KR20140075005A

KR20140075005A - 전기 강판

Info

Publication number: KR20140075005A
Application number: KR1020147012662A
Authority: KR
Inventors: 다케시 이마무라; 미노루 다카시마; 다츠히코 히라타니
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2013-01-22
Publication date: 2014-06-18
Also published as: TW201343928A; EP2808414A1; US20150013850A1; RU2571672C1; TWI473886B; WO2013111751A1; KR101620768B1; JP2013155397A; CN104053804B; US10584406B2; CN104053804A; EP2808414B1; JP5867713B2; IN2014CN03416A; EP2808414A4

Abstract

C : 0.010 mass％ 미만, Si : 1.5 ∼ 10 mass％ 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물의 성분 조성으로 이루어지고, 강판의 집합 조직에 있어서의 주방위가 <111>//ND 이고 또한 상기 주방위의 랜덤 강도비가 5 이상, 바람직하게는,｛111}<112> 방위의 랜덤 강도비가 10 이상, 더욱 바람직하게는,｛310}<001> 방위의 랜덤 강도비가 3 이하, 보다 바람직하게는, Si 농도가 판두께 방향에서 표층측이 높고, 중심부가 낮은 농도 구배를 갖고, 또한, Si 농도의 최고치가 5.5 mass％ 이상이고, 최고치와 최저치의 차가 0.5 mass％ 이상인, 고주파에 의해서 여자되는 코어의 직류 중첩 특성을 향상시킨 전기 강판.

Description

전기 강판{ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET}

본 발명은 고주파에 의해서 여자되는 리액터용 코어재 등에 사용되는 전기 강판에 관한 것이다.

일반적으로 전기 강판의 철손은 여자 주파수가 높아지면 급격하게 상승하는 것이 알려져 있다. 그런데 트랜스나 리액터의 구동 주파수는 철심의 소형화나 고효율화를 위해서 고주파화되어 있는 것이 실상이다. 그 때문에 전기 강판의 철손에 의한 발열이 문제가 되는 경우가 많아지고 있다.

강판의 철손을 저감시키기 위해서는 Si 의 함유량을 높여 강의 고유 저항을 높이는 방법이 유효하다. 그러나 강 중의 Si 량이 3.5 mass％ 를 초과하면 가공성이 현저하게 저하되어, 종래의 압연법을 이용한 전기 강판의 제조 방법으로는 제조하기가 어려워진다. 그 때문에, 고 Si 량의 강판을 제조하는 여러 방법이 제안되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 1023 ∼ 1200 ℃ 의 온도에서 SiCl₄ 를 함유하는 무산화성 가스를 강판면에 분사하여 침규 (浸珪) 처리하여, Si 량이 높은 전기 강판을 얻는 방법이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2 에는, 가공성이 나쁜 4.5 ∼ 7 mass％ 의 고 Si 강을 연속식 열간 압연에 있어서의 압연 조건을 적정화하여 압연함으로써, 냉간 압연성이 양호한 열연판을 얻는 방법이 개시되어 있다.

Si 량을 증가시키는 것 이외에 철손을 저감시키는 방법으로는 판두께를 저감시키는 것이 유효하다. 고 Si 강을 소재로 하여 압연법에 의해서 강판을 제조하는 경우에는 판두께를 저감시키는 데는 한계가 있다. 그래서, 저 Si 강을 소정의 최종 판두께까지 냉간 압연한 후, SiCl₄ 함유 분위기 중에서 침규 처리하여 강 중의 Si 함유량을 늘리는 방법이 개발되어 이미 공업화되어 있다. 이 방법은 판두께 방향의 Si 농도에 구배를 부여할 수 있기 때문에, 고여자 주파수에 있어서의 철손 저감에 유효하다는 것이 개시되어 있다 (특허문헌 3 ∼ 5 참조) .

일본 특허공보 평05-049745호 일본 특허공보 평06-057853호 일본특허 제3948113호 일본특허 제3948112호 일본특허 제4073075호

그런데, 전기 강판이 리액터용 코어재로서 사용되는 경우에는, 상기 서술한 바와 같은 철손 특성도 중요하기는 하지만, 직류 중첩 특성도 매우 중요해진다. 여기서, 상기 직류 중첩 특성이란 코어의 여자 전류를 증가시켰을 경우에 인덕턴스가 저하되는 특성을 말하고, 전류를 증가시켜도 인덕턴스의 감소대가 적은 것이 특성상 바람직하다고 여겨지고 있다.

전기 강판을 사용한 코어에 있어서는, 직류 중첩 특성을 양호하게 하기 위해서 코어에 갭 (공극) 을 형성하는 것이 행해지고 있다. 즉, 전기 강판 자체의 특성 변경이 아니고, 코어의 설계에 의해서 직류 중첩 특성을 조정한다. 그러나, 최근에는 직류 중첩 특성의 추가적인 개선이 요구되고 있다. 그것은 직류 중첩 특성을 향상시키면 코어의 체격을 감소시킬 수 있어, 체적·중량 모두 저감시킬 수 있는 장점이 생기기 때문이다. 특히, 하이브리드 자동차 등에 탑재되는 코어는, 중량의 감소는 그대로 연비 향상으로 이어지는 점에서 직류 중첩 특성 향상에 대한 요구가 강하게 요망되고 있다.

그러나, 지금까지 전기 강판 자체의 직류 중첩 특성을 향상시키는 어프로치는 거의 이루어지지 않고, 상기 서술한 바와 같은 코어의 설계에 의한 개선에 의지해야만 하는 것이 실상이다.

본 발명은 종래 기술이 안고 있는 상기한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 고주파에 의해서 여자되는 코어의 직류 중첩 특성을 향상시킬 수 있는 전기 강판을 제공하는 것에 있다.

발명자들은 상기 과제의 해결을 위해서 예의 검토를 거듭하였다. 그 결과, 강판의 집합 조직을 적정화하여, 강판의 집합 조직의 주방위를 <111>//ND 로 함으로써, 코어의 직류 중첩 특성을 향상시킬 수 있는 것을 알아내고 본 발명을 개발하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 C : 0.010 mass％ 미만, Si : 1.5 ∼ 10 mass％ 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물의 성분 조성으로 이루어지고, 강판의 집합 조직에 있어서의 주방위가 <111>//ND 이고, 또한 상기 주방위의 랜덤 강도비가 5 이상인 것을 특징으로 하는 전기 강판이다.

또, 본 발명의 전기 강판은｛111}<112> 방위의 랜덤 강도비가 10 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전기 강판은｛310}<001> 방위의 랜덤 강도비가 3 이하인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 전기 강판은 Si 농도가 판두께 방향에서 표층측이 높고, 중심부가 낮은 농도 구배를 갖고, 또한, Si 농도의 최고치가 5.5 mass％ 이상이고, 최고치와 최저치의 차가 0.5 mass％ 이상인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 전기 강판은, 상기 성분 조성에 더하여 추가로 Mn : 0.005 ∼ 1.0 mass％, Ni : 0.010 ∼ 1.50 mass％, Cr : 0.01 ∼ 0.50 mass％, Cu : 0.01 ∼ 0.50 mass％, P : 0.005 ∼ 0.50 mass％, Sn : 0.005 ∼ 0.50 mass％, Sb : 0.005 ∼ 0.50 mass％, Bi : 0.005 ∼ 0.50 mass％, Mo : 0.005 ∼ 0.100 mass％ 및 Al : 0.02 ∼ 6.0 mass％ 중 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 강판의 집합 조직을 적정화함으로써, 직류 중첩 특성이 우수한 전기 강판을 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 전기 강판을 철심 재료에 사용함으로써, 작은 체격으로도 고주파에 있어서의 철손 특성이 우수한 리액터 코어를 실현할 수 있게 된다.

도 1 은 제조 방법의 차이에 의한 리액터 코어의 직류 중첩 특성의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 2 는 제조 방법의 차이에 의한 제품판의 집합 조직의 변화를 나타내는 도면 (Bunge's ODF 형식, φ2 = 45°단면) 이다.

먼저, 본 발명을 개발하는 계기가 된 실험에 대해서 설명한다.

C 를 0.0044 mass％, Si 를 3.10 mass％ 함유하는 강 슬래브를 1200 ℃ 로 가열하여 열간 압연하고, 판두께 2.4 ㎜ 의 열연판으로 한 후, 하기 A ∼ C 의 3 가지 조건에서 최종 판두께 0.10 ㎜ 의 냉연판으로 하였다.

·A : 상기 열연판에 1000 ℃ × 100 초의 열연판 어닐링을 실시하고, 1 회째의 냉간 압연으로 1.0 ㎜ 의 중간 판두께로 하고, 1000 ℃ × 30 초의 중간 어닐링을 실시한 후, 2 회째의 냉간 압연으로 최종 판두께 0.10 ㎜ 의 냉연판으로 한다.

·B : 상기 열연판에 1000 ℃ × 100 초의 열연판 어닐링을 실시한 후, 1 회의 냉간 압연으로 최종 판두께 0.10 ㎜ 의 냉연판으로 한다.

·C : 상기 열연판에 열연판 어닐링을 실시하지 않고, 1 회의 냉간 압연으로 최종 판두께 0.10 ㎜ 의 냉연판으로 한다.

이어서, 상기 3 종류의 냉연판을 10 vol％ SiCl₄ ＋ 90 vol％ N₂ 분위기 중에서 1200 ℃ × 120 초의 침규 처리 (마무리 어닐링) 를 실시하여, 판두께 방향의 Si 량이 6.5 mass％ 로 균일한 강판으로 하였다.

이렇게 하여 얻은 상기 3 종류의 강판을 사용하여, 리액터용 코어를 제작하고, 직류 중첩 특성을 JIS C 5321 에 기재된 방법에 준하여 측정하였다. 또한, 상기 리액터용 코어는 중량이 900 g 이고, 2 개 지점에 1 ㎜ 의 갭을 형성한 형상으로 하였다.

도 1 에 상기 직류 중첩 특성의 측정 결과를 나타낸다. 이 결과로부터, 소재 강판의 제조 조건을 변경함으로써 직류 중첩 특성을 바꿀 수 있는 것, 또, A ∼ C 의 제조 조건 중, C 의 조건에서 제조된 강판이 직류 전류의 증가에 수반되는 인덕턴스의 감소대가 가장 적은 것, 즉 C 의 조건에서 제조된 강판이 가장 양호한 직류 중첩 특성을 갖는 것을 알 수 있었다.

그래서, 발명자들은 상기 3 종류의 강판의 집합 조직에 대해서 더욱 조사하였다. 또한, 집합 조직은 강판 표층부를 X 선 회절 정극점 측정법에 의해서 측정하고, 얻어진 데이터로부터 이산법 (離散法) 에 의해서 ODF 를 계산하고, 그 결과를 도 2 에 나타내었다. 또한, 도 2 중에 나타낸［X] 는 강판의 이상 (理想) 방위를 설명하는 도면이다.

여기서 주목해야 할 것은, 직류 중첩 특성이 양호한 C 의 조건에서 제조된 강판은 <111>//ND 방위가 고도로 발달되어 있고, 특히｛111}<112> 방위가 높은 피크를 갖는 것이다. 한편,｛310}<001> 방위는 적을수록 직류 중첩 특성은 양호하다. 또한, 상기 ND 는 판면 수직 방향 (Normal Direction) 을 나타낸다.

강판의 집합 조직이 변함으로써 직류 중첩 특성이 변화하는 이유는 여전히 충분히 밝혀지지는 않았지만, 발명자들은 다음과 같이 생각하고 있다.

전술한 바와 같이, 종래 기술에 있어서는 직류 중첩 특성을 향상시키기 위해서 코어에 갭을 형성하고 있다. 이 갭의 설정은 코어를 여자하기 어렵게 하는 것과 다르지 않다. 그래서, 상기 실험을 검토할 때, 직류 중첩 특성이 양호했던 C 의 조건의 강판은 <111>//ND 방위가 현저하게 발달되어 있지만, 이 방위는 판면 상에 자화 용이축인 <100> 축이 존재하지 않는 방위, 즉 여자 방향으로는 자화되기 어려운 방위이다. 따라서, 이 여자의 곤란함이 직류 중첩 특성을 향상시킨 것으로 생각된다. 또, 이와 같이 생각하면,｛310}<001> 방위는 판면 상에 자화 용이축을 갖고 있는 점에서, 적을수록 직류 중첩 특성이 양호해지는 것도 설명할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 직류 중첩 특성의 평가는, 인덕턴스가 초기의 인덕턴스 (직류 전류 0［A] 에서의 인덕턴스) 로부터 1/2 로 반감되었을 때의 직류 전류치로 실시하는 것으로 한다. 이 평가 기준을 상기 도 1 에 적용하면, A 의 조건에서 제조된 강판은 52 [A], 조건 B 에 의해서 제조한 강판은 69 [A], C 의 조건에서 제조된 강판은 90 [A] 가 되어, C 의 조건에서 제조된 강판이 가장 직류 중첩 특성이 양호한 것이 된다.

본 발명은 상기 지견에 입각하여 개발한 것이다.

다음으로, 본 발명에 관련된 전기 강판 (제품판) 의 성분 조성에 대해서 설명한다.

본 발명의 전기 강판은, C : 0.010 mass％ 미만, Si : 1.5 ∼ 10 mass％ 의 성분 조성을 가질 필요가 있다.

C : 0.010 mass％ 미만

C 는 자기 시효를 일으키고, 자기 특성을 열화시키기 때문에 적을수록 바람직하다. 그러나, C 의 과도한 저감은 제조 비용의 상승을 초래한다. 그래서, C 는 자기 시효가 실용상 문제가 되지 않는 0.010 mass％ 미만으로 제한한다. 바람직하게는 0.0050 mass％ 미만이다.

Si : 1.5 ∼ 10 mass％

Si 는 강의 비저항을 높이고, 철손 특성을 개선시키는 필수의 원소로서, 본 발명에서는 상기 효과를 얻기 위해서는 1.5 mass％ 이상 함유시킬 필요가 있다. 그러나, 10 mass％ 를 초과하여 함유시키면, 포화 자속 밀도가 현저하게 저하되어, 오히려 직류 중첩 특성의 저하를 초래하게 된다. 따라서, 본 발명에서는, Si 는 1.5 ∼ 10 mass％ 의 범위로 한다. 또한, 여기에서의 Si 량이란 전체 판두께의 평균치이다.

또한, 리액터에 사용되는 전원은 통상적으로 고주파 전원이다. 그래서, 고주파 철손 특성을 향상시키는 관점에서는, 상기 Si 량의 범위 중에서도 3 mass％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 6.0 mass％ 이상이다. 한편, 높은 포화 자속 밀도를 확보하는 관점에서는, Si 의 상한은 7 mass％ 로 하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 전기 강판은 Si 농도가 판두께 방향에서 표층측이 높고, 중심부가 낮은 농도 구배를 갖고, 또한, Si 농도의 최고치가 5.5 mass％ 이상이고, 최고치와 최저치의 차가 0.5 mass％ 이상인 것이 바람직하다. 그 이유는 고주파에서는 자속이 강판 표면 근처로 모이는 성질이 있기 때문에, 고주파 철손을 저감시키는 관점에서는 판두께 표층측의 Si 농도를 높이는 것이 바람직하다. 또한, Si 원자의 고용에 의해서 결정 격자는 수축되기 때문에, 중심부의 Si 량을 저감시키고, 판두께 방향으로 Si 의 농도 구배를 부여한 경우에는, 강판 표층부에 인장 응력이 발생된다. 이 인장 응력은 철손을 저감시키는 효과가 있기 때문에, Si 의 농도 구배를 부여함으로써 큰 자기 특성의 향상이 기대되기 때문이다. 상기 효과를 얻기 위해서는, 판두께 표층의 Si 농도의 최고치와 판두께 중심부의 Si 농도의 최저치의 차가 0.5 mass％ 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, Si 농도의 최고치는 6.2 mass％ 이상, 최고치와 최저치의 차는 1.0 mass％ 이상이다.

본 발명의 전기 강판은, 상기 C, Si 이외의 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다. 단, 열간 가공성의 개선이나, 철손, 자속 밀도 등의 자기 특성의 개선을 목적으로 하여, Mn, Ni, Cr, Cu, P, Sn, Sb, Bi, Mo 및 Al 을 하기의 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다.

Mn : 0.005 ∼ 1.0 mass％

Mn 은 열간 압연시의 가공성을 개선시키기 위해서 0.005 ∼ 1.0 mass％ 의 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다. 0.005 mass％ 미만에서는 상기 가공성 개선 효과가 작고, 한편, 1.0 mass％ 를 초과하면 포화 자속 밀도가 저하되기 때문이다.

Ni : 0.010 ∼ 1.50 mass％

Ni 는 자기 특성을 향상시키는 원소이기 때문에, 0.010 ∼ 1.50 mass％ 의 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다. 0.010 mass％ 미만에서는 상기 자기 특성의 향상 효과가 작고, 한편, 1.50 mass％ 를 초과하면 포화 자속 밀도가 저하되기 때문이다.

Cr : 0.01 ∼ 0.50 mass％, Cu : 0.01 ∼ 0.50 mass％,

P : 0.005 ∼ 0.50 mass％ 및 Al : 0.02 ∼ 6.0 mass％ 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상

이것들은 모두 철손의 저감에 유효한 원소로서, 이러한 효과를 얻기 위해서는 상기 범위 내에서 1 종 또는 2 종 이상을 함유시키는 것이 바람직하다. 함유량이 상기 하한치보다 적은 경우에는 철손 저감 효과가 없고, 한편, 상기 상한치를 초과하면 포화 자속 밀도가 저하되기 때문에 바람직하지 않다.

Sn : 0.005 ∼ 0.50 mass％, Sb : 0.005 ∼ 0.50 mass％, Bi : 0.005 ∼ 0.50 mass％, Mo : 0.005 ∼ 0.100 mass％ 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상

이것들은 모두 자속 밀도의 향상에 유효한 원소로서, 이러한 효과를 얻기 위해서는 상기 범위 내에서 1 종 또는 2 종 이상을 함유시키는 것이 바람직하다. 함유량이 상기 하한치보다 적은 경우에는 자속 밀도 향상 효과가 없고, 한편, 상기 상한치를 초과하면 오히려 포화 자속 밀도가 저하되기 때문에 바람직하지 않다.

다음으로, 본 발명의 전기 강판의 집합 조직에 대해서 설명한다.

본 발명의 전기 강판은, 집합 조직에 있어서의 주방위가 <111>//ND 이고, 또한 상기 주방위의 랜덤 강도비가 5 이상일 필요가 있다. 전술한 바와 같이, <111>//ND 방위는 판면 상에 자화 용이(容易) 축인 <100> 축이 존재하지 않는 자화되기 어려운 방위이기 때문에, 이 방위가 발달되어 있을수록 직류 중첩 특성이 양호해지지만, <111>//ND 방위의 랜덤 강도비가 5 미만에서는 상기 효과가 충분히 얻어지지 않게 되기 때문이다. <111>//ND 의 랜덤 강도비는 강판의 집합 조직을 X 선 회절 정극점 측정법에 의해서 측정하고, ODF 를 계산하여 Bunge 형식으로 표기한 경우의, Φ = 55°, φ2 = 45°이고 φ1 이 0°에서 90°까지를 평균하여 구할 수 있다. 또한, 바람직한 <111>//ND 의 랜덤 강도비는 6.5 이상이다.

또한, 본 발명의 전기 강판은, <111>//ND 방위 중에서도｛111}<112> 방위가 랜덤 강도비 10 이상인 것이 바람직하다. ｛111}<112> 방위는 <111>//ND 방위 중의 대표적인 방위로서,｛111}<112> 방위를 랜덤 강도비 10 이상으로 함으로써, <111>//ND 방위의 랜덤 강도비를 확실하게 5 이상으로 할 수 있기 때문이다. 또한, 보다 바람직한｛111}<112> 방위의 랜덤 강도비는 13 이상이다.

또, 본 발명의 전기 강판은｛310}<001> 방위의 랜덤 강도비가 3 이하인 것이 바람직하다. ｛310}<001> 방위는, 전술한 바와 같이 판면 상에 자화 용이축을 갖는 점에서, 직류 중첩 특성의 개선에는 적을수록 바람직하기 때문이다. 보다 바람직한｛310}<001> 방위의 랜덤 강도비는 2 이하이다.

다음으로, 본 발명의 전기 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다.

본 발명의 전기 강판은 일반적인 전기 강판의 제조 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 즉, 상기한 소정 성분 조성으로 조정한 강을 용제하여 강 슬래브로 하고, 열간 압연하고, 얻어진 열연판에 필요에 따라서 열연판 어닐링을 실시한 후, 1 회 혹은 중간 어닐링을 사이에 두는 2 회 이상의 냉간 압연을 실시하여 최종 판두께의 냉연판으로 하고, 마무리 어닐링을 실시하고, 필요에 따라서 절연 피막을 코팅하여 제조한다.

상기 용강으로부터 강 슬래브를 제조하는 방법은 조괴-분괴 압연법, 연속 주조법의 어느 것이어도 되고, 또 100 ㎜ 이하의 두께의 박주편 (薄鑄片) 을 직접 주조법에 의해서 제조하는 방법이어도 된다. 상기 강 슬래브는 통상적으로 재가열하여 열간 압연에 제공하지만, 주조한 후, 재가열하지 않고 직접 열간 압연을 실시해도 된다. 또, 박주편의 경우에는 열간 압연을 실시해도 되고, 열간 압연을 생략하고 그대로 이후의 공정으로 진행해도 된다.

또한, 열간 압연 후의 열연판 어닐링은 실시해도 되지만, 도 1 에 나타낸 바와 같이, 열연판 어닐링을 실시하지 않는 편이 직류 중첩 특성이 양호해지기 때문에 실시하지 않는 편이 바람직하다.

열간 압연 후, 혹은 추가로 열연판 어닐링을 실시한 열연판은, 그 후, 1 회 또는 중간 어닐링을 사이에 두는 2 회 이상의 냉간 압연을 실시하여 최종 판두께의 냉연판으로 한다. 또한, 냉간 압연은 저온에서 실시할수록 <111>//ND 방위가 증가하기 때문에 바람직하다. 또, 강판의 최종 판두께 (마무리 두께) 는 철손을 저감시키는 관점에서는 얇을수록 바람직하고, 바람직하게는 0.20 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 0.10 ㎜ 이하이다. 나아가, 냉간 압연의 압하율은 <111>//ND 방위를 증가시키는 관점에서는 최종 냉간 압연의 압하율을 70 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

그 후, 마무리 어닐링을 실시한다. 이 때, 철손을 저감시키기 위해서, 이미 알려진 방법으로 침규 처리를 실시하여 강 중의 Si 량을 증가시키는 것이 바람직하고, 나아가, 상기 침규 처리에 있어서는 Si 농도가 판두께 방향에서 표층부가 높고, 중심부가 낮은 농도 구배를 부여하는 것이 보다 바람직하다.

상기와 같이,｛111｝/ND 방위를 고도로 발달시킨 본 발명의 전기 강판은, 종래의 전기 강판과는 상반되는 제조 방법, 예를 들어, 열연판 어닐링이나 중간 어닐링을 실시하지 않고, 또, 냉간 압연을 저온 (예를 들어, 압연유나 냉각수를 다량으로 뿌려 강판 온도를 10 ℃ 이하로 냉각시킨다) 에서 실시하고, 또한 냉연 압하율을 96 ％ 정도로 높이는 등의 제조 방법에 의해서 얻어지는 것으로서, 종래 기술에서 용이하게 얻어지는 것은 아니다.

실시예 1

C : 0.0047 mass％, Si : 1.24 mass％, Mn : 0.15 mass％ 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성의 강을 용제하고, 연속 주조하여 강 슬래브로 한 후, 그 강 슬래브를 1220 ℃ 로 가열하고, 열간 압연하여 판두께 1.8 ㎜ 의 열연판으로 하였다. 이어서, 이 열연판을 이하의 3 가지 조건에서 최종 판두께 0.10 ㎜ 의 냉연판으로 하였다.

·A : 열연판에 1050 ℃ × 75 초의 열연판 어닐링을 실시한 후, 1 회째의 냉간 압연으로 중간 판두께 1.0 ㎜ 로 하고, 1000 ℃ × 30 초의 중간 어닐링을 실시한 후, 2 회째의 냉간 압연으로 최종 판두께 0.10 ㎜ 의 냉연판으로 한다.

·B : 열연판에 1050 ℃ × 75 초의 열연판 어닐링을 실시한 후, 1 회의 냉간 압연으로 최종 판두께 0.10 ㎜ 의 냉연판으로 한다.

·C : 열연판에 열연판 어닐링을 실시하지 않고, 1 회의 냉간 압연으로 최종 판두께 0.10 ㎜ 의 냉연판으로 한다.

이어서, 제조 조건이 상이한 상기 3 종류의 냉연판을, 10 vol％ SiCl₄ ＋ 90 vol％ Ar 가스 분위기 중에서, 1150 ℃ × 60 초의 침규 처리 (마무리 어닐링) 를 실시하였다. 상기 침규 처리 후의 강판은 Si 농도가 판두께 방향에서 변화하고, 강판 표층부의 Si 농도의 최고치는 6.5 mass％, 판두께 중심부의 Si 농도의 최저치는 소재 강과 거의 동일한 1.3 mass％ (최고치와 최저치의 차는 5.2 mass％) 이고, 전체 판두께 평균의 Si 농도는 2.9 mass％ 였다. 또한, 상기 A ∼ C 의 제조 조건에 의한 Si 농도 및 Si 농도 분포의 차는 거의 없었다.

이렇게 하여 얻은 상기 3 종류의 강판을 사용하여 리액터용 코어를 제작하고, 직류 중첩 특성을 JIS C 5321 에 기재된 방법에 준하여 측정하였다. 또한, 상기 리액터용 코어는 중량이 900 g 이고, 1 ㎜ 의 갭을 2 개 지점에 형성한 형상으로 하고, 측정된 직류 중첩 특성은 인덕턴스가 초기의 인덕턴스 (직류 전류 0 [A] 에 있어서의 인덕턴스) 의 1/2 로 반감되었을 때의 직류 전류치에 의해서 평가하였다.

또, 상기 3 종류의 강판으로부터 샘플을 채취하고, 그 집합 조직을 X 선 회절 정극점 측정법에 의해서 측정하고, 이산법에 의해서 ODF 를 계산하여 <111>//ND 방위,｛111}<112> 방위 및｛310}<001> 방위의 랜덤 강도비를 산출하였다.

상기 직류 중첩 특성과 랜덤 강도비의 측정 결과를 표 1 에 나타내었다. 표 1 로부터, B 및 C 의 조건에서 제조된 본 발명을 만족하는 강판은 <111>//ND 방위의 랜덤 강도비가 5 이상으로서, 직류 중첩 특성이 양호하다는 것을 알 수 있다.

실시예 2

Si : 1.1 ∼ 4.5 mass％ 의 범위에서 함유하고, 그 밖의 성분을 표 2 에 기재한 양을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강을 용제하고, 연속 주조하여 강 슬래브로 한 후, 그 강 슬래브를 1200 ℃ 로 가열하고, 열간 압연하여 판두께 1.8 ㎜ 의 열연판으로 하고, 산세하여 스케일을 제거한 후, 1 회의 냉간 압연으로 최종 판두께 0.10 ㎜ 의 냉연판으로 마무리하였다. 그 후, 15 vol％ SiCl₄ ＋ 85 vol％ N₂ 가스 분위기 중에서 1150 ℃ × 300 초의 침규 처리 (마무리 어닐링) 를 실시하였다. 단, 표 2 의 강판 No.2 는 분위기를 100 vol％ N₂ 가스로써 마무리 어닐링을 실시하고, 침규 처리를 실시하지 않았다. 또한, 상기 침규 처리 후의 강판은 모두 Si 농도가 판두께 방향에서 거의 균일하고, 그 Si 량을 표 2 에 병기하였다. 또, 만일을 위해서 Si 이외의 성분에 대해서도 성분 분석을 실시한 결과, 소재시와 거의 동일한 조성인 것을 확인하였다.

이렇게 하여 얻은 상기 각종 강판을 사용하여 리액터용 코어를 제작하고, 직류 중첩 특성을 JIS C 5321 에 기재된 방법에 준하여 측정하였다. 또한, 상기 리액터용 코어는 중량이 900 g 이고, 1 ㎜ 의 갭을 2 개 지점에 형성한 형상으로 하였다. 또, 직류 중첩 특성은, 인덕턴스가 초기의 인덕턴스 (직류 전류 0 [A] 에서의 인덕턴스) 로부터 1/2 로 반감되었을 때의 직류 전류치에 의해서 평가하였다.

상기 직류 중첩 특성의 측정 결과를 표 2 에 병기하였다. 동 표로부터, 본 발명의 성분 조성을 만족하는 발명예의 강판은, 모두 직류 중첩 특성이 양호하다는 것을 알 수 있다.

　또, 만일을 위해서, 상기 침규 처리 후의 강판으로부터 샘플을 채취하고, X 선 회절 정극점 측정법에 의해서 집합 조직을 측정하고, 이산법에 의해서 ODF 를 계산하고, 그 결과로부터 각 방위의 랜덤 강도비를 산출한 결과, 강판 No.2 를 제외하고, 모든 강판에 있어서 <111>//ND 방위는 5 이상,｛111}<112> 방위는 10 이상,｛310}<001> 방위는 3 이하인 것을 확인하였다.

실시예 3

C : 0.0062 mass％, Si : 2.09 mass％, Mn : 0.08 mass％, P : 0.011 mass％, Cr : 0.03 mass％ 및 Sb : 0.035 mass％ 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성의 강을 용제하고, 연속 주조하여 강 슬래브로 한 후, 그 강 슬래브를 1150 ℃ 로 가열하고, 열간 압연하여 판두께 2.2 ㎜ 의 열연판으로 하였다. 이어서, 산세하여 스케일을 제거한 후, 1 회의 냉간 압연으로압연으로0.10 ㎜ 의 냉연판으로 마무리하였다. 그 후, 10 vol％ SiCl₄ ＋ 90 vol％ Ar 가스 분위기 중에서, 1200 ℃ × 30 초의 침규 처리 (마무리 어닐링) 를 실시하고, 추가로 Si 의 내부로의 확산을 촉진하여, Si 농도 구배를 변화시키기 위해서, N₂ 분위기 중에서 1200 ℃ 에서 표 3 에 기재된 시간을 유지하는 확산 어닐링을 실시하였다. 단, 침규 처리 조건은 모든 강판이 동일하기 때문에, 전체 판두께 평균의 Si 농도에 차는 없고, 모두 3.70 mass％ 였다.

이렇게 하여 얻은 강판을 사용하여 리액터용 코어를 제작하고, 직류 중첩 특성을 JIS C 5321 에 기재된 방법에 준하여 측정하였다. 또한, 상기 리액터용 코어는 중량이 900 g 이고, 1 ㎜ 의 갭을 2 개 지점에 형성한 형상으로 하고, 측정된 직류 중첩 특성은 인덕턴스가 초기의 인덕턴스 (직류 전류 0 [A] 에 있어서의 인덕턴스) 의 1/2 로 반감되었을 때의 직류 전류치에 의해서 평가하였다. 그 결과를 표 3 에 병기하였다.

또한, 강판 판두께 방향의 Si 농도 분포를 EPMA 로 측정하여, Si 량의 최고치와 최저치, 및 이것들의 차 (ΔSi) 를 구하여 표 3 에 병기하였다. 또한, 만일을 위해서, 얻어진 강판으로부터 샘플을 채취하고, X 선 회절 정극점 측정법에 의해서 집합 조직을 측정하고, 얻어진 데이터로부터 이산법에 의해서 ODF 를 계산하고, 그 결과로부터 각 방위의 랜덤 강도비를 산출한 결과, <111>//ND 방위는 5 이상,｛111}<112> 방위는 10 이상,｛310}<001> 방위는 3 이하인 것을 확인하였다.

표 3 으로부터, 본 발명의 조건을 만족하는 강판의 직류 중첩 특성은 모두 양호하지만, 그 중에서도 Si 량의 최고치가 5.5 mass％ 이상이고, 또한 ΔSi 가 0.5 mass％ 이상인 조건을 만족하는 강판은, 직류 중첩 특성이 더욱 양호하다는 것을 알 수 있다.

Claims

C : 0.010 mass％ 미만, Si : 1.5 ∼ 10 mass％ 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물의 성분 조성으로 이루어지고, 강판의 집합 조직에 있어서의 주방위가 <111>//ND 이고 또한 상기 주방위의 랜덤 강도비가 5 이상인 것을 특징으로 하는 전기 강판.
제 1 항에 있어서,
상기 전기 강판은｛111}<112> 방위의 랜덤 강도비가 10 이상인 것을 특징으로 하는 전기 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 전기 강판은｛310}<001> 방위의 랜덤 강도비가 3 이하인 것을 특징으로 하는 전기 강판.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기 강판은, Si 농도가 판두께 방향에서 표층측이 높고, 중심부가 낮은 농도 구배를 갖고, 또한, Si 농도의 최고치가 5.5 mass％ 이상이고, 최고치와 최저치의 차가 0.5 mass％ 이상인 것을 특징으로 하는 전기 강판.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기 강판은, 상기 성분 조성에 더하여 추가로 Mn : 0.005 ∼ 1.0 mass％, Ni : 0.010 ∼ 1.50 mass％, Cr : 0.01 ∼ 0.50 mass％, Cu : 0.01 ∼ 0.50 mass％, P : 0.005 ∼ 0.50 mass％, Sn : 0.005 ∼ 0.50 mass％, Sb : 0.005 ∼ 0.50 mass％, Bi : 0.005 ∼ 0.50 mass％, Mo : 0.005 ∼ 0.100 mass％ 및 Al : 0.02 ∼ 6.0 mass％ 중 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 전기 강판.