KR19990071916A - 자속 밀도가 높고 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

강중에 중량 %로, 1.00%＜Si≤7.00%, 0,10%≤Mn≤1.50%, C≤0,0050%, N≤0.0050%, S≤0.0050%를 만족하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 성분의 슬라브를 이용하여, 열간 압연하여 열연판으로 하고, 열연판 소둔 공정을 실시하거나 실시하지 않고, 1회 또는 중간 소둔을 포함하는 2회 이상의 냉간 압연 공정을 실시하며, 이어서, 마무리 소둔을 실시하거나 그 후, 스킨 패스 압연 공정을 실시하는 무방향성 전자 강판의 제조 방법에 있어서, 마무리 열간 압연시의 열간 롤과 강판과의 평균 마찰 계수가 0.25이하, 또는 평균 마찰 계수가 0.25이하이며, 적어도 1패스의 최대 변형 속도가 150s-1이상으로 마무리 열간 압연하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전자 강판의 제조 방법. 또한, 조압연(粗壓延)시에 시트 바아를 접합하여 연속적으로 마무리 열연에서 이용하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.

Description

자속 밀도가 높고 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조 방법
최근, 전기 기기, 특히 무방형성 전자 강판이 그 철심 재료로서 사용되는 회전기 및 중소형 변압기기 등의 분야에 있어서, 세계적인 전력, 에너지 절감, 나아가서는 프론 가스 규제 등의 지구 환경 보전의 동향 가운데에서, 고효율화 경향이 급속히 확산되고 있다. 이로 인하여, 사용할 때의 에너지 손실인 철 손실을 조금이라도 낮추어서 고효율화를 도모하기 위해, 수요자들의 저손실 전자 강판에 대한 요구가 증가되고 있다.
한편, 회전기에서는 철심을 소형화하여 동일 출력을 얻기 위해서는 동작 자속 밀도를 높일 필요가 있으며, 이를 위해서는 고자속 밀도 무방향성 전자 강판이 요구되고 있다.
이와 같이 회전기의 소형화는 그 자신이 가장(架裝: 설치 장치)되는 이동체인 자동차, 전차 등의 경량화에 연관되므로, 그들 자신이 소비하는 에너지 절약으로 이어진다는 이점이 있다. 따라서, 최근에는 수요자로 부터의 저철 손실 및 자속 밀도가 높은 무방향성 전자 강판이 강력하게 요구되도록 되어 있다.
또한, 세계적인 대경쟁 시대에 돌입하는 현대에 즈음하여, 무방향성 전자 강판으로의 수요자의 비용 절감의 요구는 절실하며, 반대로 가격이 동일하다면, 자기 특성이 조금이라도 뛰어난 무방향성 전자 강판이 수요자에게 선택되는 실정이다.
한편, 무방향성 전자 강판에 있어서는, 종래, 저철 손실화의 수단으로서 일반적으로, 전기 저항 증대에 따른 과전류 손실 저감의 관점에서 Si 또는 Al 등의 함유량을 높이는 방법이 채용되어 왔다. 그러나, 이 방법에서는 자속 밀도의 저하가 불가피하다는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 극복하기 위해, 열연판 결정입경(結晶粒經)을 조대화하는 것을 핵심으로 하여 자속 밀도를 개선시키는 방법이 실시되어 왔다.
종래, Si 함유량이 높은 무방향성 전자 강판에 있어서는, 마무리 열연후의 결정 조직의 성장이 불충분하며, 고자속 밀도 저철 손실 재료를 제공하기 위해서는, 마무리 열연 종료후, 임의의 방법으로 열연판 소둔을 실시하여, 결정 조직의 조대화를 도모하는 것이 필수이다. 그러나, 열연판 소둔을 실시하므로써, 제품의 자기 특성 개선이 다소 가능하더라도, 상기의 고자속 밀도 저철 손실 재에 대한 수요자의 요구를 충족시키기에는 불충분했다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, Si함유량이 2.5%∼4.0%인 고 Si강에 있어서, 특개소 59-74224호 공보에는 1회 냉연법에 있어서 불순물인 S≤15ppm, O≤20ppm, N≤25ppm으로 제한하는 규정에 덧붙여 열연판 소둔 조건을 규정하고 냉간 압연율을 65%이상으로 규정하는 기술이, 특개소 59-74225호 공보에는 2회 냉연법에 있어서, S≤15ppm, O≤20ppm, N≤25ppm의 규정에 덧붙여 중간 소둔 조건을 규정하고 2회차 냉간 압연율을 70%이상으로 규정하는 기술이 각각 개시되어 있다.
그러나, 이들 선출원과 같이, 강의 고순화를 중심으로 하는 기술에서는, 철 손실이 개선되더라도 자속 밀도의 향상이 충분하지 않은 고Si계 무방향성 전자 강판 특유의 문제가 해결되지는 않았다.
또한, 특개소 54-76422호 공보에는 무방향성 전자 강판의 열연전 결정 조직을 염가로 조대화하고, 자속을 높이는 기술로서, 마무리 열연후의 열연판을 700℃∼1000℃의 고온으로 권취하고, 이것을 코일 보유열로 소둔하는 자기 소둔법이, 또한, 특공소 62-61644호 공보에는 열연 종료 온도를 10000℃이상의 고온으로 하여, 무주수 시간을 설정하고, 이른바, 런 아웃 테이블상에서 권취전에 열연 조직을 재결정 및 입성장(粒成長)을 도모하는 방법이 개시되어 있다.
그러나 이 기술에 의해, 열연 조직의 결정립 성장을 도모하더라도, 역시 자속 밀도의 향상이 불충분한 고Si계 무방향성 전자 강판 특유의 문제는 해결되지 않았다.
또한, 재결정 및 입성장의 진행이 완만한 고 Si계 성분의 고품위 무방향성 전자 강판의 자기 특성을 제어 열연에 의해 개선하는 기술로서, 특개소 59-74222호 공보에는 마무리 열연 최종 스탠드의 압하율(壓下率)을 20%이상으로 하여, 열연판의 권취 온도를 700℃이상으로 하는 기술이 개시되어 있다. 이 선출원에 있어서는, 최종 스탠드 압하율을 높여서 권취 온도를 상승시키므로써, 열연 종료후의 열연 조직의 재결정 및 입성장을 촉진하고, 결과적으로 자기 특성을 개선하는 것을 목적으로 한다. 그러나, 강판중의 Si함유량이 높은 경우, 그 후의 입성장이 불충분하며, 역시 자속 밀도 향상이 불충분하다는 고Si계 무방향성 전자 강판 특유의 문제점은 여전히 해결되지 않았다.
이상과 같이, 종래 기술에서는, Si함유량이 높은 고품위 무방향성 전자 강판에 있어서, 자속 밀도가 충분히 높으며 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판을 제조하는데는 미치지 못했으며, 무방향성 전자 강판에 대한 상기 수요자의 요청에 답할수 없었다.
본 발명은, 종래 기술에서 행했던 기술적 사상과는 달리, 제어 열연시의 평균 마찰 계수를 저감하므로써, 의도적으로 회복 조직을 형성시킴과 동시에, 열간 압연시의 가공 변형 속도(변형 속도)를 적절히 제어하므로써 강판 표층 부근의 집합 조직을 개선하므로써, 결과적으로, 열연 결정 조직의 실질입경을 조대화, 냉연전 집합 조직을 개선하는 것을 그 기술 사상으로 한다. 따라서, 종래 기술에서는 곤란했었던 Si함유량이 높은 고품위 무방향성 전자 강판에 있어서, 고자속 밀도 및 저철 손실을 달성하는 제조법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본발명의 요지는 이하와 같다.
(1) 강중에 중량 %로,
1.00%＜Si≤7.00%
0.10%≤Mn≤1.50%
C≤0.0050%
N≤0.0050%
S≤0.0050%
를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 이용하여, 열간 압연하여 열연판으로 하고, 1회 또는 중간 소둔 공정을 포함하는 2회 이상의 냉간 압연 공정을 수행하고, 이어서, 마무리 소둔을 수행하는 무방향성 전자 강판의 제조 방법에 있어서,
마무리 열간 압연시의 열연 롤과 강판과의 평균 마찰 계수가 0.25이하인 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높으며, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조법.
(2) 강중에 중량 %로,
1.00%＜Si≤7.00%
0.10%≤Mn≤1.50%
C≤0.0050%
N≤0.0050%
S≤0.0050%
를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 이용하여, 열간 압연하여 열연판으로 하고, 1회 또는 중간 소둔 공정을 포함하는 2회 이상의 냉간 압연 공정을 수행하고, 이어서, 마무리 소둔을 수행하는 무방향성 전자 강판의 제조 방법에 있어서,
마무리 열간 압연시의 열연 롤과 강판과의 평균 마찰 계수가 0.25 이하이며,
마무리 열연에 있어서 적어도 1 패스의 변형 속도가 150s-1 이상인 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조법.
(3) 제 (1) (2) 항에 있어서, 강중에 중량 %로, 0.10%≤Al≤2.00%를 추가하여 함유하는 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조법.
(4) 제 (1)(2)(3) 항에 있어서, 마무리 열연 종료후, 냉간 압연전에, 850℃이상 1150℃이하의 온도로 20초 이상 5분 미만의 연속 소둔으로 열연판 소둔을 수행하는 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조법.
(5) 제 (1)(2)(3) 항에 있어서, 마무리 열연 종료후, 냉간 압연전에, 750℃이상 850℃이하의 온도로 5분 이상 30시간 미만의 박스 풀림(Box annealing)으로 열연판 소둔을 수행하는 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조법.
(6) 제 (1)(2)(3) 항에 있어서, 마무리 열연 종료후, 750℃이상 1000℃이하의 온도로 코일을 권취하고, 5분 이상 5시간 이하 코일 자신의 보유열로 자기 소둔하는 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조법.
(7) 제 (1)(2)(3) 항에 있어서, 마무리 열연 종료 온도 T(℃)에 대해, 열연 종료후 하기의 식으로 규정되는 시간 t(초)동안 물을 주입하여 수행하지 않고, 코일을 권취하는 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조법.
950≤T(℃)≤1150 ………식(1)
9.6-8×10-3T≤t(초)≤15.6-8×10-3T ………식(2)
(8) 제 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) 항에 기재된 무방향성 전자 강판의 제조법에 있어서, 마무리 소둔을 수행한 후, 2∼20%의 스킨 패스(Skin pass) 압연 공정을 추가하여 수행하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조법.
(9) 제 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8) 항에 있어서, 마무리 열간 압연시의 윤활제로서 열연 롤 냉각수에 체적비로 0.5∼20%의 윤활유를 애멀젼 상태로 혼입하는 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조법.
(10) 제 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9) 항에 있어서, 조압연(粗壓延)후의 시트 바아를 마무리 열연전에 선행되는 시트 바아에 접합시키고, 그 시트 바아를 연속하여 마무리 열연에 이용되도록 하는 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조법.
본 발명은, 전기 기기의 철심 재료로서 이용되는 자속 밀도가 높으며, 철 손실이 적고, 우수한 자기(磁氣) 특성을 가지는 무방향성 전자 강판의 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 Si 함유량과 자속 밀도와의 관계를 도시한 도면이다.
도 2는 마무리 열연시의 평균 마찰 계수와 제품의 자속 밀도와의 관계를 도시한 도면이다.
도 3은 마무리 열연시의 최종 스탠드의 변형 속도와 제품의 자속 밀도와의 관계를 도시한 도면이다.
도 4는 마무리 열연시의 전체 스탠드의 평균 마찰 계수, 최대 변형 속도 및 제품의 자속 밀도와의 관계를 도시한 도면이다.
도 5는 마무리 열연시의 평균 마찰 계수와 열연판 소둔을 수행한 제품의 자속 밀도와의 관계를 도시한 도면이다.
도 6은 연속 소둔에 의한 열연판 소둔 과정에 있어서, 마무리 열연시의 전체 스탠드의 평균 마찰 계수, 최대 변형 속도 및 제품의 자속 밀도의 관계를 도시한 도면이다.
도 7은 연속 소둔에 의한 열연판 소둔 시간과 제품의 자속 밀도와의 관계를 도시한 도면이다.
도 8은 연속 소둔에 의한 열연판 소둔 온도과 제품의 자속 밀도와의 관계를 도시한 도면이다.
도 9는 마무리 열연시의 평균 마찰 계수와 자기 소둔을 수행한 제품의 자속 밀도와의 관계를 도시한 도면이다.
도 10은 마무리 열연시의 평균 마찰 계수와 열연후 일정 시간 물을 주입하지 않고 수행한 제품의 자속 밀도와의 관계를 도시한 도면이다.
도 11은 마찰 계수의 차이에 의한 열연판 결정 조직의 변화를 도시한 현미경 사진이며, 제 11도 A, C는 본발명, 제 11도 B, D는 비교예이다.
도 12는 마찰 계수의 차이에 의한 열연판 소둔 후의 결정 조직의 변화를 도시한 현미경 사진이며, 제 12도 A는 본발명, 제 12도 B는 비교예이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
발명자들은 이와 같은 Si함유량의 높은 무방향성 전자 강판의 제어 열연의 한계를 극복하기 위해 심도 있는 연구를 진행한 결과, Si를 1.0%상회하여 7.0%이하, Mn을 0.1이상 1.5% 이하, 필요에 따라서 Al을 0.10%이상 2.0%이하 함유하는 강을 이용하여, 마무리 열간 압연시의 열연 롤과 강판과의 평균 마찰 계수가 0,25이하로 하여 열연하거나, 상기 열연시에 평균 마찰 계수와 함께 열간 압연시의 가공 변형 속도를 적절히 제어하는 공정을 추가하므로써, 열연판 표층의 재결정에 의해 발생되는 세립 조직 형성이 억제되며, 강판의 전체 두께에 걸쳐 조대한 회복 조직을 얻을 수 있음을 발명했다.
또한, 이 회복 조직은 종래의 마찰 계수가 높은 열연 방법으로 얻어진 열연판 중심층에서 볼수 있었던 회복 조직 보다도 조대한 조직이며, 결과적으로 판 두께 전체에 걸쳐서, 실질적으로 조대한 결정 조직을 얻을 수 있다는 신규한 견해에 도달했다.
또한, 각종 열연판 소둔을 전제로 하는 과정 또는 고온 권취에 의한 자기 소둔 과정, 고온 마무리 및 물을 주입하지 않은 시간을 설정하는 과정에 있어서도, 마무리 열간 압연시의 열연 롤과 강판과의 평균 마찰 계수가 0.25 이하로하여 열연하거나, 상기 열연시에, 평균 마찰계수와 함께, 열간 압연시의 가공 변형 속도(변형 속도)를 적절히 제어하는 과정을 추가하므로써, 열연판 소둔시 또는 열연판 소둔 대체를 목적으로 하는 자기 소둔시 또는 고온 마무리 및 일정한 물을 주입하지 않은 시간 설정시의 결정립 성장이 촉진된다는 새로운 견해에 도달했다.
이와 같이 본 발명의 기술 사상은, 마무리 열연시의 마찰 계수를 낮추어, 회복 조직의 형성을 적극적으로 촉진하고, 마무리 열연시의 변형 속도를 일정 이상으로 유지하므로써, 그 결과를 한층 촉진한다는 종래와는 전혀 다른 기술 사상에 의한 것이다.
또한, 본 발명과 같은 윤활 압연을 수행하는 수단으로서, 열연기의 롤 냉각수중에 일정량 이상의 윤활유를 혼합하여 워크 롤에 분사시키는 유효함을 발명했다.
또한, 본 발명과 같은 저마찰율의 마무리 열간 압연을 안정적으로 수행하기 위해, 조압연후의 시트 바아를 선행하는 시트 바아에 접합하여, 마무리 열간 압연을 연속적으로 수행하는 것이 유효하다는 것을 발명했다.
이와 같은 방법에 의해 얻어진 열연판을 출발재로하므로써, 마무리 소둔 후의 제품에서의 자속 밀도가 매우 높고, 철 손실이 양호한 (철 손실치가 낮다)무방향성 전자 강판을 제조하는 것에 성공했다.
우선, 성분에 대해 설명하면 Si는 강판의 고유 저항을 증대시키고, 와전류손(渦電流損: eddy current loss)을 저감시켜, 철 손실치를 개선하기 위해 첨가된다. Si함유량이 1.0%이하이면, 마무리 열연시의 마찰 계수를 저감시키고, 변형 속도를 제어하더라도, 자속 밀도의 향상 효과는 작다. 또한, 본 발명이 목적으로 하는 저철 손실 무방향성 전자 강판에 필요한 고유 저항을 충분히 얻을 수 없으므로, 1.0%를 상회하는 양을 첨가할 필요가 있다. 한편, Si 함유량이 7.0%를 넘으면 압연시의 강판 모서리 갈라짐이 현저히 증가되고, 압연이 곤란해지므로, 7.0% 이하로 할 필요가 있다.
본 발명의 자기 특성 향상 효과에 있어서의 Si 함유량 의존성을 조사하기 위해, 다음과 같은 실험을 실시했다. Si함유량이 다른 무방향성 전자 강판의 성분 강을 녹여 제조하여, 마무리 열연을 실시했다.
Si이외의 성분의 함유량으로서는, Mn : 0.1∼0.2%, 졸(sol)-Al : 20ppm 이하, C, N, S는 각각 10∼20ppm으로 제어하고, 본 발명의 효과와 Si함유량의 관계가 보다 명확해지도록 강성분을 조정했다.
우선, 본 발명예로서, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 롤 냉각수중의 윤활유 함유량을 체적비로 2.5%로 조정하므로써 0.21로 했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드 실측(實測)의 선진율로부터 계산하고, 그 평균치에 의해 구했다. 또한, 마무리 열연기의 최종 스탠드의 변형 속도 280s-1로 했다.
또한, 비교예로서, 각 성분강을 롤 냉각수중의 윤활유 함유량을 체적비로 0.3%으로 조정하여 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 0.33으로 하고, 최대 변형 속도가 최종 스탠드가 되도록 패스 스케쥴을 조정하고, 그 값을 120s-1로 제어했다.
마무리 열연 종료 온도는 860℃로 모두 일정하게 했으며, 모든 열연판을 2.5㎜두께로 마무리 했다.
이들을 산세, 냉연하여 0.50㎜ 두께로 하고, 탈지한 후, 연속 소둔로에서 소둔하여 에프스타인 시료를 절취하여 자기 특성을 측정했다.
이 실험 결과, 얻어진 제품 자속 밀도의 Si 함유량 의존성을 도 1에 도시했다.
저 Si 영역에서도 약간의 자기 특성 향상 효과가 확인되었으나, Si 함유량이 높아짐에 따라서 본 발명의 자기 특성 개선 효과는 커지며, Si 함유량이 1%이상에서 현저하다는 것을 알 수 있다. 전술한 강판의 고유 저항 확보하기 위함 목적 이외에도, 본 발명의 열연 조건을 효과적으로 얻을 수 있는 Si 함유량인 이유에 의해서도 본 발명의 Si 함유량 규정 범위는 1.0% 이상으로 정한다.
Al도, Si와 마찬가지로, 강판의 고유 저항을 증대시켜 와전류손을 저감시키는 효과를 가진다. 본 발명이 목적으로 하는 저철 손실 고자속 밀도 무방향성 전자 강판을 얻기 위해서는, 0.1% 이상 첨가할 필요가 있다. 한편, Al함유량이 2.0%을 넘으면, 자속 밀도가 저하되고 고비용이 되므로 2.0% 이하로 한다.
또한, 강중의 Al함유량이 0.10% 미만이더라도 본 발명의 효과를 저하시키지 않는다.
Mn은, Al, Si와 마찬가지로 강판의 고유 저항을 증대시켜 와전류손을 저감시키는 효과를 가진다. 이와 같은 목적을 위해서, Mn 함유량은 0.10%이상으로 할 필요가 있다. 본 발명에서는 종래 기술 보다도 뛰어난 고자속 밀도 및 저철 손실 특성을 가지는 무방향성 전자 강판을 공급할 수 있으므로, 불특정 레벨의 자기 특성과 전기 저항율을 요구되는 용도에 대해서는, 통상 Mn 함유량 0.1% 이상 1.0% 이하로 충분하다. 그러나, 더욱 뛰어난 자기 특성과 전기 저항율, 특히, 높은 자속 밀도와 저철 손실의 양립이 요구되는 용도를 위해서는, Mn을 1.0%이상 1.5%이하 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, Mn함유량이 1.5%을 넘으면 열연시의 변형 저항이 증가되고 열연이 곤란해짐과 동시에, 열연후의 결정 조직이 미세화되기 쉬워지고, 제품의 자기 특성이 악화되므로, Mn 함유량은 1.5%이하로 할 필요가 있다.
또한, Mn 첨가량은 마무리 열연전의 고온 시트 바아 접합부의 강도 확보면에서도 극히 중요하다. 왜냐하면, 저융점의 유화물(硫化物)이 결정 입계에 존재함에 의한 시트 바아 접합부의 열간 취화를 방지하기 위해, Mn과 S와의 중량 농도비인 Mn/S 의 값을 20 이상으로 할 필요가 있기 때문이다. 본 발명에 규정하는 성분 범위에서는 Mn 함유량이 0.1%이상이며, S함유량은 0.005%이하이므로, Mn/S의 값은 20이상으로 유지되어, 상기 관점에는 문제가 없다.
또한, 제품의 기계적 특성의 향상, 자기적 특성, 녹방지성 향상 또는 기타 목적을 위해, P, B, Ni, Cr, Sb, Cu중 1종 또는 2종 이상을 강중에 함유시켜도 본 발명의 효과를 저하시키지 않는다.
C함유량이 0.0050%를 넘으면 사용중의 사용중의 자기 시효에 의해 철 손실이 악화되어 사용할 때의 에너지 손실이 증가되므로, 0.0050%이하로 제어할 필요가 있다.
S, N은 열간 압연 공정시의 슬래브 가열중에 일부 다시 고용(固溶)되어, 열간 압연중에 MnS 등의 유화물, AlN등의 질화물을 형성한다. 이들이 존재하므로써 열연 조직의 입성장을 방해함과 동시에 마무리 소둔시의 결정립 성장을 방해하여, 철 손실이 악화되므로 S는 0.0050%이하, N은 0.0050%이하로 할 필요가 있다.
다음으로, 본발명의 과정에 대해 설명한다.
마무리 열연 압연 롤과 강판 사이의 마찰 계수치는 마무리 열연 전체 스탠드의 평균치가 0.25 이하이면 된다. 0.25를 초과하면 그 효과가 불충분하며 제품의 자속 밀도가 저하된다. 마찰 계수의 하한에 대해서는 특별히 설정하지 않지만, 그 값이 과도로 작아지면 압연중에 슬립(Slip)이 발생되어 안정되게 통판될 수 없으므로, 0.05 이상인 것이 바람직하다.
마무리 열연시에 롤 냉각수에 혼입하는 윤활유량은, 체적비로 0.5%이상 20%이하이므로 애멀젼 상태로 혼입시킨다. 롤 냉각수중의 윤활유량이 0.5%미만에서는 그 효과를 얻을 수 없으며, 20%이상에서는 그 효과가 포화되어, 경제적이지 못하므로 20%미만으로 한다. 윤활유와 냉각수가 분리되는 것을 방지하기 위해서 필요에 따라 계면 활성제를 가하여도 좋다. 또한, 윤활유와 냉각수를 다른 계통의 배관으로 롤 부근까지 이송시켜, 같은 노즐로부터 윤활유와 냉각수를 동시에 압연 롤에 분사하므로써, 애멀젼 혼합 상태를 구현해도 좋다.
이와 같은 마무리 압연기용 열간 압연유의 일예로서, 큐달러 5149, 큐달러 0B068, 큐달러 4B313(모두 공동 유지 상품명)을 들수 있다.
본 발명과 같이, 마무리 열간 압연을 저마찰율, 또는 저마찰율 및 고변형 속도로 수행하는 경우, 마무리 열연기로 시트 바를 맞물림 결합시킬 때, 시트바아의 맞물림 결합 불량 발생과, 마무리 열연중에 롤과 강판사이에 슬립이 발생되어, 압연 롤의 수명을 현저히 줄임과 동시에 강판 표층에 깊은 압연 손상을 발생시키는 경우가 있다. 이와 같은 저마찰율, 또는, 저마찰율 및 고변형 속도의 마무리 열간 압연시의 문제점을 해결하고, 안정된 상태로 조업을 수행하는 방법으로서, 조압연후의 시트 바아를 마무리 열간 압연시에 선행하는 시트 바아에 접합하여, 그 시트 바를 연속하여 마무리 열간 압연시에 이용하는 것이 특히 유효하다.
선행 시트 바아와 후속 시트 바아를 접합하는 방법으로서는, 선행 시트 바아의 후단부와 후속 시트 바아의 선단을 접합시켜, 그 접합부에 프레스력을 가하여 압접하는 방법과, 접합부에 프레스력을 가하면서 레이저 용접하는 방법, 접합부를 유도 가열하면서 압접하는 방법등이 있다.
본 발명에서는, 마무리 열연에 있어서, 적어도 1패스의 변형 속도가 150s-1이도록 하므로써, 한차원 높은 자기 특성 개선을 도모할 수 있다. 변형 속도의 상한은 특별히 설정하지 않는다. 왜냐하면, 열연기의 설비 능력 및 열연판의 형상 제어성에 따라 변형 속도의 상한은 자연히 결정되기 때문이다. 즉, 변형 속도는 압연 속도, 열연 롤 지름 압하량에 따라 정해지며, 압연 속도 압하량를 크게하면 변형 속도는 증대되지만, 열연 강판의 형상 제어는 곤란해진다. 무방향성 전자 강판은 적층하여 사용하도록 하므로써, 그 형상에 대해서는 엄격한 관리가 필요하므로, 변형 속도를 증가시키기 위해서는 자연히 한계가 생긴다. 이와 같은 관점에서 변형 속도는 600s-1정도가 한계이다.
산세 후의 열연판으로는, 연속 소둔 또는 박스 소둔에 의한 열연판 소둔을 수행해도 좋다. 또한, 열연후의 코일을 750℃ 이상 1000 이하의 온도로 권취하고, 5분 이상 5시간 이하 코일 자체의 보유열로 자기 소둔을 수행해도 좋다. 또는, 열연종료 후, 특정 식으로 규정되는 시간 동안 주수를 실시하지 않고, 코일을 권취해도 좋다.
이와 같이 하여 얻어진 열연판은 1회 냉간 압연 공정을 실시하고, 이어서, 마무리 소둔을 수행하거나, 또는, 중간 소둔을 포함하여 2회 이상의 냉간 압연을 실시한 후, 마무리 소둔을 실시해도 좋다. 또한, 이 최종 판 두께로 마무리 하기 위한 압연은 공지된 압연 기술로 수행해도 좋으나, 고 Si 성분계인 경우, 압연중의 파단과 강판 모서리 갈라짐을 방지하기 위해 강판의 온도를 Si 함유량에 따라서 상승시키고, 온수중에 코일을 침적하거나 100∼400℃에서의 온간 압연을 실시해도 좋다.
또한, 그 후, 스킨 패스 압연 공정을 추가 실시하여 제품으로 완성해도 좋다. 스킨 패스 압연 공정을 추가하는 경우에는 스킨 패스 압연율이 2%미만에서는 그 효과를 얻을 수 없으며, 20%를 초과하면 자기 특성이 악화되므로 2%이상에서 20%미만으로 한다.
이하, 본 발명이 규정하는 각 과정의 상세 조건에 대해 설명한다.
열연판 소둔 생략 과정에서 마무리 열연시의 마찰 계수가 자기 특성에 미치는 영향,
우선, 열연판 소둔을 생략하는 경우의 본 발명의 과정 조건에 대해 설명한다.
상기 성분으로 이루어진 강 슬라브는, 전로(轉爐)에서 용제(溶製)되어 연속 주조 또는 조괴(造塊)-분괴 압연(分塊 壓延: Blooming)에 의해 제조된다.
강 슬라브는 공지된 방법으로 가열된다. 이 슬라브에 열간 압연을 실시하여 소정 두께로 한다.
마무리 열연에 있어서, 마무리 열연기의 워크 롤과 강판과의 사이의 마찰 계수를 저감시키기 위해, 윤활유를 롤 냉각수에 혼입한다. 윤활유와 냉각수가 분리되는 것을 방지하기 위해 필요에 따라서 계면 활성제를 가한다. 마무리 열연시에 롤 냉각수에 혼입하는 윤활유의 양은 체적비로 0.5% 미만에서는 그 효과를 얻을 수 없으며, 20% 이상에서는 그 효과가 포화되어 경제적이지 못하므로, 20% 미만으로 한다.
마무리 열연시의 열연 롤과 강판과의 평균 마찰 계수의 제품 자기 특성에 대한 영향을 조사하기 위해 하기와 같은 실험을 실시했다. 표 1에 도시한 성분강을 용제하여 마무리 열연을 실시했다.
마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 롤 냉각수중의 윤활유 함유량을 변화시키므로써, 0.1정도에서 0.3이상까지 변화시켰다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에 의한 실측 선진율로부터 계산하여, 그 평균치를 구했다. 마무리 열연 종료 온도는 860℃로 일정하게 유지하고, 2.0㎜두께로 마무리했다.
그 후, 이것을 산세, 냉연하여 0.35㎜로 하고, 탈지한 후, 강 A는 900℃, 강 B는 980℃로 각각 30초간 소둔하여 에프스타인 시료를 절취하여 자기 특성을 측정했다.
마무리 열연시의 평균 마찰 계수에 대한 제품 자속 밀도의 의존성을 도 2 에 도시했다. 평균 마찰 계수로서 마무리 열연기의 각 스탠드의 실측치의 평균을 이용했다. 마무리 열연시의 평균 마찰 계수가 0.25이하이면, 제품 자속 밀도가 상승한다는 것을 알 수 있다. 이와 같은 현상의 이유를 밝히기 위해서, 강 A의 열연판의 금속 조직을 광학 현미경으로 관찰했다. 그 결과를 도 11에 도시하며, 도 11 A, C에 도시되는 바와 같이, 평균 마찰 계수가 0.21인 본 발명의 강 A의 열연판에서는 판 두께 표층, 중심 모두 연신립(延伸粒)으로 이루어진 조대 조직으로 되어 있다. 이것에 대해, 도 11B, D에 도시된 바와 같이, 평균 마찰 계수가 약 0.35인 비교예의 강 A의 열연판에서는, 표층에서 판 두께의 1/10 부근까지의 깊이에 있어서, 재결정 조직으로 이루어진 등축립(等軸粒) 조직을 볼 수 있고, 결정 조직이 세립화되어 있음과 동시에, 판 두께 중심 부근에서도 미세한 재결정립을 볼 수 있으며, 입계 밀도가 높아져 있음을 알 수 있다.
이와 같은, 열연 결정 조직의 변화는, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 저감하므로써, 강판내에 발생되는 전단 변형을 감소하고, 저압연율로 열연한 것과 같은 효과를 얻을 수 있으며, 강판내의 격자 결함 밀도가 감소했으므로, 결정 조직이 재결정화되지 않고, 조대한 연신립으로 이루어진 회복 조직이 되며, 열연 조직의 입경을 실질적으로 증가시키는 효과를 얻을 수 있는 것으로 추측된다.
이와 같이 발명자등은 마무리 열연시의 강판과 롤과의 평균 마찰 계수를 저감시킨다는 종래 기술에서의 열연 종료 온도 상승에 의한 재결정 및 입성장 촉진과는 전혀 다른 기술 사상에 의해, 고 Si계 무방향성 전자 강판의 자기 특성, 특히, 자속 밀도를 향상하는 수단을 개발하는 데 성공했다.
이상의 실험에서 알 수 있는 바와 같이, 마무리 열연이 압연 롤과 강판과의 사이의 평균 마찰 계수치는, 마무리 열연 전 스탠드의 평균치가 0.25이상이면 좋다.
0.25 이상에서는 전술한 바와 같이, 재결정립의 발생에 의해 특히, 열연판 표층 부근의 결정 조직이 세립화되어 제품 자속 밀도가 저하된다. 마찰 계수의 하한에 대해서는 특별히 설정하지 않지만, 그 값이 과도로 작아지면 압연중에 슬립이 발생되어, 안정된 상태에서 통판할 수 없으므로, 0.05이상으로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 하여 얻어진 열연판은 1회 냉간 압연 공정을 실시하고, 이어서, 마무리 소둔을 실시하거나, 또는 중간 소둔을 포함하여 2회 이상의 냉간 압연을 실시한 후, 마무리 소둔을 실시해도 좋다.
또한, 그 후, 스킨 패스 압연 공정을 추가 실시하여 제품화해도 좋다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
강 A 0.0018 2.10 0.19 0.0019 0.30 0.0015
강 B 0.0015 3.00 0.10 0.0015 0.70 0.0017
열연판 소둔 생략 과정에서 마무리 열연시의 최대 변형 속도가 자기 특성에 미치는 영향
다음으로 변형 속도가 본 발명의 효과에 미치는 영향에 대해 설명한다.
마무리 열연시의 패스 변형 속도의 제품 자기 특성에 대한 영향을 조사하기 위해 하기와 같은 다양한 실험을 실시했다. 표 2 에 도시한 성분강을 용제하여, 마무리 열연을 실시했다.
사용 시재 성분
C Si Mn S Al N
0.0019 2.10 0.11 0.0017 0.24 0.008
마무리 열연시의 변형 속도를 변화시키기 위해, 압연 속도, 패스 스케쥴을 변경하여 시험을 실시했다. 최대 변형 속도는 최종 스탠드에서 얻어지는 바와 같이 패스 스케쥴을 조정했다. 마무리 열연 종료 온도는 860℃에서 2.5㎜두께로 마무리 수냉(Water cooling)하여, 650℃에서 권취했다.
마무리 열연시의 평균 마찰 계수는, 롤 냉각수중의 윤활유 함유량을 변화시키므로써, 0.20으로 제어했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에 있어서의 실측 선진율로 부터 계산하여 그 평균치를 구했다.
얻어진 열연판을 산세 및 냉연하여, 0.50㎜ 두께로 하고, 탈지한 후, 950℃, 30초 소둔하여 에프스타인 시료를 절취하여 자기 특성을 측정했다.
마무리 열연시의 최종 패스의 변형 속도에 대한 제품 자속 밀도의 의존성을 도 3에 도시했다. 도 3에 의하면, 변향 속도 150s-1이상에서 제품 자속 밀도가 상승함을 알 수 있다.
또한, 변형 속도는 하기의 식에 의해 계산하다. 여기에서 r은 압하율 %/100, n은 롤의 회전수(rpm), R은 압연 롤 반경(㎜), H0는 압연전의 판 두께(㎜)이다.
변형 속도 = (2πn/(60r0.5))(R/H0)0.51n(1/(1-r))
이상의 실험에서 알 수 있는 바와 같이, 마무리 열연에 있어서, 적어도 1 패스의 변형 속도가 150s-1이상 이면 된다. 이 때, 변형 속도의 상한은 특별히 설정하지 않는다. 왜냐하면, 열연기의 설비 능력 및 열연판의 형상 제어성으로부터 변형 속도의 상한은 자연히 결정되기 때문이다. 즉, 변형 속도는 압연 속도, 열연 롤 지름, 압하량에 의해 정해지며, 압연 속도, 압하량을 크게하면 변형 속도는 증대하지만, 열연 강판의 형상 제어는 곤란해진다. 무방향성 전자 강판은 적층하여 사용하지만, 그 형상에 대해서는 엄격한 관리가 필요하므로, 변형 속도를 증가시키는데는 자연히 한계가 있다. 이와 같은 관점에서 변형 속도는 600s-1정도가 한계이다.
이와 같이 하여 얻어진 열연판 1회의 냉간 압연 공정을 실시하며, 이어서, 마무리 소둔을 실시하거나, 그 후, 스킨 패스 압연 공정을 추가 실시하여 제품으로 완성해도 좋다.
또한, 본 발명의 다양한 고변형 속도 및 저마찰율에서의 마무리 열간 압연을 안정적으로 실시하기 위해, 조압연 후의 시트 바아를, 선행하는 시트 바아에 접합하여, 마무리 열간 압연을 연속적으로 실시하는 것이 특히 유효하다.
선행 시트 바아와 후속 시트 바아를 접합하는 방법으로서는, 선행 시트 바아의 후단부와 후속 시트 바아의 선단을 접합시켜, 그 접합부에 프레스력을 가하여 압접하는 방법과, 접합부에 프레스를 가하면서 레이저 용접하는 방법, 접합부를 유도 가열하면서 압접하는 방법이 있다.
열연판 소둔이 생략된 프로세스에서 마무리 열연시의 평균 마찰 계수와 최대 변형 속도가 자기 특성에 미치는 영향
다음으로, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수와 최대 변형 속도가 동시에 본 발명의 효과에 미치는 영향에 대해서 설명하기 위해, 하기와 같은 실험을 실시했다. 표 2에 나타낸 성분강을 용제하여, 마무리 열연을 실시했다.
마무리 열연시의 변형 속도를 변화시키기 위해, 압연 속도, 패스 스케쥴을 변경하여 시험을 수행했다. 최대 변형 속도는 최종 스탠드에서 얻어지는 바와 같이, 패스 스케쥴을 조정했다. 또한, 변형 속도는 하기 식에 의해 산출했다. 여기에서 r은, 압하율 %/100, n은 롤의 회전수 (rpm), R은 압연 롤 반경(㎜), H0은 압연전의 판 두께(㎜)이다.
변형 속도 = (2πn/(60r0.5))(R/H0)0.51n(1/(1-r))
마무리 열연시의 평균 마찰 계수는 롤 냉각수중의 윤활유 함유량을 변화시키므로써 제어했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하고, 그 평균치를 구했다.
마무리 열연 종료 온도는 860℃이며, 2.5㎜ 두께로 마무리 수냉하여 650℃에서 권취했다.
얻어진 열연판을 산세 및 수냉하여, 0.50㎜두께로 하고, 탈지한 후, 950℃, 30초간 소둔하여, 에프스타인 시료를 절취하여 자기 특성을 측정했다.
도 4에 열연시의 마무리 열연시 평균 마찰 계수, 변형 속도 및 제품의 자속 밀도의 관계를 나타낸다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 규정 범위인 평균 마찰계수가 0.25이하인 동시에 최대 변형 속도가 150s-1이상인 영역에 있어서, 1.68T 이상의 높은 자속 밀도를 얻을 수 있다.
연속 소둔 또는 상자 풀림에 의한 열연판 소둔을 포함한 프로세스
다음으로, 냉간 압연전에 열연판 소둔을 실시하는 경우에 있어서, 마무리 열연시의 열연 롤과 강판과의 평균 마찰 계수의 성품 자기 특성에 대한 영향을 조사하기 위해, 하기와 같은 실험을 실시했다. 표 3에 나타내는 성분강을 용제하여 마무리 열연을 실시했다.
마무리 열연시의 마찰 계수를 롤 냉각수 중의 윤활유 함유량을 변화시키므로써, 0.1 정도에서 0.3이상 까지 변화시켰다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로 부터 산출하여, 그 평균치를 구했다. 마무리 열연 종료 온도는 900℃로 일정하게 하고, 2.0㎜두께로 마무리하며, 열연 종료후 급냉하여 500℃에서 권취했다.
이 열연 코일을 연속 소둔로에서 강 C는 950℃, 강 D는 980℃에서 각각 90초간 소둔했다. 이것을 산세 및 냉연하여, 0.35㎜두께로 하고, 탈지한 후, 강 C는 900℃, 강 D는 980℃로 각각 30초간 소둔하고, 에프스타인 시료를 절취하여 자기 특성을 관찰했다.
마무리 열연시의 평균 마찰 계수에 대한 제품 자속 밀도의 의존성을 도 5에 도시했다. 평균 마찰 계수로서 마무리 열연기의 각 스탠드의 실측치의 평균을 이용했다. 도 5로부터, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수가 0.25이하이면, 제품 자속 밀도가 상승한다는 것을 알 수 있다.
이상과 같은 실험으로부터 알 수 있는 바와 같이, 마무리 열연의 압연 롤과 강판사이의 마찰 계수치는 마무리 열연 전 스탠드의 평균치가 0.25이하이면 된다. 0.25 이상에서는, 그 효과가 불충분하고 제품 자속 밀도가 저하된다.
사용 시료 성분
C Si Mn S 졸-Al N
강 C 0.0018 2.10 0.19 0.0019 0.30 0.0015
강 D 0.0015 3.00 0.10 0.015 0.70 0.0017
본 발명과 같이 마무리 열간 압연을 저마찰율로 실시하는 경우, 마무리 열연기로 시트 바아를 맞물림 결합할 때, 시트 바의 맞물림 불량 발생과 마무리 열연중에 롤과 강판 사이의 슬립이 발생되고, 압연 롤의 수명을 현저히 줄임과 동시에 강판 표층에 깊은 압연 손상을 발생시킬 경우가 있다. 이와 같은 저마찰율의 마무리 열간에 있어서의 문제점을 해결하고, 안정된 상태에서 조업을 수행하는 방법으로서, 조압연후의 시트 바아를 마무리 열간 압연전에 선행하는 시트 바에 접합하여, 그 시트 바아를 연속하여 마무리 열간 압연에 이용하는 것이 특히 유효하다.
또한, 열연판 소둔후의 금속 조직에 미치는 열연 조건의 효과에 대해 조사했다. 표 3의 성분강 C의 성분강을 용제하여, 마무리 열연을 실시했다.
우선, 본 발명 예로서 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를, 롤 냉각수중의 윤활유 함유량을 체적 분율로 2%로 하여 0.21로 하고, 최대 변형 속도는 최종 스탠드에서 270s-1로 했다. 한편, 비교예로서 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 롤 냉각수 중의 윤활유 함유량을 0.3%로 하여 0.35로 조정하고, 최대 변형 속도는 최종 스탠드에서 120s-1로 했다. 평균 마찰 계수는 각 스텐드에서의 실측 선진율로 부터 산출하여, 그 평균치를 구했다. 마무리 열연 종료 온도는 860℃에서 쌍방 모두 일정하게 하고, 2.3㎜두께로 마무리 했다. 이것을 연속 소둔로에서 950℃ 90초간 열연판 소둔을 수행했다.
얻어진 열연판으로부터 시료를 절취하여, 열연판의 금속 조직을 광학 현미경으로 관찰했다. 그 결과를 도 12에 도시한다. 도 12A에 도시된 바와 같이, 평균 마찰 계수가 낮고, 변형 속도가 높은 본 발명에서는, 도 12B에 도시된 비교예보다도 열연판 소둔 후의 금속 조직이 조대해져 있다. 결과적으로, 냉연, 소둔을 실시한 제품의 자기 특성이 보다 개선되는 것을 추측할 수 있다.
이와 같은 열연판 소둔 후의 열연 결정 조직의 변화는, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 저감하므로써, 결정 조직의 재결정을 억제하여 보다 큰 축적 변형을 초래하고, 열연판 소둔시의 입성장 구동력을 증가시킨 것이 한 요인으로 추측된다. 또한, 변형 속도를 증가시키므로써, 보다 큰 축적 변형을 발생시키고, 상기 효과를 한층 촉진시킨 것으로 볼 수 있다.
다음으로, 냉간 압연전에 열연판 소둔을 실시할 경우에, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수와 최대 변형 속도가 동시에 본 발명의 효과에 미치는 영향에 대해 설명하기 위해 하기와 같은 실험을 수행했다. 표 4에 도시한 성분강을 용제하여 마무리 열연을 실시했다.
마무리 열연시의 변형 속도를 변화시키기 위해, 압연 속도, 패스 스케쥴을 변경하여 시험을 실시했다. 최대 변형 속도는 최종 스탠드에서 얻어지는 바와 같이 패스 스케쥴을 조정했다. 또한, 변형 속도는 하기 식을 이용하여 산출했다. 여기에서, r은 압하율 %/100, n은 롤의 회전수(rpm), R은 압연 롤 반경(㎜), H0은 압연전의 판두께 (㎜)이다.
변형 속도 = (2πn/(60r0.5))(R/H0)0.51n(1/(1-r))
마무리 열연시의 평균 마찰 계수는 롤 냉각수 중의 윤활유 함유량을 변화시키므로써 제어했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여, 그 평균치를 구했다.
마무리 열연 종료 온도는 900℃에서 2.5㎜ 두께로 마무리하고, 수냉하여 650℃에서 권취했다. 이것을 연속 소둔로에서 930℃에서 2분간 열연판 소둔을 실시했다.
얻어진 열연판을 산세, 냉연하여 0.50㎜ 두께로 하고, 탈지된 후, 900℃, 30초간 소둔하여 에프스타인 시료를 절취하여 자기 특성을 측정했다.
도 6에 열연시의 마무리 열연시의 평균 마찰 계수, 변형 속도 및 제품의 자속 속도 관계를 도시한다. 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 규정 범위인 평균 마찰 계수 0.25 이하인 동시에 최대 변형 속도가 150s-1이상인 영역에 있어서, 1.72T 이상의 높은 자속 밀도를 얻고 있음을 알 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
0.0011 2.50 0.20 0.0013 0.23 0.0011
다음으로, 연속 소둔에 의한 열연판 소둔 시간, 열연판 소둔 온도가 자속 밀도에 미치는 영향을 조사하기 위해, 이하와 같은 실험을 실시했다. 표 5의 성분강 C 를 용제하여 마무리 열연을 실시했다.
마무리 열연시의 롤 냉각수중의 윤활유 함유량을 조정하여 평균 마찰 계수를 0.21로 하고, 마무리 열연 종료 온도는 900℃로 일정하게 하여, 2.0㎜ 두께로 마무리하여, 열연 종료 후 급냉하여 500℃에서 권취했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여, 그 평균치를 구했다. 또한, 최종 스탠드의 변형 속도는 290s-1로 했다.
이 열연 코일을 연속 소둔로에서 소둔 온도는 950℃로 일정하게 유지하고, 소둔 시간을 변화시켜 소둔을 실시했다. 또한, 다른 한방법으로, 연속 소둔에 의한 열연판 소둔 시간을 90초로 하여 소둔 온도를 변화시켰다. 이것을 산세 및 냉연하여 0.35㎜ 두께로 하고, 탈지한 후, 900℃, 30초간 소둔 하여 에프스타인 시료를 절취하여 자기 특성을 측정했다.
연속 소둔에 의한 열연판 소둔 시간의 제품 자속 밀도에 대한 영향을 도 7에 도시한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 소둔 시간이 20초 이하에서는 열연판 소둔에 의한 자속 밀도 향상 효과를 얻을 수 없으며, 소둔 시간이 5분 이상에서는 강판 표면에 깊은 스케일이 생성되어 산세 불량이 발생되고, 강판 표층에 현저한 표면 갈라짐이 발생되었다. 따라서, 본 발명에서는 연속 소둔에 의한 열연판 소둔 시간은 20초 이상 5분 이하로 한다. 소둔의 결과 및 경제성으로 본 바람직한 연속 소둔에 의한 열연판 소둔 시간은 30초 이상 3분 이하이다.
연속 소둔에 의한 열연판 소둔 온도의 제품 자속 밀도에 대한 영향을 도 8에 도시한다. 소둔 온도가 850℃ 미만에서는 연속 소둔에서의 열연판 소둔에 의한 자속 밀도 향상 효과를 얻을 수 없으며, 소둔 온도 1150℃이상에서는 깊은 스케일의 생성에 의해 산세 불량이 발생되어, 강판 표층에 현저한 표면 갈라짐이 발생되었다. 따라서, 본 발명에서는 연속 소둔에 의한 열연판 소둔 온도는 850℃이상 1150℃이하로 한다. 소둔 효과 및 경제성으로 본 바람직한 연속 소둔에 의한 열연판 소둔 온도는 850℃이상 1000℃이하이다.
본 발명에서는 열연판 소둔을 상자 풀림에 의해 실시해도 좋다. 그 때, 열연판 소둔 온도가 750℃미만이면, 제품 자기 특성의 개선에 필요한 소둔 시간이 현저히 길어져서, 비경제적이다. 또한, 소둔 온도가 850℃이상이면, 노의 설비 투자에 고액의 비용이 요구됨과 동시에 소둔시에 코일이 소착되는 현상이 발생된다. 이상과 같은 이유에서 상자 풀림에 의한 열연판 소둔을 실시할 경우는, 소둔 온도의 하한을 750℃, 상한은 850℃로 한다. 그 때, 상자 풀림에서의 열연판 소둔 시간이 5분 이하이면 제품 자기 특성의 개선에 필요한 소둔 온도가 현저히 높아지므로, 노 그 차체의 설비 투자가 지나치게 커져, 비경제적이 되므로 소둔 시간의 하한은 5 분 이상으로 한다. 또한, 열연판 소둔 시간이 30 시간을 넘으면 소둔 온도가 과도하게 높은 경우와 마찬가지로, 코일이 소착되는 현상이 발생되므로 상자 풀림에서의 열연판 소둔 시간은 30 시간 이내로 한다.
이와 같이 하여 열연판 소둔을 실시한 열연판은 1회의 냉간 압연 공정을 실시하고, 이어서, 마무리 소둔을 실시하거나, 그 후 스킨 패스 압연 공정을 추가 실시하여 제품화해도 좋다.
마무리 소둔은 연속 소둔에 의해 실시되지만, 그 때, 특개소 61-231120호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 전단에서 950℃∼1100℃의 온도 범위에서 5초∼1분간 단시간 소둔하고, 후단에서 800℃∼950℃에서 10초∼2분간 보정하는 등의 방법에 의해 마무리 소둔을 실시해도 좋다.
자기 소둔법 프로세스
다음으로, 열연 코일의 보유열에 의해 자기 소둔을 실시하는 프로세스에 있어서, 마무리 열연시의 열연 롤과 강판과의 평균 마찰 계수가 제품 자기 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해, 하기와 같은 실험을 실시했다. 표 5에 도시한 성분강을 용제하여 마무리 열연을 실시했다.
마무리 열연시의 마찰 계수를 롤 냉각수중의 윤활유 함유량, 윤활유 성분을 변화시키므로써, 0.1정도에서 0.3이상까지 변화시켰다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여, 그 평균값을 구했다. 마무리 열연 종료 온도는 1000℃로 일정하게 유지하여, 2.5㎜ 두께로 마무리하고, 900℃에서 권취하여, 즉시 보열로에 코일을 장입하여, 860℃ 에서 1시간 동안 자기 소둔을 실시했다. 최종 스탠드의 변형 속도는 300s-1로 했다.
이것을 산세, 냉연하여 0.50㎜ 두께로 하고, 탈지한 후, 강 E는 900℃에서, 강 F는 980℃에서 45초간 소둔하여, 에프스타인 시료를 절취하여 자기 특성을 측정했다.
마무리 열연시의 평균 마찰 계수에 대한 제품 자속 밀도의 의존성을 도 9에 도시했다. 평균 마찰 계수로서 마무리 열연기의 각 스탠드의 실측치의 평균을 이용했다. 도 9로부터, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수가 0.25이하이면 제품 자속 밀도가 상승한다는 것을 알 수 있다.
이상의 실험에서 나타나는 바와 같이, 마무리 열연 압연 롤과 강판과의 사이의 마찰 계수치는 마무리 열연 전 스탠드의 평균치가 0.25 이하이면 좋다. 0.25초과에서는 그 효과가 충분하지 않으며, 제품 자속 밀도가 저하된다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
강 E 0.0019 2.15 0.20 0.0013 0.23 0.0011
강 F 0.0018 3.02 0.11 0.0018 0.61 0.0015
본 발명과 같이 마무리 열연 압연을 저마찰율 또는 저마찰율 및 고 변형 속도로 실시하는 경우, 마무리 열연기의 시트 바아로 맞물림 결합시킬 때, 시트 바아의 맞물림 불량이 발생하거나 마무리 열연중에 롤과 강판간에 슬립이 발생하며, 압연 롤의 수명을 현저히 단축시킴과 동시에 강판 표층에 깊은 압연 손상을 발생시키는 경우가 있다. 이와 같은 저마찰율의 마무리 열간 압연시의 문제점을 해결하고, 안정적인 조업을 실시하는 방법으로서, 조압연 후의 시트 바아를 마무리 압연전에 선행하는 시트 바에 접합하여, 그 시트 바아를 연속하여 마무리 열간 압연에 이용하는 것이 특히 유효하다.
자기 소둔을 실시하는 경우의 코일 권취 온도는 750℃ 미만에서는 자기 특성을 개선이 불충분하므로, 750℃ 이상으로 한다. 한편, 1000℃를 상회하면, 코일의 권취 변형이 발생되기 쉬우며, 강판 표층의 산화도 심해지므로 1000℃이하로 한다.
자기 소둔 시간은, 5분 미만에서는 자기 특성 개선이 불충분하므로, 5분 이상 실시한다. 또한, 5시간을 넘으면, 강판의 산화가 심해지고 산세 불량이 발생되기 쉬우므로, 5시간 이하로 한다. 소둔 효과 및 경제성으로 본 바람직한 자기 소둔 시간은 30분∼120분이다.
본 발명에서는 자기 소둔중의 코일 산화를 방지하기 위해 수소를 함유하는 환원성 분위기, 또는, 수소, 아르곤 등의 불활성 가스 분위기, 또는, 감압하에서 자기 소둔을 실시해도 좋다.
이와 같이 하여, 자기 소둔을 실시한 열연판은 1회 또는 중간 소둔을 포함하는 2회 이상의 냉간 압연 공정을 실시하고, 이어서, 마무리 소둔을 실시하거나, 그 후, 스킨 패스 압연 공정을 추가 실시하여 제품화해도 좋다.
스킨 패스 압연율은 2%미만에서는 그 효과를 얻기 어려우며, 20%초과에서는 자기 특성이 악화되므로 2%∼20%로 한다.
마무리 열연시에 롤과 냉각수에 혼입하는 윤활유의 양은 체적비로 0.5% 이상 20%이하로 한다. 윤활유와 냉각수가 분리되는 것을 방지하기 위해 필요에 따라서 계면 활성제를 가한다. 롤 냉각수중의 윤활유량이 0.5%미만에서는 그 효과를 얻기 어렵고, 20%이상에서는 그 효과가 포화되어 비경제적이므로, 20%미만으로 한다.
이와 같이 하여, 얻어진 열연판은 1회의 냉간 압연과 연속 소둔에 의해 제품화 한다. 또한, 스킨 패스 압연 공정을 부가하여 제품화해도 좋다. 스킨 패스 압연율은 2% 미만에서는 그 효과를 얻기 어려우며, 20%이상에서는 자기 특성이 악화되므로 2%∼20%로 한다.
열연 종료후 일정 시간 동안 물을 주입하지 않은 프로세스
다음으로, 마무리 열연시의 열연 롤과 강판과의 평균 마찰계수가 제품 자기 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 하기와 같은 실험을 실시했다. 표 6에 나타낸 성분강 G를 용제하여 마무리 열연을 실시했다.
마무리 열연시의 마찰 계수를 롤 냉각수중의 윤활유 함유량, 윤활유 성분을 변화시키므로써, 0.1정도에서 0.3 이상까지 변화시켰다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여, 그 평균치를 구했다. 마무리 열연 종료 온도는 1050℃로 일정하게 유지시켜, 식(1)에 의해, 물을 주입하지 않은 시간은 3.5초로하고, 그 후, 냉각하여 680℃에서 권취했다. 마무리 압연 최종 스탠드에서의 변형 속도는 290s-1로 했다.
이것을 산세, 냉연하여 0.50㎜ 두께로 하고, 탈지한 후, 900℃에서 30초간 소둔하여 에프스타인 시료를 절취하여 자기 특성을 측정했다.
마무리 열연시의 평균 마찰 계수에 대한 제품 자속 밀도의 의존성을 도 10으로 도시했다. 평균 마찰 계수로서 마무리 열연기의 각 스탠드의 실측치의 평균을 이용했다. 도 10으로부터, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수가 0.25이하이면 제품 자속 밀도가 상승함을 알 수 있다.
이상의 실험으로 나타나는 바와 같이, 마무리 열연의 압연 롤과 강판과의 사이의 마찰 계수값은, 마무리 열연 전 스탠드의 평균치가 0.25이하이면 된다. 0.25초과에서는 그 효과가 불충분하며 제품 자속 밀도가 저하된다. 마찰 계수의 하한에 대해서는 특별히 설정하지 않지만, 그 값이 과도하게 작으면 압연중에 슬립이 발생되어 안정된 상태로 통판할 수 없게 되므로, 0.05이상으로 하는 것이 바람직하다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
강 G 0.0017 2.50 0.22 0.0016 0.28 0.0019
본 발명과 같이 마무리 열간 압연을 저마찰율 또는 저마찰율인 동시에 고변형 속도로 실시한 경우, 마무리 열연기의 시트 바아로 맞물림 결합할 경우, 시트 바아의 맞물림 불량 발생과 마무리 열연중에 롤과 강판간에 슬립이 발생되어, 압연 롤의 수명을 현저히 단축시킴과 동시에, 강판 표층에 깊은 압연 손상을 발생시키는 경우가 있다. 이와 같은 저마찰율의 마무리 열간 압연시의 문제점을 해결하고, 안정적인 조업을 실시하는 방법으로서, 조압연후의 시트 바아를 마무리 열간 압연전에 선행하는 시트 바아에 접합하여, 그 시트 바아를 연속하여 마무리 열간 압연에 이용하는 것이 특히 유효하다.
코일의 권취 온도에 대해서는 규정하지 않지만, 고온에서 열연을 종료한 강판 표면에 과도한 산화층이 발생되고, 산세성이 악화되는 것을 방지하기 위해, 750℃이하에서 권취하는 것이 바람직하다.
열연 종료후의 물을 주입하지 않은 설정 시간은 열연 종료 시간T℃와의 관계에서 하기와 같이 정한다. 저마찰 계수 또는 저마찰 계수이면서 고 변형 속도에 의한 마무리 열연에 있어서 열연 종료 온도 T(℃), 열연 종료후 물을 주입하지 않은 개시까지의 시간 t(초)와 자기 특성과의 관계를 발명자등이 상세히 검토한 결과
950≤T(℃)≤1150 ………식(1)
9.6-8×10-3T≤t(초)≤15.6-8×10-3T ………식(2)
로 정해진 범위내에 있어서, 산세성, 통판(通板) 속도, 자기 특성을 만족하는 양호한 조건을 정할 수 있게 되었다. 또한, 열연 종료후 물 주입 개시까지의 온도가 식(2)에서 정한 시간을 넘으면, 강판을 냉각하는 시간이 부족하고, 고온에서 코일을 권취하거나, 냉각을 충분히 실시하기 위해서는 압연 속도를 저하시켜야만 하며, 생산성이 악화된다. 고온에서의 코일 권취는 권취 변형 발생과 산세성의 악화 등의 폐단을 가져오므로 바람직하지 않다. 따라서, 물을 주입하지 않은 시간은 식(2)에서 정한 상한 시간 이하로 한다. 식(2)에서 정해진 시간보다도 물을 주입하지 않은 시간이 짧아지면 자기 특성 개선이 불충분하다. 열연 종료 온도 T(℃)가 950T℃를 밑도는 경우도 마찬가지로 자기 특성 개선이 불충분하다. 또한, 열연 종료 온도를 1150℃ 초과하도록 하기 위해서는, 통상의 조압연, 마무리 압연을 가지는 열연 공정에서 슬라브(Slab)의 가열 온도를 현저히 높일 필요가 있으며, 슬라브 가열중에 재고용된 석출물이 열연중에 미세하게 석출되어, 자기 특성을 현저히 악화시키므로 열연 종료 온도는 1150℃이하로 한다.
본 발명에서는 1회의 냉간 압연 공정을 실시하고, 이어서 마무리 소둔을 실시하거나, 그 후, 스킨 패스 압연 공정을 추가 실시하여 제품화해도 좋다.
스킨 패스 압연 공정을 부가하는 경우에는, 스킨 패스 압연율은 2% 미만에서는 그 효과를 얻을 수 없으며, 20%초과에서는 자기 특성이 악화되므로 2%이상에서 20%로 한다.
다음으로 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
<실시예 1>
표 7에 도시한 성분을 가지는 무방향성 전자강용 슬라브를 통상의 방법으로 가열하고, 조압연기에 의해 두께 35㎜의 조질 바아로 마무리하여, 그 후, 마무리 열연기에 의해 1.8㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 혼입하여, 그 혼입량을 체적분율로 0.2%∼10%로 변화시키므로써 마찰 계수를 조정했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여, 그 평균치를 구했다. 열연 마무리 온도는 860℃로 했다.
그 후, 산세를 실시하여, 냉간 압연에 의해 0.50㎜로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로에서 940℃에서 30초간 소둔했다. 그 후, 에프스타인 시료를 절취하여 자기 특성을 측정했다. 표 8에 본 발명과 비교예의 자기 측정 결과를 비교하여 나타낸다.
이와 같이 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 저감하면, 자속 밀도치가 높고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
0.0011 2.10 0.20 0.0014 0.20 0.0011
자기 측정 결과
마무리 열연 평균 마찰 계수 자속 밀도 B50(T) 철손실 W15/50(W/kg)
본발명본발명비교예비교예 0.160.200.280.35 1.7081.7071.6591.655 3.423.463.763.79
<실시예 2>
표 9에 도시한 성분을 가지는 무방향성 전자 강용 슬라브를 통상의 방법으로 가열하고, 조압연기에 의해 두께 36㎜의 조질 바아로 마무리하고, 그 후, 마무리 열연기에 의해 2.3㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 혼입하여, 그 혼입량을 체적분율로 0.2%∼7%로 변화시키므로써, 마찰 계수를 조정했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선질율로부터 계산하여, 그 평균치를 구했다. 이 때, 마무리 열연 종료 온도는 950℃로 하고, 즉시 급냉하여 600℃로 권취했다.
얻어진 열연판에 열연판 소둔을 연속 소둔로에서 930℃에서 2분간 실시했다.
그 후, 산세를 실시하고, 냉간 압연에 의해 0.50㎜로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로의 900℃하에서 30초간 소둔했다. 표 10에 본 발명과 비교예의 자기 측정 결과를 비교하여 나타낸다.
이와 같이, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 0.25이하로 저감함과 동시에, 열연판 소둔 조건을 적절히 제어하면, 자속 밀도치가 높아지고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
0.0015 2.51 0.20 0.0013 0.24 0.0011
자기 측정 결과
마무리 열연 평균 마찰 계수 자속 밀도 B50(T) 철손실 W15/50(W/kg)
본발명본발명비교예비교예 0.170.210.280.35 1.7321.7311.7101.708 2.912.953.113.12
<실시예 3>
표 11에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판 슬라브를 통상의 방법으로 가열하여, 조압연기에 의해 두께 30㎜의 조질 바아로 마무리하고, 그 후, 마무리 열연기에 의해 1.0㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 혼입하여, 그 혼입량을 변화시키므로써 마찰 계수를 조정했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여, 그 평균치를 구했다. 열연 마무리 온도는 860℃로 했다.
그 후, 산세를 실시하여, 냉간 압연에 의해 0.50㎜으로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로에서 940℃에서 30초간 소둔했다. 그 후, 에프스타인 시료로 절취하여, 자기 특성을 측정했다. 표 12에 본 발명과 비교예의 자기 측정 결과를 비교하여 나타낸다.
이와 같이, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 저감하면, 자속 밀도치가 높고 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
또한, 표 12로 부터, 본 실시예와 같이 저마찰 압연을 실시하고, 냉연 압하율을 50%정도로 낮추므로써, 현저히 제품의 자속 밀도를 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
0.0016 2.00 0.18 0.0015 0.25 0.0016
자기 측정 결과
마무리 열연 평균 마찰 계수 자속 밀도 B50(T) 철손실 W15/50(W/kg)
본발명본발명본발명비교예비교예 0.110.160.200.280.35 1.7101.7101.7081.6601.655 3.413.423.453.753.78
<실시예 4>
표 13에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판 슬라브를 통상의 방법으로 가열하여, 조압연기에 의해 두께 35㎜의 조질 바아로 마무리하고, 그 후, 마무리 열연기에 의해 2.5㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 체적분율로 5%의 윤활유를 혼입하여, 각 스탠드에서의 평균 마찰 계수를 0.19로 조종했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여, 그 평균치를 구했다. 또한, 마무리 열간 압연시에 강판과 워크 롤간에 슬립이 발생되어 강판 표면이 손상되는 것을 방지하기 위해, 조압연후의 시트 바아를 선행하는 시트 바아에 용접하고, 마무리 열간 압연을 연속하여 실시했다. 이 때, 열연 마무리 온도는 860℃로하고, 즉시, 수냉하여 650℃에서 권취했다. 최대 변형 속도는 최종 스탠드에서 얻어지는 바와 같이 패스 스케쥴을 조정했다. 최종 스탠드의 변형 속도는 132s-1로부터 322s-1사이에서 변화시켰다.
그 후, 산세를 실시하고, 냉간 압연에 의해 0.50㎜로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로에서 900℃에서 30초간 소둔했다. 그 후, 에프스타인 시료로 절취하여, 자기 특성을 측정했다. 표 14에 본 발명과 비교예의 자기 측정 결과를 비교하여 나타낸다.
이와 같이 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 저감함과 동시에, 적어도 1패스의 변형 속도를 150s-1이상으로 제어하므로써, 자속 밀도치가 높고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
0.0015 1.60 0.12 0.0014 0.25 0.0016
자기 측정 결과
최종 스탠드 변형 속도(s-1) 자속 밀도 B50(T) 철손실 W15/50(W/kg)
비교예본발명본발명본발명본발명 131175232265322 1.7081.7281.7311.7351.736 4.494.134.014.003.99
<실시예 5>
표 15에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판 슬라브를 통상의 방법으로 가열하고, 조압연기에 의해 두께 40㎜의 조질 바아로 마무리하고, 그 후, 마무리 열연기에 의해 2.0㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 애멀젼 상태로 혼입하여, 그 혼입량을 변화시키므로써, 마찰 계수를 조정했다. 평균 마찰 계수를 조정했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여, 그 평균치를 구했다. 최종 스탠드의 변형 속도는 305s-1로 했다.
또한, 마무리 열간 압연시의 강판과 워크 롤간에 슬립이 발생되어, 강판의 표면에 손상이 생기는 것을 방지하기 위해, 조압연후, 선행 시트 바아의 후단부와 후속 시트 바아의 선단을 접합시켜, 접합부에 프레스력을 가하고, 접합부를 레이저 용접에 의해 접합시켜, 마무리 열간 압연을 연속하여 실시했다. 이 때, 열연 마무리 온도는 860℃로 했다.
그 후, 산세를 실시하여, 냉간 압연에 의해 0.35㎜로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로에서 900℃로 30초간 소둔했다. 그 후, 에프스타인 시료로 절취하여 자기 특성을 측정했다. 표 16에 본 발명과 비교예의 자기 측정 결과를 비교하여 나타낸다.
이와 같이 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 저감하면, 자속 밀도치가 높고 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
0.0017 2.95 0.11 0.0017 0.60 0.0015
자기 측정 결과
마무리 열연 평균 마찰 계수 자속 밀도(T) B50 철손실 W15/50(W/kg)
본발명본발명본발명비교예비교예 0.120.140.210.280.34 1.6611.6601.6591.6391.637 2.382.382.392.542.55
<실시예 6>
표 17에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판 슬라브를 통상의 방법으로 가열하고, 조압연기에 의해 두께 50㎜의 조질 바아로 마무리하고, 그 후, 마무리 열연기에 의해 2.5㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 변형 속도의 변화에 따라서 체적분율로 2%∼11% 혼입하고, 각 스탠드의 평균 마찰 계수를 0.20으로 조정했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선질율로 부터 계산하여, 그 평균치를 구했다. 또한, 마무리 열간 압연시의 강판과 워크 롤간에 슬립이 발생되어 강판 표면이 손상되는 것을 방지하기 위해, 조압연기, 선행 시트 바아의 후단부와 후속 시트 바아의 선단을 접합시켜, 접합부에 프레스력을 가하고, 접합부를 레이저 용접에 의해 접합시켜, 마무리 열간 압연을 연속하여 실시했다. 이 때, 열연 마무리 온도는 860℃로 하고, 즉시 수냉하여 650℃에서 권취했다.
그 후, 산세하여, 냉간 압연에 의해 0.50㎜으로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로의 940℃하에서 30초간 소둔했다. 그 후, 에프스타인 시료로 절취하여, 자기 특성을 측정했다. 표 18에 본 발명과 비교 예의 자기 측정 결과를 비교하여 나타낸다.
이와 같이 마무리 열연시의 최종 패스 변형 속도를 150s-1이상으로 높이면, 자속 밀도치가 높고, 철 손실이 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S Al N
0.0018 2.06 0.11 0.0017 0.20 0.0016
자기 측정 결과
최종 스탠드 변형 속도(s-1) 자속 밀도(T) B50 철손실 W15/50(W/kg)
비교예본발명본발명본발명본발명 133172210253310 1.6601.6821.6901.6941.695 3.763.593.573.523.50
<비교예 7>
표 19에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판 슬라브를 통상의 방법으로 가열하여, 조압연기에 의해 두께 40㎜의 조질 바아로 마무리하고, 그 후, 마무리 열연기에 의해 2.0㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 혼입하여, 그 혼입량을 변화시키므로써, 마찰계수를 조정했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여, 그 평균치를 구했다. 이 때, 마무리 열연 종료 온도는 900℃로 했다. 최종 스탠드의 변형 속도는 320s-1로 했다. 얻어진 열연판에 열연판 소둔을 연속 소둔로에서 900℃하에서 2분간 실시했다.
그 후, 산세를 실시하여, 냉간 압연에 의해 0.50㎜으로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로에서 900℃에서 30초간 소둔했다. 그 후, 에프스타인 시료를 절취하여, 자기 특성을 측정했다.
이어서, 표 19에 나타낸 재료를 산세 과정까지는 동일한 조건으로 하고, 그 후, 냉간 압연의 마무리 판 두께를 0.55㎜로 했다. 이것을 연속 소둔로의 900℃하에서 30초간 소둔했다. 그 후, 스킨 패스 압연을 실시하여, 0.50㎜으로 마무리하여, 에프 스타인 시료를 절취하여, 750℃에서 2시간 동안, 교정 소둔을 실시하여, 자기 특성을 측정했다.
표 20에 본 발명과 비교예의 자기 측정 결과를 비교하여 나타낸다.
이와 같이, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 0.25이하로 저감함과과 동시에 변형속도를 적어도 1패스는 150s-1이상으로 하고, 열연판 소둔 조건을 적절히 제어하면, 자속 밀도치가 높고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
0.0019 2.00 0.19 0.0017 0.24 0.0019
자기 측정 결과
스킨 패스 압연의 유무 마무리 열연 평균 마찰 계수 자속 밀도 B50(T) 철손실 W15/50(W/kg)
본발명본발명본발명비교예비교예 없음없음없음없음없음 0.110.160.200.270.35 1.7401.7391.7391.7251.714 3.313.323.323.453.46
본발명본발명본발명비교예비교예 있음있음있음있음있음 0.110.160.200.270.35 1.7221.7211.7201.7001.699 3.023.043.053.213.25
<실시예 8>
표 21에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판 슬라브를 통상의 방법으로 가열하고, 조압연기에 의해 두께 40㎜의 조질 바아로 마무리하고, 그 후, 마무리 열연기에 의해 1.8㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 애멀젼 상태로 혼입하고, 그 혼입량을 조정하므로써 평균 마찰 계수를 변화시켰다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선질율로부터 계산하여 그 평균치를 구했다. 최종 스탠드의 변형 속도는 315s-1로 했다. 또한, 마무리 열간 압연시에 강판과 워크 롤간에 슬립이 발생되고, 강판 표면이 손상되는 것을 방지하기 위해, 조압연 후의 시트 바아를 선행하는 시트 바에 용접하여, 마무리 열간 압연을 연속하여 실시했다. 열연 마무리 온도는 900℃로 하여, 압연 종료후 즉시 냉각하여 500℃로 권취했다. 얻어진 열연판에 열연판 소둔을 연속 소둔의 950℃하에서 2분간 실시했다.
그 후, 산세를 실시하고, 냉간 압연에 의해 0.35㎜로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로의 전단에서 1050℃에서 10초간 보정하고, 후단은 900℃에서 30초 보정했다. 그 후, 에프스타인 시료를 절취하여, 자기 특성을 측정했다. 표 22에 본 발명과 비교예의 자기 측정 결과를 비교하여 나타낸다.
표 22에 나타내는 바와 같이, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 0.25 이하로 저감시키면, 자속 밀도치가 높고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
이와 같이 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 0.25이하로 저감함과 동시에, 변형 속도를 적어도 1패스는 150s-1이상으로 하고, 열연판 소둔 조건을 적절히 제어하면, 자속 밀도값은 높고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
0.0011 3.01 0.12 0.0011 0.50 0.0014
자기 측정 결과
마무리 열연 평균 마찰 계수 자속 밀도(T) B50 철손실 W15/50(W/kg)
본발명본발명본발명비교예비교예 0.110.160.200.270.34 1.6911.6901.6901.6711.670 2.312.332.342.512.53
<실시예 9>
표 23에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판 슬라브를 통상의 방법으로 가열하여, 조압연기에 의해 두께 40㎜의 조질 바아로 마무리하고, 그 후, 마무리 열연기에 의해 1.8㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 애멀젼 상태로 혼입하고, 그 혼입량을 체적분율로 4%로 조정하므로써 평균 마찰 계수를 0.20으로 했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로 부터 계산하고, 그 평균치를 구했다. 최종 스탠드의 변형 속도는 310s-1로 했다. 열연 마무리 온도는 900℃로 하고, 압연 종료후 즉시 냉각하여 500℃에서 권취했다. 얻어진 열연판에 열연판 소둔을 연속 소둔로에서 소둔 온도, 소둔 시간을 변화시켜 실시했다.
그 후, 산세를 실시하고, 냉간 압연에 의해 0.35㎜로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로의 900℃하에서 30초간 소둔했다. 그 후, 에프스타인 시료를 절취하여 자기 특성을 측정했다. 표 24에 열연판 소둔 조건과 자기 측정 결과를 비교하여 나타낸다.
표 24에서 알 수 있는 바와 같이, 열연판 소둔 온도가 850℃ 이상 1150℃이하이면, 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다. 그러나, 열연판 소둔 온도가 850℃미만이면 자기 특성 개선이 불충분하며, 1150이상이면 산세 불량이 발생되어 완성품의 표면 프로파일이 악화됨과 동시에 철 손실이 악화되었다.
또한, 연속 소둔에 의한 열연판 소둔 시간은 20초 이상 5분 이내에서 우수한 자기 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 연속 소둔에 의한 열연판 소둔 시간이 5분 이상인 경우, 산세 불량이 발생되고 철 손실이 오히려 악화되었다.
이와 같이 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 0.25이상으로 저감함과 동시에 변형 속도를 적어도 1패스를 150s-1이상으로 하고, 열연판 소둔 조건을 적절히 제어하면, 자속 밀도치가 높고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N O
0.0009 3.00 0.11 0.0008 0.65 0.0008 0.0005
자기 측정 결과
열연판 어닐링 온도(℃) 열연판 어닐링 시간(초) 자속 밀도 B50(T) 철손실 W15/50(W/kg) 비 고
비교예본발명본발명본발명비교예 80087095010501200 120120120120120 1.6711.6891.6921.6901.688 2.582.372.312.332.42 산세 불량 발생
비교예본발명본발명본발명비교예 900900900900900 103090180360 1.6451.6821.6891.6901.688 2.512.352.342.312.43 산세 불량 발생
<실시예 10>
표 25에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판용 슬라브를 통상의 방법으로 1200℃로 가열하고, 조압연기에 의해 두께 30㎜의 조질 바아로 마무리하여, 그 후, 마무리 열연기에 의해 1.8㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 애멀젼 상태로 혼입하고, 그 혼입량을 조정하므로써, 평균 마찰 계수를 변화시켰다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여, 평균치를 구했다. 최대 변형 속도는 최종 스탠드에서 175s-1로 했다. 열연 마무리 온도는 1000℃로 하고, 압연 종료후 냉각하여 650℃로 권취했다. 그 후, 판온도를 300℃로하여, 0.85㎜까지 압연하여, 이것을 980℃, 30초 동안, 중간 소둔을 실시하여 그 후, 200℃의 온도 압연에 의해 0.25㎜로 마무리하고, 산세하였다. 이것을 연속 소둔로의 850℃에서 30초 보정하여 소둔하고, 8%의 스킨 패스 압연에 의해, 0.23㎜으로 마무리했다. 그 후, 에프스타인 시료를 절취하여, 800℃에서 2시간 동안 교정 소둔을 실시한 후, 자기 특성을 측정했다. 표 26에 본 발명과 비교 예의 자기 측정 결과를 비교하여 나타낸다.
표 26에 나타나는 바와 같이, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 0.25이하로 저감함과 동시에, 변형 속도를 적어도 1 패스는 150s-1이상으로 하고, 열연판 소둔 조건을 적절히 제어하면, 자속 밀도치가 높고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S P N 졸-Al
0.0015 6.51 0.15 0.0010 0.007 0.0015 0.025
자기 측정 결과
마무리 열연 평균 마찰 계수 자속 밀도(T) B8 철손실 W10/50(W/kg) 철손W10/400 (W/kg)
본발명본발명비교예비교예 0.190.220.290.34 1.4221.4201.4001.399 0.530.550.630.65 6.957.058.218.30
<실시예 11>
표 27에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판용 슬라브를 통상의 방법으로 가열하여, 조압연기에 의해 두께 40㎜의 조질 바아로 마무리하여, 그 후, 마무리 열연기에 의해 2.0㎜으로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 애멀젼 상태로 혼입하고, 그 혼입량을 체척분율로 0.2%∼13%로 변화시키므로써 마찰 계수를 조정했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여 그 평균치를 구했다. 이 때, 마무리 열연 종료 온도는 900℃로 했다. 최종 스탠드의 변형 속도는 315s-1로 했다. 얻어진 열연판에 열연판 소둔을 박스 소둔로 800℃하에서, 5시간 동안 실시했다.
그 후, 산세를 실시하고, 냉간 압연에 의해 0.50㎜으로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로에서 강 H는 900℃에서 30초간, 강 I는 980℃에서 30초간 소둔했다. 그 후, 에프스타인 시료를 절취하여, 자기 특성을 측정했다.
이와 같이 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 0.25이하로 저감함과 동시에, 변형 속도를 적어도 1패스는 150s-1이상으로 하면, 자속 밀도치가 높고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
강 H 0.0018 2.02 0.12 0.0016 0.25 0.0018
강 I 0.0017 3.00 0.13 0.0018 0.45 0.0015
자기 측정 결과
강 H 마무리 열연 평균 마찰 계수 자속 밀도(T) B50 철손실 W15/50(W/kg)
본발명본발명본발명비교예비교예 0.150.190.220.290.35 1.7431.7421.7401.7201.719 3.283.293.303.413.42
강 I 마무리 열연 평균 마찰 계수 자속 밀도(T) B50 철손실 W15/50(W/kg)
본발명본발명본발명비교예비교예 0.160.190.230.290.34 1.6981.6971.6971.6771.676 2.602.612.622.812.88
<실시예 12>
표 29에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판용 슬라브를 통상의 방법으로 가열하여, 조압연기에 의해 두께 50㎜의 조질 바아로 마무리하여, 그 후, 마무리 열연기에 의해 2.5㎜으로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 혼입하고, 그 혼입량을 체척분율로 0.2%∼8%로 변화시키므로써 마찰 계수를 조정했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여 그 평균치를 구했다. 최종 스탠드의 변형 속도는 320s-1로 했다. 이 때, 마무리 열연 종료 온도는 1000℃로 하고, 875℃에서 권취 코일을 보열로에 장입하여 850℃에서 1시간동안 자기 소둔을 실시했다.
그 후, 산세를 실시하고, 냉간 압연에 의해 0.50㎜으로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로의 900℃하에서 45초간 소둔했다. 그 후, 에프스타인 시료를 절취하여, 자기 특성을 측정했다. 표 30에 본 발명과 비교예의 자기 측정 결과를 비교하여 나타낸다.
이와 같이 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 0.25이하로 저감함과 동시에, 변형 속도를 적어도 1패스는 150s-1이상으로 하고, 적절한 자기 소둔 조건으로 하면, 자속 밀도치가 높고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
0.0022 2.10 0.12 0.0019 0.22 0.0021
자기 측정 결과
마무리 열연 평균 마찰 계수 자속 밀도(T) B50 철손실 W15/50(W/kg)
본발명본발명비교예비교예 0.160.200.270.35 1.7221.7201.7001.699 3.383.413.523.55
<실시예 13>
표 31에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판용 슬라브를 통상의 방법으로 가열하여, 조압연기에 의해 두께 50㎜의 조질 바아로 마무리하여, 그 후, 마무리 열연기에 의해 2.0㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 혼입하고, 그 혼입량을 조절하므로써 평균 마찰 계수를 변화시켰다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여 그 평균치를 구했다. 최종 스탠드의 변형 속도는 310s-1로 했다. 또한, 마무리 열간 압연시에 강판과 워크 롤간에 슬립이 발생되어 강판 표면이 손상되는 것을 방지하기 위해, 조압연후의 시트 바아를 선행하는 시트 바아에 용접하여, 마무리 열간 압연을 연속하여 실시했다. 열연 마무리 온도는 990℃로 하고, 880℃에서 권취하여, 코일을 즉시 보열로에 장입하여 850℃에서 1시간동안 자기 소둔을 실시했다.
그 후, 산세를 실시하고, 냉간 압연에 의해 0.35㎜으로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로의 1050℃하에서 30초간 소둔했다. 그 후, 에프스타인 시료를 절취하여, 자기 특성을 측정했다. 표 32에 본 발명과 비교예의 자기 측정 결과를 비교하여 나타낸다.
표 32에 나타나는 바와 같이, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 0.25이하로 저감함과 동시에, 변형 속도를 적어도 1패스는 150s-1이상으로 하고, 적절한 자기 소둔 조건으로 하면, 자속 밀도치가 높고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
0.0013 3.05 0.11 0.0017 0.40 0.0018
자기 측정 결과
마무리 열연 평균 마찰 계수 자속 밀도(T) B50 철손실 W15/50(W/kg)
본발명본발명비교예비교예 0.190.220.270.34 1.6781.6771.6631.662 2.442.462.622.65
<실시예 14>
표 33에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판용 슬라브를 통상의 방법으로 가열하여, 조압연기에 의해 두께 50㎜의 조질 바아로 마무리하여, 그 후, 마무리 열연기에 의해 2.5㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 혼입하고, 그 혼입량을 체적 분율로 2.5%로 조정하므로써 평균 마찰 계수를 0.21로 했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여 그 평균치를 구했다. 열연 종료후의 코일은 표 34에 나타낸 조건으로 자기 소둔을 실시했다.
그 후, 산세를 실시하고, 냉간 압연에 의해 0.35㎜으로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로의 980℃하에서 45초간 소둔했다. 그 후, 에프스타인 시료를 절취하여, 자기 특성을 측정했다. 표 34에 자기 소둔 조건과 자기 측정 결과를 함께 나타낸다.
표 34에 나타나는 바와 같이, 자기 소둔 온도가 750℃ 이상 1000℃이하이면, 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
이와 같이 자기 소둔 온도가 750℃미만이면, 자기 특성 개선이 불충분하며, 1000℃이상으로 코일 권취 온도를 상승시키면, 권취 상태가 불량해지므로, 자기 소둔은 불가능했다.
또한, 자기 소둔 시간은 5분 이상 5시간 이내에서 뛰어난 자기 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 자기 소둔에 의한 열연판 소둔 시간이 5시간 이상인 경우, 산세 불량이 발생되고, 철 손실이 오히려 악화되었다.
이와 같이, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 0.25이하로 저감함과 동시에, 적절한 자기 소둔 조건을 설정해주면, 자속 밀도치가 높고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N O
0.0015 3.01 0.12 0.0018 0.61 0.0019 0.0005
자기 측정 결과
권취 온도 (℃) 자기 어닐링 온도(℃) 자기 어닐링 시간(분) 자속 밀도 B50(T) 철손실 W15/50(W/kg) 비 고
비교예본발명본발명본발명 730830870920 700800850900 60606060 1.6621.6761.6811.680 2.692.492.432.41
비교예본발명본발명본발명비교예 880880880880880 850850850850850 3306090400 1.6441.6791.6811.6821.678 2.752.462.452.422.57 산세불량발생
<실시예 15>
표 35에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판용 슬라브를 통상의 방법으로 가열하여, 조압연기에 의해 두께 50㎜의 조질 바아로 마무리하여, 그 후, 마무리 열연기에 의해 2.5㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 혼입하고, 그 혼입량을 체적 분율로 0.2%∼12%로 변화시키므로써 평균 마찰 계수를 조정했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여 그 평균치를 구했다.
이 때, 마무리 열연 종료 온도는 950℃로 하고, 최종 스탠드의 변형 속도는 310s-1로 했다. 코일은 850℃에서 권취하여 즉시, 보열로에 장입하여 850℃에서 1시간 자기 소둔을 실시했다.
그 후, 산세를 실시하고, 냉간 압연에 의해 0.50㎜으로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로의 900℃하에서 30초간 소둔했다. 그 후, 에프스타인 시료를 절취하여, 자기 특성을 측정했다. 표 36에 본 발명과 비교예의 자기 측정 결과를 함께 나타낸다.
이와 같이, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 0.25이하로 저감함과 동시에, 변형 속도를 적어도 1패스는 150s-1이상으로 하고, 적절한 자기 소둔 조건을 설정해주면, 자속 밀도치가 높고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
0.0019 2.50 0.20 0.0014 0.25 0.0017
자기 측정 결과
마무리 열연 평균 마찰 계수 자속 밀도(T) B50 철손실 W15/50(W/kg)
본발명본발명비교예비교예 0.160.220.270.35 1.7221.7211.7001.699 3.043.053.213.22
<실시예 16>
표 37에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판용 슬라브를 통상의 방법으로 가열하여, 조압연기에 의해 두께 50㎜의 조질 바아로 마무리하여, 그 후, 마무리 열연기에 의해 2.5㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 애멀젼 상태로 혼입하고, 그 혼입량을 체적 분율로 0.2%∼4%로 변화시키므로써 마찰 계수를 조정했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여 그 평균치를 구했다.
최종 스탠드의 변형 속도는 320s-1로 했다. 이 때, 마무리 열연 종료 온도는 1020℃로 하고, 물을 주입하지 않은 시간을 3.5초로 하고, 640℃에서 권취했다.
그 후, 산세를 실시하고, 냉간 압연에 의해 0.50㎜으로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로의 900℃하에서 30초간 소둔했다. 그 후, 에프스타인 시료를 절취하여, 자기 특성을 측정했다. 표 38에 본 발명과 비교예의 자기 측정 결과를 함께 나타낸다.
이와 같이, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 0.25이하로 저감함과 동시에, 변형 속도를 적어도 1패스는 150s-1이상으로 하고, 적절한 물을 주입하지 않은 시간을 설정하면, 자속 밀도치가 높고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
0.0019 2.05 0.13 0.0017 0.23 0.0018
자기 측정 결과
마무리 열연 평균 마찰 계수 자속 밀도(T) B50 철손실 W15/50(W/kg)
본발명본발명비교예비교예 0.190.220.270.35 1.7211.7191.7031.702 3.083.103.333.36
<실시예 17>
표 39에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판용 슬라브를 통상의 방법으로 가열하여, 조압연기에 의해 두께 55㎜의 조질 바아로 마무리하여, 그 후, 마무리 열연기에 의해 2.5㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 애멀젼 상태로 혼입하고, 그 혼입량을 조절하므로써 평균 마찰 계수를 변화시켰다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여 그 평균치를 구했다.
또한, 마무리 열간 압연시에 강판과 워크 롤간에 슬립이 발생되어 강판 표면이 손상되는 것을 방지하기 위해, 조압연후의 시트 바아를 선행하는 시트 바아에 용접하여, 마무리 열간 압연을 연속하여 실시했다. 최종 스탠드의 변형 속도는 305s-1로 했다. 열연 마무리 온도는 1050℃로 하고, 물을 주입하지 않은 시간을 3초로 하며, 그 후 물을 주입하여 냉각하고, 680℃에서 권취했다.
그 후, 산세를 실시하고, 냉간 압연에 의해 0.35㎜으로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로의 전단에서 1050℃로 10초간 보정하고, 후단은 900℃로 30초간 보정하여 소둔했다. 그 후, 에프스타인 시료를 절취하여, 자기 특성을 측정했다. 표 40에 본발명과 비교예의 자기 측정 결과를 비교하여 나타낸다.
표 40에 나타나는 바와 같이, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 0.25이하로 저감함과 동시에, 변형 속도를 적어도 1패스는 150s-1이상으로 하고, 적절한 물을 주입하지 않은 시간을 설정하면, 자속 밀도치가 높고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
0.0017 3.04 0.12 0.0019 0.25 0.0017
자기 측정 결과
마무리 열연 평균 마찰 계수 자속 밀도(T) B50 철손실 W15/50(W/kg)
본발명본발명비교예비교예 0.190.210.260.32 1.6791.6781.6641.663 2.432.452.632.66
<실시예 18>
표 41에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판용 슬라브를 통상의 방법으로 가열하여, 조압연기에 의해 두께 50㎜의 조질 바아로 마무리하여, 그 후, 마무리 열연기에 의해 2.5㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 혼입하고, 그 혼입량을 체적 분율로 3%로 조정하므로써 평균 마찰 계수를 0.22로 했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여 그 평균치를 구했다.
최종 스탠드의 변형 속도는 270s-1로 했다. 이 때, 마무리 열연 종료 온도는 1050℃으로 일정하게 유지하고, 물을 주입하지 않은 시간을 변화시키며, 권취 온도는 680℃로 일정하게 유지했다. 이 경우, 본 발명에 의한 식(2)에서 규정되는 물을 주입하지 않은 시간은 1.2초 이상 7.2이하이다.
그 후, 산세를 실시하고, 냉간 압연에 의해 0.50㎜으로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로의 900℃하에서 30초간 소둔했다. 그 후, 에프스타인 시료를 절취하여, 자기 특성을 측정했다. 표 42에 열연 조건과 자기 측정결과를 함께 나타낸다.
표 42에 나타나는 바와 같이, 물을 주입하지 않은 시간이 1.2초 이상이면, 양호한 자기 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
이와 같이, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수의 저감 및 변형 속도를 적절히 제어 함과 동시에, 열연 종료후의 냉각 조건을 적절히 제어하므로써, 자속 밀도치가 높고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
0.0018 2.10 0.11 0.0019 0.26 0.0018
자기 측정 결과
무주수 시간(초) 자속 밀도(T) B50 철손실 W15/50(W/kg)
비교예본발명본발명본발명 0.52.04.06.0 1.6651.7221.7251.727 3.863.403.393.37
<실시예 19>
표 43에 나타낸 성분을 가지는 무방향성 전자 강판용 슬라브를 통상의 방법으로 가열하여, 조압연기에 의해 두께 35㎜의 조질 바아로 마무리하여, 그 후, 마무리 열연기에 의해 2.0㎜로 마무리했다. 마무리 열연기의 롤 냉각수에 윤활유를 혼입하고, 그 혼입량을 변화시키므로써 마찰 계수를 조정했다. 평균 마찰 계수는 각 스탠드에서의 실측 선진율로부터 계산하여 그 평균치를 구했다.
이 때, 마무리 열연 종료 온도는 900℃로 유지하고, 즉시 급냉하여 600℃에서 권취했다. 얻어진 열연판에 열연판 소둔을 연속 소둔로의 850℃하에서 2시간 동안 실시했다.
그 후, 산세를 실시하고, 냉간 압연에 의해 0.50㎜으로 마무리했다. 이것을 연속 소둔로의 900℃하에서 30초간 소둔했다. 그 후, 에프스타인 시료를 절취하여, 자기 특성을 측정했다. 표 44에 본 발명과 비교예의 자기 측정 결과를 함께 나타낸다.
이와 같이, 마무리 열연시의 평균 마찰 계수를 0.25이하로 저감함과 동시에, 열연판 소둔 조건을 적절히 제어 하므로써, 자속 밀도치가 높고, 철 손실치가 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.
사용 시재 성분
C Si Mn S 졸-Al N
0.0019 1.10 1.30 0.0017 0.24 0.0017
자기 측정 결과
마무리 열연 평균 마찰 계수 자속 밀도(T) B50 철손실 W15/50(W/kg)
본발명본발명본발명비교예비교예 0.110.160.200.270.35 1.7551.7541.7521.7321.730 3.353.373.394.154.21
이와 같은 본원 발명에 따르면, 자속 밀도가 높고 철 손실이 낮은 자기 특성이 뛰어난 무방향성 전자 강판을 제조할 수 있다.

Claims (10)

  1. 강중에 중량 %로
    1.00%＜Si≤7.00%
    0.10%≤Mn≤1.50%
    C≤0.0050%
    N≤0.0050%
    S≤0.0050%
    를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 이용하여, 열간 압연하여 열연판으로 하고, 1회 또는 중간 소둔 공정을 포함하는 2회 이상의 냉간 압연 공정을 수행하고, 이어서, 마무리 소둔을 수행하는 무방향성 전자 강판의 제조 방법에 있어서,
    마무리 열간 압연시의 열연 롤과 강판과의 평균 마찰 계수가 0.25이하인 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높으며, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조방법
  2. 강중에 중량 %로,
    1.00%＜Si≤7.00%
    0.10%≤Mn≤1.50%
    C≤0.0050%
    N≤0.0050%
    S≤0.0050%
    를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 이용하여, 열간 압연하여 열연판으로 하고, 1회 또는 중간 소둔 공정을 포함하는 2회 이상의 냉간 압연 공정을 수행하고, 이어서, 마무리 소둔을 수행하는 무방향성 전자 강판의 제조 방법에 있어서,
    마무리 열간 압연시의 열연 롤과 강판과의 평균 마찰 계수가 0.25 이하이며,
    마무리 열연에 있어서 적어도 1 패스의 변형 속도가 150s-1이상인 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 강중에 중량 %로, 0.10%≤Al≤2.00%를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 마무리 열연 종료후, 냉간 압연전에, 850℃이상 1150℃이하의 온도로 20초 이상 5분 미만의 연속 소둔으로 열연판 소둔을 수행하는 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 마무리 열연 종료후, 냉간 압연전에, 750℃이상 850℃이하의 온도로 5분 이상 30시간 미만의 박스(box) 소둔으로 열연판 소둔을 수행하는 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 마무리 열연 종료후, 750℃이상 1000℃이하의 온도로 코일을 권취하고, 5분 이상 5시간 이하, 코일 자체의 보유열로 자기 소둔하는 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조법.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 마무리 열연 종료 온도 T(℃)에 대하여, 열연 종료후 하기의 식으로 규정되는 시간 t(초)동안 물 주입을 수행하지 않고, 코일을 권취하는 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조법.
    950≤T(℃)≤1150 ………식(1)
    9.6-8×10-3T≤t(초)≤15.6-8×10-3T ………식(2)
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 무방향성 전자강판의 제조방법에 있어서, 마무리 소둔을 수행한 후, 2∼20%의 스킨 패스(Skin pass) 압연 공정을 추가하여 수행하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 마무리 열간 압연시의 윤활제로서 열연 롤 냉각수에 체적비로 0.5∼20%의 윤활유를 애멀젼 상태로 혼입하는 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 조압연(粗壓延)후의 시트 바아를 마무리 열연 전에 선행하는 시트 바아에 접합시키고, 그 시트 바아를 연속하여 마무리 열연에 이용되도록 하는 것을 특징으로 하는 자속 밀도가 높고, 철 손실이 낮은 무방향성 전자 강판의 제조법.
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