KR950005321B1

KR950005321B1 - 자성이 우수한 박물고자속밀도 방향성전기강판의 제조방법

Info

Publication number: KR950005321B1
Application number: KR1019920026513A
Authority: KR
Inventors: 김재관
Original assignee: 포항종합제철주식회사; 받득표; 재단법인산업과학기술연구소; 백덕현
Priority date: 1992-12-30
Filing date: 1992-12-30
Publication date: 1995-05-23
Also published as: KR940014850A

Abstract

내용 없음.

Description

자성이 우수한 박물고자속밀도 방향성전기강판의 제조방법

본 발명은 방향성전기강판의 제조방법에 관한 것이며, 보다 상세히는 자성이 아주 우수한 박물고자속밀도 방향성전기강판의 제조방법에 관한 것이다.

방향성전기강판은 주로 변압기의 철심소재로 사용되는데, 변압기의 에너지손실을 줄이기 위하여 소재로 사용되는 전기강판의 철손이 낮을 것이 요구된다. 철손은 강판에 함유된 규소의 함량, 강판의 결정립의 크기, 결정립의 방향성, 불순물의 양, 내부스트레인, 강판의 두께등 여러 요인의 영향을 받는다. 이 중 규소의 함량, 결정립의 크기, 결정립의 방향성, 불순물의 양, 내부스트레인의 제어에 의한 철손의 저감은 기술상 거의 한계에 와있는 것으로 연구자들간에 공통으로 인식되어 있다. 따라서, 두께를 얇게하여 철손을 낮게하는 것이 방향성전기강판 분야에서는 최대 관심사로 되어 있다. 그러나, 두께가 감소하면 1차재결정판에 있어서의 2차재결정핵의 수가 감소할 뿐만 아니라, 표면에너지가 크게 관여하고, 결정립성장억제제가 고온소둔중 유실되기 쉽게 됨으로써 2차재결정이 불안정해져서 기존의 0.23mm 이상 두께를 제조할 때와는 전혀 다른 어려움이 존재하게 된다.

지금까지 발표된 박물고자속밀도 방향전기강판의 제조기술은 크게 세가지 부류로 나눌 수가 있다. 즉, 첫째, 두께가 두꺼운 고자속밀도 방향성전기강판을 제조하여, 화학연마로 두께를 얇게 하든가(JP2030779), 또다시 압연 및 소둔하여 두께를 얇게 하는 방법(J. Appl, Phys., 64(10), 15 Nov. 5532)이다. 이중 전자는 최종시편을 화학연마하여 버리게 됨으로써 재료의 손실이 크며, 후자의 경우는 또다른 공정이 추가됨으로써 제조 코스트가 높아져 경제적 방법이 되지 못한다. 두번째 부류는 냉연조건을 엄밀히 제어하여 제조하는 방법(EP0266422)이 있다. 그러나, 이 방법은 2회압연 2회소둔에 의하여 제조하는 방법으로서 경제적 방법이 되지 못한다. 세번째 부류는 강판의 화학성분과 석출소둔처리 조건, 냉간압연율을 조절하여 1회압연법으로 제조하는 방법 (EP333221, USP4992114)이다. 이 방법은 상기한 방법들보다는 경제성이 있으나, 0.12mm 두께 까지가 한계로 되어 있어 충분하다고는 볼 수 없는 것이다.

이에 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결한 새로운 고자속밀도 방향성전기강판의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 의하면, 중량%로 Si : 2-4%, C : 0.03-0.10%, Sol-Al : 0.02- 0.04%, Mn : 0.030-0.100%, S : 0.015-0.040%, N : 0.005-0.15%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 된 열연강판을 예비소둔, 냉각압연, 탈탄소둔, 소둔분리제 도포, 고온소둔을 실시하는 박물고자속밀도 방향성전기강판의 제조방법에 있어서, 고온소둔분리제로 MgO를 주성분으로 하고 부성분으로 Al₂(SO₄)₃·xH₂O를 MgO 중량기준으로 0.1-5.0% 첨가한 것을 도포하는 자성이 우수한 박물고자속밀도 방향성전기강판의 제조방법이 제공된다.

본 발명자는 고자속밀도 방향성전기강판의 두께 하향화를 연구하던 중 최종고온소둔시에 특정조성을 갖는 고온소둔분리제를 사용하는 경우 0.1mm 두께까지도 2차 재결정이 안정적으로 확보되는 것을 발견하고, 이를 근거로 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명에서는 중량%로 Si : 2-4%, C : 0.03-0.10%, Sol-Al : 0.02- 0.04%, Mn : 0.030-0.100%, S : 0.015-0.040%, N : 0.0050-0.150%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 된 강슬라브를 열간압연하여 두께 0.76-2.3mm의 열연판을 제조한다. 열연판의 두께는 최종냉간압연율이 87% 부근으로 되도록 하는 것이 바람직한데, 후공정인 예비소둔 공정에 앞서서 예비압연하여 두께를 조정하여도 무방하다.

이와 같이 제조된 열연판을 통상의 공정에 따라 1000-1500℃에서 예비소둔을 행하고 최종냉간압연하여 최종 두께로 제조한 후, 냉간압연판을 800-870℃의 온도에서 탈탄소둔을 행하고 본 발명의 소둔분리제를 도포한 후 1200℃에서 고온소둔하여 최종제품을 제조하게 된다.

본 발명의 방법에 사용되는 소둔분리제는 본래 후공정인 고온소둔공정에서 강판간의 부착을 방지하는 것이 주목적으로 MgO가 주성분이지마, 고온소둔시 S, N등이 강판으로부터 확산되어 나오는 것을 방지할 목적으로 Na₂B₄O₇, MgSO₄, Sb₂(SO₄)₃등이 첨가제로 첨가되어 상용되기도 한다. 본 발명에서는 MgO에 Al₂(SO₄)₃·xH₂O를 0.1-5.0% 첨가사용한다. Na₂B₄O₇, MgSO₄, Sb₂(SO₄)₃를 단독 또는 복합으로 추가로 첨가하여도 본 발명의 효과는 크게 변하지 않는다.

본 발명의 방법에 사용되는 Al₂(SO₄)₃·xH₂O의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

박물고자속밀도 방향성전기강판을 제조하기 어려운 것은, 박물로 되면 1차재결정판에 있어서의 2차재결정핵, 즉, (110)[001]방위의 결정립의 수가 감소하고, 표면에너지가 크게 관여하고, 결정립성장억제제가 고온소둔중 유실되기 쉽게 됨에 있다는 것은 전술한 바와 같다. 2차재결정핵이 성장하여 완전한 2차재결정으로 성장하는 것은 2차재결정핵이 아닌 결정립들은 결정립성장억제제(AIN,MnS)를 이용하여 성장을 억제시키고 2차재결정핵만이 성장되도록 하는 조건이 부여되기 때문이다. 그런데 두께가 얇아져서 표면에너지가 커지면 2차재결정핵이 아닌 결정립의 성장을 억제하는 억제력이 더욱 커져야 할 필요성이 있으므로 고온소둔중 입성장억제제인 AIN, MnS의 유실을 최대한으로 막을 것이 요구된다. 본 발명에서 제시한 Al₂(SO₄)₃·xH₂O는 고온소둔중 강판 표면에서의 Al의 농도 및 S의 농도를 조절하여줌으로써 AIN의 유실과 MnS의 유실을 동시에 막는 작용을 함으로써 2차재결정핵이 아닌 결정립들의 성장을 억제하고 동시에 2차재결정핵 만이 성장하여 완전한 2차재결정이 되도록 하는 작용을 한다. 여기서 Al₂(SO₄)₃·xH₂O의 첨가량이 0.1% 미만이면 그 효과를 충분히 볼 수 없고, 5.0%보다 많으면 지나치게 큰 입성장억제력이 형성됨으로써 (110)[001]방위를 갖지 않는 결정립도 함께 2차재결정립으로 성장하여 자성을 악화시킬 우려가 있으므로 그 범위를 0.1%-5.0%로 제한하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 실시예에 따라 설명한다.

[실시예]

중량%로 Si 3.1%, C 0.07%, Sol-Al 0.025%, Mn 0.052%, S 0.0027%, N 0.0081%를 함유한 열연판을 1120℃에서 예비소둔한 후, 87%의 냉연율로 최종 냉간압연하여 최종 두께로 하였다.

그후 830℃에서 탈탄소둔하고 탈탄소둔판에 Al₂(SO₄)₃·xH₂O를 하기 표 1에서와 같이 첨가한 소둔분리제를 도포한 후 1200℃에서 최종고온소둔을 행하였다.

이같이 제조된 시편의 자기특성을 측정한 후 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[표 1]

상기 표 1에 나타낸 바와 같이 본 발명재(1-15)의 경우 0.10mm 두께 까지도 자성이 우수한 고자속밀도 방향성전기강판을 제조할 수 있음을 알 수 있는데 반하여 비교재(1-9)에서 비교재 1,2,4,5,7,8의 경우는 Al₂(SO₄)₃·xH₂O를 첨가하지 않았거나, 첨가량이 충분히 못하여 2차재결정이 제대로 일어나지 못하였기 때문에 자성이 불량하며, 비교재 3,6,9의 경우는 첨가량이 너무 많아 (110)[001]방위를 갖지 않는 결정립도 함께 2차재결정립으로 성장하였기 때문에 자성이 악화된 것으로 보인다.

상기한 바와 같이 본 발명의 방법에 의하면 아주 얇은 두께의 자성이 우수한 고자속밀도 방향성전기강판을 제조할 수 있는 것이다.

Claims

중량%로 Si : 2-4%, C : 0.03-0.10%, Sol-Al : 0.02-0.04%, Mn : 0.030-0.100%, S : 0.015-0.040%, N : 0.005-0.15%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 열연강판을 예비소둔, 냉각압연, 탈탄소둔, 소둔분리제 도포, 고온소둔을 행하는 박물고자속밀도 방향성전기강판의 제조방법에 있어서, 고온소둔분리제로 MgO을 주성분으로 하고 부성분으로 Al₂(SO₄)₃·xH₂O를 MgO 중량기준으로 0.1-5.0% 첨가한 것을 도포함을 특징으로 하는 자성이 우수한 박물고자속밀도 방향성전기강판의 제조방법.