KR930004848B1 - 무방향성 전기강판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

무방향성 전기강판의 제조방법

본 발명은 전기제품의 코아로 사용되는 무방향성 전기강판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열연코일의 제조공정을 개량하므로서, 자기적 특성이 우수한 무방향성 전기강판의 열연코일을 제조하는 방법에 관한 것이다. 일반적으로, 무방향성 전기강판은 중소형모터, 발전기 및 소형변압기등의 철심에 이용되며, 저급품에서 고급품에 이르기까지 그 사용범위가 아주 넓다. 특히, 전기기기의 고급화를 위하여 철손을 낮추고 자속밀도를 높이므로서 기기의 성에너지, 소형화 및 고효율화가 가능해진다.

이에 따라 소재에서 자속밀도를 높이고 철손을 낮추기 위하여 전기강판의 화학성분과 그 제조공정제어에 관한 많은 노력이 경주되어 왔다.

이러한 기술과 관련된 종래의 기술로는 열연판을 소둔하되 열연코일을 완전히 냉각한 후 다시 가열하는 방법이 있지만, 이 방법은 열연코일을 냉각시 코일의 내부와 외부와의 온도차이가 심하여 재질편차가 발생되며, 재가열에 따른 에너지의 낭비가 많은 단점이 있다.

또한, 고온에서 열간압연하고 750℃이상으로 권취한 후 가열된 노에 넣어서 열처리하는 방법이 있으나, 이 방법은 페라이트상의 압연효과가 없을 뿐만아니라 고온소둔에 따른 과다산화로 산세성이 떨어지는 단점이 있다.

이에, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 자기 특성이 우수한 것으로 조사된 페라이트상에서 마무리 압연후 권취된 열연코일을 냉각하지 않고 즉시 가열로에 장입하고 항온소둔처리하므로서, 자기적 특성, 즉 철손이 낮고 자속밀도가 향상된 무방향성 전기강판을 제조하는 방법을 제공하고자 하는데 있다.

상기 목적달성을 위해, 본 발명은 중량%로, Si : 3.5%이하, Al : 0.7%이하, C : 0.05%이하, 잔부 Fe 및 기타 불순물을 함유하는 슬라브를 가열하고 열간압연하여 열연코일을 제조한 후, 산세, 냉간압연 및 소둔하는 무방향성 전기강판의 제조방법에 있어서, 상기 열연코일이, 상기 조성의 슬라브를 750℃이상, Ar₁이하의 페라이트상에서 마무리 압연되도록 열간압연한 후, 650℃이상 750℃이하의 권취온도에 권취한 다음 즉시 예열된 가열로에 장입하고 이 온도 범위내에서 2시간 이상 15시간 이하로 항온유지한 후 냉각하여 제조됨을 구성의 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 부합되는 슬라브의 조성은 통상적인 무방향성 전기강판용 슬라브이면 족하나, 특히 상태도의 영역을 크게 좌우하는 Si 및 Al은 페라이트 형성에 주요한 원소로서 Ar₁점을 높이는데 효과가 있으며 비저항을 증가시켜 철손을 저감시키는 작용을 하는 성분으로, 상기 Si가 3.5%이상 함유될 경우 취성이 증가하여 냉간압연중 균열이 발생되기 때문에 그 함량을 3.5%이하로 하는 것이 바람직하며, 상기 Al이 0.7%이상 함유될 경우에는 자성향상의 기대가 어렵고 원가상승의 요인이 되므로 그 함량을 0.7%이하로 하는 것이 바람직하다.

반면에, 상변태온도를 낮추는 역할을 하는 원소인 C는 최종제품의 사용용도에 따라 첨가될 수 있으나, 냉간압연후 탈탄처리시 탈탄되는 양을 고려하여 최대 0.05%까지 함유되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 C가 최종제품에 다량 잔류되면 자성을 열화시키는 역할을 하므로 냉간압연후 이슬점을 40℃내외로하여 최종제품에서는 C의 함량을 0.006%이하로 하는 것이 바람직하다.

한편, 기타 첨가될 수 있는 원소로서는 Mn, P 및 불가피한 불순물을 들수 있는데, 상기 Mn은 냉간압연성과 집합조직을 고려하여 최대 0.7%까지 첨가할 수 있다.

또한, 상기 P는 집합조직을 향상시키나 냉간압연성에 악영향을 미치는 성분으로 냉간압연성을 고려하여 최대 0.15%까지 첨가가능하며, 불순물로서 불가피하게 첨가되는 S, O 및 N는 가능한 한 낮게 관리하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 조성을 갖는 슬라브는 열연가열로에 장입되어 가열되는데, 이때 가열온도는 통상적인 것으로 페라이트상의 압연조건을 고려하여 1050~1250℃로 하는 것이 바람직하다.

또한, 열간압연시 마무리 압연온도는 750℃이하에서 열간압연도중 압연부하가 크게되어 균열의 원인이 되고 Ar₁온도이상(이상 및 오스테나이트상)에서는 자기적 특성이 좋지 않으므로, 마무리 압연온도를 750℃이상 Ar₁온도 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기와같이 열간압연된 열연코일을 650℃이상 750℃이하로 권취한 후, 이온도에서 2시간 이상 15시간이하로 항온유지하는 소둔을 행하는 것이 바람직한데, 그 이유는 650℃이하 혹은 2시간 이하일 경우에는 결정립성장이 억제되고 집합조직이 열화되기 때문에 자기적 특성이 좋지않기 때문이며, 750℃이상 혹은 15시간 이상일 경우에는 결정립의 과다성장으로 냉연시 판파단의 원인이 되며, 스케일의 증가로 자기적 특성은 물론 산세성이 좋지 않기 때문이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

[실시예 1]

C : 0.003%, Si : 0.78%, Mn : 0.31%, P : 0.025%, S : 0.005%, Al : 0.002% 및 N : 0.004%를 함유하는 슬라브를 1200℃로 가열한 후 마무리 압연시 종료온도를 페라이트상인 750℃, 850℃와 오스테나이트상인 950℃로 하여 2.3㎜의 두께는 압연하고, 이들 각각에 대해 하기표 1과 같은 온도로 권취하고 곧바로 미리 가열된 노에 넣어서 15시간 항온 소둔하였다. 이렇게 하여 소둔된 코일은 산세하고 0.5㎜t로 냉간압연한 후 840℃에서 2분간 10%H₂+90%N₂의 분위기로 소둔한 다음 철손 및 자속밀도를 측정하고 이 결과를 하기표 1에 나타내었다.

[표 1]

주) Ar₁: 870℃, Ar₃: 900℃로 나타남.

상기 표 1에 나타난 바와같이 페라이트상에서 열간압연된 본 발명재는 철손이 낮고 자속밀도도 높은 반면에 오스테나이트상에서 압연된 비교재는 권취온도를 높이고 소둔온도를 높여야 자기적 특성이 향상됨을 알 수 있다.

[실시예 2]

C : 0.009%, Si : 2.3%, Mn : 0.2%, P : 0.012%, S: 0.007%, Al : 0.35% 및 N : 0.0025%를 함유하는 슬라브를 1200℃로 가열후 마무리 압연시 종료온도를 페라이트상인 970℃로 하여 2mm의 두께로 열간압연하고 하기표 2와 같이 권취온도 및 소둔온도를 변화시켜 열연코일을 제조하였다. 이렇게 하여 제조된 열연코일을 산세하고 냉간압연후 탈탄소둔 및 최종연속소둔을 행한 다음 철손 및 자속밀도를 측정하고 그 결과를 하기표 2에 나타내었다.

한편, 상기 탈탄 소둔은 800℃에서 3분간 20%H₂+80%N₂의 분위기로 45℃의 이슬점에서 실시하고, 최종소둔은 1050℃에서 30%H₂+70%N₂의 분위기로 2분간 소둔하였다.

[표 2]

주) 본 실시예에서는 Si 및 Al 함량의 증가로 오스테나이트상은 나타나지 않고 전부 페라이트상의 영역만이 존재함.

상기 표 2에 나타난 바와같이, 800℃로 권취하고 소둔된 비교재(b)는 철손은 양호하나 자속밀도가 다소 낮음을 알 수 있으며, 게다가 산세처리시 산세성이 떨어지는 것으로 나타났다.

상술한 바와같이, 본 발명에 의하면 자기적 특성이 우수한 것으로 조사된 페라이트상에서 마무리 압연후 열연코일을 냉각하지 않고 즉시 가열로에 장입하고 항온소둔처리하는 무방향성 전기강판의 열연코일을 제조하는 방법이 제공됨으로써, 철손이 낮고 자속밀도가 높은 무방향성 전기강판을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 페라이트상에서 열간압연되고 권취된 열연코일을 곧바로 가열로에서 저온소둔하므로서, 열연코일의 보유열을 그대로 이용할 수 있어 에너지를 절감할 수 있음을 물론 열연코일의 산세시 산세처리가 용이하게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 중량%로, Si 3.5%이하, Al : 0.7%이하, C : 0.05%이하, 잔부 Fe 및 기타불순물을 함유하는 슬라브를 가열하고 열간압연하여 열연코일을 제조한 후, 산세, 냉간압연 및 소둔하는 무방향성 전기강판의 제조방법에 있어서, 상기 열연코일이, 상기 슬라브를 750℃이상 Ar₁이하의 페라이트상에서 마무리 압연되도록 열간압연한 후, 650℃이상 750℃이하의 권취온도로 권취한 다음 즉시 예열된 가열로에 장입하여 650℃이상 750℃이하에서 2시간 이상 15시간 이하로 항온유지한후 냉각하여 제조됨을 특징으로 하는 무방향성 전기강판의 제조방법.