KR950014313B1 - 소량의 보론첨가로 입자-방향성 규소강을 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

소량의 보론첨가로 입자-방향성 규소강을 제조하는 방법

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 통상의 입자-방향성 규소강의 자기특성을 개량시켜 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 특히,이 방법은 냉간-압연된 스트립에 작지만 충분한 량의 보론을 공급하여 자기투자율과 철심손 값을 개량하도록 큐브-온-엣지 입자-방향성 규소강처리를 개량하는데 관한 것이다.

입자-방향성 규소강의 제조에서, 밀러의 지수에 따른, [11이[001]의 고스 이차 재결정조직(Gosssecondary recrystallization texture)는 자기성질, 특히 비-방향성 강에 비해 철심손과 투자율을 개선함이 알려져 있다. 고스 조직(Gos texture)은 큐브-온-엣지 위치로 배향된 입자 흑은 결정을 포함하는 체심입방격자(body-centered cubic lattice)를 말한다. 이 타입의 조직 혹은 입자방향은 압연평면에서 압연방향에 평행한 큐브엣지를 가지며(100) 평면은 쉬이트평면에 있다. 공지된 바와 같이, 이 방향을 가지는 강들은 압연방향에서 비교적 높은 투자율을 가지고 그에 직각인 방향에서는 비교적 낮은 투자율을 가짐에 특징이 있다.

입자방향성 규소강의 제조에서, 대표적인 과정은 2-2.5% 정도의 규소용융물을 구비하고, 용융물은 잉곳(ingot) 혹은 연속주조공정으로 주조하고, 이 강을 열간압연하고, 최종 두께까지 이 강을 열간압연하며 냉간압연이 두 단계이상일 때에는 중간소둔을 하고, 이 강을 탈탄하고 산화마그네슘 코팅같은 산화내화물 기저코팅을 공급하고, 이 강을 고온에서 최종조직 소둔하여 바람직한 2차 재결정을 만들며, 질소유황같은 불순불을 제거하도록 순수화처리함을 포함한다. 큐브-온-엣지방향의 전개는 재결정화중에 2차 큐브-온-엣지 배향된 입자가 여러가지 바람직하지 못한 방향을 가지는 1차 입자를 소비하여 주변에서 성장되는 2차 재결정의 구조에 의존한다.

입자-방향성 규소강은 통상 전기용품, 이를 테면, 변압기, 분전변압기, 발전기 등에 사용된다. 강과 전기용융의 규소성분은 한정된 에너지손실, 즉 철심손으로 공급된 자기장이 주기적으로 변할 수 있게 한다. 그러므로 이런 타입의 강에서는 철심손을 감소시키는 것이 바람직하다. 철심손이 두개의 주요성분, 즉 이력효과(tysteresis effect)로 인한 성분과 과류전류(eddy currents)로 인한 성분으로 구성된다는 것이 알려져있다. 과류전류의 크기는 전류가 흐르는 통로의 저항에 의해 제한된다. 철심재료의 크기는 전류가 흐르는통로의 저항에 의해 제한된다. 철심재료의 저항은 재료의 저항과 두께 혹은 단면적에 의해 졀정된다. 결과적으로, 산업분야의 경향에서 알 수 있는 바와 같이 높은 저항을 갖는 자기재료가 얇은 쉬이트로 만들어져 과류전류 손실을 최소로 유지시키는 것이 바람직하다. 강용융물에 보론을 첨가하여 큐브-온-엣지방향성전자기 규소강의 질을 향상시키기 위한 수많은 시도가 있어 왔다. 예를 들면 1975년 5월 25일 등록된 미국특허 제3,873,381호는 망간파 유황의 존재에 부가하여 일차-입자-성장단계중에 입자성장을 조절하기 위해 보론과 질소첨가를 사용한다. 참조문헌은 20-120ppm 정도의 보론과, 3-100ppm 정도의 질소를 강용융물에 대량 첨가하는 것이 필요한 것으로 발표했다. 결과적으로 만들어진 냉간-압연된 스트립은 습식탈탄대기(wet decarburizing atmosphere)를 포함하는 특별한 공정을 거치게 된다.

자기특성을 개량하기 위한 다른 시도는 용융물에 소량의 보론을 규소-철 용융물에 첨가하여 고온-압연된 밴드가 작지만 임계량의 보론을 금속의 질소함량에 임계비율로 포함하여 망간과 유황을 조절하여 고투자율 규소강을 얻도록 함을 포함한다. 1975년 9월 16일 등록된 미국특허 제3,905,842호는 용응물에 보론 소오스를 첨가하고 이후 냉간압연된 쉬이트가 5-45ppm의 보론과 15-95ppm의 질소를 함유하고 질소의 보론의 비율이 보론 1에 대해 질 2-4의 비율로 되어 있게 되도록 용융물을 처리함을 발표했다. 유황은 중량으로 0.007-0.06%의 범위이고 망간은 0.002-0.1중량%의 범위가 좋다. 참조된 강은 최종조직소둔중에 용질형태의 유황을 적어도 0.007% 포함한다. 유사한 강이 1975년 9읠 16일 등록된 미국특허 제3,905,843호에서 발표되었는데, 여기서는 보론에 대한 질소의 비율이 1-15의 범위이고 유황에 대한 망간의 비율은 2.1보다 작게 유지된다. 이들 참조기술의 둘다의 공정에 대한 냉간-압연과정은 냉간-압연단계들과 최종두께까지의 약 70% 혹은 80% 이상의 최종의 심한 냉간압하 사이에 중간소둔과정을 포함한다.

또다른 시도는 두 단계의 냉간압연작업을 직접-냉간압연 공정으로 변화시킴과 같은 하나의 처리단계를 제거함에 의해 규소철 쉬이트 제조공정을 간단화하기 위해 만들어졌다. 미국특허 제3,957,546호는 1976년 5월 18일 등록된 것으로, 유황대 망간의 비율이 1.7보다 작을 때, 고온압연 된 밴드는 중간소둔없이 최종두께로 직접 냉간압연될 수 있음을 발표했다. 직접 냉간-압연공정의 개량은 1975년 3월 14일 등록된 미국특허 제4,078,952호에서 발표되었다. 이 참조문현은 6-18ppm 보론을 함유하는 용융물로부터 밴드를 제조하고 코일의 불량단부와 양호단부사이의 균일성을 구비하는 목적으로 적어도 1.83의 유황대 망간비율을 가지는 고온압연된 밴드는 제조함을 발표했다.

비록 상기 인용된 특허들로부터 전자기 규소강의 질이 조절된 량의 보론을 용융물에 첨가함에 의해 17킬로 가우스에서 파운드당 0.700왓트(WPP)보다 작은 철심손과 10오에르스테드에서 적어도 1870(G/Oe)의 투자율을 가지는 소위 고투자율 강을 제조할 수 있음이 공지되었지만, 대부분의 공정에서와 같이 이들도 개량의 필요성이 있다. 1976년 12월 28일 등록된 미국특허 제4,000,015호는 큐브-온-엣지방향성을 가지는 보론-기저입자-방향성 규소강을 탈탄하는데 사용되는 수소-기저 대기의 이슬점을 조절하는 방법을 발포했다. 이러한 강을 1977년 10월 18열 등록된 미국특허 제4,054,470호에서는 강용융물에 구리가 존재하여 일차입자성장을 억제하는 목적을 달성함을 발표했다. 1982년 7월 6일 등록된 미국특허 제4,338,144호는 보론-기저조성물이 적어도 20ppm 이하의 용질질소를 가지고 적어도 2.1의 유황내 망간비율을 가지도록 수정하고 이후 2차 재결정의 효과가 있기에 충분한 온도로 질소-기저 수소기준에서 쉬이트를 가열함을 발표하고있다. 규소강내의 큰 보론준위는 취성을 촉진하고 강의 용접성을 감소시킨다는 것이 공지되어 있다. 용점은 공정내에서 주요한 작업이고, 제품의 생산비용과 절단비용을 증가시킬 수 있다. 비록 다른 처리를 하기전에 열간-압연된 밴드를 용접하는 것이 선호적이기는 하지만, 용접이 제조의 다른 단계에서 발생할 수도 있다. 예를 들어,1981년 1월 13일 등록된 미국특허 제4,244,757호는 질소와 인이 강의 용접성에 역효과를 주는것으로 알려져, 이들 요소를 조절하는 방법을 발표했다.

또한, 비교적 많은 량의 보론을 함유하는 입자-방향성 규소강은 2차 입자크기를 크제하는 결과를 가져온다. 대체로 고투자율의 규소강은 10mm 이상의 입자크기를 가진다. 철심손의 과류전류부분은 2차 입자의크기에 직접 관련된다. 입자크기가 크면 클수록 철심손도 크게 된다. 1985년 10읠 22일 등록된 미국특허 제4,548,655호에서와 같이, 최종조직소둔중에 보론-기저 규소강내에 미세한 2차 입자크기를 얻도록 함에 의해 전력손실을 감소시키려는 시도가 있었다. 철심손 값을 감소시키는 또다른 방식은 철판 두께를 감소시킴에 의한 것이다. 1986년 8월 26일 등록된 미국특허 제4,608,100호는 얇은 두께의 방향성 규소강을 제조하는방법을 발표했다.

일반적으로, 상기 인용된 특허들에서 보론-기저강들에 관한 모든 개발작업은 약 10mil 이상의 최종두께를 가지는 큐브-온-엣지 입자-방향성 규소강에 실시되었다. 이러한 강들은 고투자율 규소강을 구비하기위한 일차 입자성장 억제수단으로 높은 보론함량에 의존한다. 또한 이러한 규소강은 일반적으로 최종두께까지 냉간압연을 진행하고 여기서 80% 이상의 최종의 심한 냉간압하기 입자방향을 용이하계 하기 위해 만들어진다.

현재료 필요한 방법은 통상의 입자방향성 규소강 제조를 위해 보론첨가 이익의 장점을 그의 단점이 없이 택할 수 있는 방법을 구비하는 것이다. 보론함유강의 최종두께를 규정 10mil 이하로 압하하면서 보론을 함유하지 않은 통상의 입자-방향성 규소강 정도의 2차 입자크기를 유지하는 방법이 개발되는 것이 바람직하다. 더구나, 상기 인용된 미국특허 제3,905,842호에서와 같은 고투자율 강에 비해 그에 의해 제조된 강의 용접성을 개량하는 것도 바람직하다. 개량된 공정은 규정 10mil 이하의 규소-철 쉬이트에서 10오에르스테드에서 1850(G/Oe)의 자기투자율과 종래 입자-방향성 규소강의 철심손 값에 비해 개량된 철심손을 가지는특징의 결과를 가져온 것이다.

본 발명에 따로면, 개량된 철심손과 자기투자율 값을 가지는 큐브-온-엣지 입자-방향성 규소강을 제조하기 위해, 약 2-4.5%의 규소를 가지는 규소강용융 조성물을 만들고 망간의 유황준위를 조절한 후, 최종조직소둔전에 최종두께의 강스트립내의 보론을 3-10ppm으로 만듦을 포함하는 방법이 구비된다. 이 방법은 그의 주물을 형성하도록 용융물을 주조하고 이 주조물을 열간압연하여 2.5 이상의 유황대 망간의 비율을가지는 열간-압연밴드로 만들고 이 열간-압연밴드를 두 단계에서 냉간압연을 포함한다. 이 열간압연밴드는 적어도 60%의 압하율로 약 0.018-0.026인치의 중간두께의 스트립으로 냉간압연되고 소둔한 후 약65%-75% 정도의 최종냉간압하율로 냉간압연하여 10mil 이하의 최종두께로 만든다. 냉간압연된 최종두께의 스트립은 탈탄효과를 주도록 소둔되고, 산화내화물 코팅이 공급되고, 내부에 3-10ppm의 보론을 가지는 최종두께의 스트립이 최종조직소둔되어 10mm 이하의 2차 입자크기로, 선호적으로 종래 입자-방향성규소강에 비교될 수 있는 입자크기로 10오에르스테드에서 1850 이상의 투자율을 개선하도록 한다.

넓게는 본 발명의 방법은 수정된 강철화학성분과 수정된 처리과정을 가지는 큐브-온-엣지방향을 가지는종래의 입자-방향성 규소강을 제조하는데 관련된다.

망간, 유황 및/혹은 셀렌늄은 이들이 강의 방향성을 조절하고 그에 따른 그의 특성을 조절하는데 필수적인 일차 입자성장억제제로써 필요하다. 특히, 망간은 유황 및/혹은 셀렌늄과 결합하여 황화망간 및/혹은 셀렌화 망간을 형성하고, 또 기타화합물도 형성한다. 이들 모두 화합물들은 최종조직소둔중에 정규 입자성장을 익제하며, 동시에 바람직 한 큐브-온-엣지방향을 가지는 2차 재결정입자의 전개를 촉진한다.

본 발명에는 유황 및/혹은 셀렌늄에 대한 망간의 비율이 적어도 2.5이거나 그 이상일 필요가 있다. 이런이유로, 망간은 비교적 넓은 범위에서 높게 유지되고 유황 및/혹은 셀렌늄은 비교적 낮은 준위로 유지된다. 적어도 2.5 이상의 비율을 유지하도록 망간, 유황 및 셀렌늄 준위를 유지한 결과로, NInS 및/혹은 MnSe용해도의 차이가 있고 이는 상기 인용된 특허 간행물에서 기술한 고투자율 조성물 셋트의 특성보다 종래 입자-방향성 규소강 조성물에 대한 MnS 및/혹은 MnSe 석출 특성의 차이로 결과된다. 용해도 곱은 또한 최종조직소둔중의 가열에서의 함유물의 안정도에 관련된다. 용해도 곱(solubility procucts)이 높으면 높을수록 함유물 MnS 및/혹은 MnSe는 더 안정하다.

강의 망간요소는 중량으로 최대 0.1% 범위이고 선호적으로는 최소 0.04%로부터의 범위이다. 망간은 강의 상기 억제 시스템에 필요하다. 특히, 선호적으로는 망간의 범위가 0.068-0.08596가 된다.

또한, 일차 입자성장억제시스템은 유황 및/혹은 셀렌늄의 존재를 필요로 한다. 유황과 셀렌늄으로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료는 최대 0.035%가 존재하고 선호적인 최저범위는 적어도 0.016%이다. 더욱 특별하는 존재 범위가 낮고 좁은 0.024-0.028%이다.

구리는 이 강철내에서 최대 0.4%로 존재하고, 선호적으로는 0.1-0.4%의 범위로 존재한다. 구리가 존재할 때, 구리는 망간 및/혹은 유황 및/혹은 셀렌늄과 결합하여 황화구리망간 및/혹은 셀렌화 구리망간을 포함하는 여러가지 구리화합물을 형성하게 된다. MnS 및/혹은 MnSe 함유물 모두함께, 이들 화합물은 최종조직소둔중에 정규의 입자성장을 억제한다. 첨가된 장점의 하나로, 구리는 처리중과 강의 내성을 증가시키는데 유리하다.

본 발명의 강철용융물(steel melt)는 최대 0.01% 질소, 선호적으로는 0.005%-0.008%, 또 더욱 선호적으로는 0.003-0.0065%의 질소, 최대 0.08%의 탄소, 선호적으로는 0.028-0.04%의 탄소, 0 008% 이하의 알루미늄, 나머지 철과 다른 불가피한 불순물 및 잔유물을 포함한다.

강의 보론성분은 청구된 본 발명에 따라 본 발명에 필수적이다. 다른 성분과 결합하여 일차 입자성장억제제로 작용하고 2차 재결정에 영향을 주도록 비교적 많은 량의 보론을 사용하는 종래 기술과는 달리, 청구된 본 발명은 강의 자기특성을 개선하기 위해 망간을 사용하고 여기서 망간, 유황, 셀렌화물 및 관련 화합물들은 용질 보론과 함께 일차 입자성장억제시스템이다. 아마도, 용질보론은 입자 경계에서의 용질로써 직접,혹은 다른 성분, 아마도 질소 및 용질유황같은 성분의 활성도를 조절함에 의해 더욱 억제 효과를 구비할 것이다.

최대 약 3ppm 정도의 잔류량의 보론은 규소강용융물에 존재한다는 것이 공지되어 있다. 보론의 소오스는 금속 야금학적 베셀에 사용된 내화재료, 베셀내에 남은 금속의 잔유량 및 강용융물을 구비하는데 사용된 강과 철의 원료로부터 나온 소량의 불순물들일 것이다. 그러나, 본 발명에 따르면, 냉간-압연된 스트립은 3-10ppm의 보론함량을 가지게 제조되어야 한다. 이는 보론을 규소강용융물에 첨가함에 의해 혹은 선택적으로 보론이 처리의 일부 나중 단계에서 첨가되어 얻어져도 좋다. 용융물에 보론을 첨가하는 것과 소둔분리코팅내에 첨가하는 것을 복합해서 사용되어도 좋다.

본 발명에 따른 한계관점은 최종조직소둔전의 최종두께 스트립이 3-10ppm의 보론함량을 가지며, 더욱 선호적으로는 3-7ppm의 보론함량을 가지는 것이다. 만일 보론이 10ppm을 넘으며, 그때는 청구된 본 발명의 장점이 이차 입자크기를 증가시키는 경향에 의해, 무효가 된다. 이는 보론으로 인한 것으로 일차 입자성장억제시스템에 더 영향을 준다. 또, 이러한 높은 보론함량으로는 취성과 용접성의 문제를 증가시키는 경향이 있다. 만일 보론이 잔류준위인 3ppm 이하로 존재하면, 황화 및/혹은 셀렌화 망가시스템을 사용하는종래 입자-방향성 강의 자기특성을 조금 향상시킬 뿐이다. 만일 보론이 용융물에 첨가된다면, 최종조직소둔전에 최종두께의 강스트립에 바람직한 보론을 만들도록 하기 위해 충분한 보론이 첨가되어야 한다. 보론은 강용융물의 정면의 결과로써 혹은 고온-압연밴드로 처리하기 전에 어떤 고온 침지에서의 모든 보론손실을 최소화하도록 적당한 단계에서 레이들에 첨가되어야 한다. 실제에 있어 정상적인 처리로는 금속으로부터 어떤 심각한 보론손실도 최종조직소둔전의 열간 및 냉간압연과 가열단계를 통하여서는 발생하지 않는다. 그러나, 열간-압연밴드 스트립 특히, 선호적으로는 최종집합조직소둔전의 냉간-압연된 최종두께의 스트립에 소량의 보론, 3-10ppm과 적어도 2.5의 유황 및/혹은 셀렌늄대 망간비율을 바라는데로 존재하계 하기 위해서 조심해야 한다.

강의 냉간압하과정까지 열간압연된 밴드를 통한 과정을 포함하는 특정한 공정은 통상적인 것이고, 비록만일 용융과정중에 보론이 첨가된다면 보론의 모든 손실을 최소화하는 것이 바람직하겠지만, 본 발명에 한계적인 것이 아니다. 본 발명의 강은 통상의 방식으로 연속주조 혹은 잉곳주조로 주소하고, 열간압연하여 열간압연된 밴드를 형성하도록 처리된다. 통상적으로, 열간압연된 밴드는 0.06-0.10인치(1.52-2.54mm)의 두께범위를 가진다. 대표적으로 열간압연된 밴드는 약 0.08인치(2.03mm)의 두께를 가진다. 열간압연된밴드가 바람직한 유황대 망간비율과 요구되는 보론함량을 함유하는 것은 극히 중요하다. 열간압연된 밴드를소둔한 후, 공정은 적어도 60%의 압하율, 선호적으로는 60-70%의 압하율로 중간두께까지 열간압연밴드를 초기냉간작업함을 포함한다. 이 중간두께의 강은 중간소둔을 받고 다음 2차 냉간작업이 따르고, 이 2차 냉간작업은 75% 이하의 최종압하율, 선호적으로는 70% 이하, 더욱 선호적으로는 65-70%의 압하율로 중간두께로부더 공칭 10mil 혹은 그 이하의 최종두께로 압하한다 열간압연밴드는 약 0.018-0.026인치(0.46∼0.66mm)의 두께, 선호적으로는 0.020-0 026인치(0.51-0.66mm)인치의 바람직한 중간두께로 먼저 냉간압연된다. 정밀한 중간두께는 얼마간 바라는 최종두께의 의존하계 된다. 두꺼운 중간두께는 두꺼운 최종두께를 위해 쓰인다.

이후, 중간두께의 강이 또다른 냉간압연을 받기전에 중간소둔을 받는다. 이러한 소둔의 목적은 미세한 입자의 일차 재결정화 구조를 만들기 위해서다. 소둔과정은 묶음으로 혹은 연속이어도 좋고 일반적으로 질소,수소 혹은 그의 혼합물같은 보호적이고 비산화성의 내기속에서 1700-1800。F(926-982℃)의 온도의 범위에있다.

중간소둔 후, 중간두께는 또다른 냉간압연을 받게 된다. 중간두께로부터 최종두께로의 압하가 약 65% 이상과 75% 보다 작게, 더욱 선호적으로는 70% 보다 작게하는 것이 중요하다. 이러한 과정은 종래의 고투자율 규소강의 제조가 복수의 냉간압연공정에서 한번의 냉간압하 혹은 최종의 심한 냉간압하를 요구하던 것에 비해, 보론함유 규소강에 독특한 것이다.

최종두께의 재료는 10mil 이하이고 4mil 정도로 작아도 좋다. 대표적으로는 공칭 7 혹은 9mil(0.178-0.229mm)이다. 최종두께에서의 재료는 이후 탈탄되고, 산화마그네슘 같은 산화내화물 기저코팅을 구비하여, 수소기준 같은것 내에서 최종조직소둔되어 바라는 2차 재결정화와 불순물, 이를 테면, 질소유황같은 것을제거하도록 정제처리한다.

본 발명을 더 잘 이해하기 위해, 하기의 보기를 들어 본 발명의 여러 관점들을 설명하고 있다.

[실시예 I]

공장히트 189002가 중량%로 하기와 같은 용융조성을 가지게 제조되었다.

C Mn S Cu Si N B Fe

.030 .069 .025 .15 3.25 .0057 7ppm Bal.

이 조성물은 7ppm 보론성분을 얻도록 용융물에 충분히 보론이 첨가된 것만 제외하고 종래의 유황/셀렌화물을 사용하는 통상의 큐브-온-엣지 입자-방향성 규소강과 유사하다. 이 강이 공장에서 열간압연된 밴드를 통하여 0.080인치(2.03mm)의 두께로 통상적인 방식으로 처리되었다. 열간압연된 밴드의 대표샘플이 실험실에서 냉간압연에 의해 최종조직소둔의 과정을 통하여 공칭 7mil의 최종두께로 처리되었다. 실험은 중간두께 0.026인치,0.023인치,0.020인치 및 0.018인치의 여러가지를 포함했다. 사용가능한 자료의 분석은 중간두께범위 0.023-0.020인치가 상기 히트를 위한 7mil 마감두께를 위해 최적임을 지시했다. 중간냉간-압연두께의 소둔과 냉간-압연된 최종두께의 탈탄소둔은 종래의 방식으로 실시되었다. 탈탄된 스트립에 공급된 소둔분리코팅제는 5.2%를 함유하는 통상의 MgO₄코팅제였다. 스트립은 이후 수소기준에서 최종조직소둔되어 큐브-온-엣지방향을 전개시켰다. 엡스테인샘플이 준비되고 자기특성이 통상의 방식으로 15와17KG에서의 60헬쓰에서 파운드당 왓트의 철심손과 10오에로스테드에서의 투자율(G/Oe)을 포함하여 측정되었다.

[표 1]

HT는 hot top을 의미한다.

BT는 butt top을 의미한다.

표 1의 자료는 모든 샘플들이 대포적인 종래 입자-방향성 규소강에 비해 수정된 화학성분없이 양호한 자기투자율과 철심손을 나타내었음을 설명한다. 상기 제조기간 중의 대표적인 종래 입자-방향성 규소강 철심손 값은 15KG에서 0.426WPP와 17KG에서 0.665WPP이고 투자율은 10오에러스테드에서 1837이었다. 최종조직소둔전의 냉간압연된 스트립은 7ppm의 보론을 함유하고 2.8의 유황내 망간의 비율을 가졌다. 최종조직소둔된 스크립은 종래의 입자-방향성 규소강의 대포적인 입자크기 5mm 보다는 크지만 대표적인 고투자율 규소강 입자크기 이상보다는 실질적으로 작은 8mm 정도의 입자크기를 나타내었다. 표 1의 자료는 명백히 최종조직소둔하기 전에 스트립에 작지만 한계량의 보론을 구비하도록 강에 소량의 보론을 첨가하는것은 투자율을 높이는 결과를 가져옴을 보여주고 있다.

[실시예 Ⅱ]

실시예 I의 샘플이 스크라이빙 기술에 대한 이들의 반응을 보이기 위해 시험되었다. 각 샘플이 응력코팅제(미국특허 제4,0.32,366호에 발표된 것)로 코팅되고, 철필을 사용하여 압연방향에 실질적으로 가로이고 약 5mm 이격된 실질적으로 평행한 선들을 긁어 기계적으로 스크라이빙했다. 엡스테인샘플의 모두는 표 II에서 보인 바와 같이 스크라이방항에 따라 철심손 값이 개선되었고 양호한 투자율 값을 유지함을 보여주었다.

[표 2]

[실시예 Ⅲ]

총 6개의 공장히트가 하기의 레이들 조성물과 나머지 철을 가지게 제조되었다.

각 실험히트에 대한 레이들에 5ppm의 보론이 첨가되었다. 상기 히트들의 각각이 수많은 잉곳으로 주조되고 실시예 I에 따라 열간압연되었다. 모든 기준히트들과 실험히트들의 일부는 실시예 I에 따라 0.020인치의 중간두께로 냉간압연되었다. 실험코일의 일부는 0.022연치의 중간두께로 냉간압연되었다. 모든 코일은 통상적인 방식으로 소둔되고 공칭 7mil 두께로 최종냉간압연되고 탈탄소둔을 받고 통상의 MgO 코팅제로 코팅되어 최종조직소둔되었다. 결과는 하기의 표 Ⅲ에서 보여졌다.

[표 3]

[실시예 IV]

12개의 공장히트들이 보론첨가물을 포함하도록 수정된 통상의 입자-방향성 화학성분을 가지게 용융되고 9mil 흑은 7mil 재료를 제조하도록 수정처리되었다. 레이들 용융물 화학성분은 하기와 같았다:

[표 4]

각 히트의 용융화학성분은 0.1% Cr,0.13% Ni 및 0.015% P를 함유하는 부수적 불순물준위를 가지고 나머지 철을 가지도록 용응되었다. 3ppm의 보론이 각 히트들에 대해 레이들에 첨가되었다. 각 히트는 잉곳으로 주조되어 실시예 I에서와 같이 열간압연되었다. 히트로부터의 각 코일은 중간소둔을 가진 두 단계로 냉간압연 되어졌다.1-4의 네개의 히트가 0.022인치의 중간두께로부터 공칭 7mil로 냉간압연되어 중간두께로부터의 최종두께로의 냉간압연이 68% 정도의 압하율이 되도록 했다. 5-12의 여덟히트들은 0.026인치의 중간두께로부터 공칭 9mil로 냉간압연하여 최종압하율이 약 67%가 되게 했다. 각 코일은 통상적으로 탈탄소둔되고 MgO 코팅제로 코팅된 후 최종조직소둔 되었다. 수많은 엡스테인샘플들이 잡혀지고 각 코일스트립의 양호한 탄부와 불양한 단부의 자기특성의 평균이 하기의 표 V에서와 같이 보여졌다.

[표 5]

15KG에서 0.408WPP와 17KG에서 0.638WPP의 철심손과 10오에르스테드에서 1837의 투자율인 7mil의종래의 입자-방향성 재료에 대한 대표적인 평균값에 비교했을 때 본 발명은 더 나은 자기특성을 구비한다. 9mil 재료에 대한 15KG에서 0.424WPP와 17KG에서의 0.634WPP와 10오에르스테드에서 1850의 투자율의 대표적인 평균값에 비교했을 때도, 청구된 본 발명에 따라 처리된 입자-방향성 규소강의 대표적인 입자크기는 약 4-5mm이었다. 냉간-압연된 스트립에서의 보론함량이 최종조직소둔되기 전에 분석되었는데 약 5ppm이었다. 스트립에서의 유황대 망간의 비율은 약 3이었다.

본 발명이 목적했던 바와 같이 황화물 일차 입자성장억제시스템을 사용하는 통상의 입자-방향성 규소강이 개량된 자기특성을 구비하도록 조성물과 처리과정을 통하여 수정되었다. 보론의 첨가는 입자크기를 실질적으로 크게하지 않아 철심손 값에 역효과를 미치게 하지 않는다, 그러나 비견될 수 있는 혹은 더 나은 철심손을 주고 또 투자율도 좋게 한다. 본 발명의 방법은 보론-함유 입자-방향성 규소강과 정규적으로 조합되는 취성문제의 결점없이 보론첨가의 이익을 사용한다. 또한 이 공정은 공칭 10mil 이하, 7mil 정도, 더작게는 4mil 정도의 얇은 두께에 유용하다. 이 강의 장점은 좋게 입자-방향성 규소강과 달리 스크라이빙기술에 잘 반응하는 것이다.

Claims (2)

1. 개선된 철심손과 자기투자율 값을 가지는 큐브-온-엣지 입자-방향성 규소강을 제조하기 위한 방법에 있어서: 중량으로, 약 2-4.5%의 규소, 최대 0.06% 탄소, 최대 0.008% 질소, 0.04-0.100% 망간, 0.016-0.035%의 유황(sulfur)과 셀렌늄(selenium)으로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료, 선택적으로 0.1-0 4% 구리, 나머지 철과 부수적인 불순물의 규소강 용융조성물을 제조하고, 최종조직소둔전에 최종두께의 강스트립에 3-7ppm의 보론을 나타내도록 용융물에 충분한 보론을 첨가하고, 용융물을 주조하여 이의 주조물을 형성하고, 이 주조물을 열간압연하여 2.5 이상의 유황 및/혹은 셀렌늄 대 망간의 비율을 가지는 열간-압연된 밴드를 형성토록 하고, 적어도 60%의 압하율로 열간-압연된 밴드를 약 0.018-0.0026인치의 중간두께의 스트립으로 냉간압연하고, 상기 중간두께를 소둔하여 1차 재결정효과를 주며; 중간소둔된 두께의 강스트립을 약 0.0045-0.012의 최종두께로 약 65%-75%의 냉간압하율에 의해 냉간압연하고, 탈탄효과가 있도록 소둔하고, 그속에 3-10ppm의 보론을 가지는 최종두께 스트립에 내화물 코팅제를 공급하고, 최종두께의 강을 일정한 시간과 온도에서 최종조직소둔하여 10mm 이하에 입자크기와 10오에르스테드에서 1850의 투자율 이상으로 2차 재결정을 전개하도록 함을 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 강을 스트라이빙하여 철심손 값을 더 개선하는 과정을 더 포함하는 방법.