KR102248323B1

KR102248323B1 - 무방향성 전기 강판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR102248323B1
Application number: KR1020197019541A
Authority: KR
Inventors: 요시히코 오다; 도모유키 오쿠보; 요시아키 자이젠; 마사노리 우에사카
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2017-01-17
Filing date: 2018-01-12
Publication date: 2021-05-04
Also published as: JP6665794B2; RU2717447C1; JP2018115362A; KR20190093615A; US11286537B2; TW201831703A; EP3572545A1; EP3572545B1; US20190330710A1; CN110177897A; CN110177897B; WO2018135414A1; TWI710647B; EP3572545A4

Abstract

본 발명에 따라, 질량％ 로, C：0.0050 ％ 이하, Si：1.50 ％ 이상 4.00 ％ 이하, Al：0.500 ％ 이하, Mn：0.10 ％ 이상 5.00 ％ 이하, S：0.0200 ％ 이하, P：0.200 ％ 이하, N：0.0050 ％ 이하, O：0.0200 ％ 이하 그리고 Sb 및/또는 Sn 을 각각 0.0010 ％ 이상 0.10 ％ 이하 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피 불순물인 성분 조성을 갖고, Ar₃ 변태점이 700 ℃ 이상, 결정 입경을 80 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하, 비커스 경도를 140 HV 이상 230 HV 이하로 함으로써, 자속 밀도를 높이고 철손을 저감시킬 수 있다.

Description

무방향성 전기 강판 및 그 제조 방법{NON-ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET AND METHOD OF PRODUCING SAME}

본 발명은, 무방향성 전기 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 공장의 에너지 절약화 요구가 높아짐에 따라, 고효율의 유도 모터가 사용되도록 되어 오고 있다. 이와 같은 모터에서는, 그 유도 효율을 향상시키기 위해서, 철심 두께를 증대시키거나, 권선의 충전율을 향상시키거나 하고 있다. 또한, 철심에 사용되는 전기 강판을, 종래의 저그레이드재에서 보다 철손이 낮은 고그레이드재로 변경하는 것도 실시되고 있다.

이와 같은 유도 모터의 코어재에 있어서는, 철손 이외에 동손을 저감시키는 관점에서, 저철손화를 도모하는 것 이외에, 설계 자속 밀도에서의 여자 실효 전류를 저감시키는 것이 요구되고 있다. 그리고, 이 여자 실효 전류를 저감시키기 위해서는, 코어재의 자속 밀도를 높이는 것이 유효하다.

또, 최근, 급속히 보급이 진행되고 있는 하이브리드 전기 자동차의 구동 모터에서는, 발진시 및 가속시에 고토크가 필요해지는 점에서, 자속 밀도의 추가적인 향상이 요망되고 있다.

자속 밀도가 높은 전기 강판으로서, 예를 들어, 특허문헌 1 에는, Si 가 4 ％ 이하인 강에, Co 를 0.1 ％ 이상 5 ％ 이하 첨가하는 무방향성 전기 강판이 개시되어 있다. 그러나, Co 는 매우 고가이기 때문에, 일반 모터에 적용하면 현저한 비용 상승을 초래한다는 문제를 갖고 있다.

한편, 소정의 저 Si 의 재료를 사용하면, 자속 밀도를 높이는 것이 가능하다. 그러나, 이러한 저 Si 재는 연질이기 때문에, 모터 코어용에 타발 (打拔) 재로 했을 때에는 철손의 증가가 크다는 문제가 있다.

일본 공개특허공보 2000-129410호

이와 같은 배경으로부터, 현저한 비용 상승을 초래하지 않고, 전기 강판의 자속 밀도를 높이면서 그 철손을 저감시킨다는 기술이 요망되고 있다.

본 발명은, 상기의 과제를 감안하여, 자속 밀도를 높이면서 철손을 저감시키는 무방향성 전기 강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들이 상기 과제의 해결에 관하여 예의 검토한 결과, 강판을, 열간 압연시에 γ → α 변태 (γ 상에서 α 상으로의 변태) 를 일으키는 성분 조성으로 하고, 또한 그 비커스 경도를 140 HV 이상 230 HV 이하의 범위로 함으로써, 열연판 어닐링을 실시하지 않고 자속 밀도와 철손의 밸런스가 우수한 재료가 얻어지는 것을 알아냈다.

본 발명은, 이러한 지견에 기초하여 이루어진 것으로, 이하의 구성을 갖는다.

1. 질량％ 로,

C：0.0050 ％ 이하,

Si：1.50 ％ 이상 4.00 ％ 이하,

Al：0.500 ％ 이하,

Mn：0.10 ％ 이상 5.00 ％ 이하,

S：0.0200 ％ 이하,

P：0.200 ％ 이하,

N：0.0050 ％ 이하,

O：0.0200 ％ 이하 그리고

Sb 및/또는 Sn 을 각각 0.0010 ％ 이상 0.10 ％ 이하

를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피 불순물인 성분 조성을 갖고, Ar₃ 변태점이 700 ℃ 이상, 결정 입경이 80 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하, 비커스 경도가 140 HV 이상 230 HV 이하인 무방향성 전기 강판.

2. 상기 성분 조성은, 추가로

질량％ 로,

Ca：0.0010 ％ 이상 0.0050 ％ 이하

를 함유하는, 상기 1 에 기재된 무방향성 전기 강판.

3. 상기 성분 조성은, 추가로

질량％ 로,

Ni：0.010 ％ 이상 3.0 ％ 이하

를 함유하는, 상기 1 또는 2 에 기재된 무방향성 전기 강판.

4. 상기 성분 조성은, 추가로

질량％ 로,

Ti：0.0030 ％ 이하,

Nb：0.0030 ％ 이하,

V：0.0030 ％ 이하 및

Zr：0.0020 ％ 이하

의 적어도 어느 하나를 함유하는, 상기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 무방향성 전기 강판.

5. 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 무방향성 전기 강판을 제조하는 방법으로서, γ 상에서 α 상의 2 상역에 있어서 적어도 1 패스 이상의 열간 압연을 실시하는 무방향성 전기 강판의 제조 방법.

본 발명에 의하면, 열연판 어닐링을 실시하지 않고, 고자속 밀도 또한 저철손의 전기 강판을 얻을 수 있다.

도 1 은 코킹 링 시료의 모식도이다.
도 2 는 자속 밀도 B₅₀ 에 미치는 Ar₃ 변태점의 영향을 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 상세를 그 한정 이유와 함께 설명한다.

먼저, 자기 특성에 미치는 γ 상에서 α 상의 2 상역의 영향에 대해 조사하기 위하여, 표 1 의 성분 조성을 함유하는 강 A 내지 강 C 를 실험실에서 용제하고, 열간 압연을 실시하였다. 상기 열간 압연은 7 패스로 실시하고, 그 첫패스 (F1) 의 입측 온도는 1030 ℃, 또 최종 패스 (F7) 의 입측 온도는 910 ℃ 로 하였다.

[표 1]

이 열간 압연 후의 열간 압연판을 산세 후, 판두께 0.35 ㎜ 까지 냉간 압연하고, 20 ％ H₂ - 80 ％ N₂ 분위기 중, 950 ℃ 에서 10 s 간 유지하는 조건으로 마무리 어닐링을 실시하여 마무리 어닐링판으로 하였다.

이렇게 해서 얻어진 마무리 어닐링판으로부터, 외경 55 ㎜, 내경 35 ㎜ 의 링 시료 (1) 를 타발에 의해 제작하였다. 이어서, 도 1 에 나타내는 바와 같이 링 시료 (1) 의 등분 6 개 지점에 V 코킹 (2) 을 실시하고, 10 장의 링 시료 (1) 를 적층 고정시켜, 자기 특성, 비커스 경도 및 결정 입경을 측정하였다. 자기 특성의 측정은, 링 시료 (1) 를 적층 고정시킨 적층체에 1 차 100 턴, 2 차 100 턴의 권선을 실시하고, 전력계법으로 평가하였다. 또, 비커스 경도는, JIS Z 2244 에 준거하여, 강판 단면에 500 gf 로 다이아몬드 압자를 밀어 넣음으로써 측정하였다. 또한, 결정 입경은, 강판의 단면을 연마하고, 나이탈로 에칭한 후, JIS G 0551 에 준거하여 측정하였다.

상기 표 1 의 강 A 내지 강 C 의 자기 특성 및 비커스 경도의 측정 결과를 표 2 에 나타낸다. 먼저 자속 밀도에 주목하면, 강 A 에서는 자속 밀도가 낮고, 강 B 및 강 C 에서는 자속 밀도가 높은 것을 알 수 있다. 이 원인을 조사하기 위하여, 마무리 어닐링 후의 재료의 집합 조직을 조사한 결과, 강 A 에서는, 강 B, C 에 비해 자기 특성에 불리한 (111) 집합 조직이 발달되어 있는 것이 분명해졌다. 전기 강판의 집합 조직의 형성에는 냉간 압연 전의 조직이 큰 영향을 미치는 것이 알려져 있기 때문에, 냉간 압연 전인 열간 압연 후의 조직을 조사한 결과, 강 A 에서는 미재결정 조직으로 되어 있었다. 이 때문에 강 A 에서는, 열간 압연 후의 냉간 압연, 마무리 어닐링 공정에 있어서 (111) 집합 조직이 발달한 것이라고 생각된다.

[표 2]

한편, 강 B, C 의 열간 압연 후의 조직을 관찰한 결과, 완전히 재결정된 조직으로 되어 있었다. 이 때문에 강 B, C 에서는 자기 특성의 향상에 불리한 (111) 집합 조직의 형성이 억제되어, 자속 밀도가 높아진 것이라고 생각된다.

이와 같이, 강종에 따라 열간 압연 후의 조직이 상이한 것이 된 원인을 조사하기 위해서, 열간 압연시의 변태 거동을 선팽창 계수 측정에 의해 평가하였다. 그 결과, 강 A 에서는, 고온역에서 저온역까지 α 단상이고, 열간 압연시에는 상변태는 일어나지 않는 것이 분명해졌다. 한편, 강 B 에서는 Ar₃ 변태점은 1020 ℃, 강 C 에서는 Ar₃ 변태점은 930 ℃ 로 되어 있고, 강 B 에서는 첫패스에, 강 C 에서는 3 ∼ 5 패스에서 γ → α 변태를 일으키고 있는 것이 분명해졌다. 즉, 강종에 따른 열간 압연 후의 조직의 차는, 열간 압연 중에 γ → α 변태가 일어남으로써 생겨난 변태 변형을 구동력으로 하여 강판 내의 재결정이 진행된 것에 의한 것이라고 생각된다.

이상으로부터, 자속 밀도를 높이기 위해서는, 열간 압연을 실시하는 온도역에 있어서 γ → α 변태를 갖는 것이 중요하다는 것을 알 수 있었다. 그래서, γ → α 변태가 완료되는 Ar₃ 변태점이 몇 도이면 좋은지를 조사하기 위해서, 이하의 실험을 실시하였다. 즉, 질량％ 로, C：0.0016 ％, Al：0.001 ％, P：0.010 ％, S：0.0008 ％, N：0.0020 ％, O：0.0050 ∼ 0.0070 ％, Sb：0.0050 ％, Sn：0.0050 ％, Ni：0.100 ％, Ca：0.0010 ％, Ti：0.0010 ％, V：0.0010 ％, Zr：0.0005 ％ 및 Nb：0.0004 ％ 를 기본 성분으로 하고, 이것에 Ar₃ 변태점을 변화시키기 위해 Si 및 Mn 의 함유 밸런스를 변화시킨 강을, 실험실에서 용제하고, 각 강으로부터 제작한 슬래브에 대해 열간 압연을 실시하였다. 열간 압연은 7 패스에서 실시하고, 열간 압연의 첫패스 (F1) 의 입측 온도를 900 ℃, 열간 압연의 최종 패스 (F7) 입측 온도는 780 ℃ 로 하고, 적어도 1 패스는 α 상에서 γ 상으로의 변태가 발생하는 2 상역에서 압연하도록 하였다.

이 열간 압연 조건으로 제작한 열간 압연판을, 산세 후, 판두께 0.35 ㎜ 까지 냉간 압연하고, 20 ％ H₂ - 80 ％ N₂ 분위기에서 950 ℃ ×10 s 의 조건의 마무리 어닐링을 실시하여, 마무리 어닐링판으로 하였다.

이렇게 하여 얻어진 마무리 어닐링판으로부터 외경 55 ㎜, 내경 35 ㎜ 의 링 시료 (1) 를 타발에 의해 제작하고, 도 1 에 나타내는 바와 같이 링 시료 (1) 의 등분 6 개 지점에 V 코킹 (2) 을 실시하고, 10 장의 링 시료 (1) 를 적층 고정시켜, 적층체로 하였다. 이 적층체의 자기 특성의 측정은, 적층체에 1 차 100 턴, 2 차 100 턴의 권선을 실시하고, 전력계법으로 평가하였다.

도 2 에 자속 밀도 B₅₀ 에 미치는 Ar₃ 변태점의 영향을 나타낸다. Ar₃ 변태점이 700 ℃ 미만인 경우에는 자속 밀도 B₅₀ 이 저하되는 것을 알 수 있다. 이 이유는 명확하지 않지만, Ar₃ 변태점이 700 ℃ 미만이 된 경우, 냉간 압연 전의 결정 입경이 작아지기 때문에, 계속되는 냉간 압연으로부터 마무리 어닐링에 이르는 과정에서, 자기 특성에 불리한 (111) 집합 조직이 발달했기 때문이라고 생각된다.

이상으로부터, 본 발명에서는, Ar₃ 변태점은 700 ℃ 이상으로 한다. Ar₃ 변태점의 상한은 특별히 형성하지 않지만, 열간 압연 중에 γ → α 변태를 일으키는 것이 중요하고, 열간 압연시에 적어도 1 패스에서 γ 상과 α 상의 2 상역에서 열간 압연을 실시할 필요가 있고, 이 관점에서 Ar₃ 변태점은 1000 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 이것은 변태 중에 열간 압연을 실시함으로써, 자기 특성에 바람직한 집합 조직의 발달이 촉구되기 때문이다.

상기 표 2 에 있어서의 철손의 평가에 주목하면, 강 A, C 에서는 철손이 낮지만, 강 B 에서는 철손이 높은 것을 알 수 있다. 이 원인은 명확하지 않지만, 강 B 에서는 마무리 어닐링 후의 강판의 경도 (HV) 가 낮기 때문에, 타발 및 코킹에 의한 압축 응력장이 넓어지기 쉬워져, 그 결과, 철손이 증가한 것이라고 생각된다. 이것으로부터, 본 발명은, 비커스 경도를 140 HV 이상, 바람직하게는 150 HV 이상으로 한다. 한편, 비커스 경도가 230 HV 를 초과하면 타발용의 금형의 손모가 심해져, 쓸데없이 비용이 상승되기 때문에, 상한은 230 HV 로 한다. 금형 손모의 억제의 관점에서, 바람직하게는 200 HV 이하로 한다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 의한 무방향성 전기 강판에 대해 설명한다. 먼저, 강의 성분 조성의 한정 이유에 대해 서술한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 각 성분 원소의 함유량을 나타내는「％」는, 특별히 언급하지 않는 한「질량％」를 의미한다.

C：0.0050 ％ 이하

C 는, 자기 시효 방지의 관점에서 0.0050 ％ 이하로 한다. 한편, C 는 자속 밀도를 향상시키는 효과가 있기 때문에, 0.0010 ％ 이상 포함하는 것이 바람직하다.

Si：1.50 ％ 이상 4.00 ％ 이하

Si 는, 강판의 고유 저항을 올리기 위해서 유효한 원소이기 때문에 1.50 ％ 이상으로 한다. 한편, 4.00 ％ 를 초과하면 포화 자속 밀도의 저하에 수반하여 자속 밀도가 저하되기 때문에 상한은 4.00 ％ 로 한다. 바람직하게는, 3.00 ％ 이하로 한다. 이것은 3.00 ％ 를 초과하면 2 상역으로 하기 위해서 다량의 Mn 을 첨가할 필요가 있어, 쓸데없이 비용이 상승되기 때문이다.

Al：0.500 ％ 이하

Al 은, γ 상의 출현 온도역이 폐쇄형이 되는 원소이기 때문에 적은 편이 바람직하여, 0.500 ％ 이하로 한다. 또한, Al 는, 바람직하게는 0.020 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.002 ％ 이하로 한다. 한편, Al 의 첨가량은, 제조 비용 등의 관점에서, 0.0005 ％ 이상이 바람직하다.

Mn：0.10 ％ 이상 5.00 ％ 이하

Mn 은, γ 상의 출현 온도역을 확대하기 위해서 효과적인 원소이기 때문에, 하한을 0.10 ％ 로 한다. 한편, 5.00 ％ 초과가 되면 자속 밀도를 저하시키므로 상한을 5.00 ％ 로 한다. 바람직하게는, 3.00 ％ 이하로 한다. 이것은 3.00 ％ 를 초과하면 쓸데없이 비용이 상승되기 때문이다.

S：0.0200 ％ 이하

S 는, 0.0200 ％ 를 초과하면 MnS 의 석출에 의해 철손이 증대된다. 그 때문에, 상한을 0.0200 ％ 로 한다. 한편, S 의 첨가량은, 제조 비용 등의 관점에서, 0.0005 ％ 이상이 바람직하다.

P：0.200 ％ 이하

P 는, 0.200 ％ 를 초과하여 첨가하면 강판이 단단해지기 때문에 0.200 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.100 ％ 이하로 한다. 더욱 바람직하게는 0.010 ％ 이상 0.050 ％ 이하로 한다. 이것은 P 가 표면 편석하여 질화를 억제하는 효과가 있기 때문이다.

N：0.0050 ％ 이하

N 은, 함유량이 많은 경우에는 AlN 의 석출량이 많아져, 철손을 증대시킨다. 그 때문에 0.0050 ％ 이하로 한다. 한편, N 의 첨가량은, 제조 비용 등의 관점에서, 0.0005 ％ 이상이 바람직하다.

O：0.0200 ％ 이하

O 는, 함유량이 많은 경우에는 산화물이 많아져, 철손을 증대시킨다. 그 때문에 0.0200 ％ 이하로 한다. 한편, O 의 첨가량은, 제조 비용 등의 관점에서, 0.0010 ％ 이상이 바람직하다.

Sb 및/또는 Sn 을 각각 0.0010 ％ 이상 0.10 ％ 이하

Sb 및 Sn 은, 집합 조직 개선을 위해서 효과적인 원소로, 각각의 하한을 0.0010 ％ 로 한다. 특히, Al 이 0.010 ％ 이하인 경우에는, Sb 및 Sn 의 첨가에 의한 자속 밀도의 향상 효과가 크고, 0.050 ％ 이상의 첨가에 의해 자속 밀도가 크게 향상된다. 한편, 0.10 ％ 를 초과하여 첨가해도 효과가 포화되고, 쓸데없이 비용이 상승되기 때문에, 각각의 상한을 0.10 ％ 로 한다.

이상, 본 발명의 기본 성분에 대해 설명하였다. 상기 성분 이외의 잔부는 Fe 및 불가피 불순물이지만, 그 외에도 필요에 따라, 이하의 원소를 적절히 함유시킬 수 있다.

Ca：0.0010 ％ 이상 0.0050 ％ 이하

Ca 는, 황화물을 CaS 로서 고정시켜 철손을 저감시킬 수 있다. 이 때문에 첨가할 때의 하한을 0.0010 ％ 로 하는 것이 바람직하다. 한편, 0.0050 ％ 를 초과하면 CaS 가 다량으로 석출되어, 철손을 증가시키기 때문에 상한을 0.0050 ％ 로 하는 것이 바람직하다. 또한, 철손을 안정적으로 저감시키기 위해, 0.0015 ％ 이상 0.0035 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

Ni：0.010 ％ 이상 3.0 ％ 이하

Ni 는, γ 역을 확대하기 위해서 효과적인 원소이기 때문에, 첨가할 때에는 하한을 0.010 ％ 로 하는 것이 바람직하다. 한편, 3.0 ％ 초과가 되면 쓸데없이 비용 상승을 초래하기 때문에, 상한을 3.0 ％ 로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직한 범위는 0.100 ％ 이상 1.0 ％ 이하이다.

Ti：0.0030 ％ 이하

Ti 는, 함유량이 많으면 TiN 의 석출량이 많아져, 철손을 증대시킬 우려가 있다. 그 때문에, 함유시키는 경우에는 0.0030 ％ 이하로 한다. 한편, Ti 의 첨가량은, 제조 비용 등의 관점에서, 0.0001 ％ 이상이 바람직하다.

Nb：0.0030 ％ 이하

Nb 는, 함유량이 많으면 NbC 의 석출량이 많아져, 철손을 증대시킬 우려가 있다. 그 때문에, 함유시키는 경우에는 0.0030 ％ 이하로 한다. 한편, Nb 의 첨가량은, 제조 비용 등의 관점에서, 0.0001 ％ 이상이 바람직하다.

V：0.0030 ％ 이하

V 는, 함유량이 많으면 VN, VC 의 석출량이 많아져, 철손을 증대시킬 우려가 있다. 그 때문에, 함유시키는 경우에는 0.0030 ％ 이하로 한다. 한편, V 의 첨가량은, 제조 비용 등의 관점에서, 0.0005 ％ 이상이 바람직하다.

Zr：0.0020 ％ 이하

Zr 은, 함유량이 많으면 ZrN 의 석출량이 많아져, 철손을 증대시킬 우려가 있다. 그 때문에, 함유시키는 경우에는 0.0020 ％ 이하로 한다. 한편, Zr 의 첨가량은, 제조 비용 등의 관점에서, 0.0005 ％ 이상이 바람직하다.

강판의 평균 결정 입경은 80 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하로 한다. 평균 결정 입경이 80 ㎛ 미만인 경우에는, 저 Si 의 재료로 비커스 경도를 140 HV 이상으로 할 수 있지만, 철손이 증가한다. 이 때문에, 결정 입경은 80 ㎛ 이상으로 한다. 한편, 결정 입경이 200 ㎛ 를 초과하는 경우에는, 타발이나 코킹에 의한 소성 변형이 커져, 철손이 증가하게 된다. 이 때문에 결정 입경의 상한을 200 ㎛ 로 한다.

결정 입경을 80 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하로 하려면 마무리 어닐링 온도를 적절히 제어하는 것이 중요하다. 또, 비커스 경도를 140 HV 이상 230 HV 이하로 하려면 Si, Mn 및 P 등의 고용 강화 원소를 적절히 첨가하는 것이 필요하다.

다음으로, 본 발명에 관련된 무방향성 전기 강판의 제조 조건에 대해 설명한다.

본 발명의 무방향성 전기 강판은, 본 발명에서 규정하는 성분 조성 및 열간 압연 조건의 범위 내이면, 그 이외의 공정은 통상적인 무방향성 전기 강판의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 즉, 전로로 취련한 용강을, 탈가스 처리하여 소정의 성분으로 조정하고, 계속하여 주조, 열간 압연을 실시한다. 열간 압연시의 권취 온도는 특별히 규정할 필요는 없지만, 열간 압연시의 적어도 1 패스를 γ 상과 α 상의 2 상역에서 실시할 필요가 있다. 또한, 권취 온도는 권취시의 산화를 방지하기 위해서 650 ℃ 이하가 바람직하다. 또, 마무리 어닐링 온도는 강판의 입경을 만족시키는 조건, 예를 들어, 900 ∼ 1050 ℃ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는, 열연판 어닐링을 실시하지 않아도 우수한 자기 특성이 얻어지지만, 열연판 어닐링을 실시해도 된다. 이어서 1 회의 냉간 압연, 혹은 중간 어닐링을 사이에 둔 2 회 이상의 냉간 압연에 의해 소정의 판두께로 한 후에, 마무리 어닐링을 실시한다.

(실시예)

전로로 취련한 용강을, 탈가스 처리하고, 표 3 에 나타내는 성분으로 조정하여 주조한 후, 1120 ℃ × 1 h 의 조건으로 슬래브 가열을 실시하고, 판두께가 2.0 ㎜ 두께가 될 때까지 열간 압연을 실시하였다. 열간의 마무리 압연은 7 패스에서 실시하고, 첫패스 및 최종 패스의 입측 판온은 표 3 에 나타내는 온도로 하고, 권취 온도는 650 ℃ 로 하였다. 그 후, 산세를 실시하고, 판두께가 0.35 ㎜ 두께가 될 때까지 냉간 압연을 실시하고, 20 ％ H₂ - 80 ％ N₂ 분위기에서 표 3 에 나타내는 조건에 있어서 어닐링 시간 10 초로 마무리 어닐링을 실시하여, 시험편으로 하였다. 이러한 시험편의, 자기 특성 (W_15/50, B₅₀), 비커스 경도 (HV) 및 결정 입경 (㎛) 을 평가하였다. 자기 특성의 측정은, 압연 방향 및 압연 직각 방향으로부터 엡스타인 샘플을 잘라, 엡스타인 측정에 의해 실시하였다. 비커스 경도는, JIS Z2244 에 준거하여, 강판 단면에 500 gf 의 힘으로 다이아몬드 압자를 밀어넣음으로써 측정하였다. 결정 입경은, 강판의 단면을 연마하고, 나이탈로 에칭한 후, JIS G0551 에 준거하여 측정하였다.

[표 3]

표 3 으로부터, 성분 조성, Ar₃ 변태점, 결정 입경 및 비커스 경도가 본 발명에 적합한 무방향성 전기 강판은, 본 발명의 범위로부터 벗어나는 비교예의 강판과 비교하여, 자속 밀도와 철손 특성의 쌍방이 우수한 것을 알 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명에 의하면, 열연판 어닐링을 실시하지 않고 자속 밀도와 철손의 밸런스가 우수한 무방향성 전기 강판을 얻는 것이 가능해진다.

1 : 링 시료
2 : V 코킹

Claims

질량％ 로,
C：0.0050 ％ 이하,
Si：1.50 ％ 이상 4.00 ％ 이하,
Al：0.002 ％ 이하,
Mn：0.10 ％ 이상 5.00 ％ 이하,
S：0.0200 ％ 이하,
P：0.200 ％ 이하,
N：0.0050 ％ 이하,
O：0.0200 ％ 이하 그리고
Sb 및/또는 Sn 을 각각 0.0010 ％ 이상 0.10 ％ 이하
를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피 불순물인 성분 조성을 갖고, Ar₃ 변태점이 700 ℃ 이상 1000 ℃ 이하, 결정 입경이 80 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하, 비커스 경도가 140 HV 이상 230 HV 이하인 무방향성 전기 강판.
제 1 항에 있어서,
상기 성분 조성은, 추가로
질량％ 로,
Ca：0.0010 ％ 이상 0.0050 ％ 이하
를 함유하는, 무방향성 전기 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 성분 조성은, 추가로
질량％ 로,
Ni：0.010 ％ 이상 3.0 ％ 이하
를 함유하는, 무방향성 전기 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 성분 조성은, 추가로
질량％ 로,
Ti：0.0030 ％ 이하,
Nb：0.0030 ％ 이하,
V：0.0030 ％ 이하 및
Zr：0.0020 ％ 이하
의 적어도 어느 하나를 함유하는, 무방향성 전기 강판.
제 3 항에 있어서,
상기 성분 조성은, 추가로
질량％ 로,
Ti：0.0030 ％ 이하,
Nb：0.0030 ％ 이하,
V：0.0030 ％ 이하 및
Zr：0.0020 ％ 이하
의 적어도 어느 하나를 함유하는, 무방향성 전기 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 무방향성 전기 강판을 제조하는 방법으로서, γ 상에서 α 상의 2 상역에 있어서 적어도 1 패스 이상의 열간 압연을 실시하는 무방향성 전기 강판의 제조 방법.
제 3 항에 기재된 무방향성 전기 강판을 제조하는 방법으로서, γ 상에서 α 상의 2 상역에 있어서 적어도 1 패스 이상의 열간 압연을 실시하는 무방향성 전기 강판의 제조 방법.
제 4 항에 기재된 무방향성 전기 강판을 제조하는 방법으로서, γ 상에서 α 상의 2 상역에 있어서 적어도 1 패스 이상의 열간 압연을 실시하는 무방향성 전기 강판의 제조 방법.
제 5 항에 기재된 무방향성 전기 강판을 제조하는 방법으로서, γ 상에서 α 상의 2 상역에 있어서 적어도 1 패스 이상의 열간 압연을 실시하는 무방향성 전기 강판의 제조 방법.