KR20220004221A - 무방향성 전기 강판의 제조 방법과 모터 코어의 제조 방법 및 모터 코어 - Google Patents

Abstract

mass％ 로, C : 0.0050 ％ 이하, Si : 2.8 ∼ 6.5 ％, Mn : 0.05 ∼ 2.0 ％, Zn : 0.0005 ∼ 0.0050 ％ 를 함유하고, 또한, Si ＋ Al ≥ 4 mass％ 를 만족하는 성분 조성의 강 슬래브를 열간 압연하고, 열연판 어닐링하고, 냉간 압연하고, 마무리 어닐링하여 무방향성 전기 강판을 제조할 때, 상기 마무리 어닐링 후의 강판의 항복 응력이 480 ㎫ 이상이 되도록 마무리 어닐링 조건을 제어한다. 또한, 상기 강판을 사용하여 모터 코어를 제조할 때, 스테이터 코어에, 균열 온도가 780 ∼ 950 ℃ 이고, 질소 함유량이 30 vol％ 이하 그리고 이슬점이 -20 ℃ 이하인 분위기하에서 변형 제거 어닐링을 실시하여, 강판 표면의 질화를 억제함으로써, 고강도의 로터 코어와, 변형 제거 어닐링 후의 자기 특성이 우수한 스테이터 코어를 동일 소재로부터 채취 가능한 무방향성 전기 강판을 얻음과 함께, 그 강판을 사용하여 모터 코어를 제조한다.

Description

무방향성 전기 강판의 제조 방법과 모터 코어의 제조 방법 및 모터 코어

본 발명은, 무방향성 전기 강판의 제조 방법과 그 전기 강판을 사용한 모터 코어의 제조 방법 그리고 그 전기 강판으로 이루어지는 모터 코어에 관한 것이다.

최근의 전기 기기에 대한 에너지 절약화에 대한 요구가 높아짐에 수반하여, 회전기의 철심 (모터 코어) 에 사용되는 무방향성 전기 강판에 대하여, 보다 우수한 자기 특성이 요구되게 되어 오고 있다. 상기 모터 코어는, 고정된 스테이터 코어와 회전하는 로터 코어로 나뉜다. HEV 구동 모터 등에는, 최근에 있어서의 소형·고출력화에 대한 요구를 만족하기 위해서, 고주파의 구동 전원이 이용되고 있다. 따라서, 스테이터 코어에 사용되는 무방향성 전기 강판에는, 고주파에서 고자속 밀도 그리고 저철손이 우수한 자기 특성이 강하게 요구된다.

상기 소형·고출력화를 달성하는 수단으로서, 모터의 회전수가 높아지는 경향이 있고, 외경이 큰 HEV 구동 모터의 로터 코어에는 큰 원심력이 작용한다. 또한, 로터 코어에 브릿지부라고 불리는 매우 좁은 부분 (1 ∼ 2 ㎜) 이 존재하는 경우에는 당해 지점에 큰 부하가 가해진다. 따라서, 로터 코어에 사용되는 무방향성 전기 강판에는, 종래보다 고강도인 것이 요구된다.

모터 코어에 사용되는 무방향성 전기 강판의 요구되는 특성으로는, 자기 특성이 우수한 것은 물론, 로터 코어용에는 고강도인 것이, 또한, 스테이터 코어용에는, 고주파역에서 보다 고자속 밀도·저철손인 것이 요망된다.

이와 같이, 동일한 모터 코어에 사용되는 무방향성 전기 강판이어도, 로터 코어용과 스테이터 코어용에서는 요구되는 특성이 크게 상이하다. 한편, 모터 코어를 제조하는 데에 있어서는, 재료 수율을 높이는 등의 관점에서, 동일한 소재 강판으로부터 로터 코어재와 스테이터 코어재를 동시에 채취하고, 그 후, 각각의 코어재를 적층하여 로터 코어 또는 스테이터 코어로 조립되는 것이 바람직하다.

특허문헌 1 에는, 로터 코어재와 스테이터 코어재를 동일한 소재 강판으로부터 채취하고, 적층하여 로터 코어와 스테이터 코어를 조립한 후, 스테이터 코어에만 변형 제거 어닐링을 실시하여 모터 코어를 제조하는 것이 개시되어 있다. 그리고, 소재 강판으로서, 판 두께가 0.15 ∼ 0.35 ㎜ 이고, 변형 제거 어닐링 전에 있어서의 강판의 항복 강도가 600 ㎫ 이상, 변형 제거 어닐링 후의 철손 W_10/400 이 20 W/㎏ 이하인 무방향성 전기 강판이 제안되어 있다.

일본 공개특허공보 2008-50686호

그러나, 상기 특허문헌 1 에 개시된 기술에서는, 변형 제거 어닐링에 있어서의 결정립 성장을 촉진시키기 위해서, 소재 강판에 포함되는 불순물 원소 (Ti, S, N, V, Nb, Zr, As) 를 매우 낮은 레벨까지 저감시킬 필요가 있다. 또한, 이 기술에서는, 원료 비용이 높은 Ni 를 첨가하고 있는 것이나, 저철손화를 위해서 변형 제거 어닐링 전에 스킨 패스 압연을 실시하고 있는 것으로부터, 제조 비용이 높다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여, 고강도의 로터 코어와, 변형 제거 어닐링 후의 자기 특성이 우수한 스테이터 코어를 동일 소재로부터 제조할 수 있는 무방향성 전기 강판의 제조 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다. 또한, 그 무방향성 전기 강판을 사용한 모터 코어의 제조 방법을 제안함과 함께, 그 무방향성 전기 강판으로 이루어지는 모터 코어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

발명자들은, 로터 코어에 요구되는 고강도와, 스테이터 코어에 요구되는 변형 제거 어닐링 후의 우수한 자기 특성을 양립한 무방향성 전기 강판을 개발하기 위하여, 소재 강판의 표면 성상이 무방향성 전기 강판의 자기 특성에 주는 영향에 주목하여 예의 검토를 거듭하였다. 그 결과, 변형 제거 어닐링 후의 강판 표층에 있어서 AlN 으로서 존재하는 질소 (N as AlN) 의 양과 전체 판 두께에 있어서 AlN 으로서 존재하는 질소 (N as AlN) 의 양의 비를 적정화함으로써, 변형 제거 어닐링 후의 철손 특성이 크게 개선되는 것을 알아냈다. 그리고, 상기 질소량의 비를 적정화하기 위해서는, 소재 강판에 있어서의 Zn 의 함유량을 소정 범위 내로 제어하여 변형 제거 어닐링시의 소재 강판 표면의 질화를 억제하는 것이 중요하다는 지견을 얻고, 본 발명을 개발하기에 이르렀다.

상기 지견에 기초하는 본 발명은, C : 0.0050 mass％ 이하, Si : 2.8 ∼ 6.5 mass％, Mn : 0.05 ∼ 2.0 mass％, P : 0.10 mass％ 이하, S : 0.0050 mass％ 이하, Al : 0.3 ∼ 2 mass％, N : 0.0050 mass％ 이하, Zn : 0.0005 ∼ 0.0050 mass％, Ti : 0.0030 mass％ 이하, Nb : 0.0030 mass％ 이하 및 O : 0.0050 mass％ 이하를 함유하고, 또한, Si ＋ Al ≥ 4 mass％ 를 만족하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 열간 압연하고, 열연판 어닐링을 실시한 후, 냉간 압연하고, 마무리 어닐링하는 무방향성 전기 강판의 제조 방법에 있어서, 상기 마무리 어닐링 후의 강판의 항복 응력을 480 ㎫ 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전기 강판의 제조 방법을 제안한다.

본 발명의 무방향성 전기 강판의 제조 방법에 사용하는 상기 강 슬래브는, Zn 및 S 의 함유량 (mass％) 이 하기 (1) 식 ;

0.20 ≤ (Zn/65)/(S/32) ≤ 0.90 ···(1)

을 만족하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 무방향성 전기 강판의 제조 방법은, 상기 마무리 어닐링의 균열 (均熱) 온도를 700 ∼ 900 ℃ 의 범위로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 무방향성 전기 강판의 제조 방법에 사용하는 상기 강 슬래브는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 하기 A ∼ D 군 ;

· A 군 ; Sn : 0.005 ∼ 0.20 mass％ 및 Sb : 0.005 ∼ 0.20 mass％ 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종

· B 군 ; Ca, Mg 및 REM 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0.0005 ∼ 0.020 mass％

· C 군 ; Cr, Co, Ni 및 Cu 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0.01 ∼ 1.0 mass％

· D 군 ; Mo : 0.001 ∼ 0.1 mass％ 및 W : 0.001 ∼ 0.1 mass％ 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종

중 적어도 1 군의 성분을 함유하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 무방향성 전기 강판의 제조 방법에 사용하는 상기 강 슬래브는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 그 밖의 선택 원소를 상기 무방향성 전기 강판의 강도 특성 및 자기 특성에 영향을 주지 않는 범위에서 함유하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 중 어느 하나에 기재된 방법으로 제조한 무방향성 전기 강판으로부터 로터 코어재와 스테이터 코어재를 동시에 채취한 후, 상기 로터 코어재를 적층하여 로터 코어로 하고, 상기 스테이터 코어재를 적층하고, 변형 제거 어닐링을 실시하여 스테이터 코어로 하여 1 세트의 모터 코어를 제조하는 방법에 있어서, 상기 스테이터 코어를 구성하는 강판이, 편측 표면으로부터 판 두께 1/20 까지의 층에 있어서 AlN 으로서 존재하는 질소 (N as AlN) 의 함유량을 N₁ (mass％), 전체 판 두께에 있어서 AlN 으로서 존재하는 질소량 (N as AlN) 의 함유량을 N₂ (mass％) 라고 하고, 강판의 판 두께를 t (㎜) 라고 했을 때, 상기 N₁, N₂ 및 t 가, 하기 (2) 식 ;

(t × N₂)/{(t/10) × N₁} ≥ 5.0 ···(2)

을 만족하고, 또한, 철손 W_10/400 (W/㎏) 이, 판 두께 t (㎜) 와의 관계에 있어서, 하기 (3) 식 ;

W_10/400 ≤ 8 ＋ 20 × t ···(3)

을 만족하도록 변형 제거 어닐링을 실시하는 것을 특징으로 하는 모터 코어의 제조 방법을 제안한다.

본 발명의 모터 코어의 제조 방법은, 상기 변형 제거 어닐링의 균열 온도를 780 ∼ 950 ℃ 의 범위로 하고, 변형 제거 어닐링의 분위기를, 질소, 수소 및 희가스 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 혼합 가스로 하고, 또한, 상기 분위기 중의 질소 함유량을 30 vol％ 이하, 이슬점을 -20 ℃ 이하로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, C : 0.0050 mass％ 이하, Si : 2.8 ∼ 6.5 mass％, Mn : 0.05 ∼ 2.0 mass％, P : 0.10 mass％ 이하, S : 0.0050 mass％ 이하, Al : 0.3 ∼ 2 mass％, N : 0.0050 mass％ 이하, Zn : 0.0005 ∼ 0.0050 mass％, Ti : 0.0030 mass％ 이하, Nb : 0.0030 mass％ 이하 및 O : 0.0050 mass％ 이하를 함유하고, 또한, Si ＋ Al ≥ 4 mass％ 를 만족하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 무방향성 전기 강판으로 이루어지는 로터 코어와, 상기와 동일한 무방향성 전기 강판으로 이루어지는 스테이터 코어로 구성되는 모터 코어에 있어서, 상기 로터 코어를 구성하는 강판은, 항복 응력이 480 ㎫ 이상이며, 상기 스테이터 코어를 구성하는 강판은, 강판의 편측 표면으로부터 판 두께 1/20 까지의 층에 있어서 AlN 으로서 존재하는 질소 (N as AlN) 의 함유량을 N₁ (mass％), 전체 판 두께에 있어서 AlN 으로서 존재하는 질소 (N as AlN) 의 함유량을 N₂ (mass％) 라고 하고, 강판의 판 두께를 t (㎜) 라고 했을 때, 상기 N₁, N₂ 및 t 가 하기 (2) 식 ;

(t × N₂)/{(t/10) × N₁} ≥ 5.0 ···(2)

을 만족하고, 또한, 철손 W_10/400 (W/㎏) 이 판 두께 t (㎜) 와의 관계에 있어서 하기 (3) 식 ;

W_10/400 ≤ 8 ＋ 20 × t ···(3)

을 만족하는 것을 특징으로 하는 모터 코어이다.

본 발명의 모터 코어의 소재가 되는 상기 무방향성 전기 강판은, Zn 및 S 의 함유량 (mass％) 이 하기 (1) 식 ;

0.20 ≤ (Zn/65)/(S/32) ≤ 0.90 ···(1)

을 만족하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 모터 코어의 소재가 되는 상기 무방향성 전기 강판은, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 하기 A ∼ D 군 ;

· A 군 ; Sn : 0.005 ∼ 0.20 mass％ 및 Sb : 0.005 ∼ 0.20 mass％ 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종

· B 군 ; Ca, Mg 및 REM 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0.0005 ∼ 0.020 mass％

· C 군 ; Cr, Co, Ni 및 Cu 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0.01 ∼ 1.0 mass％

· D 군 ; Mo : 0.001 ∼ 0.1 mass％ 및 W : 0.001 ∼ 0.1 mass％ 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종

중 적어도 1 군의 성분을 함유하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 모터 코어의 소재가 되는 상기 무방향성 전기 강판은, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 그 밖의 선택 원소를 상기 무방향성 전기 강판의 강도 특성 및 자기 특성에 영향을 주지 않는 범위에서 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 마무리 어닐링 후에는 고강도, 변형 제거 어닐링 후에는 저철손인 무방향성 전기 강판을 제조할 수 있고, 고강도가 요구되는 로터 코어와 저철손이 요구되는 스테이터 코어를 동일한 소재 강판으로부터 제조하는 것이 가능해진다. 그 결과, 하이브리드 전기 자동차, 전기 자동차, 청소기, 고속 발전기, 에어컨 컴프레서, 공작 기계 등의 모터 코어를 안정적으로 제공하는 것이 가능해진다.

도 1 은, 변형 제거 어닐링 후의 철손 W_10/400 에 미치는 Zn 함유량의 영향을 나타내는 그래프이다.
도 2 는, 변형 제거 어닐링 후의 철손 W_10/400 에 미치는 변형 제거 어닐링 후의 강판에 있어서 AlN 으로서 존재하는 표층과 전체 판 두께의 질소량 비의 영향을 나타내는 그래프이다.
도 3 은, 변형 제거 어닐링 후의 철손 W_10/400 에 미치는 Zn 과 S 의 원자비 {(Zn/65)/(S/32)} 의 영향을 나타내는 그래프이다.
도 4 는, 변형 제거 어닐링 후의 철손 W_10/400 에 미치는 변형 제거 어닐링 분위기 중의 질소 분압의 영향을 나타내는 그래프이다.
도 5 는, 변형 제거 어닐링 후의 철손 W_10/400 에 미치는 변형 제거 어닐링 분위기의 이슬점의 영향을 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명을 개발하는 계기가 된 실험에 대하여 설명한다.

먼저, 기계적 특성 및 자기 특성의 측정에 제공하는 마무리 어닐링 판을 하기의 공정으로 제조하였다.

1. 하기의 성분 조성의 강을 진공 용해 노에서 11 차지 용제하고, 주조하여 강 소재로 하는 연속 주조 공정.

(강의 성분 조성)

C : 0.0025 mass％, Si : 3.5 mass％, Mn : 0.7 mass％, P : 0.01 mass％, S : 0.0021 mass％, Al : 0.9 mass％, N : 0.0019 mass％, Ti : 0.0011 mass％, Nb : 0.0009 mass％ 및 O : 0.0024 mass％ 를 함유하고 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어진다.

2. 강 소재를 판 두께 2.0 ㎜ 의 열연판으로 하는 열간 압연 공정.

3. 열연판을 930 ℃ × 30 sec 로 어닐링하는 열연판 어닐링 공정.

4. 열연판 어닐링 후의 열연판을 산세하는 산세 공정.

5. 산세 후의 열연판을 최종 판 두께 0.25 ㎜ 의 냉연판으로 하는 냉간 압연 공정.

6. vol％ 비로 H₂ : N₂ = 20 : 80 의 분위기하에서 냉연판에 800 ℃ × 10 sec 의 마무리 어닐링을 실시하는 마무리 어닐링 공정.

이 마무리 어닐링 판으로부터, 압연 방향을 인장 방향으로 하는 JIS 5 호 인장 시험편을 채취하고, JIS Z 2241 에 준거하여 인장 시험을 실시하고, 상 항복점을 측정하였다. 또한, 상기 마무리 어닐링 판의 압연 방향 (L 방향) 및 압연 직각 방향 (C 방향) 의 각각으로부터, 길이 180 ㎜ × 폭 30 ㎜ 의 시험편을 잘라내고, N₂ = 100 vol％ 의 분위기하에서 850 ℃ × 1 hr 의 변형 제거 어닐링을 모의한 열 처리를 실시한 후, 엡스타인 시험으로, (L ＋ C) 방향의 철손 W_10/400 을 측정하였다.

그 결과, 측정된 철손 값에는 편차가 있어, 그 원인을 조사하기 위해서, 각 강 소재 (슬래브) 중의 미량 성분을 분석한 결과, Zn 이 0.0001 ∼ 0.01 mass％ 의 범위로 포함되어 있는 것을 알 수 있었다.

하기 표 1 은, 강 소재 중의 Zn 함유량과 철손 W_10/400 의 관계를, 또한, 도 1 은, 상기 관계를 도면화한 것이다. 표 1 및 도 1 에 나타나는 바와 같이, Zn 이 0.0005 ∼ 0.005 mass％ 인 범위에서 철손의 저하가 확인된다. 이 철손 저하의 원인을 조사하기 위해서, 마무리 어닐링 후의 강판의 단면을 SEM 으로 관찰하였다. 그 결과, 철손의 증가가 확인된 시험편에는, 강판의 표면으로부터 판 두께의 1/20 의 범위 내에 미세한 AlN 의 석출이 확인되어, 이 미세한 질화물의 석출에 의해 철손이 증가한 것으로 추정되었다.

[표 1]

그래서, 상기 변형 제거 어닐링 후의 강판에 대하여, 전해 추출법으로, 강판의 편측 표면으로부터 판 두께 1/20 의 층 내에 있어서 AlN 으로서 존재하고 있는 N 의 함유량 N₁ (mass％) 및 강판의 전체 판 두께에 있어서 AlN 으로서 존재하고 있는 N 의 함유량 N₂ (mass％) 를 분석하였다. 이 분석 결과와 철손의 관계를 표 2 에 나타냈다. 도 2 는, 표 2 를 도면화한 것이다. 표 2 및 도 2 로부터, 강판의 편측 표면으로부터 판 두께 1/20 의 층 내에 AlN 으로서 존재하는 질소량에 대한 강판의 전체 판 두께에 AlN 으로서 존재하는 질소량의 비인 (t × N₂)/{(t/10) × N₁} 의 값이 커질수록, 즉, 강판 표층의 질화도가 클수록, 철손이 저하하고 있는 것을 알 수 있었다.

[표 2]

상기의 결과로부터, Zn 함유량이 0.0005 ∼ 0.0050 mass％ 의 범위에서 철손의 저하가 확인된 원인은, Zn 의 미량 첨가에 의해, 변형 제거 어닐링시에 강판 표면에 아연계의 산화물이 형성되고, 변형 제거 어닐링시의 질화가 억제되었기 때문인 것으로 생각된다. 또한, Zn 의 함유량이 많아지면, 오히려 철손이 상승하는 이유는, Zn 이 황화물을 형성하여 석출하여, 철손을 증가시키기 때문인 것으로 생각된다.

상기와 같이, Zn 함유량이 0.0005 ∼ 0.0050 mass％ 의 범위 내이면 충분히 저철손이 실현되어 있지만, 도 1, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 저철손 중에서도 철손 값에 차가 존재하기 때문에, 그 원인을 특정하기 위하여, Zn 과 다른 미량 원소의 비율을 조사하였다. 그 결과, 표 3 및 표 3 을 도면화한 도 3 에 나타내는 바와 같이, Zn 과 S 의 함유량이, 소정 범위 내에 있을 때에, 추가적인 저철손이 실현되어 있는 것을 알 수 있었다.

구체적으로는, Zn 과 S 의 원자비를 나타내는 (Zn/65)/(S/32) 가, 하기 (1) 식 ;

0.20 ≤ (Zn/65)/(S/32) ≤ 0.90 ···(1)

을 만족하는 것이 보다 바람직한 것을 알 수 있었다. 이것은, 0.20 ＞ (Zn/65)/(S/32) 에서는, 상기 범위 내인 경우에 비하여, Zn 의 질화 억제 효과가 잘 얻어지지 않게 되기 때문인 것으로 추정된다. 또한, (Zn/65)/(S/32) ＞ 0.90 에서는, ZnS 의 석출량이 많아져, 오히려 철손이 증가하기 때문인 것으로 추정된다.

[표 3]

다음으로, 변형 제거 어닐링시에 있어서의 강판 표층의 질화에 크게 영향을 주는 것으로 생각되는 분위기의 영향에 대하여 조사하였다. 본 조사에 있어서는, 기계적 특성 및 자기 특성의 측정에 제공하는 마무리 어닐링 판은 하기 공정에 의해 제조하였다.

1. 하기 성분 조성의 강을 진공 용해 노에서 7 차지 용제하고, 주조하여 강 소재로 하는 연속 주조 공정.

(강의 성분 조성)

C : 0.0026 mass％, Si : 3.6 mass％, Mn : 0.5 mass％, P : 0.01 mass％, S : 0.0017 mass％, Al : 1.0 mass％, N : 0.0021 mass％, Ti : 0.0013 mass％, Nb : 0.0009 mass％, O : 0.0022 mass％ 및 Zn : 0.0019 mass％ 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진다.

2. 강 소재를 판 두께 1.8 ㎜ 의 열연판으로 하는 열간 압연 공정.

3. 열연판을 920 ℃ × 30 sec 로 어닐링하는 열연판 어닐링 공정.

4. 열연판 어닐링 후의 열연판을 산세하는 산세 공정.

5. 산세 후의 열연판을 최종 판 두께 0.30 ㎜ 의 냉연판으로 하는 냉간 압연 공정.

6. vol％ 비로 H₂ : N₂ = 20 : 80 의 분위기하에서 냉연판에 790 ℃ × 10 sec 의 마무리 어닐링을 실시하는 마무리 어닐링 공정.

이 마무리 어닐링 판으로부터, 압연 방향을 인장 방향으로 하는 JIS 5 호 인장 시험편을 채취하고, JIS Z 2241 에 준거하여 인장 시험을 실시하고, 상 항복점을 측정한 결과, 560 ㎫ 였다. 이어서, 상기 마무리 어닐링 판의 압연 방향 (L 방향) 및 압연 직각 방향 (C 방향) 의 각각으로부터, 길이 180 ㎜ × 폭 30 ㎜ 의 시험편을 잘라내고, 수소와 질소의 혼합 분위기하에서 825 ℃ × 1 hr 의 변형 제거 어닐링을 모의한 열 처리를 실시한 후, 엡스타인 시험으로, (L ＋ C) 방향의 철손 W_10/400 을 측정하였다. 이 때, 변형 제거 어닐링에 있어서의 혼합 분위기의 이슬점 (dp) 을 -50 ℃ (일정) 로 하고, 질소 분압을 0 ∼ 100 vol％ 의 범위에서 여러 가지로 변화시키는 실험과, 질소 분압을 20 vol％ (일정) 로 하고, 이슬점을 -60 ∼ 30 ℃ 의 범위에서 여러 가지로 변화시키는 실험을 실시하였다.

표 4 는, 변형 제거 어닐링의 분위기 중의 질소 분압과 변형 제거 어닐링 후의 철손의 관계를 나타낸 것이다. 또한, 도 4 는, 상기 표 4 를 도면화한 것이다. 표 4 및 도 4 로부터, 변형 제거 어닐링시의 분위기 중의 질소 분압을 30 vol％ 이하로 저감시킴으로써, 우수한 철손 특성이 얻어지는 것을 알 수 있다. 이것은, 변형 제거 어닐링시의 분위기 중의 질소 분압을 30 vol％ 이하로 저감시킴으로써, 강판 표층의 질화가 억제되었기 때문인 것으로 생각된다.

[표 4]

또한, 표 5 는, 변형 제거 어닐링의 분위기의 이슬점과 변형 제거 어닐링 후의 철손의 관계를 나타낸 것이다. 또한, 도 5 는, 상기 표 5 를 도면화한 것이다. 표 5 및 도 5 로부터, 변형 제거 어닐링시의 분위기의 이슬점을 -20 ℃ 이하로 함으로써, 우수한 철손 특성이 얻어지는 것을 알 수 있다. 이것은, 변형 제거 어닐링시의 분위기의 이슬점을 -20 ℃ 이하로 함으로써, 강판 표면에 있어서의 Al₂O₃ 등의 산화층의 형성이 억제되어, 히스테리시스손의 증가가 억제되었기 때문인 것으로 생각된다.

본 발명은, 상기의 신규 지견에, 추가로 검토를 더하여 이루어진 것이다.

[표 5]

다음으로, 본 발명에 무방향성 전기 강판의 성분 조성을 한정하는 이유에 대하여 설명한다.

C : 0.0050 mass％ 이하

C 는, 탄화물을 형성하여 자기 시효를 일으켜, 제품 판의 철손 특성을 열화시키는 유해 원소이다. 그 때문에, 소재 중에 포함되는 C 의 상한은 0.0050 mass％ 로 제한할 필요가 있다. 바람직하게는, 0.0040 mass％ 이하이다. 또한, C 의 하한은, 특별히 규정하지 않지만, 제강에서의 탈탄 비용을 억제하는 관점에서, 0.0001 mass％ 정도로 하는 것이 바람직하다.

Si : 2.8 ∼ 6.5 mass％

Si 는, 강의 고유 저항을 높여, 철손을 저감시키는 효과가 있고, 또한, 고용 강화에 의해 강의 강도를 높이는 효과가 있기 때문에, 2.8 mass％ 이상 함유시킨다. 한편, 6.5 mass％ 를 초과하면, 압연하는 것이 곤란해지기 때문에, 상한은 6.5 mass％ 로 한다. 바람직하게는, 3.0 ∼ 6.0 mass％ 의 범위이다.

Mn : 0.05 ∼ 2.0 mass％

Mn 은, Si 와 마찬가지로, 강의 고유 저항과 강도를 높이는 데에 유용한 원소이며, 또한, 황화물을 형성하여 S 를 고정시켜, 열간 취성을 개선하는 원소이기도 하기 때문에, 0.05 mass％ 이상 함유시킨다. 한편, 2.0 mass％ 를 초과하는 첨가는, 슬래브 균열 등을 일으켜, 제강에서의 조업성을 악화시키기 때문에, 상한은 2.0 mass％ 로 한다. 바람직하게는, 0.1 ∼ 1.5 mass％ 의 범위이다.

P : 0.10 mass％ 이하

P 는, 고유 저항을 높여, 와전류손의 저감 효과가 큰 원소이며, 또한, 고용 강화능도 우수하기 때문에, 적절히 첨가할 수 있다. 그러나, P 의 과잉의 첨가는, 냉간 압연성의 악화를 초래하기 때문에, 상한은 0.10 mass％ 로 한다. 바람직하게는, 0.05 mass％ 이하이다.

S : 0.0050 mass％ 이하

S 는, 황화물이 되어 석출물이나 개재물을 형성하고, 제조성 (열간 압연성) 이나 제품 판의 자기 특성을 저하시키기 때문에, 최대한 저감시키는 것이 바람직하다. 그래서, S 의 상한은 0.0050 mass％ 로 한다. 보다 바람직하게는, 0.0030 mass％ 이하이다.

Al : 0.3 ∼ 2 mass％

Al 은, Si 와 마찬가지로, 강의 고유 저항을 높여, 철손을 저감시키는 효과가 있다. 그러나, Al 이 0.3 mass％ 미만에서는, 미세한 질화물을 형성하여 석출하고, 철손 특성을 악화시키기 때문에, 하한은 0.3 mass％ 로 한다. 한편, Al 이 2 mass％ 를 초과하면, 강이 취화하여, 압연하는 것이 곤란해지기 때문에, 상한은 2 mass％ 로 한다. 바람직하게는, 0.4 ∼ 1.5 mass％ 의 범위이다.

N : 0.0050 mass％ 이하

N 은, 질화물을 형성하여 석출하고, 자기 특성을 열화시키는 원소이기 때문에, 0.0050 mass％ 이하로 제한한다. 바람직하게는, 0.0040 mass％ 이하이다.

Zn : 0.0005 ∼ 0.0050 mass％

Zn 은, 본 발명에 있어서 가장 중요한 성분의 하나로서, 변형 제거 어닐링시의 강판 표면의 질화를 억제하는 효과가 있기 때문에, 0.0005 mass％ 이상 첨가한다. 한편, 0.0050 mass％ 를 초과하여 첨가하면, 황화물을 형성하여 석출하여, 오히려 철손을 증가시키기 때문에, 0.0050 mass％ 이하로 제한한다. 바람직하게는, 0.001 ∼ 0.004 mass％ 의 범위이다.

Ti : 0.0030 mass％ 이하 및 Nb : 0.0030 mass％ 이하

Ti 및 Nb 는, 미세 석출물을 형성하여 석출하여, 철손을 증가시키는 원소이다. 특히, 각각의 원소의 함유량이 0.0030 mass％ 를 초과하면, 상기 악영향이 현저해지기 때문에, Ti 및 Nb 의 함유량은 각각 0.0030 mass％ 이하로 제한한다. 바람직하게는, 각각 0.0020 mass％ 이하이다.

O : 0.0050 mass％ 이하

O 는, 산화물을 형성하여 자기 특성을 열화시키는 원소이기 때문에, 0.0050 mass％ 이하로 제한한다. 바람직하게는, 0.0040 mass％ 이하이다.

본 발명의 무방향성 전기 강판은, 상기 성분 조성을 만족하는 것에 더하여, 상기 S 에 대한 Zn 의 원자비, 즉 (Zn/65)/(S/32) 가, 하기 (1) 식 ;

0.20 ≤ (Zn/65)/(S/32) ≤ 0.90 ···(1)

을 만족하는 것이 바람직하다. Zn 과 S 의 원자비가 상기 (1) 식을 만족함으로써, Zn 의 질화 억제 효과를 현저하게 발현시킬 수 있다.

본 발명의 무방향성 전기 강판은, 상기 성분 이외의 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물이다. 단, 상기 성분에 더하여 추가로, 이하의 성분을 함유해도 된다.

Sn : 0.005 ∼ 0.20 mass％, Sb : 0.005 ∼ 0.20 mass％

Sn 및 Sb 는, 재결정 집합 조직을 개선하여, 자속 밀도나 철손을 개선하는 효과가 있다. 상기 효과를 얻기 위해서는, 각각 0.005 mass％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나, 0.20 mass％ 초과하여 첨가해도, 상기 효과가 포화한다. 따라서, Sn 및 Sb 는, 1 종 또는 2 종을, 각각 0.005 ∼ 0.20 mass％ 의 범위로 첨가하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 각각 0.01 ∼ 0.1 mass％ 의 범위이다.

Ca : 0.0005 ∼ 0.020 mass％, Mg : 0.0005 ∼ 0.020 mass％ 및 REM : 0.0005 ∼ 0.020 mass％

Ca, Mg 및 REM 은, 안정적인 황화물을 형성하고, 변형 제거 어닐링시의 입 (粒) 성장성을 개선하는 효과가 있다. 상기 효과를 얻기 위해서는, 상기 원소 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0.0005 mass％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, 0.020 mass％ 초과하여 첨가해도, 상기 효과는 포화하게 된다. 따라서, 상기 원소를 첨가하는 경우에는, 합계로 0.0005 ∼ 0.020 mass％ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 0.001 ∼ 0.008 mass％ 의 범위이다.

Cr : 0.01 ∼ 1.0 mass％, Co : 0.01 ∼ 1.0 mass％, Ni : 0.01 ∼ 1.0 mass％ 및 Cu : 0.01 ∼ 1.0 mass％

Cr, Co, Ni 및 Cu 는, 강의 고유 저항을 상승시켜, 철손을 저감시킴과 함께, 강의 강도를 높이는 효과가 있다. 상기 효과를 얻기 위해서는, Cu, Ni, Co 및 Cr 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0.01 mass％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나, 1.0 mass％ 를 초과하는 첨가는 비용의 상승을 초래한다. 따라서, 상기 원소는, 합계로 0.01 ∼ 1.0 mass ％ 의 범위로 첨가하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 0.1 ∼ 0.5 mass％ 의 범위이다.

Mo : 0.001 ∼ 0.1 mass％ 및 W : 0.001 ∼ 0.1 mass％

Mo 및 W 는, 모두 강판 표면의 결함 (박리) 을 억제하는 데에 유효한 원소이다. 특히, 본 발명의 강판은, 고합금강으로 표면이 산화되기 쉽기 때문에, 표면 균열에서 기인하는 박리의 발생율이 높은데, 고온 강도를 높이는 원소인 Mo 및 W 를 미량 첨가함으로써, 상기 균열을 억제할 수 있다. 상기 효과는, Mo 및 W 의 각각의 함유량이 0.0010 mass％ 를 하회하면 충분하지 않고, 한편, 0.1 mass％ 를 초과하여 첨가해도, 상기 효과가 포화하고, 합금 비용이 상승할 뿐이다. 따라서, Mo 및 W 를 첨가하는 경우에는 각각의 함유량을 상기 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 각각 0.0050 ∼ 0.050 mass％ 의 범위이다.

또한, 본 발명의 무방향성 전기 강판은, 상기 이외의 성분을, 무방향성 전기 강판의 강도 특성 및 자기 특성에 악영향을 미치지 않는 범위에서 함유해도 된다. 강도 특성에 악영향을 미치지 않는다는 것은, 당해 원소가 함유되는 것을 이유로 하여 마무리 어닐링 후의 항복 응력이 480 ㎫ 를 하회하지 않는 것을 의미한다. 또한, 자기 특성에 악영향을 미치지 않는다는 것은, 당해 원소가 함유되는 것을 이유로 하여 철손 W_10/400 (W/㎏) 이 후술하는 (3) 식으로 산출되는 기준치를 하회하지 않는 것을 의미한다. 상기 외의 성분으로는, 예를 들어, 0.10 mass％ 이하의 As 및 0.10 mass％ 이하의 Bi 등을 들 수 있다.

다음으로, 본 발명의 무방향성 전기 강판의 제조 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 무방향성 전기 강판의 제조 공정은, 상기한 강 소재의 제조 공정, 열간 압연 공정, 열연판 어닐링 공정, 산세 공정, 냉간 압연 공정 및 마무리 어닐링 공정을 포함하는 일련의 공정으로 이루어진다. 이하, 구체적으로 설명한다.

＜강 소재의 제조 공정＞

본 발명의 무방향성 전기 강판의 제조에 사용하는 강 소재 (슬래브) 는, 상기한 본 발명에 적합한 성분 조성을 갖는 강을, 전로나 전기로, 진공 탈가스 장치 등을 사용한 통상적으로 공지된 정련 프로세스로 용제하고, 통상적인 방법의 연속 주조법 혹은 조괴-분괴 압연법으로 제조할 수 있다. 또한, 직접 주조법으로 100 ㎜ 이하의 두께의 박주편을 제조해도 된다.

＜열간 압연 공정＞

이어서, 상기 강 슬래브는, 통상적으로 공지된 방법·조건으로 열간 압연하여 열연판으로 한다. 또한, 상기 강 슬래브는, 통상적으로, 가열로에서 소정 온도로 재가열하고 나서 열간 압연에 제공하지만, 주조 후, 재가열하지 않고 즉시 열간 압연에 제공해도 된다. 또한, 박주편의 경우에는, 열간 압연해도 되고, 열간 압연을 생략하고, 그대로 이후의 공정으로 진행해도 된다.

＜열연판 어닐링 공정＞

열간 압연에 계속되는 열연판 어닐링은, 균열 온도를 800 ∼ 1100 ℃ 의 범위로 하여 실시하는 것이 바람직하다. 800 ℃ 미만에서는, 열연판 어닐링의 효과가 작아, 충분한 자기 특성 개선 효과가 얻어지지 않고, 한편, 1100 ℃ 를 초과하면, 결정립이 조대화하여, 냉간 압연시의 취성 파괴 (판 파단) 를 조장하거나, 제조 비용적으로 불리해진다. 또한, 균열 시간은, 생산성을 확보하는 관점에서, 180 sec 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 균열 온도는 850 ∼ 1000 ℃, 균열 시간은 60 sec 이하이다.

＜냉간 압연 공정＞

이어서, 상기 열연판 어닐링 후의 강판은, 산세하여 탈스케일한 후, 1 회의 냉간 압연 또는 중간 어닐링을 사이에 끼우는 2 회 이상의 냉간 압연에 의해 최종 판 두께의 냉연판으로 한다. 냉간 압연의 마무리 두께 (최종 판 두께) 는, 특별히 제한되는 것은 아니지만 0.1 ∼ 0.35 ㎜ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 0.1 ㎜ 미만에서는 생산성이 저하하고, 한편, 0.35 ㎜ 를 초과하면, 철손 저감 효과가 작기 때문이다.

＜마무리 어닐링 공정＞

최종 판 두께로 한 냉연판은, 그 후, 마무리 어닐링을 실시한다. 이 마무리 어닐링은 연속 어닐링으로 하는 것이 바람직하고, 균열 온도는 700 ∼ 900 ℃, 상기 균열 온도로 유지하는 시간은 1 ∼ 300 sec 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 균열 온도가 700 ℃ 미만, 균열 시간이 1 sec 미만에서는, 재결정이 충분히 진행되지 않아, 양호한 자기 특성이 얻어지지 않는 것에 더하여, 연속 어닐링에 있어서의 형상 교정 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 한편, 균열 온도가 900 ℃ 초과, 균열 시간이 300 sec 초과에서는, 결정 입경이 조대화하고, 강판의 강도가 저하하게 된다. 또한, 로터 코어에 요구되는 마무리 어닐링 후의 강도 (항복 응력 : 480 ㎫ 이상) 를 확보하는 관점에서, 마무리 어닐링은, 형상 교정이 가능한 범위에서 가능한 한 저온·단시간으로 하는 것이 바람직하고, 균열 온도는 750 ∼ 850 ℃, 균열 시간은 1 ∼ 30 sec 의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다.

상기 마무리 어닐링 후의 강판은, 인장 시험을 실시했을 때의 항복 응력 (상 항복점) 이, 480 ㎫ 이상인 특성을 갖는 것이 되지만, 상기 강판은, 후술하는 바와 같이, 본 발명에 적합한 조건으로 변형 제거 어닐링을 실시한 경우에는, 매우 우수한 철손 특성을 갖는 것이 되는 것이 특징이다.

상기 마무리 어닐링 후의 강판은, 그 후, 적층시의 절연성을 확보하기 위해서, 강판 표면에 절연 피막을 피복 형성하여 제품 판 (무방향성 전기 강판) 으로 하는 것이 바람직하다. 이 절연 피막은, 양호한 타발성을 확보하기 위해서는, 수지를 함유하는 유기 피막을 선택하는 것이 바람직하고, 한편, 용접성을 중시하는 경우에는, 반유기 피막이나 무기 피막을 선택하는 것이 바람직하다.

이어서, 본 발명의 모터 코어와, 그 제조 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 모터 코어는, 상기와 같이 하여 얻은 마무리 어닐링 후의 강판을 소재로 하고, 그 소재 강판으로부터 타발 가공 등으로 코어 형상의 로터 코어재와 스테이터 코어재를 동시에 채취한다. 그 후, 상기 로터 코어재는 적층하고, 고정시켜 로터 코어로 조립하고, 상기 스테이터 코어재는 적층하고, 고정시켜 스테이터 코어로 조립한다.

이어서, 고강도가 요구되는 로터 코어는, 그대로 모터 코어에 사용하지만, 우수한 자기 특성이 요구되는 스테이터 코어는, 추가로, 변형 제거 어닐링을 실시하여, 자기 특성의 개선을 도모한 후, 모터 코어에 사용한다. 이 변형 제거 어닐링은, 본 발명에 있어서 매우 중요한 공정으로서, 780 ∼ 950 ℃ × 0.1 ∼ 10 hr 의 조건에서 실시하는 것이 바람직하다. 변형 제거 어닐링 온도가 780 ℃ 미만, 어닐링 시간이 0.1 hr 미만에서는, 철손 개선 효과가 작다. 한편, 어닐링 온도가 950 ℃ 를 초과하거나, 어닐링 시간이 10 hr 를 초과하면, 적층한 강판 사이의 절연을 확보하는 것이 곤란해지거나, 생산성이 저해된다.

또한, 변형 제거 어닐링시의 분위기도 매우 중요하고, 강판 표층의 질화를 억제하는 관점에서, 불활성 가스 분위기 중에서 실시한다. 구체적으로는, N₂, H₂ 및 희가스 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 혼합 가스이고, 또한, 상기 분위기 가스 중의 N₂ 의 함유량이 30 vol％ 이하인 분위기 가스인 것이 바람직하다. 예를 들어, vol％ 비로 H₂ : N₂ = 80 : 20 의 분위기로 하는 것이 바람직하다. 또한, 분위기의 이슬점은, 강판 표면의 산화를 방지하고, 철손을 저감시키는 관점에서, -20 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, -40 ℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 변형 제거 어닐링시의 분위기 제어는, 가열, 균열 및 냉각시의 600 ℃ 이상의 온도역에 있어서 실시하는 것이 바람직하다.

상기 조건을 만족하여 변형 제거 어닐링을 실시한 강판, 즉, 스테이터 코어를 구성하는 강판은, 강판의 편측 표면으로부터 판 두께 1/20 까지의 층에 있어서 AlN 으로서 존재하는 질소 (N as AlN) 의 함유량을 N₁ (mass％), 전체 판 두께에 있어서 AlN 으로서 존재하는 질소 (N as AlN) 의 함유량을 N₂ (mass％) 라고 하고, 강판의 판 두께를 t (㎜) 라고 했을 때, 상기 N₁, N₂ 및 t 가, 하기 (2) 식 ;

(t × N₂)/{(t/10) × N₁} ≥ 5.0 ···(2)

을 만족하는 것이 된다.

상기 (2) 식은, 상기 서술한 바와 같이, 소재 강판의 Zn 함유량을 0.0005 ∼ 0.0050 mass％ 의 범위로 제어함과 함께, 변형 제거 어닐링시의 분위기의 질소 분압을 30 vol％ 이하 및 이슬점을 -20 ℃ 이하로 제어하고, 강판 표층의 질화 및 강판 표면의 산화를 억제함으로써 달성할 수 있다.

또한, 상기 (2) 식을 만족하는 강판은, 변형 제거 어닐링시의 강판 표층의 질화 및 강판 표면의 산화를 억제함으로써, 히스테리시스손을 크게 저하할 수 있기 때문에, 변형 제거 어닐링 후의 강판은, 철손 W_10/400 (W/㎏) 이, 판 두께 t (㎜) 와의 관계에 있어서, 하기 (3) 식 ;

W_10/400 ≤ 8 ＋ 20 × t ···(3)

을 만족한 것이 된다. 상기 (3) 식을 만족하지 않는 경우, 스테이터 코어의 발열이 커져, 모터 효율이 현저하게 저하된다.

실시예

표 6 에 나타낸 여러 가지 성분 조성을 갖는 강 소재 (슬래브) 를, 1120 ℃ 의 온도로 30 min 간 가열한 후, 열간 압연하여 판 두께 1.9 ㎜ 의 열연판으로 하고, 그 열연판에, 925 ℃ × 30 sec 의 열연판 어닐링을 실시하고, 산세하여 탈스케일한 후, 냉간 압연하여 표 7 에 나타낸 여러 가지 최종 판 두께의 냉연판으로 하였다. 이어서, 상기 냉연판에, 동일하게 표 7 에 나타낸 여러 가지 조건으로 마무리 어닐링을 실시하여, 마무리 어닐링 판으로 하였다.

[표 6-1]

[표 6-2]

[표 6-3]

이렇게 하여 얻은 마무리 어닐링 판으로부터, 압연 방향을 인장 방향으로 하는 JIS 5 호 인장 시험편을 채취하고, JIS Z 2241 에 준거하여 인장 시험을 실시하여, 상 항복점을 측정하였다.

또한, 상기 마무리 어닐링 판의 압연 방향 (L 방향) 및 압연 직각 방향 (C 방향) 의 각각으로부터, 길이 180 ㎜ × 폭 30 ㎜ 의 시험편을 잘라내고, 표 7 에 나타낸 각종 조건으로 변형 제거 어닐링을 모의한 열 처리를 실시한 후, 엡스타인 시험으로, (L ＋ C) 방향의 철손 W_10/400 을 측정하였다.

또한, 상기 변형 제거 어닐링 후의 시험편에 대하여, 전해 추출법으로, 강판의 편측 표면으로부터 판 두께 1/20 의 층 내에 있어서 AlN 을 형성하고 있는 질소 (N as AlN) 의 함유량 N₁ (mass％), 및, 전체 판 두께에 있어서 AlN 을 형성하고 있는 질소 (N as AlN) 의 함유량 N₂ (mass％) 를 측정하였다.

상기 측정의 결과를 표 7 중에 병기하였다. 이 결과로부터, 본 발명에 적합한 성분 조성을 갖는 강 소재를 이용하여, 본 발명에 적합한 조건으로 제조한 강판은, 모두 마무리 어닐링 후의 항복 응력이 480 ㎫ 이상이고, 변형 제거 어닐링 후의 철손 W_10/400 이, 상기 서술한 본 발명의 (3) 식을 만족하는, 우수한 철손 특성을 가지고 있는 것을 알 수 있다.

[표 7-1]

[표 7-2]

[표 7-3]

Claims (11)

1. C : 0.0050 mass％ 이하, Si : 2.8 ∼ 6.5 mass％, Mn : 0.05 ∼ 2.0 mass％, P : 0.10 mass％ 이하, S : 0.0050 mass％ 이하, Al : 0.3 ∼ 2 mass％, N : 0.0050 mass％ 이하, Zn : 0.0005 ∼ 0.0050 mass％, Ti : 0.0030 mass％ 이하, Nb : 0.0030 mass％ 이하 및 O : 0.0050 mass％ 이하를 함유하고, 또한, Si ＋ Al ≥ 4 mass％ 를 만족하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 열간 압연하고, 열연판 어닐링을 실시한 후, 냉간 압연하고, 마무리 어닐링하는 무방향성 전기 강판의 제조 방법에 있어서, 상기 마무리 어닐링 후의 강판의 항복 응력을 480 ㎫ 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전기 강판의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 강 슬래브는, Zn 및 S 의 함유량 (mass％) 이 하기 (1) 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전기 강판의 제조 방법.
   0.20 ≤ (Zn/65)/(S/32) ≤ 0.90 ···(1)
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 마무리 어닐링의 균열 온도를 700 ∼ 900 ℃ 의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전기 강판의 제조 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 강 슬래브는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 하기 A ∼ D 군 중 적어도 1 군의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전기 강판의 제조 방법.
   · A 군 ; Sn : 0.005 ∼ 0.20 mass％ 및 Sb : 0.005 ∼ 0.20 mass％ 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종
   · B 군 ; Ca, Mg 및 REM 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0.0005 ∼ 0.020 mass％
   · C 군 ; Cr, Co, Ni 및 Cu 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0.01 ∼ 1.0 mass％
   · D 군 ; Mo : 0.001 ∼ 0.1 mass％ 및 W : 0.001 ∼ 0.1 mass％ 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 강 슬래브는, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 그 밖의 선택 원소를 상기 무방향성 전기 강판의 강도 특성 및 자기 특성에 영향을 주지 않는 범위에서 함유하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전기 강판의 제조 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 제조한 무방향성 전기 강판으로부터 로터 코어재와 스테이터 코어재를 동시에 채취한 후, 상기 로터 코어재를 적층하여 로터 코어로 하고, 상기 스테이터 코어재를 적층하고, 변형 제거 어닐링을 실시하여 스테이터 코어로 하여 1 세트의 모터 코어를 제조하는 방법에 있어서,
   상기 스테이터 코어를 구성하는 강판이, 편측 표면으로부터 판 두께 1/20 까지의 층에 있어서 AlN 으로서 존재하는 질소 (N as AlN) 의 함유량을 N₁ (mass％), 전체 판 두께에 있어서 AlN 으로서 존재하는 질소량 (N as AlN) 의 함유량을 N₂ (mass％) 라고 하고, 강판의 판 두께를 t (㎜) 라고 했을 때, 상기 N₁, N₂ 및 t 가, 하기 (2) 식을 만족하고, 또한, 철손 W_10/400 (W/㎏) 이, 판 두께 t (㎜) 와의 관계에 있어서, 하기 (3) 식을 만족하도록 변형 제거 어닐링을 실시하는 것을 특징으로 하는 모터 코어의 제조 방법.
   (t × N₂)/{(t/10) × N₁} ≥ 5.0 ···(2)
   W_10/400 ≤ 8 ＋ 20 × t ···(3)
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 변형 제거 어닐링의 균열 온도를 780 ∼ 950 ℃ 의 범위로 하고, 변형 제거 어닐링의 분위기를, 질소, 수소 및 희가스 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 혼합 가스로 하고, 또한, 상기 분위기 중의 질소 함유량을 30 vol％ 이하, 이슬점을 -20 ℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 모터 코어의 제조 방법.
8. C : 0.0050 mass％ 이하, Si : 2.8 ∼ 6.5 mass％, Mn : 0.05 ∼ 2.0 mass％, P : 0.10 mass％ 이하, S : 0.0050 mass％ 이하, Al : 0.3 ∼ 2 mass％, N : 0.0050 mass％ 이하, Zn : 0.0005 ∼ 0.0050 mass％, Ti : 0.0030 mass％ 이하, Nb : 0.0030 mass％ 이하 및 O : 0.0050 mass％ 이하를 함유하고, 또한, Si ＋ Al ≥ 4 mass％ 를 만족하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 무방향성 전기 강판으로 이루어지는 로터 코어와, 상기와 동일한 무방향성 전기 강판으로 이루어지는 스테이터 코어로 구성되는 모터 코어에 있어서,
   상기 로터 코어를 구성하는 강판은, 항복 응력이 480 ㎫ 이상이고,
   상기 스테이터 코어를 구성하는 강판은, 강판의 편측 표면으로부터 판 두께 1/20 까지의 층에 있어서 AlN 으로서 존재하는 질소 (N as AlN) 의 함유량을 N₁ (mass％), 전체 판 두께에 있어서 AlN 으로서 존재하는 질소 (N as AlN) 의 함유량을 N₂ (mass％) 라고 하고, 강판의 판 두께를 t (㎜) 라고 했을 때, 상기 N₁, N₂ 및 t 가 하기 (2) 식을 만족하고, 또한, 철손 W_10/400 (W/㎏) 이 판 두께 t (㎜) 와의 관계에 있어서 하기 (3) 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 모터 코어.
   (t × N₂)/{(t/10) × N₁} ≥ 5.0 ···(2)
   W_10/400 ≤ 8 ＋ 20 × t ···(3)
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 무방향성 전기 강판은, Zn 및 S 의 함유량 (mass％) 이 하기 (1) 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 모터 코어.
   0.20 ≤ (Zn/65)/(S/32) ≤ 0.90 ···(1)
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 무방향성 전기 강판은, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 하기 A ∼ D 군 중 적어도 1 군의 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 모터 코어.
    · A 군 ; Sn : 0.005 ∼ 0.20 mass％ 및 Sb : 0.005 ∼ 0.20 mass％ 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종
    · B 군 ; Ca, Mg 및 REM 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0.0005 ∼ 0.020 mass％
    · C 군 ; Cr, Co, Ni 및 Cu 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0.01 ∼ 1.0 mass％
    · D 군 ; Mo : 0.001 ∼ 0.1 mass％ 및 W : 0.001 ∼ 0.1 mass％ 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종
11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무방향성 전기 강판은, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 그 밖의 선택 원소를 상기 무방향성 전기 강판의 강도 특성 및 자기 특성에 영향을 주지 않는 범위에서 함유하는 것을 특징으로 하는 모터 코어.

Images