KR20240004679A - 방향성 전자 강판의 제조 방법 - Google Patents
방향성 전자 강판의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240004679A KR20240004679A KR1020237040932A KR20237040932A KR20240004679A KR 20240004679 A KR20240004679 A KR 20240004679A KR 1020237040932 A KR1020237040932 A KR 1020237040932A KR 20237040932 A KR20237040932 A KR 20237040932A KR 20240004679 A KR20240004679 A KR 20240004679A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mass
- annealing
- steel sheet
- temperature
- sheet
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 229910001224 Grain-oriented electrical steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 132
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 99
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 82
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 55
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 46
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 40
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 17
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 16
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 14
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 10
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 4
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 claims description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 29
- 239000000047 product Substances 0.000 description 28
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 7
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 2
- 239000010731 rolling oil Substances 0.000 description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009503 electrostatic coating Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
- C21D8/1261—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest following hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/76—Adjusting the composition of the atmosphere
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1222—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1233—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
- C21D8/125—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest with application of tension
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1277—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular surface treatment
- C21D8/1283—Application of a separating or insulating coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/14766—Fe-Si based alloys
- H01F1/14775—Fe-Si based alloys in the form of sheets
- H01F1/14783—Fe-Si based alloys in the form of sheets with insulating coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/16—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of sheets
- H01F1/18—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of sheets with insulating coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
- H01F41/0233—Manufacturing of magnetic circuits made from sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2201/00—Treatment for obtaining particular effects
- C21D2201/05—Grain orientation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Abstract
본 발명의 방향성 전자 강판의 제조 방법은, 질량％로, C: 0.02∼0.10％, Si: 2.5∼5.5％, Mn: 0.01∼0.30％, sol.Al: 0％ 이상 0.010％ 미만, N: 0％ 이상 0.006％ 미만, S 및 Se 중 적어도 1종을 합계로 0％ 이상 0.010％ 미만으로 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 강 슬래브를, 1300℃ 이하의 온도로 가열한 후, 열간 압연하고, 1회의 냉간 압연 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2회 이상의 냉간 압연을 하여 최종 판두께의 냉연판으로 하고, 탈탄 어닐링을 겸한 1차 재결정 어닐링하고, 어닐링 분리제를 도포하고, 마무리 어닐링을 실시하여 방향성 전자 강판을 제조하는 것으로서, 상기 최종 판두께로 하는 냉간 압연의 전의 어닐링 공정에서, 균열 처리 후, 800℃에서 400℃까지 평균 냉각 속도 15℃/s 이상으로 냉각하고, 그 후, 60∼100℃ 사이의 온도에 30∼600s간 보존유지하는 저온 열처리를 실시하는 것이다.
Description
본 발명은, 결정립(crystal grains)이 밀러 지수로 판면에 {110}이, 또한 압연 방향으로 <001>이 고도로 집적한, 소위 방향성 전자 강판의 제조 방법에 관한 것이다.
방향성 전자 강판은, 2차 재결정을 이용하여, 결정립을 {110}<001> 방위(이후, 「Goss 방위」라고 함)로 고도로 집적시킴으로써, 저철손(low iron loss)이고 고자속 밀도라는 우수한 자기 특성(magnetic property)을 부여한 연자성 재료인 점에서, 주로 변압기 등의 전기 기기의 철심 재료로서 이용되고 있다. 또한, 방향성 전자 강판의 자기 특성을 나타내는 지표로서는, 일반적으로, 자장의 강도가 800(A/m)에 있어서의 자속 밀도 B8(T)과, 여자 주파수가 50(㎐)의 교류 자장에서 1.7(T)까지 자화했을 때의 강판 1㎏당의 철손 W17/50(W/㎏)이 이용되고 있다.
상기의 방향성 전자 강판의 제조 방법으로서는, 인히비터(inhibitor)라고 불리우는 미세한 석출물을 최종 마무리 어닐링 중에 석출시켜 결정 입계(粒界)에 이동도차(易動度差)를 부여함으로써, Goss 방위립(粒)만을 우선적으로 성장시키는 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 인히비터로서 AlN, MnS를 이용하는 방법이, 특허문헌 2에는, 인히비터로서 MnS, MnSe를 이용하는 방법이 개시되어 있고, 모두 공업적으로 실용화되어 있다.
이들 인히비터를 이용하는 방법은, 인히비터가 균일하게 미세 분산하고 있는 상태가 이상적이고, 그 때문에, 열간 압연을 행하기 전에 소재인 강 슬래브를 1300℃ 이상의 고온으로 가열하는 것이 필요시된다. 그 때문에, 상기의 인히비터를 이용하는 방법은, 고온 가열에 의해 스케일 로스(scale loss)가 증대하여 수율이 저하하거나, 열 에너지 비용이나 설비 비용이 커지거나, 설비의 메인터넌스가 번잡하게 되거나 하는 등의 문제가 있다. 그 때문에, 제조 비용의 저감 요구에는 충분히 대응되지 못하고 있다.
한편, 상기의 문제를 해결하는 기술로서, 인히비터를 사용하지 않는 제조 방법(인히비터리스법)도 제안되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 3 등에는, 인히비터 형성 성분을 함유하고 있지 않는, 고순도화한 강 소재를 이용하는 기술이 제안되고 있다. 이 기술은, 인히비터 성분과 같은 불순물을 최대한 배제함으로써, 1차 재결정 시의 결정 입계가 갖는 입계 에너지의 입계 방위차각 의존성을 현재화시켜, 인히비터를 이용하지 않아도 Goss 방위립을 우선적으로 2차 재결정시키는 기술이다. 또한, 상기의 효과는 「텍스처 인히비션(texture inhibition) 효과」라고 불리우고 있다. 이 방법은, 고온 슬래브 가열이 불필요해지기 때문에, 인히비터를 이용하는 방법보다 제조면에서 많은 메리트를 갖는다.
또한, 1차 재결정 집합 조직의 제어에 의해 자속 밀도를 높이는 방법으로서, 특허문헌 4에는, 최종 냉간 압연 전의 어닐링 후의 코일 권취에서 냉간 압연 개시까지의 사이의 강판의 온도 이력을 제어함으로써, 강판 엣지부의 균열을 방지함과 함께, 자기 특성의 향상을 도모하는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 상기 특허문헌 3 등에 개시된 인히비터 형성 성분을 함유하지 않는 소재를 이용하는 기술에서는, 고온 슬래브(slab) 가열이 불필요하여, 저비용으로 방향성 전자 강판을 제조하는 것이 가능해지는 반면, 인히비터 형성 성분을 함유하고 있지 않지만 그 때문에 정상 입(粒)성장(1차 재결정 입성장)의 억제력이 부족하여, 2차 재결정 시에 성장하는 Goss 립의 방위 집적도가 낮고, 인히비터 사용재에 비해 제품의 자속 밀도가 뒤떨어지는 경향이 있다. 그 때문에, 자속 밀도가 높은 제품을 제조하기 위해서는, 2차 재결정시키기 전의 1차 재결정립의 집합 조직을 엄밀하게 제어하는 것이 중요해진다. 또한, 상기 기술에, 특허문헌 4의 기술을 적용해도 또한, 제품판의 자속 밀도의 개선분은 충분하지 않았다.
본 발명은, 종래 기술이 안고 있는 상기의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 인히비터 형성 성분을 함유하고 있지 않는 강 소재를 이용하여, 높은 자속 밀도를 갖는 방향성 전자 강판을 염가로 또한 안정적으로 제조하는 방법을 제안하는 것에 있다.
발명자들은, 상기의 과제를 해결하는 방법에 대해서 예의 검토를 거듭했다. 그 결과, 최종 판두께로 하는 냉간 압연(최종 냉간 압연)의 직전에 실시하는 어닐링 공정에 있어서, 균열(均熱) 처리 후, 급냉하고, 그 후, 저온으로 보존유지하는 저온 열처리를 실시하고, 혹은 추가로, 상기 저온 열처리의 직전 또는 도중에 강판에 변형을 부여하는 것 및, 상기 저온 열처리 완료 후에서 최종 냉간 압연을 개시하기까지의 시간을 적정하게 관리함으로써, 제품판의 자속 밀도를 종래보다도 높일 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 개발하기에 이르렀다.
상기 인식에 기초하는 본 발명은, C: 0.02∼0.10mass％, Si: 2.5∼5.5mass％, Mn: 0.01∼0.30mass％ 함유하고, 추가로, sol.Al: 0mass％ 이상 0.010mass％ 미만, N: 0mass％ 이상 0.006mass％ 미만, S 및 Se 중 적어도 1종을 합계로 0mass％ 이상 0.010mass％ 미만으로 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 1300℃ 이하의 온도로 가열한 후, 열간 압연하고, 열연판 어닐링한 후, 또는, 열연판 어닐링하는 일 없이, 1회의 냉간 압연 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2회 이상의 냉간 압연을 하여 최종 판두께의 냉연판으로 하고, 탈탄 어닐링을 겸한 1차 재결정 어닐링하고, 어닐링 분리제를 도포하고, 마무리 어닐링을 실시하는 공정을 포함하는 방향성 전자 강판의 제조 방법에 있어서, 상기 최종 판두께로 하는 냉간 압연 직전의 어닐링 공정에서, 균열 처리 후, 800℃에서 400℃까지 평균 냉각 속도 15℃/s 이상으로 냉각하고, 그 후, 60∼100℃ 사이의 온도에 30∼600s간 보존유지하는 저온 열처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법을 제안한다.
본 발명의 상기 방향성 전자 강판의 제조 방법은, 상기 최종 판두께로 하는 냉간 압연의 전의 어닐링 공정에서, 균열 처리 후, 800℃에서 400℃까지 평균 냉각 속도 15℃/s 이상으로 냉각한 후, 또한, 60∼100℃ 사이의 온도에 30∼600s간 보존유지하는 저온 열처리를 실시하기 전에, 또는 60∼100℃ 사이의 온도에 30∼600s간 유지하는 저온 열처리의 도중에, 강판에 변형을 부여하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 방향성 전자 강판의 제조 방법은, 상기 강판에 변형을 부여하는 방법이, 롤에 90° 이상의 각도로 감음으로써 적어도 1회 이상의 굽힘 가공을 행하는 방법 및, 경압하 압연을 행하는 방법 중 적어도 1개인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 방향성 전자 강판의 제조 방법은, 상기 저온 열처리를 완료한 후, 300hr 이내에 최종 냉간 압연을 개시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 방향성 전자 강판의 제조 방법은, 하기의 조건을 충족하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
기
·강 슬래브를 가열하고, 900∼1200℃의 온도역에서 1패스 이상의 조압연을 한 후, 700∼1000℃의 온도역에서 2패스 이상의 마무리 압연을 하여 열연판으로 하고, 그 후, 400∼750℃의 권취 온도에서 코일로 권취하는 열간 압연 공정
·열연판 어닐링을 행하는 경우는, 800∼1250℃의 온도역에서 5s 이상 보존유지한 후, 800℃에서 400℃까지 5∼100℃/s로 냉각하는 열연판 어닐링 공정
·중간 어닐링을 행하는 경우는, 800∼1250℃의 온도역에서 5s 이상 보존유지한 후, 800℃에서 400℃까지 5∼100℃/s로 냉각하는 중간 어닐링 공정
·최종 냉간 압연의 총 압하율을 80∼92％의 범위로 하는 냉간 압연 공정
·H2와 N2를 포함하고, 또한 노점(dew point)이 20∼80℃ 이하의 습윤 분위기하에서, 750∼950℃의 온도역에서 10s 이상 보존유지하는 탈탄 어닐링을 겸한 1차 재결정 어닐링 공정
·MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 강판 표면에 편면당 2.5g/㎡ 이상 도포하는 어닐링 분리제 도포 공정
·적어도 1050∼1300℃의 온도에 3hr 이상 보존유지하는 순화 처리를 포함하는, 800℃ 이상의 온도역의 일부의 분위기를 H2 함유 분위기로 하는 마무리 어닐링 공정
또한, 본 발명의 상기 방향성 전자 강판의 제조 방법에 이용하는 상기 강 슬래브는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Ni: 0∼1.00mass％, Sb: 0∼0.50mass％, Sn: 0∼0.50mass％, Cu: 0∼0.50mass％, Cr: 0∼0.50mass％, P: 0∼0.50mass％, Mo: 0∼0.50mass％, Nb: 0∼0.020mass％, V: 0∼0.010mass％, B: 0∼0.0025mass％, Bi: 0∼0.50mass％ 및 Zr: 0∼0.10mass％ 이하 중으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 방향성 전자 강판의 제조 방법에 이용하는 상기 강 슬래브는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Co: 0∼0.0500mass％ 및 Pb: 0∼0.0100mass％ 중으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 방향성 전자 강판의 제조 방법에 이용하는 상기 강 슬래브는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, As: 0∼0.0200mass％, Zn: 0∼0.0200mass％, W: 0∼0.0100mass％, Ge: 0∼0.0050mass％ 및 Ga: 0∼0.0050mass％ 중으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 방향성 전자 강판의 제조 방법에 의하면, 높은 자속 밀도를 갖는 방향성 전자 강판을 염가로 또한 안정적으로 제조하는 것이 가능해진다.
도 1은 최종 냉간 압연 직전의 어닐링 공정에 있어서의 냉각 속도, 저온 열처리 조건 및 저온 열처리에서 최종 냉간 압연 개시까지의 시간이 제품판의 자속 밀도에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
도 2는 저온 열처리 조건 및 강판으로의 변형 부여가 제품판의 자속 밀도에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
도 2는 저온 열처리 조건 및 강판으로의 변형 부여가 제품판의 자속 밀도에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
우선, 본 발명을 개발하기에 이른 실험에 대해서 설명한다.
<실험 1>
C: 0.03mass％, Si: 3.2mass％, Mn: 0.08mass％, sol.Al: 0.005mass％, N: 0.004mass％ 및 S: 0.005mass％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 제조하고, 당해 슬래브를 1200℃로 가열한 후, 열간 압연하여 판두께 2.5㎜의 열연판으로 하고, 수냉하여 600℃에서 코일로 권취했다. 이어서, 상기 열연판에 1000℃×60s의 균열 처리 후, 800℃에서 400℃까지의 평균 냉각 속도를 5℃/s, 15℃/s 및 50℃/s의 3수준으로 변화시켜 수냉하고, 계속해서 40℃ 이하까지 냉각하는 열연판 어닐링을 실시했다. 그 후, 강판 표면의 스케일을 제거한 후, 40℃, 60℃, 80℃, 100℃ 및 120℃의 각 온도에 가열하고, 각 온도에 0s, 30s, 300s, 600s 및 900s간 보존유지하는 저온 열처리를 실시한 후, 수냉하고, 재차, 코일로 권취했다. 그 후, 상기 저온 열처리를 완료한 후, 50hr, 300hr 및 500hr 경과하고 나서 냉간 압연을 개시하여 최종 판두께(제품 판두께) 0.27㎜의 냉연판으로 했다.
이어서, 상기 냉연판에, H2와 N2를 포함하는 노점 45℃의 습윤 분위기하에서 820℃×60s의 탈탄 어닐링을 겸한 1차 재결정 어닐링을 실시한 후, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 강판 표면에 편면당 3g/㎡로 도포, 건조하고, 그 후, 2차 재결정시킨 후, 1200℃×5hr의 조건으로 순화 처리를 행하는 마무리 어닐링을 실시했다. 또한, 상기 마무리 어닐링에서는, 1100℃ 이상의 온도역은 H2를 주성분으로 하는 분위기로 했다. 이어서, 상기 마무리 어닐링 후의 강판 표면으로부터 미반응의 어닐링 분리제를 제거한 후, 인산염계의 장력 부여형의 절연 피막을 도포하고, 피막의 소부와 강판의 평탄화를 겸한 평탄화 어닐링을 실시하여 제품판으로 했다.
이렇게 하여 얻은 제품판으로부터 자기 특성 측정용의 시험편을 채취하고, 자화력 800A/m에 있어서의 자속 밀도 B8을 JIS C 2550-1(2011)에 기재된 방법으로 측정하고, 그 결과를 정리하여 도 1에 나타냈다. 이 도면으로부터, B8≥1.86T의 양호한 자속 밀도를 얻기 위해서는, 열연판 어닐링의 균열 처리 후의 냉각 과정에 있어서의 800℃에서 400℃까지를 평균 냉각 속도 15℃/s 이상으로 냉각하고, 또한, 상기 냉각 후에 60∼100℃의 온도에서 30∼600s간 보존유지하는 저온 열처리를 실시하는 것이 필요하다는 것을 알 수 있다. 또한, 상기의 저온 열처리를 완료한 후, 300hr 이내에 최종 냉간 압연을 개시함으로써, B8≥1.87T의, 보다 양호한 자속 밀도가 얻어지는 것도 알 수 있다.
상기와 같이 열연판 어닐링의 냉각 과정에 있어서의 800℃에서 400℃까지의 평균 냉각 속도를 15℃/s 이상으로 하고, 그 후, 60∼100℃ 사이의 온도에서 30∼600s간 보존유지하는 저온 열처리를 실시하고, 혹은 추가로, 상기 저온 열처리를 완료한 후, 300hr 이내에 최종 냉간 압연을 개시함으로써 제품판의 자속 밀도가 향상하는 이유는, 현시점에서는 아직 충분히 분명하게 되어 있지 않지만, 발명자들은 이하와 같이 생각하고 있다.
우선, 열연판 어닐링으로 균열 처리한 후, 800℃에서 400℃의 온도 구간을 급냉함으로써, 강 중에 고용되어 있던 C는 탄화물로서 석출하는 일 없이, 고용 상태인 채 잔존한다. 또한, 급냉에 수반하여, 강판 내에 전위나 공공(空孔) 등의 격자 결함이 많이 도입된다. 이러한 상태에서 저온 열처리를 실시한 경우에는, 고용 C는 격자 결함에 고착되어, 탄화물의 석출이 억제된다. 그러나, 상기 저온 열처리의 온도가 지나치게 낮거나, 보존유지 시간이 지나치게 짧으면, 상기 고착 효과가 충분히 얻어지지 않고, 한편, 상기 저온 열처리의 온도가 지나치게 높거나, 보존유지 시간이 지나치게 길거나 하면, 탄화물이 석출하게 된다.
그러나, 상기 저온 열처리 후의 강판 중에는, 격자 결함에 고착되지 않고 자유롭게 이동할 수 있는 고용 C가 아직 잔존하고 있다고 생각된다. 그래서, 최종 냉간 압연을 개시하기까지의 시간을 제한하여, 고용 C가 탄화물로서 석출하기 전에 냉간 압연을 행함으로써, 최종 냉간 압연 후의 강판 중에도 고용 C를 잔존시킬 수 있다. 고용 C를 많이 포함한 소재는, 특허문헌 4에도 기재되어 있는 바와 같이, 그 후의 냉간 압연 및 탈탄 어닐링에서 형성되는 1차 재결정 집합 조직을 개선하는 효과가 있다고 생각되고, 그 결과, 1차 재결정립 중, 이상(理想) Goss 방위를 갖는 입자만이 마무리 어닐링 시에 2차 재결정립으로 성장할 수 있고, 제품판의 자속 밀도가 높아진 것이라고 생각된다.
<실험 2>
C: 0.06mass％, Si: 3.5mass％, Mn: 0.10mass％, sol.Al: 0.003mass％, N: 0.002mass％ 및 S: 0.008mass％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 제조하고, 당해 슬래브를 1280℃로 가열하고, 열간 압연하여 판두께 2.8㎜의 열연판으로 한 후, 수냉하여 600℃에서 코일로 권취했다. 이어서, 강판 표면의 스케일을 제거한 후, 1회째의 냉간 압연을 하여 중간 판두께 1.5㎜로 한 후, 1050℃×120s의 균열 처리 후, 800℃에서 400℃까지 평균 냉각 속도 30℃/s로 수냉하고, 계속해서 40℃ 이하까지 냉각했다. 그 후, 강판 표면의 스케일을 제거한 후, 일부의 코일은, 30m/min의 통판 속도로, 직경 1000㎜φ의 롤에 60°, 90° 및 180°의 각도로 감는 굽힘 가공을 1회 실시한 후, 50℃, 70℃, 90℃ 및 110℃의 각 온도에 20s, 200s, 400s, 600s 및 800s의 각 시간 보존유지하는 저온 열처리를 실시한 후, 수냉하고, 재차, 코일로 권취했다. 그 후, 상기 저온 열처리 완료 후, 50hr 경과하고 나서 2회째의 냉간 압연(최종 냉간 압연)을 하여 최종 판두께 0.27㎜의 냉연판으로 했다.
이어서, H2와 N2를 포함하는 노점 50℃의 습윤 분위기하에서 880℃×100s의 탈탄 어닐링을 겸한 1차 재결정 어닐링을 실시한 후, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 강판 표면에 편면당 7.5g/㎡로 도포, 건조하고, 그 후, 2차 재결정시킨 후, 1180℃×20hr로 순화 처리하는 마무리 어닐링을 실시했다. 또한, 상기 마무리 어닐링에서는, 900℃ 이상의 온도역은 H2를 주성분으로 하는 분위기로 했다. 이어서, 상기 마무리 어닐링 후의 강판 표면으로부터 미반응의 어닐링 분리제를 제거한 후, 인산염계의 장력 부여형의 절연 피막을 도포하고, 피막의 소부와 강대의 평탄화를 겸한 평탄화 어닐링을 실시하여 제품판으로 했다.
이렇게 하여 얻은 제품판으로부터 자기 특성 측정용의 시험편을 채취하고, 자화력 800A/m에 있어서의 자속 밀도 B8을 JIS C 2550-1(2011)에 기재된 방법으로 측정하고, 그 결과를 정리하여 도 2에 나타냈다. 이 도면으로부터, 최종 냉간 압연 직전의 어닐링 공정에서, 800℃에서 400℃까지를 평균 냉각 속도 15℃/s 이상으로 냉각한 후에 또한 60∼100℃ 사이의 온도로 30∼600s간 보존유지하는 저온 열처리를 실시하기 전에, 90° 이상의 각도로 롤에 감는 굽힘 가공을 행하고, 강판에 변형을 부여함으로써, B8≥1.89T의 우수한 자속 밀도가 얻어지는 것을 알 수 있다.
상기와 같이, 최종 냉간 압연의 전의 어닐링 공정에서, 800℃에서 400℃까지를 평균 냉각 속도 15℃/s 이상으로 냉각하고, 60∼100℃ 사이의 온도에서 30∼600s간 보존유지하는 저온 열처리를 실시하기 전에, 90° 이상의 각도로 롤에 감는 굽힘 가공을 행하고, 강판에 변형을 부여함으로써, 제품판의 자속 밀도가 더욱 향상하는 이유는, 현시점에서는 아직 충분히 분명하게 되어 있지 않지만, 발명자들은 이하와 같이 생각하고 있다.
중간 어닐링에서의 급냉 효과 및, 그 후의 저온 열처리의 효과는, <실험 1>에 기재한 바와 같다고 생각하고 있지만, 90° 이상의 각도로 롤에 감는 굽힘 가공을 행하여 강판에 변형을 부여함으로써, 강판 내의 격자 결함의 밀도가 증가하고, 그 후의 저온 열처리에 있어서 격자 결함에 고착되는 고용 C량이 증가한 결과, 1차 재결정 집합 조직이 개선되고, 제품판의 자속 밀도가 더욱 높아진 것이라고 생각하고 있다.
다음으로, 본 발명의 방향성 전자 강판의 제조에 이용하는 강 소재(슬래브)가 가져야 하는 성분 조성에 대해서 설명한다.
C: 0.02∼0.10mass％
C는, 열간 압연 시 및 열연판 어닐링의 균열 시에 일어나는 오스테나이트-페라이트 변태를 이용하여 열연판 조직의 개선을 도모하기 위해 필요한 성분이다. 또한, C 함유량이 0.02mass％를 충족시키지 않으면, C에 의한 입계 강화 효과가 소실되어, 슬래브에 크랙이 생기는 등, 제조에 지장을 초래할 우려가 있다. 한편, C 함유량이 0.10mass％를 초과하면, 탈탄 어닐링 공정의 부하가 증대할 뿐만 아니라, 탈탄 자체가 불완전해져, 제품판이 자기 시효(magnetic aging)를 일으키는 원인이 되기도 한다. 그 때문에, C의 함유량은 0.02∼0.10mass％의 범위로 한다. 바람직하게는 0.03∼0.08mass％의 범위이다.
Si: 2.5∼5.5mass％
Si는, 강의 비(比)저항을 높이고, 철손의 일부를 구성하는 와전류 손(損)을 저감하는 데에 매우 유효한 성분이다. 그러나, Si 함유량이 2.5mass％ 미만에서는, 비저항이 작아, 양호한 철손 특성을 얻을 수 없다. 한편, 강의 비저항은, Si 함유량이 11mass％까지 단조롭게 증가하기는 하지만, 5.5mass％를 초과하면 가공성이 현저하게 저하하여, 압연하는 것이 곤란해진다. 그 때문에, Si의 함유량은 2.5∼5.5mass％의 범위로 한다. 바람직하게는 3.0∼4.0mass％의 범위이다.
Mn: 0.01∼0.30mass％
Mn은, 열간 가공성을 개선하는 데에 유효한 성분이다. 그러나, 0.01mass％ 미만에서는 상기 효과가 충분히 얻어지지 않고, 한편, 0.30mass％를 초과하면, 제품판의 자속 밀도가 저하하게 되기 때문에, Mn 함유량은 0.01∼0.30mass％의 범위로 한다. 바람직하게는 0.05∼0.20mass％의 범위이다.
sol.Al: 0mass％ 이상 0.010mass％ 미만, N: 0mass％ 이상 0.006mass％ 미만, S 및 Se 중 적어도 1종: 합계로 0mass％ 이상 0.010mass％ 미만
본 발명은, 2차 재결정을 발현시키기 위해, 인히비터를 이용하지 않고, 텍스처 인히비션 효과에 의해 Goss 방위를 2차 재결정시키는 기술인 점에서, 인히비터 형성 성분인 Al, N, S 및 Se의 함유량을 최대한 저감할 필요가 있다. 이 때문에, Al은 sol.Al(산 가용 Al)로 0.010mass％ 미만, N: 0.0060mass％ 미만, S 및 Se 중 적어도 1종을 합계로 0.010mass％ 미만으로 저감한 강 소재를 이용할 필요가 있다. 바람직하게는, sol.Al: 0∼0.008mass％, N: 0∼0.0050mass％, S 및 Se 중 적어도 1종을 합계로 0∼0.007mass％의 범위이다. 단, 이들 성분의 저감은, 제조 비용이 증가하는 원인이 되기 때문에, 반드시 0mass％까지 저감할 필요는 없다.
본 발명에 이용하는 상기 강 소재는, 상기 기본 성분에 더하여 추가로, 자기 특성을 향상시키는 목적으로, Ni: 0∼1.00mass％, Sb: 0∼0.50mass％, Sn: 0∼0.50mass％, Cu: 0∼0.50mass％, Cr: 0∼0.50mass％, P: 0∼0.50mass％, Mo: 0∼0.50mass％, Nb: 0∼0.020mass％, V: 0∼0.010mass％, B: 0∼0.0025mass％, Bi: 0∼0.50mass％ 및 Zr: 0∼0.10mass％ 이하 중으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유할 수 있다. 각각의 성분의 함유량이 상기의 상한값을 초과하면, 2차 재결정립의 발달이 억제되어, 오히려 자기 특성이 열화할 우려가 있다. 또한, 자기 특성을 보다 향상하는 관점에서는, Ni: 0.01mass％ 이상, Sb: 0.005mass％ 이상, Sn: 0.005mass％ 이상, Cu: 0.01mass％ 이상, Cr: 0.01mass％ 이상, P: 0.005mass％ 이상, Mo: 0.005mass％ 이상, Nb: 0.001mass％ 이상, V: 0.001mass％ 이상, B: 0.0002mass％ 이상, Bi: 0.005mass％ 이상 및 Zr: 0.001mass％ 이상 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 이용하는 강 소재는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 자기 특성의 향상을 목적으로 하여, Co: 0∼0.0500mass％ 및 Pb: 0∼0.0100mass％ 중으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유할 수 있다. 각각의 성분의 함유량이, 상기 상한값을 초과하면, 2차 재결정립의 발달이 억제되어, 오히려 자기 특성이 열화하게 된다. 또한, 자기 특성을 보다 향상하는 관점에서는, Co: 0.0020mass％ 이상, Pb: 0.0001mass％ 이상 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 이용하는 강 소재는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 자기 특성의 향상을 목적으로 하여, As: 0∼0.0200mass％, Zn: 0∼0.0200mass％, W: 0∼0.0100mass％, Ge: 0∼0.0050mass％ 및 Ga: 0∼0.0050mass％ 중으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유할 수 있다. 각각의 성분의 함유량이, 상기 상한값을 초과하면, 2차 재결정립의 발달이 억제되어, 오히려 자기 특성이 열화하게 된다. 또한, 자기 특성을 보다 향상하는 관점에서는, As: 0.0010mass％ 이상, Zn: 0.0010mass％ 이상, W: 0.0010mass％ 이상, Ge: 0.0001mass％ 이상, Ga: 0.0001mass％ 이상 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 이용하는 상기 강 소재는, 상기한 성분 이외의 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물이다. 여기에서, 상기 불가피적 불순물이란, 슬래브를 용제할 때, 원료나 스크랩, 용제 중의 레이들이나 외부 환경 등으로부터 불가피적으로 혼입해 오는 것을 의미한다. 또한, 불가피적 불순물로서 포함되는 Ti는, 질화물을 형성하여, Goss 립의 2차 재결정을 저해하는 유해 성분이다. 그러나, 과도한 저감은 정련 비용의 상승을 초래하지만, 0.010mass％ 이하이면 허용될 수 있다. 바람직하게는 0.0020mass％ 이하이다.
다음으로, 본 발명의 방향성 전자 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다.
본 발명의 방향성 전자 강판의 강 소재가 되는 슬래브는, 상기한 성분 조성을 갖는 강을 통상 공지의 정련 프로세스로 용제한 후, 통상 공지의 조괴법이나 연속 주조법으로 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 100㎜ 이하의 두께의 박주편(薄鑄片)을 직접 주조법으로 제조해도 좋다.
상기와 같이 하여 얻은 강 소재(슬래브나 박주편)는, 통상의 방법으로 소정의 온도에 가열한 후, 열간 압연에 제공하지만, 주조 후, 가열하지 않고 곧바로 열간 압연해도 좋다. 또한, 열간 압연 전의 슬래브 가열 온도는, 슬래브가 인히비터 형성 성분을 포함하지 않는 점에서, 1300℃ 이하로 하는 것이 비용 저감의 관점에서 바람직하다.
계속되는 열간 압연은, 900∼1200℃의 온도역에서 1패스 이상의 조압연한 후, 700∼1000℃의 온도역에서 2패스 이상의 마무리 압연하는 것이, 열연판의 조직 제어의 관점에서는 바람직하다. 또한, 열간 압연 후의 코일 권취 온도는, 균열 등의 결함 방지의 관점에서 400∼750℃의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 권취 온도는 500∼700℃의 범위이다.
상기 열간 압연 후의 강판은, 그 후, 필요에 따라서 열연판 어닐링을 실시해도 좋다. 열연판 어닐링을 실시함으로써, 조직의 균일화가 도모되고, 자기 특성의 불균일을 작게 할 수 있다. 열연판 어닐링을 행하는 경우에는, 조직을 균일화하는 관점에서, 800∼1250℃의 온도에 5s 이상 보존유지하는 균열 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 900∼1150℃의 온도에 10∼180s간 보존유지하는 조건이다. 또한, 상기 균열 처리 후의 냉각은, 제2상(相)이나 석출물의 형태 제어의 관점에서, 800℃에서 400℃까지의 냉각 속도를 5∼100℃/s의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 냉각 속도는 15∼80℃/s의 범위이다.
이어서, 열간 압연 시에 생성한 강판 표면의 스케일을 제거하기 위해, 가열한 산을 이용하여 산 세정하는 방법이나, 기계적으로 스케일을 제거하는 방법 등을 이용하여, 탈스케일 하는 것이 바람직하다.
이어서, 상기 탈스케일한 열연판은, 1회의 냉간 압연을 하고, 또는, 중간 어닐링을 사이에 두는 2회 이상의 냉간 압연을 하여 최종 판두께(제품 판두께)의 냉연판으로 한다. 중간 어닐링을 실시하는 경우는, 조직 제어의 관점에서, 800∼1250℃의 온도역에서 5s 이상 보존유지하는 균열 처리를 행하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 균열 처리 후의 냉각은, 제2상이나 석출물의 형태 제어의 관점에서, 800℃에서 400℃까지의 냉각 속도를 5∼100℃/s의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 냉각 속도는 15∼80℃/s의 범위이다. 또한, 중간 어닐링을 행하는 경우는, 그 전에 전(前) 공정의 압연유를 제거하기 위해 세정하는 것이 바람직하다. 또한, 중간 어닐링 후는, 강판 표면에 생성한 스케일을, 전술한 방법으로 제거하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에서는, 최종 판두께로 하는 냉간 압연을 「최종 냉간 압연」이라고 한다.
여기에서, 본 발명에 있어서 가장 중요한 것은, 최종 냉간 압연 직전의 어닐링 공정에 있어서, 균열 처리 후의 냉각 과정에 있어서 800℃에서 400℃까지 평균 냉각 속도 15℃/s 이상으로 냉각하고, 그 후, 60∼100℃ 사이의 온도로 30∼600s간 보존유지하는 저온 열처리를 실시하는 것이다. 여기에서, 상기 최종 냉간 압연 직전의 어닐링 공정이란, 1회의 냉간 압연으로 최종 판두께(제품 판두께)까지 냉간 압연하는 경우는 열연판 어닐링, 중간 어닐링을 사이에 두는 2회 이상의 냉간 압연을 행하는 경우는, 최종 냉간 압연 직전의 중간 어닐링인 것을 말한다. 따라서, 상기에 설명한, 열연판 어닐링 공정 또는 중간 어닐링 공정이, 최종 냉간 압연 직전의 어닐링 공정에 해당하는 경우에는, 전술한 냉각 조건(800℃에서 400℃까지의 냉각 속도: 5∼100℃/s)은, 상기 냉각 조건(800℃에서 400℃까지 평균 냉각 속도 15℃/s 이상)에 적합하게 할 필요가 있다.
또한, 상기 어닐링 공정에 계속되는, 60∼100℃ 사이의 온도로 30∼600s간 보존유지하는 저온 열처리 공정은, 동일한 어닐링 라인에서 계속해서 행해도 좋고, 혹은, 100℃ 이하로 냉각하여 코일에 일단 권취한 후, 다른 라인에서 실시해도 좋다. 바람직한 저온 열처리 조건은, 70∼90℃ 사이의 온도로 60∼300s간 보존유지하는 조건이다. 또한, 상기 저온 열처리는, 보존유지 온도 및 보존유지 시간이 상기 범위 내이면, 산 세정 등, 다른 처리와 겸하여(동시에) 실시해도 좋다.
또한, 본 발명에 있어서 다음으로 중요한 것은, 상기 저온 열처리 직전 혹은 그 도중에 강판에 변형을 부여하는 것이다. 변형을 부여하는 방법으로서는, 롤에 감아 굽힘 가공을 행하는 방법이나, 경도의 냉간 압연을 행하는 방법 등, 일반적인 방법을 이용할 수 있다. 굽힘 가공을 이용하는 경우는, 직경이 200∼2500㎜φ의 롤에 90° 이상의 각도로 감고, 적어도 1회, 보다 바람직하게는 2∼10회의 굽힘 가공을 행하는 것이 바람직하다. 상기 롤은, 변형을 부여하기 위한 전용 롤을 이용해도 좋지만, 제조 라인 내에 설치된 디플렉터 롤이나 핀치 롤 등으로 대용해도 좋다. 또한, 상기 변형의 부여는, 어닐링 라인 내나 산 세정 라인 내에서 행해도 좋고, 변형의 부여를 목적으로 하여 다른 제조 라인에서 행해도 좋다. 한편, 경압하 압연을 행하는 경우는, 예를 들면, 스킨패스 압연기(skin pass roll)에 있어서, 0.5∼10％, 보다 바람직하게는 1∼5％의 압하율의 경압하 압연을 행하는 것이 바람직하다.
추가로, 본 발명에 있어서 또 하나의 중요한 것은, 상기 저온 열처리를 완료한 후, 300hr 이내에 최종 냉간 압연을 개시하는 것이다. 300hr을 상회하면, 강판 중에 잔존하는 고용 C량이 감소하여, 1차 재결정 집합 조직이 열화하고, 제품판의 자기 특성의 열화를 초래한다. 보다 바람직하게는, 100hr 이하이다.
또한, 최종 냉간 압연의 총 압하율은, 2차 재결정 전에 양호한 1차 재결정 집합 조직을 얻는 관점에서, 80∼92％의 범위로 하는 것이 바람직하다. 추가로, 재결정 집합 조직을 개선하여 자기 특성을 향상시키는 관점에서, 냉간 압연 시의 강판 온도를 100∼300℃로 높여 압연하는 온간 압연을 실시하거나, 냉간 압연의 도중에 100∼300℃의 온도로 시효 처리를 1회 또는 복수회 실시하거나 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기한 냉간 압연에서는, 압연 하중의 저감과 압연 형상의 제어의 관점에서, 압연유 등의 윤활제를 사용하는 것이 바람직하다.
최종 판두께로 한 냉연판은, 필요에 따라서 탈지나 산 세정을 행하고, 강판 표면을 청정화한 후, 탈탄 어닐링을 겸한 1차 재결정 어닐링을 실시한다. 탈탄 어닐링은, 750∼950℃의 온도역에서 10s 이상 보존유지하는 것이 바람직하다. 또한, 탈탄 어닐링 시의 분위기는, H2와 N2를 포함하고, 또한 탈탄 어닐링의 일부 혹은 모든 범위에서 노점을 20∼80℃의 습윤 분위기로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 노점이 40∼70℃의 습윤 분위기하에서, 800∼900℃의 온도역에 30∼180s간 보존유지하는 조건이다. 상기 탈탄 어닐링을 실시함으로써, 강 중의 C는 자기 시효가 일어나기 어려운 0.0050mass％ 이하로 저감된다.
상기 탈탄 어닐링 후의 강판은, 그 후, MgO를 주체로 하는 어닐링 분리제를 강판 표면에 편면당 2.5g/㎡ 이상 도포하는 것이 바람직하다. MgO는, 슬러리 형상으로 하여 강판에 도포해도 좋고, 정전 도장으로 건식 도포해도 좋다. 슬러리로 도포하는 경우는, 점도 상승을 억제하기 위해, 슬러리 용액을 15℃ 이하의 온도에 보존유지하는 것이 바람직하다. 또한, 슬러리 농도를 일정하게 유지하기 위해, 슬러리 용액은, 조합용(調合用)의 탱크와, 도포에 제공하는 용액용의 탱크로 나누어 관리하는 것이 바람직하다. 여기에서, 상기 MgO를 주체로 한다는 것은, 어닐링 분리제에 차지하는 MgO의 함유량이 60mass％ 이상인 것을 말한다.
상기 어닐링 분리제를 도포한 강판은, 코일로 권취한 상태에서, 마무리 어닐링을 실시하여, 2차 재결정립을 발달시킴과 함께, 강판 표면에 포스테라이트 피막을 형성시킨다. 이 때, 2차 재결정을 완료시키기 위해서는 800℃ 이상의 온도로 가열하는 것이 바람직하고, 포스테라이트 피막을 형성시키기 위해서는, 1050℃ 이상의 온도로 가열하는 것이 바람직하다. 또한, 인히비터 형성 성분 등의 불순물을 강 중으로부터 배제하여, 양호한 자기 특성을 얻기 위해서는, 1050∼1300℃의 온도역에서 3hr 이상 보존유지하는 순화 처리를 실시함과 함께, 800℃ 이상의 일부 혹은 모든 온도역을 H2를 포함하는 분위기로 하는 것이 바람직하다. 상기 순화 처리를 실시함으로써, 인히비터 형성 성분을 불순물 레벨까지 저감할 수 있다. 또한, 마무리 어닐링은, 고온에서 장시간의 열처리가 되는 점에서, 코일은 업 엔드 상태에서 어닐링하는 것이 일반적이지만, 코일 외(外)감기의 감아 느슨해짐을 방지하기 위해, 마무리 어닐링 전에 코일의 주위에 밴드 등을 감아 두는 것이 바람직하다.
상기 마무리 어닐링 후의 강판은, 그 후, 강판 표면에 잔류한 미반응의 어닐링 분리제를 물 세정이나 브러싱, 산 세정 등으로 제거한 후, 강판의 감기 습성이나 마무리 어닐링 시에 발생한 형상 불량을 교정하는 평탄화 어닐링을 실시하는 것이, 철손 저감을 위해서도 바람직하다.
또한, 전자 강판은, 강판을 적층하여 사용하는 경우가 많지만, 절연성을 확보하기 위해서는 강판 표면에 절연 피막을 형성하는 것이 바람직하다. 상기 절연 피막은, 철손 저감을 위해, 강판에 장력을 부여하는 장력 부여형의 피막을 적용하는 것이 바람직하다. 이 절연 피막의 형성은, 평탄화 어닐링 전에 코팅액을 도포하고, 평탄화 어닐링으로 소부하는 방법으로 행해도 좋고, 다른 라인에서 행해도 좋다. 또한, 바인더를 개재하여 장력 부여막을 형성하거나, 물리 증착법이나 화학 증착법을 이용하여 무기물의 피막을 강판 표층에 증착시키거나 하는 방법을 채용하면, 밀착성이 우수하고, 또한, 현저한 철손 저감 효과를 갖는 피막이 얻어진다.
추가로, 철손을 보다 저감하는 관점에서, 냉간 압연 후의 어느 공정에서, 강판 표면에 에칭 등으로 홈을 형성하거나, 절연 피막을 형성한 후, 강판 표면에 레이저나 플라즈마 등의 열 에너지 빔을 조사하여 열 변형 영역을 형성하거나, 돌기를 갖는 롤 등을 강판 표면에 눌러대어 가공 변형 영역을 형성하거나 함으로써, 자구(磁區) 세분화 처리를 실시해도 좋다.
실시예 1
C: 0.03mass％, Si: 3.1mass％, Mn: 0.14mass％, sol.Al: 0.008mass％, N: 0.004mass％ 및 S: 0.002mass％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 제조하고, 1250℃의 온도에 가열한 후, 열간 압연하여 판두께 2.5㎜의 열연판으로 하고, 600℃의 온도에서 코일로 권취했다. 이어서, 상기 열연판에, 950℃×60s의 균열 처리 후, 800℃에서 400℃까지를 평균 냉각 속도 30℃/s로 수냉하는 열연판 어닐링을 실시했다. 이어서, 강판 표면의 스케일을 제거한 후, 1회째의 냉간 압연을 하여 중간 판두께 1.8㎜로 한 후, 1050℃×30s의 균열 처리 후, 800℃에서 400℃까지의 평균 냉각 속도를 10℃/s, 35℃/s 및 80℃/s의 3수준으로 변화시켜 수냉하고, 계속해서 40℃ 이하까지 냉각하는 중간 어닐링을 실시했다.
그 후, 산 세정하면서 80℃의 온도에 200s간 보존유지하는 저온 열처리를 실시한 후, 수냉하고, 재차, 코일에 권취했다. 이 때, 표 1에 나타낸 A∼E의 조건으로 강판에 변형을 부여했다. 구체적으로는, 조건 A는, 변형을 부여하지 않는 조건, 조건 B는, 상기 중간 어닐링 후 또한 저온 열처리 전에 50m/min의 통판 속도로, 직경 1000㎜φ의 롤에 90°의 각도로 감는 굽힘 가공을 1회 실시하는 조건, 조건 C는, 상기 중간 어닐링 후 또한 저온 열처리 전에 50m/min의 통판 속도로, 직경 2000㎜φ의 롤에 180°의 각도로 감는 굽힘 가공을 3회 실시하는 조건, 조건 D는, 상기 중간 어닐링 후 또한 저온 열처리 전에, 50m/min의 통판 속도로, 직경 1000㎜φ의 워크 롤을 갖는 스킨패스 압연기로 압하율 2％의 경압하 압연을 1회 실시하는 조건, 조건 E는, 상기 저온 열처리의 도중에(100s 보존유지 후), 50m/min의 통판 속도로, 직경 1000㎜φ의 롤에 90°의 각도로 감는 굽힘 가공을 1회 실시하는 조건이다.
그 후, 상기 저온 열처리 후로부터 200hr 경과 후, 상기 강판에 2회째의 냉간 압연(최종 냉간 압연)을 하여 최종 판두께 0.18㎜의 냉연판으로 했다. 이어서, 상기 냉연판에, H2와 N2를 포함하는 노점 40℃의 습윤 분위기하에서 800℃×60s의 탈탄 어닐링을 겸한 1차 재결정 어닐링을 실시한 후, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 강판 표면에 편면당 5g/㎡로 도포, 건조하고, 그 후, 2차 재결정시킨 후, 1160℃×5hr로 순화 처리하는 마무리 어닐링을 실시했다. 또한, 상기 마무리 어닐링에서는, 1100℃ 이상의 온도역은 H2를 주성분으로 하는 분위기로 했다. 이어서, 상기 마무리 어닐링 후의 강판 표면으로부터 미반응의 어닐링 분리제를 제거한 후, 인산염계의 장력 부여형의 절연 피막을 도포하고, 피막의 소부와 강판의 평탄화를 겸한 평탄화 어닐링을 실시하여 제품판으로 했다.
이렇게 하여 얻은 제품판으로부터 자기 특성 측정용의 시험편을 채취하고, 자화력 800A/m에 있어서의 자속 밀도 B8을 JIS C2 550-1(2011)에 기재된 방법으로 측정하고, 그 결과를 표 1에 병기했다. 이들 결과로부터, 본 발명에 적합한 조건으로 제조한 강판은, 모두 B8≥1.87T의 양호한 자속 밀도가 얻어지고 있는 것을 알 수 있다. 특히, 중간 어닐링의 냉각 속도를 80℃/s로 한 강판은, 모두 B8≥1.89T의 보다 양호한 자속 밀도가 얻어지고 있다.
(표 1)
실시예 2
표 2에 나타낸 여러 가지의 성분을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 제조하고, 1250℃의 온도로 가열한 후, 열간 압연하여 판두께 2.0㎜의 열연판으로 하고, 수냉하여 500℃의 온도에서 코일로 권취했다. 이어서, 각 열연판에, 1050℃×30s의 균열 처리 후, 800℃에서 400℃까지 평균 냉각 속도 50℃/s로 수냉하고, 계속해서 40℃ 이하까지 냉각하는 열연판 어닐링을 실시했다. 이어서, 산 세정하면서, 90℃의 온도에 60s간 보존유지하는 저온 열처리를 실시한 후, 수냉하고, 코일로 권취했다. 이 때, 상기 열연판 어닐링 후 또한 저온 열처리 전에, 통판 속도 80m/min으로, 직경 1000㎜φ의 롤에 90°의 각도로 감는 굽힘 가공을 3회 실시했다.
이어서, 상기 저온 열처리를 실시하고 나서 20hr 경과한 후, 2회째의 냉간 압연(최종 냉간 압연)을 하여 최종 판두께 0.23㎜의 냉연판으로 했다. 이어서, H2와 N2를 포함하는 노점 55℃의 습윤 분위기하에서 840℃×100s의 탈탄 어닐링을 겸한 1차 재결정 어닐링을 실시하여, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 강판 표면에 편면당 5g/㎡로 도포, 건조했다. 그 후, 2차 재결정시킨 후, 1200℃×20hr로 순화 처리하는 마무리 어닐링을 실시했다. 또한, 상기 마무리 어닐링에서는, 1000℃ 이상의 온도역은 H2를 주성분으로 하는 분위기로 했다. 이어서, 상기 마무리 어닐링 후의 강판 표면으로부터 미반응의 어닐링 분리제를 제거한 후, 인산염계의 장력 부여형의 절연 피막을 도포하고, 피막의 소부와 강판의 평탄화를 겸한 평탄화 어닐링을 실시하여 제품판으로 했다.
이렇게 하여 얻은 제품판으로부터 자기 특성 측정용의 시험편을 채취하고, 자화력 800A/m에 있어서의 자속 밀도 B8을 JIS C 2550-1(2011)에 기재된 방법으로 측정하고, 그 결과를 표 2에 병기했다. 이 결과로부터, 본 발명에 적합한 성분 조성을 갖는 강 소재(슬래브)를 이용하여, 본 발명에 적합한 조건으로 제조한 강판은, 모두 B8≥1.89T의 양호한 자속 밀도가 얻어지고 있는 것을 알 수 있다. 특히, 임의의 첨가 성분을 적절한 양으로 첨가한 강판은, 모두 B8≥1.91T의 우수한 자속 밀도가 얻어지고 있다.
(표 2-1)
(표 2-2)
Claims (8)
- C: 0.02∼0.10mass％, Si: 2.5∼5.5mass％, Mn: 0.01∼0.30mass％ 함유하고, 추가로, sol.Al: 0mass％ 이상 0.010mass％ 미만, N: 0mass％ 이상 0.006mass％ 미만, S 및 Se 중 적어도 1종을 합계로 0mass％ 이상 0.010mass％ 미만으로 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 1300℃ 이하의 온도로 가열한 후, 열간 압연하고, 열연판 어닐링한 후, 또는, 열연판 어닐링하는 일 없이, 1회의 냉간 압연 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2회 이상의 냉간 압연을 하여 최종 판두께의 냉연판으로 하고, 탈탄 어닐링을 겸한 1차 재결정 어닐링하고, 어닐링 분리제를 도포하고, 마무리 어닐링을 실시하는 공정을 포함하는 방향성 전자 강판의 제조 방법에 있어서,
상기 최종 판두께로 하는 냉간 압연 직전의 어닐링 공정에서, 균열 처리 후, 800℃에서 400℃까지 평균 냉각 속도 15℃/s 이상으로 냉각하고, 그 후, 60∼100℃ 사이의 온도에 30∼600s간 보존유지하는 저온 열처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 최종 판두께로 하는 냉간 압연의 전의 어닐링 공정에서, 균열 처리 후, 800℃에서 400℃까지 평균 냉각 속도 15℃/s 이상으로 냉각한 후, 또한, 60∼100℃ 사이의 온도에 30∼600s간 보존유지하는 저온 열처리를 실시하기 전에, 또는 60∼100℃ 사이의 온도에 30∼600s간 유지하는 저온 열처리의 도중에서, 강판에 변형을 부여하는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법. - 제2항에 있어서,
상기 강판에 변형을 부여하는 방법이, 롤에 90° 이상의 각도로 감음으로써 적어도 1회 이상의 굽힘 가공을 행하는 방법 및, 경압하 압연을 행하는 방법 중 적어도 1개인 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저온 열처리를 완료한 후, 300hr 이내에 최종 냉간 압연을 개시하는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
하기의 조건을 충족하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법.
기
·강 슬래브를 가열하고, 900∼1200℃의 온도역에서 1패스 이상의 조압연을 한 후, 700∼1000℃의 온도역에서 2패스 이상의 마무리 압연을 하여 열연판으로 하고, 그 후, 400∼750℃의 권취 온도에서 코일로 권취하는 열간 압연 공정
·열연판 어닐링을 행하는 경우는, 800∼1250℃의 온도역에서 5s 이상 보존유지한 후, 800℃에서 400℃까지 5∼100℃/s로 냉각하는 열연판 어닐링 공정
·중간 어닐링을 행하는 경우는, 800∼1250℃의 온도역에서 5s 이상 보존유지한 후, 800℃에서 400℃까지 5∼100℃/s로 냉각하는 중간 어닐링 공정
·최종 냉간 압연의 총 압하율을 80∼92％의 범위로 하는 냉간 압연 공정
·H2와 N2를 포함하고, 또한 노점이 20∼80℃ 이하의 습윤 분위기하에서, 750∼950℃의 온도역에서 10s 이상 보존유지하는 탈탄 어닐링을 겸한 1차 재결정 어닐링 공정
·MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 강판 표면에 편면당 2.5g/㎡ 이상 도포하는 어닐링 분리제 도포 공정
·적어도 1050∼1300℃의 온도에 3hr 이상 보존유지하는 순화 처리를 포함하는, 800℃ 이상의 온도역의 일부의 분위기를 H2 함유 분위기로 하는 마무리 어닐링 공정 - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강 슬래브는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Ni: 0∼1.00mass％, Sb: 0∼0.50mass％, Sn: 0∼0.50mass％, Cu: 0∼0.50mass％, Cr: 0∼0.50mass％, P: 0∼0.50mass％, Mo: 0∼0.50mass％, Nb: 0∼0.020mass％, V: 0∼0.010mass％, B: 0∼0.0025mass％, Bi: 0∼0.50mass％ 및 Zr: 0∼0.10mass％ 이하 중으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강 슬래브는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, Co: 0∼0.0500mass％ 및 Pb: 0∼0.0100mass％ 중으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강 슬래브는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, As: 0∼0.0200mass％, Zn: 0∼0.0200mass％, W: 0∼0.0100mass％, Ge: 0∼0.0050mass％ 및 Ga: 0∼0.0050mass％ 중으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것을 특징으로 하는 방향성 전자 강판의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021090661 | 2021-05-28 | ||
| JPJP-P-2021-090661 | 2021-05-28 | ||
| PCT/JP2022/021551 WO2022250113A1 (ja) | 2021-05-28 | 2022-05-26 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240004679A true KR20240004679A (ko) | 2024-01-11 |
Family
ID=84228908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237040932A KR20240004679A (ko) | 2021-05-28 | 2022-05-26 | 방향성 전자 강판의 제조 방법 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4353849A1 (ko) |
| JP (1) | JP7197068B1 (ko) |
| KR (1) | KR20240004679A (ko) |
| CN (1) | CN117355622A (ko) |
| WO (1) | WO2022250113A1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5113469A (ko) | 1974-06-04 | 1976-02-02 | Voest Ag | |
| JP2000129356A (ja) | 1998-10-28 | 2000-05-09 | Kawasaki Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JP2003253335A (ja) | 2002-03-04 | 2003-09-10 | Jfe Steel Kk | 磁気特性に優れた方向性電磁鋼板の製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09104923A (ja) * | 1995-10-06 | 1997-04-22 | Nippon Steel Corp | 一方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JP5011711B2 (ja) * | 2005-11-15 | 2012-08-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 一方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JP5287615B2 (ja) * | 2009-09-04 | 2013-09-11 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| WO2020218328A1 (ja) * | 2019-04-23 | 2020-10-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
-
2022
- 2022-05-26 CN CN202280036972.9A patent/CN117355622A/zh active Pending
- 2022-05-26 JP JP2022555833A patent/JP7197068B1/ja active Active
- 2022-05-26 EP EP22811383.3A patent/EP4353849A1/en active Pending
- 2022-05-26 WO PCT/JP2022/021551 patent/WO2022250113A1/ja active Application Filing
- 2022-05-26 KR KR1020237040932A patent/KR20240004679A/ko unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5113469A (ko) | 1974-06-04 | 1976-02-02 | Voest Ag | |
| JP2000129356A (ja) | 1998-10-28 | 2000-05-09 | Kawasaki Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JP2003253335A (ja) | 2002-03-04 | 2003-09-10 | Jfe Steel Kk | 磁気特性に優れた方向性電磁鋼板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117355622A (zh) | 2024-01-05 |
| JP7197068B1 (ja) | 2022-12-27 |
| EP4353849A1 (en) | 2024-04-17 |
| WO2022250113A1 (ja) | 2022-12-01 |
| JPWO2022250113A1 (ko) | 2022-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9831020B2 (en) | Method of production of grain-oriented silicon steel sheet grain oriented electrical steel sheet and use thereof | |
| JP5610084B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
| RU2597464C2 (ru) | Способ изготовления листа текстурированной электротехнической стали | |
| WO2014013615A1 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| JP6132103B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| CN108699621B (zh) | 取向性电磁钢板的制造方法 | |
| JP5375694B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| JP7197069B1 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| KR20240035911A (ko) | 방향성 전자 강판의 제조 방법 | |
| JP5920387B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| JP7197068B1 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| JP5846390B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| JP4258156B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
| JP7338812B1 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| JPWO2019131853A1 (ja) | 低鉄損方向性電磁鋼板とその製造方法 | |
| JP7439943B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| JP2020169367A (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| JP7239077B1 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| JP7338511B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| JP7414145B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法および方向性電磁鋼板用熱延鋼板 | |
| JP7264322B1 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| WO2022255259A1 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| JP5310510B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| KR20230159874A (ko) | 방향성 전자 강판의 제조 방법 | |
| KR20230159875A (ko) | 방향성 전자 강판의 제조 방법 |