코팅 부착 방향성 전자 강판 및 그의 제조 방법

申请号 KR1020147017588 申请日 2012-11-12 公开(公告)号 KR1020140099923A 公开(公告)日 2014-08-13
申请人 제이에프이 스틸 가부시키가이샤; 发明人 오쿠보토모유키; 기지마고우; 와타나베마코토;
摘要 본 발명의 목적은, 인산계 유리 코팅 부착의 방향성 전자 강판에 있어서, 방향성 전자 강판의 철손을 보다 저감시키는 것이다. 본 발명의 코팅 부착 방향성 전자 강판은, 방향성 전자 강판과, 상기 방향성 전자 강판의 표면에 형성되고, P, Si, Cr 및 O의 원소, 그리고, Mg, Al, Ni, Co, Mn, Zn, Fe, Ca 및 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하고, 5질량% 이상이 인산염의 결정상인 코팅을 구비하는 코팅 부착 방향성 전자 강판이다.
权利要求
  • 방향성 전자 강판과,
    상기 방향성 전자 강판의 표면에 형성되고, P, Si, Cr 및 O의 원소, 그리고, Mg, Al, Ni, Co, Mn, Zn, Fe, Ca 및 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하고, 5질량% 이상이 인산염의 결정상인 코팅
    을 구비하는 코팅 부착 방향성 전자 강판.
  • 방향성 전자 강판을 준비하는 공정과,
    Mg, Al, Ni, Co, Mn, Zn, Fe, Ca 및 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 제1 인산염과, 콜로이달 실리카와, 무수 크롬산, 크롬산염 및 중크롬산염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 크롬산 화합물을 함유하는 코팅 처리액을, 상기 방향성 전자 강판의 표면에 도포한 후에 베이킹 처리를 행함으로써 코팅 부착 방향성 전자 강판을 얻는 공정을 구비하고,
    상기 베이킹 처리에 있어서의 강판 온도(단위: ℃)를 T로 하고, 상기 코팅 처리액이 함유하는 상기 크롬산 화합물(Cr 2 O 3 환산)과 상기 제1 인산염(P 2 O 5 환산)과의 질량비(Cr 2 O 3 /P 2 O 5 )를 R로 한 경우에, 하기 조건 (ⅰ) 또는 (ⅱ)를 충족하는 코팅 부착 방향성 전자 강판의 제조 방법:
    (ⅰ) 800≤T<860, T≥1010―399R, 0.1≤R≤0.5
    (ⅱ) 860≤T≤1000, T≥985―399R, 0.1≤R≤0.5.
  • 제2항에 있어서,
    상기 방향성 전자 강판을 준비하는 공정이, 방향성 전자 강판용 슬래브를, 열간 압연하고, 열연판 어닐링한 후, 1회 또는 중간 어닐링을 끼워 2회 이상의 냉간 압연을 하고, 이어서, 1차 재결정 어닐링한 후, 어닐링 분리제를 도포하고 나서 최종 마무리 어닐링을 시행함으로써, 상기 방향성 전자 강판을 얻는 공정으로서,
    상기 1차 재결정 어닐링에 있어서의 500∼700℃의 승온 과정의 승온 속도가, 50∼300℃/초인 코팅 부착 방향성 전자 강판의 제조 방법.
  • 说明书全文

    코팅 부착 방향성 전자 강판 및 그의 제조 방법 {DIRECTIONAL ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET WITH COATING, AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

    본 발명은, 코팅 부착 방향성 전자 강판(electromagnetic steel sheet) 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

    방향성 전자 강판은, 주로 변압기의 철심 소재로서 이용되는 재료이며, 철심 소재로서 이용되는 방향성 전자 강판에는, 철손(iron loss)이 낮은 것이 요구된다.

    방향성 전자 강판의 철손을 저감시키는 하나의 방법이, 인장 응력을 부여하는 방법이다. 즉, 방향성 전자 강판에 대하여 인장 응력을 부여하면, 180℃ 자구폭(domain width)이 좁아지고, 이상 와전류손(eddy current loss)이 저감되어, 철손이 저감되는 것이 알려져 있다.

    그 때문에, 방향성 전자 강판의 표면에는, 절연성 및 인장 응력을 부여하는 코팅(이하, 「장력 코팅」(tension coating) 또는 단순히 「코팅」이라고 함)이 형성되는 것이 일반적이다.

    또한, 방향성 전자 강판의 표면에는, 통상, 포스테라이트(forsterite)(Mg 2 SiO 4 )를 주성분으로 하는 세라믹 피막이 존재하고 있지만, 당해 피막에 의해 발생하는 인장 응력은 작기 때문에, 방향성 전자 강판의 철손을 저감시키는 효과는 그만큼 크지 않다.

    그래서, 종래, 철손을 더욱 저감시키는, 인장 응력이 보다 높은 장력 코팅이 제안되고 있으며, 예를 들면, 인산계 유리(예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 MgO-P 2 O 5 -SiO 2 계 유리), 질화물(예를 들면, 특허문헌 2에 기재된 TiN), 탄화물(예를 들면, 특허문헌 2에 기재된 TiC) 등을 주성분으로 하는 장력 코팅이 제안되고 있다. 이들 장력 코팅은, 주성분으로 하는 상기 성분의 열팽창 계수가 방향성 전자 강판보다도 작기 때문에, 고온에서 조막됨으로써, 열팽창 차이에 의한 인장 응력을 방향성 전자 강판에 부여할 수 있다.

    그러나, 질화물 또는 탄화물을 주성분으로 하는 장력 코팅은, 높은 인장 응력을 발생시키는 한편으로, PVD(Physical Vapor Deposition)나 CVD(Chemical Vapor Deposition) 등의 증착법을 필요로 하기 때문에, 고비용이라는 문제점이 있다.

    이에 대하여, 인산계 유리를 주성분으로 하는 장력 코팅(이하, 「인산계 유리 코팅」이라고도 함)은, 처리액의 도포·베이킹이라는 비교적 간편한 방법에 의해 형성할 수 있고, 평탄화 어닐링과 동시에 코팅의 베이킹을 실시할 수 있기 때문에, 저비용이라는 이점이 있다.

    그 때문에, 인산계 유리 코팅은, 특히 일반적으로 이용되는 장력 코팅으로, 여러 가지 기술이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 3∼5를 참조).

    일본공고특허공보 소56-52117호

    일본공고특허공보 소63-54767호

    일본공개특허공보 평1-147074호

    일본공개특허공보 2007-217758호

    일본공개특허공보 2008-50676호

    그러나, 종래의 인산계 유리 코팅에 의해 발생하는 인장 응력은 충분하다고는 할 수 없고, 철손의 개선이 충분하지 않다는 문제가 있었다.

    그래서, 본 발명은, 인산계 유리 코팅 부착의 방향성 전자 강판에 있어서, 방향성 전자 강판의 철손을 보다 저감시키는 것을 목적으로 한다.

    본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 행했다. 그 결과, 코팅 처리액에 있어서의 특정 성분의 질량비를 소정 범위로 하고, 또한, 베이킹 처리에 있어서의 강판 온도를 소정의 온도 범위로 한 경우에 형성되는, 소정량의 인산염의 결정상을 갖는 코팅이, 방향성 전자 강판에 의해 높은 인장 응력을 발생시켜, 철손이 보다 저감되는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시켰다.

    즉, 본 발명은, 이하의 (1)∼(3)을 제공한다.

    (1) 방향성 전자 강판과, 상기 방향성 전자 강판의 표면에 형성되고, P, Si, Cr 및 O의 원소, 그리고, Mg, Al, Ni, Co, Mn, Zn, Fe, Ca 및 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하고, 5질량% 이상이 인산염의 결정상인 코팅을 구비하는 코팅 부착 방향성 전자 강판.

    (2) 방향성 전자 강판을 준비하는 공정과, Mg, Al, Ni, Co, Mn, Zn, Fe, Ca 및 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 제1 인산염과, 콜로이달 실리카와, 무수 크롬산, 크롬산염 및 중크롬산염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 크롬산 화합물을 함유하는 코팅 처리액을, 상기 방향성 전자 강판의 표면에 도포한 후에 베이킹 처리를 행함으로써 코팅 부착 방향성 전자 강판을 얻는 공정을 구비하고, 상기 베이킹 처리에 있어서의 강판 온도(단위: ℃)를 T로 하고, 상기 코팅 처리액이 함유하는 상기 크롬산 화합물(Cr 2 O 3 환산)과 상기 제1 인산염(P 2 O 5 환산)과의 질량비(Cr 2 O 3 /P 2 O 5 )를 R로 한 경우에, 하기 조건 (ⅰ) 또는 (ⅱ)를 충족하는, 코팅 부착 방향성 전자 강판의 제조 방법.

    (ⅰ) 800≤T<860, T≥1010―399R, 0.1≤R≤0.5

    (ⅱ) 860≤T≤1000, T≥985―399R, 0.1≤R≤0.5

    (3) 상기 방향성 전자 강판을 준비하는 공정이, 방향성 전자 강판용 슬래브(slab)를, 열간 압연하고, 열연판 어닐링한 후, 1회 또는 중간 어닐링을 끼워 2회 이상의 냉간 압연을 하고, 이어서, 1차 재결정 어닐링한 후, 어닐링 분리제를 도포하고 나서 최종 마무리 어닐링을 시행함으로써, 상기 방향성 전자 강판을 얻는 공정으로서, 상기 1차 재결정 어닐링에 있어서의 500∼700℃의 승온 과정의 승온 속도가, 50∼300℃/초인, 상기 (2)에 기재된 코팅 부착 방향성 전자 강판의 제조 방법.

    본 발명에 의하면, 인산계 유리 코팅 부착의 방향성 전자 강판에 있어서, 방향성 전자 강판의 철손을 보다 저감시킬 수 있다.

    도 1은 질량비 R(Cr 2 O 3 /P 2 O 5 )과 베이킹 처리에 있어서의 강판 온도 T와 인장 응력과의 관계를 나타내는 그래프이다.

    (발명을 실시하기 위한 형태)

    [본 발명에 도달한 경위]

    우선, 본 발명에 도달한 경위를 설명한다.

    본 발명자들은, 제1 인산 Mg, 콜로이달 실리카 및, 무수 크롬산을 다양한 조성비로 함유하는 코팅 처리액을 조제하고, 이것을 포스테라이트 피막을 갖는 방향성 전자 강판에 도포하고, 베이킹 처리에 있어서의 강판 온도에서의 균열 시간(soaking time) 20초로 베이킹 처리를 행하여, 형성되는 코팅이 방향성 전자 강판에 부여하는 인장 응력 및, 그 외의 특성을 측정했다. 또한, 인장 응력의 측정은, 편면의 코팅을 가성 소다로 제거했을 때의 방향성 전자 강판의 휨량을 환산함으로써 행했다.

    측정 결과, 제1 인산 Mg에 대한 무수 크롬산의 양을 높이고, 또한, 베이킹 처리에 있어서의 강판 온도를 고온화함으로써, 코팅이 방향성 전자 강판에 부여하는 인장 응력이 향상되는 것을 알 수 있었다.

    또한, 높은 인장 응력을 발생시키는 코팅을 X선 회절로 분석한 결과, Mg 2 P 2 O 7 의 강한 회절 피크가 확인된 점에서, 인산염의 결정화에 의해 코팅의 영률(Young's modulus)이 향상되어 인장 응력이 향상되었을 가능성이 있음을 알 수 있었다. 이때, 별도 제작한 표준 샘플의 검량선으로부터 Mg 2 P 2 O 7 의 정량을 행한 결과, 높은 인장 응력이 얻어진 코팅에서는 결정상의 Mg 2 P 2 O 7 이 5질량% 이상 포함된 것을 알 수 있었다.

    본 발명자들은, 전술한 바와 같은 코팅 처리액을 방향성 전자 강판으로부터 높은 인장 응력을 발생시키는 코팅을 얻기 위한 조건에 대해서 예의 검토했다. 그 결과, 상세하게는 후술하는 조건 (ⅰ) 또는 (ⅱ)를 충족함으로써, 인산염의 결정화가 촉진되고, 코팅에 의한 인장 응력이 향상되어, 방향성 전자 강판의 철손을 저감시킬 수 있음을 발견했다.

    또한, Cr 3 는 유리 중의 Mg 2 와 동일 사이트에 침입한다고 생각되고, 배척된 Mg 2 가 Mg 2 P 2 O 7 의 결정화를 촉진시키고 있을 가능성이 있지만, 상세한 메커니즘은 명확하지 않다.

    [코팅 부착 방향성 전자 강판의 제조 방법]

    다음으로, 본 발명의 코팅 부착 방향성 전자 강판의 제조 방법(이하, 단순히 「본 발명의 제조 방법」이라고도 함)에 대해서 설명한다.

    본 발명의 제조 방법은, 개략적으로는, 방향성 전자 강판을 준비하는 공정(이하, 「준비 공정」이라고도 함)과, 준비된 방향성 전자 강판의 표면에 코팅 처리액을 도포한 후에 베이킹 처리를 행함으로써 코팅 부착 방향성 전자 강판을 얻는 공정(이하, 「코팅 공정」이라고도 함)을 구비하는 방법이다.

    이하, 각 공정을 상세하게 설명한다.

    [준비 공정]

    준비 공정에 의해 준비되는 방향성 전자 강판의 성분 조성은 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 것을 이용할 수 있지만, 철손의 저감을 보다 우수하게 하기 위해서는, 2차 재결정 입경이 작은 것을 이용하는 것이 바람직하다.

    준비 공정으로서는, 방향성 전자 강판을 준비하는 공정이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 방향성 전자 강판용 슬래브(강 슬래브)로부터 방향성 전자 강판을 얻는 공정을 들 수 있다.

    방향성 전자 강판을 얻는 공정의 구체예로서는, 방향성 전자 강판용 슬래브를, 열간 압연하여, 열연판 어닐링한 후, 1회 또는 중간 어닐링을 끼워 2회 이상의 냉간 압연에 의해 최종 판두께로 마무리하고, 이어서, 1차 재결정 어닐링한 후, MgO 등을 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 도포하고 나서 최종 마무리 어닐링을 시행함으로써, 방향성 전자 강판을 얻는 공정을 들 수 있다. 최종 마무리 어닐링 후에, 평탄화 어닐링을 행하여 형상 교정해도 좋다.

    이때, 1차 재결정 어닐링의 조건은 특별히 한정되지 않지만, 500∼700℃의 승온 과정의 승온 속도는, 10∼300℃/초가 바람직하고, 50∼300℃/초가 보다 바람직하다. 승온 속도를 상기 범위 내로 함으로써, 얻어지는 방향성 전자 강판의 2차 재결정 입경이 작아져, 철손의 저감을 보다 우수하게 할 수 있다.

    상기와 같은 공정에 의해 얻어지는 방향성 전자 강판의 최종 판두께로서는, 특별히 한정되지 않지만, 0.10∼0.50㎜가 바람직하고, 0.15∼0.35㎜가 보다 바람직하다.

    [코팅 공정]

    코팅 공정은, 전술한 준비 공정에서 준비된 방향성 전자 강판의 표면에 코팅 처리액을 도포한 후에 베이킹 처리를 행함으로써 코팅 부착 방향성 전자 강판을 얻는 공정이다.

    우선, 코팅 공정에서 이용되는 코팅 처리액에 대해서 설명한다. 코팅 처리액은, 제1 인산염과, 콜로이달 실리카와, 크롬산 화합물을 함유한다.

    코팅 처리액에 함유되는 제1 인산염은, Mg, Al, Ni, Co, Mn, Zn, Fe, Ca 및 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 제1 인산염이며, 예를 들면, 제1 인산 Mg, 제1 인산 Al, 제1 인산 Ni, 제1 인산 Co, 제1 인산 Mn, 제1 인산 Zn, 제1 인산 Fe, 제1 인산 Ca 및 제1 인산 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다.

    이들 중, 결정화되기 쉬운 제1 인산 Mg를 이용하는 것이, 보다 우수한 인장 응력이 얻어진다는 이유에서 바람직하다.

    코팅 처리액에 함유되는 콜로이달 실리카는, SiO 2 를 기본 단위로 하는 수중 분산체이며, 통상, 고형분량으로서 20∼30질량%의 SiO 2 를 함유한다. 콜로이달 실리카의 평균 입경은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 5∼50㎚가 바람직하다.

    코팅 처리액에 함유되는 크롬산 화합물은, 무수 크롬산, 크롬산염 및 중크롬산염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이다. 크롬산염 및 중크롬산염으로서는, 예를 들면, Na, K, Mg, Ca, Mn, Mo, Zn, Al 등의 염을 이용할 수 있다.

    또한, 코팅 처리액에는, 형성되는 코팅의 내(耐)융착성을 양호하게 하기 위해, 평균 입경 2∼20㎛의 실리카 분말(실리카 플라워), 알루미나 분말(알루미나 플라워) 등을 첨가해도 좋다.

    코팅 처리액이 함유하는 제1 인산염(P 2 O 5 환산)과 콜로이달 실리카(SiO 2 환산)와의 몰비(P 2 O 5 /SiO 2 )는, 0.15∼4.0이 바람직하고, 0.2∼1.0이 보다 바람직하다. 몰비(P 2 O 5 /SiO 2 )가 이 범위 내이면, 인장 응력이 보다 우수하다.

    코팅 공정에 있어서는, 이러한 코팅 처리액을, 방향성 전자 강판의 표면에 도포한 후에 베이킹 처리를 행하여, 코팅을 형성한다. 또한, 코팅 처리액의 도포 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 방법을 이용할 수 있다.

    베이킹 처리의 방법에 대해서도 종래 공지의 방법을 이용할 수 있지만, 그 베이킹 처리에 있어서의 강판 온도(최고 도달 온도)가 특정의 범위로 한정된다. 즉, 베이킹 처리에 있어서의 강판 온도 T(단위: ℃)는, 하기 조건 (ⅰ) 또는 (ⅱ)를 충족한다(각 조건 중의 「R」에 대해서는 후술함).

    (ⅰ) 800≤T<860, T≥1010―399R, 0.1≤R≤0.5

    (ⅱ) 860≤T≤1000, T≥985―399R, 0.1≤R≤0.5

    상기 조건 (ⅰ) 또는 (ⅱ)를 충족하도록 베이킹 처리를 행함으로써, 제1 인산염이 반응하여 결정화가 촉진되고, 높은 인장 응력이 얻어진다.

    또한, 보다 높은 인장 응력이 얻어진다는 이유에서는, 하기 (ⅲ)의 조건을 충족하는 것이 바람직하다.

    (ⅲ) 860≤T≤1000, T≥1010―399R, 0.1≤R≤0.5

    강판 온도 T의 범위는 800∼1000℃이다. 강판 온도 T가 800℃ 미만에서는 우수한 인장 응력이 얻어지지 않고, 1000℃를 초과하는 경우는 효과가 포화할 뿐만 아니라 방향성 전자 강판의 소성 변형(plastic deformation)을 제어하는 것이 곤란해진다. 이에 대하여, 강판 온도 T가 상기 범위 내이면, 효과가 포화하지 않고 우수한 인장 응력이 얻어지며, 또한, 소성 변형의 제어도 가능해진다.

    강판 온도 T의 범위는, 방향성 전자 강판의 소성 신장(plastic elongation)을 억제한다는 관점에서는, 800∼900℃가 바람직하다.

    여기에서, 상기 조건 (ⅰ)∼(ⅲ)에 있어서의 R은, 코팅 처리액이 함유하는 크롬산 화합물(Cr 2 O 3 환산)과 제1 인산염(P 2 O 5 환산)과의 질량비(Cr 2 O 3 /P 2 O 5 )이다.

    이 질량비 R이 0.1 미만인 경우는 높은 인장 응력이 얻어지지 않고, 0.5를 초과하는 경우는 내식성 등의 기본 특성이 열화하지만, 질량비 R이 0.1∼0.5의 범위 내이면, 기본 특성을 유지하면서, 높은 인장 응력이 얻어진다.

    질량비 R은, 베이킹 처리의 저온화라는 관점에서는 높은 쪽이 바람직하고, 구체적으로는 0.2 이상이 바람직하고, 0.3 이상이 보다 바람직하다.

    또한, 베이킹 처리에 있어서의 강판 온도에서의 균열 시간은 특별히 한정되지 않지만, 120초 이하가 바람직하고, 5∼30초가 보다 바람직하다.

    [코팅 부착 방향성 전자 강판]

    다음으로, 본 발명의 코팅 부착 방향성 전자 강판에 대해서 설명한다.

    본 발명의 코팅 부착 방향성 전자 강판은, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 것이며, 개략적으로는, 방향성 전자 강판과, 이 방향성 전자 강판의 표면에 형성된 코팅(이하, 「본 발명의 코팅」이라고도 함)을 구비한다.

    본 발명의 코팅은, 전술한 코팅 처리액으로 형성되는 것이기 때문에, P, Si, Cr 및 O의 원소와, Mg, Al, Ni, Co, Mn, Zn, Fe, Ca 및 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유한다.

    또한, 동일한 이유에서, 본 발명의 코팅에 있어서, 질량비 R(Cr 2 O 3 /P 2 O 5 )은, 0.1∼0.5이며, 0.2 이상이 바람직하고, 0.3 이상이 보다 바람직하다.

    그리고, 본 발명의 코팅은, 5질량% 이상이 인산염의 결정상이다. 이러한 코팅에 의해 방향성 전자 강판에는 우수한 인장 응력이 부여된다. 이때, 인장 응력이 보다 우수하다는 이유에서, 결정상은 10질량% 이상이 바람직하고, 15질량% 이상이 보다 바람직하다.

    또한, 결정상의 양이 지나치게 많으면 코팅에 크랙이 증가하여, 내식성이 저하된다는 이유에서, 상기 코팅에 있어서의 결정상은, 50질량% 이하가 바람직하고, 40질량% 이하가 보다 바람직하다.

    결정상의 정량 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, X선 회절을 이용하는 것이 간편하고, 예를 들면, 결정 성분과 비정질 성분과의 적분 강도비로부터 정량하는 방법; 미리 제작한 표준 샘플의 검량선을 이용하여 정량하는 방법; 표준 물질과의 적분 강도비로부터 정량하는 방법; 등을 들 수 있다.

    또한, 본 발명의 코팅의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 지나치게 얇으면 절연성이 저하되고, 지나치게 두꺼우면 점적률이 저하된다는 이유에서, 0.1∼5㎛가 바람직하고, 0.5∼3㎛가 보다 바람직하다.

    실시예

    이하에, 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

    우선, C: 0.05질량%, Si: 3.3질량%, Mn: 0.1질량%, sol.Al: 0.022질량%, N: 0.005질량%, Se: 0.02질량%를 함유하고, 잔류부 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 강 슬래브를, 열간 압연하고, 열연판 어닐링한 후, 중간 어닐링을 끼워 2회의 냉간 압연에 의해, 0.27㎜의 최종 판두께로 마무리했다.

    이어서, 830℃, 1분간의 탈탄(decarburization) 어닐링(1차 재결정 어닐링) 후, MgO를 주성분으로 하는 어닐링 분리제를 표면에 도포한 후, 1200℃, 5시간의 최종 마무리 어닐링을 시행함으로써, 포스테라이트 피막을 갖는 방향성 전자 강판을 얻었다.

    이때, 샘플마다, 1차 재결정 어닐링에 있어서의 500∼700℃의 승온 과정의 승온 속도를 변화시켰다. 승온 속도(단위: ℃/초)를 하기 표 1에 나타낸다.

    다음으로, 제1 인산염, 콜로이달 실리카, 크롬산 화합물을 함유하는 코팅 처리액을 조제했다. 이용한 제1 인산염 및 크롬산 화합물의 종류를 하기 표 1에 나타낸다. 또한, 콜로이달 실리카로서는, 닛산 화학공업사 제조 스노텍스(SNOWTEX) 30을 이용했다.

    코팅 처리액의 조제시에 있어서는, 제1 인산염(P 2 O 5 환산)과 콜로이달 실리카(SiO 2 환산)와의 몰비(P 2 O 5 /SiO 2 )가 0.35가 되도록 조정하고, 크롬산 화합물(Cr 2 O 3 환산)과 제1 인산염(P 2 O 5 환산)과의 질량비 R(Cr 2 O 3 /P 2 O 5 )이 하기 표 1에 나타내는 값이 되도록 조정했다.

    이와 같이 조제한 코팅 처리액을, 얻어진 방향성 전자 강판의 표면에 도포한 후, 베이킹 처리를 행함으로써, 코팅(두께: 1.0㎛)을 형성하여, 코팅 부착 방향성 전자 강판을 얻었다. 이때, 샘플마다 베이킹 처리에 있어서의 강판 온도를 변화시켰다. 강판 온도 T(단위: 온도)를 하기 표 1에 나타낸다. 또한, 베이킹 처리에 있어서의 강판 온도에서의 균열 시간은 20초로 했다.

    얻어진 코팅 부착 방향성 전자 강판에 대해서, 샘플마다, 코팅이 갖는 인산염의 결정상을 정량했다. 또한, 결정상의 정량 방법은, X선 회절을 이용하여, 결정 성분과 비정질 성분과의 적분 강도비로부터 정량하는 방법을 채용했다. 결정상의 정량 결과(단위: 질량%)를 하기 표 1에 나타낸다.

    또한, 얻어진 코팅 부착 방향성 전자 강판에 대해서, 자속 밀도 1.7T이고 주파수 50Hz에 있어서의 철손 W 17 /50 을 측정하고, 아울러, 코팅이 방향성 전자 강판에 부여하는 인장 응력의 측정을 행했다. 인장 응력의 측정은, 편면의 코팅을 가성 소다로 제거했을 때의 방향성 전자 강판의 휨량을 환산함으로써 행했다. 측정한 인장 응력(단위: ㎫) 및 철손 W 17 /50 (단위: W/㎏)의 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

    상기 표 1에 나타내는 결과로부터 명백한 바와 같이, 상기 조건 (ⅰ) 또는 (ⅱ)를 충족하지 않는 샘플(비교예)에 대하여, 상기 조건 (ⅰ) 또는 (ⅱ)를 충족하는 샘플(실시예)은, 방향성 전자 강판에 부여되는 인장 응력이 높아, 철손이 저감되어 있는 것을 알 수 있었다.

    이때, 1차 재결정 어닐링에 있어서의 500∼700℃의 승온 속도가 80 또는 250℃/초인 샘플(No.22 및 23)은, 당해 승온 속도가 20℃/초인 샘플보다도, 철손의 저감이 보다 우수한 것을 알 수 있었다.

    다음으로, 코팅 처리액의 질량비 R과 베이킹 처리에 있어서의 강판 온도 T를 변화시켜 코팅을 형성하고, 당해 코팅에 의해 방향성 전자 강판에 부여된 인장 응력을 측정하고, 그 결과를, 도 1에 나타내는 그래프에 플롯했다.

    또한, 질량비 R 및 베이킹 처리에 있어서의 강판 온도 T 이외의 조건(예를 들면, 코팅 처리액의 함유 성분 등)은, 상기 표 1 중의 No.1∼10의 샘플과 동일하게 했다.

    도 1은, 질량비 R(Cr 2 O 3 /P 2 O 5 )과 베이킹 처리에 있어서의 강판 온도 T와 인장 응력과의 관계를 나타내는 그래프이다.

    도 1에 있어서는, 측정된 인장 응력이 11㎫ 미만이었던 경우에는, 인장 응력이 낮아 철손의 저감이 뒤떨어지는 것으로 하여 「×」를 플롯하고, 11∼13㎫였던 경우에는, 인장 응력이 높아 철손의 저감이 우수한 것으로 하여 「○」를 플롯하고, 13㎫ 초과였던 경우에는, 인장 응력이 보다 높아 철손의 저감이 매우 우수한 것으로 하여 「◎」를 플롯했다.

    도 1에 나타내는 그래프로부터 명백한 바와 같이, 상기 조건 (ⅰ) 또는 (ⅱ)를 충족하는 범위의 플롯은 모두 「○」 또는 「◎」이며, 인장 응력이 높아 철손의 저감이 우수한 것을 알 수 있었다.

    특히, 상기 조건 (ⅲ)을 충족하는 범위의 플롯은 모두 「◎」이며, 인장 응력이 보다 높아 철손의 저감이 매우 우수한 것을 알 수 있었다.

    QQ群二维码
    意见反馈