위치하는 퍼니스의 유효 구역 내에서 스트립의 통과 시간은 스트립 또는 시트의 전체 재결정화로 이어지고, 중간 어닐링(R1)은, 스트립의 온도가 Trc 내지 900℃ 사이인 퍼니스의 길이(Lu)의 구역 내에서, 10 초 내지 10 분, 우선적으로는 15 초 내지 5 분, 더 좋게는 30 초 내지 5 분의 통과 시간을 가지며, 다음에 스트립 또는 시트는 퍼니스의 출구에서 적어도 600℃/시, 우선적으로는 적어도 1000℃/시, 더 바람직하게는 적어도 2000℃/시의 속도로 200℃ 이하의 온도까지 냉각되고, 스트립 또는 시트는 상기 추가의 어닐링(Ri)의 최후에 100% 재결정된 미세구조를 갖는다.
열간압연 후 및 제 1 냉간압연(LAF1) 전, 열간압연 스트립 또는 시트를 800 내지 1000℃의 온도로부터 적어도 600℃/초, 우선적으로는 적어도 1000℃/초, 더 바람직하게는 적어도 2000℃/초의 속도로 실온까지 냉각시킴으로써, 열간압연 스트립 또는 시트는 하이퍼 ??칭(hyper-quenching)을 받는다.
상기 하이퍼 ??칭은 열간압연 직후에 중간 재가열 없이 실시될 수 있다.
어닐링 퍼니스의 분위기는 환원성 분위기, 우선적으로는 순수 수소일 수 있다.
적어도 하나의 추가의 중간 어닐링은 어닐링 퍼니스 내에서 스트립 또는 시트의 연속 어닐링이고, 여기서 퍼니스의 유효 구역 내에서 스트립 또는 시트의 온도는 Trc 내지 900℃이고, 스트립은 유효 구역 내에서 15 초 내지 5 분간 체류하고, 퍼니스의 출구에서 스트립 또는 시트는 적어도 600℃/시, 우선적으로는 적어도 1000℃/시, 더 바람직하게는 적어도 2000℃/시의 속도로 200℃ 이하의 온도까지 냉각되고, 적어도 하나의 추가의 냉간압연(LAFi)은 1 회 또는 복수 회의 패스로 수행되고, 전체 압연율은 적어도 40%이다.
정적인 최종 어닐링(Rf) 후, 금속이 최소 10 초 내지 최대 1 시간 동안, 우선적으로는 10 초 내지 20 분 동안에 최소 700℃ 내지 최대 900℃에 도달하도록 스트립 또는 시트의 추가의 연속 어닐링이 실시될 수 있고, 다음에 적어도 1000℃/시의 속도로 냉각된다.
본 발명은 또한 실질적 등원자성 FeCo 합금에 관한 것이며, 이하를 특징으로 한다:
- FeCo 합금의 조성은, 중량%로:
* 47.0% ≤ Co ≤ 51.0%; 우선적으로는 47.0% ≤ Co ≤ 49.5%;
* 극미량 ≤ V + W ≤ 3.0%; 우선적으로는 0.5% ≤ V + W ≤ 2.5%;
* 극미량 ≤ Ta + Zr ≤ 0.5%;
* 극미량 ≤ Nb ≤ 0.5%, 우선적으로는 극미량 ≤ Nb ≤ 0.1%;
* 극미량 ≤ B ≤ 0.05%; 우선적으로는 극미량 ≤ B ≤ 0.005%;
* 극미량 ≤ Si ≤ 3.0%;
* 극미량 ≤ Cr ≤ 3.0%;
* 극미량 ≤ Ni ≤ 5.0%; 우선적으로는 극미량 ≤ Ni ≤ 0.1%;
* 극미량 ≤ Mn ≤ 2.0%; 우선적으로는 극미량 ≤ Mn ≤ 0.1%;
* 극미량 ≤ C ≤ 0.02%; 우선적으로는 극미량 ≤ C ≤ 0.01%;
* 극미량 ≤ O ≤ 0.03%; 우선적으로는 극미량 ≤ O ≤ 0.01%;
* 극미량 ≤ N ≤ 0.03%; 우선적으로는 극미량 ≤ N ≤ 0.01%;
* 극미량 ≤ S ≤ 0.005%; 우선적으로는 극미량 ≤ S ≤ 0.002%;
* 극미량 ≤ P ≤ 0.015; 우선적으로는 극미량 ≤ P ≤ 0.007%;
* 극미량 ≤ Mo ≤ 0.3%; 우선적으로는 극미량 ≤ Mo ≤ 0.1%;
* 극미량 ≤ Cu ≤ 0.5%; 우선적으로는 극미량 ≤ Cu ≤ 0.1%;
* 극미량 ≤ Al ≤ 0.01%; 우선적으로는 극미량 ≤ Al ≤ 0.002%;
* 극미량 ≤ Ti ≤ 0.01%; 우선적으로는 극미량 ≤ Ti ≤ 0.002%;
* 극미량 ≤ Ca + Mg ≤ 0.05%; 우선적으로는 극미량 ≤ Ca + Mg ≤ 0.001%;
* 극미량 ≤ 희토류 ≤ 500 ppm; 및
* 나머지로서 용융으로부터 생긴 철 및 불순물로 구성되고;
- 상기 합금의 미세구조는 완전히 재결정되고;
- 상기 합금의 텍스처는:
＊ 표면적 또는 체적 기준으로 {001}<110> 성분의 8 내지 20%, 우선적으로는 9 내지 20%가 최대 15°만큼 디스오리엔테이션(disorientation)되고;
＊ 표면적 또는 체적 기준으로 구성성분{111}<112> 성분의 8 내지 25%, 우선적으로는 9 내지 20%가 최대 15°만큼 디스오리엔테이션되고;
＊ 표면적 또는 체적 기준으로 {111}<110> 성분의 5 내지 15%, 우선적으로는 6 내지 11%가 최대 15°만큼 디스오리엔테이션되고;
＊ 상기 재료의 잔부는 최대 15°만큼 디스오리엔테이션된 기타 텍스처 성분으로 구성되고, 각각은 면적 또는 체적 기준으로 최대 15%를 나타내며, 상기 기타 텍스처 성분과 {001}<110> 성분, {111}<112> 성분 및 {111}<110> 성분 중 임의의 성분의 중첩은 표면적 및 체적 기준으로 10%를 초과하지 않는다.
본 발명의 변형례에 따르면, (V + W)/2 + (Ta + Zr)/0.2 ≥ 0.8%, 우선적으로는 1.0% 이상이다.
본 발명의 변형례에 따르면, 극미량 ≤ Si ≤ 0.1%이다.
본 발명의 변형례에 따르면, 극미량 ≤ Cr ≤ 0.1%이다.
본 발명의 추가의 주제는 실질적 등원자성 FeCo 합금으로부터 절취된 자성 부품이고, 이것은 전술한 유형의 합금으로 만들어진 스트립 또는 시트를 절단하여 얻어진다.
본 발명의 추가의 주제는 실질적 등원자성 FeCo 합금으로 만들어진 자성 코어이며, 이것은 전술한 유형의 절취된 자성 부품으로 만들어진다.
이해되는 바와 같이, 본 발명은 특히 적어도 2 개의 단계, 즉, 적어도 2 회의 냉간압연 패스 또는 적어도 2 개의 그룹의 연속적 냉간압연 패스의 냉간압연을 포함하는 일련의 프로세스 단계에 의해 스트립 또는 시트를 얻는 것으로 구성되고, 2 회의 패스 또는 2개의 그룹의 패스는 LAF1 및 LAF2로 부르며, 2 회의 패스 또는 2 개의 그룹의 패스 사이에서 연속적으로 수행되는 부분 재결정화만의 특수한 중간 어닐링(R1)에 의해 분리된다. 2 회의 패스/2 개의 그룹의 패스 직후에, 최종 정적인 어닐링이 최종적으로 수행되며, 이로 인해 완전히 재결정된 스트립이 얻어지게 된다. 이러한 단계는 명확히 정의된 조성의 합금에 적용되고, 이 처리 조건에 의해 냉간압연되고 어닐링된 스트립 또는 시트 내에서 3 가지 주요한 소정의 텍스처 성분 및 소정의 비율에 따른 특정의 텍스처가 생성된다.
또한, 부분 재결정화만으로 이어지는 어닐링에 의해 분리되는 2 회의 냉간압연 작업의 시퀀스는 열간압연 작업 및 임의의 후속 처리(존재하는 경우) 후에 100% 재결정된 스트립 상에서 시작해야 한다.
이러한 모든 특징을 스트립 또는 시트에 현저하게 낮은 자성손실을 제공한다.
이하, 본 명세서에서 "냉간압연 단계" 및 그 압연율에 대해 언급하는 경우, 냉간압연 단계가 중간 어닐링 없이 연속적으로 수행되는 복수의 패스로 실시되는 경우를 포함한다는 것, 그리고 "냉간압연 단계"의 압연율은 복수의 패스가 있는 경우에 단계의 모든 패스의 끝에서 얻어지는 전체 비율이라는 것이 이해되어야 한다.
본 발명이 적용되는 경우, 놀랍게도 기대 성능을 얻기 위해 화학적 순도가 높고 함유량이 높은 금속을 준비할 필요가 없으나 동등한 기존의 제품의 성능보다 더 우수한 성능을 얻기 위해서는 가능한 한 최저 농도의 불순물 및 개재물로부터 출발하는 것이 여전히 바람직하다.
상기는 일반적인 원료를 사용할 수 있고, 반드시 잔류 원소 및 다양한 불순물을 거의 함유하지 않는 새로운 원료를 사용할 필요가 없다는 것, 그리고 스트립 또는 시트를 얻는 잉곳의 제조 중에 복수의 재용융을 생략할 수 있다는 것을 의미한다. 물론, 자성손실이 극히 낮은 스트립 또는 시트를 얻고자 하는 경우에는, 이러한 작업을 본 발명에 따른 방법에서 배제하지는 않는다. 그러나, 본 명세서에서 정의된 종래의 기준에 따라 "낮은" 것으로 간주되는 자성손실을 얻기 위해서는 이러한 작업은 더 이상 필요하지 않다.
비교적 제한된 양의 특정의 합금 원소를 첨가하는 것도 가능한 실질적 등원자성 FeCo 합금에 적용되는 본 발명에 따른 일련의 단계의 사용은 {001}<110> 성분, {111}<112> 성분 및 또한 경우에 따라 작은 정도지만 {111}<110> 성분이 정확한 범위 내에 존재하고, 각각의 성분에 대해 정확한 최대 디스오리엔테이션으로 존재하는 특정 텍스처를 얻게 되는 것으로 밝혀졌다.
놀랍게도, 이러한 텍스처는 낮은 자성손실을 얻기 위해 합금 중의 불순물의 비교적 높은 농도를 허용하며, 불순물이 낮은 자성손실만을 얻기 위해 등원자성 FeCo 합금의 스트립 및 시트의 제조를 위해 사용되는 종래의 방법에서 필요한 정도의 저농도인 경우에 특히 더 낮은 자성손실을 얻게 된다.
본 발명은 이하의 도면을 참조하여 설명된 이하의 설명을 통해 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 다양한 샘플에 대한 2T 400 Hz의 자장 하에서의 자선손실(W/kg) 및 재결정화율을 (T - Trc)/V 양(℃.분/m)의 함수로서 도시한다.
도 2는 다양한 샘플에 대한 2T 400 Hz의 자장 하에서의 자선손실(W/kg) 및 재결정화율을 2.6 m의 유효 퍼니스 길이(Lu)에 경우에 (T - Trc)Lu/V 양(℃.분)의 함수로서 도시한다.
식에서, T 및 Trc의 단위는 ℃이고, Lu의 단위는 m이고, V의 단위는 m/분이다.
본 발명은 이하의 조성을 갖는 실질적 등원자성 FeCo 합금에 대해 논의한다. %는 모두 중량%이다. "극미량"의 존재에 대해 언급하는 경우, 문제의 원소는 전혀 존재하지 않거나 불순물로서만 존재하고, 원료의 단순한 용융 및 액체 금속의 제조로부터 생기고, 그 농도는 사용되는 측정 장치에 의한 원소의 검출 가능 한계에 있을 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 상기에는 실제 농도가 0임에도 측정 장치가 원소의 저농도를 나타내는 경우도 포함된다.
Co의 농도는 47.0 내지 51.0%, 우선적으로는 47.0 내지 49.5%이다.
이러한 농도는 약 2%의 V를 추가로 함유하는 FeCo 합금의 경우의 약 49% Co 및 49% Fe의 등원자성 조성에 필연적으로 근접한다.
2원계 FeCo 등원자성 합금은 놀랍게도 매우 높은 포화 자화 값 JSAT(2,35 T) 및 매우 낮은 자기결정 이방성 상수(K1)를 모두 가지고 있는 것으로 알려져 있으며, 이것은 최종 어닐링 후에 250℃/시 정도(가장 일반적으로는 100 내지 500℃/시, 그러나 우선적으로는 200 내지 300℃/시)의 냉각 속도로 상쇄되거나 적어도 크게 감소될 수 있다. 자기결정 이방성 상수가 낮거나 심지어 0인 경우에도 직류 또는 저주파 교류 하에서 합금의 자기 특성을 크게 결정한다.
V + W의 농도는 극미량 내지 3.0%, 우선적으로는 0.5 내지 2.5%이다.
V 및/또는 W의 존재는 700℃ 미만에서의 약화율(rate of weakening order)을 저하시켜 냉간압연용 금속의 우수한 전성을 보존하기 위해 열간성형 후에 매우 우선적으로 하이퍼 ??칭이 수행될 수 있게 하는 것을 목적으로 한다. 또한 2%의 V는 V를 함유하지 않은 FeCo에 비해 전기 저항률을 2배로 만들 수 있고, 저주파수에서, 특히 중주파수에서, 특히 전기 공학 용도의 전체 범위에 걸쳐, 저주파수 지상 용도에서는 전형적으로 수십 Hz, 항공 용도(발전기, 변압기, 평활 인덕턴스)에서는 수백 내지 수천 Hz에 걸쳐 자성손실을 크게 저감시킬 수 있다. 2%의 V로부터 그리고 최종 어닐링 온도(Rf)에 따라 합금의 자기 성능에 불리한 2상 범위 α + γ로 진입한다. V가 3.0%를 초과하면 최종 어닐링 온도(Rf)가 몇 도가 되든 비자성 오스테나이트(γ)가 형성되고, 자기 성능은 등원자성 FeCo 합금의 통상의 용도에서 명백하게 평범해진다. 따라서 실질적으로 동일한 효과를 갖는 V 및/또는 W의 첨가는 V + W의 합계가 전술한 3.0% 한계를 초과하는 경우에는 추천되지 않는다.
Ta와 Zr의 농도의 합계는 극미량 내지 0.5%이다.
Ta와 Zr은 V와 W와 마찬가지로 규칙화율(rate of ordering)을 지연시킨다. 이 점에서, 0.2%의 Ta의 첨가는 2%의 V 및 W와 동일한 효과를 갖는다. 그러나, Ta 및 Zr은 전기 저항률에 영향을 미치지 않으므로 V 및 W는 본 발명이 관련되는 합금에 의도된 통상의 용도를 위해 바람직하다.
한편으로는 V 및 W의 다른 한편으로는 Ta 및 Zr의 규칙화율에 미치는 각각의 영향을 고려하기 위해, 2 개의 원소 그룹의 효과의 평가가 다음 식에 따라 실시되어야 한다:
(V + W)/2 + (Ta + Zr)/0.2 ≥ 0.8%, 우선적으로는 ≥ 1.0%.
그러나, 위에서 제시된 V+W 및Ta+Zr의 농도의 상한도 충족되어야 한다.
Nb의 농도는 극미량 내지 0.5%, 우선적으로는 극미량 내지 0.1%이다.
Nb의 첨가는 열간성형 반제품의 하이퍼 ??칭에 앞서는 재가열 중에 취화 상의 발생을 방지하고, 이에 따라 냉간압연 작업을 성공시킬 수 있으므로 흥미있는 것이다. 그러나 Nb는 결정립 성장의 강력한 억제제이고, 최종 정적 어닐링(Rf) 중에 결정립 성장을 훨씬 더 어렵게 만든다. 따라서, Nb의 농도가 너무 높으면 우수한 자기 특성이 얻어지지 않는다. 또한, Nb는 C, N 및 O와 쉽게 결합하여 탄화물, 질화물, 탄질화물 또는 산화물을 형성하며, 이들은 결정립의 성장을 지연시키고, 직접적으로(블로흐 벽을 포획함으로써) 또는 간접적으로(결정립의 크기를 제한함으로써) 자기 특성을 저하시킨다.
따라서, 사용되는 방법, 즉 재용융을 수반하거나 수반하지 않는 제조, 액체 금속의 (제한적이든 비제한적이든) 산화, 질화, 침탄을 수반하는 제조, 하이퍼 ??칭 또는 열간성형 직후에 실시되는 하이퍼 ??칭 전의 가변 시간의 가열의 수행에 따라 1/100%의 Nb, 전형적으로는 0.10% 및 예를 들면 0.04% 또는 0.07%의 Nb가 첨가될 수 있다. 0.5%를 초과하면, 결정립 성장에 미치는 억제 효과가 과도하여 구하는 자기 특성을 얻을 수 없다.
B의 농도는 극미량 내지 0.05%이다.
B는 Nb의 역할과 유사한 역할을 갖지만 취성을 가지므로 그 존재를 상응하여 제한해야 한다.
Si의 농도는 극미량 내지 3.0%이고, 특정의 경우에는 극미량 내지 0.1%이다.
Cr의 농도는 극미량 내지 3.0%이고, 특정의 경우에는 극미량 내지 0.1%이다.
Si 및 Cr은 재료의 전기 저항률을 현저히 증가시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나, 특정한 경우의 등원자성 FeCo 합금에서, 이러한 기능은 V, W, Ta, Zr에 의해 이미 제공되거나, 제공될 수 있다. 또한, Cr 및 Si는 V와 달리 규칙화율을 감소시키지 않지만 이러한 감소는 본 발명에서 사용되는 합금의 경우에는 매우 바람직하다.
따라서 Cr 및 Si는 매우 높은 전기 저항률이 요구되는 경우에는 각각 최대 3.0%의 비율에서 허용되지만 V의 첨가는 전술한 바와 같이 다른 유익한 효과를 수반하므로 전기 저항률의 증가를 얻기 위해 주로 바람직하다. Cr 또는 Si를 더 첨가하면 Fe 및 Co의 농도가 저하하므로 포화 유도가 저하하고, 이에 따라 높은 출력 대 중량 비(power-to-weight ratio)를 갖는 재료의 능력이 저하한다. 그러나, 변압기, 액츄에이터, 발전기 등의 전기 기계의 크기는 특히 항공 분야에서 줄 효과에 기인하는 발열과 자성 코어의 자성손실에 의해 제한된다는 것도 기억해야 한다. 또한, Si 및/또는 Cr의 첨가는 자성손실을 감소시키는 경향이 있고, 따라서 동작 주파수 및 자성 유도를 증가시킨다. 그러면 출력 대 중량 비를 증가시킬 수 있거나 포화 유도의 부정적인 영향을 감소시킬 수 있다. 자성손실의 저감이 상당히 중요한 특정의 용도에서 Si 및/또는 Cr의 첨가가 전체적으로 유리하다.
자성손실의 저감이 특히 요구되는 용도의 경우, Cr 및 Si을 각각 0.1%로 제한하는 것이 추천되며, 이것은 많은 경우에 제조 중에 상기 원소를 의도적으로 첨가하지 않는 것에 대응한다.
Ni의 농도는 극미량 내지 5.0%, 우선적으로는 극미량 내지 0.1%이다.
Ni는 강자성 원소이지만 포화 자화(Jsat)에 대해서는 Fe 및 Co보다 관심이 훨씬 낮으며, 자기결정 이방성 상수(K1)를 저하시키는 것과 저항률을 증사시키는 것에 대해서는 이점이 없다. 다른 한편, Ni는 냉간압연에 적합한 전성을 향상시킨다. Ni의 첨가는 5.0%까지 허용되지만 많은 경우에 Ni를 첨가하는 것이 불필요하고, 0.1%의 바람직한 최대 함량은 단지 원료 중에 존재하는 Ni에 대응하는 경우가 많다. 또한, Ni을 첨가하지 않는 것은 합금의 가격을 억제하는 데 기여한다.
Mn의 농도는 극미량 내지 2.0%, 우선적으로는 극미량 내지 0.1%이다.
Mn은 특히 유리한 특성이나 불리한 특성을 가지지 않으며, Jsat의 저하를 제외하면 그 저하를 상쇄할 수 있는 이점도 없다. 최대 2.0%까지 첨가할 수 있지만, 우선적으로는 원료의 단순 용융으로부터 얻어지는 농도로 충분하므로 바람직한 최대 농도는 0.1%이다.
C의 농도는 극미량 내지 0.02%, 우선적으로는 극미량 내지 0.01%이다. 따라서 그 목적은 탄화물이 석출하지 않도록 하는 것이고, 특히 재료가 사용될 때, 블로흐 벽을 포획함으로써, 자기 특성을 열화시키는 C 원자의 클러스터가 형성되는 것을 방지하는 것이다.
S의 농도는 50 ppm(0.005%)을 초과해서는 안되는 데, S는 열간변형 중에 MnS 등의 황화물의 미세한 석출물을 형성하는 경향이 있고, 이것은 보자력장(Hc)(및 이에 따라 히스테리시스에 의한 손실)을 증가시키고, 자기 투과성(μ)을 저하시키므로 자기 요크(yoke)의 자화에 필요한 암페어턴(ampere-turn)을 증가시키고, 줄 효과에 의한 권선의 가열을 증가시키고, 기계의 효율을 저하시키는 등 재료의 자기 특성에 대해 매우 불리하다. S의 첨가는 유리한 효과를 갖지 않는다.
P는 황화물과 마찬가지로 블로흐 벽과 상호작용(포획)하여 S의 경우와 마찬가지로 자기 특성을 열화시키는 인화물(예를 들면, V의 인화물)을 형성하는 경향이 있다. P의 농도는 최대 150 ppm(0.015%), 우선적으로는 최대 70 ppm(0.007%)로 제한된다.
Mo는 V에 비해 규칙성에 상당한 감소를 일으키지 않는다. 또한, Mo는 비교적 고가이고, 자기 모멘트를 지니지 않으므로 이것의 첨가는 포화 자화(Jsat)를 저하시킴과 동시에 재료의 가격을 상승시킨다. 합금 중의 Mo의 함유량은 전형적으로는 0.3%, 우선적으로는 최대 0.1%로 제한된다.
Mo와 마찬가지로, Cu는 비교적 고가이고, 자기 모멘트를 지니고 있지 않으며, 또한 철이 풍부한 매트릭스 중에 구리 클러스터의 형성을 촉진하는 경향이 있고, 이것은 블로흐 벽 상에서 석출물로서 기능하므로 자기 성능 Hc 및 μ가 열화된다. Cu의 함유량은 원료를 신중하게 선택하고 자발적으로 첨가하지 않음으로써 전형적으로는 합금 중 최대 0.5%, 우선적으로는 최대 0.1%로 제한된다.
N 및 O는 S 및 P와 마찬가지로 화학적 산화제이고, 따라서 비자성 석출물을 형성하는 큰 기능을 가지며. 블로흐 벽과 불리하게 상호작용하므로 Hc(Hc를 증가시킴) 및 μ(μ를 감소시킴)를 현저하게 열화시킨다: 매트릭스 중에 N 및 O가 많을수록, 고온에서, 매트릭스 중에 매우 다량을 존재(Fe, Co 등)하거나 불가피한 잔류물(Ca, Mg, Ti, Al 등)로서 존재하는 Fe, Co, Mn, V, W, Ta, Zr, Nb, Ti, Ca, Mg, Al, Si, La 등의 산화될 수 있는 원소와 만날 위험이 더 커진다. 원료의 진공 용융(VIM), 심지어 잉곳 또는 전극의 진공 재용융(VAR) 또는 슬래그 재용융(ESR)에도 불구하고, 소량의 금속이 O 및 N 등의 수십 ppm의 산화제와 결합하는 것을 완전히 방지할 수는 없다. 최대 300 ppm의 O 및 300 ppm의 N, 우선적으로는 최대 100 ppm의 O 및 최대 100 ppm의 N의 함유가 허용된다.
Si, Mn, 특히 Al, Ti, Ca, Mg, 또는 희토류(예를 들면, La)는 O, N, S 등의 산화제 및 심지어 C에 대해서도 높은 친화성을 가지므로, 자기 특성에 대해 매우 열화적인 다양한 석출물(산화물, 질화물, 황화물, 탄화물)을 형성할 수 있다. 재용융 작업(VAR, ESR)은 이러한 석출물의 수와 크기를 현저히 감소시키지만, 개시 시에 산화될 수 있는 원소가 (예를 들면, VIM 처리로부터 얻어지는 잉곳 중에) 많이 존재할수록 재용융 후에 따라서 재료의 최종 제조 단계까지 더 많이 잔존하게 된다. 따라서 이러한 원소의 존재를 개시 시에 가능한 한 많이 감소시키는 것이 중요하다.
따라서 목표는 최대 100 ppm의 Al(0.01%), 우선적으로는 최대 20 ppm의 Al(0.002%), 최대 100 ppm의 Ti(0.01%), 우선적으로는 최대 20 ppm의 Ti(0.002%), 최대 50 ppm의 Ca+Mg, 우선적으로는 최대 10 ppm의 Ca+Mg이다. 희토류를 최대 500 ppm 첨가하는 경우, 그 목표는 특히 희토류를 첨가하기 전에 화학적 산소 활동도가 매우 낮은 VIM의 액체욕을 얻는 것이다.
합금의 나머지는 용융으로부터 생기는 Fe 및 불순물로 이루어진다.
특정의 원소에 대해 바람직한 것으로 생각되는 농도는 다른 원소에 대해 바람직한 것으로 생각되는 농도로부터 독립되어 있다는 것을 이해해야 한다. 다시 말하면, 본 발명으로부터 벗어남이 없이, 1 개 또는 복수 개의 원소가 바람직한 범위 내에 있는 한편, 동일한 경우에, 다른 원소는 바람직한 범위에 있지 않는 것도 가능하다.
합금의 조성은 일반적으로 약 700℃인 완전 재결정화 온도를 제공하고, 반면에 재결정화의 개시는 복원 현상(약 500-600℃에서 일어남) 후 약 600℃에서 시작된다. 어닐링 퍼니스 내에서 스트립을 속도 V로 주행시키는 동안에 재료가 어닐링 퍼니스의 재결정화 구역(다시 말하면, 퍼니스의 온도가 적어도 600℃인 구역)에 머무는 시간(이것을 "유효 시간"이라고 부르고, "tu"로 표시함)을 알 필요가 있고, 이것은 실험적으로 측정되거나 당업자에게 알려져 있는 모델을 사용하여 계산에 의해 결정될 수 있다. 본 발명의 프레임워크 내에서 재료가 그 재결정화를 개시하는 임계 재결정화 온도(Trc)는 Trc=600℃인 것으로 고려된다. 재결정화를 위한 (퍼니스의) 유효 길이(Lu)는 Lu=V.tu이고, 또한 주행 중인 스트립의 온도 측정 중에 당업자가 매우 쉽게 측정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 완전히 전통적인 단조 및/또는 열간압연에 의한 성형의 파라미터를 사용하여 (경제적인 제조 방법 및 통상의 제품의 성능에 간단히 필적하고 이것에 관하여 특히 개선되지 않은 제품의 최종 성능을 유지하는 것이 바람직한 경우에는 재용융없이, 또는 현저히 우수한 최종 성능을 얻고자 하는 경우에는 재용융을 수반하여) 종래의 수단에 의해 제조된, 주조된, 열간성형된, 그리고 우선적으로는 하이퍼 ??칭된 반제품이다. 이러한 단계의 목표는 등원자성 FeCo 합금(따라서 원소의 주기 분류에서 바로 인접하는 2 개의 원소는 각각 55.8 및 58.9 g/몰의 매우 유사한 원자량을 가지므로 중량% 및 원자%의 둘 모두로 Co와 동일한 정도의 Fe를 함유함)의 스트립 또는 시트를 얻기 위해 냉간압연되는 경향을 갖는 반제품을 준비하는 것이며, 이것의 조성은 공지된 등원자성 FeCo 합금의 조성에 필적한다. 따라서 열간성형 반제품은 전형적으로 1.5 내지 2.5 mm, 전형적으로는 약 2 mm의 두께(eHR)를 갖는 스트립 형태로 얻어진다. 두께가 2.5 mm를 초과하면, 초고속으로 취화하는 규칙화를 방지하기 위해 하이퍼 ??칭에 의해서도 신속하게 충분히 열을 취출할 수 없게 되는 위험이 있다.
열간압연의 마지막에 얻어진 스트립은 반드시 필요하지는 않지만 매우 우선적으로 하이퍼 ??칭을 받아야 한다. 이러한 처리는 재료의 규칙/불규칙 변태를 매우 큰 정도까지 방지하기 위해 사용되므로 재료는 Trc를 초과하는 온도에서의 열간압연에 의해 얻어지는 구조 상태에 비해 거의 변화가 없는 거의 불규칙한 구조 상태에 유지되며, 따라서 냉간압연하기에 충분한 전성을 갖는다.
따라서 하이퍼 ??칭에 의해 핫 스트립은 두께가 2.5 mm 이하인 경우에는 그 두께에 무관하게 또한 조성이 본 발명에 의해 설정된 한계 내에 있는 경우에는 그 조성에 무관하게 냉간압연의 최종 두께까지 어려움 없이 확실하게 냉간압연될 수 있다.
하이퍼 ??칭은 열간압연의 종료 시의 스트립의 온도가 충분히 높고 또한 열간압연 설비가 그것을 가능하게 하는 경우에 열간압연의 출구에서 직접, 즉 스트립을 중간 재가열하지 않고 실시될 수 있고, 아니면 스트립을 규칙/불규칙 변태 온도를 초과하는 온도까지 재가열한 후에 실시될 수 있다.
실제로, 취화 규칙화가 720℃ 내지 주위 온도에서 확립되므로 하이퍼 ??칭을 실시하기 위한 2 가지 가능성이 있다:
- 열간압연 후의 여전히 고온인 금속을 열간압연 설비의 출구에서, 예를 들면, 물을 이용하여 800 내지 1000℃의 온도로부터 실온까지 격렬(전형적으로는 적어도 200℃/초, 우선적으로는 적어도 1000℃/초, 더 양호하게는 적어도 2000℃/초)하게 냉각시킨다;
- 또는 열간압연되고 그 후에 서냉되어 취화된 된 금속은 800 내지 1000℃로 가열되고, 그 후에 실온까지 격렬하게, 즉, 적어도 200℃/초, 우선적으로는 적어도 1000℃/초, 더 양호하게는 적어도 2000℃/초로 냉각된다.
이러한 처리는 당업자에게 그 자체로 알려져 있다.
상기 일련의 작업의 종료 시에, 하나의 추가의 어닐링에 의해 또는 전술한 바와 같은 본 발명의 주요 요소 중의 하나인 시퀀스 LAF1-R1-LAF2 이전에 실시되는 추가의 어닐링에 의해 전체 재결정화가 얻어지지 않는 한 금속은 100% 재결정된 상태에 있어야 한다.
스트립 형태의 FeCo 등원자성 합금의 열간압연은 대부분 약 900℃에서 실시되며, 스트립이 감긴 상태에 머무는 동안에 100% 또는 이것에 매우 가까운 재결정화가 얻어진다.
열간압연 제품이 감기는 것을 의도하지 않은 시트이고, 또한 예비 테스트 중에, 열간압연 후에 100% 재결정화가 아직 체계적으로 얻어지지 않은 것으로 판명된 경우, 100% 재결정화 상태를 확실히 얻기 위해 열간압연에 앞서 가열 시간을 변화시키거나 열간압연에 이어지는 냉각을 지연시킴으로써, 예를 들면, 시트 금속을 후드(hood) 아래에 방치함으로써 열간압연 및 그 관련 작업의 조건을 조정할 수 있다.
열간성형되고, 적절한 경우에는 하이퍼 ??칭되고, 100% 또는 그것에 근접하게 재결정된 제품으로부터 출발함으로써 표준화된 미세구조로부터 출발하여 본 발명에 따른 적어도 2 회의 냉간압연 단계 및 적어도 하나의 중간 어닐링을 실시할 수 있게 되고, 그 결과 재료의 텍스처링에 관한 후속 작업의 효과를 예측 및 관리할 수 있게 된다.
열간압연 및 적절한 경우에는 하이퍼 ??칭 후, 금속은 후속의 압연 작업 중에 스트립의 표면에 밀 스케일(mill scale)이 부착하는 것을 방지하기 위해 종래의 방법으로 열간압연 스트립의 화학적 산세 및/또는 기계적 스케일 제거 작업을 우선적으로 받는다. 이러한 작업은 스트립의 미세구조에 영향을 주지 않으므로 본 발명의 요소가 아니다.
다음에 초기 두께(eHR)의 100% 재결정된 반제품의 제 1 냉간압연(LAF1)이 1 회 또는 복수 회의 패스로 실시되며, 이로 인해 초기 재결정된 미세구조가 파괴된다. 최초의 패스 전에 또는 2 회의 패스 사이에 연마(polishing)가 실시될 수 있다. 따라서 반제품은 두께(e1)가 1 mm 이하, 우선적으로는 0.6 mm 이하, 일반적으로는 0.5 mm 내지 0.2 mm, 전형적으로는 0.35 mm이며, 0.12 mm까지 내려갈 수 있고, 이것은 본 발명에 따르면 제 1 냉간압연(LAF1)에서의 전체 압연율(TR1)이 70 내지 90%인 것에 대응한다.
다음에 이 반제품에 대해 터널 퍼니스 내에서 중간 연속 어닐링(R1)이 실시된다. 본 발명에 따른 중간 어닐링(R1)은 어닐링 퍼니스의 출구에서 충분히 높은 강제 냉각 속도, 즉 적어도 600℃/시, 우선적으로는 적어도 1000℃/시, 더 좋게는 적어도 2000℃/시를 얻을 수 있도록 반드시 연속적으로 실시되며, 이는 스트립이 정적 어닐링 퍼니스에 있을 때에 풀려 있어서 코일 형태가 아닌 경우에만 달성될 수 있다.
중간 어닐링(R1)은 합금이 불규칙 페라이트 상이 되는 온도에서 실시된다. 상기는 온도가 합금의 규칙/불규칙 변태 온도와 합금의 페라이트/오스테나이트 변태 온도 사이에 있는 것을 의미한다. Co의 농도가 47.0 내지 51.0 중량% 인 본 발명의 합금과 같은 실질적 등원자성 FeCo 합금의 경우, 어닐링 퍼니스의 유효 길이 내의 퍼니스 분위기의 온도는 실제로 Trc 내지 950℃이다. Lu는 퍼니스의 "유효 길이", 즉, 단지 퍼니스의 분위기가 아니라 스트립이 자체로 퍼니스를 통과하는 스트립의 경로의 길이가 효과적으로 Trc보다 높은 온도에 있는 퍼니스의 길이이다. 상기의 내용은, 본 발명에 따른 중간 어닐링(R1)의 파라미터의 결정을 위해, 유효 온도가 스트립의 통과에 대해 야금학적으로 유효하도록 충분한지가 불확실한 그 입구 및 출구에 가장 가까운 퍼니스의 부분을 무시할 수 있다는 것으로 읽힐 수 있다. 당업자는 스트립의 조성을 앎으로써, 처분 시의 퍼니스 내의 어느 정도의 길이(Lu)에 걸쳐, 처리된 스트립의 온도가 온도 Trc보다 실제로 높은지를 측정 및 전류 실험을 통해 결정하는 방법을 알 것이다.
어닐링 퍼니스의 분위기는 우선적으로는 환원 분위기이고, 따라서 순수 수소 또는 수소-중성 기체 혼합물(아르곤 또는 질소)로 이루어진다. 또한 중성 분위기(예를 들면, Ar 및/또는 질소)도 고려될 수 있으나, 환원성 분위기는 가짜 공기 유입이나 중성 기체의 불충분한 순도에 의한 후속 냉간압연의 적절한 실시에 대해 유해할 수 있는 스트립의 표면 산화를 일으킬 가능성이 없다는 것이 보장해 준다.
어닐링 퍼니스의 유효 길이(Lu) 내에서 스트립의 온도는, 전술한 바와 같이, 보다 확실한 부분 재결정화를 얻기 위해 재결정화 시작 온도(Trc; 이것은 본 발명이 대상으로 하는 제한된 범위 내의 스트립의 조성을 고려하여 근사적으로 600℃인 것으로 간주될 수 있음)와 900℃, 우선적으로는 700 내지 900℃ 사이에 있으나, 그럼에도 불구하고 본 발명이 관련된 모든 합금 조성에 대해 충분하다. 퍼니스 분위기의 유효 온도는 스트립이 퍼니스에 진입한 후에 가열되기까지 다양하게 긴 시간을 요하고, 또한 상기 분위기의 성질이 가열 시간에 영향을 줄 수 있다는 사실을 고려하여 적절히 선택되어야 한다. 이와 같은 관점으로부터 순수 수소가 가장 바람직한 통상의 기체이지만 퍼니스 내에서의 열 전달은 강제 대류 체제를 확립함으로써 개선될 수 있으므로 순수 수소보다 열 전달에는 불리하지만 퍼니스의 안전 작업의 관점에서는 관리가 더 쉬운 기체 분위기가 사용될 수 있다. 헬륨은 수소보다 더 우수한 열 전달을 제공하고, 안전상의 문제도 더 적지만 헬륨은 훨씬 더 비싸고 환원성이 없다.
스트립은 상기 온도 범위 내에서 15 초 내지 5 분 동안 머물러야 한다. 적어도 가장 짧은 지속시간 및 가장 높은 어닐링 온도(R1)의 경우, 상기는 퍼니스 분위기에 900℃ 보다 약간 높은 온도, 예를 들면, 950℃를 부여하게 될 수 있다. 당업자는, 가공하는 제품, 그 작업 속도 및 퍼니스의 정확한 특징에 따라, 본 발명에 따른 지속시간 동안에 본 발명에 따른 온도에 도달하기 위해 스트립을 위해 적합한 퍼니스 내의 온도를 실험적으로 결정할 수 있을 것이며, 목표는 스트립의 부분 재결정화만을 얻는 것이다.
중간 어닐링(R1) 후에 얻어지는 부분 재결정화의 비율은 10 내지 50%, 우선적으로는 15 내지 40%, 더 좋게는 10 내지 30%이어야 한다. 너무 낮은 정도의 재결정화는 중간 어닐링(R1)을 불필요하게 하는 반면에 너무 높은 정도의 재결정화는 최종 제품의 자성손실을 저하시킨다.
퍼니스를 통한 스트립의 통과 속도(V)는, 퍼니스의 길이를 고려하여, 퍼니스의 균질 온도 구역을 통과하는 시간이 10 초 내지 10 분, 우선적으로는 15 초 내지 5 분이 되도록 조정될 수 있다. 어떤 경우든, Trc 내지 900℃의 온도에서의 체류 시간은 15 초를 초과해야 하고, 더 좋게는 특히 열 전달 조건이 최적이 아닌 경우에는 30 초를 초과해야 한다. 길이가 1 m 정도인 산업용 퍼니스의 경우, 속도는 0.1 m/분을 초과해야 한다. 30 m 길이의 다른 유형의 산업용 퍼니스의 경우, 가동 속도는 2 m/분, 우선적으로는 7 내지 40 m/분이어야 한다. 일반적으로, 당업자는 사용가능한 퍼니스의 길이에 따라 가동 속도를 조정하는 방법을 알고 있다.
추가의 조건은 스트립에 최종 두께(e2)를 부여하는 후술하는 제 2 냉간압연(LAF2)에 앞서는 어닐링(R1) 중에 이하의 관계를 충족하는 것이다:
26℃.분.m ≤ (T - CRT).Lu / V ≤ 160℃.분
여기서 T 및 Trc의 단위는 ℃, Lu의 단위는 m, 속도 V의 단위는 m/분, Trc = 600℃는 근사값이다.
우선적으로는, 50℃ 분 ≤ (T - Trc)이다. 위와 같이 Trc=600℃에서 Lu/V ≤ 160℃ 분이다.
2 개의 부등식은 중간 어닐링(R1) 시에 0.35 mm 이외의 스트립의 중간 두께(e1), 예를 들면, 0.3 mm 또는 0.5 mm에 대하여 유효하다.
실제로, 놀랍게도, 본 발명에서 사용되는 합금의 낮은 자성손실(최대 약 26.5 W/kg)을 얻기 위해서는 최종 어닐링 후에 목적으로 하는 완전 재결정된 구조와 별도로 중간 어닐링(R1) 후에 위에서 언급된 재결정화율(10-50%, 우선적으로는 15-40%, 더 좋게는 15-30%)로 스트립의 부분 재결정화만을 얻어야 한다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 이 목적을 위해, 본 발명에 따른 부분 재결정화의 중간 어닐링(R1) 중에 스트립에 과잉의 열량을 주입하는 것은 불필요하다. 그러나, 상기의 경우에 충족되어야 할 최소값이 있는데, 이것이 충족되지 않으면 스트립의 상당한 정도의 부분 재결정화가 얻어지지 않고, 그러면 중간 어닐링(R1)이 쓸모 없어지기 때문이다: 아니면, LAF1 및 LAF2가 서로 직접적으로 추종하는 경우에 필적하는 경우로 되돌아가고, 그 결과 종래의 방법에서는 본 발명의 본질적인 요소인 부분 재결정화의 중간 어닐링(R1)을 실시하지 않고 복수의 패스로 단 1회의 냉간압연이 실시되게 된다.
본 발명자들은, 예를 들면, 본 발명에 관련된 합금의 경우에 재결정화의 개시(온도 Trc)가 약 600℃에서 수 분의 어닐링으로 실시되는 합금의 경우에, 800℃의 온도에서, 3 m/분의 속도(V)에서, 1 m의 유효 길이(Lu)로, 퍼니스 내에서 중간 어닐링(R1) 중에, 중간 두께(e1)에서 스트립을 주행시킴으로써, 0.1 mm의 최종 두께(e2)에서 880℃의 감긴 테이프형 토로이달 코어 상에서 최종 어닐링 후에 2T/400 Hz에서 26.5 W/kg 미만의 낮은 자성손실을 얻는 데 성공하였다. 이러한 어닐링은 (T-Trc).Lu/V=67℃ 분에 대응하고, T 및 Trc의 단위는 ℃이고, Lu의 단위는 m이고, V의 단위는 m/분이고, 따라서 50℃ 분 초과 내지 160℃ 분 미만이고, 따라서 본 발명의 바람직한 요건에 대응한다. EBSD(Electron Backscatter diffraction) 기법에 의해 측정된 중간 어닐링(R1)의 종료 시에 얻어진 재결정화율은 40%였다.
다른 실시례에서, 본 발명자들은, 재결정화의 개시(온도 Trc)가 600℃에서 수 분의 어닐링으로 일어나는 합금의 경우에, 840℃의 온도에서, 3.6 m/분의 속도로, 2.3 m의 유효 길이(Lu)의 퍼니스 내에서, 부분 재결정화의 중간 어닐링(R1) 중에, 중간 두께(e1) = 0.35 mm의 스트립을 주행시킴으로써, 0.1 mm의 최종 두께에서, 2T/400 Hz에서 26.5 W/kg 미만의 낮은 자성손실을 얻는 데 성공하였다. 이러한 어닐링은 (T-Trc).Lu/V=153℃ 분에 대응하며, 따라서 역시 50℃ 분 초과 내지 160℃ 분 미만이다. EBSD 기법에 의해 측정된 중간 어닐링(R1)의 종료 시에 얻어진 재결정화율은 47%였다.
다른 한편, 스트립의 동일한 어닐링(R1)을 2 m/분의 속도로 실시하면 지나치게 광범위한 재결정화로 이어지고, 최종 상태에서 값 (T - Trc).Lu/V=276℃.분의 경우에, 따라서 160℃.분을 초과하는 값에 대해 26.5 W/kg을 초과하는 자성손실이 관찰된다. EBSD 기법에 의해 측정된 중간 어닐링(R1)의 종료 시에 얻어진 재결정화율은 72%였다.
다른 실시례에서, 본 발명자들은, 재결정화의 개시(온도 Trc)가 600℃에서 수 분의 어닐링으로 일어나는 합금의 경우에, 860℃의 온도에서, 7 m/분의 속도로, 4 m의 유효 길이(Lu)의 퍼니스 내에서, 부분 재결정화의 중간 어닐링(R1) 중에, 중간 두께(e2) = 0.5 mm의 스트립을 주행시킴으로써, e2 = 0.1 mm의 최종 두께에서, 2T/400 Hz에서 26.5 W/kg 미만의 낮은 자성손실을 얻는 데 성공하였다. 이러한 어닐링은 (T- Trc).Lu/V=149℃ 분에 대응하며, 따라서 역시 50℃.분 초과 내지 160℃ 분 미만이다. EBSD 기법에 의해 측정된 중간 어닐링(R1)의 종료 시에 얻어진 재결정화율은 25%였다.
사용되는 연속 처리 퍼니스는 임의의 유형의 것일 수 있다는 것에 주목해야 한다. 특히, 퍼니스는 종래의 저항 퍼니스, 열 복사 퍼니스, 줄 효과 어닐링 퍼니스, 유동층 어닐링 설비, 또는 임의의 다른 유형의 퍼니스일 수 있다.
퍼니스의 출구에서 스트립은 냉각 중에 전체적인 규칙/불규칙 변태를 방지하기 위해 충분히 빠른 속도로 냉각되어야 한다. 그러나, 본 발명자들은 놀랍게도 후속하여 어려움없이 냉간압연될 수 있도록 하기 위해 대부분의 경우에 하이퍼 ??칭되어야 하는 약 2 mm 두께의 열간압연 스트립에서 일어나는 것과 반대로, 후속하여 다시 냉간압연될 의도를 갖는 작은 두께(0.12 내지 0.6 mm)의 냉간압연 스트립은, 도달되는 낮은 취성이 전술한 하이퍼 ??칭을 필요로 하지 않는 지점까지, 약간의 부분 규칙화만을 받으며, 이는 열간압연 후에 매우 우선적으로 수행된다는 것을 발견하였다.
본 발명자들은 놀랍게도, 전술한 연속적 중간 어닐링 후, 불규칙/규칙 변태가 전적으로 발생하지 않는 한 스트립의 냉간압연 및 절단(특히, 전단에 의해 절단) 능력이 매우 우수해진다는 것을 발견하였다. 상기는, 예기치 않게도, 이러한 스트립이 어느 정도의 취성을 생성하는 부분 규칙화에도 불구하고 다시 냉간압연될 수 있음을 의미한다.
불규칙/규칙 변태가 전체적이지 않으려면, 200℃를 초과하는 온도에서 냉각 속도는 적어도 600℃/시, 우선적으로는 적어도 1000℃/시, 더 우선적으로는 적어도 2000℃/시이어야 한다. 따라서, 실제로 강제 대류 또는 냉각 유체의 분사에 의한 냉각은 원하는 최소 속도에 도달하기 위해 필요하다. 스트립의 온도가 200℃까지 떨어지면, 규칙/불규칙 변태는 더 이상 실질적으로 변화하지 않고, 이러한 관점에서 200℃와 주위 온도 사이에서의 냉각 속도는 더 이상 중요하지 않다.
냉각 속도는 스트립의 두께와 이용가능한 냉각 수단을 고려하면 이론적으로 가능한 한 빠를 수 있다. 그러나, 실제로 50,000℃/시를 초과하는 것은 유용하지 않다. 통상적으로 2000℃/시 내지 10,000℃/시 사이의 속도로 충분하며, 이러한 속도를 얻기 위해서는 통상적으로 강제 대류로 충분하다.
또한, 최종 냉간압연 전에 수행되는 어닐링(즉 중간 어닐링(R1))은 스트립의 온도(T℃), 퍼니스의 유효 길이(Lu m)(퍼니스의 최고 또는 최대 온도(T)가 몇 분의 어닐링을 위한 스트립의 재결정화 시작 온도(Trc)를 초과하는 길이, 온도(Trc)는 본 발명에 관련된 모든 합금에 대해 근사치로 600℃인 것으로 간주됨), 스트립의 속도(V m/분)에 따라 이하의 2 개의 부등식을 만족시키고(제 1 부등식의 경우), 또한 만족시킬 수 있다(제 2 부등식의 경우):
* 26℃.분 ≤ (T - Trc).Lu/V ≤ 160 ℃.분
* 및, 우선적으로는 50℃.분 ≤ (T - Trc).Lu/V ≤ 160℃.분.
상기 이유에 대해서는 이하에서 설명한다.
다음에, 연속적 중간 R1 후, 제 2 냉간압연 시퀀스(LAF2)가 1 회 또는 복수 회의 패스로 실시되고, 이는, 전형적으로는, 스트립에 0.05 내지 0.25 mm, 우선적으로는 0.07 내지 0.20 mm의 두께(e2)를 부여한다. e2는, 일반적으로, 냉간압연 스트립의 의도된 최종 두께이다. 제 2 냉간압연(LAF2)의 압연율(TR2)은, 본 발명에 따르면, 60 내지 80 %, 우선적으로는 65 내지 75%이다.
열간압연에 후속하고 최종 정적 어닐링(Rf)에 선행하는 LAF1-R1-LAF2의 시퀀스를 갖는 2 회의 냉간압연 작업(LAF1 및 LAF2) 및 중간 어닐링(R1)이 본 발명의 전형적인 바람직한 사례인 경우, 전술한 바와 같이 수행되는 LAF1, R1 및 LAF2에 더하여 더 많은 수의 냉간압연 및 중간 어닐링 작업이 제공될 수 있다. 이러한 추가의 냉간압연 및 중간 어닐링 작업은 각각 LAFi 및 Ri로 표시될 수 있고, 본 발명에 따라 열간압연 및 냉각된 반제품으로부터 시작하여 실시된다. 따라서, 상기 전체의 작업은 본 발명에서 필수인 LAF1-R1-LAF2 시퀀스에 선행해야 하며, 100% 재결정된 미세구조 상에서 본 발명에 따른 시퀀스 LAF1-R1-LAF2를 시작하기 위해 반제품은 최종 어닐링(Ri) 후에 100% 재결정되어야 하는데, 이는 냉간압연 및 어닐링이 상기 시퀀스 전에 실시되지 않는 경우와 관련하여 위에서 설명한 이유로 인한 것이다.
작업 LAF1-R1-LAF2의 시퀀스의 가장 통상의 경우에 관련하여 단 하나의 추가의 사이클 LAF1-R1만 존재할 수도 있으나, 본 발명은 LAF1-R1-LAF2에 추가되고, 전체가 LAF1 전에 실시되는 이러한 추가의 복수의 사이클 LAF1-R1-LAF2이 존재하는 경우에 이르기까지 확장된다. 어떤 경우에도, 최종 냉간압연(LAF2) 전에 실시되는 어닐링(R1)은 이하와 같이 스트립의 최대 온도(T), 퍼니스의 유효 길이(Lu)(퍼니스의 최고 또는 최대 온도(T)가 몇 분의 어닐링을 위한 스트립의 재결정화 시작 온도(Trc)를 초과하는 길이, 여기서는 600℃), 스트립 속도(V m/분)에 따라 실시되어야 한다:
* 26℃.분 ≤ (T - Trc). Lu/V ≤160℃.분
* 우선적으로는, 50℃.분 ≤ (T - Trc).Lu/V ≤ 160℃.분.
2 개의 추가의 사이클(LAFi-Ri)을 포함하는 이러한 프로세스의 실시례는 여전히 이전 실시례의 2 mm 두께(eHR)의 열간성형 스트립으로부터 시작하여 먼저 최대 1.2 mm의 스트립 두께(ei-no.1)를 얻기 위해 적어도 40%의 속도(TR(i=1))로 제 1 냉간압연(LAFi-no.1)을 실시하고, 다음에 제 1 연속적 중간 어닐링(Ri-no.1)을 실시하는 것이며, 이 경우 스트립에 Trc 내지 900℃의 온도가 부과되는 퍼니스의 유효 구역에서 통과 시간은 10 초 내지 10 분, 우선적으로는 15 초 내지 5 분, 더 좋게는 30 초 내지 5 분이며, 어떤 경우든 금속이 우선적으로는 100% 재결정되도록 하여 최종 중간 어닐링 후에 그리고 이에 따라 LAF1 전에 시트 또는 스트립이 본 발명이 요구하는 완전히 재결정될 수 있도록 하는 것이 필요하다. 중간 어닐링(R1-no.1) 후에 600℃/시를 초과하는 속도로, 우선적으로는 1000℃/시를 초과하거나 심지어 2000℃/시를 초과하는 속도로 냉각이 실시된다. 실제로, 10,000℃/시를 초과하는 것이 유용하지 않으며, 일반적으로는 2000℃/시 내지 3000℃/시의 속도로 충분하다. 일반적으로, 냉간압연이 연속적 중간 어닐링(Ri 또는 R1) 후에 실시되어야 하는 경우, 이러한 급속 냉각이 전술한 이유로 스트립을 다시 냉간압연할 수 있는 능력 및 그 절단 적성이 유용한 경우에는 그 절단 적성에 관련하여 실시되어야 한다.
다음에 제 2 냉간압연(LAFi-no.2)을 최대 0.96 mm의 두께(ei-no.2)까지 적어도 40%의 속도로 실시하고, 다음에 제 2 중간 어닐링(Ri-no.2)을 실시하고, 다음에 600℃/시를 초과하는 속도, 우선적으로는 1000℃/시 또는 심지어 2000℃/시를 초과하는 속도로 냉각한다. 실제로, 10,000℃/시를 초과하는 것이 유용하지 않으며, 일반적으로는 2000℃/시 내지 3000℃/시의 속도로 충분하다. 어닐링(Ri-no.2)은, 스트립에 Trc 내지 900℃의 온도가 부과되는 퍼니스의 유효 구역에서, 통과 시간이 10 초 내지 10 분, 우선적으로는 15 초 내지 5 분, 더 좋게는 30 초 내지 5 분이고, 또한 금속은 어닐링(Ri-no.2) 후에 100% 재결정된다는 사실을 특징으로 한다.
상기의 단계에서 본 발명의 전형적이고 필수적인 단계는 다음과 같다: LAF1-R1-LAF2 및 Rf.
제 1 냉간압연(LAF1)이 실시되고, 이는 70 내지 90%이어야 하며, 여기서는 80%로 선택되고, 이로 인해 스트립의 최대 두께(e1)는 0.19 mm가 된다. 따라서 Ri-No.2로부터 유래된 100% 재결정된 미세구조가 파괴된다.
다음에 부분 재결정화 어닐링(R1)이 실시되고, 다음에 600℃/시를 초과하는 속도, 우선적으로는 1000℃/시나 심지어 2000℃/시를 초과하는 속도로 냉각이 실시된다. 실제로, 10,000℃/시를 초과하는 것이 유용하지 않으며, 일반적으로는 2000℃/시 내지 3000℃/시의 속도로 충분하다. 어닐링(R1)은, 수 분의 어닐링의 경우에 재결정화의 시작이 약 600℃(다시 말하면, Trc)에서 일어나는 합금의 경우에, 4 m의 유효 길이(Lu)를 갖는 퍼니스 내에서, 820℃의 온도로, 12 m/분의 속도로, 중간 두께(e1) = 최대 0.19 mm인 스트립을 주행시키는 것을 특징으로 한다. 이러한 어닐링은 (T - Trc).Lu/V = 73.3℃.분에 대응하며, 따라서 50℃.분 초과 내지 160℃.분 미만이다. 따라서, 이것은 최종 냉간압연에 선행하는 어닐링(R1)에 대해 전술한 필수 조건을 충족시킨다.
다음에 냉간압연(LAF2)이 실시되고, 이는 상기 실시례에서 제 4 냉간압연이다. LAF2는 60 내지 80%의 압연율을 가져야 하며, 여기서는 70%가 선택되었고, 이로 인해 최대 0.06 mm의 최종 두께(e2)의 스트립이 제조된다.
마지막으로, 전체 재결정화의 최종 정적 어닐링(Rf)이 전형적으로는 850 내지 890℃의 환원성 분위기 중에서 여러 시간 동안, 예를 들면, 880℃의 순수 수소 중에서 3 시간 동안 실시되고, 다음에 100 내지 500℃/시의 속도, 우선적으로는 200 내지 300℃/시의 속도로 냉각하여 자기결정 이방성 상수(K1)를 강력하게 감소시키거나 상쇄시킨다.
따라서, 이하에서 상세히 설명되는 전체 재결정화의 최종 정적 어닐링(Rf) 전에, 중간 어닐링(R1)(부분 재결정화), 급속 냉각(전술한 바와 같이 적어도 600℃/시), 및 이전에 표시되고 또한 원하는 최종 두께를 생성하는 2 회의 냉간압연 작업 사이의 압연율(TR)의 분포를 수반하는 단 2 회의 냉간압연 시퀀스를 실시하는 것으로 완전히 충분할 수 있다.
다른 한편, 전술한 바와 같이, 냉간압연의 각각의 압연율을 적절히 분배함으로써, Rf 전에, 2 회를 초과하는 냉간압연 시퀀스(이전의 실시례에서는 4 회), 관련된 중간 어닐링 및 급속 냉각을 실시하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 적어도 경제적으로는, 냉간압연 및 어닐링 시퀀스를 경험에 따라 필요 이상으로 늘리지 않는 것이 이익이고, 또한 각각의 좁은 범위의 압연율(TR1 및 TR2)로 인해 최소 2 회의 매우 특별한 냉간압연 시퀀스(LAF1 및 LAF2), 이들 사이의 별로 특별하지 않은 부분 재결정화를 위한 연속적 중간 어닐링(R1), 이것에 이어지는 급속 냉각은 또한 바람직한 사례를 대표하는 것이 분명하며, LAF1는 완전히 재결정되고, 적절한 경우에는 하이퍼 ??칭된 열간압연 반제품에 대해 실시된다.
조건은 다음과 같음을 이해해야 한다:
- 26℃.분 ≤ (T - Trc).Lu/V ≤ 160℃.분, Trc는 600℃임;
- 우선적으로는 50℃.분 ≤ (T - Trc).Lu/V ≤160℃.분;
위 2 개의 조건은 최종 냉간압연(LAF2)에 선행하는 연속 어닐링(R1)에 의해 충족되어야 한다.
다른 한편, 이러한 조건은 반드시 추가의 중간 어닐링(R1)에 의해 충족될 필요는 없는데, 이러한 경우에는 최종 재결정화가 추가의 어닐링(R1) 후에 완료되는 것이 필수이기 때문이다. 재결정화는 다른 추가의 어닐링(Ri) 후에 완료하는 것이 바람직하다. 이러한 어닐링을 실시하는 경우, 스트립 상에 Trc 내지 900℃의 온도가 부과되는 퍼니스의 유효 구역 내에서 통과 시간은 우선적으로는 10 초 내지 10 분, 우선적으로는 15 초 내지 5 분, 더 좋게는 30 초 내지 5 분인 것이 필요하다.
필요한 것은 LAF1 직전(따라서, 최종 추가의 어닐링(Ri) 후)에 100% 재결정된 상태를 갖는 것이다.
예로서, 복수의 중간 어닐링(R1)을 포함하고 본 발명에 따른 일련의 제조 단계인 이하의 방식을 들 수 있다.
실시례 1, 2 회의 중간 어닐링(Ri)을 수반함:
2 mm의 두께(eHR)까지 열간압연 - 50%의 압연율로 1 mm의 두께까지 LAFi-no.1 - 100%의 재결정화의 정도에 이르기까지 Ri-no.1 - 50%의 압연율로 0.5 mm의 두께까지 LAFi-no.2 - 100%의 재결정화의 정도에 이르기까지 Ri-no.2 - 70%의 압연율로 0.15 mm의 두께(e1)까지 LAF1 - 10 내지 40%의 재결정화의 정도에 이르기까지 R1 - 66%의 압연율로 0.06 mm의 두께(e2)까지 LAF2 - 수소 하에서 3 시간 동안 850℃에서 전체 재결정화를 제공하는 정적 Rf.
실시례 2, 3 회의 중간 어닐링 Ri을 수반함:
2.5 mm의 두께(eHR)까지 열간압연 - 40%의 압연율로 1.5 mm의 두께까지 LAFi-no.1 - 100%의 재결정화의 정도에 이르기까지 Ri-no.1 - 40%의 압연율로 0.9 mm의 두께까지 LAFi-no.2 - 100%의 재결정화의 정도에 이르기까지 Ri-no.2 - 44% 압연율로 0.5 mm의 두께까지 LAFi-no.3 - 100%의 재결정화의 정도에 이르기까지 Ri-no.3 - 70% 압연율로 0.15 mm의 두께(e1)까지 LAF1 - 10 내지 40%의 재결정화의 정도에 이르기까지 R1 - 66% 압연율로 0.06 mm의 두께(e2)까지 LAF2 - 수소 하에서 3 시간 동안 850℃ 전체 재결정화를 제공하는 정적 Rf.
실시례 3, 2 회의 중간 어닐링(Ri)을 수반함:
1.5 mm의 두께(eHR)까지 열간압연 - 40%의 압연율로 0.9 mm의 두께까지 LAFi-no.1 - 100%의 재결정화의 정도에 이르기까지 Ri-no.1 - 44%의 압연율로 0.5 mm의 두께까지 LAFi-no.2 - 100%의 재결정화의 정도에 이르기까지 Ri-no.2 - 70%의 압연율로 0.15 mm의 두께(e1)까지 LAF1 - 10 내지 40%의 재결정화의 정도에 이르기까지 R1 - 66%의 압연율로 0.06 mm의 두께(e2)까지 LAF2 - 수소 하에서 3 시간 동안 850℃에서 전체 재결정화를 제공하는 정적 Rf.
실시례 4, 중간 어닐링(Ri)을 수반함:
1.59 mm의 두께(eHR)까지 열간압연 - 40%의 압연율로 0.95 mm의 두께까지 LAFi-no.1 - 100%의 재결정화의 정도에 이르기까지 Ri-no.1 - 70%의 압연율로 0.29 mm의 두께(e1)까지 LAF1 - 10 내지 40%의 재결정화의 정도에 이르기까지 R1 - 65%의 압연율로 0.1 mm의 두께(e2)까지 LAF2 - 수소 하에서 2 시간 동안 870℃에서 전체 재결정화를 제공하는 정적 Rf.
모든 경우(2 개 이상의 LAF 냉간압연 시퀀스)에서, 최종 두께에 도달한 재료는 스트립, 또는 사전 절단되어 성형된 부품(변압기, 로터 및 액츄에이터 스테이터의 감긴 테이프형 토로이달 코어) 상에서 최종 정적 어닐링(Rf)을 받고, 이 때, 스트립을 완전히 재결정시킴으로써 오스테나이트 영역에 들어가지 않고 페라이트 결정립을 충분히 성장시킨다. 이러한 페라이트 결정립의 충분한 성장은 낮은 자성손실로 이어지고, 이와 같은 목적을 위해 너무 짧은 연속 어니링에 의해서는 얻을 수 없다.
따라서, 정적 어닐링(Rf)은 전형적으로는 30 분 초과, 우선적으로는 1 시간 초과의 시간 동안에, 750 내지 900℃, 우선적으로는 800 내지 900℃, 더 양호하게는 850 내지 880℃의 온도로, 진공이나 비산화성 보호 분위기, 따라서 중성 또는 환원성 분위기, 예를 들면, 질소, 질소-수소 또는 아르곤-수소 혼합물, 불활성 기체(예를 들면, 아르곤), 우선적으로는 순수 수소 하에서 실시된다.
최종 어닐링(Rf) 후의 냉각은 임의의 속도로 실시될 수 있으나 우선적으로는 100℃/시 내지 500℃/시, 더 양호하게는 200 내지 300℃/시의 속도로 실시될 수 있다.
이러한 제한의 이유는 냉각의 목적이 자기결정 이방성 상수(K1)를 최적화하고, 또한:
- 서냉의 경우, 규칙 합금에 대응한 양의 값(K1)을 얻고;
- 초급냉인 경우, 불규칙 합금에 대응하는 음의 값(K1)을 얻기 위한 것이기 때문이다.
최적의 자기 특성은 K1이 0인 경우, 따라서 전술한 범위 내에 위치하는 최적화된 냉각 속도의 경우, 따라서 가장 전형적으로는 250℃/시에서 얻어진다.
이하의 실험은 본 발명의 이점을 실증하기 위해 실시되었다.
표 3은 사용된 5 종의 합금의 조성을 중량%로 표시한다. 합금 1 내지 4는 새롭고 고가인 원료로부터 1 회의 재용융으로 제조되었다. 다른 합금, 2(이것은 표 1에서 "참조 1"로 표시된 합금이며, 그 조성은 본 발명에서 사용될 수 있는 조성과 일치함), 3 및 5는 재용융을 수반하지 않고 통상의 원료로부터, 이에 따라 가능한 한 적당한 비용으로 제조되었다. 결과적으로, 합금 1의 Mn, S, Ni, Cu, Nb의 농도(이것은 원료의 용융 및 액체 금속의 제조 조건으로부터 생긴 것이고 상기 원소의 첨가에 의해 생긴 것이 아님)은 다른 합금 중의 동일 원소의 농도보다 더 낮고, 상기 합금의 경우에 매우 순도가 높은 원료가 사용되었음을 보여준다. 모든 합금은 본 발명이 요구하는 것과 일치하는 조성을 갖는다. 명시적으로 언급되지 않은 원소는 기껏해야 금속학적 효과가 없는 불순물의 형태로만 존재한다. 또한, 이들의 재결정 시작 온도(Trc )가 표시되어 있으나, 이것은 최종 냉간압연(LAF2)에 선행하는 중간 어닐링(R1) 파라미터를 결정하는 것에 관련된다: 전술한 바와 같이, 본 발명에서 사용된 일반적 조성의 합금의 경우와 마찬가지로 온도는 모두 600℃에 매우 근접한다.
표 3: 실험 합금의 조성
합금으로 만들어진 잉곳(치수 200 x 500 x 2500 mm)을 열간압연한 다음에 하이퍼 ??칭하였다. 경험상 2 mm를 초과하는 초기 두께의 제품에 냉간압연을 실시하는 경우, 하이퍼 ??칭을 수반하지 않는 냉간압연 중에 스트립이 파괴될 위험성이 높다.
이 목적을 위해, 제품은 800 내지 1200℃의 가열을 받고, 100×350 mm의 단면적 및 수 m 길이를 갖는 바 형태로 불루밍(blooming)되고, 다음에 열간가공 및 초저속 냉각을 연속적으로 받는다. 다음에 1200℃까지 극히 느린 가열(16 시간)이 실시되고, 다음에 스트립 밀 상에서 열간압연되고, 이로 인해 제품의 두께는 16 회의 연속적 패스를 통해 100 내지 2 mm로 변화된다. 950℃에서 종료하는 최종 패스의 종료 시에, 약 1000℃/초의 속도의 워터제트에 의한 하이퍼 ??칭이 실시되고, 다음에 이렇게 얻어진 핫 스트립의 냉간권취(cold-winding)가 실시되었다.
이 스트립의 미세구조는 100% 재결정되어 있고, 오스테나이트 상(이것은 950℃에서 1차 페라이트와 평형상태에 있음)으로부터 ??칭된 1차 페라이트와 마르텐사이트의 혼합물이고, 이 혼합물에 오스테나이트로부터 형성된 전환 2차 페라이트가 첨가된다.
핫 스트립은 그 후 단일 냉간압연 또는 중간 어닐링(R1)을 수반하는 이중 냉간압연(LAF1 및 LAF2)을 받아서 콜드 스트립을 얻는다.
마지막으로, 콜드 스트립은 순수 수소 하에서 최종 정적 어닐링(Rf)을 받고, 다음에 250℃/시로 강제 냉각된다.
본 발명의 이점을 증명하기 위해 표 3의 합금 1 내지 5에 대해 실시된 실험의 파라미터 및 결과를 표 4에 요약하였다. 중간 어닐링은 2.3 m의 유효 가열 길이를 갖는 퍼니스 내에서 실시되었다.
표 4: 본 발명에 따른 테스트 및 비교 테스트의 결과
합금 5에 관련된 표의 처음 두 줄의 예는 단일 냉간압연 프로세스와 비교한 이중 냉간압연 프로세스의 유리한 기여(본 명세서에서는 42℃.분의 (T-Trc).Lu/V의 경우에 와셔에 대해서는 충분하지만 토로이달 코어에 대해서는 불충분함)를 보여준다. 표의 세번째 줄은 50-160℃.분의 바람직한 범위에 있는 (T-Trc).Lu/V 값에 대응하며, 자성손실을 4% 더 감소시키기 위한 바람직한 범위에 배치되는 것의 추가의 이점을 보여준다.
재용융의 유무에 무관하게 단일 압연의 경우의 테스트가 참조 테스트로서 고려된다. 보다 상세하게는, 단일 압연에 의한 합금 1 및 ESR을 받은 잉곳에서 실시된 테스트는 2T 및 400 Hz에서 26.5 W/kg 이하의 손실이 바람직한 전형적인 변압기 코어 재료이고, 본 실시례에서는 고가의 재용융을 수행한 댓가로 얻어졌다. 재용융되지 않았으나 단일 냉각압연이 실시된 합금 2에서 실시된 테스트는 전형적인 회전 기계의 로터용 재료이다. 이것은 어떤 중간 어닐링도 수반하지 않으므로 (T-Trc).Lu/V 관계는 본 사례에서 무의미하고, 따라서 표 4의 해당란에 "관련 없음"으로 표시되어 있다.
합금 2에서 실시되는 테스트에 관련하여, 어닐링 퍼니스의 가동 속도를 3.4 m/분로부터 3.6 m/분으로 증가시키면 2T/400 Hz에서의 손실이 감소되고, 와셔에서는 거의 허용가능하지만 여전히 너무 높은 것으로 간주되는 27 W/kg의 값으로부터 적절한 것으로 간주되는 25.8 W/kg의 값으로 변화하는 점에 주목하는 것도 흥미롭다. 상기의 이유는 이와 같은 가동 속도의 가속에 의해 (T-Trc).Lu/V 값이 본 발명이 요구하는 최대값인 160℃.분 미만으로 변화하기 때문이다. 상기는 상기 파라미터를 고려하는 것이 중요하다는 것을 분명하게 보여준다.
제시된 실시례는 재용융이 없고 또한 특히 신중하지 않은 원료의 선택으로 인해 특히 순도가 높지 않은 합금의 경우에도, 중간 어닐링을 수반하는 이중 냉간압연을 실시하면, 본 발명의 정확한 조건이 충족되는 경우에, 종래의 조건(850℃, 3 시간, 또는 더 양호하게는 880℃, 3h 또는 860℃, 2 시간) 하에서 실시되는 최종 어닐링 후에 자성손실을 낮게 유지된다는 것을 보여준다. 따라서, 높은 출력 대 중량 비(이것은 FeCo 등원자성 합금으로 달성될 수 있음) 및 약 26.5 W/kg 또는 이와 관련하여 가장 요구되는 용도인 경우에는 더 낮은 값의 2T, 400 Hz에서의 낮은 자성손실의 둘 모두가 필요한 모든 유형의 전기 공학 용도에 대하여, 본 발명은 고순도 원료 및 잉곳 ESR 또는 VAR을 선택하는 고가의 작업을 반드시 수반하지 않고 이러한 결과를 얻는 것으로 밝혀졌다.
이러한 사실상의 상태에 대한 설명은 이하에서 설명할 경험을 고려하여 다음과 같다.
표 3의 합금 2, 합금 3 및 합금 5의 조성을 갖는 비용융 잉곳을 사용하였고, 이것에 1100 내지 1200℃의 불루밍에 의해 잉곳의 열변태를 실시하였고, 다음에 스트립 밀 상에서 2 mm의 두께까지 1000 내지 1200℃의 열간압연을 실시하였고, 다음에 1000℃/초의 냉각 속도로 열간압연의 출구에서 약 900℃에서 하이퍼 ??칭이 실시되었고, 다음에 95%의 압연율로 단일 냉간압연에 의해 또는 두께 0.35 mm(압연율 82.5%)까지 다음에 두께 0.1 mm(압연율 71.4%)까지 이중 냉간압연에 의해 0.1 mm의 두께까지 냉간압연이 실시되었고, 전체 압연율은 95%였고, 2.3 m의 균질한 유효 가열 길이(Lu)를 갖는 퍼니스 내에서 합금 2의 경우에는 3.6 m/분의 스트립 속도로, 합금 3의 경우에는 4.4 m/분의 스트립 속도로, 그리고 합금 5의 경우에는 4.2 m/분의 스트립 속도로 840℃에서의 중간 어닐링이 실시되었다. 3 가지 사례는 표 4에 기술되어 있으며, 모두 2T/400 Hz에서 26.5 W/kg 미만의 자성손실을 얻기 위해 사용될 수 있다.
다른 모든 조건이 동일하면, 이중 냉간압연(LAF1 및 LAF2) 및 중간 어닐링(R1)은 변형 경화 상태의 스트립에 실질적으로 개질된 텍스처를 부여하는 것으로 보인다. 그리고 현저한 텍스처 차이는 본 발명에 의해 규정된 조건 하에서 실시된 완전한 Rf 재결정화의 최종 어닐링 후에도 현저히 변화하지 않고 존속한다. 표 5는 냉간압연 스트립이 단순히 변형 경화 상태에 있거나 850℃에서 3 시간 동안의 최종 어닐링 후에 완전히 재결정된 상태에 있는 경우에, 이상적 배향에 대하여, 3 개의 오일러(Euler) 각도에 걸쳐 15°의 최대 분산으로 계산된 텍스처 성분 {hkl}<uvw>의 체적 분율(%)를 보여준다. 중간 어닐링의 경우, 퍼니스의 유효 길이(Lu)는 2.3 m이다.
표 5: 상이한 테스트에서 이상적 배향에 대하여 3 개의 오일러 각도에 걸쳐 15°의 최대 분산으로 계산된 텍스처 성분 {hkl}<uvw>의 체적 분율(%)
이와 같은 결과로부터, 단일 냉간압연 후의 변형 경화된 상태에서 텍스처의 성분 A는 텍스처의 다른 주 성분 B 및 C보다 현저하게 강한 전형적으로 2 배 더 강하다는 것이 분명하다. 다른 한편, 본 발명에 따른 이중 냉간압연 후, 3 가지 성분은 약 8 내지 14%의 서로 근접한 진폭을 갖는다. 상기는 3 가지 일련의 테스트에서 관찰된다.
단일 냉간압연 후 최종 어닐링이 수행되는 테스트에서 성분 A는 변형 경화된 상태보다 훨씬 우세(40% 대 25%)하며, 성분 B 및 C보다 약 8 배 더 강하다. 다른 한편, 본 발명에 따른 이중 냉간압연 및 중간 어닐링을 사용하면, 성분 A, B 및 C 사이의 비율은 변형 경화된 상태에서의 비율에 비해 거의 영향을 받지 않으며, 성분의 진폭은 서로 가깝거나 매우 가깝게 유지되고(각각 7 내지 16%), 성분 A는 더 이상 반드시 우세하지는 않다.
이러한 결과는 본 발명의 야금 프로세스(부분 재결정화를 유발하는 중간 어닐링을 수반하는 이중 냉간압연 범위)가 또한 (전형적으로는 850℃에서 3 시간 동안 실시되는 재결정화를 완료시키는 최종 어닐링 후의) 최종 제품에서 주 텍스처 성분의 정량화된 특성에 의해 모호함이 없이 명확하게 식별될 수 있음을 보여준다.
실제로, 본 발명의 사례는 최종 어닐링(Rf) 후 EBSD에 의해 특징이 부여되는 재료의 미세구조의 텍스처가 이하와 같다는 사실에 해당한다:
- 표면적 또는 체적 기준으로 성분 {001}<110>의 8 내지 20%, 우선적으로는 9 내지 20%가 최대 15°만큼 디스오리엔테이션되고(표 5의 성분 A);
- 표면적 또는 체적 기준으로 성분 {111}<112>의 8 내지 25%, 우선적으로는 9 내지 20%가 최대 15°만큼 디스오리엔테이션되고(표 5의 성분 B);
- 표면적 또는 체적 기준으로 성분 {111}<110>의 5 내지 15%, 우선적으로는 6 내지 11%가 최대 15°만큼 디스오리엔테이션되고(표 5의 성분 C);
- 이 재료의 잔부는 최대 15°만큼 디스오리엔테이션된 기타 텍스처 성분으로 구성되고, 각각은 표면적 또는 체적 기준으로 최대 15%를 나타내며, 상기 텍스처 성분과 {001}<110> 성분, {111}<112> 성분 및 {111}<110> 성분 중 임의의 성분의 중첩은 3 가지 성분 중 임의의 성분의 표면적 또는 체적 기준으로 10%를 초과하지 않는다.
그 결정학적 배향 {hkl}<uvw> 주위에서 식별되는 각각의 텍스처 성분의 디스오리엔테이션이 15° 등이므로 2 개의 상이한 결정학적 성분은 부분적으로 중첩될 수 있다는 것에 주목해야 한다(예를 들면, 이하에서 인용된 참고문헌 [1] 내지 [5]를 참조). 따라서, 우리는, 텍스처 성분 X가 재료의 15%에 가까운 (그러나 보다 적은) 비율을 나타내는 경우, 15%의 일부가 실제로는 그 결정학적 배향의 일부를 공통으로 갖는 주 성분 A, B, C 중 하나로부터 유래하는 것이 가능하다는 것을 밝혀냈다.
결정학적 배향 또는 마이너(minor) 텍스처 성분 X의 나머지로부터 배향 또는 텍스처 성분 A, B 또는 C를 잘 구별하고, 따라서 성분 A, B, C의 비율을 본 발명의 유리한 자기 특성에 명확하게 관련지는 것이 바람직한 경우, 대표적인 성분 A, B 또는 C를 다른 마이너 성분으로부터 충분히 정확하게 분리할 수 있는 것, 및 이에 따라 2 종류의 성분들 사이의 낮은 중첩의 기준을 정의하는 것이 필요하다.
당업자에게 공지된 상세한 결정학적 분석, 예를 들면, 전형적으로 잘 알려진 EBSD 기법(이하에서 인용된 참고문헌 [6] 및 [7])을 사용하여 랜덤 분포와는 명확하게 상이한 각각의 텍스처 성분을 식별할 수 있고, 또한 성분들 사이의 가능한 중첩의 범위를 결정할 수 있다. 본 발명에서는 한편으로는 성분 A, B 또는 C 중 하나와 다른 한편으로는 텍스처 X의 마이너 성분 사이의 결정학적 배향의 중첩이 표면적 또는 체적의 분율의 10%를 초과해서는 안된다고 규정한다.
예를 들면, 이상적인 성분(100)[001]을 중심으로 15°만큼 디스오리엔테이션된 성분 A-{100}<011>에 인접하여, 예를 들면, 이상적인 성분(210)[001]을 중심으로 15°만큼 디스오리엔테이션된 X1-{210}<011>과 같이 매우 근접한 디스오리엔테이션을 구비하는 성분 X-{hkl}<uvw>을 식별하고자 하는 경우, A 및 X1의 결정학적 배향의 표면 또는 체적 분율의 중첩은 총 표면 또는 체적 분율의 10%를 초과해서는 안된다. 현재의 X1 및 A의 예에서 중첩이 10%를 초과하는 경우, (100)[001]에 대해 33.69 도의 각도를 형성하는 이상적인 성분(320)[001]을 중심으로 15°만큰 디스오리엔테이션된, 예를 들면, X2-{320}<011>와 같은 A로부터 조금 더 떨어져 있고 10% 미만이라는 기준을 충족하는 성분 X2가 선택된다.
위에서 언급한 개념 및 방법을 잘 이해하기 위한 참고 문헌은 특히 다음과 같다:
[1] Norbert Broll, “Caract
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risation de solides cristalliss par diffraction X”, Techniques de l’Ingnieur P 1 080
[2] A. Guinier, “Thorie et technique de la radiocristallographie”, 1956 Dunod, Paris
[3] H.J. Bunge, “Texture analysis in material science”, 1982 Butterworths Publ. London
[4] B. Jouffrey et R.A. Portier, “Diffraction dans les mtaux et alliages : conditions de diffraction”, Techniques de l’Ingnieur M 4 126
[5] H.J. Bunge et C. Esling, “Texture et anisotropie des mat
Figure pct00012
riaux” Techniques de l’Ing
Figure pct00013
nieur, M 605-1
[6] T. Baudin, “Analyse EBSD - Principe et cartographies d’orientations”, Techniques de l’Ingnieur M 3040 (2010)
[7] T. Baudin et al., “Analyse des textures cristallographiques et des microstructures”, Reflets de la Physique no.44-45, p.80 (http://dx.doi.org/10.1051/refdp/20154445080).
고려된 3 가지 텍스처 성분은 본 발명의 가장 특징적인 성분이고, 단일 냉간압연으로부터 이중 냉간압연으로의 변화에 가장 민감하고, 전형적으로는 최종 제품에서 가장 높은 비율을 갖는 성분이다.
테스트는 표 3에 제시된 조성을 갖는 합금 2를 사용하여 이전의 테스트와 동일한 절차를 사용하여 수행되었다. 상기 합금은 다음과 같은 처리를 받았다:
단면적이 200 x 800 mm2인 잉곳의 VAR을 사용하지 않는 주조;
- 950 내지 1200℃의 온도에서의 잉곳의 열간압연, 다음에 100% 재결정된 2.0 mm 두께(eHR)의 핫 스트립을 얻기 위해 약 1000℃/초의 속도로 냉각(하이퍼 ??칭);
- 0.35 mm 두께(e1)의 콜드 스트립을 얻기 위해 83%의 압연율로 상기 하이퍼 ??칭된 0.35 mm의 LAF1 냉간압연;
- 2.3 m의 유효 길이(Lu)를 갖는 오븐 내에서 760 내지 810℃의 온도로 순수 수소 하에서 연속적으로 실시되는 부분 재결정화의 중간 어닐링(R1) - 여기서 스트립은 테스트에 따라 가변 속도(V)(2.3 내지 6.5 m/분)로 이동하고, 유효 구역 내의 온도T도 테스트에 따라 가변적이므로 EBSD(Electron Back Scattered Diffraction) 방법에 의해 측정된 바와 같이, R1 후에 재결정화의 정도 뿐만 아니라 최종 어닐링(Rf) 후에 2T 및 400 Hz에서 자성손실에 미치는 (T-Trc).Lu/V 양의 효과를 평가할 수 있고, 어닐링(R1) 후에 2500℃/시의 속도로 실온까지 냉각됨 -;
- 0.10 mm의 최종 두께(e2)를 가진 콜드 스트립을 얻기 위해 71%의 압연율로 LAF2 냉간압연;
- 전체 재결정화를 일으키는 순수 수소 하에서 3 시간 동안 850℃의 온도에서 최종 정적 어닐링(Rf) 및 이것에 이어지는 250℃/시의 속도의 실온까지의 냉각.
스트립의 속도(V) 및 재결정화 임계값(Trc; 약 600℃)을 알고 있으므로 (T-Trc).Lu/V의 값이 테스트에 고려되었다. Lu(퍼니스 내에 서모커플을 설치함으로써 사전에 실험적으로 결정됨)는 본 사례에서 2.3 m이고, 이는 본 발명의 프레임워크 내에 있는 것으로 간주되는 양이다.
자성손실은 0.1 mm 두께 및 내경/외경이 25/36 mm 또는 29.5/36 mm인 와셔에 대해 측정되었다.
표 6은 직류에서 측정된 자성 히스테리시스 특성을 보여준다: 20 Oe의 최대 자장에 대한 사이클의 최대 유도(Bm), 20 Oe의 최대 자장에서 동일 사이클의 잔류자장(Br), Br과 최대 유도 사이의 비(Br/Bm), 연속 어닐링의 조건(스트립의 온도 T 및 속도 V)에 따른 보자력장(Hc). 또한 이 표는 2T, 400 Hz에서 관찰된 자성손실 뿐만 아니라 (T - 600).tu와 동등한 지수를 보여주며, 이 지수는 중간 어닐링 중에 공급되는 에너지의 양을 대표하는 것이고, 재료의 재결정화 시작 온도(Trc; 여기서는 600℃)에 대하여 정의된다. Lu는 퍼니스의 "유효 길이", 즉, 스트립이 Trc를 초과하는 온도에서 퍼니스를 통과하는 스트립의 경로의 길이이며, "유효 시간" tu(분)는 스트립이 퍼니스의 유효 길이(Lu) 내에 존재하는 시간의 길이이다. 표는 또한 본 발명에 특징적인 3 가지 텍스처 성분의 표면적 또는 체적 비율(이것은 동등함)을 보여준다.
표 6: 이중 냉간압연, 중간 어닐링(R1)(Lu = 2.3m을 사용함) 및 최종 어닐링(Rf)을 실시한 합금 2의 샘플(0.1 mm 두께의 와셔)에 대하여 중간 어닐링 조건 및 텍스처 성분 {001}<110>, {111}<112> 및 {111}<110>의 체적 분율에 따라 측정된 자기 특성
도 1 및 도 2는, LAF1 전에 100% 재결정된 예에 대하여, 2T 및 400 Hz에서의 자성손실 및 샘플의 재결정화율을 각각 위에서 정의된 양 (T-600)/V 및 (T-600).Lu/V의 함수로서 보여주며, 600℃는 Trc의 값이다.
LAF2 및 Rf 후의 자성손실은 다른 모든 조건이 동일한 경우에 (T - 600)/V의 양이 적어질수록 적어지는 것을 알 수 있다(도 1)(V는 스트립의 속도임). 최대 26.5 W/kg의 손실을 얻고자 하는 경우, 스트립이 제조되는 잉곳의 복잡한 제조와 관련된 원료의 신중한 선택을 요구하지 않고 26 W/kg 정도의 손실을 유지하고자 하는 본 발명의 원래의 목표 내에 유지하기 위해서는, 상기 구체적 실시예의 경우에, 26.5 W/kg 이하의 자성손실을 얻고자 하는 경우에 80℃ 분/m의 (T-600)/V 값, 우선적으로는 60℃ 분/m(이는 26 W/kg 미만의 손실에 해당함)을 초과하지 않는 것이 매우 바람직하다. (R1 중의 금속 내에 주입되는 에너지와 관련하여) (T - 600)/V의 이러한 비교적 낮은 최대값은 R1 후의 비교적 낮은 재결정화율과 밀접한 관계가 있고, 이는 50%, 우선적으로는 40%, 더 좋게는 30%를 초과하지 않는 것으로 평가될 수 있다. 최상의 실시례는 15 내지 17% 정도의 재결정화율을 갖는다. 중간 어닐링이 유효하도록 하기 위해서는 최소 10%, 더 좋게는 15%가 필요하다.
표 6의 제 1 실시례는 R1 중에 40%의 재결정화의 정도 및 허용 최대 26.5 W/kg 직하인 최종 어닐링 후의 2T, 400 Hz에서의 26 W/kg의 자성손실을 갖는다. 이것은 60 내지 80 ℃.분/m의 (T-600)/V의 값이 적합할 수 있으나 본 사례에서는 최적이 아니라는 사실을 보여준다.
허용가능한 것으로 간주되는 최대값(T - 600)/V는 본 일련의 실시례에서 중간 어닐링 온도 760-810℃의 감소된 범위에 걸쳐 유효하기 때문에 단지 대표값에 불과하다. 80℃ 분/m, 우선적으로는 60℃ 분/m의 한계는 2.6 m의 유효 길이를 갖는 연속적 어닐링 퍼니스에 대응한다. 그러나 (도 2)의 허용 한계의 계산은 다음에 따라 임의의 유효 길이(Lu)에 대해 일반화될 수 있다: (T - CRT).Lu/V < 60.Lu = 160℃.분(Trc = 600℃). 따라서, 고려되는 퍼니스가 3 배 더 길고, 0.35 mm 두께의 스트립에 대해 160℃.분의 한계가 불변인 경우, (T - Trc).Lu/V ≤ 160 ℃.분을 만족시키고, 따라서 어닐링(R1) 중에 스트립의 과도하게 재결정하지 않도록 하여, 최종 두께 0.1 mm에서 850 ℃에서 수 시간 동안 어닐링된 와셔(더 좋게는 어닐링이 850℃를 초과하는 온도(그러나 900℃ 미만의 온도)에서 실시된 와셔)에 대해 26.5 W/kg 이하의 자성손실을 가능하게 하기 위해서는 퍼니스의 온도(T)를 감소시키거나 스트립의 속도(V)를 증가시킬 필요가 있다
다른 실시례는 동일한 야금학적 범위(동일한 냉간압연 압연율, 동일한 열간 변형 및 동일한 열간압연 후의 두께)를 따라 유효 길이 2.3 m 및 연속적 중간 어닐링 중의 840℃의 퍼니스의 균질 구역의 온도(따라서 위에서 고려한 제1 온도 구역을 초과하는 온도)의 퍼니스에서 3.6 내지 4.4 m/분의 연속적 중간 어닐링을 실시한 3 가지 상이한 주물에 대하여 표 5에 제공되어 있다. 따라서, 이러한 실시례에서 Lu=2.6 m인 본 명세서에서 인용된 실시례에 관하여 (T-600).Lu/V < 160℃/분을 유지하기 위해서는 다른 모든 조건이 동일하고 Lu가 감소되는 경우에 연속 어닐링 온도(T)를 상승시킬 필요가 있다. 따라서 제 1 부등식은 본 발명의 사용에서 퍼니스의 유효 길이(Lu)를 고려하기 위해 사용된다.
다시 말하면, 경험적으로 또한 예상외로, 최종 냉간압연에 선행하는 중간 어닐링(R1) 중에 완전한 재결정화 온도(Trc)를 초과하는 온도에 설치할 필요가 있고, 이 온도는 예로써 주어지는 관련된 합금의 경우에 600℃ 정도이지만, 일단 상기 온도엔 도달하면 지나치게 많은 재결정화를 얻지 않도록 하기 위해 금속에 과잉의 총열량을 제공할 필요가 없다는 것을 알 수 있다. 이러한 요건은 중간 어닐링(R1)의 온도와 지속시간을 조합함으로써 충족되고, 후자의 파라미터는 주어진 퍼니스의 길이에 대한 퍼니스 내에서의 주행 속도로 표시된다. 전술한 조건 하에서 파라미터 (T - Trc).Lu/V을 고려함으로써 스트립에 가해지는 열량을 정량화하고, 또한 재결정화의 속도론을 고려하면 R1 중에 온도 Trc가 초과해도 R1에 의해 제공되는 재결정화가 소정의 범위 내에 유지되는 것을 보증하기 위해 상기 파라미터를 고려할 수 있다.
스트립이 열간압연 스트립의 두께와 냉간압연 스트립의 최종 두께 사이의 중간 두께에 있는 동안에 최종 냉간압연(LAF2)에 선행하는 중간 어닐링(R1)이 재결정화를 개시하기에는 불충분한 경우, 중간 어닐링(R1)은 추구하는 야금학적 효과를 가지지 않고, 마치 본 발명이 해결하고자 하는 문제의 관점에서 볼 때 중간 어닐링이 존재하지 않고 제 1 냉간압연에 이어지는 냉간압연은 함께 단일 냉간압연 단계를 형성하는 추가의 패스에 불과한 것처럼 모든 것이 일어난다.
3 회를 초과하는 냉간압연 시퀀스가 수행되고, 따라서 적어도 2 회의 중간 어닐링(Ri 및 R1)이 수행되는 경우, 최종 중간 어닐링(R1), 즉, 최종 어닐링(Rf)에 선행하는 최종 냉간압연(LAF2) 전에 수행되는 어닐링은 Rf 전에 반제품의 재결정화의 정도에 관하여 본 발명에 의해 요구되는 조건을 만족시켜야 한다.
자성손실의 측정값을 결정립 크기, α 또는 γ 섬유 텍스처의 일부 등의 가장 고전적인 미세구조 특성과 관련시키고자 하는 경우, 명백한 결과가 얻어지지 않는다. 그러나, 이중 냉간압연에 의해 제공되는 텍스처의 등방성의 향상(표 5 참조)은 이러한 개선에 기여하는 것으로 추측할 수 있다.
다른 한편, 경험적으로는 재결정화율의 영향은 중간 어닐링(R1) 후에 관찰된다. 재결정화율은 너무 높지 않아야 한다. 다시 말하면, Trc보다 높은 주어진 온도(T)에 대하여 어닐링 퍼니스의 유효 길이(Lu)에서 스트립의 체류는 지나치게 길지 않아야 하고, 이것은 다음의 관계에 의해 반영된다:
26℃.분 ≤ (T - Trc).Lu/V ≤ 160℃.분,
우선적으로는 50℃ 분 ≤ (T-Trc).Lu/V ≤ 160℃ 분
이것은 본 발명에 일치하는 조건 중 하나이다.
그러나, 재결정화가 낮더라도 0이 되면 안된다.
표 6에서 본 발명에 따른 실시례에 대해 LAF1, R1, LAF2 및 Rf에 관하여 동일한 작동 조건 하에서 LAF1 전에 완전히 재결정(35% 정도의 재결정화)되지 않은 샘플에 대해 테스트가 실시되었다(표 6의 마지막 행). 이러한 실시례에서, 본 발명에 따른 실시례와 비교하여, 텍스처 성분 {111}<112>가 최종 제품에서 훨씬 현저한 우위를 가지며, 아마도 텍스처의 더 강력한 이방성으로 인해 자성손실이 증가하고, 본 발명에 포함된 이중 냉간압연이 충분히 교정되지 않았다는 것이 관찰된다.
비교를 위해, 이전 실시례와 동일한 조건 하에서 열간압연 및 냉각되었으나, 단일 냉간압연 시퀀스(LAF)를 거쳐 2.0에서 1.0 mm로 변경하고, 이전 실시례와 동일한 조건 하에서 최종 어닐링(Rf)을 실시한 합금 2의 샘플에 대해 테스트를 실시하였다.
최종 정적 어닐링(Rf) 후, 샘플은 27 W/kg 정도의 자성손실을 가졌으며, 이것은 본 발명에 할당된 목표를 충족하기에는 지나치게 높은 것으로 간주된다.
이상의 내용은 본 발명에 의해 규정된 조건 하에서 실시되고 또한 매우 부분적인 재결정화를 수반하는 중간 어닐링(R1)을 수반하는 이중 압연 LAF1+LAF2는 다른 조건이 모두 동일한 경우에 금속의 자성손실을 실질적으로 개선한다는 것을 보여준다. 재결정화를 위한 최종 정적 어닐링(Rf) 전에 주로 변형 경화되거나 회복된 상태를 유지하는 스트립은 다른 모든 조건이 동일한 경우에 본 발명에 따라 처리된 스트립의 낮은 자성손실을 갖지 않는다.
26℃.분 ≤ (T - Trc).Lu/V ≤ 160℃.분, 우선적으로는 50℃.분 ≤ (T - Trc).Lu/V ≤ 160℃.분의 조건을 충족시키면 원하는 레벨까지 자성손실이 낮아지도록 충분한 정도의 재결정화가 보장된다.
설명된 실시례에서 최종 어닐링인 정적 어닐링(Rf) 후 다른 열처리 또는 열기계적 처리를 실시하여, 이러한 처리가 언급한 기대 특성을 악화시키지 않는 경우에는, 예를 들면, 정적 어닐링 후에 얻어지는 스트립의 절단 적성을 개선할 수 있다는 것을 배제하지 않는다.
실제로, 전술한 바와 같이, 최종 정적 어닐링(Rf)은 냉간압연 스트립으로부터 절취된 부품(예를 들면, 로터, 스테이터, 변압기 코어 요소 등)에 대해 수행될 수 있다. 그러나, 냉간압연되고 또한 정적으로 어닐링된 스트립의 절단 적성이 의도한 용도에 대해 충분하지 않는 것으로 밝혀진 경우, 정적 어닐링(Rf)은 코일형 냉간압연 스트립에 대해 수행될 수 있고, 다음에 새로운 어닐링을 정적으로 어닐링된 스트립에 대해, 스트립이 10 초 내지 1 시간, 우선적으로는 10 초 내지 20 분 동안에 700 내지 900℃의 온도에 도달할 수 있게 하는 퍼니스의 가동 속도, 길이 및 온도의 조건 하에서, 이번에는 연속적으로 수행할 수 있다. 이러한 온도는 불규칙 페라이트 범위에 대응하고, 이것은 충분히 빠른 온도 강하의 시작 전에 도달되어야 한다. 어닐링은 비교적 급속한 냉각(적어도 1000℃/시)으로 종료된다. 이러한 새로운 어닐링 및 후속의 냉각은 스트립의 절단 적성을 개선하고, 이는 최종 부품(또는 이러한 최종 부품의 어셈블리)가 고정밀도로 또는 어려운 조건 하에서 절단되어야 하는 특정의 용도에 대해 유리하다. 이는 스트립의 텍스처링에 영향을 미치지 않는다. 900℃를 초과하면, 특성을 열화시키는 상변태가 얻어진다.
이러한 사례는, 특히 최종 부품이 전기 공학 부품이고, 먼저 최종 부품보다 더 큰 단일 부품의 중첩에 의해 형성되고, 각각이 절연 바니시로 코팅되고, 다층 어셈블리를 형성하도록 접착에 의해 조립되는 경우에 발생한다. 다음에 상기 다층 어셈블리는 정밀한 최종 치수로 절단되고, 이것은 단위 부품이 절단에 우수한 적성을 가지고 있는 경우에 쉽게 실시될 수 있고, 이 적성은 경우에 따라 최종 연속 어닐링 및 그 후의 냉각에 의해 얻어질 수 있다.

Claims (16)

  1. 실질적 등원자성 FeCo 합금의 냉간압연 스트립 또는 시트의 제조 방법으로서,
    - 1.5 내지 2.5 mm 두께(eHR)의 열간압연 시트 또는 스트립이 준비되고, 이것의 조성은 중량%로:
    * 47.0% ≤ Co ≤ 51.0%; 우선적으로는 47.0% ≤ Co ≤ 49.5%;
    * 극미량 ≤ V + W ≤ 3.0%; 우선적으로는 0.5% ≤ V + W ≤ 2.5%;
    * 극미량 ≤ Ta + Zr ≤ 0.5%;
    * 극미량 ≤ Nb ≤ 0.5%, 우선적으로는 극미량 ≤ Nb ≤ 0.1%;
    * 극미량 ≤ B ≤ 0.05%; 우선적으로는 극미량 ≤ B ≤ 0.005%;
    * 극미량 ≤ Si ≤ 3.0%;
    * 극미량 ≤ Cr ≤ 3.0%;
    * 극미량 ≤ Ni ≤ 5.0%; 우선적으로는 극미량 ≤ Ni ≤ 0.1%;
    * 극미량 ≤ Mn ≤ 2.0%; 우선적으로는 극미량 ≤ Mn ≤ 0.1%;
    * 극미량 ≤ C ≤ 0.02%; 우선적으로는 극미량 ≤ C ≤ 0.01%;
    * 극미량 ≤ O ≤ 0.03%; 우선적으로는 극미량 ≤ O ≤ 0.01%;
    * 극미량 ≤ N ≤ 0.03%; 우선적으로는 극미량 ≤ N ≤ 0.01%;
    * 극미량 ≤ S ≤ 0.005%; 우선적으로는 극미량 ≤ S ≤ 0.002%;
    * 극미량 ≤ P ≤ 0.015; 우선적으로는 극미량 ≤ P ≤ 0.007%;
    * 극미량 ≤ Mo ≤ 0.3%; 우선적으로는 극미량 ≤ Mo ≤ 0.1%;
    * 극미량 ≤ Cu ≤ 0.5%; 우선적으로는 극미량 ≤ Cu ≤ 0.1%;
    * 극미량 ≤ Al ≤ 0.01%; 우선적으로는 극미량 ≤ Al ≤ 0.002%;
    * 극미량 ≤ Ti ≤ 0.01%; 우선적으로는 극미량 ≤ Ti ≤ 0.002%;
    * 극미량 ≤ Ca + Mg ≤ 0.05%; 우선적으로는 극미량 ≤ Ca + Mg ≤ 0.001%;
    * 극미량 ≤ 희토류 ≤ 500 ppm; 및
    * 나머지로서 용융으로부터 생긴 철 및 불순물로 구성되고;
    * 상기 스트립 또는 시트는 재결정 시작 온도(Trc) 및 100% 재결정된 미세구조를 가지며;
    - 다음에 상기 스트립 또는 시트의 제 1 냉간압연 단계(LAF1)가 1 회 또는 복수 회의 패스(pass)로 실시되고, 70 내지 90%, 우선적으로는 65 내지 75%의 전체 압연율(TR1)로 상기 스트립 또는 시트를 1 mm 이하, 우선적으로는 0.6 mm 이하의 두께(e1)로 만들고;
    - 다음에 상기 스트립 또는 시트가 어닐링 퍼니스(furnace)를 통과할 때 중간 어닐링(R1)이 실시되어 상기 스트립 또는 시트의 부분 재결정화를 유발하고, 상기 스트립 또는 시트는 속도 V로 상기 어닐링 퍼니스를 통과하고, 상기 부분 재결정화의 정도는 10 내지 50%, 우선적으로는 15 내지 40%, 더 좋게는 15 내지 30%이고, 유효 길이(Lu)를 갖는 상기 퍼니스의 유효 구역에서 상기 스트립 또는 시트의 온도가 Trc 내지 900℃, 우선적으로는 700 내지 880℃인 경우, 상기 스트립 또는 시트는 26℃ 분 ≤ (T-Trc).Lu/V ≤ 160℃ 분, 우선적으로는 50℃ 분 ≤ (T-Trc).Lu/V ≤ 160℃ 분 - 여기서, T 및 Trc는 ℃로, Lu는 m로, V는 m/분으로 표시됨 -이 되도록 온도(T)에서 15 초 내지 5 분 동안 상기 유효 구역에 머무르고, 상기 스트립 또는 시트는 상기 퍼니스의 출구에서 적어도 600℃/시, 우선적으로는 적어도 1000℃/시, 더 바람직하게는 적어도 2000℃/시의 속도로 200℃ 이하의 온도까지 냉각되고;
    - 다음에 상기 어닐링된 스트립 또는 시트의 제 2 냉간압연 단계(LAF2)가 1 회 또는 복수 회의 패스로 실시되고, 60 내지 80%, 우선적으로는 65 내지 75%의 전체 압연율로 상기 냉간압연 스트립 또는 시트를 0.05 내지 0.25 mm의 두께(e2)로 만들고;
    - 다음에 상기 냉간압연 스트립 또는 시트 또는 상기 스트립으로부터 사전에 절취된 부분은, 상기 스트립 또는 시트 또는 상기 절취 부분의 완전한 재결정화를 얻기 위해, 중성 분위기 또는 환원성 분위기, 또는 진공 하에서, 750 내지 900℃, 우선적으로는 800 내지 900℃, 더 좋게는 850 내지 880℃에서, 적어도 30 분간, 우선적으로는 적어도 1 시간 동안 정적인 최종 어닐링(Rf)을 받고, 그 후에 100 내지 500℃/시, 우선적으로는 200 내지 300℃/시의 속도로 냉각되는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    (V + W)/2 + (Ta + Zr)/0.2 ≥ 0.8%, 우선적으로는 1.0% 이상인, 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    극미량 ≤ Si ≤ 0.1%인, 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    극미량 ≤ Cr ≤ 0.1%인, 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 냉간압연 단계(LAF1) 전에, 냉간압연(LAFi) 및 중간 어닐링(Ri) 중 적어도 하나의 추가의 사이클이 실시되어 상기 냉간압연 스트립 또는 시트를 열간압연(eHR) 후의 두께와 제 1 냉간압연(LAF1)의 투입 두께 사이의 두께로 만들고, 각각의 추가의 어닐링(Ri) 동안에 Trc 내지 900℃ 사이에 위치하는 퍼니스의 유효 구역 내에서 스트립의 통과 시간은 상기 스트립 또는 시트의 전체 재결정화로 이어지고, 상기 중간 어닐링(R1)은, 상기 스트립의 온도가 Trc 내지 900℃ 사이인 상기 퍼니스의 길이(Lu)의 구역 내에서, 10 초 내지 10 분, 우선적으로는 15 초 내지 5 분, 더 좋게는 30 초 내지 5 분의 통과 시간을 가지며, 다음에 상기 스트립 또는 시트는 상기 퍼니스의 출구에서 적어도 600℃/시, 우선적으로는 적어도 1000℃/시, 더 바람직하게는 적어도 2000℃/시의 속도로 200℃ 이하의 온도까지 냉각되고, 상기 스트립 또는 시트는 상기 추가의 어닐링(Ri)의 최후에 100% 재결정된 미세구조를 갖는, 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열간압연 후 및 상기 제 1 냉간압연(LAF1) 전, 상기 열간압연 스트립 또는 시트는 800 내지 1000℃의 온도로부터 적어도 600℃/초, 우선적으로는 적어도 1000℃/초, 더 바람직하게는 적어도 2000℃/초의 속도로 실온까지 냉각시킴으로써, 상기 열간압연 스트립 또는 시트는 하이퍼 ??칭(hyper-quenching)을 받는, 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하이퍼 ??칭은 상기 열간압연 직후에 중간 재가열 없이 실시되는, 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 어닐링 퍼니스의 분위기는 환원성 분위기, 우선적으로는 순수 수소인, 방법.
  9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 추가의 중간 어닐링은 상기 어닐링 퍼니스 내에서 상기 스트립 또는 시트의 연속 어닐링이고, 여기서 상기 퍼니스의 유효 구역 내에서 스트립 또는 시트의 온도는 Trc 내지 900℃이고, 상기 스트립은 상기 유효 구역 내에서 15 초 내지 5 분간 체류하고, 상기 퍼니스의 출구에서 상기 스트립 또는 시트는 적어도 600℃/시, 우선적으로는 적어도 1000℃/시, 더 바람직하게는 적어도 2000℃/시의 속도로 200℃ 이하의 온도까지 냉각되고, 상기 적어도 하나의 추가의 냉간압연(LAFi)은 1 회 또는 복수 회의 패스로 수행되고, 전체 압연율은 적어도 40%인, 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정적인 최종 어닐링(Rf) 후, 금속이 최소 10 초 내지 최대 1 시간 동안, 우선적으로는 10 초 내지 20 분 동안에 최소 700℃ 내지 최대 900℃에 도달하도록 상기 스트립 또는 시트의 추가의 연속 어닐링이 실시되고, 다음에 적어도 1000℃/시의 속도로 냉각되는, 방법.
  11. 실질적 등원자성 FeCo 합금으로서,
    - 상기 FeCo 합금의 조성은, 중량%로:
    * 47.0% ≤ Co ≤ 51.0%; 우선적으로는 47.0% ≤ Co ≤ 49.5%;
    * 극미량 ≤ V + W ≤ 3.0%; 우선적으로는 0.5% ≤ V + W ≤ 2.5%;
    * 극미량 ≤ Ta + Zr ≤ 0.5%;
    * 극미량 ≤ Nb ≤ 0.5%, 우선적으로는 극미량 ≤ Nb ≤ 0.1%;
    * 극미량 ≤ B ≤ 0.05%; 우선적으로는 극미량 ≤ B ≤ 0.005%;
    * 극미량 ≤ Si ≤ 3.0%;
    * 극미량 ≤ Cr ≤ 3.0%;
    * 극미량 ≤ Ni ≤ 5.0%; 우선적으로는 극미량 ≤ Ni ≤ 0.1%;
    * 극미량 ≤ Mn ≤ 2.0%; 우선적으로는 극미량 ≤ Mn ≤ 0.1%;
    * 극미량 ≤ C ≤ 0.02%; 우선적으로는 극미량 ≤ C ≤ 0.01%;
    * 극미량 ≤ O ≤ 0.03%; 우선적으로는 극미량 ≤ O ≤ 0.01%;
    * 극미량 ≤ N ≤ 0.03%; 우선적으로는 극미량 ≤ N ≤ 0.01%;
    * 극미량 ≤ S ≤ 0.005%; 우선적으로는 극미량 ≤ S ≤ 0.002%;
    * 극미량 ≤ P ≤ 0.015; 우선적으로는 극미량 ≤ P ≤ 0.007%;
    * 극미량 ≤ Mo ≤ 0.3%; 우선적으로는 극미량 ≤ Mo ≤ 0.1%;
    * 극미량 ≤ Cu ≤ 0.5%; 우선적으로는 극미량 ≤ Cu ≤ 0.1%;
    * 극미량 ≤ Al ≤ 0.01%; 우선적으로는 극미량 ≤ Al ≤ 0.002%;
    * 극미량 ≤ Ti ≤ 0.01%; 우선적으로는 극미량 ≤ Ti ≤ 0.002%;
    * 극미량 ≤ Ca + Mg ≤ 0.05%; 우선적으로는 극미량 ≤ Ca + Mg ≤ 0.001%;
    * 극미량 ≤ 희토류 ≤ 500 ppm; 및
    * 나머지로서 용융으로부터 생긴 철 및 불순물로 구성되고;
    - 상기 합금의 미세구조는 완전히 재결정되고;
    - 상기 합금의 텍스처는:
    ＊ 면적 또는 체적 기준으로 {001}<110> 성분의 8 내지 20%, 우선적으로는 9 내지 20%가 최대 15°만큼 디스오리엔테이션(disorientation)되고;
    ＊ 표면적 또는 체적 기준으로 {111}<112> 성분의 8 내지 25%, 우선적으로는 9 내지 20%가 최대 15°만큼 디스오리엔테이션되고;
    ＊ 표면적 또는 체적 기준으로 {111}<110> 성분의 5 내지 15%, 우선적으로는 6 내지 11%가 최대 15°만큼 디스오리엔테이션되고;
    ＊ 상기 재료의 잔부는 최대 15°만큼 디스오리엔테이션된 기타 텍스처 성분으로 구성되고, 각각은 면적 또는 체적 기준으로 최대 15%를 나타내며, 상기 기타 텍스처 성분과 {001}<110> 성분, {111}<112> 성분 및 {111}<110> 성분 중 임의의 성분의 중첩은 표면적 및 체적 기준으로 10%를 초과하지 않는, 합금.
  12. 제 11 항에 있어서,
    (V + W)/2 + (Ta + Zr)/0.2 ≥ 0.8%, 우선적으로는 1.0% 이상인, 합금.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    극미량 ≤ Si ≤ 0.1%인, 합금.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    극미량 ≤ Cr ≤ 0.1%인, 합금.
  15. 실질적 등원자성 FeCo 합금으로부터 절취되는 자성 부품으로서,
    상기 자성 부품은 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 합금의 스트립 또는 시트로부터 절취되는, 자성 부품.
  16. 실질적 등원자성 FeCo 합금으로 만들어지는 자성 코어로서,
    상기 자성 코어는 제 15 항에 따라 절취된 자성 부품으로 만들어지는, 자성 코어.
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