KR100207834B1 - 고 자속 밀도와 저 철손을 갖는 무방향성 전기강판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열연판을 제조하기 위해 중량으로 각 성분량이 0.10%≤규소≤2.50%, 0.10%≤알루미늄≤1.00%, 0.10%≤망간≤2.00%와 나머지가 철과 불가피한 불순물로 이루어지며, 규소와 알루미늄의 전체 양은 Si+2Al≤2.50%이 되는 요구를 만족시키는 규소, 망간과 알루미늄으로 이루어지는 군으로붙어 선택된 적어도 한 원소로 이루어지는 강판의 무방향성 전기 강판을 열간압연하는 단계와; 마무리 어닐링에 위이어 최종 판 두께로 열연판을 단일 패스 압연 받게 하거나, 또는 열연판을 냉간압연하고 그후 최종 판 두께로 2 내지 20%의 압하율로 스킨 패스 압연에 뒤이어 냉연판을 마무리 어닐링하는 단계로 이루어지는 무방향성 전기 강판의 제조 방법에 관한 것이며, 마무리 열간압연 단계에서의 상기 마무리는 (Ar₃+50)의 온도 부분 또는 그 이상에서 수행되며, 상기 스트립 코일링 온도는 Ar₁점 또는 그 이상의 온도 부분에 있으며, 그후 코일링된 상태에서, 상기 스트립은 상기 코일이 2분 내지 3시간동안 (A₁-50)내지 {(A₁+A₃)/2}

Description

고 자속 밀도와 저 철손을 갖는 무방향성 전기 강판의 제조방법

최근 몇 년동안, 전기 기술과 무방향성 전기 강판이 철 물질로 사용되는 특히 회전식(rotary) 기계와 중간 및 작은 크기의 변압기 분야에서, 전기력와 에너지를 저장하고 플론 기계의 조절같은 지구의 환경을 보호하는 쪽 경향은 효율성에서의 증가쪽으로 빠른 경향을 이끌었다. 이런 이유로, 무방향성 전기 강판에 대해서 뿐만 아니라, 증진된 성질, 즉 고속 밀도와 저 철손에 대한 증가 요구가 있었다.

규소, 알루미늄 또는 그와 같은 것의 함량을 증가시키는 무방향성 전기 강판은 증가된 전기 저항에 기인한 전류(eddy-current) 손실을 줄이는 견지에서 철손을 낮추는 방법으로 처리된다. 그러나, 이 방법은 자속 미에서의 낮아짐을 피할 수 없다는 문제를 갖는다.

추가로, 규소, 알루미늄 또는 그와 같은 것의 함량에서는 단순한 증가외에도, 강철의 순도(일본공개특허공보 제61-231120호)를 높이기 위해 탄소, 질소, 황, 산소 또는 그와같은 것의 함량을 낮추고 마무리 어닐링 순환(일본공개특허공보 제57-35626호)같은 제조 방법을 향상시키는 것이 제안된다. 상기 방법에도 불구하고, 비록 철손을 낮출 수 있더라도, 자속 밀도에 대한 어떤 중요한 효과도 얻어질 수 없을 것이다. 한편 제조품의 구조를 향상시킴으로써 자속 밀도를 증가시키기 위해, 자속 밀도를 증진시키는데 효과적인 ND//110와 제조품 판 평면에서 주요 재결정화된 구조 내에 있는 결정학 축에서 용이한 자화(磁化)축인 100을 갖는 방향성을 높이고 제조품 판 평면에서 결정학 축에서 어려운 자화 방향인 111방향성을 갖는 ND//110에 기초한 방향성의 통합을 낮추는 적당한 범위로 마무리 어닐리이 전 냉연에서의 압하율에 대한 조절, 또는 똑같은 목적을 위해 냉연 전 입자 구조를 조대화시키는 열간압연 판 어닐링의 채택, 또는 열간압연 상태의 장치에 의한 자속 밀도에서의 증가 또는 그와같은 것은 그 분야에서 시도되었다. 그러나 이러한 방법들은 저 철손과 높은 자기 밀도의 조합을 갖는 무방향성 전기 강판의 제조를 이끌지 못하며, 따라서 무방향성 전기 강판에 대한 수요를 충족시킬 수 없다. 종래 기술의 상기 제한을 제거하기 위해, 본 발명자들은 열간압연 스트립의 코일링 후 코일에 의해 갖게 된 열의 이점을 가짐으로써 어닐링의 수행된 자기-어닐링을 위한 조절된 열간압연된 상태를 의도하며 그에 대한 연구가 이루어졌다.

상변태를 갖는 무방향성 전기 강판을 열간압연 압연하는 단계에서, 열연강의 입경은 제조품의 자기 성질들을 향상시키기 위해 조절된다. 열연 강철의 가지-어닐링에 대해, 일본공개특허공보 제 54-76422호는 자기-어닐링 기술을 개시하고 있으며, 그리고 자기-어닐링동안 코일 온도를 보장하는 열-유지 커버의 사용이 일본공개특허공보 제 57-57829호와 제 60-50117호는 자기-어닐링 상태가 열연 강철의 입자 구조를 조대화시킴으로써 제조품의 자기 중진시키는 적절하게 고정된 방법을 개시하고 있으며, 일본공개특허공보 제 58-136718호는 마무리 알연 압연 종료 온도가 자기-어닐링에 뒤이은부분에서의 온도로 가져와지게 되는 방법을 개시하고 있다. 이러한 알려진 공보들의 작업실시예에서, 마무리 열연 압연 종료 온도는부분에서의 한 온도로 가져와지게 되고,상에서상으로의 변태는 냉각 부분에서 수행되며, 그후 입자는상 부분에서 코일링 동안 자라게 된다. 이런 이유로, 마무리 열연 압연의 완성 후부분으로의 변태를 달성하기 위해, 테이블에 대한 냉각은 만족할만한 냉각을 보장하기 위해 조절되며, 동시에 강철 판 온도를 자기-어닐링 온도에 대해 과도하게 감소시키게 된다. 이것은 바람직하게 않게도 자기-어닐링 동안 불만족스러운 입자 성장을 행한다. 상기 결점을 줄이기 위해, 그것은 자기-어닐링동안 코일에 재가열하는 것이 필요하다. 그러나, 자기-어닐링동안 재가열은 코일에서 균일하지 않은 온도를 야기하기 쉬우며, 동시에 열연판의 입자 구조를 균일하지 않은 온도를 야기하기 쉬우며, 동시에 열연판의 입자 구조를 균일하지 않게하며 불만족스러운 조대함을 가져온다. 추가로, 자기-어닐링동안 코일의 재가열은 작동의 견지로부터 가격 효과적이지 많으며 따라서 최소화되어야 할 것이다.

자기-어닐링 방법에 의해 제공된 열간압연 구조의 비균일성을 줄이기 위해, 일본공개특허공보 제 60-194019호는 자기-어닐링 후 냉각을 조절하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 열연 판의 혼합된 입자 구조는 열간압연된 구조가 자기-어닐링동안 균일하게 성장하지 않는다는 사실에 기인하여, 자기-어닐링의 완성 후 냉각율의 조절에 의해 열간압연된 구조의 비균일성을 줄이는 것은 어렵다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 상기 문제를 해결하고 고 자속 밀도와 저 철손을 갖는 무방향성 전기 강판을 제공하는 것이다.

본 발명은 전기 기계와 장치에 대한 철심 재료를 사용하는 우수한 자기성질, 즉 고자속 밀도와 저 철손을 갖는 무방향성 전기 강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

제1a도는 본 발명에 따른 열연 판(A)의 미세구조를 보이는 다이어그램.

제1b도, 제1c도, 제1d도 그리고 제1e도는 비교 열연 압연 판(B) 내지 (E)의 미세구조를 보인 다이어그램.

본 발명자들은 종래 기술의 결점을 극복하고 자속 밀도를 증진시키기 위해 종래 기술에서보다 자기-어닐링동안 열간압연된 구조의 보다 좋은 입자 성장을 현실화하기 위한 목적을 갖는 광범위하고 철저한 연구를 하였으며, 결국 열연 입자 구조를 종래 기술과 비교하여 평균 입경에 의해 적어도 150㎛로 보다 균일하게 조대화되며, 동시에 자기-어닐링 온도가 (A₁-50)에서 {(A₁+A₃)/2}의 범위에 있고 자기-어닐링 시간이 2분 내지 3시간이 되고, 그에 의해 자기-어닐링동안상으로부터상으로의 변태를 조절하도록 하기 위해 열간압연 단계에서 (Ar₃50)이상의 온도에서 마무리 압연을 중지하고,+이중 부분의 온도 범위 또는 그 이상에서의 스트립을 코일링하고, 그리고 자기-어닐링 상태를 적절하게 조절함으로써 제조품의 가지 성질이 상당하게 증가시키는 것이 가능하며, 상기에 의해 본 발명의 완성을 가져온다.

따라서, 본 발명의 주요 주제는 고 자속 밀도와 저 철손을 갖는 무방향성 전기 강판을 제조하는 아래와 같은 단계와 이루어지는 방법에 있다.: 상기 방법은 중량에 의한 각각 양으로 아래 필요조건을 만족시키는 규소, 망간과 알루미늄으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 원소로 이루어지는 변태를 갖는 조성물을 갖는 강철의 술래브를 열간압연하는 단계와,

0.10% ≤ 규소 ≤ 2.50%

0.10% ≤ 알루미늄 ≤ 1.00%

0.10% ≤ 망간 ≤ 2.00%, 그리고

규소와 알루미늄의 전체량은 Si+2Al ≤ 2.50%이 되며, 철과 바람직하지 않은 순물로 이루어지는 균형을 갖는, 마무리 열간압연 종료 온도는 (Ar₃+50)이상이 되며; 상기 (Ar₃+50) 이상의 코일링 온도에서 열연 스트립을 코일링하는 단계와; 코일이 (Ar₃-50)에서 {(A₁+A₃)/2}아래 온도 범위에서 2분 내지 3시간 동안 유지되는 그런 방식으로 코일된 스트립을 자기-어닐링하는 단계와; 그리고 자기-어닐링되고, 열연 스트립을 산세척하는 단계와 그후 스트립을 단일 패스 냉각압연과 마무리 어닐링 받게 하는 단계와, 또는 자기-어닐링 후, 자기-어닐링되고 열연 스트립을 산세척하는 단계와, 산세되니 스트립을 냉간압연하는 단계와, 냉연 스트립을 마무리 어닐링하는 단계와, 그후 2 내지 20%의 압하율로 어닐링된 스트립을 스킨 패스(skin pass) 압연을 받게 하는 단계로 이루어진다.

따라서, 본 밞여에 따른 코일링은 (+) 이중 부분에서 행해지게 된다. 상기 알여진 공보들에 기술된 종래 기술에서, 열간압연 후상에서상으로의 변태를 열연강의 미세화된 입자를 가져오게 되므로, 그것은 냉간압연 전 입자의 조대화에 대해 유해한 것으로 간주된다. 이런 이유로, 지금까지 본 발명과는 달리 자기-어닐링 단계에서상으로부터상으로의 변태에 대한 유용이 채택되지 않았다. 구체적으로 비록 상기 공보들에 기제된 열간압연과 코일링 온도에서의 마무리 온도에서, 서분들(constituent)의 변태에 기인한 변태점에서의 변경이 상술된 범위에서 변태를 야기할 지라도, 주요한 목적은상으로부터상으로의 변태가 마무리 열간압연의 완성 후 냉각동안 이행되며 입자가 코일링 후상에서 성장된다는 것이다. 따라서, 상기 공보들에서의 기술적 개념은 코일링이 (+) 이중 부분에서 수행된 본 발명의 개념과는 완전하게 다른 것이다.

본 발명자들은 저 철손과 고 자속 밀도를 동시에 달성할 목적으로 종래 기술의 문제에 대해 광범위하게 철저한 연구를 행하였으며, 결국 변태를 갖는 무방향성 전기 강판에서, 변태점에 대한 적당한 조건하에 아무리 열간압연시 코일링과 자기-어닐링이 마무리 어닐링 제조품으로서 매우 고 자속 밀도와 좋은 철손(저 철손)을 갖는 무방향성 전기 강판을 저렴한 비용으로 제조하는 것을 가능하게 한다는 것을 발견하였다.

즉, 본 발명에 따라, 열간압연 조건은 마무리 어닐링 후 제조품의 구조를 조절하도록 지정되며, 그에 의해 마무리 어닐링 후 제조품으로서 매우 고 자속 밀도와 좋은 철손(저 철손)을 갖는 무방향성 전기 강판을 제조한다.

변태를 갖는 무방향성 전기 강판에서 저 철손과 고 자속 밀도를 갖는 무방향성 전기 강판을 제조하기 위해,-변태를 갖는 무방향성 전기 강판의 열간압연 단계에서, 마무리 열간압연 종료 온도는 (Ar₃+50)의 온도 또는 그 이상의 온도로 되며, 코일링은+부분의 온도 또는 그 이상의 온도, 즉 Ar₁점 이상의 온도에서 수행되며, 그후 코일된 상태에서의 스트립은 2분 내지 3시간 동안 (A₁-50)에서 {(A₁+A₃)/2}아래의 온도 범위에서 자기 어닐링되며, 그 안에 의해 마무리 어닐링 후 제조품의 구조를 조절한다. 이것은 매우 고 자속 밀도와 좋은 철손(저 철손)을 갖는 무방향성 전기 강판의 제조를 실현한다.

먼저, 강판의 성분들의 설명될 것이다. 다음 설명에서, 모든 %는 중량이다. 규소는 강판의 특수 저항을 증가시키고 와전류 손실을 줄이기 위해 첨가되고, 그에 의해 철손을 향상시킨다. 규호 함량이 0.10%보다 작을 때, 특수 저항은 불만족하게된다. 따라서, 적어도 0.10%의 양으로 규쇼의 첨가가 필요하다. 한편, 규소 함량이 2.50%를 초과할 때,-변태를 일어난다. 이런 이유로, 규소 함량은 2.50%를 넘지 않아야만 한다.

규소, 알루미늄의 경우는 강판의 특수 저항을 증가시키고 와전류 손실을 줄이는 호과를 갖는다. 이런 목적을 위해, 적어도, 0.10%의 양으로 알루미늄의 첨가가 필요하다. 한편, 1.00%를 초과하는 알루미늄 함량은 낮아진 자속 밀도와 증가된 비용을 가져오므로, 알루미늄 함량은 1.00%를 넘지 않게 제한된다. 추가로, (Si+2Al)이 2.50%를 초과할 때,-변태는 일어나지 않는다. 따라서, (Si+2Al)은 2.50%를 넘지 않아야 할 것이다.

알루미늄과 규소의 경우, 망간은 강판의 특수한 저항을 증가시키며 와전류 손실을 줄이는 효과를 갖는다. 이 목적을 위해, 적어도 0.10%의 양으로의 망간의 첨가가 필요하다. 한편, 망간 함량이 2.0%를 초과할 때, 열간압연시 변형 저항은 증가되며, 동시에 열간압연을 행하는 것을 어려우며, 동시에 열간압연 후 입자 구조를 미세화하는 경향을 가져온다. 이것은 제조품의 저하된 자기 성질들을 가져온다. 망간의 첨가는 변태점을 낮추므로, 본 발명에 따른 마무리 열간압연에서 이중 부분에서의 코일링 온도를 상승시킴으로써 야기된 저하된 코일링성을 줄이며, 강판의 표면에 대한 산화물의 형성을 억제할 수 있으며, 산세척시 수율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 망간의 첨가는 이러한 점들에서 효과적이다. 망간 함량이 변채점을 조절하는 견지로부터 볼 때 0.30 내지 1.50%가 바람직하다.

기계적인 성질, 자기 성질과 녹방지와 다른 목적들을 증진시키기 위해, 인, 붕소, 니켈, 크롬, 안티몬, 주석, 그리고 구리로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 한 원소의 합체는 본 발명의 효과에 대해 해로운 것이 아니다.

구체적으로는, 인이 제조품에 대한 펀치성을 향상시키는 견지로부터 0.02 내지 0.1%의 범위 내의 양으로 첨가된다. 첨기된 인의 양은 0.02%보다 작으며, 펀치성을 향상시키는 효과는 달성될 수 없지만, 반면 첨가된 인의 양이 0.1%를 초과할 때 상기 효과는 포화된다. P ≤ 0.2%의 경우, 제조품의 자기 성질과 연관된 어떠한 문제도 일어나지 않는다.

붕소가 열간압연시에 BN을 형성하기 위해 첨가되며, 동시에 N이 해가 없게 되는 AlN의 미세한 침전 형서을 억제한다. 붕소 함량은 질소 함량 사이의 균형을 고려함으로써 결정되어야만 하며, 그것은 붕소 함량(%) 내지 질소 함량(%)의 비가 0.5 내지 1.5인 그런 요구를 만족시켜야만 한다. 본 발명에서의, 침전물의 조대화와 함께 열간압연후 수행되며 동시에 붕소르 첨가하는 필요성을 줄인다.

니켈은 고용체 강화를 이용함으로써 강판의 수율 강도를 증가시키고, 자기 밀도를 향상시키고, 또는 망간에 대한 코일서응 증진시키기 위해 변태점을 낮추기 위해 첨가된다. 첨가된 니켈의 양은 0.1 내지 3.0%이다. 바람직하게도, 그것은 강판의 수율 응력을 장기시키는 견지로부터 1.0 내지 3.0%이며, 자기 성질을 향상시키는 견지로부터 0.5 내지 2.5%이며, 그리고 변태점을 조절하는 견지로부터 1.0 내지 2.5%이다. 니겔의 양이 0.1%를 넘지 않을 때, 어떠한 효과도 어떠한 목적을 위해 달성될 수 없으며, 동시에 3.0%를 초과하는 니켈 함량은 비용의 견지로부터 볼 때 적당하지 않다. 상기 이유로, 니켈 함량은 3.0%를 넘지 않게 제한된다.

크롬은 녹 방지를 향상시키기 위해 첨가된다. 첨가된 크롬의 양은 보다 바람직하게 되는 5.0 내지 9.0%의 양으로 크롬의 참가와 함께 1.0 내지 13.0%가 된다.

첨가된 크롬의 양이 1.0%보다 작을 때, 녹 방지를 향상시키는 효과는 달성될 수 없으며, 동시에 13.0%를 초과하는 양은 비용의 견지로부터 볼 때 적당하지 않다. 따라서, 크롬 함량은 13.0%를 넘지 않게 제한된다.

안티몬은 구성을 향상시키고 자속 밀도를 증가시키기 위해 첨가된다. 첨가된 안티몬의 양은 0.02 내지 0.2%이다. 이것은 0.03 내지 0.15%가 더 바람직하다. 첨가된 안티몬의 양이 0.01%보다 작을 때, 구성을 향상시키는 효과는 달성되지 않는다. 한편, 그것이 0.2%를 초과할 때, 마무리 어닐링시 입자 성장은 억제되며, 동시에 제조품의 철손을 저하시킨다. 이런 이유로, 첨가된 주석의 양은 0.2%를 넘지 않게 제한된다.

주석은 구성을 향상시키고 자속 밀도를 증가시키기 위해 첨가된다. 첨가된 주석의 양은 0.02 내지 0.2%이다. 그것은 0.03 내지 0.15%가 보다 바람직하다. 첨가된 주석의 양이 0.025보다 작을 때, 구성을 향상시키는 효과는 달성되지 않는다. 한편, 그것이 0.2%를 초과할 때, 마무리 어닐링시 입자 성장은 억제되며, 동시에 제조품의 철손을 저하된다. 이러너 이유로, 첨가된 주석의 양은 0.2%를 넘지 않게 제한된다.

구리는 구성을 향상시키고 자속 밀도를 증가시키기 위해 첨가된다. 첨가된 구리의 양은 0.1 내지 1.0%이다. 그것을 0.1 내지 0.4%가 보다 바람직하다. 첨가된 구리의 양이 0.1%보다 작을 때, 구성을 향상시키는 효과는 달성되지 않는다.

한편, 그것이 1.0%를 초과할 때, 홈이 표면상에 생성된다. 상기 이유로, 첨가된 구리의 양은 1.0%를 넘지 않게 제한된다.

다른 구성물에 대해, 탄소 함량이 0.050%를 넘지 않을 때, 본 발명의 목적이 달성될 수 있다. 낮은-등급 무방향성 전기 강판이 작은 크기의 회전 기계에 주로 사용되며, 냉간압연 후 마무리 어닐링 동안 또는 변형 완화 어닐링동안 입자 성장은 철손을 낮추는 견지로부터 가속화돨 수 있을 것이며, 동시에 강철에서 미세하나 침전물을 줄이게 한다. 이런 이유로, 일반적으로, 강철의 탄소 함량은 낮아지게 될 것이다. 본 발명에 따라, 연간압연의 단계에서 스트립의 코일링이 Ar₁점 또는 그 이상에서 수행된 수, 상기 코일은 2분 내지 3시간 동안 (A_l-50) 내지 {(A₁+A₃)/2}의 온도 범위에서 자기-어닐링되며, 탄화물과다른 침전물과 함유물은 만족할만하게 한 덩어리로 되며 침전된다. 따라서, 강철은 극저탄소강으로 하는 것은 요구되지 않으며, 0.050%를 넘지 않는 탄소 함량은 본 발명에 대해 충분하다.

황과 질소는 용융 방법에 의해 강철의 제조동안 불가피하게 포함되는 부분적으로 재용해되고, 열간압연동안 MnS와 AlN 침전물을 형성하며, 그리고 마무리 어닐링 시에 재결정화된 입자의 성장을 억제하거나 또는 제조품의 자화(Magnetization)시에 자기(magnetic) 벽의 동작을 억제하는데, 즉 제조품의 철손에서의 낮아짐을 억제하는 원인이 되는 소위 피닝 효과(pinning effect)를 나타낸다. 이런 이유로, 황과 질소의 함량잉 낮으면 낮을수록, 결과는 더욱 더 좋다. 따라서, 황과 질소 함량을 보다 낮게 제한하는 것을 설명할 필요가 없다. 자기 성질들에 대한 황과 질소의 불리한 효과를 막기 위해, 황 함량과 질소 함량은 각각 종래 기술에서처럼 0.010%넘지 않아야 할 것이다. 그러나, 본 발명에서, 탄소, 황과 질소의 경우는 조대화와 침전물의 응집에 의해 무해하게 된다. 따라서, S ≤ 0.020%와 N ≤ 0.020%는 본 발명에 대해 충분하다.

본 발명의 방법 조건이 설명될 것이다.

상기 조성물을 구성하는 강철 슬래브는 연속적인 주조 또는 주괴(ingot) 만듦/분괴(blooming)에 뒤이은 변환기에서 강철을 준비함으로써 제조된다. 강철 슬래브는 알려진 방법에 의해 가열된다.

슬래브는 예정된 두께로 열간압연된다.

이 경우에, 마무리 열간압연의 종료 온도는 (Ar₃+50) 초과이며, 그리고 열연 스트립은 Ar₁점 또는 그 이상의 온도에서 코일링된다. 상기 코일은 그후 만약 필요하다면 열 유지 커버를 사용하는 방법 같은 알려진 방법에 의해 열을 유지함으로써 또는 코일의 온도 제어를 위한 보조 가열 같은 수단을 사용함으로써 (A₁-50) 내지 {(A₁+A₃)/2}의 온도 범위에서 자기-어닐링된다.

마무리 열간압연 종료 온도가 (A₃+50)또는 그 이하의 온도일 때, 코일링 전 재결정화와 입자성장에 대한 만족할만하나 진보는 어려우며, 동시에 자기-어닐링동안 입자 성장의 상승 효과를 이용함으로써 입자 구조를 조대화하는 것도 어렵다. 추가로, 이 경우에, 스트립이 열간압연 스트랜드를 거쳐 지난 후, 구성이 냉각 부분에서 상판을 만족할만한게 냉각하는 동안 Ar₁점 또는 그 이상의 코일링 온도를 보장하는 것은 어렵다. 이것은 불만족스러운 냉각에 기인한 세로 방향에서 강판의 온도 분포로 큰 변화를 일으키며, 동시에 강판의 불안정한 코일링을 가져오며, 열연 코일 스트립의 모양을 현저하게 나쁘게 한다. 따라서, 마무리 열간압연 종료 온도는 (A₃+50)이상의 바람직하다. 마무리 열간압연의 완성 후 코일링을 안정화하기 위해, 상기 스트립은 코일링 전에 통상 냉각된다. 그러나, 만약 상기 스트립이 마무리 열간압연 후 안정하게 코일링된다면, 마무리 열간압연의 완성 후 물 냉각에 의한 스트립의 계획적 냉각은 항상 요구되지 않는다.

마무리 열간압연 종료 온도에 대해, 상부 제한을 정할 필요는 없다. 그러나, 마무리 열간압연 종료 온도가 과도하게 높을 때, 본 밞여에 설명된 조건에 따른 압연조차도 자기-어닐링동안상에서상으로의 변태를 동반하는상구조의 불안정한 조대화를 가져오며, 혼합된 입자 구조를 생성하기 쉽다. 이런 이유로, 마무리 열간 압연 종료 온도는 1150또는 그 이하가 바람직하다.

본 발명에 따라, 코일링 온도는 Ar₁점 또는 그 이상의 온도이며, 바람직하게는 {(A₁+A₃)/2}또는 그 이상이 바람직하다. 본 발명에 설명된 온도 범위에서 열연관의 코일링은 자기-어닐링동안 변태를상에서상으로 진행하는 것을 가능하게 하며, 동시에, 변태되지 않은상이 변태 후상의 입자 성장을 억제하는 것을 가능하게 한다. 추가로상에서상으로의 변태 진행은 변태되지 않은상에 의해 억제된상 입자 성장이 빠르게 진행되며, 동시에 약 150㎛ 또는 그 이상의 평균 직경을 갖는 전체 강판의 입자가 조대화한 입자가 되게 한다. 코일링 온도가 Ar₁점 이하일 때,상은 코일링 시 강판의 구조에 존재하지 않는다. 결과적으로, 상기 원리에 기초한 입자 구조의 조대화는 일어나지 않는다. 따라서, 코일링 온도는 Ar₁점 또는 그 이상의 온도이며, 바람직하게는 {(Ar₃+Ar₁)/2}또는 그 이상이 바람직하다.

자기-어닐링 온도가 Ar₁점을 초과할 때,상이 자기-어닐링의 완성 후 남게된다. 본 발명자들에 의해 행해진, 연구 결과들은 자기-어닐링 온도가 자기-어닐링의 중지시에 잔여상의 양응 조절하기 위해 {(A₁+A₃)/2}이하로 될 때,상의 사라짐을 수반하는 조대화 입자으로의상의 성장은 자기-어닐링의 완성 후 냉각율과는 독립적으로 발생한다. 그러나, 자기-어닐링 온도가 {(A₁+A₃)/2}또는 그 이상일 때, 잔여상의 체적 분율은 증가하게 되고, 그리고 자기-어닐링 후 냉각동안 열간압연된 구조는입자의 조대화를 억제하는 잔여상으로 고정되며, 동시에 혼합된 입자에 의해 구성된 입자 구조를 형성하기 위해 열연 판에서 미세 입자의 체적 분율을 증가시킨다. 강판 제조품이 개시 물질로서 열연 판 같은 것으로부터 제조될 때, 제조품의 자기 성질들을 위치에서 위치로 현저하게 변화하며, 동시에 허용불가능한 제조품이 된다. 이런 이유로, 자기-어닐링 온도는 {(A₁+A₃)/2}이하가 될 것이다.

자기-어닐링 온도가 (A₁-50)이하일 때, 자기-어닐링동안입자의 성장은 불만족하게 되고, 동시에 우수한 자기 성질들을 갖는 무방향성 전기 강판을 제공하는 것이 불가능하게 된다. 이런 이유로 자기-어닐리이 온도는 (A₁-50)에서 A₁점이 된다.

다음 여러 가지 실험들은 열연 입자 구조에 대한 열간압연 조건의 영향을 조사하기 위해 수행된다. 표 1에 기술된 나머지가 철과 피할 수 없는 불순물로 이루어지는 주성물로 이루어지는 강철 슬래브는 용융 방법에 의해 변환기에서 제조되며 연속적인 주조 장치를 사용하여 220㎜-두께 슬래브로 주조된다. 이 강철의 Ar₁, Ar₃, A₁과 A₃변태점들이 표 2에 주어지게 된다. 슬래브는 종래 방법에 의해 가열되고 2.5mm의 마무리 두께로 열간압연된다. 열간압연 조건과 가가 열간압연 조건하에 형성된 열간압연 판의 미세 구조의 관찰 결과가 표 3에 요약되었다. 표 3에 주어진 입경은 JIS GO552에 기술된 인터셉트(intercept) 방법에 의해 측정되며, 평균 입경은 입자 크기 수로부터 결정된 동등한 원형 직경에 의해 표현된다.

표 3에 기술된 본 발명의 샘플 A는 본 발명에 설명된 모든 열간압연 요구를 충족시킨다. 샘플 B의 경우, 마무리 열간압연 온도와 코일링 온도는 본 발명의 범위 내로 떨어지고 그리고 비록 자기-어닐링 온도가 {(A₁+A₃)/2}이상일지라도, 그것은 본 발명의 범위밖에 있다. 샘플 C의 경우, 마무리 열간압연 온도와 코일링온도는 본 발명의 범위 내로 떨어지고, 비록 자기-어닐링 온도가 (A₁-50)이하일지라도, 그것은 본 발명의 범위밖에 있다. 샘플 D는 종래의 자기-어닐링 방법에 기초한 샘플이다. 구체적으로는, 마무리 열간바연 종료 온도가부분에 있게 되고, 그리고 코일링 전, 스트립은에서 자기-언리링에 뒤이어부분으로 냉각판(table)상에서 변환된다. 비교예(종래 기술)로 샘플 E의 경우, 열연 판의 아닐링을 포함하는 방법, 즉 강철 스트립을부분으로 변환시키기 위해 냉각 판 상에서 물-냉각되며, 코일링되고, 그리고 샘플 E같은 물질을 준비하기 위해 연속적으로 어닐링된다.

표 3에 요약된 열연 판의 미세 구조의 관찰 결과로부터 알 수 있듯이, 샘플 A의 경우 열연 입자 구조는 150㎛ 또는 그 이상의 크기를 갖는 조대한 입자에 의해 구성되며, 미세한 입자 구조는 발견되지 않는다. 반대로, 자기-어닐링 온도가 본 발명에 설명된 온도 범위 이상인 샘플 B의 경우, 열연 입자 구조는 적어도 150㎛의 직경을 갖는 조대한 입자의 혼합된 입자 구조와 적어도 100㎛의 직경을 갖는 입자의 미세한 입자 구조(매트릭스)이다.

모든 샘플 C, D와 E의 경우, 열연 입자 구조는 적어도 100㎛의 직경을 갖는 균일한 입자에 의해 구성된다.

따라서, 본 발명에 설명된 열간압연 조건을 만족시키기 위한 마무리 열간압연은 열간압연 입자 구조를 적어도 150㎛의 직경을 갖는 균일한 조대한 입자에 의해 구성된 구조로 할 수 있다. 제1a, 1b, 1c, 1d 및 1e도는 샘플A 내지 E에 대한 열연 강판의 미세구조를 보인다.

따라서, 본 발명에 설명된 열간압연 조건을 만족시키기 위한 마무리 열간압연은 입자구조를 적어도 150㎛의 직경을 갖는 균일한 조대한 입자에 의해 구성된 구조로 할 수 있다. 제1a, 1b, 1c, 1d 및 1e도는 샘플 A 내지 E에 대한 열연 강판의 미세구조를 보인다.

자기-어닐링 시간이 2분보다 작을 때, 어떠한 만족할만한 어닐링 효과도 열간압연된 구조에서 불만족스러운 입자 성장을 가져와 달성될 수 없으며, 고 자속 밀도를 제고하는 것도 불가능하다. 자기-어닐링 시간이 3시간보다 길 때, 상기 효과는 낮아진 생산성을 가져와 불만족하게 포화된다. 추가로, 자기-어닐링동안 과도한 산화는 나중 단계에서 산세척능을 현저하게 저하시키는 것을 야기하며, 동시에 실제적인 사용을 위해 적당하지 않는 방법이 되게 한다. 이런 이유로, 자기-어닐링 시간은 3시간 또는 그보다 작게 제한된다.

자기-어닐링에서, 열 유지 커버의 내부를 N₂불활성 기체 분위기로 또는 진공 상태로의 변화 또는 선택적으로 N₂같은 불활성 기체 분위기의 채움에 뒤이은 배출은 또한 나중 단계에서의 좋은 산세척을 달성하기 위해 이용될 수 있다. 코일링에 뒤이은 예정된 자기-어닐링 후의 코일은 어떤 특수한 처리 없이 세워질 수 있다. 그러나, 자기-어닐링의 완성 후, 바람직하게 온도가상의 입자 성장률을 감소시키는 700또는 그 이하로 낮아질 때, 나중 단계에 좋은 산세척을 제공하기 위한 물 욕조에서 침투 같은 수단에 의한 코일의 냉각은 본 발명의 효과에 해로운 것이 아니다.

따라서, 얻어진 열연 판은 그후 판 제조품을 얻기 위한 단일-패스 낭간압연과 연소적인 어닐링을 받게 된다. 냉각 압연에서의 압하율은 70 내지 92%, 바람직하게는 74 내지 83%이다. 본 발명에 따라, 냉간압연에서의 압하율은 약 90%로 증가시키는 것은 자속 밀도에서 어떤 사소한 낮아짐도 발생시키지 않는다. 냉간압연은 탠덤 압연기, 리버스 압연기 및 센드지머 압연기 중 어떤 것에 의해 수행될 수 있다. 압연 조건에 대해, 압연성을 향상시키고, 자기 성질을 향상시키고, 그리고 다른 목적을 향상시키기 위해 100또는 그 이상의 온도에서의 더운 압연 또는 압연에 뒤이은 물같이 뚜거운 욕조에서의 코일 가열은 어떠한 문제도 없다.

연속적인 어닐링 조건은 연속적인 어닐링이 비산화 분위기에서 종래의 연속적인 어닐링노에서 수행되도록 하는 것이 바람직하다. 그런, 다른 목적을 위해 강철제조단계에 남은 탄소를 제거하기 위한 산화 분위기에서 연속적인 어닐링은 어떠한 문제도 없다.

추가로, 구성을 향상시키는 견지로부터 어닐링동안 (+) 이중 부분 또는부분으로 어닐리 온도를 가져오는 것이 또한 가능하다. 바람직하게도, 어닐링 온도는 700 내지 1100이며, 그리고 어닐링 시간은 10초 내지 3분이다.

추가로, 어닐링 또는 다른 목적동안 강판의 산화를 억제하는 견지로부터, 강판이 첫째 단계에서 높은 온도로 가열되고, 둘째 단계에서 낮은 온도로 어닐링되는 어닐링 패턴을 사용하는 것이 가능하다. 어닐링 온도가 700아래일 때, 재결정화는 만족스럽게 진행되지 않으며, 동시에 자기 성질들을 저하된다.

따라서, 어닐링 온도가 700또는 그 이상이 되어야 할 것이다. 한편, 어닐링 온도가 1100이상일 때, 결함들이 시스템에 의해 강판의 패스 중 강판의 표면상에 생성된다. 따라서, 어닐링 온도는 1100또는 그 이하로 제한된다. 체적 어닐링 온도는 강판의 조성물과 입자 성장에 의해 결정된 재결정화 온도를 고려함으로써 강판의 조성물에 따라 결정된다.

냉간압연에 뒤이은 연소적인 어닐링 후, 스트립에 스킨 패스 압연을 행하여 생산품을 얻을 수도 있다. 스킨 패스 압연에서 압하율이 2%보다 작을 때, 철 손길을 개선시키는 효과는 달성될 수 없으며, 동시에 그것이 20%를 초과할 때, 자기 성질은 저하된다. 이런 이유로, 스킨 패스 압연에서의 압하율로 2 내지 20%이다.

추가로, 본 발명에 따라, 입자 성장을 가능하게 하기 위해 종래의 어닐링보다 더 오랜 어닐링 시간에 대한 보다 높은 온도에서의 마무리 어닐링은 그에 의해 철손을 개선하고, 자속 밀도에서의 어떠한 낮아짐도 야기하지 않으며, 동시에 종래 기술에서 달성될 수 없엇떤 저 철손과 고 자속 밀도의 조합을 실현한다.

본 발명에 기술된 마무리 열간압연 종료 온도, 코일링 온도, 그리고 자기-어닐링 조건은 마무리 어닐링의 견지로부터 또한 유리하며 침전물이 해가 없는 변형 어닐링동안 입자 성장을 억제하게 한다.

종래의 자기-어닐링과 열연 판 어닐링에 기초하나 열간압연 조건의 경우에,부분에서 마무리 열간압연 중지 후, 열연판은부분으로 빠르게 냉각되며 그후 코일링된다. 반대로, 본 발명에 기술된 열간압연 조건 요구를 만족시키기 위해, 열연판은 (+) 이중부분의 온도 또는 그 이상의 온도에서 코일링되며,상에상으로의 변태는 자기-어닐링 동안 점차적으로 진행하는 것을 가능하게 한다. 이것은 코일링 온도를 상승시키고, 그리고 그후, 온도는 자기-어닐링동안 점차적으로 감소하며, 따라서 높은 온도에서의 유지 시간은 종래 기술에서의 유지 시간보다 길다. 결국, 입자 성장을 억제하는 MnS 같은 해로운 침전물이 오스트발드(Ostwald) 성장에 의해 조대화되고, 침전물은 종래의 자기-어닐링 또는 열연 판 어닐링과 비교하여 입자 성장을 위해 보다 효과적으로 해가 없게 된다. 따라서, 본 발명의 공정에 따른 열간압연 조건에 따라, 열연판에서의 침전물이 해롭지 않게 되므로, 자기-어닐링과 열연 판 어닐링을 포함하는 종래의 공정에 대한 철손에서의 추가적인 개선이 열연 입자 구조를 조대화하기 위해 채택된다.

슬래브 가열 온도가 상승될 때, MnS 같은 침전물은 슬래브 가열동안 매트릭스 상에 고용체로 재용해되며 열간압연동안 미세하게 재침전되며, 동시에 제조품이 철손을 저하시키게 된다. 본 발명에 설명된 열간압연은 자기-어닐링동안 침전물이 해기돠지 않게 한다. 따라서, 본 발명에서, 마무리 열간압연 종료 온도를 확실하게 하기 위해 종래 기술에 상요된 온도 이상으로 슬래브 가열 온도를 상승시키는 것을 저하된 철손을 가져오지 않는다.

상기 설명된 것처럼, 또한 침전물이 해가 되지 않게 하는 견지로부터 코일링 온도는 바람직하게 Ar₁또는 그 이상이 되며, 더욱 바람직하게는 {(A₁+A₃)/2}또는 그 이상이 된다. 마무리 열간압연과 코일링으로부터 자기-어닐링에 이르는 기간에서 이 제어는 해가 없는 제조품에서 자기 벽의 피닝 위치(pinning site)로 사용되는 해로운 침전물이 되게 할 수 있으며, 동시에 철손 성질을 개선한다.

[실시예]

본 발명은 다음 실시예로 참고로 기술될 것이다.

[실시예 1]

나머지가 철과 피할 수 없는 불순물로 이루어지는 표 4에 기술된 성분들로 이루어진 각 조성물을 갖는 강철을 변환기에서 용융 공정에 의해 제조하며, 220㎜ 두께 슬래브를 연소적인 주조 시스템에서 제조한다. Ar₁, Ar₃, A₁, A₃변태점을 표 5에 기재하였다. 슬래브를 종래의 의해 가열하고 2.5㎜의 마무리 두께로 열간압연한다. 이 경우에, 열간압연 마무리 온도를 (Ar3+50)또는 그 이상의 온도로 하며, 코일링을 두 수준, Ar₃점 또는 그 이상과 Ar₁점 아래에서 수행한다.

열간압연 바로 직후, 코일을 열 유지 커버 안으로 삽입하고 60분 동안 예정된 온도에서 자기-어닐링한다. 그후, 그것들을 산세척하고 0.05 내지 0.55㎜의 마무리 두께로 냉간압연한다. 0.50㎜ 두께 냉연 스트립을 조성물 1의 경우에 30초 동안 800에서 어닐링하고 조성물 2의 경우에 30초 동안 850에서 어닐링한다. 한편, 0.55㎜ 두께로 냉간압연한다. 0.50㎜ 두께 냉연 스트립을 조성물 1의 경우에 30초 동안 820에서 어닐링하며, 0.50㎜의 두께로 9%의 압하율로 스킨 패스 압연에 의해 마무리하고, 커스토머에 의해 행해진 어닐링에 일치하는 2시간 동안 750에서 어닐링하고 시행하게 된다. 이러한 샘플들의자기 성질들을 측정한다.

본 발명의 물질과 본 실시예에 설명된 비교 물질에 대한 코일링 온도, 자기-어닐링 온도, 그리고 자기 측정의 결과물들을 표 6과 7에 요약하였다.

따라서, Ar₁점 또는 그 이상의 온도에서 코일링의 채택은 단일 패스 방법과 스킨 패스 압연 방법에 대해 고 자속 밀도와 저 철손을 갖는 물질을 제공할 수 있다. 비교 실시예에 대해, 코일링 온도가 Ar₁점 이하이므로, 자기 성질들을 자기-어닐링 온도가 {(A₁+A₃)/2}내지 (A₁+50)의 범위 내에 있게 될 때조차도 본 발명의 실시예들의 물질의 경우에서의 그런 것들보다 열등하다. 추가로, 표 6에 주어진 조성물 1과 표 7에 주어진 조성물 2의 경우, 코일링 온도가 {(A₁+A₃)/2}또는 그 이상인 실시예 (1), (2), (5)와 (6)의 물질은 코일링 온도가 {(A₁+A₃)/2}아래인 실시예 (3), (4), (7) 및 (8)의 물질보다 우수한 자기 성질을 갖는다.

[실시예 2]

나머지가 철과 피할 수 없는 불순물로 이루어지는 표 8 에 설명된 성분으로 이루어지는 각각의 조성물들을 갖는 강철을 변환기에서 용융 공정에 의해 제조하며, 220㎜ 두께 슬래브를 연속 주조 시스템에서 제조한다. Ar₁, Ar₃, A₁와 A₃변태점이 표 9에 주어졌다. 슬래브를 종래의 방법에 의해 가열하고 2.5㎜의 마무레 두께에 연가나 압연한다. 이 경우에, 코일링 온도를 Ar₁점 또는 그 이상의 온도로 하며, 자기-어닐링을 각 조성물에 대해 4개의 온도 수준으로 수행하며, 자기 어닐링 시간은 60분으로 한다.

그후, 스트립을 0.50 내지 0.55㎜의 마무리 두께로 산세척하고 냉간압연한다. 0.50㎜ 두께 냉연 스트립을 조성물 3의 경우에 30초 동안 800에서 어닐링하가 조성물 4의 경우에 30초간 760에서 그리고 조성물 4의 경우 30초 동안 820에서 연송 어닐링노에서 어닐링하며, 0.50㎜의 두께로 9%의 압하율로 스킨 패스 압연에 의해 마무리하며, 그리고 커스토머에 의해 행해진 어닐링에 일치하는 2시간 동아나 750에서의 어닐링을 시행하게 된다.

이러한 샘플들의 코일링 온도를 측정한다.

본 발명의 물질과 본 실시예에 설명된 비교 문제에 대한 코일링 온도, 자기-어닐링 온도, 그리고 자기 측정에 대한 결과들을 표 10과 표 11에 요약한다.

따라서, 자기-어닐링 온도가 (A₁-50)내지 {(A₁+A₃)/2}아래의 범위에 있을 때, 단일 패스 방법과 스킨 패스 압연 공정 양자는 고 자속 밀도와 저 철손을 갖는 물질을 제공할 수 있다는 것을 발견하였다.

본 발명에 따라 제공된 무 방향성 전기 강판은 우수한 자기 성질들, 즉 고 자속 및도와 저 철손을 가지며, 따라서 전기 기계와 장치용 철 중심 물리로 이용될 수 있으며, 동시에 그것들을 회전 기계와 중간물과 작은 크기 변합기 분야에 광버위하게 사용될 수 있는 높은 가능성도 가져온다.

Claims (1)

1. 변태를 가지며, 중량%로, 0.10%≤Si≤2.50%, 0.10%≤Al≤1.00%, 0.10%≤Mn≤2.00% 및 Si와 Al의 전체 양은 Si+2Al≤2.50%의 조건을 만족하는, Si, Mn 및 Al로구성되눈 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하며, 나머지는 철과 불가피한 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 강 슬래브를 마무리 열간압연 종료 온도가 (Ar₃+50)이상이 되도록 열간압연하고; 마무리 열간압연하고; 마무리 열간압연 후, Ar₁점 이상 또는 {(A₁+A₃)/2}이상의 코일링 온도에서 상기 열연 스트립을 코일링하고; 코일이 (A₁-50)로부터 {(A₁+A₃)/2}미만의 온도 범위에서 2분 내지 3시간 동안 유지되는 방식으로 상기 코일 스트립을 자기-어닐링하고; 상기 자기-어닐링된 열연 스트립을 산세하고, 그후 최종 판 두께까지 상기 스트립을 단일 패스 냉간압연하고; 상기 냉연 강판을 마무리 어닐링하거나, 상기 자기-어닐링된 열연 스트립을 산세하고, 냉가 압연하여, 마무리 어닐링한 후, 최종 판 두께까지 2 내지 20%의 압하율로 스킨 패스 압연하는; 것으로 이루어지는 고 자속 밀도와 저 철손을 갖는 무방향성 전기 강판의 패스 제조 방법.