KR20180040658A - 고규소 강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

펀칭 가공성 및 자기 특성이 우수한 고규소 강판을 제공한다. 본 발명의 고규소 강판은 질량%로, C:0.02%이하, P:0.02%이하, Si:4.5%이상 7.0%이하, Mn:0.01%이상 1.0%이하, Al:1.0%이하, O:0.01%이하, N:0.01%이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고, 결정립계의 산소 농도(결정립계에 편석하는 원소 중의 산소 농도)가 30at%이하이고, 강판 표면에 있어서의 α-Fe의 {211}면의 집적도 P(211)가 15%이상이다. 단, P(211)=p(211)/S×100(%)S=p(110)/100+p(200)/14.93+p(211)/25.88+p(310)/7.68+p(222)/1.59+p(321)6.27+p(411)/1.55p(hkl):{hkl}면의 X선 회절 피크의 적분 강도

Description

고규소 강판 및 그 제조 방법
본 발명은 트랜스나 모터의 철심 재료 등에 사용되는 고규소 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
규소 강판은 우수한 자기 특성을 갖기 때문에, 트랜스나 모터의 철심 재료 등에 널리 사용되고 있다. 그리고, 규소 강판의 철손은 Si 함유량이 증가할수록 저하하기 때문에, 자기 특성(철손)의 점에서 고규소 강판을 이용하는 것이 바람직하다.
Si 함유량이 높으면 강이 물러지고 통상의 압연법에서는 박판으로 하는 것이 곤란하다. 그러나, 기상 침규법에 의해 규소를 6.5질량% 전후 함유하는 고규소 강 박판의 제조 방법이 개발되고, 현재에서는 고규소 강판의 공업적 규모에서의 양산이 가능하게 되었다.
그런데, 고규소 강판을 트랜스나 모터 등의 부품으로서 사용하는 경우, 펀칭 가공이 필요하게 된다. 그러나, 고규소 강판은 취성이기 때문에 펀칭 가공에 의한 깨짐이 생기기 쉽고, 이 때문에, 그 가공은 특허문헌 1에 나타나는 바와 같이 온간 가공에서 실행하거나, 혹은 가공 조건 예를 들면, 금형의 클리어런스를 엄밀히 관리해서 실행할 필요가 있다.
특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 소화62-263827호
그러나, 온간 가공을 실행하기 위해서는 가열 설비를 구비한 프레스기가 필요하게 되고, 또, 열팽창을 고려한 금형 설계가 필요하기 때문에, 고정밀도의 고가인 금형이 불가결하게 된다.
또, 실온에서 가공하는 경우에는 클리어런스를 통상의 전자 강판보다 매우 좁게 관리하면 펀칭이 가능하지만, 그 경우, 금형의 손모가 심하고, 치핑 등이 일어나기 쉽다는 문제가 있다. 또, 펀칭에 수반하여 클리어런스도 넓어지기 때문에, 금형의 교환 빈도가 높아진다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 과제를 해결하고, 펀칭 가공성 및 자기 특성이 우수한 고규소 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 고규소 강판의 펀칭시의 깨짐을 방지하는 수단에 대해 예의 검토하였다. 그 결과, 결정립계에 편석하는 원소 중의 산소 농도, 즉, 결정립계의 산소 농도(이하, 결정립계의 산소량이라고도 함)를 제어하는 동시에, 집합 조직의 제어를 실행하는 것에 의해 양호한 펀칭 가공성이 얻어지는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 이상의 지견에 의거하여 이루어진 것이며, 이하를 요지로 하는 것이다.
[1] 질량%로, C:0.02%이하, P:0.02%이하, Si:4.5%이상 7.0%이하, Mn:0.01%이상 1.0%이하, Al:1.0%이하, O:0.01%이하, N:0.01%이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고, 결정립계의 산소 농도(결정립계에 편석하는 원소 중의 산소 농도)가 30at%이하이고, 또한, 강판 표면에 있어서의 α-Fe의 {211}면의 집적도 P(211)가 15%이상인 고규소 강판:
여기서, 각 결정면의 집적도 P(hkl)는 X선 회절법에 의해 얻어지는 각 피크의 적분 강도로부터 이하의 식으로 정의된다.
P(211)=p(211)/S×100 (%)　
S=p(110)/100+p(200)/14.93+p(211)/25.88+p(310)/7.68+p(222)/1.59+p(321)/6.27+p(411)/1.55
p(hkl)：{hkl}면의 X선 회절 피크의 적분 강도
[2] 또한 질량%로, S:0.010%이하인 상기 [1]에 기재된 고규소 강판.
[3] 상기 집적도 P(211)는 20%이상인 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 고규소 강판.
[4] 상기 강판 표층부의 Si 농도와 판 두께 중심부의 Si 농도의 차 ΔSi는 0.1%이상인 상기 [1] 내지 [3] 중의 어느 하나에 기재된 고규소 강판.
[5] 상기 [1], [3], [4] 중의 어느 하나에 기재된 고규소 강판의 제조 방법으로서, 질량%로 C:0.02%이하, P:0.02%이하, Si:5.5%이하, Mn:0.01%이상 1.0%이하, Al:1.0%이하, O:0.01%이하, N:0.01%이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 강 슬래브를 열간 압연하고, 열연판 소둔을 실행하거나, 혹은 실행하지 않고 다음에, 1회 혹은 중간 소둔을 사이에 두는 2회 이상의 냉간압연을 최종 냉간압연의 적어도 1패스를 Ra:0.5㎛이하의 롤을 이용해서 실행하고, 다음에 기상 침규 처리를 포함하는 마무리 소둔을 실행하는 고규소 강판의 제조 방법.
[6] 상기 강 슬래브는 또한 질량%로, S:0.010%이하인 상기 [5]에 기재된 고규소 강판의 제조 방법.
[7] 상기 최종 냉간압연의 패스간에서 적어도 1회, 50℃이상에서 5min이상의 시효 처리를 실행하는 상기 [5] 또는 [6]에 기재된 고규소 강판의 제조 방법.
또한, 본 명세서에 있어서, 강의 성분을 나타내는 %는 특히 단정하지 않는 한 질량%이다.
본 발명에 따르면, 펀칭 가공성 및 자기 특성이 우수한 고규소 강판을 제공할 수 있다. 고정밀도의 고가의 금형을 필요로 하지 않는다. 금형의 손모가 심하고, 치핑 등이 일어나기 쉽다고 하는 문제도 해결된다. 따라서, 본 발명의 강판은 트랜스나 모터의 철심 재료로서 바람직하게 이용할 수 있다.
도 1은 결정립계의 산소 농도와 깨짐 개수의 관계를 나타내는 도면이다.
도 2는 집적도 P(211)과 깨짐 개수의 관계를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명을 실험 결과에 의거하여 상세하게 설명한다.
처음으로, 펀칭시의 깨짐에 미치는 결정립계의 산소 농도의 영향을 조사하기 위해, 이하의 실험을 실행하였다. C：0.0032%, Si:3.2%, Mn:0.13%, P:0.01%, Al:0.001%, O=0.0017%, N=0.0018%, S=0.0020%로 한 강을 실험 용해하고, 열간 압연에 의해 판 두께 1.5㎜로 하였다. 계속해서, 이 열연판에 920℃×60s의 열연판 소둔을 실시하고, 산세 후, Ra=0.2㎛의 롤을 이용하여 판 두께 0.10㎜까지 냉간압연하였다. 다음에, 사염화규소를 포함하는 가스 중에서 1200℃×10min의 마무리 소둔을 실행하고, 마무리 소둔 후의 Si 농도를 6.49%로 하고, Si 농도가 균일한 고규소 강판을 제조하였다. 또한, 결정립계의 산소 농도를 변화시키기 위해, 마무리 소둔시의 노점을 0℃∼-40℃의 범위에서 변화시켰다. 이상에 의해 얻어진 고규소 강판에 대해, 50㎜×30㎜의 직사각형 샘플에 실온에서 펀칭 가공을 실시하고, 깨짐과 각 고규소 강판의 결정립계의 산소 농도의 관계를 조사하였다. 각 강판의 펀칭 가공성은 전단면을 배율 50배의 현미경으로 검사하고, 깨짐의 발생 개수로 평가하였다. 여기서, 상기한 50㎜×30㎜의 직사각형 샘플의 4변에 있어서의 전단면(4면)을 현미경으로 검사했을 때에 관찰된 크랙의 수를 깨짐의 발생 개수(이하, 깨짐 개수라고 함)로 하였다. 결정립계의 산소 농도는 오거 전자 분광 장치를 이용하였다. 이 장치에 의한 측정에서는 진공도를 10- 7Pa이하로 유지한 진공 용기 중에 있어서 시료를 파괴시키고, 대기에 오염되어 있지 않은 청정한 입계 파면을 관찰하면서 오거 전자를 분광하는 것이며, 이것에 의해 청정한 입계 파면에 있어서의 원소의 분석이 가능하다. 이상에 의해 얻어진 결과를 도 1에 나타낸다. 도 1로부터 결정립계의 산소 농도를 30at%이하로 하는 것에 의해, 펀칭시의 깨짐 발생은 크게 감소하는 것을 알 수 있다.
이 원인을 조사하기 위해, 펀칭시에 깨진 파면을 관찰한 결과, 결정립계의 산소량이 낮은 재료에서는 입내 깨짐이 많이 보였지만, 결정립계의 산소량이 높은 재료에서는 입계 깨짐이 많이 보였다. 이것으로부터, 결정립계의 산소량이 높아지면 입계 강도가 저하하고, 입계 깨짐이 일어나기 쉬워지며, 펀칭시에 깨짐이 발생하기 쉬워진 것으로 생각된다.
이상으로부터, 본 발명에서는 결정립계의 산소 농도(결정립계의 산소량)는 30at%이하로 한다. 바람직하게는 20at%이하, 더욱 바람직하게는 10at%이하이다.
또한, 결정립계의 산소 농도(결정립계의 산소량)는 최종의 열처리로서 진공도를 조정한 진공 열 처리를 실행하거나, 마무리 소둔시의 소둔 온도에 대해, 노점 혹은 분위기 중의 수소 농도(H2 농도)를 조정하는 것에 의해 제어할 수 있다. 진공 열 처리를 실행하는 경우에는 압력 100Pa이하로 하는 것이 바람직하다. 마무리 소둔을 실행하는 경우에는 비산화성 분위기에서 노점을 -20℃이하, 혹은 분위기 중의 수소 농도(H2 농도)를 3vol%이상으로 하는 것이 바람직하다.
다음에, 고규소 강판의 제조 안정성을 조사하기 위해, 실기에서, C:0.0023%, Si:3.2%, Mn:0.15%, P:0.01%, Al=0.001%, O=0.0016%, N=0.0015%, S=0.0015%로 한 강을 용해하고, 열간 압연에 의해 판 두께 1.6㎜로 하였다. 계속해서, 이 열연판에 950℃×30s의 열연판 소둔을 실시하고, 산세 후, 판 두께 0.10㎜까지 다양한 조건에서 냉간압연하였다. 다음에, 사염화규소를 포함하는 가스 중에서 1200℃×10min의 마무리 소둔을 실행하고, 마무리 소둔 후의 Si 농도를 6.51%로 하고, Si 농도가 균일한 고규소 강판을 제조하였다. 여기서 노점은 -40℃로 하였다. 이상에 의해 얻어진 고규소 강판에 대해, 50㎜×30㎜의 직사각형 샘플에 실온에서 펀칭 가공을 실시하고, 깨짐의 발생을 조사하였다. 또, 결정립계의 산소 농도를 오거 전자 분광법으로 측정하였다. 그 결과, 결정립계의 산소 농도는 10at%로 낮았지만, 펀칭 가공시에 깨지는 샘플이 보였다. 깨진 원인을 조사한 결과, 강판의 집합 조직, 특히 (211)면 강도와 펀칭 가공시의 깨짐에는 상관이 있는 것을 알 수 있었다. 도 2에 {211}면의 집적도 P(211)과 깨짐 개수의 관계를 나타낸다. 도 2로부터 집적도 P(211)를 15%이상, 바람직하게는 20%이상, 더욱 바람직하게는 25%이상으로 함으로써 깨짐을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.
여기서, {211}면의 집적도 P(211)는 X선 회절법에 의해 얻어지는 각 피크의 적분 강도로부터 이하의 식으로 정의된다.
P(211)=p(211)/S×100 (%)
S=p(110)/100+p(200)/14.93+p(211)/25.88+p(310)/7.68+p(222)/1.59+p(321)/6.27+p(411)/1.55
p(hkl)：{hkl}면의 X선 회절 피크의 적분 강도
집적도 P(211)를 높이는 것에 의해 펀칭 가공시의 깨짐이 억제되는 메커니즘은 명백하지는 않지만, {211}을 판면과 평행하게 배치하는 것에 의해 변형이 특정의 슬라이드계로 제한되어, 이것이 펀칭 가공성과 관계한다고 추정한다.
이상으로부터, 본 발명에서는 강판 표면에 있어서의 α-Fe의 {211}면의 집적도 P(211)가 15%이상, 바람직하게는 20%이상, 더욱 바람직하게는 50%이상으로 한다. 상한은 특히 규정되지 않지만, {211}면의 과잉의 집적은 자속밀도의 관점에서는 바람직하지 않기 때문에, 90%이하로 하는 것이 바람직하다.
강판 표면에 있어서의 α-Fe의 {211}면의 집적도 P(211)는 이하의 방법으로 측정할 수 있다. 집합 조직의 측정은 강판 표층에서 실행한다. 또, 집합 조직의 측정은 (주)리가쿠(Rigaku Corporation)제 RINT2200(RINT는 등록상표)을 이용하고, Mo-Kα선에 의한 X선 회절법으로 {110},{200},{211},{310},{222},{321},{411}의 7면의 측정을 실행한다. 또한, {411}면의 회절 피크는 2θ=63∼64 °부근에 나타나지만, 이 피크에는 {330}면으로부터의 기여도 있기 때문에, 본 발명에서는 이 피크의 적분 강도의 2/3를 {411}의 적분 강도, 1/3을 {330}의 적분 강도로 한다. 또, 이것으로부터도 고각측의 피크는 편차의 원인으로 되기 때문에, 본 발명에서는 평가하지 않는다.
{110},{200},{211},{310},{222},{321},{411} 각 면의 X선 회절 피크의 적분 강도를 토대로, 이하의 식에 의해, {211}면의 집적도 P(211)가 산출된다.
P(211)=p(211)/S×100 (%)
S=p(110)/100+p(200)/14.93+p(211)/25.88+p(310)/7.68+p(222)/1.59+p(321)/6.27+p(411)/1.55
p(hkl)：{hkl}면의 X선 회절 피크의 적분 강도
각 면의 적분 강도 p(hkl)를 나누는 정수는 랜덤 시료에 있어서의 {hkl}면의 적분 강도에 대응하는 것이며, 발명자들이 수치계산으로 구한 것이다. 본 발명에서는 P(211)를 15%이상, 바람직하게는 20%이상으로 함으로써 펀칭시의 깨짐을 억제할 수 있다.
　또, {211}면 집적도를 높이기 위해서는 냉간압연을 실행할 때에, 최종 냉간압연의 적어도 1패스를 Ra:0.5㎛이하의 롤을 이용해서 실행하는 것이 중요한 것을 알 수 있었다. 이것은 냉간압연시에 도입되는 전단 왜곡을 감소시킴으로써 재결정립의 핵 형성에 영향을 주고 있다고 생각된다.
다음에, 본 발명의 고규소 강판의 성분 조성에 대해 설명한다.
C：0.02%이하
C는 0.02%를 넘으면 자기 시효에 의해 철손이 높아지기 때문에, 0.02%이하로 한다. 도중 공정에서 탈탄해도 좋으며, 바람직한 범위는 0.005%이하이다.
P：0.02%이하
P는 0.02%를 넘으면 강이 현저히 취화되고 깨짐이 발생하기 때문에, 0.02%이하로 한다. 바람직하게는 0.01%이하이다.
Si：4.5%이상 7.0%이하
Si는 고유 저항을 높이고, 자기 왜곡을 저하시키는 유용한 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해, Si 함유량은 4.5%이상으로 한다. 기상 침규 처리에서는 용이하게 판 두께 방향에 Si 농도의 구배를 줄 수 있지만, 이 경우에도 판 두께 방향의 평균 Si 함유량은 4.5%이상으로 한다. 한편, Si 함유량이 7.0%를 넘으면 깨짐이 발생하기 쉬워지고, 포화 자속밀도도 현저히 저하한다. 이상으로부터, Si 함유량은 4.5%이상 7.0%이하로 한다.
Mn：0.01%이상 1.0%이하
Mn은 열간 가공성을 개선시키기 때문에, 0.01%이상 필요하다. 한편, 1.0%를 넘으면 포화 자속밀도가 저하한다. 이 때문에, Mn 함유량은 0.01%이상 1.0%이하로 한다.
Al：1.0%이하
Al은 미세한 AlN을 줄여 철손을 저감시키는 원소이며 함유할 수 있다. 그러나, 1.0%를 넘으면 포화 자속밀도가 현저히 저하한다. 따라서, Al은 1.0%이하로 한다. Al은 자기 왜곡을 증가시키는 원소이기도 하기 때문에, 바람직하게는 0.01%이하이다.
O：0.01%이하
O는 0.01%를 넘으면 고규소 강판의 가공성을 열화시킨다. 따라서, 상한을 0.01%로 한다. 또한, 여기서 규정하는 O는 입내 및 입계를 포함하는 전체의 O량이다. 바람직하게는 0.010%이하이다. 더욱 바람직하게는 0.004%이하이다.
N：0.01%이하
N은 0.01%를 넘으면 질화물의 석출에 의해 철손을 증가시킨다. 따라서, 상한을 0.01%로 한다. 바람직하게는 0.010%이하이다. 더욱 바람직하게는 0.004%이하이다.
잔부는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진다.
이상의 성분 조성에 의해 본 발명의 효과는 얻어지지만, 또한 제조성 혹은 재료 특성을 향상시킬 목적으로 이하의 원소를 함유할 수 있다.
Sn, Sb 중 1종 또는 2종의 합계에서 0.001%이상 0.2%이하
Sn, Sb는 질화 방지에 의해 철손을 개선시키는 원소이다. 집합 조직 제어에 의한 고자속밀도화의 점에서도 첨가하는 것이 유효한 원소이다. 이들 효과를 얻기 위해, Sn, Sb 함유량은 Sn, Sb 중 1종 또는 2종의 합계에서 0.001%이상이 바람직하다. 한편, 0.2%를 넘으면 효과가 포화한다. 또, Sb도 결정립계에 편석하기 쉬운 원소이다. 펀칭시의 깨짐 방지의 관점에서, Sn, Sb 중 1종 또는 2종의 합계에서 상한은 0.2%가 바람직하다.
Cr, Ni 중 1종 또는 2종의 합계에서 0.05%이상 1.0%이하
Cr, Ni는 비저항 상승 원소이며, 철손을 개선시키는 원소이다. Cr, Ni 중 1종 또는 2종의 합계에서 0.05%이상의 첨가로 효과가 얻어진다. 한편, Cr, Ni 중 1종 또는 2종의 합계에서 1.0%를 넘으면 코스트가 높아진다. 따라서, Cr, Ni의 함유량은 1종 혹은 2종의 합계에서 0.05%이상 1.0%이하가 바람직하다.
Ca, Mg, REM 중 1종 또는 2종 이상의 합계에서 0.0005%이상 0.01%이하
Ca, Mg, REM은 미세한 황화물을 줄여 철손을 저감시키는 원소이다. 1종 또는 2종 이상의 합계에서 0.0005%이상의 첨가로 효과가 얻어지며, 0.01%를 넘으면 오히려 철손이 높아진다. 따라서, Ca, Mg, REM의 함유량은 1종 혹은 2종 이상의 합계에서 0.0005%이상 0.01%이하가 바람직하다.
S：0.010%이하
입계 편석형의 원소이다. 0.010%를 넘으면 깨짐 발생 빈도가 높아진다. 이 때문에, S는 0.010%이하로 한다.
다음에, 본 발명의 고규소 강판의 제조 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 고규소 강판의 제조 방법은 예를 들면, 전로, 전기로 등 공지의 용해로에서 강을 용해하거나, 혹은 또한 레이들 정련, 진공 정련 등의 2차 정련을 거쳐 상술한 본 발명의 성분 조성을 갖는 강으로 하고, 연속 주조법 혹은 조괴-분괴 압연법으로 강편(슬래브)으로 한다. 그 후, 열간 압연, 필요에 따라 열연판 소둔, 산세, 냉간압연, 마무리 소둔, 산세 등의 각 공정을 거쳐 제조할 수 있다. 상기 냉간압연은 1회 또는 중간 소둔을 사이에 두는 2회 이상의 냉간압연으로 해도 좋고, 또, 냉간압연, 마무리 소둔, 산세의 각 공정은 반복해서 실행해도 좋다. 또한, 열연판 소둔은 자속밀도를 향상시키는 효과가 있지만, 냉간압연으로 판이 깨지기 쉬워지기 때문에, 생략해도 좋다. 또, 냉간압연 후, 기상 침규 처리를 포함하는 마무리 소둔을 실행하지만, 기상 침규 처리는 공지의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면 SiCl4가 5∼35mol% 포함되는 비산화성 분위기 중에서 1000∼1250℃, 0.1∼30min의 침규 처리를 실행한 후, 계속해서 SiCl4를 포함하지 않는 비산화성 분위기 중에서 1100∼1250℃, 1∼30min의 확산 처리(균일화 처리)를 실행하는 것이 바람직하다. 여기서, 확산 시간이나 온도를 조정하는 것, 혹은 확산 처리를 생략함으로써 판 두께 방향에 Si 농도 구배를 가질 수 있다.
상기에 있어서, 본 발명에서는 최종 냉간압연의 적어도 1패스를 Ra(산술 평균 조도):0.5㎛이하의 롤을 이용해서 실행하는 것으로 한다. 또, 최종 냉간압연의 패스간에서 적어도 1회, 50℃이상에서 5min 이상의 시효 처리를 실행하는 것이 바람직하다.
냉간압연의 적어도 1패스를 Ra:0.5㎛이하의 롤로 압연함으로써, 고규소 강판의 집합 조직을 제어하고, 강판 표면에 있어서의 α-Fe의 {211}면의 집적도 P(211)를 15%이상으로 할 수 있다. 또한, 집합 조직을 제어하여, 안정하게 P(211)를 20% 이상으로 하는 경우에는 최종 냉간압연의 패스간에서 적어도 1회, 50℃이상에서 5min 이상의 시효 처리를 실행하는 것이 바람직하다. 또, 생산성의 관점에서 시효 처리의 상한은 100min이 바람직하다.
마무리 소둔에 있어서는 강의 입계 산화를 억제함으로써 펀칭시의 깨짐을 억제할 수 있다. 예를 들면, 노점을 -20℃이하로 하는 분위기의 H2 농도를 3vol%이상으로 하는 등의 방법이 바람직하다.
마무리 소둔 후의 결정 입경이 너무 큰 경우에는 가공성이 열화하기 때문에, 마무리 소둔 후의 결정 입경은 판 두께의 3배 이하인 것이 바람직하다. 이상립 성장(2차 재결정)을 발생시키지 않도록 마무리 소둔을 실행함으로써, 결정 입경을 판 두께의 3배 이하로 할 수 있다. 마무리 소둔 후, 필요에 따라 절연 코팅을 실시할 수 있으며, 목적에 따라 공지의 유기, 무기, 유기·무기 혼합 코팅을 이용할 수 있다.
이상에 의해, 본 발명의 고규소 강판이 얻어진다. 본 발명의 고규소 강판은 결정립계의 산소 농도(결정립계에 편석하는 원소 중의 산소 농도)가 30at%이하이고, 또한 강판 표면에 있어서의 α-Fe의 {211}면의 집적도 P(211)가 15%이상이다.
또한, 강판 표층부의 Si 농도와 판 두께 중심부의 Si 농도의 차 ΔSi가 0.1%이상인 것이 바람직하다. ΔSi를 0.1%이상으로 하는 것은 본 발명의 효과를 얻은 후에, 또한 고주파 철손을 저감하는데 유효하다. 즉, 표층과 중심의 Si 함유량의 차 ΔSi를 0.1%이상으로 함으로써 고주파 철손을 저감할 수 있다. ΔSi의 상한은 특히 규정되지 않는다. 그러나, 표층 Si량이 7.0%이상에서는 철손이 열화하기 때문에, 표층 Si량은 7.0%이하로 하는 것이 바람직하며, 이 점에서 ΔSi는 4.0%이하가 바람직하다. 고주파 철손 저감 및 침규 코스트 억제의 관점에서, 더욱 바람직한 ΔSi의 범위는 1.0%이상 4.0%이하이다. ΔSi는 강판 단면을 EPMA에서 깊이 방향의 Si 프로파일을 분석하는 것에 의해서 측정할 수 있다. 또한, 표층은 강판 표면에서 판 두께 중심 방향으로 판 두께 1/20의 영역이다.
실시예 1
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세하게 설명한다.
표 1에 나타내는 성분으로 이루어지는 강 슬래브를, 열간 압연에 의해 판 두께 1.6㎜로 하였다. 계속해서 이 열연판에 960℃×20s의 열연판 소둔을 실시하고, 산세 후, 판 두께 0.10㎜까지 냉간압연하고, 마무리 소둔을 실행하였다. 또한, 일부의 강에는 샌지미어 밀에서의 압연 전에 시효 처리를 실시하였다.
상기에 있어서, 냉간압연은 Ra=0.6㎛의 롤의 탠덤 밀을 이용하고, 5패스로 판 두께 0.60㎜까지 냉간압연한 후, 표 1에 기재된 Ra의 롤의 샌지미어 밀을 이용하고, 8패스로 판 두께 0.10㎜까지 냉간압연을 실행하였다.
또, 마무리 소둔은 사염화규소를 포함하는 가스 중에서 1200℃×5min간의 기상 침규 처리를 실행한 후, 또한 1200℃에서 최장 5min의 확산 처리를 실행하고, 표 1에 기재된 제품 성분: 평균 Si량, ΔSi로 조정하였다. 여기서, 결정립계의 산소 농도를 변화시키기 위해, 기상 침규 처리지의 노점을 0℃∼-40℃의 범위에서 변화시켰다.
이상에 의해 얻어진 고규소 강판에 대해, 50㎜×30㎜의 직사각형 샘플에 실온에서 펀칭 가공을 실시하였다. 여기서 금형의 클리어런스는 판 두께에 대해 5%로 하였다.
상기에 의해 얻어진 각 고규소 강판의 샘플에 대해, 결정립계의 산소 농도(결정립계의 산소량), α-Fe의 {211}면의 집적도 P(211)를 측정하였다. 또, 상기에 의해 얻어진 각 고규소 강판의 샘플에 대해, 펀칭 가공성(펀칭 가공시의 깨짐 개수)과 자기 특성(철손(W1/10k) 및 자속밀도(B50))를 조사하였다.
결정립계의 산소 농도는 오거 전자 분광 장치를 이용하고, 진공도를 10-7Pa 이하로 유지한 진공 용기 중에 있어서 시료를 파괴시키고, 결정립계의 산소 농도를 측정하였다.
집합 조직 측정에는 (주)리가쿠제 RINT2200을 이용하고, Mo-Kα선에 의한 X선 회절법으로 {110},{200},{211},{310},{222},{321},{411}의 7면의 측정을 강판 표층에서 실행하였다.
각 강판의 펀칭 가공성은 전단면을 배율 50배의 현미경으로 검사하고, 깨짐 개수로 평가하였다. 5개 이하를 양호, 2개 이하를 더욱 양호로 하였다.
자기 특성은 JIS C2550에 준거하는 방법(엡스타인 시험 방법)에 의해, 철손(W1/10k)과 자속밀도(B50)를 측정하였다.
얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
표 1에 의하면, 본 발명 조건을 만족시키는 고규소 강판(본 발명예)은 자기 특성이 우수하고 또한 펀칭시의 깨짐을 방지할 수 있다. 한편, 비교예는 펀칭 가공성 또는 자기 특성의 어느 한 쪽이 뒤떨어져 있다.

Claims (7)

  1. 질량%로, C:0.02%이하, P:0.02%이하, Si:4.5%이상 7.0%이하, Mn:0.01%이상 1.0%이하, Al:1.0%이하, O:0.01%이하, N:0.01%이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고,
    결정립계의 산소 농도(결정립계에 편석하는 원소 중의 산소 농도)가 30at%이하이고,
    또한, 강판 표면에 있어서의 α-Fe의 {211}면의 집적도 P(211)가 15%이상인 것을 특징으로 하는 고규소 강판:
    여기서 각 결정면의 집적도 P(hkl)는 X선 회절법에 의해 얻어지는 각 피크의 적분 강도로부터 이하의 식으로 정의된다.
    P(211)=p(211)/S×100 (%)　
    S=p(110)/100+p(200)/14.93+p(211)/25.88+p(310)/7.68+p(222)/1.59+p(321)/6.27+p(411)/1.55
    　p(hkl)：{hkl}면의 X선 회절 피크의 적분 강도.
  2. 제 1 항에 있어서,
    또한, 질량%로, S:0.010%이하인 것을 특징으로 하는 고규소 강판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 집적도 P(211)는 20%이상인 것을 특징으로 하는 고규소 강판.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 강판 표층부의 Si 농도와 판 두께 중심부의 Si 농도의 차 ΔSi는 0.1%이상인 것을 특징으로 하는 고규소 강판.
  5. 제 1 항, 제 3 항, 제 4 항 중의 어느 한 항에 기재된 고규소 강판의 제조 방법으로서,
    질량%로 C:0.02%이하, P:0.02%이하, Si:5.5%이하, Mn:0.01%이상 1.0%이하, Al:1.0%이하, O:0.01%이하, N:0.01%이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 강 슬래브를 열간 압연하고, 열연판 소둔을 실행하거나, 혹은 실행하지 않고,
    다음에, 1회 혹은 중간 소둔을 사이에 두는 2회 이상의 냉간압연을 최종 냉간압연의 적어도 1패스를 Ra:0.5㎛이하의 롤을 이용해서 실행하고,
    다음에, 기상 침규 처리를 포함하는 마무리 소둔을 실행하는 것을 특징으로 하는 고규소 강판의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 강 슬래브는 또한 질량%로, S:0.010%이하인 것을 특징으로 하는 고규소 강판의 제조 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 최종 냉간압연의 패스간에서 적어도 1회, 50℃이상에서 5min이상의 시효 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 고규소 강판의 제조 방법.
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