KR20240058900A

KR20240058900A - 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법 및 무방향성 전자 강판의 제조 방법

Info

Publication number: KR20240058900A
Application number: KR1020247010909A
Authority: KR
Inventors: 류이치 스에히로; 토모유키 오쿠보; 마사야스 우에노; 신야 야마구치; 시게히로 마루야마
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2021-11-25
Filing date: 2022-11-10
Publication date: 2024-05-03
Also published as: TW202321470A; WO2023095637A1; JP7338808B1; TWI832561B; JPWO2023095637A1

Abstract

박슬래브(thin slab)를 이용하는 프로세스에 있어서, Si, Al, Mn의 합금 원소를 많이 포함하는 강을 취급하는 경우에 문제가 되는 리징을 억제한다. 소정의 성분 조성을 갖고, 두께가 50㎜ 이상 200㎜ 이하인 강 슬래브를 연속 주조법에 의해 제조하는 연속 주조 공정과, 상기 강 슬래브의 표면 온도를 800℃ 이상으로 유지한 채로 로에 반송하는 반송 공정과, 상기 로에 있어서 상기 강 슬래브를 보열 온도 1100℃ 이상 1300℃ 이하, 보열 시간 60s 이상의 조건으로 보열하는 보열 공정과, 상기 강 슬래브에 조압연, 재가열 처리 및, 마무리 압연을 순차 실시하여 열연 강판으로 하는 열연 공정을 포함하는 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법으로서, 상기 열연 공정이 하기 (1) 및 (2)를 충족하는 조건으로 행해지는, 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법. (1) 상기 조압연의 총 압하율: 80％ 이상 (2) 상기 마무리 압연의 총 압하율: 80％ 이상

Description

무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법 및 무방향성 전자 강판의 제조 방법

본 발명은, 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법 및 무방향성 전자 강판의 제조 방법에 관한 것이다.

무방향성 전자 강판은, 모터나 발전기의 철심에 이용되는 재료이다. 최근, CO₂ 삭감의 관점에서 전기 기기의 고효율화가 강하게 요구되고 있고, 철심 재료인 무방향성 전자 강판에는 더 한층의 저철손화가 요구되고 있다.

무방향성 전자 강판의 저철손화에는, Si, Al, Mn 등의 합금 원소를 첨가하여 비저항을 증가시키는 것이나, 판두께를 얇게 하는 것이 유효하다. 그러나, 고합금화 및 박육화는 냉간 압연에 있어서의 부하의 증가를 초래하기 때문에, 냉간 압연 중에 파단이 생기기 쉬워진다는 과제가 있었다. 냉간 압연에 제공하는 열연 강판을 박육화하면 냉간 압연의 부하를 저감할 수 있지만, 그 경우, 열간 압연에 있어서의 부하가 증가하여, 형상 제어가 곤란해진다는 과제가 있었다.

그래서, 종래보다도 얇은 강 슬래브(박슬래브(thin slab))를 이용하여 무방향성 전자 강판을 제조하는 방법이 제안되고 있다. 이 방법에서는, 박슬래브 캐스터라고 칭해지는 연속 주조기를 이용하여 박슬래브를 제조하고, 이어서, 당해 박슬래브가 압연에 제공된다. 슬래브 두께를 얇게 함으로써, 열간 압연과 냉간 압연의 양쪽에 있어서의 부하를 저감할 수 있다. 또한, 박슬래브를 이용하는 방법에서는, 통상, 연속 주조기(박슬래브 캐스터)와 열간 압연기를 직결함으로써 슬래브 재가열을 생략하고 있기 때문에, 에너지 비용을 대폭으로 저감할 수 있다.

박슬래브를 이용한 무방향성 전자 강판의 제조 방법으로서는, 예를 들면, 특허문헌 1, 2에 개시된 방법을 들 수 있다. 특허문헌 1에는, 두께 20∼100㎜의 박슬래브에 열간 압연을 실시하여, 판두께 1.0∼4㎜의 열연 강대(hot-rolled steel strip)로 하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 두께 30∼140㎜의 박슬래브에 열간 압연을 실시하여, 판두께 0.7∼4.5㎜의 열연 강대로 하는 기술이 개시되어 있다.

일본공개특허공보 2010-047785호 일본공개특허공보 2002-206114호

그러나, 특허문헌 1, 2에 기재되어 있는 바와 같은 종래 기술에 있어서는, 합금 원소인 Si, Al, Mn의 양을 증가시키면, 열연판 어닐링에 있어서의 재결정이 곤란해져, 최종적으로 얻어지는 무방향성 전자 강판의 표면에 리징(ridging)(굴곡 모양(wavy patterning))이 발생하기 쉬워지는 것을 알 수 있었다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하는 것을 목적으로 한 것으로서, 구체적으로는, 박슬래브를 이용하는 프로세스에 있어서, Si, Al, Mn의 합금 원소를 많이 포함하는 강을 취급하는 경우에 문제가 되는 리징을 억제하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들에 의한 예의 검토의 결과, 열연 공정의 전에 고온에서의 보열을 행하고, 열간 압연을 조압연과 마무리 압연으로 분할하여 양자의 사이에서 재가열 처리를 행하고, 또한, 상기 조압연과 상기 마무리 압연의 압하율을 높임으로써, 리징을 효과적으로 억제할 수 있는 것을 발견했다.

본 발명은, 상기 인식에 기초하여 완성된 것으로서, 그의 요지는 이하와 같다.

1. 질량％로,

Si: 2.0％ 이상 5.0％ 이하,

Al: 3.0％ 이하 및,

Mn: 3.0％ 이하를 함유하고,

Al과 Mn의 합계 함유량이 0.40％ 이상인 성분 조성을 갖고,

두께가 50㎜ 이상 200㎜ 이하인 강 슬래브를 연속 주조법에 의해 제조하는 연속 주조 공정과,

상기 강 슬래브의 표면 온도를 800℃ 이상으로 유지한 채로 로에 반송하는 반송 공정과,

상기 로에 있어서 상기 강 슬래브를 보열 온도 1100℃ 이상 1300℃ 이하, 보열 시간 60s 이상의 조건으로 보열하는 보열 공정과,

상기 강 슬래브에 조압연, 재가열 처리 및, 마무리 압연을 순차 실시하여 열연 강판으로 하는 열연 공정을 포함하는 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법으로서,

상기 열연 공정이 하기 (1) 및 (2)를 충족하는 조건으로 행해지는, 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법.

(1) 상기 조압연의 총 압하율: 80％ 이상

(2) 상기 마무리 압연의 총 압하율: 80％ 이상

2. 상기 마무리 압연에 있어서의 출측 판두께를 0.4㎜ 이상 2.0㎜ 이하로 하는, 상기 1에 기재된 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법.

3. 상기 열연 공정이 하기 (1') 및 (2')의 적어도 한쪽을 충족하는 조건으로 행해지는, 상기 1 또는 2에 기재된 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법.

(1') 상기 조압연의 총 압하율: 88％ 이상

(2') 상기 마무리 압연의 총 압하율: 88％ 이상

4. 상기 조압연의 총 압하율이 상기 마무리 압연의 총 압하율보다 큰, 상기 1∼3의 어느 한 항에 기재된 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법.

5. 상기 강 슬래브의 성분 조성이, 질량％로,

C : 0.005％ 이하,

Cr: 3.0％ 이하,

Ni: 2.0％ 이하,

Cu: 2.0％ 이하,

P : 0.2％ 이하,

S : 0.0050％ 이하,

N : 0.0050％ 이하,

O : 0.0050％ 이하,

Ti: 0.0040％ 이하,

Sn: 0.20％ 이하,

Sb: 0.20％ 이하,

Mo: 0.10％ 이하,

Ca: 0.01％ 이하,

REM: 0.05％ 이하,

Mg: 0.01％ 이하 및,

Zn: 0.01％ 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개를 추가로 함유하는, 상기 1∼4의 어느 한 항에 기재된 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법.

6. 상기 1∼5의 어느 한 항에 기재된 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법에 의해 열연 강판을 제조하는 열연 강판 제조 공정과,

상기 열연 강판에 열연판 어닐링을 실시하는 열연판 어닐링 공정과,

상기 열연 강판에 냉간 압연을 실시하여 냉연 강판으로 하는 냉연 공정과,

상기 냉연 강판에 마무리 어닐링을 실시하는 마무리 어닐링 공정을 포함하는 무방향성 전자 강판의 제조 방법.

본 발명에 의하면, 합금량이 많고 또한 박육의 무방향성 전자 강판을, 저비용으로, 또한 리징을 발생시키는 일 없이 제조할 수 있다.

도 1은 강 슬래브에 있어서의 Al과 Mn의 합계 함유량(질량％)과 무방향성 전자 강판의 폭 방향에 있어서의 산술 평균 굴곡 Wa(㎛)의 상관을 나타내는 그래프이다.
도 2는 보열 공정에 있어서의 보열 온도(℃) 및 보열 시간(초)과, 무방향성 전자 강판의 폭 방향에 있어서의 산술 평균 굴곡 Wa(㎛)의 상관을 나타내는 그래프이다.
도 3은 조압연에 있어서의 총 압하율(％) 및 마무리 압연에 있어서의 총 압하율(％)과, 산술 평균 굴곡 Wa(㎛)의 상관을 나타내는 그래프이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

우선, 본 발명을 개발하는 계기가 된 실험에 대해서 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 함유량의 단위로서의 「％」는, 특별히 언급하지 않는 한 「질량％」를 가리키는 것으로 한다.

(실험 1)

C: 0.002％, Si: 3.0％, Al: 0.05∼2.0％, Mn: 0.05∼1.0％, Cr: 0.01％, Ni: 0.01％, Cu: 0.01％, P: 0.01％, N: 0.003％, S: 0.002％, O: 0.001％ 및, Ti: 0.001％를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는, 두께 160㎜의 강 슬래브를 진공 용해로에서 용제(melt)했다. 그 후, 얻어진 강 슬래브를 이하의 2개의 방법 중 어느 하나로 열간 압연했다.

(1) 재가열 압연:

상기 강 슬래브를 진공 용해로로부터 취출한 후, 당해 강 슬래브 전체를 실온까지 대기 중에서 방냉(naturally cool)했다. 이어서, 당해 강 슬래브를 전기로에 삽입하고, 1100℃, 30분간의 재가열 처리를 행한 후, 전기로로부터 상기 강 슬래브를 취출하여 열간 압연기에 삽입했다.

(2) 직송 압연(hot charging):

상기 강 슬래브를 진공 용해로로부터 취출한 후, 표면 온도가 900℃ 이하가 되지 않도록 열간 압연기에 삽입했다.

상기 어느 방법에 있어서도, 열간 압연에서는, 강 슬래브를 판두께 15㎜까지 조압연하고, 이어서, 유도 가열 장치에 의해 1100℃까지 재가열하고, 그 후, 판두께 1.5㎜까지 마무리 압연하여 열연 강판으로 했다.

얻어진 열연 강판에, 1000℃, 40초간의 열연판 어닐링을 실시한 후, 냉간 압연하여 판두께 0.3㎜의 냉연 강판으로 했다. 이어서, 상기 냉연 강판에, 980℃, 20초의 마무리 어닐링을 실시하여, 무방향성 전자 강판을 얻었다.

얻어진 무방향성 전자 강판의 표면에 있어서의 리징을 평가하기 위해, 당해 무방향성 전자 강판 표면의 산술 평균 굴곡 Wa를 측정했다. 상기 산술 평균 굴곡 Wa의 측정에 있어서는, 촉침식(stylus-type) 표면 조도계를 사용하고, 강판 표면을 판폭 방향으로 측정 길이 16㎜로 측정하여 얻어진 굴곡 곡선으로부터 산술 평균 굴곡 Wa를 산출했다.

이용한 강 슬래브의 Al과 Mn의 합계 함유량(질량％)과 측정된 Wa(㎛)의 관계를 도 1에 나타낸다. 또한, 이하의 설명에서는, 강 슬래브의 Al 함유량을 [Al], 강 슬래브의 Mn 함유량을 [Mn], 강 슬래브의 Al과 Mn의 합계 함유량을 [Al]＋[Mn]으로, 각각 표기한다.

도 1에 나타낸 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 재가열 압연에서는, [Al]＋[Mn]의 값에 관계없이 리징은 발생하지 않았지만, 직송 압연에서는 [Al]＋[Mn]이 0.4％를 초과하면 리징이 발생했다. 직송 압연을 이용한 프로세스에서 얻어진 열연 강판의 마이크로 조직을 관찰한 결과, [Al]＋[Mn]이 0.4％보다 높은 열연 강판에서는 미재결정 조직(non-recrystallized microstructure)이 잔존하고 있었다.

상기의 실험 결과로부터, 본 발명자들은, 직송 압연을 이용한 경우에 관찰된 리징의 발생은, 열연판 어닐링으로 미재결정 조직이 잔존했던 것에 기인한다고 추정했다. 그래서, 열연판 어닐링으로 재결정을 촉진하는 방법에 대해서 추가적인 검토를 행했다.

(실험 2)

본 발명자들은, 직송 압연에서는, MnS나 AlN 등의 석출물이 미세하게 석출되고, 그들 미세한 석출물이 열연판 어닐링에 있어서의 재결정을 방해하고 있다고 추정했다. 그래서, 열간 압연 공정의 전에 보열 처리를 행하여 석출물을 석출·성장시키고, 미세한 석출물을 저감하는 것으로 하고, 그러기 위해 필요한 조건에 대해서 검토했다.

C: 0.002％, Si: 3.0％, Al: 0.5％, Mn: 0.2％, Cr: 0.01％, Ni: 0.01％, Cu: 0.01％, P: 0.01％, N: 0.003％, S: 0.002％, O: 0.001％ 및, Ti: 0.001％를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는, 두께 120㎜의 강 슬래브를 진공 용해로에서 용제했다. 상기 강 슬래브의 표면 온도를 800℃ 이상으로 유지한 채로 반송하여 전기로에 삽입하고, 보열 온도: 1000∼1350℃, 보열 시간: 30s∼600s의 보열 처리를 행했다(보열 공정). 그 후, 상기 전기로로부터 강 슬래브를 취출하여 열간 압연기에 삽입하고, 열간 압연했다. 상기 열간 압연에서는, 강 슬래브를 판두께 10㎜까지 조압연하고, 이어서, 유도 가열 장치에 의해 1100℃까지 재가열하고, 그 후, 판두께 1.2㎜까지 마무리 압연하여 열연 강판으로 했다.

얻어진 무방향성 전자 강판의 표면에 있어서의 산술 평균 굴곡 Wa를, 상기 실험 1과 동일한 순서로 측정했다.

상기 보열 공정에 있어서의 보열 온도 및 보열 시간과, 산술 평균 굴곡 Wa의 관계를 도 2에 나타낸다. 도 2에 나타낸 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 보열 시간이 60초 미만일 때, 어느 보열 온도에서도 리징이 발생했다. 한편, 보열 시간이 60초 이상일 때에는, 보열 온도가 1100℃ 이상 1300℃ 이하의 범위에서 리징이 억제되어 있었다.

(실험 3)

다음으로, 본 발명자들은, 직송 압연에 있어서의 조열연과 마무리 열연의 압하율의 배분에 대해서 검토하기 위해, 이하의 실험을 행했다.

C: 0.002％, Si: 3.0％, Al: 0.5％, Mn: 0.2％, Cr: 0.01％, Ni: 0.01％, Cu: 0.01％, P: 0.01％, N: 0.003％, S: 0.002％, O: 0.001％ 및, Ti: 0.001％를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는, 두께 160㎜의 강 슬래브를 진공 용해로에서 용제했다. 상기 강 슬래브의 표면 온도를 800℃ 이상으로 유지한 채로 반송하여 전기로에 삽입하고, 1150℃, 300s의 보열 처리를 행했다. 그 후, 상기 전기로로부터 강 슬래브를 취출하여 열간 압연기에 삽입하고, 열간 압연했다.

상기 열간 압연에서는, 강 슬래브에 대하여, 조압연, 재가열 처리 및, 마무리 압연을 순차 실시하여, 판두께 0.6㎜, 1.0㎜, 또는 1.8㎜의 열연 강판으로 했다. 상기 조압연에 있어서의 총 압하율은 70.0∼98.0％, 상기 마무리 압연에 있어서의 총 압하율을 43.8∼98.8％로 했다. 또한, 상기 재가열 처리는 유도 가열 장치를 이용하여 행하고, 시트 바(조압연 후의 강)를 1100℃까지 가열했다.

얻어진 열연 강판에, 1000℃, 25초간에서 열연판 어닐링을 실시한 후, 냉연압하율 80％로 냉간 압연하여 냉연 강판으로 했다. 상기 냉연 강판에, 980℃, 20초에서 마무리 어닐링을 실시하여 무방향성 전자 강판을 얻었다.

조압연에 있어서의 총 압하율 및 마무리 압연에 있어서의 총 압하율과, 산술 평균 굴곡 Wa의 관계를 도 3에 나타낸다. 도 3에 있어서의 3개의 라인은, 각각 마무리 압연에 있어서의 출측 판두께(열연 공정에 있어서의 최종적인 판두께): 0.6㎜, 1.0㎜ 및, 1.8㎜에서의 결과에 대응한다. 또한, 각 점에 붙여진 수치는, 마무리 압연에 있어서의 총 압하율(％)이다.

도 3에 나타낸 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 조압연에 있어서의 총 압하율과 마무리 압연에 있어서의 총 압하율이 모두 80％ 이상일 때, 리징이 억제되어 있었다. 또한, 조압연에 있어서의 총 압하율과 마무리 압연에 있어서의 총 압하율이 모두 88％ 이상일 때, 리징이 더욱 억제되어 있었다.

상기 실험 1∼3의 결과로부터, 강 슬래브의 Al 함유량과 Mn 함유량이 많고, 또한, 직송 압연을 포함하는 프로세스를 이용하는 경우라도, 보열 온도 1100℃ 이상 1300℃ 이하, 보열 시간 60s 이상의 조건으로 보열 처리를 행하고, 또한 조압연과 마무리 압연에 있어서의 총 압하율을, 각각 80％ 이상으로 함으로써, 리징을 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다.

이 이유에 대해서, 본 발명자들은 이하와 같이 생각하고 있다. 우선, 불순물로서 N 및 S를 함유하는 강에 있어서, Al 및 Mn이 많아지면, MnS 및 AlN의 석출 온도가 고온화하는 한편, 이들 석출물의 석출 속도가 저하한다. 그래서, 보열 온도를 높게 하여 석출 속도를 증가시키고, 또한, 보열 시간을 길게 함으로써, 석출물을 조대(coarse)하게 성장시킬 수 있다.

또한, 조압연에 있어서의 총 압하율을 높게 함으로써, 시트 바의 전위량이 증가함과 함께, 시트 바의 압연 조직이 미세화하여, 입계 밀도가 증가한다. 이들전위 및 입계는 보열 처리로 석출되지 않은 MnS 및 AlN의 석출 사이트가 되어 석출을 촉진하고, 계속되는 재가열 처리로 석출물이 조대하게 성장한다. 또한, 마무리 압연에 있어서의 총 압하율을 높게 함으로써, 열연 조직이 미세해져, 재결정 사이트가 되는 입계 밀도가 증가한다.

이와 같이 하여, 석출물의 조대화와 열연 조직 미세화에 의한 재결정 사이트의 증가에 의해 열연판 어닐링에 있어서의 재결정이 촉진되어, 리징의 형성이 억제된다고 생각된다.

본 발명은 상기의 인식에 기초하는 것이다. 이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은 이 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

[성분 조성]

본 발명에 있어서, 강 슬래브의 성분 조성의 한정 이유에 대해서 설명한다.

Si: 2.0∼5.0％

Si는 강판의 고유 저항을 올려, 철손을 저감하는 효과를 갖는 원소이다. 상기 효과를 얻기 위해, Si 함유량을 2.0％ 이상으로 한다. 한편, Si 함유량이 5.0％를 초과하면 압연이 곤란해지기 때문에, Si 함유량은 5.0％ 이하로 한다. 고유 저항과 가공성의 밸런스의 관점에서는, Si 함유량을 2.5％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 2.8％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 마찬가지의 이유로부터, Si 함유량은 4.5％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 4.0％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

Al: 3.0％ 이하

Al은 강판의 고유 저항을 올려, 철손을 저감하는 효과를 갖는 원소이다. 그러나, Al 함유량이 3.0％를 초과하면 압연이 곤란해진다. 그 때문에, Al 함유량은 3.0％ 이하로 한다. 주조성을 양호하게 한다는 관점에서는, Al 함유량을 1.5％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, Al 함유량의 하한에 대해서는 한정되지 않지만, 철손과 제조성의 밸런스의 관점에서는, Al 함유량이 0.2％ 이상인 것이 바람직하고, 0.3％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.5％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

Mn: 3.0％ 이하

Mn은 강판의 고유 저항을 올려, 철손을 더욱 저감하는 효과를 갖는 원소이다. 그러나, Mn 함유량이 3.0％를 초과하면 슬래브 균열이 생기는 등, 조업성이 악화된다. 그 때문에, Mn 함유량은 3.0％ 이하로 한다. 미세한 MnS의 석출을 억제한다는 관점에서는, Mn 함유량을 1.5％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, Mn 함유량의 하한은 한정되지 않지만, 미세한 MnS의 석출을 더욱 억제한다는 관점에서는, 0.20％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Al과 Mn의 합계 함유량: 0.40％ 이상

Al과 Mn의 합계 함유량이 0.40％ 미만이 되면, 석출물의 석출 온도가 저온화하고, 본 발명의 특징인 고온에서의 보열 처리를 적용하면, 보열 처리로 석출이 진행되지 않고, 계속되는 열간 압연으로 미세하게 석출하기 때문에 리징이 발생해 버린다. 그 때문에, Al과 Mn의 합계 함유량은 0.40％ 이상, 바람직하게는 1.00％ 이상, 보다 바람직하게는 1.50％ 이상으로 한다. 한편, Al과 Mn의 합계 함유량의 상한에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 전술한 바와 같이 Al 함유량이 3.0％ 이하, Mn 함유량이 3.0％ 이하인 점에서, Al과 Mn의 합계 함유량은 최대라도 6.00％이다.

본 발명의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 강 슬래브가,

Si: 2.0％ 이상 5.0％ 이하,

Al: 3.0％ 이하,

Mn: 3.0％ 이하를 함유하고,

잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고,

Al과 Mn의 합계 함유량이 0.40％ 이상인 성분 조성을 갖고 있어도 좋다.

본 발명의 다른 실시 형태에 있어서는, 상기 강 슬래브의 성분 조성이 추가로 임의로 하기의 원소의 적어도 1개를 함유할 수 있다.

C: 0.005％ 이하

무방향성 전자 강판에 포함되는 C는, 탄화물을 형성하여 자기 시효(magnetic aging)를 일으켜, 철손 특성을 열화시키는 유해 원소이다. 그 때문에, 강 슬래브에 C가 포함되는 경우, C 함유량을 0.005％ 이하, 바람직하게는 0.004％ 이하로 한다. 한편, C 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 정련 공정에서의 탈탄 비용을 억제하는 관점에서, C 함유량을 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Cr: 3.0％ 이하

Cr은 강판의 고유 저항을 올려, 철손을 저감하는 효과를 갖는 원소이다. 그러나, Cr 함유량이 3.0％를 초과하면 탄화물이 석출되어, 철손이 오히려 높아진다. 그 때문에, Cr을 첨가하는 경우, Cr 함유량을 3.0％ 이하로 한다. 자기 특성의 관점에서는, Cr 함유량을 1.5％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, Cr 함유량의 하한에 대해서는 한정되지 않지만, Cr의 첨가 효과를 높인다는 관점에서는, Cr 함유량을 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.005％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.01％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

Ni: 2.0％ 이하

Ni는 강판의 자속 밀도를 향상시키는 효과를 갖는 원소이다. 그러나, Ni는 고가의 원소이고, Ni 함유량이 2.0％를 초과하면 매우 비용이 높아진다. 그 때문에, Ni를 첨가하는 경우, Ni 함유량은 2.0％ 이하로 한다. 자기 특성과 비용의 밸런스의 관점에서는, Ni 함유량을 0.5％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, Ni 함유량의 하한에 대해서는 한정되지 않지만, Ni의 첨가 효과를 높인다는 관점에서는, Ni 함유량을 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.005％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.01％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

Cu: 2.0％ 이하

Cu는 강판의 자속 밀도를 향상시키는 효과를 갖는 원소이다. 그러나, Cu 함유량이 2.0％를 초과하면 열간 취성(hot brittleness)을 일으켜, 표면 결함의 원이 된다. 그 때문에, Cu를 첨가하는 경우, Cu 함유량을 2.0％ 이하로 한다. 자기 특성과 비용의 밸런스의 관점에서는, Cu 함유량을 0.5％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, Cu 함유량의 하한에 대해서는 한정되지 않지만, Cu의 첨가 효과를 높인다는 관점에서는, Cu 함유량을 0.005％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.01％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.05％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

P: 0.2％ 이하

P는 강판의 강도 조정에 이용되는 원소이다. 그러나, P 함유량이 0.2％를 초과하면 강이 깨지기 쉬워져, 냉간 압연이 곤란해진다. 그 때문에, P를 첨가하는 경우, P 함유량은 0.2％ 이하로 한다. 강도와 취성의 밸런스의 관점에서는, P 함유량을 0.1％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, P 함유량의 하한에 대해서는 한정되지 않지만, P의 첨가 효과를 높인다는 관점에서는, P 함유량을 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.005％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.01％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

S: 0.0050％ 이하

S는 황화물을 형성하여, 철손을 증가시키는 원소이다. 그 때문에, S가 함유되는 경우, S 함유량을 0.0050％ 이하, 바람직하게는 0.0020％ 이하, 보다 바람직하게는 0.0010％ 이하로 한다. 한편, 철손의 관점에서는, S 함유량은 낮으면 낮을수록 좋기 때문에, S 함유량의 하한은 한정되지 않고, 0％라도 좋다. 그러나, S는 불순물로서 불가피적으로 강에 혼입되는 원소이고, 과도한 저감은 제조 비용의 증가를 초래한다. 그 때문에, 비용의 관점에서는, S 함유량을 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.0005％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.

N: 0.0050％ 이하

N은 질화물을 형성하여, 철손을 증가시키는 원소이다. 그 때문에, N이 함유되는 경우, N 함유량을 0.0050％ 이하, 바람직하게는 0.0030％ 이하, 보다 바람직하게는 0.0020％ 이하로 한다. 한편, 철손의 관점에서는, N 함유량은 낮으면 낮을수록 좋기 때문에, N 함유량의 하한은 한정되지 않고, 0％라도 좋다. 그러나, N은 불순물로서 불가피적으로 강에 혼입되는 원소이고, 과도한 저감은 제조 비용의 증가를 초래한다. 그 때문에, 비용의 관점에서는, N 함유량을 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.0005％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.

O: 0.0050％ 이하

O는 산화물을 형성하여, 철손을 증가시키는 원소이다. 그 때문에, O가 함유되는 경우, O 함유량을 0.0050％ 이하, 바람직하게는 0.0020％ 이하, 보다 바람직하게는 0.0010％ 이하로 한다. 한편, 철손의 관점에서는, O 함유량은 낮으면 낮을수록 좋기 때문에, O 함유량의 하한은 한정되지 않고, 0％라도 좋다. 그러나, O는 불순물로서 불가피적으로 강에 혼입되는 원소이고, 과도한 저감은 제조 비용의 증가를 초래한다. 그 때문에, 비용의 관점에서는, O 함유량을 0.0005％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.001％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.

Ti: 0.0040％ 이하

Ti는 탄질화물을 형성하여, 철손을 증가시키는 원소이다. 그 때문에, Ti가 함유되는 경우, Ti 함유량을 0.0040％ 이하, 바람직하게는 0.0020％ 이하, 보다 바람직하게는 0.0010％ 이하로 한다. 한편, 철손의 관점에서는, Ti 함유량은 낮으면 낮을수록 좋기 때문에, Ti 함유량의 하한은 한정되지 않고, 0％라도 좋다. 그러나, Ti는 불순물로서 불가피적으로 강에 혼입되는 원소이고, 과도한 저감은 제조 비용의 증가를 초래한다. 그 때문에, 비용의 관점에서는, Ti 함유량을 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.0005％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.

Sn: 0.20％ 이하

Sn은 표층의 질화, 산화를 억제하여, 철손을 저감하는 효과를 갖는 원소이다. 그러나, 0.20％를 초과하여 첨가해도 효과가 포화하기 때문에, Sn을 첨가하는 경우, Sn 함유량을 0.20％ 이하, 바람직하게는 0.10％ 이하로 한다. 한편, 상기 효과를 높인다는 관점에서는, Sn 함유량을 0.005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Sb: 0.20％ 이하

Sb는 표층의 질화, 산화를 억제하여, 철손을 저감하는 효과를 갖는 원소이다. 그러나, 0.20％를 초과하여 첨가해도 효과가 포화하기 때문에, Sb를 첨가하는 경우, Sb 함유량을 0.20％ 이하, 바람직하게는 0.10％ 이하로 한다. 한편, 상기 효과를 높인다는 관점에서는, Sb 함유량을 0.005 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Mo: 0.10％ 이하

Mo는 표층의 질화, 산화를 억제하여, 철손을 저감하는 효과를 갖는 원소이다. 그러나, 0.10％를 초과하여 첨가하면 오히려 철손이 높아진다. 그 때문에, Mo를 첨가하는 경우, Mo 함유량을 0.10％ 이하, 바람직하게는 0.05％ 이하로 한다. 한편, 상기 효과를 높인다는 관점에서는, Mo 함유량을 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Ca: 0.01％ 이하

Ca는 미세한 산화물, 황화물의 생성을 억제하여, 철손을 저감시키는 원소이다. 그러나, 0.01％를 초과하여 첨가해도 효과가 포화한다. 그 때문에, Ca를 첨가하는 경우, Ca 함유량을 0.01％ 이하, 바람직하게는 0.006％ 이하로 한다. 한편, 상기 효과를 높인다는 관점에서는, Ca 함유량을 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

REM: 0.05％ 이하

REM(희토류 금속)은 미세한 황화물의 생성을 억제하여, 철손을 저감시키는 원소이다. 그러나, 0.05％를 초과하여 첨가해도 효과가 포화한다. 그 때문에, REM을 첨가하는 경우, REM 함유량을 0.10％ 이하, 바람직하게는 0.03％ 이하로 한다. 한편, 상기 효과를 높인다는 관점에서는, REM 함유량을 0.005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Mg: 0.01％ 이하

Mg는 미세한 황화물의 생성을 억제하여, 철손을 저감시키는 원소이다. 그러나, 0.01％를 초과하여 첨가해도 효과가 포화한다. 그 때문에, Mg를 첨가하는 경우, Mg 함유량을 0.10％ 이하, 바람직하게는 0.006％ 이하로 한다. 한편, 상기 효과를 높인다는 관점에서는, Mg 함유량을 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Zn: 0.01％ 이하

Zn은 미세한 산화물, 황화물의 생성을 억제하여, 철손을 저감시키는 원소이다. 그러나, 0.01％를 초과하여 첨가해도 효과가 포화한다. 그 때문에, Zn을 첨가하는 경우, Zn 함유량을 0.01％ 이하, 바람직하게는 0.005％ 이하로 한다. 한편, 상기 효과를 높인다는 관점에서는, Zn 함유량을 0.001 이상으로 하는 것이 바람직하다.

[무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 조건]

다음으로, 상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 이용하여 무방향성 전자 강판용 열연 강판을 제조할 때의 제조 조건에 대해서 설명한다.

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법은, 강 슬래브를 연속 주조법에 의해 제조하는 연속 주조 공정과, 상기 강 슬래브의 표면 온도를 800℃ 이상으로 유지한 채로 로에 반송하는 반송 공정과, 상기 로에 있어서 상기 강 슬래브를 보열 온도 1100℃ 이상 1300℃ 이하, 보열 시간 60s 이상의 조건으로 보열하는 보열 공정과, 상기 강 슬래브에 조압연, 재가열 처리 및, 마무리 압연을 순차 실시하여 열연 강판으로 하는 열연 공정을 포함한다. 이하, 각 공정에 대해서 설명한다.

·연속 주조 공정

우선, 연속 주조법에 의해 전술한 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 제조한다(연속 주조 공정). 연속 주조를 행하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 상법(conventional method)에 따라서 행할 수 있다. 연속 주조에 사용하는 용강(molten steel)의 성분 조정 방법에 대해서도 특별히 한정되지 않고, 임의의 방법으로 행할 수 있다. 예를 들면, 상기 용강의 성분 조정에는, 전로(converter), 전로(electric furnace), 진공 탈가스 장치(vacuum degasser) 및, 그 외의 장치와 방법을 이용할 수 있다.

강 슬래브의 두께: 50∼200㎜

상기 연속 주조 공정에서는, 두께가 50㎜ 이상 200㎜ 이하인 강 슬래브를 제조한다. 강 슬래브의 두께가 50㎜ 미만이면, 열연 공정에 있어서의 조압연과 마무리 압연의 압하율을 충분히 취할 수 없어, 열연판 어닐링에 있어서의 재결정이 저해된다. 그 때문에, 강 슬래브의 두께를 50㎜ 이상으로 한다. 연속 주조 공정에서 보열 공정(hold process)까지의 사이에 있어서의 슬래브 온도의 저하를 억제한다는 관점에서는, 강 슬래브의 두께를 100㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 조압연과 마무리 압연에 있어서 압하율을 충분히 확보한다는 관점에서는, 강 슬래브의 두께를 140㎜ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 강 슬래브의 두께가 200㎜를 초과하면, 열연 공정에 있어서의 압연 부하가 증대하여, 압연 설비의 장대화를 초래하여 설비 비용이 증대한다. 그 때문에, 강 슬래브의 두께는 200㎜ 이하로 한다.

·반송 공정

다음으로, 상기 연속 주조 공정에서 제조된 강 슬래브를, 보열 처리에 이용하는 로에 반송한다(반송 공정). 상기 반송 공정에 있어서는, 강 슬래브의 표면 온도를 800℃ 이상으로 유지한 채로 반송을 행하는 것이 중요하다. 환언하면, 본 발명에서는 연속 주조 공정에서 제조되고 나서 로에 도달할 때까지의 사이에, 강 슬래브의 표면 온도가 800℃ 미만이 되지 않도록 반송을 행한다. 강 슬래브의 표면 온도가 800℃ 미만이 되면, 당해 강 슬래브의 재가열에 필요한 에너지가 증대하여, 에너지 절약화의 효과가 얻어지지 않게 된다.

상기 반송 공정에 있어서의 강 슬래브의 표면 온도의 저하를 억제하기 위한 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 주조 속도를 빠르게 하는 것이나 슬래브 두께를 두껍게 함으로써 표면 온도의 저하를 억제할 수 있다.

상기 반송 공정에 있어서는, 강 슬래브를 절단한 후에 로까지 반송해도 좋다. 그러나, 슬래브의 온도 저하를 억제하는 관점에서는, 강 슬래브를 절단하지 않고 직접, 로(보열 설비)까지 반송하는 것이 바람직하다.

·보열 공정

이어서, 상기 로에 있어서 상기 강 슬래브를 보열 온도 1100℃ 이상 1300℃ 이하, 보열 시간(hold time) 60s 이상의 조건으로 보열한다(보열 공정). 보열 처리를 행하여 MnS나 AlN의 석출과 조대화를 촉진함으로써, 무방향성 전자 강판을 제조할 때의 열연판 어닐링 공정에 있어서의 재결정이 촉진된다.

보열 온도: 1100∼1300℃

상기 보열 온도가 1100℃ 미만이면, 석출물의 조대화가 촉진되지 않고, 미세한 채로 슬래브에 잔존한다. 그리고 그 결과, 열연판 어닐링에 있어서의 재결정이 저해되어, 리징이 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, 보열 온도를 1100℃ 이상, 바람직하게는 1150℃ 이상으로 한다. 한편, 보열 온도가 1300℃보다 높으면, 석출물의 석출이 진행되지 않기 때문에, 보열 후의 열간 압연에서 MnS나 AlN이 미세 석출된다. 그리고 그 결과, 열연판 어닐링에 있어서의 재결정이 저해되어, 리징이 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, 보열 온도를 1300℃ 이하, 바람직하게는 1250℃ 이하로 한다.

보열 시간: 60s 이상

또한, 보열 시간이 60s 미만이면, MnS나 AlN의 석출과 조대화가 진행되지 않기 때문에, 역시 리징이 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, 보열 시간은 60s 이상, 바람직하게는 300s 이상으로 한다. 한편, 보열 시간의 상한에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 3600s를 초과하면 효과가 포화하는 것에 더하여, 설비의 건설 비용이 증대한다. 그 때문에, 상기 보존유지 시간(hold time)은 3600s 이하로 하는 것이 바람직하고, 2400s 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 2000s 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 보열 처리에 있어서의 가열 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 유도 가열, 가스로, 전기로 등 임의의 방법을 이용할 수 있다. 단, 가스로를 이용한 경우, 연소 가스에 의해 강판의 표면에 스케일이 생성된다. 그 때문에, 스케일의 생성을 억제함과 함께, CO₂의 배출을 억제한다는 관점에서는, 전기 에너지를 이용하는 가열 방법인, 유도 가열 또는 전기로를 이용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 전기로는 장시간, 연속적으로 강 슬래브를 가열하는 것에 적합하고, 건설 비용도 낮다. 그 때문에, 상기 보열 처리에는, 전기로를 이용하는 것이 더욱 바람직하다.

·열간 압연

이어서, 상기 강 슬래브에 조압연, 재가열 처리 및, 마무리 압연을 순차 실시하여 열연 강판으로 한다(열연 공정). 본 발명에서는, 하기 (1) 및 (2)를 충족하는 조건으로 상기 열연 공정을 실시하는 것이 중요하다.

(1) 조압연의 총 압하율: 80％ 이상

(2) 마무리 압연의 총 압하율: 80％ 이상

조압연의 총 압하율: 80％ 이상

조압연의 총 압하율이 80％ 미만이면, 전위(dislocation) 도입에 의한 MnS나 AlN의 석출 촉진이 불충분해져, 계속되는 재가열 처리에서의 석출물 조대화가 생기지 않는다. 또한, 열연 후의 입계 밀도가 충분히 미세화되지 않는다. 그리고 그 결과, 무방향성 전자 강판을 제조할 때의 열연판 어닐링에 있어서 재결정이 촉진되지 않아, 리징이 생기기 쉬워진다. 그 때문에, 조압연의 총 압하율은 80％ 이상, 바람직하게는 88％ 이상, 보다 바람직하게는 91％ 이상으로 한다. 특히, 조압연의 총 압하율이 91％이면, 조압연 후의 가공 조직의 폭이 매우 미세해져, MnS나 AlN의 석출 사이트가 되는 입계의 판두께 방향에 있어서의 밀도가 대폭으로 증가한다. 그리고 그 결과, MnS나 AlN의 석출을 매우 효과적으로 촉진할 수 있다. 여기에서, 조압연의 총 압하율이란, 조압연의 개시 전에 있어서의 판두께(강 슬래브의 판두께)와, 조압연 종료 후의 판두께(출측 판두께)로부터 계산되는 압하율이다. 또한, 상기 조압연의 패스수는 특별히 한정되지 않고, 1 이상의 임의의 패스수로 할 수 있다.

마무리 압연의 총 압하율: 80％ 이상

또한, 마무리 압연의 총 압하율이 80％ 미만이면, 열연 후의 입계 밀도가 충분히 미세화되지 않기 때문에, 열연판 어닐링에서 재결정이 촉진되지 않아 리징이 생기기 쉬워진다. 그 때문에, 마무리 압연의 총 압하율은 80％ 이상, 바람직하게는 88％ 이상, 보다 바람직하게는 91％ 이상으로 한다. 특히, 마무리 압연의 총 압하율이 91％ 이상이면, 열연 후의 입계 밀도가 대폭으로 증가하는 것에 더하여, 열연 후의 강판으로의 잔류하는 전위의 수도 대폭으로 상가한다. 그리고 그 결과, 열연판 어닐링에서의 재결정이 더욱 생기기 쉬워져, 리징을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 여기에서, 마무리 압연의 총 압하율이란, 마무리 압연의 개시 전에 있어서의 판두께와, 마무리 압연 종료 후의 판두께(출측 판두께)로부터 계산되는 압하율이다. 또한, 상기 마무리 압연의 패스수는 특별히 한정되지 않고, 1 이상의 임의의 패스수로 할 수 있다.

또한, MnS나 AlN의 석출을 더욱 촉진하여, 리징의 억제 효과를 더욱 높인다는 관점에서는, 조압연의 총 압하율이 마무리 압연의 총 압하율보다 큰 것이 바람직하다.

또한, 종래의 재가열 압연에 의한 프로세스에서는, 주조된 강 슬래브를 일단 실온 부근까지 냉각하기 때문에, 큰 과냉도(degree of undercooling)에 의해 냉각 중 또는 재가열 중에 AlN이나 MnS가 석출되어, 재가열의 사이에 석출물이 조대화한다. 그 때문에, 재가열 압연의 경우에는, 리징을 억제하기 위해 열간 압연에 있어서의 압하율을 제어할 필요성이 없다.

한편, 본 발명과 같이, 주조된 강 슬래브를 고온으로 유지한 채로 열간 압연에 제공하는 프로세스(직송 압연)의 경우에는, 주조에서 열간 압연까지의 사이에 AlN이나 MnS의 석출 및 조대화가 진행되지 않는다. 그 때문에, 비록 보열 처리를 실시했다고 해도, 조압연과 마무리 압연에 있어서의 압하율을 높게 하여 열연판 어닐링에서의 재결정을 촉진하지 않으면, 리징의 억제 효과를 충분히 얻을 수 없다. 즉, 본 발명에 있어서의 압하율의 한정은, 직송 압연의 경우에 특유의 리징의 문제를 해결하기 위한 것이고, 종래의 재가열 압연에 있어서의 압하율의 제어와는 완전히 상이한 신규의 착상에 기초하여 이루어진 것이다.

상기 조압연과 마무리 압연의 사이에는, 재가열 처리를 행한다. 조압연에 있어서 미세하게 석출한 석출물을 조대화시켜 리징을 억제하기 위해, 상기 재가열 처리를 행하는 것이 필요하다. 또한, 상기 재가열 처리를 행함으로써, 재료의 온도를 올려, 마무리 압연 시의 변형 저항을 내릴 수도 있다.

상기 재가열 처리에 있어서의 가열 온도는 특별히 한정되지 않지만, 950℃ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 1050℃ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 상기 가열 온도의 상한에 대해서도 특별히 한정되지 않지만, 과도하게 가열 온도가 높으면 효과가 포화하는 것에 더하여, 에너지 효율이 저하한다. 그 때문에, 상기 재가열 처리에 있어서의 가열 온도는, 1300℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 1200℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 상기 재가열 처리에 있어서의 가열 방법은 특별히 한정되지 않고, 유도 가열, 가스로, 전기로 등 임의의 방법을 이용할 수 있다.

또한, 상기 마무리 압연에 있어서의 출측 판두께(최종적으로 얻어지는 열연 강판의 판두께)는 특별히 한정되지 않고, 임의의 두께라도 좋다. 그러나, 상기 출측 판두께가 0.4㎜ 미만이면, 강판의 전체 길이가 과잉으로 길어져, 생산성이 저하한다. 그 때문에, 생산성의 관점에서는, 마무리 압연에 있어서의 출측 판두께를 0.4㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 출측 판두께가 2.0㎜를 초과하면 냉간 압연의 부하가 증대한다. 그 때문에, 냉간 압연에 있어서의 부하를 저감한다는 관점에서는, 마무리 압연에 있어서의 출측 판두께를 2.0㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 냉간 압연 후의 최종 판두께가 얇은 경우에서도 냉연 부하를 저감한다는 관점에서는, 상기 출측 판두께를 1.5㎜ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

[무방향성 전자 강판의 제조 조건]

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 무방향성 전자 강판의 제조 방법은, 상기 제조 방법에 의해 열연 강판을 제조하는 열연 강판 제조 공정과, 상기 열연 강판에 열연판 어닐링을 실시하는 열연판 어닐링 공정과, 상기 열연 강판에 냉간 압연을 실시하여 냉연 강판으로 하는 냉간 압연 공정과, 상기 냉연 강판에 마무리 어닐링을 실시하는 마무리 어닐링 공정을 포함한다.

상기 열연판 어닐링, 냉간 압연 및, 마무리 어닐링의 각 공정은, 특별히 한정되지 않고, 상법에 따라서 행할 수 있다.

상기 열연판 어닐링의 후, 상기 냉간 압연에 앞서, 산 세정을 행하는 것도 바람직하다. 또한, 상기 마무리 어닐링의 후, 얻어진 무방향성 전자 강판의 표면에 절연 코팅을 형성하는 것도 바람직하다. 상기 산 세정 및 절연 코팅의 형성에 대해서도, 특별히 한정되지 않고, 상법에 따라서 행할 수 있다.

실시예

(실시예 1)

C: 0.002％, Si: 3.2％, Al: 0.60％, Mn: 0.50％, S: 0.0010％, N: 0.0015％, O: 0.0010％, Cr: 0.02％, Ni: 0.01％, Cu: 0.02％, P: 0.01％ 및, Ti: 0.001％를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는, 두께 60㎜의 강 슬래브를 연속 주조법으로 제조했다. 상기 강 슬래브를 절단하는 일 없이, 당해 슬래브의 표면 온도를 800℃ 이상으로 유지한 채로 터널식의 전기로에 반송하고, 상기 전기로에서 보열 처리를 행했다. 상기 보열 처리에 있어서의 보열 온도와 보열 시간은 표 1에 나타냈던 바와 같이 했다. 또한, 비교를 위해, 일부의 실시예에서는 보열 처리를 행하지 않았다.

이어서, 상기 강 슬래브에, 표 1에 나타낸 조건으로, 3패스의 조압연, 재가열 처리 및, 4패스의 마무리 압연으로 이루어지는 열간 압연을 실시하여 열연 강판으로 했다. 상기 재가열 처리에 있어서는, 유도 가열 방식으로 조압연 직후의 슬래브를 가열했다. 또한, 비교를 위해, 일부의 실시예에서는 재가열 처리를 생략했다.

마무리 압연 후의 열연 강판을, 연속적으로 코일에 권취하여 열연 코일로 하고, 상기 열연 코일에 1030℃, 40초간의 열연판 어닐링을 실시하여 열연 어닐링판으로 했다. 이어서, 상기 열연 어닐링판에, 압하율 85％의 냉간 압연을 실시하여 냉연 강판으로 했다. 그 후, 상기 냉연 강판에, 1000℃, 15초간의 마무리 어닐링을 실시하여 무방향성 전자 강판을 얻었다.

얻어진 무방향성 전자 강판의 표면에 있어서의 리징을 평가하기 위해, 당해 무방향성 전자 강판 표면의 산술 평균 굴곡 Wa를 측정했다. 상기 산술 평균 굴곡 Wa의 측정에 있어서는, 촉침식 표면 조도계를 사용하고, 강판 표면을 판폭 방향으로 측정 길이 16㎜로 측정하여 얻어진 굴곡 곡선으로부터 산술 평균 굴곡 Wa를 산출했다. 측정 결과를 표 1에 병기한다.

표 1에 나타낸 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 조건을 충족하는 실시예에 있어서는, 산술 평균 굴곡 Wa가 저감되어 있어, 리징을 억제할 수 있었다.

(실시예 2)

C: 0.002％, Si: 3.0％, Al: 1.3％, Mn: 0.40％, S: 0.0005％, N: 0.0015％, O: 0.0010％, Cr: 0.10％, Ni: 0.15％, Cu: 0.18％, P: 0.02％ 및, Ti: 0.0015％를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는, 두께 160㎜의 강 슬래브를 연속 주조법으로 제조했다. 상기 강 슬래브를 절단하는 일 없이, 당해 슬래브의 표면 온도를 800℃ 이상으로 유지한 채로 터널식의 가스로에 반송하고, 상기 가스로에서 보열 처리를 행했다. 상기 보열 처리에 있어서의 보열 온도와 보열 시간은 표 2에 나타냈던 바와 같이 했다. 또한, 비교를 위해, 일부의 실시예에서는 보열 처리를 행하지 않았다.

이어서, 상기 강 슬래브에, 표 2에 나타낸 조건으로, 4패스의 조압연, 재가열 처리 및, 5패스의 마무리 압연으로 이루어지는 열간 압연을 실시하여 열연 강판으로 했다. 상기 재가열 처리에 있어서는, 유도 가열 방식으로 조압연 직후의 슬래브를 가열했다. 또한, 비교를 위해, 일부의 실시예에서는 재가열 처리를 생략했다.

마무리 압연 후의 열연 강판을, 연속적으로 코일에 권취하여 열연 코일로 하고, 상기 열연 코일에 1020℃, 30초간의 열연판 어닐링을 실시하여 열연 어닐링판으로 했다. 이어서, 상기 열연 어닐링판에, 압하율 85％의 냉간 압연을 실시하여 냉연 강판으로 했다. 그 후, 상기 냉연 강판에, 1000℃, 15초간의 마무리 어닐링을 실시하여 무방향성 전자 강판을 얻었다.

얻어진 무방향성 전자 강판의 표면에 있어서의 리징을 평가하기 위해, 당해 무방향성 전자 강판 표면의 산술 평균 굴곡 Wa를 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 측정했다. 측정 결과를 표 2에 병기한다.

표 2에 나타낸 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 조건을 충족하는 실시예에 있어서는, 산술 평균 굴곡 Wa가 저감되어 있어, 리징을 억제할 수 있었다.

(실시예 3)

C: 0.002％, Si: 3.4％, Al: 0.3％, Mn: 0.60％, S: 0.0008％, N: 0.010％, O: 0.0010％, Cr: 0.015％, Ni: 0.015％, Cu: 0.03％, P: 0.015％ 및, Ti: 0.0015％를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는, 두께 190㎜의 강 슬래브를 연속 주조법으로 제조했다. 상기 강 슬래브를 절단하는 일 없이, 당해 슬래브의 표면 온도를 800℃ 이상으로 유지한 채로 터널식의 가스로에 반송하고, 상기 가스로에서 보열 처리를 행했다. 상기 보열 처리에 있어서의 보열 온도와 보열 시간은 표 3에 나타냈던 바와 같이 했다. 또한, 비교를 위해, 일부의 실시예에서는 보열 처리를 행하지 않았다.

이어서, 상기 강 슬래브에, 표 3에 나타낸 조건으로, 4패스의 조압연, 재가열 처리 및, 5패스의 마무리 압연으로 이루어지는 열간 압연을 실시하여 열연 강판으로 했다. 상기 재가열 처리에 있어서는, 유도 가열 방식으로 조압연 직후의 슬래브를 가열했다. 또한, 비교를 위해, 일부의 실시예에서는 재가열 처리를 생략했다.

마무리 압연 후의 열연 강판을, 연속적으로 코일에 권취하여 열연 코일로 하고, 상기 열연 코일에 1050℃, 20초간의 열연판 어닐링을 실시하여 열연 어닐링판으로 했다. 이어서, 상기 열연 어닐링판에, 압하율 85％의 냉간 압연을 실시하여 냉연 강판으로 했다. 그 후, 상기 냉연 강판에, 1000℃, 15초간의 마무리 어닐링을 실시하여 무방향성 전자 강판을 얻었다.

얻어진 무방향성 전자 강판의 표면에 있어서의 리징을 평가하기 위해, 당해 무방향성 전자 강판 표면의 산술 평균 굴곡 Wa를 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 측정했다. 측정 결과를 표 3에 병기한다.

표 3에 나타낸 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 조건을 충족하는 실시예에 있어서는, 산술 평균 굴곡 Wa가 저감되어 있어, 리징을 억제할 수 있었다.

(실시예 4)

표 4∼6에 나타낸 성분 조성을 갖는, 두께 150㎜의 강 슬래브를 연속 주조법으로 제조했다. 상기 강 슬래브를 절단하는 일 없이, 당해 슬래브의 표면 온도를 800℃ 이상으로 유지한 채로 터널식의 가스로에 반송하고, 상기 가스로에서 보열 처리를 행했다. 상기 보열 처리에 있어서의 보열 온도는 1150℃, 보열 시간은 1500초로 했다.

이어서, 상기 강 슬래브에, 4패스의 조압연, 재가열 처리 및, 5패스의 마무리 압연으로 이루어지는 열간 압연을 실시하여 열연 강판으로 했다. 상기 조압연에 있어서의 총 압하율은 90％, 상기 마무리 압연에 있어서의 총 압하율은 93.3％로 했다. 또한, 상기 재가열 처리에 있어서는, 유도 가열 방식으로 조압연 직후의 슬래브를 1100℃로 가열했다.

마무리 압연 후의 열연 강판을, 연속적으로 코일에 권취하여 열연 코일로 하고, 상기 열연 코일에 1050℃, 20초간의 열연판 어닐링을 실시하여 열연 어닐링판으로 했다. 이어서, 상기 열연 어닐링판에, 압하율 80％의 냉간 압연을 실시하여, 판두께 0.20㎜의 냉연 강판으로 했다. 그 후, 상기 냉연 강판에, 1000℃, 20초간의 마무리 어닐링을 실시하여 무방향성 전자 강판을 얻었다.

얻어진 무방향성 전자 강판의 표면에 있어서의 리징을 평가하기 위해, 당해 무방향성 전자 강판 표면의 산술 평균 굴곡 Wa를 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 측정했다. 측정 결과를 표 4∼6에 병기한다.

표 4∼6에 나타낸 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 조건을 충족하는 실시예에 있어서는, 산술 평균 굴곡 Wa가 저감되어 있어, 리징을 억제할 수 있었다.

(실시예 5)

표 7∼9에 나타낸 성분 조성을 갖는, 두께 150㎜의 강 슬래브를 연속 주조법으로 제조했다. 상기 강 슬래브를 절단하는 일 없이, 당해 슬래브의 표면 온도를 800℃ 이상으로 유지한 채로 터널식의 가스로에 반송하고, 상기 가스로에서 보열 처리를 행했다. 상기 보열 처리에 있어서의 보열 온도는 1150℃, 보열 시간은 500초로 했다.

이어서, 상기 강 슬래브에, 4패스의 조압연, 재가열 처리 및, 5패스의 마무리 압연으로 이루어지는 열간 압연을 실시하여 열연 강판으로 했다. 상기 조압연에 있어서의 총 압하율은 92％, 상기 마무리 압연에 있어서의 총 압하율은 91.7％로 했다. 또한, 상기 재가열 처리에 있어서는, 유도 가열 방식으로 조압연 직후의 슬래브를 1100℃로 가열했다.

표 7∼9에 나타낸 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 적합한 조압연의 조건을 충족하는 실시예에 있어서는, 산술 평균 굴곡 Wa가 더욱 저감되어 있어, 리징을 억제할 수 있었다.

Claims

질량％로,
Si: 2.0％ 이상 5.0％ 이하,
Al: 3.0％ 이하 및,
Mn: 3.0％ 이하를 함유하고,
Al과 Mn의 합계 함유량이 0.40％ 이상인 성분 조성을 갖고,
두께가 50㎜ 이상 200㎜ 이하인 강 슬래브를 연속 주조법에 의해 제조하는 연속 주조 공정과,
상기 강 슬래브의 표면 온도를 800℃ 이상으로 유지한 채로 로에 반송하는 반송 공정과,
상기 로에 있어서 상기 강 슬래브를 보열 온도(hold temperature) 1100℃ 이상 1300℃ 이하, 보열 시간 60s 이상의 조건으로 보열하는 보열 공정과,
상기 강 슬래브에 조압연, 재가열 처리 및, 마무리 압연을 순차 실시하여 열연 강판으로 하는 열연 공정을 포함하는 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법으로서,
상기 열연 공정이 하기 (1) 및 (2)를 충족하는 조건으로 행해지는, 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법.
(1) 상기 조압연의 총 압하율: 80％ 이상
(2) 상기 마무리 압연의 총 압하율: 80％ 이상
제1항에 있어서,
상기 마무리 압연에 있어서의 출측 판두께를 0.4㎜ 이상 2.0㎜ 이하로 하는, 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 열연 공정이 하기 (1') 및 (2')의 적어도 한쪽을 충족하는 조건으로 행해지는, 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법.
(1') 상기 조압연의 총 압하율: 88％ 이상
(2') 상기 마무리 압연의 총 압하율: 88％ 이상
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조압연의 총 압하율이 상기 마무리 압연의 총 압하율보다 큰, 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강 슬래브의 성분 조성이, 질량％로,
C : 0.005％ 이하,
Cr: 3.0％ 이하,
Ni: 2.0％ 이하,
Cu: 2.0％ 이하,
P : 0.2％ 이하,
S : 0.0050％ 이하,
N : 0.0050％ 이하,
O : 0.0050％ 이하,
Ti: 0.0040％ 이하,
Sn: 0.20％ 이하,
Sb: 0.20％ 이하,
Mo: 0.10％ 이하,
Ca: 0.01％ 이하,
REM: 0.05％ 이하,
Mg: 0.01％ 이하 및,
Zn: 0.01％ 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개를 추가로 함유하는, 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 무방향성 전자 강판용 열연 강판의 제조 방법에 의해 열연 강판을 제조하는 열연 강판 제조 공정과,
상기 열연 강판에 열연판 어닐링을 실시하는 열연판 어닐링 공정과,
상기 열연 강판에 냉간 압연을 실시하여 냉연 강판으로 하는 냉연 공정과,
상기 냉연 강판에 마무리 어닐링을 실시하는 마무리 어닐링 공정을 포함하는 무방향성 전자 강판의 제조 방법.