KR940000819B1 - 자기특성이 우수한 무방향성 전자강판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기특성이 우수한 무방향성 전자강판의 제조방법.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 열연권취온도가 열열판 소둔 후의 질화층 깊이에 미치는 영향을 도시한 것이다.

제2도는 열연판 소둔에 있어서의 균열온도 및 균열시간이 최종 소둔 후의 자기 특성이 미치는 영향을 도시하는 것이다.

제3도는 본 발명에 있어서의 열연판 소둔조건을 도시한 것이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 자기특성이 우수한 무방향성 전자강판의 제조방법에 관한 것이다.

[배경기술]

Si를 1% 이상 함유하는 소재를 열간압연한 경우, 그 열연판은 표층만이 재결정되고, 중심층은 압연가공조직을 가진 미재결정조직에 의해 구성되는 것이 보통이다.

이 열열판을 그대로 냉연하여 소둔한 경우, 자기특성이 바람직한 집합조직의 발달이 불충분하기 때문에 자기특성의 확보가 곤란하게 된다.

냉연·소둔 후의 자기특성을 확보하기 위해서는, 열연판조직을 완전히 재경정시키는 것이 필요하며, 이와 같은 목적으로 열연권취 후에 뱃치 소둔이나 연속소둔에 의한 열연판 소둔을 실시하는 기술이, 예컨대 일본국 특개소 54-68717호 공보, 동 특개소 55-97426호 공보 등에 있어서 개시되어 있다.

이와 같은 열연판 소둔에 있어서, 열연판을 표면에 스케일이 부착된 채로의 상태로 재결정처리하는 경우와 불충분한 비산화 분위기에서 소둔한 경우에는 열연판에 부착되어 있던 스케일이 발달하여 표층 스케일이 두껍게 생성되는 동시에, 강판 표층부에 내부 산화층이 생성되고, 처리 후의 산 세척성이 현저하게 열화하고 만다.

한편 비산화 분위기라도 질소를 함유한 분위기에서 소둔을 행하면, 강판 표층부에서의 질화반응이 촉진되고 강중의 Al과 결합하여 강판 표면하에 있어서 AIN의 석출을 초래한다. 이 때문에, 이 AIN 입자가 최종 소둔시에 페라이트 조직의 입자성장성을 현저하게 저하시키고, 이 결과, 강한 표층부에 두께 100㎛ 정도에 걸쳐 입경 20㎛ 정도의 미세 페라이트 입자의 영역이 형성되어, 철손 및 저자장특성을 현저하게 열화시키고 만다.

이와 같기 때문에, 예컨대 일본국 특개소 57-35627호 공보에 있어서, 고온 권취후 산세척하고 그런 후 뱃치 소둔하는 기술이 개시되어 있으나, 700℃를 넘는 권취 온도에서는, 표층 스케일이 두껍게 생성될 뿐아니라, Si가 1wt% 이상의 강판에서는 페라이트 입자내의 산화가 발생된다. 이 페라이트 입자내에 있어서의 산화층은, 열연판 소둔전의 산세척으로 완전히 제거하는 것이 불가능하며, 상기한 바와 같은 자기특성의 열화를 초래한다.

또 열연판 소둔에서는, 최송 소둔시에 페라이트 입자 성장성을 양호하게 하기 위하여, AIN을 완전히 석출시키고 또한 응집조대화시킬 필요가 있고, 이 때문에 열연판 소둔시의 균열시간을 충분히 가질 필요가 있다. 즉 균열시간이 짧아 AIN의 응집조대화가 충분하지 않으면, AIN 입자에 의한 입계이동 억제효과에 의해 최종 소둔시의 입자성장이 저해되고 만다.

본 발명은 이와 같은 문제를 감안하여, 최종 소둔시의 양호한 입자성장성이 얻어지고, 이에 의해 우수한 자기특성이 얻어지는 무방향성 전자강판의 제조방법을 제공하려고 하는 것이다.

이 때문에 본 발명은 특정한 강성분 아래에서,

(1) 열간 압연시에 저온가열함으로써, 슬래브 냉각시의 AIN 입자의 재고용을 강력히 억제하여, 열연판 소둔시에 있어서의 AIN 입자의 응집조대화를 용이하게 한다.

(2) 저온권취를 실시함으로써 스케일 생성량을 억제하는 동시에, 열연 후 탈스케일을 실시함으로써 스케일을 완전히 제거한다. 그리고, 이 열연판을 비산화성 부위기중에서 소둔함으로써, 열연판 소둔시의 산화나 질화를 최소한으로 억제한다.

(3) 자기특성 및 경제성을 고려하여 AIN 입자의 응집조대화가 적절하게 얻어지는 열연판 소둔의 조건을 규제한다.

이에의에 의해 최송 소둔시의 페라이트 입자의 입자성장성을 양호하게 하고, 우수한 자기특성이 얻어지도록 한 것이다.

즉 본 발명은 C : 0.0050wt% 이하, Si : 1.0∼4.0wt%, Al : 0.1∼2.0wt%, 잔부 Fe 및 불가피한불순물로 되어 있는 슬래브를 1050℃ 이상, 1150℃ 미만의 온도로 가열하고 열간압연한 후, 이 열연판을 700℃ 이하에서 권취하고 탈 스케일한 후, 비산화분위기중에 열연판 소둔온도 T(℃)가 750∼1050℃이고 또한 균열 시간 t(분)와의 관계에서,

를 만족하는 조건에서 열연판 소둔하고, 1회의 냉간압연 또는 중간 소둔을 끼운 2회 이상의 냉간압연을 실시한 후, 800∼1050℃에서 마무리 소둔하도록 한 것을 그 기본 특징으로 한다.

(발명의 상세한 설명)

이하, 본 발명의 제조조건을 그 한정이유와 함께 설명한다.

본 발명에 있어서 열연되는 슬래브는 C : 0.0050wt% 이하, Si : 1.0∼4.0wt%, Al:0.1∼2.0wt%, 잔부 Fe 및 불가피한불순물의 조성으로 형성된다.

이들 성분중, C는 0.0050wt%를 초과하면 자기특성이 열화되고, 또 자기시효상에서도 문제가 생기기 때문에 0.005wt%를 상한으로 한다.

Si는 1.0wt% 미만에서는 고유저항의 저하에 의해 충분한 저철손치를 얻을 수 없다.

한편, 4.0wt%를 초과하면 냉간가공성이 현저하게 악화되기 때문에 1.0∼4.0wt%로 한다. Al는, 0.1wt% 미만에서는 AIN이 미세하게 석출되고 말아, 최종 소둔시에 양호한 입자성장성을 얻지 못해 자기특성이 열화되고 만다.

한편, 2.0wt%를 초과하면 냉간가공성이 열화한다. 이 때문에 Al은 0.1∼2.0wt%로 한다. 이상 성분으로된 슬래브는 열간압연되나, 그때 주조 후 슬래브 냉각시에 석출한 AIN입자의 재고용을 극력 억제하는 것을 표적으로 하여 1050℃ 이상, 1150℃ 미만의 저온가열을 행한다.

열연판 소둔에 있어서의 열연판의 재결정은 AIN입자의 응집조대화 보다 빠르게 완료하기 때문에, AIN 입자의 응집조대화가 열연판 소둔에 있어서의 최대의 표적이 된다. 여기서 열연판 소둔시의 AIN 입자의 응집조대화 완료시간을 슬래브 가열온도에 의해 달라지게 된다.

즉 주조된 슬래브의 응고시에 석출한 조대한 AIN입자의 슬래브 가열시에서의 재용해량이 많을 수록, 열연판 소둔시에서의 AIN입자의 조대화 완료시간이 길어진다. 따라서 본 발명에서는 슬래브를 저온가열하는 것으로 조대 AIN입자의 재 용해량을 최소한으로 억제하고, 단시간으로 열연판 소둔하는 것을 가능하게 한 것이다.

여기서 슬래브 가열온도가 1150℃ 이상이면, AIN입자의 재 고용량이 증대하고, 열연판 소둔시의 AIN입자의 응집조대화가 지연되고, 이 결과 소둔 균열시간을 장시간 취할 필요가 생긴다. 또 슬래브 가열온도가 1050℃ 미만이면, 마무리 온도가 너무 낮아져 밀(안연기)부하가 증대하는 동시에, 열연판 형상의 확보가 어렵게 된다.

본 발명에 있어서의 가장 중요한 기술의 하나로서, 열간압연 후, 열연판은 700℃ 이하에서 권취된다. 권취온도가 700℃를 초과하면, 열연판에 표층 스케일이 두껍게 생성되어, 열연판 소둔전에 산세척 등의 탈 스케일을 실시하여도, 또는 표층의 스케일은 제거되었다하더라도, 고 Si강에서 형성되는 내부 산화층을 제거하는 것은 어렵게 된다. 후기하는 바와 같이 열연판 소둔시에 스케일이 잔존하고 있으면, 스케일을 촉매로하여 소둔시에 질화반응이 촉진되고, 이 때문에 강판 표층하에 AIN의 석출층이 형성된다. 이 결과, 최종 소둔시에 강판 표층부에 있어서의 입자성장성이 억제되고, 철손의 상승을 야기시킨다.

제1도는 권취온도와 열연판 소둔 후의 질화층의 깊이와의 관계를 도시한 것으로, 권취온도가 700℃를 초과하면 잔존한 스케일에 의해 질화반응이 크게 촉진되고 있음을 알 수 있다,

본 발명에 있어서의 또하나의 가장 중요한 기술로서, 열열판은 계속되는 열연판 소둔전에 탈 스케일 처리된다. 열연판 표면에 스케일이 잔존된 상태에서, 질소를 함유한 비산화성 분위기에서 열연판 소둔을 행하면, 강판 표층부에서의 질화반응이 촉진되고, 강판의 질소함유량이 증대한다.

그 때문에 미세한 AIN 입자가 최종 소둔시의 페라이트 조직의 입자성장성을 현저하게 저하시키고 말아, 강판 표층부에 두꺼운 미세 페라이트 입자의 층을 형성하고, 철손 및 저자장특성을 현저하게 열화시키고 만다.

이 때문에, 열연판 소둔전에 스케일을 제거함으로써, 열연판 소둔시의 질화반응을 억제하는 것이 본 발명의 표적으로 하는 바이다. 탈 스케일 처리는, 통상 산화에 의해 행하여지나, 메카니컬한 처리를 실시할 수도 있고, 그 구체적 방법에 대해서는 특별한 제한은 없다.

본 발명에서는 상기한 저온 권취에 의해 스케일의 생성이 적도록 억제되기 때문에, 상기 탈 스케일 처리에 의해 스케일을 거의 완전히 제거할 수 있다. 열연판은 탈 스케일 후, 비산화분위기 중에서 열연판 소둔온도 T(℃)가 750∼1050℃로, 또한 균열시간 t(분)와의 관계에서,

를 만족하는 조건에서 열연판 소둔된다.

상기한 바와 같이 1wt% 이상의 Si를 함유하는 소재는, 열간압연후의 열연판에 있어서 일부 표층만이 재결정하고, 중심층은 압연조직을 가지는 미재결정 조직으로부터 구성되어 있다. 이 때문에 열연판을 그대로 냉연하여 소둔시켜도 자기특성의 확보는 어렵고, 최종 소둔 후의 자기특성을 향상시키고 또한 균일성은 확보하기 위해서는, 열연판을 소둔시킴으로써 판두께방향 및 및 코일폭방향과 길이방향으로 균일한 재결정을 시킬 필요가 있다. 또 철손치와 최종 소둔 후의 페라이트 입경 사이에는 밀접한 관계가 있고 100∼150㎛ 정도에서 철손치가 최소로 된다.

따라서 최종 소둔시의 페라이트 입자성장성을 양호하게 하기 위해서는, AIN입자에 의한 입계이동 억제효과를 감소시키기 위하여 열연판 소둔시에 AIN을 완전히 석출시키고 또한 응집조대화시킬 필요가 있다. 열연판 소둔의 균열온도가 750℃ 미만이면, 열연판을 완전히 재결정시키기 위해서는 5시간 이상의 균열이 필요하며 비효율적이다.

한편, 1050℃를 초과하는 균열온도에서는 강판의 AIN입자의 대한 고용도가 높게 되기 때문에, AIN입자의 석출량이 불충분하게 되고, 최종 소둔시의 페라이트 입자 성장성이 저하한다.

제2도는 열연판 소둔에 있어서의 균열온도 및 균열시간의 최종 소둔 후의 자기 특성에 미치는 영향을 나타내는 것이고, 제3도는, 그 결과를 근거로 본 발명에 있어서의 균열조건을 종합한 것이다.

상기한 바와 같이 철손치를 낮게하기 위해서는, 열연판 소둔에 의해 열연판의 AIN입자를 충분히 응집조대화시키는 것이 필요하나, 제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이, 이를 위한 균열조건은 균열온도 T 및 균열시간 t와의 관계로 결정된다.

즉 본 발명과 같이 저온가열-저온권취한 열연판에 있어서 AIN입자의 응집조대화를 도모하기 위해서는,

의 조건을 만족시킬 필요가 있다.

한편, 아래식의 조건까지 균열을 행하면 페라이트 입자의 재결정 및 AIN입자의 응집조대화는 완료되고, 그 이상의 균열은 비효율적이 된다.

열연판 소둔을 질화를 야기시키는 스케일의 형성을 억제하기 위한 비산화성 분위기 중에서 행하여진다. 예컨대 5% 이상의 수소를 함유한 질소-수소혼합분위기중에서 소둔하는 것이 소망스럽다.

이상과 같이 열연판 소둔된 강판은 필요에 따라 산세척된 후, 1회의 냉간압연 또는 중간소둔을 끼운 2회 이상의 냉간압연이 실시되고, 그런 후, 800∼1050℃에서 마무리 소둔된다.

여기서 마무리 소둔의 균열온도가 800℃ 미만에서는, 소둔의 목적인 철손과 자속밀도의 향상이 충분히 도모되지 않으며, 한편, 1050℃를 초과하는 온도에서는, 코일 통판상이나 에너지 코스트상 비실용적이며, 자기 특성상에서도 페라이트 입자의 이상 입자성장에 의한 철손치가 증대하고 만다.

[실시예]

[실시예 1]

제1표 조직의 철강으로부터 이하의 조건으로 무방향성 전자강파를 제조하였다. 제2표에 그 최종 소둔 후의 자기 특성을 표시한다.

[표 1]

[표 2]

* 자기특성은 25cm 엡스타인 시험기로서 측정

[실시예 2]

제1표중의 B강에서 이하의 조건 및 제3표에 표시하는 조건으로 무방향성 전자강판을 제조하였다. 얻어진 강판이 가열온도를 제3표에 아울러 표시한다.

[표 3]

* 자기특성은 25cm 엡스타인 시험기로서 측정

[산업상의 이용가능성]

본 발명은 자기특성이 우수한 무방향성 전자강판의 제조에 적용된다.

Claims (2)

1. C : 0.0050wt% 이하, Si : 1.0∼4.0wt%, Al : 0.1∼2.0wt%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 슬래브를, 1050℃ 이상, 1150℃ 미만의 온도로 가열하고, 열간압연한 후, 이 열연판을 700℃ 이하에서 권취하여, 탈 스케일한 후, 비산화 분위기중에 열연판 소둔온도 T(℃)가 750∼1050℃이고, 또한 균열시간 t(분)와의 관계에서,

   를 만족시키는 조건으로 열연판 소둔하고, 1회의 냉간압연 또는 중간 소둔을 끼운 2회 이상의 냉간압연을 실시한 후, 800∼1050℃에서 마무리 소둔하는 것을 특징으로 하는 자기특성이 우수한 무방향성 전자강판의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 열연판 소둔을 5% 이상의 수소를 함유한 질소-수소혼합 분위기에서 행하는 것을 특징으로 하는 자기특성이 우수한 무방향성 전자강판의 제조방법.