KR960006447B1 - High silicon steel sheet excellent in workability - Google Patents
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Abstract
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Description
제 1 도는 본 발명에 따른 강판의 세 점 굽힘 특성과 최종 열처리 공기중의 진공도 사이의 관계를 나타낸 그래프.1 is a graph showing the relationship between the three-point bending characteristics of the steel sheet according to the present invention and the degree of vacuum in the final heat treatment air.
제 2 도는 본 발명에 따른 강판의 신장률과 결정입계내의 산소함량 사이의 관계를 나타낸 그래프.2 is a graph showing the relationship between the elongation of the steel sheet according to the present invention and the oxygen content in the grain boundaries.
제 3 도는 본 발명에 따른 강판의 세 점 굽힘 특성과 결정입계 강도 파라미터 사이의 관계를 나타낸 그래프.3 is a graph showing the relationship between three-point bending characteristics and grain boundary strength parameters of a steel sheet according to the present invention.
제 4 도는 본 발명에 따른 강판의 세 점 굽힘 특성과 결정의 평균 직경 사이의 관계를 나타낸 그래프.4 is a graph showing the relationship between the three point bending characteristics of the steel sheet according to the present invention and the average diameter of the crystals.
제 5 도는 강판의 가공성을 검사하는 세 점 굽힘 시험방법을 나타낸 도면.5 is a diagram showing a three-point bending test method for inspecting the workability of the steel sheet.
제 6 도는 실시예 1의 강판의 세 점 굽힘 특성과 결정입계내의 산소함량 사이의 관계를 나타낸 그래프.6 is a graph showing the relationship between the three point bending characteristics of the steel sheet of Example 1 and the oxygen content in the grain boundary.
제 7 도는 실시예 2의 강판의 세 점 굽힘 특성과 결정입계내의 산소함량 사이의 관계를 나타낸 그래프.7 is a graph showing the relationship between the three point bending characteristics of the steel sheet of Example 2 and the oxygen content in the grain boundary.
제 8 도는 실시예 3의 강판의 파단면(shearing section)에서 생긴 많은 결함과 결정입계내의 산소함량 사이의 관계를 나타낸 그래프.8 is a graph showing the relationship between many defects in the shearing section of the steel sheet of Example 3 and the oxygen content in the grain boundaries.
제 9 도는 실시예 4의 강판의 신장률과 결정입계내의 산소함량 사이의 관계를 나타낸 그래프.9 is a graph showing the relationship between the elongation of the steel sheet of Example 4 and the oxygen content in the grain boundaries.
제10도는 실시예 6의 강판의 세 점 굽힘 특성과 결정입계내의 산소함량 사이의 관계를 나타낸 그래프10 is a graph showing the relationship between the three point bending characteristics of the steel sheet of Example 6 and the oxygen content in the grain boundary
제11도는 본 발명에 따른 강판의 세 점 굽힘 특성과 결정입계에서의 유황함량 사이의 관계를 나타낸 그래프.11 is a graph showing the relationship between the three-point bending characteristics of the steel sheet according to the present invention and the sulfur content at the grain boundaries.
제12도는 본 발명에 따른 강판의 신장률과 결정입계내의 유황함량 사이의 관계를 나타낸 그래프.12 is a graph showing the relationship between the elongation of the steel sheet according to the present invention and the sulfur content in the grain boundaries.
제13도는 본 발명에 따른 강판의 신장률과 결정입계내의 산소함량 및 유황함량 사이의 관계를 나타낸 그래프.13 is a graph showing the relationship between the elongation of the steel sheet according to the present invention and the oxygen content and sulfur content in the grain boundaries.
제14도는 본 발명에 따른 강판의 세 점 굽힘 특성과 결정의 평균 직경 사이의 관계를 나타낸 그래프.14 is a graph showing the relationship between the three point bending characteristics of the steel sheet according to the present invention and the average diameter of the crystals.
제15도는 실시예 7의 강판의 세 점 굽힘 특성과 결정입계내의 유황함량 사이의 관계를 나타낸 그래프.15 is a graph showing the relationship between the three-point bending characteristics of the steel sheet of Example 7 and the sulfur content in the grain boundaries.
제16도는 실시예 9의 강판의 세 점 굽힘 특성과 결정입계에서의 유황함량 사이의 관계를 나타낸 그래프.16 is a graph showing the relationship between the three-point bending characteristics of the steel sheet of Example 9 and the sulfur content at the grain boundaries.
본 발명은 변압기 및 전기모타의 코어재로 사용되는 고(high)규소 전기강판에 관한 것이다.The present invention relates to high silicon electrical steel sheets used as core materials for transformers and electric motors.
전기강판은 전기모타 및 변압기의 코어재로 널리 사용된다. 전기강판은 일반적으로 집합조직(texture)을 조절하고, 저항률을 개선하기 위해 규소를 포함한다. 규소를 6.5중량% 함유한 아연합금은 자기변형(magnetostriction)이 0에 가깝기 때문에 최연질 자성을 나타낸다. 그러나 규소 함유량이 증가되면 강철의 취성이 커지고 규소를 4중량% 이상 포함하는 고규소강은 통상의 압연롤링 방법으로는 얇은 강판으로 형성될 수 없다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 얇은 고규소강판을 제조하는 방법이 몇가지 제안되었다. 그 방법들중 하나가 일본 특허공고 제60-32705호에 개시된 바와 같이 주조에 의한 용융으로부터 직접 얇은 고규소강판을 제조하는 금속 응결법(rapid solidification)이다. 또 다른 방법으로서 일본 특허공고 제3-80846호에 개시된 특수 압연롤링 방법을 적용한 것이 있고, 또 다른 방법으로는 일본 특허공고 제2-60041호에 공개된 방법으로서, 압연롤링에 의해 공급된 저(低)규소강판에 규소를 강화하는 규소화 방법(siliconizing method)이 있다. 이들 방법중 규소화 방법은 이미 통상적으로 사용되어 왔다.Electrical steel is widely used as core material for electric motors and transformers. Electrical steels generally contain silicon to control texture and improve resistivity. Zinc alloy containing 6.5 wt% of silicon exhibits the softest magnetism because the magnetostriction is close to zero. However, when the silicon content is increased, the brittleness of the steel is increased, and high silicon steel containing 4% by weight or more of silicon cannot be formed into a thin steel sheet by a conventional rolling rolling method. In order to solve this problem, a method of manufacturing a thin high silicon steel sheet has been proposed. One of the methods is metal solidification (rapid solidification) for producing thin high silicon steel sheet directly from melting by casting as disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-32705. As another method, a special rolling rolling method disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-80846 is applied, and another method is disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-60041, which is supplied by rolling rolling.低) There is a siliconizing method for reinforcing silicon in silicon steel sheet. Of these methods, the siliconization method has already been used conventionally.
상기 방법들에 의해 제조된 고(高)규소강판은 전기모타 및 변압기에 적용되기 전에 펀칭가공, 전단(shearing)가공 및 굽힘 가공될 필요가 있다. 그러나 고규소강판은 펀칭가공되거나 전단된 코너에서 균열 및 칩(chips)을 초래하는 취성(brittlenes)의 문제점이 있고 굽힘 가공을 하는 동안 파열이 일어날 소지가 많은 문제점이 있었다. 따라서 고규소강판의 가공방법을 개선할 것을 목적으로 하여 여러가지 방법이 제안되었다.High silicon steel sheets produced by the above methods need to be punched, sheared and bent before being applied to electric motors and transformers. However, the high silicon steel sheet has a problem of brittleness which causes cracks and chips at punched or sheared corners, and there are many problems that may occur during bending. Therefore, various methods have been proposed for the purpose of improving the processing method of high silicon steel sheet.
일본 특허공고 제61-15136호에서는 1-100μm 범위에서 결정크기를 조절함으로써 그리고 실질적으로 정렬된 격자(ordered lattice)를 제거하는 동안 얇은 강판의 표면에 수직하게 성장된 주상결정(columnarcrystaI)을 가지도록 결정립(coystaI grain)을 조절함으로써 우수한 가공성 및 자성을 갖는 고규소강판을 얻는 방법이 개시되어 있다.In Japanese Patent Publication No. 61-15136, to have a columnar crystal grown vertically on the surface of a thin steel sheet by adjusting the crystal size in the range of 1-100 μm and substantially removing the ordered lattice. A method for obtaining a high silicon steel sheet having excellent workability and magnetism by controlling coysta grains is disclosed.
일본 공개특허 제62-270723호에서는 압연롤링된 집합조직으로 가지는 강철을 어닐링에 의해 생성된 제품형상(product shape)으로 성형함으로써 높은 가공성을 갖는 고규소강판을 제조하는 방법이 개시되어 있다.Japanese Laid-Open Patent Publication No. 62-270723 discloses a method of manufacturing a high silicon steel sheet having high workability by molding steel having a rolled rolled texture into a product shape produced by annealing.
일본 공개특허 제4-165050호에서는 유황의 고용체(solid solution)에 의한 악영향을 방지하기 위해 Mn을 첨가하고 결정의 방향성을 증가시킴으로써 고가공성을 가지는 방향성 고규소강판(high silicon grain-oriented steel sheet)을 얻는 방법이 공개되어 있다.In Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-165050, a high silicon grain-oriented steel sheet having high processability by adding Mn and increasing the crystal orientation in order to prevent the adverse effect of sulfur solid solution. How to obtain is public.
그럼에도 불구하고, 일본 특허공고 제61-15136호에 개시된 방법은 결정의 직경이 100μm 이상으로 증가할 때 타겟 효과(target effect)를 나타내지 않으며, 이 방법은 고규소강에 대해서는 정렬된 결정의 상(phase)을 실질적으로 제거하도록 900℃ 이상의 고온에서 물담금질과 같은 담금질(quenching) 공정을 채택하는 것이 필요하다. 결국, 이 방법은 실제 적용에 있어서는 어려움에 직면한다.Nevertheless, the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-15136 does not exhibit a target effect when the diameter of the crystal increases to 100 μm or more, and this method does not show a phase of aligned crystals for high silicon steel. It is necessary to adopt a quenching process, such as water quenching, at a high temperature of 900 ° C. or more to substantially remove). After all, this method faces difficulties in practical application.
일본 특허공고 제62-270723호의 방법에서는 압연롤링된 집합조직을 가진 강철 가공을 채택하여 가공후에 고온 어닐링이 필요하다. 따라서, 이 방법은 변압기 및 전기모타의 제조공정에 별도의 특별공정이 부가되어야 하는 단점이 있다.The method of Japanese Patent Publication No. 62-270723 adopts a steel working having a rolled rolled texture and requires high temperature annealing after processing. Therefore, this method has a disadvantage in that a separate special process must be added to the manufacturing process of the transformer and the electric motor.
일본 공개특허 제4-165050호의 방법에서는 고방향성 결정강(highly grain oriented steel)을 사용하는 것이 요구되며, 고방향성을 얻는 것은 억제제를 사용 부착적인 재결정화가 불안정하기 때문에 어렵다. 또한, 이 방법은 비방향성 규소강판에는 적용될 수 없는 결점이 있다.In the method of Japanese Patent Laid-Open No. 4-165050, it is required to use highly grain oriented steel, and it is difficult to obtain high orientation because an adhesive recrystallization using an inhibitor is unstable. In addition, this method has a drawback that cannot be applied to non-oriented silicon steel sheets.
본 발명의 목적은 고가공성을 가진 전기강판을 제공하는 것이며, 이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 결정립(crystal grain)과, 산소함량이 30원자%인 결정입계(grain boundaries)와를 포함하는 Si 4-10중량% 함유의 전기강판을 제공한다.An object of the present invention is to provide an electrical steel sheet having a high workability, in order to achieve this object, the present invention comprises a crystal grain and a Si containing a grain boundary (30 atomic% oxygen content) It provides an electrical steel sheet containing 4-10% by weight.
상기 전기강판은 더욱 바람직하게는 C가 0.01중량% 이하, Si가 4-10중량%, Mn이 0.5중량% 이하, P가 0.01중량% 이하, S가 0.01중량% 이하, Sol. Al이 0.2중량% 이하, N이 0.01중량% 이하, O가 0.02중량% 이하, 평형상태의 Fe와 그러고 불가피하게 존재하는 불순물로 구성되어 있다.More preferably, the electrical steel sheet is 0.01 wt% or less of C, 4-10 wt% of Si, 0.5 wt% or less of Mn, 0.01 wt% or less of P, 0.01 wt% or less of S, Sol. It is composed of 0.2 wt% or less of Al, 0.01 wt% or less of N, 0.02 wt% or less of O, equilibrium with Fe and inevitably present impurities.
또한, 본 발명은 결정립 및 산소함량이 30원자% 이하 함유한 결정입계를 포함한, (Si-+Al) 4-10중량% 함유의 전기강판을 제공한다.The present invention also provides an electrical steel sheet containing 4-10% by weight of (Si- + Al), including grain boundaries and grain boundaries containing 30 atomic% or less of oxygen.
상기 전기강판은 더욱 바람직하게는 C가 0.01중량% 이하, (Si+Al)가 4-10중량%, Mn이 0.5중량% 이하, P가 0.01중량% 이하, S이 0.01중량% 이하, N이 0.01중량% 이하, O가 0.02중량% 이하, 그리고 평형상태의 Fe과 불가피하게 존재하는 불순물로 구성된다.More preferably, the electrical steel sheet is 0.01 wt% or less of C, 4-10 wt% of (Si + Al), 0.5 wt% or less of Mn, 0.01 wt% or less of P, 0.01 wt% or less of S, and 0.01 wt% of N. % Or less, O is 0.02% or less by weight, and is composed of impurities inevitably present with equilibrium.
또한, 본 발명은 결정립 및 산소함량이 30원자% 이하 그리고 유황함량이 0.2원자% 이하인 결정입계를 포함하는 Si 4-10중량% 함유의 전기강판을 제공한다.In addition, the present invention provides an electrical steel sheet containing 4 to 10% by weight of Si containing grains and grains having an oxygen content of 30 atomic% or less and a sulfur content of 0.2 atomic% or less.
상기 전기강판은 더욱 바람직하게는, C가 0.01중량% 이하, Si가 4-10중량%, Mn이 0.5중량% 이하, P가 0.01중량% 이하, S가 0.01중량% 이하, Al용액이 0.2중량% 이하, N이 0.01중량% 이하, O가 0.02중량% 이하, 그리고 평형상태의 Fe과 불가피하게 존재하는 불순물로 구성된다.More preferably, the electrical steel sheet is 0.01 wt% or less of C, 4-10 wt% of Si, 0.5 wt% or less of Mn, 0.01 wt% or less of P, 0.01 wt% or less of S, and 0.2 wt% of Al solution. % Or less, N or 0.01% by weight or less, O or 0.02% by weight or less, and equilibrium with Fe inevitably present.
더 나아가, 본 발명은 결정립 및 산소함량이 30원자% 이하, 유황함량이 0.2원자% 이하인 결정입계를 포함한 (Si+Al) 4-10중량% 함유의 전기강판을 제공한다.Furthermore, the present invention provides an electrical steel sheet containing 4-10 wt% of (Si + Al) containing grain boundaries having a grain size and an oxygen content of 30 atomic% or less and a sulfur content of 0.2 atomic% or less.
상기 전기강판은 더욱 바람직하게는 C가 0.01중량% 이하, (Si+Al)이 4-10중량%, Mn이 0.5중량% 이하, P가 0.01중량%, S이 0.01중량% 이하, N가 0.01중량% 이하,O가 0.02중량% 이하, 그리고 평형상태의 Fe과 불가피하게 존재하는 불순물로 구성된다.More preferably, the electrical steel sheet is 0.01 wt% or less of C, 4-10 wt% of (Si + Al), 0.5 wt% or less of Mn, 0.01 wt% or less of P, 0.01 wt% or less of S, and 0.01 wt% of N. Hereafter, O is made up of 0.02% by weight or less, and is composed of impurities inevitably present with the equilibrium Fe.
고규소강판의 모상(mother phase)은 본래 취성이므로 실제로 이 판은 가공성을 향상시킬 수 없는 것으로 생각되어 왔다. 그동안 본 발명자들은 최종 열처리 공기중에서의 다양한 레벨의 산소농도 및 노점(dewpoints)하에서 가공성에 촛점을 맞추어 고규소강판의 가공성 향상을 목적으로 일련의 실험들을 해왔고, 동일 비율의 규소를 포함하면서 다른 것들 보다 상대적으로 높은 가공성을 보이는 강판이 존재한다는 것을 발견했다. 제1도는 강판의 가공성에 대한 시험결과를 보여준다. 진공도는 어닐링 공기중에서의 산소농도 및 노점을 변화시키기 위해 시험중에 변화된다. 수평축은 진공도를 나타내고 수직축은 가공성의 지표로서 세 점 굽힘 시험에서의 시편 굽힘량을 나타낸다(이 시험은 제5도에 도시된 하향가압조건하에서 시편을 파열시키기 전의 최대의 스트로크를 결정하기 위한 것이다). 어닐링은 1,200℃에서 15분 동안 진행된다. 시험결과는 진공도가 높으면 높을수록 가공성이 더욱 향상되는 것을 보여준다.Since the mother phase of a high silicon steel sheet is inherently brittle, it has been thought that this plate cannot actually improve workability. In the meantime, the inventors have conducted a series of experiments aimed at improving the workability of high silicon steel sheet at various levels of oxygen concentrations and dewpoints in the final heat-treated air, and improving the workability of high silicon steel sheets. It has been found that there is a steel sheet showing a relatively high workability. Figure 1 shows the test results for the workability of the steel sheet. The degree of vacuum is changed during the test to change the oxygen concentration and dew point in the anneal air. The horizontal axis represents the degree of vacuum and the vertical axis represents the amount of bending of the specimen in the three-point bending test as an indicator of machinability (this test is to determine the maximum stroke before rupturing the specimen under the downward pressurization conditions shown in FIG. 5). . Annealing proceeds at 1,200 ° C. for 15 minutes. The test results show that the higher the degree of vacuum the better the processability.
(바람직한 실시예-1)(Preferred Example-1)
시험 샘플들은 고규소강판의 파괴 과정을 명확히 하기 위해 검사되었고 가공성능과 파단면 사이의 밀접한 관계가 밝혀졌다. 구체적으로 말하면, 불량 가공성을 나타낸 고규소강판은 파단면에 많은 입자계(intergranular)를 나타내고, 우수한 가공성을 나타낸 강판은 파단면에 많은 벽개(cleavage)를 나타낸다. 고가공성 및 저가공성 샘플은 입자계 파단면상에 있는 산소함유량을 결정하기 위해 오거 전자 분광기를 사용하여 연구되었으며, 여기서 상기 고가공성 샘플은 결정입계내의 산소함유량이 낮게 나타났고 가공성이 낮은 샘플에서는 결정입계내의 산소함유량이 높게 나타났다.Test samples were inspected to clarify the fracture process of high silicon steel sheets and a close relationship between machining performance and fracture surface was found. Specifically, the high silicon steel sheet exhibiting poor workability exhibits many intergranular shapes at the fracture surface, and the steel sheet exhibiting excellent workability exhibits many cleavage at the fracture surfaces. High and low porosity samples were studied using auger electron spectroscopy to determine the oxygen content on the grain boundary surface, where the high process samples showed low oxygen content in the grain boundaries and crystallized in low processability samples. The oxygen content in the grain boundary was high.
검사결과 얻어진 오거 스팩트럼을 더 연구한 결과 가공성 및 결정입계내의 산소함유량과 가공성 사이 뿐만 아니라, 결정입계내의 탄소함유량과 가공성 사이에도 관계가 있다는 것을 알게 되었다. 상술된 시험에서는 탄소량을 조절하기 위한 조건을 결정할 수 없기 때문에, 결정입계내의 탄소량에 있어서의 변화는 결정입계 산소의 운동과 연관되는 현상으로 생각된다. 그러나 상세한 과정은 알려져 있지 않다. 또한, 어닐링 온도의 변화에 의해 결정의 직경을 쉽게 조절하고 가공성을 크게 변화시킨다는 것이 발견되었다.Further investigation of the auger spectrum obtained from the test results reveals that there is a relationship between the workability and the oxygen content in the grain boundaries and processability, as well as the carbon content and workability in the grain boundaries. Since the conditions for adjusting the amount of carbon cannot be determined in the above-mentioned test, the change in the amount of carbon in the grain boundary is considered to be a phenomenon associated with the movement of grain boundary oxygen. However, the detailed process is unknown. In addition, it has been found that the change in the annealing temperature makes it easy to adjust the diameter of the crystal and greatly change the processability.
결국, 본 발명자들은 본래 가공성이 나쁘다고 생각했던 고규소강판의 가공성이 실제로는 결정입계의 특성과 매우 높은 상관성을 가진다는 것과, 우수한 가공성을 가진 고규소강판은 결정입계의 특성들을 조절함으로써 얻어진다는 것을 발견하였다.As a result, the present inventors found that the workability of a high silicon steel sheet, which originally considered bad workability, actually has a very high correlation with the grain boundary characteristics, and that a high silicon steel sheet having excellent workability is obtained by adjusting the grain boundaries. Found.
본 발명은 각 요소들의 바람직한 범위로써 더욱 상세하게 실명될 것이다.The invention will be elucidated in more detail as the preferred range of each element.
탄소는 연질 자성(soft magnetic property)을 저해하는 요소로서 탄소함유량이 0.01중량%를 초과할 때, 연질 자성은 시간의 경과에 따라 저하되는데, 이러한 현상은 경시 감소(age degrading)라 불린다. 이러한 결함을 방지하기 위해, 탄소함유량을 0.01중량% 이하로 하는 것이 바람직하다.Carbon is a factor that inhibits soft magnetic properties. When the carbon content exceeds 0.01% by weight, the soft magnetic properties deteriorate with time, which is called age degrading. In order to prevent such a defect, it is preferable to make carbon content into 0.01 weight% or less.
대략 6.5% 정도 함유된 규소는 자기변형을 0으로 만들고 최연질 자성을 보인다. Si함량이 4중량% 이하일 때, 규소강판은 원하는 자성을 나타내지 않는다. Si함량이 10중량%를 초과할 때 포화 자속 밀도(saturtion flux density)는 두드러지게 감소한다. 그러므로 Si함량은 4-10중량% 범위에서 지정된다. 또한Si 일부는 Al으로 대체될 수 있다. 그 경우에 Si+Al의 총량이 지정될 필요가 있다. Si+Al의 총량이 4중량% 이하이면 본 발명에서 목적으로 한 자성이 달성될 수 없고, 강판의 가공성은 특별한 문제를 일으키지않는다. Si함량이 10중량5를 초과하면 포화 자속 밀도는 두드러지게 감소한다. 결국, Si의 일부가 Al에 의해 대체되면 Si+Al의 총량이 4-10중량%의 범위에서 지정된다.Silicon containing approximately 6.5% makes magnetostriction zero and exhibits the softest magnetism. When Si content is 4 weight% or less, a silicon steel plate does not show a desired magnetism. When the Si content exceeds 10% by weight, the saturation flux density significantly decreases. Therefore, the Si content is specified in the range of 4-10% by weight. Some Si may also be replaced with Al. In that case, the total amount of Si + Al needs to be specified. If the total amount of Si + Al is 4% by weight or less, the magnetism aimed at in the present invention cannot be achieved, and the workability of the steel sheet does not cause any particular problem. When the Si content exceeds 10% by weight 5, the saturation magnetic flux density decreases significantly. As a result, when a part of Si is replaced by Al, the total amount of Si + Al is specified in the range of 4-10% by weight.
망간은 S와 결합하여 슬랩단계(slab stage)에서의 고온 가공성을 개선하도록 MnS를 형성한다. 그러나Mn 함유량이 0.5중량%을 초과하면 포화 자속 밀도의 감소가 상당한 바, 이것은 바람직하지 않다. 따라서Mn함량은 0.5중량% 이하가 바람직하다.Manganese combines with S to form MnS to improve hot workability in the slab stage. However, when the Mn content exceeds 0.5% by weight, the decrease in the saturation magnetic flux density is significant, which is undesirable. Therefore, the Mn content is preferably 0.5% by weight or less.
인은 연질자성을 감소시키는 요소이므로 그 함량은 가능한 한 감소시키는 것이 바람직하다. 0.01중량%이하의 P함량은 악영향을 미치지 않고 경제적으로도 바람직하기 때문에, P함량은 0.01중량% 이하로 한정되는 것이 바람직하다. 유황은 고온롤링단계 동안 취성(brittleness)을 증가시키고 연질자성을 감소시키는 요소이다. 결과적으로, 그 함량은 가능한 한 줄이는 것이 좋다. 0.01중량% 이하의 S함량은 실제로 악영향을 미치지 않고 경제적으로도 이익이기 때문에, S함량은 0.01중량% 이하로 하는 것이 좋다.Since phosphorus is a soft magnetic reducing element, it is desirable to reduce the content as much as possible. Since the P content of 0.01% by weight or less does not adversely affect and is economically preferable, the P content is preferably limited to 0.01% by weight or less. Sulfur is a factor that increases brittleness and reduces soft magnetism during the hot rolling step. As a result, the content should be reduced as much as possible. Since the S content of 0.01% by weight or less does not actually adversely affect and is economically profitable, the S content is preferably 0.01% by weight or less.
알루미늄은 산소를 제거함으로써 강철을 세정할 수 있는 기능을 가졌고, 자성면에 있어서는 전기저항을 증가시키는 기능을 가졌다. Si를 4-10중량% 함유한 강철에서는 자성 개선이 Si에 의해 실행되고 Al은 단지 산소제거를 실행하는 것으로 여겨진다. 따라서, Al용액 함량은 바람직하게는 0.2중량% 이하로 한정된다. 한편 Si의 일부가 Al으로 대체될 때 Si+Al 총량은 상술된 바와 같이 4-10중량% 범위에서 지정된다.Aluminum had the function of cleaning steel by removing oxygen, and had the function of increasing electrical resistance in the magnetic surface. In steels containing 4-10% by weight of Si, magnetic improvement is performed by Si and Al is believed to only perform oxygen removal. Therefore, the Al solution content is preferably limited to 0.2% by weight or less. On the other hand, when a part of Si is replaced with Al, the total amount of Si + Al is specified in the range of 4-10% by weight as described above.
질소는 연질자성을 감소시키고 자성의 경시변화(age change)를 야기하는 요소이고, 따라서 그 함량은 가능한 한 줄이는 것이 좋다. 0.01중량% 이하의 N함량은 실제로 악영향을 끼치지 않고 경제적으로도 유익하기 때문에 N함량은 0.01중량% 이하가 바람직하다.Nitrogen is a factor that reduces soft magnetism and causes magnetic age change, and therefore its content should be reduced as much as possible. The N content of 0.01% by weight or less is preferably 0.01% by weight or less because N content of 0.01% by weight or less does not actually adversely affect and is economically beneficial.
산소는 연질 자성을 감소시키는 요소이고 그 함량은 가능한 한 줄이는 것이 좋다. 후술하겠지만, 본 발명에서의 가장 중요한 요소는 결정입계내의 산소함량인데, 그 산소함량은 결정입계내 및 결정내부 양쪽의 총 산소함량을 나타낸다. 본 발명은 강판에서 불가피하게 존재하는 결정입계내의 산소함량을 조절함으로써 우수한 가공성을 제공하며, 이에 대해서는 후술될 것이다. 강판에서의 산소함량이 0.02중량%를 초과하면 산소는 모든 열처리 조건하에서 결정내측 및 결정입계 양쪽에 존재하는데 그 상태에서는 결정입계내의 산소함량을 30원자% 이하로 감소시키기 어렵다. 바꾸어 말하면, 산소함량이 0.02중량% 이하일 때에만 산소존재영역(결정내부 또는 결정입계내)을 선택적으로 조절하는 것이 가능하다. 따라서, O함량은 0.02중량% 이하로 한정된다. 한편, 산소함량의 하한은 명확하게 정해지지 않는다. O함량의 단순 감소는 결정입계내의 산소농도의 감소를 야기하지 않는다. 그러나, 산소를 지나치게 감소시킬 경우에는 생산비가 증가된다. 결국 경제적 이유로 산소함량을 0.0005중량% 미만으로 감소시키는 것은 바람직하지 않다Oxygen is a factor that reduces soft magnetism and its content should be as low as possible. As will be described later, the most important element in the present invention is the oxygen content in the grain boundary, and the oxygen content represents the total oxygen content in both the grain boundary and the inside of the crystal. The present invention provides excellent processability by adjusting the oxygen content in the grain boundaries inevitably present in the steel sheet, which will be described later. When the oxygen content in the steel sheet exceeds 0.02% by weight, oxygen is present at both the inside of the crystal and the grain boundary under all heat treatment conditions, and in that state, it is difficult to reduce the oxygen content in the grain boundary to 30 atomic% or less. In other words, it is possible to selectively adjust the oxygen presence region (inside the crystal or in the grain boundary) only when the oxygen content is 0.02% by weight or less. Therefore, O content is limited to 0.02 weight% or less. On the other hand, the lower limit of the oxygen content is not clearly defined. A simple reduction in the O content does not cause a decrease in the oxygen concentration at the grain boundaries. However, if oxygen is excessively reduced, the production cost is increased. After all, for economic reasons it is not desirable to reduce the oxygen content to less than 0.0005% by weight.
상술된 요소외에 강철불순물은 Cr, Ni, Cu, Sn 및 Mo을 포함한다. 각각 대략 0.03중량%로 함유된 이러한 요소들은 본 발명의 효과에 영향을 미치지 못한다.In addition to the above-mentioned elements, steel impurities include Cr, Ni, Cu, Sn and Mo. These elements, contained about 0.03% by weight each, do not affect the effect of the present invention.
본 발명 강철의 결정입계내의 O함량(요소내의 결정입계내에 분정된 산소함량)은 30원자% 이하로 요구된다. 이것은 본 발명의 가장 중요한 조건이다. 결정입계내의 산소함량은 결정입계내에 분정된, 요소내의 산소함량을 의미한다. 일반적으로 산소함량을 결정하기 위해 오거 전기 분광기가 사용된다. 분광기에 따라 시편은 1×(1/109)토르(Torr)이하로 유지되는 진공실내에서 파열되고, 오거 전자 분광기는 대기중의 공기에 의해 오염되지 않은 결정입계의 파단면(intergranular fractured surface)을 관찰하는데 적용된다. 이 방법에 의해 청정한 결정입계의 파단면상의 원소분석이 행해진다.The O content in the grain boundaries of the steel of the present invention (the oxygen content fractionated in the grain boundaries in the element) is required to be 30 atomic% or less. This is the most important condition of the present invention. Oxygen content in the grain boundary means oxygen content in the urea divided within the grain boundary. Generally, Auger electroscopy is used to determine the oxygen content. Depending on the spectrometer, the specimens are ruptured in a vacuum chamber kept below 1 x (1/10 9 ) Torr, and the Auger Electron Spectrometer is an intergranular fractured surface that is not contaminated by atmospheric air. Applied to observe. By this method, elemental analysis on the fracture surface of the clean grain boundary is performed.
다음은 오거 전자 분광기를 사용하여 요소를 결정하는 통상의 방법이다(Kyoritsu Shuppan저, 1989년 발행의 "Practical Auger Electron Spectrocopy for user" 참고). 어떤 물질 표면상에서의 요소결정이 수행될 때, 측정된 오거 전자 강도(Auger electron intensity) (이것은 에너지에 대한 차에 의해 얻어지고 최고점(peak) 높이로 표현된다.) 및 각 요소에 대한 오거 전자의 방사효능의 지표인 상대적 민감도가 아래식으로 대체된다.The following is a common method of determining elements using Auger electron spectroscopy (see Kyoritsu Shuppan, 1989, "Practical Auger Electron Spectrocopy for user"). When urea determination is performed on a material surface, the measured auger electron intensity (this is obtained by the difference in energy and expressed as the peak height) and the auger electrons for each element Relative sensitivity, an indicator of radioactivity, is replaced by
[X] (원자%) = { (X/x) /[(A/a) + (B/b) +(C/c) +…+ (X/x) +…] } ×100[X] (atomic%) = {(X / x) / [(A / a) + (B / b) + (C / c) +. + (X / x) +... ]} × 100
여기에서 A, B, C, 및 D…는 각 요소의 오거 전자 강도를 나타낸다.Wherein A, B, C, and D... Represents the Auger electron strength of each element.
오거 전자 강도를 측정하기 위한 에너지 위치는 각 요소에 대해 한정된다. 예컨대, Fe은 세 개의 LMM트랜지션 중에서 가장 높은 에너지측에 있는 최고점(peak)을 사용하고,O는 KLL 트랜지션을 사용하며, C는 KLL 트랜지션을 사용하고, S는 LVV 트랜지션을 사용한다. 상대적 민감도는 각 요소의 트랜지션에 대해 이미 공지되어 있고 이 값들은 위에서 인용된 문헌에서 설명된다. 파이(Phai) 유닛에 따라 이 값은 Fe이 0.220, C가 0.140, O가 0.400이며, S가 0.75이다. 이 방식에 있어서 각 요소의 양을 결정하는데 오거 전자 본광기가 널리 사용되어 왔다. 상술된 바와 같이, 발명자들은 우수가공성 및 불량가공성의 각 물질들위에 결정입계를 결정하기 위해 이 방법을 사용하였고 결정입계에서의 요소분석적을 수행했으며 결정입계내의 O함량이 가공성의 용이성 정도와 매우 밀접한 관계를 가지고 있다는 것을 발견했다.The energy location for measuring auger electron strength is defined for each element. For example, Fe uses the peak at the highest energy side of the three LMM transitions, O uses the KLL transition, C uses the KLL transition, and S uses the LVV transition. Relative sensitivity is already known for the transition of each element and these values are described in the literature cited above. Depending on the Phai unit, this value is 0.220 for Fe, 0.140 for C, 0.400 for O, and 0.75 for S. In this way, Auger electron beams have been widely used to determine the amount of each element. As described above, the inventors used this method to determine grain boundaries on each material of good workability and poor workability, performed elemental analysis at grain boundaries, and the O content in the grain boundaries was very much related to the ease of processing. Found a close relationship.
일예로서, 제 2 도는 표 1에 표기된 화학 조성물로 이루어져 있고 0.1mm 두께의 판을 가지는 고규소강판을 사용하여 오거 전자 분광기에 의해 결정된 결정입계내의 산소량과 신장률 사이의 관계를 나타낸다. 제 2 도에 따르면 강판은 결정입계내의 산소량이 적을수록 신장률이 더 좋아지는 것을 보여준다. 시험강판중 신장률을 3% 이상 보이는 것은 소성변형을 일으킨다. 또한 파열된 표면상을 주사형(scanning) 전자 현미경으로 관찰하면 우수한 신장률을 가진 강판은 결정입계 파단보다는 오히려 벽개(cleavage)파단을 나타내는것을 알 수 있으며, 또한 낮은 신장률을 갖는 강판은 결정입계 파단으로 향하는 경향을 보이는 것을 알 수있다. 종래에는 이러한 형태의 고규소강판이 소성변형을 일으키지 않는 것으로 받아들여졌다. 그러나 결정입계내의 산소량이 30원자% 이하일 때 소성변형이 일어난다는 것이 밝혀졌다. 결론적으로, 본 발명은 산소량을 30원자% 이하로 한정한다. 제 2 도에서 결정입계내의 산소량이 15원자% 이하일 때 더 나은 가공성을 제공한다는 것을 알 수 있다.As an example, FIG. 2 shows the relationship between the amount of oxygen and the elongation at grain boundaries determined by Auger electron spectroscopy using a high silicon steel sheet composed of the chemical composition shown in Table 1 and having a plate of 0.1 mm thickness. According to FIG. 2, the steel sheet shows that the smaller the amount of oxygen in the grain boundary, the better the elongation. The showing of more than 3% elongation in the test steel causes plastic deformation. In addition, when the ruptured surface is observed by scanning electron microscopy, it can be seen that the steel sheet having excellent elongation shows cleavage failure rather than grain boundary fracture, and the steel sheet with low elongation shows grain boundary fracture. It can be seen that there is a tendency towards. It has conventionally been accepted that high silicon steel sheets of this type do not cause plastic deformation. However, it has been found that plastic deformation occurs when the amount of oxygen in the grain boundary is 30 atom% or less. In conclusion, the present invention limits the amount of oxygen to 30 atomic% or less. It can be seen from FIG. 2 that better processability is provided when the amount of oxygen in the grain boundary is 15 atomic% or less.
[표 1. (중량%)]Table 1. (wt%)]
상술된 결정입계내의 산소량 효과에 부가하여, 전술한 바와 같이, 결정입계내의 탄소가 가공성에 분명히 중요한 역할을 한다는 것이 발견되었다. 구체적으로 설명하면, 결정입계내의 산소함량 범위가 30원자% 이하에 있다해도 결정입계내의 탄소량(결정입계내에 분정된 요소들중에서의 탄소량)이 0.5원자% 이상일 때,신장률이 더욱 개선되고 가공성이 개선되었다. 비록 과정이 아직 상세하게 알려져 있지는 않지만 결정입계내의 탄소는 결정입계 균열에 대해 가압작용을 하는 것으로 생각된다.In addition to the oxygen content effects in the grain boundaries described above, it has been found that carbon in grain boundaries clearly plays an important role in processability, as described above. Specifically, even when the oxygen content range in the grain boundary is 30 atom% or less, the elongation is further increased when the amount of carbon in the grain boundary (the amount of carbon in the elements fractionated in the grain boundary) is 0.5 atom% or more. Improved and processability improved. Although the process is not yet known in detail, the carbon in the grain boundary is thought to exert a pressing action on the grain boundary crack.
따라서, 고규소강판의 양호한 가공성을 얻기 위해, 결정입계내의 산소제한은 결정입계내의 탄소작용에 의해 협동되는 것이 필요하다. 이 효과를 확인하기 위해 본 발명자들은 결정입계내의 산소 및 탄소로부터 다음 식으로 표현된 결정입계 강도 파라미터(Grain boundary intensity parameter)를 준비하고 실제의 세 점 굽힘 시험결과에 이 식을 대응시켰다.Therefore, in order to obtain good workability of the high silicon steel sheet, the oxygen limitation in the grain boundary needs to be cooperated by the carbon action in the grain boundary. In order to confirm this effect, the inventors prepared a grain boundary intensity parameter represented by the following equation from oxygen and carbon in the grain boundary and corresponded to the actual three point bending test results.
결정입계강도 파라미터 = [C(284) ]/[O(531) ]Grain boundary strength parameter = [C (284)] / [O (531)]
이 식에서 C(284) 및 O(531)은 에너지와 오거 스팩트럼을 미분함으로써 결정되는 신호강도를 나타내고 괄호안의 숫자는 C 및 O의 최고점이 각각 나타내는 에너지를 가리킨다.In this equation, C (284) and O (531) represent the signal strength determined by differentiating the energy and auger spectrum, and the numbers in parentheses indicate the energy at which the peaks of C and O are represented, respectively.
제 3 도는 결정입계 강도 파라미터 및 세 점 굽힘 특성(three points bending characteristid ) 사이의 관계를 나타낸다. 이 도면에 따르면 세 점 굽힘 특성에 따라 도시된 가공성은 상술된 결정입계 강도 파라미터와 매우 밀접한 관계를 가진다. 이 점에서, 세 점 굽힘 시험에서의 굽힘량이 5mm 이상일 때 종래 기술의 물질들과 비교하여 가공성이 개선되었다고 판단되어지고, 따라서 (C/Fe)/(O/Fe)의 수치(결정입계 강도 파라미터)가 0.5 이상일 때 가공성이 개선된다. 세 점 굽힘 시험에서 굽힘량이 10mm 이상일 때 가공성이 크게 개선된 것으로 추정된다. 따라서, 결정입계 강도 파라미터는 1.0 이상으로 한정되는 것이 바람직하다.3 shows the relationship between grain boundary strength parameters and three points bending characteristid. According to this figure, the workability shown according to the three point bending characteristic is very closely related to the grain boundary strength parameter described above. In this respect, when the amount of bending in the three-point bending test is 5 mm or more, it is judged that the workability is improved compared with the materials of the prior art, and thus the numerical value (C grain boundary strength parameter) of (C / Fe) / (O / Fe) When) is 0.5 or more, workability is improved. In the three-point bend test, it is estimated that the workability is greatly improved when the bending amount is 10 mm or more. Therefore, the grain boundary strength parameter is preferably limited to 1.0 or more.
결정입계내의 C함량을 고려하면, 결정입계내의 O함량이 30원자%를 초과할 때에는 가공성이 향상되는 효과가 나타나지 않고, 결정입계내의 O함량이 30원자% 미만일 때에는 결정입계내의 C함량이 0.5원자% 이상이면 결정입계 강도가 증가하며, 가공성이 향상된다. 결국, 결정입계내의 C함량은 0.5원자% 이상으로 한정되는 것이 바람직하다. 한층 더 향상된 가공성을 위해서는 결정입계내의 C함량이 0.8원자% 이상으로 한정되는 것이 바람직하다.Considering the C content in the grain boundary, when the O content in the grain boundary exceeds 30 atomic%, there is no effect of improving workability, and when the O content in the grain boundary is less than 30 atomic%, the C in the grain boundary If the content is 0.5 atomic% or more, the grain boundary strength increases, and workability is improved. As a result, the C content in the grain boundary is preferably limited to 0.5 atomic percent or more. For further improved workability, the C content in the grain boundary is preferably limited to 0.8 atomic percent or more.
결정입계내의 산소 및 탄소의 효과에 대한 이러한 발전에 부가하여, 결정의 직경이 가공성에 영향을 미친다는 것과 강판 표면으로부터 나타난 결정의 평균 직경이 2,0㎜ 이하에서 가공성이 향상된다는 것이 밝혀졌다. 이 효과에 대한 이유는 결정입계내의 O함량 및 C함량이 결정입계를 강화시키도록 제한될 때 결정 내부의 강도가 상대적으로 감소하여 결정을 가로지르는 균열을 촉진하며, 따라서 과잉 결정 직경이 가공성을 감소시키는 것으로 추측된다. 표 1에 기록된 화학조성을 가진 고규소강판(두께 : 0.1㎜)중에 결정입계내의 O함량이 약 5원자%이고 결정입계에서의 C함량이 약 1원자%인 고규소강판을 테스트하여 판표면으로부터 보여진 평균 결정 직경과 다양한 결정 직경들 하에서의 세 점 굽힘 특성 사이의 관계를 살펴보았다. 이 결과는 제4도에 도시되어 있다, 이 도면에 따르면, 가공성은 평균 결정 직경을 2.0㎜ 이하로 지정함으로써 개선된다.In addition to these developments on the effects of oxygen and carbon in grain boundaries, it has been found that the diameter of the crystals affects the workability and that the workability improves when the average diameter of the crystals appearing from the steel sheet surface is 2,0 mm or less. . The reason for this effect is that when the O and C contents in the grain boundaries are limited to strengthen the grain boundaries, the strength within the crystals decreases relatively to facilitate cracking across the crystals, so that the excess crystal diameter makes the workability It is assumed to reduce. In the high silicon steel sheet (thickness: 0.1 mm) having the chemical composition listed in Table 1, the surface of the plate was tested by the high silicon steel sheet with O content in the grain boundary of about 5 atomic% and C content in the grain boundary of about 1 atomic%. The relationship between the average crystal diameter shown in Fig. 3 and the three point bending characteristics under various crystal diameters is discussed. This result is shown in FIG. 4, according to this drawing, the workability is improved by specifying an average crystal diameter of 2.0 mm or less.
상술된 실험에서 채택된 고규소강판은 열처리에 의해 조립 결정을 형성하도록 매우 우수한 결정립 성장을 가지며 결정립이 판의 두께 방향으로 통과하는 대나무(bamboo) 구조를 형성하는 경향이 있다. 그럼에도 불구하고 전술된 바와 같이, 강판의 결정 직경은 가공성면에서 볼 때 2.0㎜ 이하가 바람직하고 강판은 과도한 조립 결정을 생성하지 않도록 조절된 열처리 조건을 선택할 필요가 있다. 고규소강판의 결정립이 대나무 구조를 형성할 때, 본 발명자들은 결정립의 성장이 대략 강판 두께의 3-4배의 직경에서 멈춘다는 것을 발견하였다. 결과적으로, 2.0㎜ 이하에서 결정의 직경을 유지하기 위해 판두께는 0.5m 이하로 선택되는 것이 좋다. 이 경우에, 열처리 조건을 고려할 필요가 없다.The high silicon steel sheet adopted in the above experiment has a very good grain growth to form granulated crystals by heat treatment and tends to form a bamboo structure in which grains pass in the thickness direction of the plate. Nevertheless, as described above, the crystal diameter of the steel sheet is preferably 2.0 mm or less from the viewpoint of workability, and the steel sheet needs to be adjusted to a controlled heat treatment condition so as not to produce excessive granulated crystals. When the grains of the high silicon steel sheet formed a bamboo structure, the inventors found that the grain growth stopped at a diameter approximately 3-4 times the thickness of the steel sheet. As a result, in order to maintain the diameter of the crystal at 2.0 mm or less, the plate thickness is preferably selected to be 0.5 m or less. In this case, it is not necessary to consider the heat treatment conditions.
이러한 이유들로 인해 강판의 바람직한 두께는 0,5㎜ 이하이다.For these reasons, the preferred thickness of the steel sheet is 0,5 mm or less.
본 발명의 효과는 규소강판에서의 결정 방향 분포(grain orientation distribution)와 무관하게 얻어진다. 따라서, 본 발명은 방향성 규소강판 또는 비방향성 규소강판에 한정되지 않는다. 보통의 전기강판은 절연용 필름으로 코팅되는데 본 발명은 코팅 필름의 존재 여부와 무관하다.The effect of the present invention is obtained irrespective of the grain orientation distribution in the silicon steel sheet. Therefore, the present invention is not limited to the oriented silicon steel sheet or the non-oriented silicon steel sheet. Ordinary electrical steel sheet is coated with an insulating film, the present invention is independent of the presence or absence of the coating film.
본 발명은 얇은 판을 제조하는 방법에 한정되지 않으며, 본 발명은 특수압연롤링 방법, 전술된 규소화 방법 및 다른 적정방법에 의해 제조된 고규소강판에 적용할 수 있다.The present invention is not limited to the method for producing a thin plate, and the present invention can be applied to a high silicon steel sheet produced by a special rolling rolling method, the above-mentioned siliconization method and other titration methods.
(실시예)(Example)
(실시예 1)(Example 1)
표 1에 기록된 조성을 가진 철강은 용융, 열간압연 및 온간압연되어 0.l㎜ 두께를 갖는 판으로 된다. 이 판은 5토르-1×(1/10)5토르 범위의 다양한 감소 압력하에서 1200℃로 15분 동안 열처리(최종 어닐링)된다. 실험실에서의 주위 온도는 27℃이고 습도는 80%이다. 여기에서 얻어진 시편은 제 5 도에 도시된 세 점 굽힘 장치에 의해 테스트되어 파열되기 전의 최대 가압 스트로크를 결정한다. 나머지 시편은 8×(1/10)10토르의 진공압에서 파열되도록 오거 전자 분광계에 놓여졌다. 각 시편의 파단면이 관찰되어 결정입계내의 조성물이 분석된다. 조성물의 분석결과 모든 시편의 결정입계내의 C함량은 0.5원자% 이하로 나타났다. 모든 시편에서의 결정의 평균 직경은 대략 0.19㎚이다. 제6도는 세 점 굽힘 시험에서의 일정 굽힘량에서 결정입계내의 O함량의 효과를 보여준다. 도면은 결정입계내의 O함량의 감소가 굽힘량을 명확히 증가시킨다는 것을 보여주며 이것은 결정입계내의 O함량이 적을수록 가공성이 좋아진다는 것을 의미한다.Steels with the compositions listed in Table 1 are melted, hot rolled and warm rolled into plates with a thickness of 0,1 mm. The plate is heat treated (final annealed) at 1200 ° C. for 15 minutes under various reducing pressures in the range of 5 Torr-1 × (1/10) 5 Torr. The ambient temperature in the laboratory is 27 ° C and the humidity is 80%. The specimen obtained here was tested by the three point bending device shown in FIG. 5 to determine the maximum pressing stroke before rupture. The remaining specimens were placed in an Auger electron spectrometer to rupture at a vacuum pressure of 8 x (1/10) 10 Torr. The fracture surface of each specimen is observed and the composition within the grain boundaries is analyzed. Analysis of the composition showed that the C content in the grain boundaries of all specimens was 0.5 atomic% or less. The average diameter of the crystals in all specimens is approximately 0.19 nm. Figure 6 shows the effect of O content in grain boundaries at constant bending in the three point bending test. The figure shows that decreasing the O content in the grain boundary clearly increases the bending amount, which means that the lower the O content in the grain boundary, the better the workability.
(실시예 2)(Example 2)
실시예 1에서와 동일 조성을 가진 강철에 있어서, 일처리가 여러 대기 조건하에서 수행된다. 이렇게 준비된 시편은 세 점 굽힘 시험을 받는다. 오거 전자 분광기용 샘플은 세 점 굽힘 시험용 시편의 나머지로 공급된다. 이 샘플들은 결정입계내의 O 및 C 조성을 결정하도록 오거 전자 분광계에서의 진공조건하에서 파열된다.For steel with the same composition as in Example 1, work treatment is carried out under various atmospheric conditions. The specimen thus prepared is subjected to a three point bending test. Samples for auger electron spectroscopy are supplied to the rest of the three-point bend test specimen. These samples rupture under vacuum conditions in an Auger electron spectrometer to determine the O and C composition within the grain boundaries.
결정입계내의 O함량 및 C함량과 세 점 굽힘 특성간의 관계가 연구되었다. 결정입계내 O함량이 30원자%이상인 시편에 있어서, 결정입계내의 O함량과 C함량 그리고 굽힘량 사이에는 아무 관계가 없다. 그러나 O함량이 30원자% 이하인 시편에 대해서는 그들 사이에 명백한 관계가 있다. 제 7 도는 결정입계내의 O함량이 약 10원자%인 시편(결정의 평균 직경 0.19㎜)에 대한 세 점 굽힘 특성 및 결정입계내의 C함량 사이의 관계를 보여준다. 이 도면에 따르면, 결정입계내에 어느정도 C를 포함하는 강철은 가공성이 분명히 개선된다.The relationship between O content and C content and three-point bending characteristics in grain boundaries was studied. For specimens with an O content in the grain boundary of 30 atomic percent or more, there is no relationship between the O content, the C content and the bend amount in the grain boundary. However, for specimens with O content below 30 atomic percent, there is a clear relationship between them. 7 shows the relationship between the three-point bending characteristics and the C content in the grain boundary for specimens (average diameter 0.19 mm of crystal) having an O content of about 10 atomic percent in the grain boundary. According to this figure, the steel containing C to some extent in the grain boundary clearly improves the workability.
(실시예 3)(Example 3)
실시예 1 및 실시예 2에서 테스트된 시편은 3μm의 간극(clearance)을 가지는 전단 시험기를 사용하여 전단 테스트가 되었다. 전단면은 전단길이 10cm당 균열과 같은 결함의 수를 세기 위해 광학 현미경(×200)으로 관찰되었다. 그 결과는 결정입계내의 O함량과 관련하여 제 8 도에 도시되어 있다. 이 도면은 세 점 굽힘 테스트의 결과와 동일한 경향을 나타내는데 이는 명백히 결정입계내의 산소함량을 제한할 경우의 효과를 나타내는 것이다.The specimens tested in Examples 1 and 2 were shear tested using a shear tester with a clearance of 3 μm. The shear plane was observed with an optical microscope (× 200) to count the number of defects such as cracks per 10 cm of shear length. The results are shown in FIG. 8 with respect to O content in grain boundaries. This figure shows the same trend as the results of the three point bending test, which clearly shows the effect of limiting the oxygen content in the grain boundary.
(실시예 4)(Example 4)
표 2에 기록된 조성을 가진 강철이 용융되고, 열간압연 및 온간압연되어 0.35㎜ 두께의 판으로 된다. 이 판은 0-70℃ 범위의 다양한 노점을 가진 질소 대기중에서 1,200℃로 15분동안 열처리되어 결정입계내의 산소함량이 서로 다른 여러 강판 시편들을 마련하였다. 이 시편들은 인장 시험기(JIS 5 클래스 시편을 사용한 인장계)로 테스트된다. 각 시편들의 결정입계내의 O함량은 실시예 1에서 사용된 방법에 따르도록 결정되고 인장시험기에서 측정된 신장률과 결정입계내의 O함량 사이의 관계가 연구되었다. 모든 시편에 있어서, 결정입계내의 C함량은 0.2-0.8원자%의 범위내에 있고 결정의 평균 직경은 1-1.4㎜의 범위내에 있다. 이 결과는 제 9 도에 도시되어 있다. 이 도면은 결정입계내의 O함량이 낮은 강판은 신장률이 더 크게 나타난다는 것을 보여준다.The steel with the composition reported in Table 2 is melted, hot rolled and warm rolled to form a 0.35 mm thick plate. The plate was heat-treated for 15 minutes at 1,200 ° C in a nitrogen atmosphere with various dew point ranges from 0-70 ° C to prepare several steel specimens with different oxygen content in the grain boundaries. These specimens are tested with a tensile tester (tensometer using JIS 5 class specimen). The O content in the grain boundaries of each specimen was determined according to the method used in Example 1 and the relationship between the elongation measured in the tensile tester and the O content in the grain boundaries was studied. For all specimens, the C content in the grain boundary is in the range of 0.2-0.8 atomic percent and the average diameter of the crystal is in the range of 1-1.4 mm. This result is shown in FIG. This figure shows that the steel sheet having a low O content in grain boundaries shows a larger elongation.
[표 2. (중량%)]Table 2. (wt%)]
(실시예 5)(Example 5)
표 3에 기록된 조성을 가진 강철이 용융되고, 열간압연 및 온간압연되어 여러 두께를 가지는 판들을 얻는다. 이 판들은 1×(1/10)4토르 압력으로 가압되어 15분 동안 800-1,300℃ 범위의 여러가지 어닐링 온도에서 최종 어닐링을 시켜 여러 판두께와 결정의 평균 직경을 가지는 시편을 마련하였다. 나머지 시편은 결정입계내의 O함량 및 C함량을 결정하기 위하여 오거 전자 분광계에 놓여졌다. 오거 전자 분광기는 모든 시편들의 결정입계내의 O함량이 5±2원자%, 결정입계내의 C함량이 0.8-2원자% 범위인 것을 보여준다. 표 4는 결정의 평균 직경과 각 시편에 대한 세 점 굽힘 시험결과를 나타낸다. 이 표는 결정 평균 직경이 클수록 굽힘 특성이 전체적으로 감소된다는 것을 보여준다. 특히, 결정의 평균 직경이 2.0㎜를 초과할 때, 굽힘특성은 크게 감소한다. 두께가 0.5㎜를 초과하는 시편에 대해서는 결정 평균 직경이 2.0㎜ 이하일 때에도 굽힘 특성이 저하된다.Steels with the compositions reported in Table 3 are melted, hot rolled and warm rolled to obtain plates of various thicknesses. These plates were pressurized to 1 × (1/10) 4 Torr pressure and subjected to final annealing at various annealing temperatures in the range of 800-1,300 ° C. for 15 minutes to produce specimens with various plate thicknesses and average diameters of crystals. The remaining specimens were placed on auger electron spectrometer to determine O content and C content in grain boundaries. Auger electron spectroscopy shows that the O content in the grain boundaries of all specimens is in the range of 5 ± 2 atomic% and the C content in the grain boundaries is 0.8-2 atomic%. Table 4 shows the average diameter of the crystals and the three-point bend test results for each specimen. This table shows that the larger the average crystal diameter, the overall decrease in bending characteristics. In particular, when the average diameter of the crystal exceeds 2.0 mm, the bending property is greatly reduced. For specimens with a thickness exceeding 0.5 mm, the bending characteristics are deteriorated even when the average crystal diameter is 2.0 mm or less.
[표 3. (중량%)]Table 3. (wt%)]
[표 4]TABLE 4
(실시예 6)(Example 6)
표 5에 기록된 화학 조성을 가진 규소강판(두께 0.3㎜)이 준비되었다. 이 판을 규소화 확산처리하여6.5% 규소강판을 제조하였다. 규소화는 캐리어 개스(carrier gas)로서 이종의 혼합개스를 사용하여 실행되었다. 즉, 하나는 고순도 질소개스(노점 : -70℃)와 혼합되고 또 다른 하나는 보통의 질소개스(노점 : -30℃)와 혼합되었다. 여기에서 얻은 시편들은 세 점 굽힘 시험되고, 나머지 시편들은 결정입계내의 O함량을 결정하기 위해 오거 전자 분광계에 의해 분석되었다. 모든 시편들은 결정입계내의 C함량이 0.2-1.2원자% 범위에 있고 결정의 평균 직경이 약 0.89㎜인 것으로 나타났다. 이 결과는 제10도에서 요약되어 있다. 이 도면은 결정입계내의 O함량을 제한하는 것이 Si확산-침투 공정에 의해 얻은 고규소강판에 대해서도 가공성을 개선하는데 효과적이라는 것을 나타낸다.A silicon steel sheet (0.3 mm thick) having the chemical composition listed in Table 5 was prepared. This plate was subjected to siliconization diffusion treatment to produce 6.5% silicon steel sheet. Siliconization was carried out using heterogeneous mixed gas as carrier gas. That is, one was mixed with high purity nitrogen gas (dew point: -70 ° C) and the other was mixed with normal nitrogen gas (dew point: -30 ° C). The specimens obtained were subjected to three-point bend testing and the remaining specimens were analyzed by Auger electron spectroscopy to determine the O content in the grain boundaries. All specimens showed that the C content in the grain boundary was in the range of 0.2-1.2 atomic percent and the average diameter of the crystal was about 0.89 mm. This result is summarized in FIG. This figure shows that limiting the O content in the grain boundaries is effective in improving the workability even for high silicon steel sheets obtained by the Si diffusion-infiltration process.
[표 5. (중량%)][Table 5. (wt%)]
(바람직한 실시예-2)(Preferred Example-2)
본 발명자들은 더옥 상세한 연구로서 결정입계를 면일히 관찰한 결과 결정입계내의 O함량외에는 가공성에 관련되는 다른 요소들을 밝혀냈다. 구체적으로 말하면, 본 발명자들은 결정입계내의 O함량을 일정하게 가진 샘플들을 사용하여 가공성에 있어서 결정입계내에 분정된 여러 요소들의 효과를 조사하고, 유황이 산소효과와는 별도로 가공성에 대해 중요한 효과를 가진다는 겻을 밝혀냈다. 제11도는 세 점 굽힘 특성(전술된 세 점 굽힘 시험기에 있는 시편 가압 스트로크)과 오거 전자 분광계를 사용하여 결정입계에서 검출된 S함량 사이의 관계를 나타낸다. 여기에서 사용된 시편은 Si를 6.49중량%, Mn을 0.005중량%, S를 0.0015중량% 및 O를 0.0022중량% 함유하고 두께가 0.35㎜이며 H2S를 0.1체적% 포함하는 N2대기에서 열처리되었다. 시편들은 열처리 후에 분석 오차의 범위내에서 거의 동일한 S총량을 나타내었다. 오거 전자 분광계에 의해 결정된 결정입계내의 O함량은 테스트된 모든 시편들에 대해 3-5원자% 범위를 나타냈다. 제11도에 따르면 가공성은 결정입계내의 S함량과 밀접한 관계를 가지며 이것은 결정입계내의 S이 가공성을 감소시킨다는 것을 나타낸다. 결정입계내의 S함량과 가공성의 밀접한 관계에 대한 자세한 과정은 아직 밝허져 있지 않지만, 결정입계가 유황을 형성하기 위하여 Mn과 같은 요소들을 포함하지 않는다는 사실은 아마도 S가 고용체(solid solution)의 형태로 결정입계내에 존재한다는 것을 암시한다.The present inventors observed the grain boundaries in detail as a detailed study and found other factors related to workability besides the O content in the grain boundaries. Specifically, the present inventors used samples having a constant O content in the grain boundaries to investigate the effects of various elements fractionated in the grain boundaries on machinability, and the effect of sulfur on the machinability separately from the oxygen effect. We found that we have FIG. 11 shows the relationship between the three point bending characteristic (test piece pressurized stroke in the three point bending tester described above) and the S content detected at the grain boundaries using an Auger electron spectrometer. The specimens used here were heat treated in an N 2 atmosphere containing 6.49% by weight of Si, 0.005% by weight of Mn, 0.0015% by weight of S and 0.0022% by weight of O, 0.35 mm thick, and 0.1 volume% of H 2 S. It became. The specimens showed almost the same total amount of S within the range of analytical error after heat treatment. The O content in the grain boundaries determined by Auger electron spectrometer ranged from 3-5 atomic percent for all tested specimens. According to FIG. 11, the workability is closely related to the S content in the grain boundary, which indicates that S in the grain boundary decreases the workability. The details of the close relationship between S content and machinability in grain boundaries have not been elucidated, but the fact that grain boundaries do not contain elements such as Mn to form sulfur is probably S in the form of a solid solution. Imply that it exists within the grain boundary.
결정크기의 조절은 어닐링 온도를 변화시킴으로써 용이하게 조절된다. 그러나 상술된 시험들은 어닐링 온도 변화가 가공성을 크게 번화시킨다는 것을 보여준다.Control of the crystal size is easily controlled by changing the annealing temperature. However, the tests described above show that the change in annealing temperature greatly increases the workability.
상술된 바와 같이, 본 발명자들은 원래 가공성이 낮다고 생각되왔던 고규소강판의 가공성이 결정입계의특성과 매우 밀접한 상관관계를 가지며 이런 특성을 조절하여 우수한 가공성을 가진 고규소강판을 제공할수 있다는 것을 밝혀냈다.As described above, the present inventors have found that the workability of a high silicon steel sheet, which was originally considered to be low in workability, has a very close correlation with the grain boundary characteristics, and can adjust such properties to provide a high silicon steel sheet having excellent workability.
일예로서, 0.l㎜ 두께를 가지고 표 6에 기록된 조성을 가지며, 오거 전자 분광계에 의해 결정된 결정입계내의 산소함량을 거의 동일하게 가지는 고규소강판이 오거 전자 분광계에 의해 측정된 결정입계내의 S함량과 신장률 사이의 관계를 결정하기 위해 채택되었다. 이 결과는 제12도에 도시되어 있다. 이 도면은 결정입계내의 S함량을 더 적게 가지는 시편들이 고신장률을 나타낸다는 것을 보여준다. 시험을 하는 동안3% 이상의 신장률을 나타낸 시편들은 소성변형을 한다. 주사전자 현미경에 의해 파단면을 관찰하면 고신장률을 보인 시편들은 결정입계의 파단면보다는 오히려 벽개 파단면(cleavage fracture)을 더 공급한다는 것과 신장률이 저조한 강판은 결정입계 파단면을 향한 방향성을 보인다는 것이 밝혀졌다. 종래에는 이러한 타입의 고규소강판은 소성변형이 일어나지 않는 것으로 알려졌다. 그러나 결정입계내의 S함량이 0.2원자%이하일 때에는 소성변형이 일어난다는 것이 발견되었다. 결과적으로 본 발명은 0.2원자% 이하로 S함량을 지정한다.As an example, a high silicon steel sheet having a thickness of 0.1 mm and having the composition reported in Table 6 and having almost the same oxygen content in the grain boundaries determined by the Auger electron spectrometer is measured in the grain boundaries measured by the Auger electron spectrometer. It was adopted to determine the relationship between S content and elongation. This result is shown in FIG. This figure shows that specimens with less S content in grain boundaries exhibit high elongation. During the test, specimens with an elongation of 3% or more undergo plastic deformation. Scanning of the fracture surface by scanning electron microscopy shows that the specimens with higher elongation provide more cleavage fracture rather than the grain boundary, and that the steel sheet with the lower elongation is oriented toward the grain boundary. It turned out. It is known that plastic deformation of this type of high silicon steel sheet does not occur conventionally. However, it was found that plastic deformation occurs when the S content in the grain boundary is 0.2 atom% or less. As a result, the present invention specifies the S content to 0.2 atomic% or less.
(표 5)Table 5
본 발명은 상술한 바와 같이 결정입계내의 S함량 뿐만 아니라, 결정입계내의 O함량(결정입계내에 분정된 요소들에서의 O함량)을 30원자%(atomic percent) 이하로 지정하는 것이 필요하다. 바꾸어말하면, 결정입계내의 S함량 감소 효과는 결정입계내의 산소함량이 충분히 낮을 때에만 요구된다. 이 목적을 위해, 결정입계내의 산소함량은 30원자% 이하로 감소될 필요가 있다. 제13도는 세 점 굽힘 특성(전술된 세 점 굽힘 특성 시험기에 있는 시편의 가압스트로크)과 결정입계내의 S함량 사이의 관계를 나타낸다. 여기에서 사용된 시편은 Si가 6.66중량%, S이 0.001중량%, Al용액 0.001중량% 및 O가 0.0025중량%의 조성을 가지며0.35㎜의 두께를 가지고, 결정입계내의 O함량을 서로 다르게 포함한다. 이 도면은 결정입계내의 O함량이 0.3원자% 이하이면 결정입계내의 S함량과 세 점 굽힘 특성 사이에서의 상관관계를 나타내고 결정입계내의 O함량이 30원자% 이상이면 결정입계내의 S함량이 0.2원자% 이하라 하더라도 세 점 굽힘 특성을 거의 변화시키지 않는다는 것을 보여준다. 따라서 본 발명은 결정입계내의 O함량을 30원자% 이하, 가장 바람직하게는 15원자% 이하로 한정한다.As described above, the present invention needs to specify not only the S content in the grain boundary but also the O content in the grain boundary (O content in elements fractionated in the grain boundary) to 30 atomic percent or less. Do. In other words, the effect of reducing the S content in the grain boundary is required only when the oxygen content in the grain boundary is sufficiently low. For this purpose, the oxygen content in the grain boundary needs to be reduced to 30 atomic% or less. Figure 13 shows the relationship between the three-point bending characteristic (pressurization stroke of the specimen in the three-point bending characteristic tester described above) and the S content in the grain boundary. The specimen used herein has a composition of 6.66 wt% Si, 0.001 wt% S, 0.001 wt% Al solution and 0.0025 wt% O, and has a thickness of 0.35 mm, and includes different O contents in the grain boundaries. . This figure shows the correlation between the S content in the grain boundary and the three-point bending characteristics when the O content in the grain boundary is 0.3 atomic% or less, and the S in the grain boundary when the O content in the grain boundary is 30 atomic% or more. It is shown that even if the content is less than 0.2 atomic%, the three point bending characteristic hardly changes. Therefore, the present invention limits the O content in the grain boundary to 30 atomic% or less, most preferably 15 atomic% or less.
결정입계내의 S함량 및 O함량 효과에 부가하여 결정직경이 가공성에 영향을 미치는 것이 밝혀졌다. 강판표면으로부터 보여지는 결정 평균 직경이 2.0㎜ 이하일 때, 가공성이 더욱 개선된다는 겻이 밝혀진 것이다. 이 효과의 원인은 결정내의 강도가 결정임계내의 S효과 때문에 결정입계의 강도 증가에 대응하여 상대적으로 감소되는 것으로 생각되는데, 이것은 결정을 가로질러 균열을 증가시키는 것으로서 과도한 결정직경은 가공성을 감소시킨다. 표 1에서 기록된 조성을 가진 고규소강판중에 결정입계내의 O함량이 약 5원자%, 결정입계내의 C함량이 약 1원자% 및 결정입계내의 S함량이 약 0.05원자% 함유한 고규소강판을 테스트하여 강판 표면으로부터 나타난 결정 평균 직경과 다양한 결정 직경하에서의 세 점 굽힘 특성 사이의 관계를 결정하였다. 이 결정은 제14도에 도시되어 있다. 이 도면에 따르면, 가공성은 결정 평균 직경을 2.0㎜이하로 한정함으로써 개선된다.In addition to the effect of S content and O content in grain boundaries, it has been found that the crystal diameter affects the workability. It has been found that when the average crystal diameter seen from the steel sheet surface is 2.0 mm or less, workability is further improved. The cause of this effect is thought to be that the strength in the crystal is relatively reduced in response to the increase in grain boundary strength due to the S effect in the crystal threshold, which increases the cracks across the crystal and excessive crystal diameter reduces the workability. High-silicon steel with the composition listed in Table 1 contains high silicon containing about 5 atomic% O in the grain boundary, about 1 atomic% C in the grain boundary and about 0.05 atomic% S in the grain boundary The steel plates were tested to determine the relationship between the average crystal diameters seen from the steel surface and the three point bending characteristics under various crystal diameters. This decision is shown in FIG. According to this figure, workability is improved by limiting the crystal mean diameter to 2.0 mm or less.
상술된 실험에서 사용된 고규소강판은 조립 결정을 형성하도록 매우 우수한 결정립 성장을 가지며, 결정립이 판의 두께 방향으로 침투하는 대나무 구조를 형성하는 경향이 있다. 그럼에도 불구하고 전술된 바와같이, 강철의 결정 직경은 가공성면에서 2.0㎜ 이하가 바람직하며 강철은 과도한 조립 결정을 형성하지 않도록 열처리 조건을 조절 선택할 필요가 있다. 고규소강판의 결정립 구조가 대나무 구조를 형성할 때, 본발명자들은 결정립의 성장이 실제로 강판 두께의 약 3-4배의 직경에서 멈춘다는 것을 발견했다. 결국 2.0㎜ 이하의 결정 직경을 유지하기 위하여, 판두께는 0.5㎜ 이하로 선택되는 것이 좋다. 이 경우에는, 열처리 조건을 고려할 필요가 없다. 이러한 이유로 강철의 바람직한 두께는 0.5㎜ 이하로 하는 것이 좋다.The high silicon steel sheets used in the above experiments have very good grain growth to form granulated crystals, and tend to form bamboo structures in which the grains penetrate in the thickness direction of the plate. Nevertheless, as mentioned above, the crystal diameter of the steel is preferably 2.0 mm or less in terms of workability, and the steel needs to be adjusted to select heat treatment conditions so as not to form excessive granulated crystals. When the grain structure of the high silicon steel sheet formed a bamboo structure, the inventors found that the grain growth actually stopped at a diameter of about 3-4 times the thickness of the steel sheet. Finally, in order to maintain a crystal diameter of 2.0 mm or less, the plate thickness is preferably selected to 0.5 mm or less. In this case, it is not necessary to consider the heat treatment conditions. For this reason, the preferable thickness of steel is good to be 0.5 mm or less.
본 발명의 효과는 규소강판에서의 결정 방향성 분포와 무관하게 얻어진다. 따라서, 본 발명은 방향성 규소강판 또는 비방향성 규소강판 어느 한쪽에 한정되지 않는다. 보통 전기강판은 절연용 필름에 의해 코팅되는데, 본 발명은 코팅 필름의 유무 여부와 무관하다.The effect of the present invention is obtained regardless of the crystal directional distribution in the silicon steel sheet. Therefore, this invention is not limited to either a oriented silicon steel plate or a non-oriented silicon steel plate. Usually electrical steel sheet is coated by an insulating film, the present invention is irrespective of the presence or absence of the coating film.
본 발명은 얇은 판을 제공하는 방법을 한정하지 않으며, 본 발명은 특수한 압연롤링 방법에 의해 제조된 고규소강판에 적용할 수 있다.The present invention is not limited to the method of providing a thin plate, and the present invention can be applied to a high silicon steel sheet produced by a special rolling rolling method.
(실시예 7)(Example 7)
표 7에 기록된 조성을 가진 고규소강판(두께 : 0.l㎜)은 5토르-1×(1/105)토르의 범위에서 서로 다른압력으로 1,200℃에서 15분 동안 열처리(최종 어닐링)된다. 실험실에서의 주변온도는 27℃이고 습도는 80%이다. 이렇게 얻어진 시편들은 세 점 굽힘 장치에 의해 테스트되어 파열전의 최고 가압 스트로크가 결정되었다. 각 시편의 잔여물은 8×(1/10)토르의 진공압에서 파괴되도록 오거 전자 분광계 안에 놓여졌다. 각 시편의 파단면이 검사되고, 결정입계내의 조성물이 분석되었다. 오거 전자 분광계에 의한 조성 분석에 기초하여, 결정입계내의 O함량이 3-5원자%이고, 결정입계내의 C함량이 약 0.3원자%이며, 결정 평균 직경이 약0.2㎜인 시편들이 선택되어 세 점 굽힘 시험의 굽힘량에 따른 결정입계에서의 S함량의 효과가 결정되었다. 제15도는 이 결과를 보여준다. 이 도면은 결정입계내의 S함량이 감소하면 굽힘량이 뚜렷하게 증가한다는 것을 나타내며, 이것은 결정입계내의 S함량이 낮을수록 가공성이 더 좋아진다는 것을 보여준다.High silicon steel sheets (thickness: 0.1 mm) with the compositions listed in Table 7 are heat-treated (final annealed) at 1,200 ° C for 15 minutes at different pressures in the range of 5 Torr-1 x (1/10 5 ) Torr. . The ambient temperature in the laboratory is 27 ° C and the humidity is 80%. The specimens thus obtained were tested by a three point bending device to determine the highest pressure stroke before rupture. The residue of each specimen was placed in an Auger electron spectrometer to break at a vacuum of 8 x (1/10) Torr. The fracture surface of each specimen was examined and the composition within the grain boundary was analyzed. Based on the compositional analysis by Auger electron spectrometer, specimens with O content in the grain boundary of 3-5 atomic%, C content in the grain boundary of about 0.3 atomic% and crystal mean diameter of about 0.2 mm were selected. The effect of S content on grain boundaries with the amount of bending in the three-point bending test was determined. Figure 15 shows this result. This figure shows that the bending amount is markedly increased when the S content in the grain boundary decreases, which shows that the lower the S content in the grain boundary, the better the workability.
[표 7. (원자%)][Table 7. (Atom%)]
(실시예 8)(Example 8)
표 8에 기록된 조성물을 가지고 서로 다른 두께를 가진 고규소강판들은 1×(1/104)토르의 압력으로 가압되고 800-1,300℃ 범위에서의 여러 어닐링 온도로 15분 동안 최종 어닐링 처리되어 서로 다른 판두께를 가지고 서로 다른 결정 평균 직경을 가지는 시편들이 준비되었다. 이렇게 해서 얻어진 시편들은 세 점 굽힘장치에 의해 테스트 된다. 각 시편들의 잔여물은 결정입계내의 O함량, C함량 및 S함량을 결정하도록 오거전자 분광계에 놓여졌다. 오거 전자 분광기는 이 모든 시편를은 결정입계내의 O함량을 8±2원자%, 결정입계내의 C함량을 0.8-2원자%의 범위인 것을 보여준다. 표 4는 각 시편에 대한 결정 평균 직경과 세 점 굽힘 시험결과를 나타낸다. 이 표는 결정 평균 직경이 2.0㎜보다 크면 굽힘 특성이 두드러지게 감소된다는 것을 보여준다. 두께가 0.5㎜를 넘는 시편에 대해서는, 결정 평균 직경이 2.0㎜ 이하라 할지라도 굽힘특성이 떨어진다.High-silicon steel sheets with different thicknesses with the compositions listed in Table 8 were pressurized to a pressure of 1 × (1/10 4 ) Torr and finally annealed for 15 minutes at various annealing temperatures in the range 800-1,300 ° C. to each other. Specimens were prepared with different plate thicknesses and with different crystal mean diameters. The specimens thus obtained are tested by a three point bending device. Residues of each specimen were placed in an Auger electron spectrometer to determine O content, C content and S content in grain boundaries. Auger electron spectroscopy shows that all of these specimens ranged from 8 ± 2 atomic% in the grain boundary and 0.8 to 2 atomic% in the grain boundary. Table 4 shows the average crystal diameter and three-point bending test results for each specimen. This table shows that when the crystal mean diameter is larger than 2.0 mm, the bending property is significantly reduced. For specimens with a thickness of more than 0.5 mm, bending characteristics are inferior even if the average crystal diameter is 2.0 mm or less.
[표 8. (중량%)]Table 8. (wt%)]
(실시예 9)(Example 9)
표 9에 기록된 조성을 가진 고규소강판(두께 : 0.3㎜)이 준비되었다. 이 판은 1,200℃에서 규소화-확산처리(Si화산 및 침투처리)되었다. 규소화는 캐리어 개스로서 이종의 혼합개스를 사용하여 실행되었다 : 즉, 하나는 고순도의 질소개스(노점 : -70℃)와 혼합된 SiCl4이고 또 다른 것은 보통의 질소개스(노점 : -30℃)와 혼합된 SiC14이다. 여기에서 얻어진 시편들은 세 점 굽힘 테스트를 하고 나머지 시편들은 결정입계내의 O함량, C함량, S함량을 결정하기 위해 오거 전자 분광계에 의해 분석되었다. 테스트된 시편들중에, 결정입계내의 O함량이 약 l0원자%, 결정입계내의 C함량이 약 0.7원자% 그리고 결정 평균 직경이 약 0.80㎜인 것이 선택되어 결정입계내의 S함량과 세 점 굽힘 테스트에서의 굽힘량 사이의 관계를 결정하였다. 이결과는 제16도에 요약되어 있다. 이 도면은 결정입계내의 S함량을 한정하는 것이 Si확산-침투방법에 의해 얻어진 고규소강판에 대한 가공성 개선에 효과적이라는 것을 보여준다.A high silicon steel sheet (thickness: 0.3 mm) having the composition recorded in Table 9 was prepared. The plates were siliconized-diffused (Si volcanic and infiltrated) at 1,200 ° C. Siliconization was carried out using a heterogeneous mixed gas as a carrier gas: one is SiCl 4 mixed with a high purity nitrogen gas (dew point: -70 ° C) and the other is a normal nitrogen gas (dew point: -30 ° C). ) And SiC1 4 . The specimens obtained were subjected to a three-point bend test and the remaining specimens were analyzed by Auger electron spectrometer to determine O content, C content and S content in grain boundaries. Among the tested specimens, the O content in the grain boundary was about 10 atomic%, the C content in the grain boundary was about 0.7 atomic% and the crystal mean diameter was about 0.80 mm, so that the S content and three points in the grain boundary were selected. The relationship between the amount of bending in the bending test was determined. This result is summarized in FIG. This figure shows that limiting the S content in the grain boundaries is effective in improving the workability for high silicon steel sheets obtained by the Si diffusion-infiltration method.
[표 9. (중량%)]TABLE 9. (wt%)
(실시예 10)(Example 10)
표 10에 기록된 조성물을 가진 0.35㎜ 두께의 강판은 압연 롤링법에 의해 제공되고 -10- -70℃ 범위의 노점과 0-0.1부피% 범위의 H2S함량을 가지는 여러 종류의 질소대기하에서 1,200℃로 15분 동안 상기판을 열처리하였다. 이렇게 준비된 시편들은 세 점 굽힘 장치에 의해 테스트되고, 나머지 시편들은 결정입계내의 O함량과 S함량을 측정하기 위해 오거 전자 분광계에 의해 분석되어 세 점 굽힘 시험에서의 굽힘량에 따른 결정입계내의 O함량과 S함량 효과가 결정되었다. 그 결과는 제13도에 잘 요약되어 있다. 이 도면은 30원자% 이하의 결정입계 O함량이 결정입계 S함량과 굽힘량 사이의 관계를 부여한다는 것을 보여주며 결정입계 O함량이 30원자% 이하에서는 결정입계내의 S함량이 0.2원자% 이하로 감소된다 할지라도 세 점 굽힘 특성에 거의 변화를 주지 않는다.0.35 mm thick steel plates with the compositions reported in Table 10 were prepared by rolling rolling and were subjected to various nitrogen atmospheres with dew point in the range of -10- -70 ° C and H 2 S content in the range of 0-0.1% by volume. The plate was heat treated at 1,200 ° C. for 15 minutes. The specimens thus prepared were tested by a three-point bending device, and the remaining specimens were analyzed by Auger electron spectroscopy to determine the O and S content in the grain boundary, and the specimens in the grain boundary according to the bending amount in the three point bending test. O content and S content effects were determined. The results are well summarized in FIG. This figure shows that the grain boundary O content of 30 atomic% or less imparts a relationship between the grain boundary S content and the bending amount. If the grain boundary O content is 30 atomic% or less, the S content in the grain boundary is 0.2 atomic% or less. Although reduced to, it hardly changes the three-point bending characteristic.
[표 10(중량%)]TABLE 10 (wt%)
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