KR100293140B1 - 일방향성 전자강판 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 값싸고 생산성이 높으며 자기특성도 종래와 동등 이상인 일방향성 전자 강판과 그 제조방법을 제공하는 것이다. 그 구체적인 수단은, 중량 퍼센트로, 0.02 내지 0.15%의 C, 2.5 내지 4.0%의 Si, 0.02 내지 0.20%의 Mn, 0.015 내지 0.065%의 Sol. Al, 0.0030 내지 0.0150%의 N, 0.005 내지 0.040%의 S 및 Se 1종 이상의 합계, 잔부는 실질적으로 Fe인 조성을 갖는 슬라브를 슬라브 가열하고 열연한 코일, 또는 상기 슬라브와 동일 성분으로 되는 용강으로부터 직접 주조된 코일을 출발재로 하여, 900 내지 1100℃로 열연판 소둔하고, 이어서 복수개의 스탠드를 가진 탠덤 압연기에의해 냉연한 후, 탈탄 소둔하고, 추가로 최종 마무리 소둔한 후, 최종 코팅을 실시하여, 판 두께가 0.20 내지 0.55mm, 평균 결정입경이 1.5 내지 5.5mm, W17/50이 아래식을 만족하며, 1.80 ≤ B8(T) ≤ 1.88의 제품을 얻는 것을 특징으로 하는 일방향성 전자강판의 제조방법이다.
0.5884e1.9154t≤ W17/50(W/kg) ≤ 0.7558e1.7378t
[t: 판 두께(mm)]

Description

일방향성 전자강판 및 그 제조방법
상기 일방향성 전자 강판은 주로 변압기와 같은 전기 기구의 철심재료로 사용되고 있고, 여자특성, 철손특성등과 같은 자기특성이 우수하여야만 한다. 800 A/m의 자장에서의 자속밀도 B(이하, 본 명세서에서는 이것을 "B8"로 표시한다)가 보통 여자 특성을 나타내는 수치로 사용되고, 한편 철손특성을 나타내는 대표적 수치로서는 W17/50이 사용된다.
자속밀도는 철손특성을 지배하는 매우 중요한 인자중의 하나이다. 일반적으로, 자속밀도가 높을 수록 철손이 좋다. 그러나, 자속밀도가 높을 때는, 2차 재결정립이 조대하게 되고, 그에 따라 이상(異常) 와(渦)전류 손실이 증가하게 되어 철손을 악화시키는 경우가 있다. 즉, 2차 재결정립이 적절하게 제어되어야 한다.
철손에는 이력손과 와전류손이 있는데, 전자는 강판이 결정방위 외에도 순도, 내부 변형등에 관계되고, 후자는 강판의 전기 저항, 판 두께등에 관계된다.
종래 기술에서 잘 알려져 있는 바와 같이, 철손은 가능한 한 순도를 개선하고 내부 변형을 제거하므로써 저감될 수 있다.
또한 철손은 전기저항을 개선하고 판 두께를 감소시키므로써 개선될 수 있다. 그러나, 예를 들면, 전기저항을 개선시키는 방법중의 하나로 Si함량을 증가시키는 것인데, 상기 방법은 Si함량이 증가될 때 제조 공정 또는 제품의 가공성이 악화되기 때문에 한계가 있다.
유사하게, 판 두께에서 감소는 생산성의 저하를 가져오기 때문에, 제조 비용의 상승을 초래할 것이다. 따라서, 판 두께를 감소시키는 것도 또한 한계가 있다.
일방향성 전자강판은 강판 방향 {110}과 압연 방향〈001〉을 갖는 "고스(Goss) 조직"을 발달시키기 위해서 제조 공정의 마무리 소둔에서 2차 재결정을 생성시키므로 얻어질 수 있다.
상기 일방향성 전자강판의 대표적인 제조방법이 N.P Goss의 미국 특허 제 1,965,559호, V.W.Carpenter의 미국 특허 제 2,533,351호와 M.F.Littmann 등의 미국 특허 제 2,599,340호 등에 기술되어 있다.
이들 제조방법은, 마무리 소둔시 고온에서 상기 고스(Goss) 조직의 2차 재결정을 생성시키기 위해서 주 억제제로써 MnS가 사용되고, 상기 MnS를 고용시키기 위해서 1,800℉ 이상의 고온에서 슬라브를 가열하고, 열연 후 고온 마무리 소둔전에 중간 소둔을 포함한 복수회의 냉연과 복수회의 소둔을 실행하는 것을 주요 특징으로 한다. 자기 특성의 관점에서 보면, 이 일방향성 전자 강판은 B10= 1.80T와 W10/60= 0.45W/1b(W17/50로 환산해서 2.37W/kg)의 관계를 만족한다.
상술한 바와 같이, 일방향성 전자 강판의 철손 특성은 다양한 요인으로부터 일어난다. 그리고, 일방향성 전자 강판의 제조방법은 다른 강 제품의 제조방법에 비해서 긴 제조 과정을 필요로 하고 복잡하다. 그러므로, 안정된 품질을 얻기 위해서는, 다수의 제어 항목이 존재하고, 이러한 문제는 조업 기술자에 있어서 커다란 짐이되고 있다. 말할 필요도 없이, 이 문제는 생산량에 커다란 영향을 미친다.
한편, 일방향성 전자 강판은 B8(T)가 1.88(JIS 규격) 이상인 고 자속밀도 일방향성 전자강판과 1.88 이하의 자속밀도를 가진 CGO(상업용 일방향성 실리콘 강)의 두 타입의 강판을 포함한다. 전자는 억제제로써 AlN, (Al·Si)N, Sb, MnSe, MnS등을 주로 사용하는 반면에, 후자는 억제제로써 MnS를 주로 사용한다. 제조방법은 또한 상기한 제품 타입에 따라 다르다. 즉, 전자는 1회(또는 한 단계) 냉연법과 2회 냉연법을 포함하는 반면, 후자는 2회 냉연법을 포함한다. 다른 말로 하면, CGO급의 일방향성 전자강판이 1회 냉연법으로 제조된 경우는 없었으며, 더 짧은 공정과 낮은 생산 비용으로 제조 가능한 CGO급의 일방향성 전자 강판의 개발이 절실히 요망되고 있었다.
본 발명은 변압기등의 철심용으로 {110} 〈001〉 방위의 조직이 발달된 일방향성 전자강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
제1도는 Si : 3.00%, Mn : 0.08%, 산불가용성 Al : 0.022%를 함유하고 B8= 1.87T 인 제품의 판 두께와 W17/50간의 관계를 나타낸 그래프이다.
제2도는 Si : 2.00%, Mn : 0.08%, 산불가용성 Al : 0.022%를 함유하고 B8= 1.94T 인 제품의 판 두께와 W17/50간의 관계를 나타낸 그래프이다.
제3도는 Si : 3.00%의 경우 슬라브 승온속도(가열속도)와 철손 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제4도는 Si : 2.00%의 경우 슬라브 승온속도와 철손 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제5도는 Si : 3.00%의 경우 냉연율(냉연 압하율)과 철손 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제6도는 Si : 2.00%의 경우 냉연율과 철손 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
본 발명은, 일방향성 전자강판의 상기 문제점들을 해결하기 위해, Si량을 비롯한 성분, 판 두께, 제품의 평균 결정입경, 그리고 결정 방위의 조합을 근본적으로 재검토하여 현재까지 달성된 바 없는 정도까지 제조공정을 단순화시킴으로서 우수한 철손특성 곡선을 보이는 일방향 전자 강판을 제공한다.
본 발명의 제 1의 특징은, 중량 퍼센트로, 2.5 내지 4.0%의 Si, 0.02 내지 0.20%의 Mn 과 0.005 내지 0.050%의 산불가용성(acid-insoluble) Al을 함유하고, 판 두께 0.20 내지 0.55mm에 있어서, 1.5 내지 5.5mm의 평균 결정입경과, 아래에 주어진 식에 의해 나타낸 철손치 W17/50및 1.80 ≤ B8(T) ≤ 1.88의 관계를 만족하는 B8(T) 값을 가지는 일방향성 전자강판에 있다.
0.5884e1.9154t≤ W17/50(W/kg) ≤ 0.7558e1.7378t
[t: 판 두께(mm)]
본 발명의 제 2의 특징은, 중량 퍼센트로, 1.5 내지 2.5% 미만의 Si, 0.02 내지 0.20%의 Mn 과 0.005 내지 0.050%의 산불가용성 Al을 함유하고, 판 두께 0.20 내지 0.55mm에 있어서, 1.5 내지 5.5mm의 평균 결정입경과, 아래에 주어진 식에 의해 나타낸 철손치 W17/50및 1.88 ≤ B8(T) ≤ 1.95의 관계를 만족하는 B8(T) 값을 가지는 일방향성 전자강판에 있다.
0.5884e1.9154t≤ W17/50(W/kg) ≤ 0.7558e1.7378t
[t: 판 두께(mm)]
본 발명의 제 3의 특징은, 상기 제 1 또는 제 2의 특징에 있어서, Sb, Sn, Cu, Mo 및 B로 구성된 군으로부터 선택된 1 종 이상을 각각 0.003 내지 0.3% 함유하는 일방향성 전자강판에 있다.
본 발명의 제 4의 특징은, 중량 퍼센트로, 0.02 내지 0.15%의 C, 2.5 내지 4.0%의 Si, 0.02 내지 0.20 %의 Mn, 0.015 내지 0.065%의 Sol. Al, 0.0030 내지 0.0150%의 N, 0.005 내지 0.040%의 S 및 Se중 1종 이상의 합계, 나머지는 실질적으로 Fe인 조성의 슬라브를 슬라브 가열한 후 열연한 코일 또는 상기 조성의 용강으로부터 직접 주조된 코일을 출발재로 하여, 열연판 소둔, 냉연, 탈탄 소둔, 최종 마무리 소둔 및 최종 코팅을 실시하는 공정에 의하여 일방향성 전자강판을 제조하는 방법에 있어서, 열연판 소둔을 900 내지 1100℃로 하여, 판 두께가 0.20 내지 0.55mm, 평균 결정립경이 1.5 내지 5.5mm이고, W17/50철손치가 아래의 식으로 나타내어지며, B8(T)가 1.80 ≤ B8(T) ≤ 1.88의 관계를 만족하는 제품을 얻는 것을 특징으로 하는 일방향성 전자강판의 제조방법에 있다.
0.5884e1.9154t≤ W17/50(W/kg) ≤ 0.7558e1.7378t
[t: 판 두께(mm)]
본 발명의 제 5의 특징은, 중량 퍼센트로, 0.02 내지 0.15%의 C, 1.5 내지 2,5% 미만의 Si, 0.02 내지 0.20 %의 Mn, 0.015 내지 0.065%의 Sol. Al, 0.0030 내지 0.0150%의 N, 0.005 내지 0.040%의 S 및 Se중 1종 이상의 합계, 나머지는 실질적으로 Fe인 조성의 슬라브를 슬라브 가열한 후 열연한 코일 또는 상기 조성의 용강으로부터 직접 주조된 코일을 출발재로 하여, 열연판 소둔, 냉연, 탈탄 소둔, 최종 마무리 소둔 및 최종 코팅을 실시하는 공정에 의하여 일방향성 전자강판을 제조하는 방법에 있어서, 열연판 소둔을 900 내지 1100℃로 하여, 판 두께가 0.20 내지 0.55mm, 평균 결정립경이 1.5 내지 5.5mm이고, W17/50철손치가 아래의 식으로 나타내어지며, B8(T)가 1.88 ≤ B8(T) ≤ 1.95의 관계를 만족하는 제품을 얻는 것을 특징으로 하는 일방향성 전자강판의 제조방법에 있다.
0.5884e1.9154t≤ W17/50(W/kg) ≤ 0.7558e1.7378t
[t: 판 두께(mm)]
본 발명의 제 6의 특징은, 상기 제 4 또는 제 5의 특징에 있어서, Sb, Sn, Cu, Mo 및 B로 구성된 군으로부터 선택된 1 종 이상을 각각 0.003 내지 0.3% 함유하는 일방향성 전자강판의 제조방법에 있다.
본 발명의 제 7의 특징은, 상기 제 4 내지 제 6의 특징 중 어느 한 특징에 있어서, 냉연을 65 내지 95%의 냉연율로 하는 일방향성 전자강판의 제조방법에 있다.
본 발명의 제 8의 특징은, 상기 제 4 내지 제 6의 특징 중 어느 한 특징에 있어서, 냉연을 80 내지 86%의 냉연율로 하는 일방향성 전자강판의 제조방법에 있다.
본 발명의 제 9의 특징은, 상기 제 7 또는 제 8의 특징에 있어서, 냉연을 복수의 스탠드(stand)를 가지는 탠덤(tandem) 압연기 또는 젠디미어(zendimier) 압연기에서 행하는 일방향성 전자강판의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 제 10의 특징은, 상기 제 4 내지 제 9의 특징 중 어느 한 특징에 있어서, 슬라브의 1200℃ 이상의 고온 영역에서의 가열을 5℃/min 이상의 승온 속도로 행하여 1320 내지 1490℃로 가열하는 일방향성 전자강판의 제조방법에 있다.
본 발명의 제 11의 특징은, 상기 제 10의 특징에 있어서, 1320 내지 1490℃의 온도 범위로 가열하는 슬라브는 50% 이하의 압하율로 열간 변형을 가한 슬라브인 일방향성 전자강판의 제조방법에 있다.
아래에, 본 발명이 더욱 상세하게 설명될 것이다.
본 발명자들은, 일방향성 전자강판의 철손특성과 제조공정에 있어 구비하여야 할 조건들에 대해서 여러 가지 연구를 행한 결과, Si 함량을 비롯한 성분, 판 두께, 제품의 평균 결정입경 및 결정 방위의 조합을 근본적으로 검토, 지금까지 달성되지 않은 정도로 제조공정을 간단하게 하여 1회 냉연법에 의해서 통상 "CGO"라 불리는 등급의 우수한 철손특성을 나타내는 일방향성 전자강판을 제공하는데 성공하였다.
본 발명 제품의 성분 조성의 한정 이유를 설명한다.
0.02% 미만의 C 함량은 열연 전의 슬라브 가열시에 있어서 결정립이 비정상적으로 성장하게되고, 제품에 있어서 "선상세립(streak)"이라 부르는 2차 재결정 결함을 일으키기 때문에 바람직하지 않다. 한편, C 함량이 0.15%를 초과했을 경우에는, 냉연 후의 탈탄 소둔에 있어서 긴 탈탄 시간이 필요하다. 이것은 비경제적일 뿐만 아니라 불완전 탈탄 결함을 초래하여, "자기 시효"라 부르는 자성 결함이 제품에서 발생한다.
Si 함량 1.5% 미만에서는, 제품의 와전류손실이 증가한다. 한편, 만약 4.0%를 초과했을 경우는, 상온에서 냉연이 바람직하지 못하게 곤란하게 된다.
Mn은 일방향성 전자강판으로서의 자기특성을 얻기 위한 2차 재결정을 좌우하는 주요 억제제 구성원소이다. 만약 Mn 함량이 0.02% 미만이면, 2차 재결정을 생성시키기 위한 MnS의 절대량이 부족하게 되고, 한편, 0.20%를 초과할 경우는 슬라브 가열시 MnS의 고용이 보다 어렵게 된다. 또한, 열연시 석출물 크기가 조대화되어 억제제로서의 적절한 크기 분포를 잃는다. Mn은 전기저항을 증가시키고 와전류손실을 감소시키는 효과를 가진다. 만약 Mn함량이 0.02% 미만이면 와전류 손실이 증가하고 만약 0.20%를 초과한다면 Mn의 효과는 포화된다.
산불가용성 Al도 또한 일방향성 전자강판을 위한 주요 억제제 구성원소이다. 만약 함량이 0.015% 미만이면, 양적으로 부족하고 억제제 강도가 바람직하지 않게 떨어진다. 한편, 만약 0.065%를 초과한다면, 억제제로서 석출되기 위한 AlN이 조대화되고, 결국 억제제 강도가 바람직하지 않게 떨어진다.
산불가용성 Al은 용강단계에서는 산가용성 Al로 함유된다. 상기는 Mn과 같은 방법으로 주요 억제제로써 2차 재결정립에 이용되는 것과 동시에, 소둔 분리제로써 도포된 산화물과 반응하여 강판 표면에 형성된 절연피막의 일부분을 구성한다. 상기 Al함량이 0.005 내지 0.050%의 범위를 벗어날 경우, 억제제의 적정 상태가 붕괴될 뿐만 아니라, 글라스(glass)(1차) 피막형성 상태가 불리한 영향을 받는다. 결과적으로, 상기 글라스 피막 장력에 의한 철손 감소 효과가 제거되어 바람직하지 못하다.
S 및 Se는, 각각 Mn과 함께 MnS 및 MnSe를 형성하는 중요한 원소이다. 만약 그들의 함량이 상기에 기술된 각각의 범위를 벗어난다면 억제제 효과가 충분하게 얻어질 수 없어 그들 1종 또는 2종의 합계가 0.005 내지 0.040%의 영역으로 한정되어야 한다.
N은 상기에 기술된 산가용성 Al과 함께 AlN을 형성하는 중요한 원소이다. N의 함량이 상기에 기술된 범위를 벗어나면, 억제제 효과가 충분히 얻어질 수 없다. 따라서, N 의 함량은 0.0030 내지 0.0150%의 범위로 한정되어야 한다.
Sn은 박수(薄手) 제품(thin gauge products)의 안정한 2차 재결정을 얻기 위한 원소로써 효과적이며 2차 재결정 입경을 미세화하는 작용도 가진다. 상기의 효과를 얻기 위해서는, Sn이 0.003% 이상의 양이 첨가되어져야 한다. Sn 함량이 0.30%를 초과하면, 효과가 포화되게 된다. 따라서, 제조 비용의 관점으로부터 상한을 0.30%로 한정하였다.
Cu는 Sn을 함유하는 강의 글라스(1차) 피막을 개선하는 원소로써 효과적이고 안정한 2차 재결정을 얻기 위해서도 효과적이다. 만약 Cu의 함량이 0.003% 미만이면 효과가 충분하지 않고, 만약 0.30%를 초과한다면, 제품의 자속밀도가 바람직하지 않게 떨어진다.
Sb, Mo 및/또는 B는 안정한 2차 재결정을 얻기 위해서 효과적인 원소이다. 이 효과를 얻기 위해서는 0.0030% 이상의 Sb, Mo 및/또는 B가 첨가되어져야 하며, 만약 0.30%를 초과할 경우에는, 효과가 포화된다. 따라서, 제품 비용의 관점으로부터, 상한이 0.30% 로 설정되었다.
만약 상기 제품의 판 두께가 0.20mm 미만라면 자기 이력손실이 증가하게 되고 생산성이 바람직하지 않게 떨어진다. 한편, 만약 0.55mm를 초과하면, 와전류 손실이 증가하고, 탈탄 시간이 길어져 생산성이 떨어진다.
만약 상기 제품의 평균 입경이 1.5mm보다 적다면, 자기 이력손실이 바람직하지 않게 증가한다. 5.5mm를 초과했을 경우는, 와전류 손실이 바람직하지 않게 증가한다.
참고로, 미국특허 제 2,533,351호 및 미국특허 제 2,599,340호 공보에는 제품의 평균 입경을 1.0 내지 1.4mm로 제한하였다.
다음은, 본 발명에 따른 일방향성 전자강판의 제조방법이 설명될 것이다.
위에서 기술한 바와 같이 성분을 조정한 일방향성 전자강판용 소재가, 슬라브로 주조되거나 강대로 직접적으로 주조된다. 소재가 슬라브로 주조되는 경우에는, 통상의 열연방법에 의해 코일로 완성한다.
이어서 상기 열연 코일이 열연판 소둔되고, 그 후 1 단계(1 회)의 냉연에 의해 마무리 판 두께로 되고, 그 다음에 탈탄 소둔 이후의 단계가 실행되는 것이 본 발명의 특징이다.
상기 열연판 소둔은 900℃ 와 1100℃ 사이의 온도에서 실행되는 점에 특징이 있다. 소둔은 AlN 석출물 제어를 위해 30초 내지 30분 동안 실행된다. 만약 소둔이 1100℃보다 높은 온도에서 행해진다면, 상기 억제제의 조대화로 인해 2차 재결정 결함이 일어나기 쉽다.
냉연율은 65 내지 95%의 강(强)압연율이 바람직하다.
탈탄 소둔의 조건은 특별히 규정하지 않으나, 습윤 수소 또는 수소와 질소의 혼합 분위기에서, 700 내지 900℃의 범위의 온도에서 30초 내지 30분 간 행하는 것이 바람직하다.
탈탄 소둔 후의 강판 표면에는, 2차 재결정에서의 녹아붙음(seizure)을 방지하고 절연 피막을 생성시키기 위해서, 통상의 방법으로 소둔 분리제를 도포한다.
2차 재결정 소둔은, 수소 또는 질소 또는 그것들의 혼합 분위기에서, 1000℃ 이상의 온도에서 5시간 이상 행해진다.
그 후 여분의 소둔 분리제가 제거되고 나서, 코일 세트(coil set)를 교정하기 위한 연속 소둔이 행해지고, 동시에 절연 및 장력 피막이 도포되어 소성(燒成)되어졌다.
도 1은, C : 0.065%, Si : 3.00%, Mn : 0.08%, S : 0.026%, 산가용성 Al : 0.030%, N : 0.0089%를 함유한 슬라브의 열연, 그 열연 코일(열연판)의 1100℃에서의 소둔, 1 회 냉연으로 0.20 내지 0.55mm의 두께로 최종 냉연, 탈탄 소둔, 2차 재결정 소둔을 행하여 얻어진 Si : 3.00%, Mn : 0.08%, 산불가용성 Al : 0.02%, B8: 1.87T인 제품의 판 두께와 W17/50의 관계를 나타낸다.
Si량을 비롯한 성분, 판 두께, 제품 평균 결정립경 및 결정 방위의 조합을 근본적으로 재검토하여 과거에 달성되지 못했던 정도로 제조공정을 간단하게 함으로써 아래의 (1)식으로 표현되는 우수한 철손 특성 곡선을 나타내는 일방향성 전자강판이 얻어질 수 있다.
0.5884e1.9154t≤ W17/50(W/kg) ≤ 0.7558e1.7378t-----------------(1)
[t: 판 두께(mm)]
도 2는, C : 0.039%, Si : 2.00%, Mn : 0.08%, S : 0.026%, 산가용성 Al : 0.030%, N : 0.0078%를 함유한 슬라브의 열연, 그 열연 코일(열연판)의 1090℃에서의 소둔, 1회 냉연으로 0.20 내지 0.55mm 두께로 최종 냉연, 탈탄 소둔, 2차 재결정 소둔을 행하여 얻어진, Si : 2.00%, Mn : 0.08%, 산불가용성 Al : 0.022%, B8= 1.94T인 제품의 판 두께와 W17/50의 관계를 나타내고 있다.
Si량을 비롯한 성분, 판 두께, 제품 평균 결정립경, 나아가 결정 방위의 조합을 근본적으로 재검토하여 종래의 CGO 생산공정에서 달성되지 못했던 정도로 제조공정을 간단하게 함으로써 위의 (1)식으로 표현되는 우수한 철손 특성 곡선을 나타내는 일방향성 전자강판이 얻어질 수 있다.
다음으로는, 본 발명의 제조방법이 보다 상세하게 설명될 것이다.
상기한 바와 같이 성분 조정된 용강은, 슬라브 또는 직접 강대로 주조된다. 용강이 슬라브로 주조되는 경우에는, 슬라브 가열 단계를 거쳐 통상의 열연에 의해서 열연 코일로 제조된다.
슬라브를 가열할 경우에, 1200℃ 이상 고온 영역에서의 가열은 5℃/min 이상의 가열(승온) 속도로 행하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명자들에 의해 행해진 실험의 결과를 나타낸다. C : 0.065%, Si : 3.00%, Mn : 0.08%, S : 0.026%, Sol. Al : 0.030%, N : 0.0089%를 함유한 슬라브를 연속 주조하였다. 유도 가열로에서 다양한 가열속도로 1350℃로 상기 슬라브를 가열한 후, 판 두께 2.30mm의 열연 코일이 제조되었다. 상기 열연 코일은 1080℃에서 소둔되었고, 0.300mm의 두께로 냉연된 후 탈탄 소둔, 마무리 소둔, 평탄화·절연 및 장력 피막 소성(燒成) 소둔을 행하였다. 도 3은 이렇게 얻어진 제품의 W17/50과 가열 속도 사이의 관계를 나타낸다. 도 4는 실험결과를 보이는데, C : 0.037%, Si : 2.00%, Mn : 0.08%, S : 0.028%, Sol. Al : 0.032% 및 N : 0.0077%를 함유한 슬라브가 연속 주조되고, 유도 가열로에서 다양한 가열속도로 1350℃로 가열되어 2.30mm의 판 두께를 가진 열연 코일을 얻고, 상기 열연 코일은 1080℃로 소둔되고, 0.300mm의 두께로 냉연되고, 탈탄 소둔, 마무리 소둔, 평탄화·절연 및 장력 피막 소성(燒成) 소둔이 연속적으로 행해졌다. 도 4는 이렇게 얻어진 제품의 W17/50과 가열 속도의 관계를 나타내고 있다.
도 3 및 도 4에 나타낸 실험에서, 1200℃ 이상의 온도에서의 슬라브 가열이 5℃/min 미만으로 실행되는 경우에 2차 재결정 결함이 일부 발생하였다. 가열속도가 5℃/mm보다 높을 때는, 평균 결정립경이 2.2 내지 2.6mm 였다. 1200℃보다 높은 온도에서의 슬라브 가열이 5℃/min 미만의 가열속도로 행해질 때는, 철손의 편차(variation)가 크고 일부 경우에는 철손이 악화되었다. 소기의 철손(0.5884e1.9154t≤ W17/50(W/kg) ≤ 0.7558e1.7378t)[t : 판 두께(mm)]은 5℃/min 이상의 가열속도에서 안정되게 얻어질 수 있었다.
그 원인은 다음과 같이 추측되어진다. 슬라브가 고온에서 가열될 때는, 결정립이 슬라브내에서 이상(異常) 성장하여 열연 코일(열연판)의 조직이 불균일하게 되고 자기특성의 편차가 발생하기 쉽다. 1200℃ 이상의 높은 온도 영역에서의 슬라브 가열이 5℃/min 이상의 가열속도로 행해질 때는, 슬라브 가열시의 상기 이상(異常)결정립 성장이 억제될 수 있고, 열연 코일의 조직이 균일하게 되며 결과적으로 자기특성의 편차가 억제될 수 있다.
슬라브 가열온도는 1320 내지 1490℃로 설정되었다. 만약 가열온도가 1320℃ 미만이면, AlN, MnS 및 MnSe와 같은 억제제의 용체화가 불충분하여 2차 재결정이 안정화되지 않고 바람직한 철손을 얻을 수 없다. 만약 슬라브 가열 온도가 1490℃ 이상이면 슬라브가 용융된다.
1320 내지 1490℃의 범위내의 온도로 가열하는 상기 슬라브에 50% 이하의 압하율로 열간 변형이 적용되는 경우에는, 상기 슬라브의 주상정이 파괴되며, 이는 열연 코일의 조직을 균일하게 만드는데 효과적이고, 자기 특성이 더욱 안정화될 수 있다. 상한인 50%는, 그 이상 압하율을 증가시켜도 효과가 포화되기 때문에 설정되었다.
슬라브 가열은 통상의 가스 가열로에서 행해질 수 있지만 유도 가열로 또는 전기 저항 가열로에서 실행될 수도 있다. 저온 영역을 가스 가열로로 그리고 고온 영역을 유도 가열로 또는 전기저항 가열로로 가열하도록 구성한 조합 장치가 사용될 수도 있다.
다시 말해, 슬라브 가열은 다음과 같은 조합에 의해 실행될 수 있다:
1) 가스 가열로(저온 영역) - 열간변형(0 내지 50%) - 가스 가열로(고온 영역)
2) 가스 가열로(저온 영역) - 열간변형(0 내지 50%) - 유도 가열로 또는 전기저항 가열로(고온 영역)
3) 유도 가열로 또는 전기저항 가열로(저온 영역) - 열간변형(0 내지 50%) - 가스 가열로(고온 영역)
4) 유도 가열로 또는 전기저항 가열로(저온 영역) - 열간변형(0 내지 50%) - 가스 가열로(고온 영역)
여기에서, "열간 변형 0%"라는 것은, 예를 들어 2)의 경우, 가스 가열로에 의해 저온 영역에서 가열이 행해지고 그 후 열간변형 없이 유도 가열로 또는 전기 저항 가열로에서 가열이 행해지고 있음을 뜻한다.
1200℃ 이상의 고온 영역에서 5℃/min 이상의 가열속도로 이루어지는 슬라브 가열이 상기 유도 가열로 또는 상기 전기 저항 가열로에 의해 행해지는 경우에는, 슬라브 가열이 상기 유도 가열로 또는 전기 저항 가열로에서 비산화 분위기(예를 들면, 질소)에서 이루어질 수 있기 때문에 슬래그(용융 페로실리콘 산화물)가 형성되지 않는다. 결과적으로, 강판의 표면 결함이 감소될 수 있고, 가열로 바닥에 집적된 슬래그의 제거가 불필요하다.
열간 변형이 적용되기 전의 슬라브 가열이 가스 가열로에서 이루어지는 경우에는, 유도 가열로 또는 전기 저항 가열로를 사용하는 것 보다 저비용과 높은 생산성으로 슬라브 가열이 이루어질 수 있다.
이렇게 얻어진 열연 코일(열연판)은 이어서 억제제의 석출을 제어하기 위해서 소둔된다. 보다 상세히 설명하면, 본 발명은 900 내지 1100℃에서 30초 내지 30분 동안 열연 코일 소둔을 실시하였다. 만약 소둔 온도가 900℃ 이하라면, 억제제의 석출이 충분하지 않고 및 2차 재결정이 안정화되지 않으며, 만약 1100℃를 초과한다면, 억제제의 조대화로 인하여 2차 재결정 결함(불량)이 발생하기 쉽다. 억제제로써 AlN을 사용하는 종래 일방향 전자강판의 열연판 소둔온도인 1150℃보다 낮은 온도, 다시 말해, 종래 CGO 등급의 제품에 대한 중간 소둔 온도와 동일 수준의 온도가 상기 열연 코일 소둔에 적용될 수 있다.
다음에는, 상기 열연 코일 소둔(열연판 소둔)된 코일이 최종 판 두께를 얻기 위해서 냉연되어진다.
통상, 일방향성 전자강판의 냉연은 보통 중간 소둔을 포함하여 2회 이상 행하여지나, 본 발명은 상기 강판이 1회의 냉연으로 제조되는 것이 특징이다. 이러한 냉연은 종래에는 젠디미어(zendimier) 압연기 또는 탠덤 압연기에 의해 행하여졌으나, 본 발명은 제조 비용을 줄이고 생산성을 향상시키기 위해서 복수개의 스탠드를 가진 탠덤 압연기를 사용하여 냉연을 행하였다. 본 발명에서, 상기 냉연은 바람직하게는 65 내지 95%, 더욱 바람직하게는 75 내지 90%의 강(强)압하율로 행하여진다.
가장 바람직한 압하율은 80 내지 86%이다.
도 5는 C : 0.066%, Si : 3.00%, Mn : 0.08%, S : 0.025%, Sol.Al : 0.031%, N : 0.0090%를 함유한 슬라브를 열연하고, 1080℃에서 열연 코일 소둔하고, 최종 판 두께 0.300mm로 다양한 압하율로 냉연하고, 연속적으로 탈탄 소둔, 마무리 소둔, 평탄화·절연 및 장력 피막 소성(baking) 소둔하는 공정에 의해 얻어진 제품의 W17/50와 압하율사이의 관계를 나타낸다.
도 6은 C : 0.038%, Si : 2.00%, Mn : 0.08%, S : 0.027%, Sol.Al : 0.031%, N : 0.0078%를 함유한 슬라브를 열연하고, 1080℃에서 열연 코일 소둔하고, 최종 판 두께 0.300mm로 다양한 압하율로 냉연하고, 연속적으로 탈탄 소둔, 마무리 소둔, 평탄화·절연 및 장력 피막 소성 소둔하는 공정에 의해 얻어진 제품의 W17/50와 압하율사이의 관계를 나타낸다. 도 5 및 도 6에서 행해진 상기 실험에서, 80% 미만 86% 초과인 압하율의 경우에는 일부 2차 재결정 결함이 발생되는 경향이 있다. 또한, 2.2 내지 2.6mm의 평균 입경은 상기의 압하율(80 내지 86%)이 적용될 때 안정하게 얻어진다. 도 5 및 도 6으로부터, 냉연의 압하율이 80% 미만 또는 86% 초과인 경우에는 철손의 편차가 증가되고 일부 경우 철손이 좋지 않음을 알 수 있다. 소기의 철손 (0.5884e1.9154t≤ W17/50(W/kg) ≤ 0.7558e1.7378t)[t : 판 두께(mm)]은 냉연 압하율이 80 내지 86%의 범위일 때 안정하게 얻어질 수 있다.
[실시예:]
[실시예 1]
C : 0.052%, Si : 3.05%, Mn : 0.08%, S : 0.024%, 산가용성 Al : 0.026%, N : 0.0080%를 함유한 슬라브를 1360℃로 가열하였고, 가열 후 즉시, 상기 슬라브는 2.3mm의 두께를 가진 열연 코일로 열연되었다.
상기 열연 코일은 1050℃에서 소둔되었고, 그 후 1 회 냉연에 의해 0.300 및 0.268mm의 두께로 되었다. 그 다음, 탈탄 소둔 및 소둔 분리제 코팅이 860℃에서 행해졌고, 2차 재결정 소둔이 1200℃에서 행해졌다.
그 후, 최종 제품을 얻기 위해 2 차 피막이 적용되었다. 표 1은 각 제품의 특징을 나타낸 것이다.
덧붙여 말하면, 종래 제품들은 다음과 같은 방법으로 제조되었다.
C : 0.044%, Si : 3.12%, Mn : 0.06%, S : 0.024% 및 N : 0.0040%를 함유한 슬라브가 1360℃로 가열되었고 즉시 열연되어 2.3mm의 두께를 가진 열연 코일을 얻었다. 상기 코일은 840℃에서의 중간 소둔을 포함한 2회 냉연 방법에 의해 0.300 및 0.269mm의 두께로 되었다. 그 다음에 탈탄 소둔 및 소둔 분리제 코팅이 860℃에서 행해졌고, 2차 재결정 소둔이 1200℃에서 행해졌다. 최종 제품을 얻기 위해 절연 및 장력 피막이 적용되었다.
Si량과 같은 구성성분, 판 두께, 제품의 평균 결정입경, 결정 방위의 조합을 조정하여 지금까지 성취되지 않은 정도로 제조 공정을 단순화함에 의해서, 아래에 주어진 식 (2)로 표현되는 우수한 철손 특성을 나타내는 일방향성 전자강판이 얻어질 수 있었다.
0.5884e1.9154t≤ W17/50(W/kg) ≤ 0.7558e1.7378t) -----------------(2)
[실시예 2]
C : 0.032%, Si : 2.05%, Mn : 0.08%, S : 0.024%, 산가용성 Al : 0.026% 및 N : 0.0082%를 함유한 슬라브가 1360℃로 가열되었고 즉시 열연되어 2.3mm의 두께를 가진 열연 코일을 얻었다.
상기 열연 코일은 1050℃에서 소둔되었고, 0.550 및 0.270mm의 두께로 1회 냉연에 의해 냉연되었다. 탈탄 소둔 및 소둔 분리제 코팅이 860℃에서 행해졌고, 그 후 2차 재결정 소둔이 1200℃에서 행해졌다.
그 후, 절연 및 장력 피막이 최종 제품을 얻기 위해 적용되었다. 표 2에 상기 제품의 특성을 표로 나타내었다. 덧붙여 말하자면, 종래 제품은 실시예 1의 공정에 의해 제조되었다.
상기에 기술된 식 (2)에 의해 표현되는 우수한 철손 특성을 나타내는 일방향성 전자강판이, Si량과 같은 성분, 판 두께, 제품 평균 결정입경 및 결정 방위의 조합을 조정하여 지금까지 달성되지 않은 정도로 제조 공정을 단순화 시키므로써 얻어질 수 있었다.
[실시예 3]
C : 0.063%, Si : 2.85%, Mn : 0.08%, S : 0.025%, 산가용성 Al : 0.028%, N : 0.0079% 및 Sn : 0.08%를 함유한 슬라브가 1350℃로 가열되었고, 2.0mm의 두께를 가진 열연 코일을 얻기 위해 즉시 열연되었다.
상기 열연 코일은 1020℃에서 소둔되었고 0.30 및 0.20mm의 두께로 1회 냉연에 의해 냉연되었다. 탈탄 소둔 및 소둔 분리제 코팅이 850℃에서 행해졌고, 2차 재결정 소둔이 1200℃에서 행해졌다.
그 후, 절연 및 장력 피막이 최종 제품을 얻기 위해 적용되었다. 표 3에 상기 제품의 특성을 표로 나타내었다. 한편, 종래 제품은 실시예 1의 공정에 의해 제조되었다.
식 (2)에 의해 표현된 우수한 철손 특성 곡선을 나타내는 일방향성 전자강판이, Si 함량과 같은 구성성분, 판의 두께, 제품 평균 입경 및 결정 방위의 조합을 조정하여, 지금까지 성취되지 않은 정도로 제조 공정을 단순화시킴으로써 얻어질 수 있었다.
[실시예 4]
C : 0.028%, Si : 2.44%, Mn : 0.08%, S : 0.025%, 산가용성 Al : 0.030%, N : 0.0078% 및 Sn : 0.05%를 함유한 슬라브가 1350℃로 가열되었고 2.5mm의 두께를 가진 열연 코일을 얻기 위해 즉시 열연되었다.
상기 열연 코일은 1000℃에서 소둔되었고 0.35 및 0.30mm의 두께로 1회 냉연에 의해 냉연되었다. 탈탄 소둔 및 소둔 분리제 코팅이 850℃에서 행해졌고, 2차 재결정 소둔이 1200℃에서 행해졌다.
그 후, 절연 및 장력 피막이 최종 제품을 얻기 위해 적용되었다. 표 4에 상기 제품의 특성을 표로 나타내었다. 덧붙여 말하자면, 종래 제품은 실시예 1의 공정에 의해 제조되었다.
식 (2)에 의해 표현되는 우수한 철손 특성 곡선을 갖는 일방향성 전자강판이, Si 함량과 같은 구성성분, 판의 두께, 제품 평균 결정입경 및 결정 방위의 조합을 조정하여, 지금까지 성취되지 않은 정도로 제조 공정을 단순화시키므로써 얻어질 수 있었다.
[실시예 5]
C : 0.07%, Si : 3.15%, Mn : 0.08%, S : 0.026%, 산가용성 Al : 0.030%, N : 0.0078%, Sn : 0.05% 및 Cu : 0.05%를 함유한 용강이 2.5mm의 두께를 가진 코일로 직접 주조되었다.
상기 열연 코일은 950℃에서 소둔되었고 0.280mm의 두께로 1회 냉연에 의해 냉연되었다. 탈탄 소둔 및 소둔 분리제 코팅이 850℃에서 행해졌고, 2차 재결정 소둔이 1200℃에서 행해졌다.
그 후, 절연 및 장력 피막이 최종 제품을 얻기 위해 적용되었다. 표 5에 상기 제품의 특성을 표로 나타내었다. 덧붙여 말하자면, 종래 제품은 실시예 1의 공정에 의해 제조되었다.
식 (2)에 의해 표현되는 우수한 철손 특성 곡선을 가지는 일방향성 전자강판이, Si 함량과 같은 구성성분, 판의 두께, 제품 평균 결정입경 및 결정 방위의 조합을 조정하여, 지금까지 성취되지 않은 정도로 제조 공정을 단순화시키므로써 얻어질 수 있었다.
[실시예 6]
C : 0.02%, Si : 1.85%, Mn : 0.08%, S : 0.026%, 산가용성 Al : 0.030%, N : 0.0078%, Sn : 0.05% 및 Cu : 0.05%를 함유한 슬라브가 1360℃로 가열되었고 그 후 2.3mm의 두께를 가진 열연 코일로 열연되었다.
상기 열연 코일은 950℃에서 소둔되었고 0.255mm의 두께로 1회 냉연에 의해 냉연되었다. 탈탄 소둔 및 소둔 분리제 코팅이 850℃에서 행해졌고, 2차 재결정 소둔이 1200℃에서 행해졌다.
그 후, 절연 및 장력 피막이 최종 제품을 얻기 위해 적용되었다. 표 6에 상기 제품의 특성을 표로 나타내었다. 덧붙여 말하자면, 종래 제품은 실시예 1의 공정에 의해 제조되었다.
식 (2)에 의해 표현된 우수한 철손 특성 곡선을 갖는 일방향성 전자강판이, Si 함량과 같은 구성성분, 판의 두께, 제품 평균 결정입경 및 결정 방위의 조합을 조정하여 지금까지 성취되지 않은 정도로 제조 공정을 단순화시키므로써 얻어질 수 있었다.
[실시예 7]
C : 0.07%, Si : 3.50%, Mn : 0.08%, Se : 0.026%, 산가용성 Al : 0.030%, N : 0.0078%, Sb : 0.02% 및 Mo : 0.02%를 함유한 슬라브가 1360℃로 가열되었고 그 후 2.4mm의 두께를 가진 열연 코일로 열연되었다.
상기 열연 코일은 1025℃에서 소둔되었고 0.290mm의 두께로 1회 냉연에 의해 냉연되었다. 탈탄 소둔 및 소둔 분리제 코팅이 850℃에서 행해졌고, 2차 재결정 소둔이 1200℃에서 행해졌다.
그 후, 절연 및 장력 피막이 최종 제품을 얻기 위해 적용되었다. 표 7에 상기 제품의 특성을 표로 나타내었다. 덧붙여 말하자면, 종래 제품은 실시예 1의 공정에 의해 제조되었다.
식 (2)로 표현된 우수한 철손 특성 곡선을 나타내는 일방향성 전자강판이, Si 함량과 같은 구성성분, 판의 두께, 제품 평균 결정입경 및 결정 방위의 조합을 조정하여, 지금까지 성취되지 않은 정도로 제조 공정을 단순화시킴으로써 얻어질 수 있었다.
[실시예 8]
C : 0.035%, Si : 2.20%, Mn : 0.08%, Se : 0.026%, 산가용성 Al : 0.030%, N : 0.0078%, Sb : 0.02% 및 Mo : 0.02%를 함유한 슬라브가 1360℃로 가열되었고 그 후 2.4mm의 두께를 가진 열연 코일로 열연되었다.
상기 열연 코일은 1050℃에서 소둔되었고 0.290mm의 두께로 1회 냉연에 의해 냉연되었다. 탈탄 소둔 및 소둔 분리제 코팅이 850℃에서 행해졌고, 2차 재결정 소둔이 1200℃에서 행해졌다.
그 후, 절연 및 장력 피막이 최종 제품을 얻기 위해 적용되었다. 표 8에 상기 제품의 특성을 표로 나타내었다. 덧붙여 말하자면, 종래 제품은 실시예 1의 공정에 의해 제조되었다.
[실시예 9]
C : 0.053%, Si : 3.05%, Mn : 0.08%, S : 0.024%, 산가용성 Al : 0.026% 및 N : 0.0080%를 함유한 슬라브가 1360℃로 가열되었고 2.3mm의 두께를 가진 열연 코일을 얻기 위해 즉시 열연되었다.
상기 열연 코일은 1050℃에서 소둔되었고 0.300mm의 두께로 냉연되었다. 탈탄 소둔 및 소둔 분리제 코팅이 830 내지 860℃에서 행해졌고, 2차 재결정 소둔이 1200℃에서 행해졌다.
그 후, 절연 및 장력 피막이 최종 제품을 얻기 위해 적용되었다. 표 9에 상기 제품의 특성을 표로 나타내었다. 덧붙여 말하자면, 종래 제품은 실시예 1의 공정에 의해 제조되었다.
식 (2)에 의해 표현되는 우수한 철손 특성 곡선을 나타내는 일방향성 전자강판이, Si 함량과 같은 구성성분, 판의 두께, 제품 평균 결정입경 및 결정 방위의 조합을 조정하여, 지금까지 성취되지 않은 정도로 제조 공정을 단순화시키므로써 얻어질 수 있었다.
[실시예 10]
[C] : 0.050%, [Si] : 2.92%, [Mn] : 0.08%, [S] : 0.022%, [Sol. Al] : 0.023% 및 [N] : 0.0088%로 구성되는 성분계 A를 가지는 슬라브가 유도 가열로에서 1200℃ 이상의 온도영역에서 다양한 가열속도로 1350℃까지 가열되었다. 그 후, 상기 슬라브는 2.0mm의 두께로 열연되었고, 1060℃에서 열연 코일 소둔되었고, 1회 냉연에 의해 0.300mm의 두께로 냉연되었다. 그 후, 탈탄 소둔, 마무리 소둔 및 평탄화/절연 및 장력 피막 소성 소둔이 최종 제품을 얻기 위해 실행되었다.
한편, C : 0.038%, [Si]: 3.05%, [Mn]: 0.06%, [S]: 0.026%, [Sol. Al] : 0.001% 및 [N] : 0.0037%로 구성되는 성분계 B를 가지는 슬라브가 유도 가열로에서 1200℃ 이상의 온도영역에서 10℃/min의 가열속도로 1350℃까지 가열되었고, 2.0mm의 두께를 가진 열연 코일을 얻기 위해 열연되었다. 상기 열연 코일은 그 후 840℃에서 중간 소둔을 포함하는 2회 냉연에 의해 0.300mm의 두께로 냉연되었다. 그 다음, 탈탄 소둔, 최종 소둔, 평탄화·절연 및 장력 피막 소성 소둔이 최종 제품을 얻기 위해 실행되었다.
표 10에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제품은 1회 냉연 방법에 의해 우수한 자기 특성을 제공할 수 있다는 것을 알 수 있다.
[실시예 11]
[C] : 0.050%, [Si] : 2.92%, [Mn] : 0.08%, [S] : 0.022%, [Sol. Al] : 0.023% 및 [N] : 0.0088% 함유하는 슬라브들이 가스 가열로에서 1150℃로 가열되었다. 그 다음, 슬라브들 중 일부가 다양한 압하율로 열간 변형을 받았고, 가스 가열로 및 유도 가열로(질소 분위기)에서 1200℃ 이상의 온도 영역에서 다양한 가열 속도로 1375℃까지 가열되었다. 그 다음, 상기 슬라브는 2.0mm의 두께로 열연되었고, 1040℃에서 소둔되고, 0.300mm의 두께로 1회 냉연에 의해 냉연되었다. 탈탄 소둔, 마무리 소둔, 평탄화와 절연 및 장력 피막 소성 소둔이 제품을 얻기 위해 실행되었다.
표 11에 나타낸 것처럼, 본 발명의 제품은 1회 냉연방법에 의해 우수한 자기 특성을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
[실시예 12]
[C] : 0.052%, [Si] : 2.95%, [Mn] : 0.07%, [S] : 0.026%, [Sol. Al] : 0.023% 및 [N] : 0.0089%인 성분계 A를 가진 슬라브가 가열되었고 그 후 열연되어 다양한 판 두께의 열연 코일들을 얻었다. 그 후 열연 코일들은 1050℃에서 소둔되었고 1회 냉연에 의해 다양한 압하율로 0.300mm의 두께로 냉연되었다. 그 다음, 탈탄 소둔, 마무리 소둔, 평탄화와 절연 및 장력 피막 소성 소둔이 제품을 얻기 위해 실행되었다.
한편, [C] : 0.039%, [Si] : 3.08%, [Mn] : 0.06%, [S] : 0.023%, [Sol. Al] : 0.001% 및 [N] : 0.0038%인 종래 방법의 성분계 B를 가진 슬라브가 가열되었고 2.3mm의 두께를 얻기 위해 열연되었다. 상기 열연 코일은 840℃에서 중간 소둔을 포함한 2회 냉연에 의해 0.300mm의 두께로 냉연되었다. 그 다음, 탈탄 소둔, 마무리 소둔, 평탄화와 절연 및 장력 피막 소성 소둔이 제품을 얻기 위해 실행되었다.
본 발명의 예에 따른 제품들은 1회 냉연방법에 의한 높은 생산성으로, 우수한 자기적 특성을 제공할 수 있다는 것을 표 12로부터 알 수 있다.
주 1) : 1회 냉연 압하율 : 67%
2회 냉연 압하율 : 60%
[실시예 13]
[C] : 0.030%, [Si] : 2.08%, [Mn] : 0.08%, [S] : 0.027%, [Sol. Al] : 0.025% 및 [N] : 0.0090%인 성분계 A를 가지는 슬라브가 가열되었고 그 후 다양한 판 두께를 가진 열연 코일을 얻기 위해서 열연되었다. 열연 코일들은 1060℃에서 소둔되었고 1회 냉연에 의해 다양한 압하율로 0.350mm의 두께로 냉연되었다. 그 다음, 탈탄 소둔, 마무리 소둔, 평탄화와 절연 및 장력 피막 소성 소둔이 제품을 얻기 위해 실행되었다.
한편, [C] : 0.040%, [Si] : 3.09%, [Mn] : 0.06%, [S] : 0.024%, [Sol. Al] : 0.001% 및 [N] : 0.0039%인 성분계 B를 가지는 종래 방법의 슬라브가 가열되었고 2.3mm의 두께를 가진 열간 코일을 얻기 위해 열연되었다. 상기 열연 코일은 840℃에서 중간 소둔을 포함한 2회 냉연에 의해 0.350mm의 두께로 냉연되었다. 그 다음, 탈탄 소둔, 마무리 소둔, 평탄화와 절연 및 장력 피막 소성 소둔이 제품을 얻기 위해 실행되었다.
표 13으로부터, 본 발명의 실시예에 따른 제품들은 1회 냉연방법에 의해 우수한 자기 특성을 제공할 수 있다는 것을 알 수 있다.
주 1) : 1회 냉연 압하율 : 62%
2회 냉연 압하율 : 60%
[실시예 14]
[C] : 0.051%, [Si] : 2.99%, [Mn] : 0.08%, [S] : 0.027%, [Sol. Al] : 0.022% 및 [N] : 0.00905%인 성분계 A를 가지는 슬라브가 가열되었고 그 후 2.3mm의 두께를 가진 열연 코일을 얻기 위해 열연되었다. 상기 열연 코일은 1050℃에서 소둔되었고, 복수개의 스탠드를 가진 탠덤 압연기 또는 젠디미어 압연기에 의한 1회 냉연에 의해 0.300mm의 두께로 냉연되었다. 그 다음, 탈탄 소둔, 마무리 소둔, 평탄화와 절연 및 장력 피막 소성 소둔이 상기 제품을 얻기 위해 실행되었다.
한편, [C] : 0.040%, [Si] : 3.09%, [Mn] : 0.06%, [S] : 0.024%, [Sol. Al] : 0.001% 및 [N] : 0.0039%인 성분계 B를 가지는 종래 방법의 슬라브가 가열되었고 2.3mm의 두께를 가진 열연 코일을 얻기 위해 열연되었다. 상기 열연 코일은 복수개의 스탠드를 가진 탠덤 압연기 또는 젠디미어 압연기에 의해 840℃에서 중간 소둔을 포함한 2회 냉연에 의해 0.300mm의 두께로 냉연되었다. 그 다음, 탈탄 소둔, 마무리 소둔, 평탄화와 절연 및 장력 피막 소성 소둔이 제품을 얻기 위해 실행되었다.
표 14로부터, 본 발명의 실시예에 따른 제품들은 1회 냉연방법에 의해서 높은 생산성으로 우수한 자기 특성을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
주 1) : ZM : 젠디미어 압연기, TCM : 탠덤 압연기
2) : 2회 냉연방법에 의한 냉연 생산성은 1회와 2회 냉연의 합계이다.
우수한 철손 곡선을 나타내는 일방향성 전자강판이, Si량과 같은 성분, 판 두께, 제품 평균 결정입경 및 결정방위의 조합을 조정하여, 종래 방법에 의해 달성되지 않은 정도로 제조 공정을 단순화시키므로써 얻어질 수 있다.

Claims (11)

  1. 중량 퍼센트로, 2.5 내지 4.0%의 Si, 0.02 내지 0.20%의 Mn 과 0.005 내지 0.050%의 산불가용성 Al을 함유하고, 판 두께 0.20 내지 0.55mm에 있어서, 1.5 내지 5.5mm의 평균 결정입경과, 아래에 주어진 식에 의해 나타낸 철손치 W17/50및 1.80 ≤ B8(T) ≤ 1.88를 만족하는 B8(T) 값을 가지는 것을 특징으로 하는 일방향성 전자강판.
    0.5884e1.9154t≤ W17/50(W/kg) ≤ 0.7558e1.7378t
    [t: 판 두께(mm)]
  2. 중량 퍼센트로, 1.5 내지 2.5% 미만의 Si, 0.02 내지 0.20%의 Mn 과 0.005 내지 0.050%의 산불가용성 Al을 함유하고, 판 두께 0.20 내지 0.55mm에 있어서, 1.5 내지 5.5mm의 평균 결정입경과, 아래에 주어진 식에 의해 나타낸 철손치 W17/50및 1.88 ≤ B8(T) ≤ 1.95의 관계를 만족하는 B8(T) 값을 가지는 것을 특징으로 하는 일방향성 전자강판.
    0.5884e1.9154t≤ W17/50(W/kg) ≤ 0.7558e1.7378t
    [t: 판 두께(mm)]
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, Sb, Sn, Cu, Mo 및 B로 구성된 군으로부터 선택된 1 종 이상을 각각 0.003 내지 0.3% 추가적으로 함유하는 것을 특징으로 하는 일방향성 전자강판.
  4. 중량 퍼센트로, 0.02 내지 0.15%의 C, 2.5 내지 4.0%의 Si, 0.02 내지 0.20%의 Mn, 0.015 내지 0.065%의 Sol. Al, 0.0030 내지 0.0150%의 N, 0.005 내지 0.040%의 S 및 Se중 1종 이상의 합계, 나머지는 실질적으로 Fe인 조성의 슬라브를 슬라브 가열한 후 열연한 코일, 또는 상기 조성의 용강으로부터 직접 주조된 코일을 출발재로 하여, 열연판 소둔, 냉연, 탈탄 소둔, 최종 마무리 소둔 및 최종 코팅을 실시하는 공정에 의하여 일방향성 전자강판을 제조하는 방법에 있어서, 열연판 소둔을 900 내지 1100℃로 하여, 판 두께가 0.20 내지 0.55mm, 평균 결정립경이 1.5 내지 5.5mm이고, W17/50철손치가 아래의 식으로 나타내어지며, B8(T)가 1.80 ≤ B8(T) ≤ 1.88의 관계를 만족하는 제품을 얻는 것을 특징으로 하는 일방향성 전자강판의 제조방법.
    0.5884e1.9154t≤ W17/50(W/kg) ≤ 0.7558e1.7378t
    [t: 판 두께(mm)]
  5. 중량 퍼센트로, 0.02 내지 0.15%의 C, 1.5 내지 2.5% 미만의 Si, 0.02 내지 0.20%의 Mn, 0.015 내지 0.065%의 Sol. Al, 0.0030 내지 0.0150%의 N, 0.005 내지 0.040%의 S 및 Se중 1종 이상의 합계, 나머지는 실질적으로 Fe인 조성의 슬라브를 슬라브 가열한 후 열연한 코일, 또는 상기 조성의 용강으로부터 직접 주조된 코일을 출발재로 하여, 열연판 소둔, 냉연, 탈탄 소둔, 최종 마무리 소둔 및 최종 코팅을 실시하는 공정에 의하여 일방향성 전자강판을 제조하는 방법에 있어서, 열연판 소둔을 900 내지 1100℃로 하여, 판 두께가 0.20 내지 0.55mm, 평균 결정립경이 1.5 내지 5.5mm이고, W17/50철손치가 아래의 식으로 나타내어지며, B8(T)가 1.88 ≤ B8(T) ≤ 1.95의 관계를 만족하는 제품을 얻는 것을 특징으로 하는 일방향성 전자강판의 제조방법.
    0.5884e1.9154t≤ W17/50(W/kg) ≤ 0.7558e1.7378t
    [t: 판 두께(mm)]
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, Sb, Sn, Cu, Mo 및 B로 구성된 군으로부터 선택된 1 종 이상을 각각 0.003 내지 0.3% 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 일방향성 전자강판의 제조방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉연을 65 내지 95%의 냉연율로 시행하는 것을 특징으로 하는 일방향성 전자강판의 제조방법.
  8. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉연을 80 내지 86%의 냉연율로 시행하는 것을 특징으로 하는 일방향성 전자강판의 제조방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 냉연을 복수의 스탠드(stand)를 가지는 탠덤 압연기 또는 젠디미어 압연기에서 행하는 것을 특징으로 하는 일방향성 전자강판의 제조 방법.
  10. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 슬라브의 1200℃ 이상의 고온 영역에서의 가열을 5℃/min 이상의 승온 속도로 행하여 1320 내지 1490℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 일방향성 전자강판의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 1320 내지 1490℃의 온도로 가열하는 상기 슬라브는 50% 이하의 압하율로 열간 변형을 가한 슬라브인 것을 특징으로 하는 일방향성 전자강판의 제조방법.
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