KR940008934B1 - 자기 특성이 우수한 일방향성 전자강판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

자기 특성이 우수한 일방향성 전자강판의 제조방법

[도면의 간단한 설명]

제1도는 열연후의 권취온도와 자속온도와의 관계를 도시한 그래프이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명의 트랜스등의 철심으로서 사용되는 자기 특성이 우수한 일방향성 전자강판의 제조방법에 관한 것이다.

[배경기술]

일방향성 전자강판은 주로 트랜스 기타의 전기기기의 철심재료로서 사용되고 있고, 여자특성, 철손특성등의 자기특성이 뛰어난 것이 요구된다. 여자특성을 나타내는 수치로서는 자장의 강도 800A/m에 있어서의 자속밀도(B₈)가 통상 사용된다. 또, 철손특성을 나타내는 수치로서는 주파수 50Hz에서 1.7테슬라(T)까지 자화하였을때의 1kg당의 철손(W_17/50)을 사용하고 있다. 자속밀도는 철손특성의 최대지배인자이고, 일반적으로 말하여 자속밀도가 높을수록 철손특성이 양호해진다. 그리고 일반적으로 자속밀도를 높이면 2차재결정립이 커져서 철손특성이 불량해지는 경우가 있다. 이에 대해서는 자구제어에 의하여 2차재결정립의 입경에 관계없이 철손특성을 개선할 수 있다. 이러한 일방향성 전자강판은 최종 마무리소둔공정에서 2차재결정을 일으켜서 강판면에 {110}, 압연방향 <1>축을 가진 이른바 고스조직을 발달시킴으로써 제조되고 있다. 양호한 자기특성을 얻기위해서는 자화용이축인 <1>을 압연방향으로 고도로 갖출것이 요구된다.

이러한 고자속밀도 일방향성 전자강판의 제조기술로서 대표적인 것에 다구치사도루등에 의한 일본국 특공소 40-15644호 공보 및 이마나카 다쿠이치등에 의한 일본국 특공소 51-13469호 공보에 기재된 방법이 있다. 전자에 있어서는 MnS 및 AlN을, 후자에서는 MnS, MnSe, Sb등을 주인히비터로서 사용하고 있다. 따라서 현재의 기술에 있어서는 이들 인히비터로서 기능하는 석출물의 크기, 형태 및 분산상태를 적정 제어하는 것이 불가결하다. MnS에 관해서 말한다면, 현재의 공정에서는 열연전의 슬랩가열시에 MnS를 일단 완전고용시킨후, 열연시에 석출하는 방법이 취해지고 있다. 2차재결정에 필요한 양의 MnS를 완전고용시키기 위해서는 1400℃정도의 온도가 필요하다. 이것은 보통강의 슬랩가열온도에 비하여 200℃이상이나 높고, 이 고온 슬랩가열처리에는 다음과 같은 불리한 점이 있다.

1) 방향성 전자강 전용의 고온 슬랩가열로가 필요하다.

2) 가열로의 에너지 원단위가 높다.

3) 용융 스케일량이 증대하여, 이른바 슬래그를 스크랩핑하는 것 등에서 볼 수 있는 바와같이 조업상의 악영향이 크다.

이러한 문제점을 회피하기 위해서는 슬랩가열온도를 보통강처럼 내리면 되는 것이지만, 이것은 동시에 인히비터로서 유효한 MnS의 양을 적게하거나 또는 전혀 사용하지 않는 것을 의미하므로, 필연적으로 2차재결정의 불안정화를 가져온다. 그 때문에 저온 슬랩가열화를 실현하기 위해서는 어떤 형태로든 MnS이외의 석출물등에 의하여 인히비터를 강화하여, 마무리소둔시의 정상립성장의 억제를 충분히 할 필요가 있다. 이러한 인히비터로서는 황화물외에 질화물, 산화물 및 입계석출원소등을 생각할 수 있고, 공지의 기술로서 예를들면 다음과 같은 것을 들 수 있다.

일본국 특공소 54-24685호 공보에서는 As, Bi, Sn, Sb 등의 입계편석원소를 강중에 함유시킴으로써 슬랩가열온도를 1050∼1350℃의 범위로 하는 방법이 개시되었다. 일본국 특개소 52-24116호 공보에서는 Al 외에 Zr, Ti, B, Nb, Ta, V, Cr, Mo등의 질화물 생성원소를 함유시킴으로써 슬랩가열온도를 1100∼1260℃의 범위로 하는 방법이 개시되었다.

또, 일본국 특개소 57-158322호 공보에는 Mn 함유량을 내려서 Mn/S의 비율을 2.5 이하로 함으로써 저온 슬랩가열화를 행하고, 또한 Cu의 첨가에 의하여 2차재결정을 안정화하는 기술이 개시되었다.

한편, 이들 인히비터의 보강과 조합에 의해 금속조직의 측면에서 개량을 가한 기술도 개시되었다. 즉, 일본국 특개소 57-89433호 공보에서는 Mn에 더욱 S, Se, Sb, Bi, Pb, Sn, B 등의 원소를 추가하고, 이것에 슬랩의 주상정율(柱狀晶率)과 2차냉연압하율을 조합함으로써 1100∼1250℃의 저온 슬랩가열화를 실현하고 있다. 또한, 일본국 특개소 59-190324호 공보에서는 S 또는 Se를 첨가하고, Al 및 B와 질소를 주체로 하여 인히비터를 구성하고, 이에 냉연후의 1차재결정 소둔시에 펄스소둔을 실시함으로써 2차재결정을 안정화하는 기술이 공개되었다. 이와같이 방향성 전자강판제조에 있어서의 저온 슬랩가열화실현을 위해서는 이때까지 다대한 노력이 계속되어 왔다.

그런데, 앞에 기재한 일본국 특개소 59-56522호 공보에 있어서, Mn을 0.08∼0.45%, S를 0.007% 이하로 함으로써 저온 슬랩가열화를 가능하게 하는 기술이 개시되었다. 이 방법에 의하여 고온슬랩가열시의 슬랩의 결정립 조대화에서 기인하는 제품의 선상 2차재결정 불량발생의 문제가 해소되었다.

그런데, 일방향성 전자강판의 제조에 있어서는 통상 열연후 조직의 불균일화, 석출처리등을 목적으로 하여 열연판소둔이 행하여지고 있다. 예를들면 AlN을 주인히비터로하는 제조방법에 있어서는 일본국 특공소 46-23820호 공보에 개시되어 있는 바와같이 열연판 소둔에 있어서 AlN의 석출처리를 행하여 인히비터를 제어하는 방법이 취해지고 있다.

통상 일방향성 전자강판은 주조-열연-소둔-냉연-탈탄소둔-마무리소둔과 같은 주공정을 거쳐 제조되므로, 다량의 에너지를 필요로하고 있으며, 또한 보통강제조 프로세스등과 비교하여 제조코스트도 높다.

최근 다량의 에너지 소비를 하는 이러한 제조공정에 대한 재검토가 진행되어, 공정과 에너지의 간소화와 절약의 요청이 강해지고 있다. 이러한 요청에 대응하고자, AlN을 주인히비터로 하는 제조방법에 있어서, 열연판 소둔에서의 AlN의 석출처리를 열연후의 고온권취로 대체하는 방법(일본국 특공소 59-45730호 공보)이 제안되었다. 확실히 이 방법에 의하여 열연판 소둔을 생략하여도 자기특성을 어느정도 확보할 수는 있으나, 5∼20톤의 코일상으로 권취되는 통상의 방법에 있어서는 냉각과정에서 코일내에서의 장소적인 열이력의 차가 생겨 필연적으로 AlN의 석출이 불균일하게 되어 최종적인 자기 특성은 코일내의 장소에 따라 변동하므로, 생산성이 저하하는 결과로 된다.

또, MnS, MnSe, Sb를 주인히비터로 하는 일방향성 전자강판의 제조방법에 있어서, 마무리 최종스탠드를 떠난후 권취할때까지의 열연강대의 냉각속도에 따라 결정되는 온도이하에서 강대를 권취함으로써 제품에 있어서의 대상(帶狀)의 2차재결정불량의 발생을 억제하는 방법(일본국 특개소 59-50118호 공보)이 제안되었다. 이 방법은 고온슬랩가열에 기인하는 제품에 있어서의 대상의 2차재결정불량발생을 억제하는 기술이고 열연판소둔을 생략한 1회냉연법에서의 제조는 검토조차 되어있지 않다.

[발명의 개시]

본 발명은 상술한 설정을 감안하여 저온 슬랩가열을 전제로 하고, 열연판소둔을 생략한 1회냉연법으로서 우수한 자기특성을 구비한 일방향성 전자강판을 안정적으로 얻는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위하여 특히 열연후의 권취공정에 착안하여 연구를 행한 결과, 특정범위의 권취온도가 자속밀도에 큰 영향을 주고 있는 것 또한 상기 제조방법으로 2차재결정을 안정화하기 위해서는 열연후부터 최종마무리소둔시의 2차재결정 완료까지의 단계에서 질화를 행하는 것이 필요한 것을 발견하고, 본 발명을 완성한 것이다.

즉, 본 발명은 중량으로 C : 0.021∼0.075%, Si : 2.5∼4.5%, 산가용성 Al : 0.010∼0.060%, N : 0.0030∼0.0130%, S+0.405 Se0.014%, Mn : 0.05∼0.8%, 잔부가 : Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 슬랩을 1280℃ 미만의 온도영역으로 가열하고 열간압연하여, 열간압연후 600℃ 이하의 온도영역에서 핫 스트립을 권취하고, 열연판소둔을 실시하지 않고 80%이상의 압하율을 적용하는 냉간압연을 실시하고 이어서 탈탄소둔한 후 마무리소둔하고, 또한 상기 열간압연후부터 마무리소둔에 있어서의 2차재결정완료까지의 어느 단계에서 강판에 질화처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 자기특성이 우수한 일방향성 전자강판의 제조방법을 제공한다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

본 발명이 대상으로 하고 있는 일방향성 전자강판은 종래 사용되고 있는 제강법으로 얻어진 용강을 연속주조법 또는 조괴법으로 주조하고, 필요에 따라 분괴공정을 끼워 슬랩으로 하고, 계속하여 열간압연하여 열연판으로 하고, 이어서 열연판소둔을 실시하지 않고 압하율 80%이상의 냉연, 탈탄소둔, 최종마무리소둔을 차례로 행함으로써 제조된다.

본 발명은 저온슬랩가열, 열연판소둔생략, 1회냉연법을 전제로 하고 있다.

본 발명자들이 이러한 제조공정에서 진술한 바와같이 새로운 발견, 즉 권취온도와 자기특성이 밀접하게 관계되고 있는 사실을 알게된 것은 다음의 실험결과에 의한 것이다.

이하, 그 실험결과를 기초로하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도에 열연후의 권취온도와 자속밀도와의 관계를 도시하였다. 이 경우, 출발소재로서 C : 0.052중량%, Si : 3.25중량%, 산가용성 Al : 0.027중량%, N : 0.0078중량%, S : 0.007중량%, Mn : 0.14중량%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 40mm 두께의 슬랩을 1150℃로 가열하고, 6 패스로 2.3mm 두께로 하고, 이어서 수냉과 공냉을 여러 가지로 조합하여 200∼900℃까지 냉각하고, 각 온도(권취온도)에서 1시간 보정(保正)하여 노냉(냉각속도 약 0.01℃/sec)하는 권취 시뮬레이션을 실시하였다. 이어서, 이 열연판에 열연판소둔을 실시하지 않고 압하율 약 85%의 강압하 압연을 실시하고, 이어서 이 냉연판에 840℃에서 150초동안 유지하는 탈탄소둔을 행하고, 계속하여 750℃에서 30초동안 유지하는 소둔시에 소둔분위기중에 NH₃가스를 혼입시켜 질화를 행하였다. 질화후의 강판의 N량은 0.0188∼0.0212중량%였다. 이 강판에 계속하여 MgO를 주성분으로 하는 소둔분리제를 도포하여 최종마무리소둔을 행하였다.

제1도에서 명백한 바와같이 열연후의 권취온도가 600℃이하인 경우에 B₈ 1.88T의 높은 자속밀도가 얻어지고 있다.

열연후의 권취온도를 600℃이하로 함으로써 자속밀도가 향상하는 이유에 대해서는 반드시 명백하지 않으나, 본 발명자들은 다음과 같이 추정하고 있다.

통상의 열연의 권취후의 냉각에 있어서는 5∼20 TON의 코일상태에서 공냉되기 때문에, 냉각속도는 예컨대 0.005℃/sec 정도로 극히 늦다. 권취후의 냉각중에는 Fe₃C, Fe₁₆N₄등이 입계, 입계근방, 또는입내석출물(예컨데 MnS, AIN등)을 핵으로 하여 그 주위에 석출한다. 이 Fe₃C등이 비교적 작은(예컨대 1㎛ 이하) 경우에는 냉연시에 일부 해리 고용하여, 고용 C, N이 냉연시에 새롭게 형성되는 것은 가능하다.

본 발명에 있어서의 효과가 600℃를 초과하는 고온권취의 경우에 얻어지지 않는 것은 고온권취후의 냉각시에 Fe₃C가 조대화하기 쉽거나, 또는 AlN, Si₃N₄등의 석출이 증가하여, Fe₁₆N₄의 석출이 부족하거나, 또는 Fe₁₆N₄가 석출되었더라도 냉각시에 조대화하기 쉬운 것등의 이유로 이어지는 냉연에서의 해리고용이 불충분하게 되는 것 때문이라고 생각된다.

따라서 본 발명의 효과는 열연의 권취후의 냉각중에 형성되는 비교적 작은 Fe₃C, Fe₁₆N₄등이 냉연시에 일부 해리고용되어, 고용 C, N이 새로이 형성되고, 냉연에 의하여 형성되는 전위등 결함부에 고착하여 변형기구에 영향을 준 것 때문이라고 생각된다.

이 영향은 냉연시 변형대의 형성을 용이하게 하여, 냉연재결정시에 {110}<1> 방위입자를 증가시켜 자기특성을 향상시키는 것이라고 생각된다.

다음에 본 발명의 다른 특징인 열연후부터 최종마무리소둔시의 2차재결정완료까지의 단계에서 질화를 행한다고 규정한 것은 저온 슬랩가열, 열연판소둔생략을 전제로한 본 발명에 있어서는 2차재결정을 안정화하기 위하여 상기 단계에서의 질화가 필요하기 때문이다.

본 발명에 있어서의 가장 바람직한 질화공정으로서는 슬랩의 성분의 N함유량을 적게하고, 전술한 열간압연후의 적당한 단계에서 소정량의 질소, 예컨대 0.0001중량% 이상의 질소량을 증량시키는 것이다.

이러한 공정에 의하여 본 발명의 강판은 2차재결정을 매우 안정화시킬 수 있어서, 이에 의하여 높은 자속밀도를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 구성요건의 한정이유에 대하여 설명한다.

먼저, 슬랩의 성분에 관하여 한정이유를 설명한다.

C는 0.021중량%(이하 간단히 %라고 약술함)미만이 되면 2차재결정이 불안정하게 되고, 또한 2차재결정된 경우라도 B₈>1.80(T)이 얻어지기 어려우므로, 0.021% 이상으로 하였다. 한편, C가 너무 많아지면 탈탄소둔시간이 길어져 비경제적이므로, 0.075%이하로 하였다.

Si는 4.5%를 초과하면 냉연시의 균열이 현저해지므로 4.5% 이하로 하였다. 또, 2.5% 미만에서는 소재의 고유저항이 너무 낮아서, 트랜스 철심재료로서 필요한 저철손이 얻어지지 않으므로, 2.5%이상으로 하였다. 바람직하기는 3.2% 이상이다.

Al 및 N은 2차재결정의 안정화에 필요한 AlN 또는 (Al,Si)질화물(nitrides)을 확보하기 위하여 산가용성 Al으로서 0.010% 이상이 필요하다. 산가용성 Al이 0.060%를 초과하면 열연판이 AlN이 부적절하게 되어 2차재결정이 불안정하게 되므로, 0.060%이하로 하였다.

N에 대하여는 통상의 제강작업에서는 0.0030%미만으로 하는 것이 곤란하고, 이 값미만으로 하는 것은 경제적으로 좋지 않으므로, 0.0030% 이상으로 하고, 또 0.0130%를 초과하면 블리스터라고 불리는 "강판표면의 볼록부"가 발생하므로, 0.0130% 이하로 하였다.

MnS, MnSe가 강중에 존재하여도 제조공정의 조건을 적절히 선택함으로써 자기특성을 양호하게 하는 것이 가능하다. 그러나, S나 Se가 높으면 선상세립이라고 불리는 2차재결정불량부가 발생하는 경향이 있고, 이 2차재결정불량부의 발생을 예방하기 위해서는 (S+0.405 Se)0.014%인 것이 바람직하다. S 또는 Se가 상기 값을 초과하는 경우에는 제조조건을 어떻게 변경하여도 2차재결정불량부가 발생하는 확률이 높아져 좋지 않다. 또 최종마무리소둔에서 순화하는데 요하는 시간이 너무 길어져 좋지않고, 이러한 관점에서 S 또는 Se를 불필요하게 증가하는 것은 무의미하다. Mn의 하한치는 0.05%이다. 0.05% 미만에서는 열간압연에 의하여 얻어지는 열연판의 형상(평탄성), 특히 그중에서 스트립의 측연부가 파형상(波形狀)으로 되어 제품생산성을 저하시키는 문제가 생긴다. 한편, Mn량이 0.8%를 초과하면 제품의 자속밀도를 저하시키므로 0.8% 이하로 하였다.

다음에 제조공정에 관하여 한정이유를 설명한다.

슬랩가열온도는 보통강과 필적할 수 있는 코스트로 코스트다운을 행하려는 목적으로 1280℃ 미만으로 한정하였다. 바람직하기는 1200℃ 이하이다.

가열된 슬랩은 후속하여 열연되어 열연판이 된다.

열연공정은 통상 100∼400mm 두께의 슬랩을 가열한 후 어느 것도 복수회의 패스로 행하는 조압연과 마무리압연으로 이루어진다. 조압연의 방법에 대해서는 특히 한정하는 것은 아니고, 통상의 방법으로 행하여진다. 마무리압연은 통상 4∼10패스의 고속연속압연으로 행하여진다. 압연속도는 통상 100∼3000m/min으로 되어있고, 패스간의 시간은 0.01∼100초로 되어있다. 열연종료후 통상공냉에 후속하는 수냉에 의하여 강판온도를 저하시켜, 5∼20 TON의 코일로 권취된다. 본 발명의 특징은 이 권취공정에 있다.

전술한 바와같이 열연후의 권취온도는 B₈ 1.88(T)의 자속밀도를 가진 제품을 얻기 위하여 600℃이하로 조정된다(제1도 참조). 권취온도의 하한에 대해서는 특히 한정되는 것은 아니나, 실온(예컨대 20℃) 이하에서 권취하기 위해서는 수냉, 미스트 냉각등 통상의 냉각방식이외의 특수한 냉각방식을 채용할 필요가 있으므로 공업적으로는 바람직하지 않다.

또, 통상 권취후의 냉각은 5∼20 TON의 코일상태로 공냉되므로, 냉각속도는 0.005℃/sec 정도로 늦다. 이 냉각에 대해서는 특히 한정되는 것은 아니나, Fe₃C 등 석출물 사이즈를 지나치게 크게하지 않기 위해서는 450∼600℃정도의 권취온도의 경우에는 수냉등 냉각속도를 높이는 방법을 취하는 것은 좋다.

이어서, 이 열연판은 열연판 소둔을 하지 않고 냉연된다. 이 냉연공정에 있어서, 압하율은 80% 이상으로 한 것은 압하율을 상기 범위로 함으로써 탈탄판에 있어서 첨예한 {110}<1>방위입자와, 이에 잠식되기 쉬운 대응 방위입자({111}<112> 방위입자등)를 적정량 얻을 수 있어서, 자속밀도를 높이는데 좋기 때문이다.

냉연후 강판은 통상의 방법으로 탈탄소둔, 소둔분리제도포, 마무리소둔을 하여 최종제품이 된다.

또, 본 발명에서는 상술한 바와같이 열연후부터 최종마무리소둔시의 2차재결정 완료까지의 단계에서 질화를 행하지만, 이 질화를 행하는 공정, 방법등은 특정한 공정이나 방법으로 한정되는 것은 아니다. 탈탄소둔시 또는 탈탄소둔후 스트립상으로 NH₃가스를 사용하여 질화하는 방법, 플라즈마를 사용하여 질화하는 방법, 소둔분리제에 MnN, MoN, CrN 등 질화물을 넣어 최종마무리소둔시에 질화물을 분해시켜 강판을 질화하는 벙법, 최종마무리소둔의 분위기 가스의 질소분압을 높임으로써 질화하는 방법등, 어느 방법이라도 좋다.

[실시예]

이하 실시예를 설명한다.

[실시예 1]

C : 0.053중량%, Si : 3.24중량%, Mn : 0.14중량%, S : 0.006중량%, 산가용성 Al : 0.028중량%, N : 0.0079중량%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 40mm 두께의 슬랩을 1150℃의 온도로 가열한후, 1040℃에서 열연을 개시하여 6패스로 열연하여 2.3mm 두께의 열연판으로 하였다. 이때 열연종료 온도는 905℃이었다.

이어서 열연후, 1초간 공냉후 100℃/sec의 냉각속도로 ①700℃, ②500℃, ③300℃까지 냉각하고 각 온도(권취온도)에서 1시간 유지하고 노냉(냉각속도 약 0.01℃/sec)하는 권취시뮬레이션을 실시하였다. 이어서, 이 열연판에 열연판소둔을 실시하지 않고 약 85%의 압연율로 압연하여 0.335mm 두께로 냉연판으로 하였다.

그런후 이 냉연판을 830℃×150초(균열)의 탈탄소둔을 실시하고, 이어서 750℃×30초(균열)의 소둔시 분위기중 NH₃가스를 혼합시켜서, 강판을 질화하였다. 이 소둔후의 강판의 N량은 0.0195 내지 0.0211중량%이었다. 이어서, 이 질화후의 강판에 MgO를 주성분으로 하는 소둔분리제 도포를 행하고, 이어서 N₂25%, H₂75%의 분위기 가스중에서 15℃/시간의 속도로 1200℃까지 승온하고, 후속하여 H₂100%의 분위기가스중에서 1200℃에서 20시간 유지하는 최종마무리소둔을 행하였다.

[표 1]

[실시예 2]

C : 0.043중량%, Si : 3.25중량%, Mn : 0.16중량%, S : 0.006중량%, 산가용성 Al : 0.029중량%, N : 0.0081중량%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 26mm 두께의 슬랩을 1150℃의 온도로 가열한 후, 1056℃에서 열연을 개시하고 6패스로 열연하여 2.0mm 두께의 열연판으로 하였다. 이때 열연종료온도는 925℃이었다.

이어서 열연후, 1초간 공냉후 66℃/sec의 냉각속도로 ①750℃, ②450℃까지 냉각하고, 각온도(권취온도)에서 1시간 유지하고 노냉하는 권취시뮬레이션을 실시하였다. 이어서, 이 열연판에 열연판 소둔을 시행하지 않고 약 86%의 압하율로 압연하여 0.285mm 두께로 냉연판으로 하였다.

그런후에 이 냉연판을 830℃에서 120초동안 유지후, 850℃에서 20초동안 유지하는 탈탄소둔을 실시하고, 이어서 (a) 700℃×30초(균열)의 소둔시 분위기가스중에 NH₃가스를 혼입시켜서 강판을 질화하고(질화후의 N량 : 0.0215∼0.0240중량%), (b) 질화처리를 하지 않는 2가지의 처리를 행한후, MgO를 주성분으로 하는 소둔분리제를 도포하고, 이어서 N₂15%, H₂85%의 분위기가스중에서 15℃/시간의 속도로 1200℃까지 승온하고, 계속하여 H₂100%의 분위기가스중에서 1200℃에서 20시간 유지하는 최종마무리소둔을 행하였다. 공정조건과 제품의 자기특성을 제2표에 표시하였다.

[표 2]

[실시예 3]

C : 0.036중량%, Si : 3.26중량%, Mn : 0.15중량%, S : 0.007중량%, 산가용성 Al : 0.029중량%, N : 0.0078중량%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 60mm 두께의 슬랩을 1150℃의 온도로 가열한 후, 1100℃에서 열연을 개시하고 6패스로 열연하여 3.4mm 두께의 열연판으로 하였다.

이때 열연종료 온도는 1035℃이었다. 이어서 1초간 공냉후 58℃/sec의 냉각속도로 ①650℃, ②300℃까지 냉각하고, 각 온도(권취온도)에서 1시간 유지한후, (a) 노냉(냉각속도: 0.01℃/sec), (b) 수냉(냉각속도 : 30℃/sec)의 2가지의 냉각을 행하였다. 이어서 열연판에 열연판소둔을 실시하지 않고 약 85%의 압연율로 압연하여 0.50mm 두께로 냉연판으로 하였다.

그런후에 이 냉연판을 830℃에 200초 유지하는 탈탄소둔을 실시하고 이어서 750℃×30초(균열)인 소둔시 분위기중에 NH₃가스를 혼합시켜서 강판을 질화시켰다. 질화후의 N량은 0.0185 내지 0.0215중량%이었다. 이 질화후의 강판에 MgO를 주성분으로 하는 소둔분리제 도포하고, 이어서 N₂25%, H₂75%의 분위기가스중에서 25℃/시간의 속도로 1200℃까지 승온하고, 계속하여 H₂100%의 분위기가스중에서 1200℃에서 20시간동안 유지하는 최종마무리소둔을 행하였다.

공정조건과 제품의 자기특성을 제3표에 표시하였다.

[표 3]

[실시예 4]

C : 0.049중량%, Si : 3.25중량%, Mn : 0.16중량%, S : 0.007중량%, 산가용성 Al : 0.029중량%, N : 0.0082중량%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 40mm 두께의 슬랩을 1200℃의 온도로 가열한 후, 1160℃에서 열연을 개시하고 6패스로 열연하여 2.3mm 두께의 열연판으로 하였다.

이때 열연종료온도는 983℃이었다. 이어서 열연후, 1초간 공냉후 100℃/sec의 냉각속도로 ①700℃, ②450℃까지 냉각하고, 각온도(권취온도)에서 1시간 유지한후 노냉하는 권취시뮬레이션을 실시하였다.

이어서 이 열연판에 열연판소둔을 실시하지 않고 약 85%의 압하율로 압연하여 0.335mm 두께의 냉연판으로 하였다. 이어서 이 냉연판을 830℃에 120초동안 유지하고, 계속하여 890℃에서 20초동안 유지하는 탈탄소둔을 실시하였다. 그런후에 MgO를 주성분으로 하는 소둔 분리제를 도포하고, 이어서 N₂25%, H₂75%의 분위기가스중에서 10℃/시간의 속도로 880℃까지 승온하고, 이어서 N₂75%, H₂25%의 분위기가스중에서 10℃/시간의 속도로 1200℃까지 승온하고, 계속하여 H₂100% 분위기가스중에서 1200℃에서 20시간동안 유지하는 최종마무리소둔을 행하였다. 최종마무리소둔의 900℃로부터 1200℃까지 25℃마다 1부의 샘플을 소둔로부터 인출하여 수냉하여서 조직관찰과 N량의 분석을 행한 결과, 2차재결정 완료온도는 1050℃이며, N량이 최대로 되는 것은 975℃이고, 그때의 강판의 질소량은 0.0258 내지 0.0270중량%로 되어 있는 것을 확인하였다.

공정조건과 제품의 자기특성을 제4표에 표시하였다.

[표 4]

이상 설명한 바와같이 본 발명에 있어서는 열연후의 권취온도를 제어하여 열연후 최종마무리소둔시의 2차재결정완료까지의 단계에서 질화를 행함으로써 저온슬랩가열에서 열연판소둔을 시행하지 않고서도 1회냉연법으로 양호한 자기특성을 얻을 수가 있다.

Claims (2)

1. 중량으로 C : 0.021 내지 0.075%, Si : 2.5 내지 4.5%, 산가용성 Al : 0.010 내지 0.060%, N : 0.0030 내지 0.0130%, S+0.405 Se0.014%, Mn : 0.05 내지 0.8%, 잔부 : Fe 및 불가피한 불순물로 이루진 슬랩을 1280℃미만의 온도영역으로 가열하여 열간압연하고, 열간압연후 600℃이하의 온도영역에서 핫 스트립을 권취하고, 열연판소둔을 실시하지 않고 80% 이상의 압하율을 적용하는 냉간압연을 실시하고, 이어서 탈탄소둔한 후 마무리소둔하고, 또한 상기 열간압연후부터 마무리소둔에 있어서의 2차재결정완료까지의 어느 단계에서 강판에 질화처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 자기특성이 우수한 일방향성 정자강판의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 열간압연후부터 마무리소둔에 있어서의 2차재결정완료까지의 어느 단계에서 강판에 0.0001중량% 이상의 질소량을 증량시키는 것을 특징으로 하는 제조방법.