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Title:
GRAIN-ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/132356
Kind Code:
A1
Abstract:
A method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to one embodiment of the present invention comprises the steps of: preparing a slab comprising, by weight %, 1.0% to 4.0% of Si, 0.1% to 0.4% of C, and the balance of Fe and impurities inevitably incorporated thereto; heating the slab; hot-rolling the slab to afford a hot-rolled steel sheet; hot-band annealing the hot-rolled steel sheet; primarily cold rolling the hot-band annealed, hot-rolled steel sheet; decarbonization annealing the primarily cold-rolled steel sheet; secondarily cold rolling the steel sheet that has been decarbonization annealed; conducting final annealing on the steel sheet that has undergone the secondarily cold rolling; applying a composition Fe-Si powder to the steel sheet that has undergone the final annealing, to form an Si coating layer; and annealing the Si coating layer-formed steel sheet to form an Si diffusion layer inside the steel sheet.

Inventors:
KO HYUN SEOK (KR)
HAN MIN SOO (KR)
Application Number:
PCT/KR2018/016033
Publication Date:
July 04, 2019
Filing Date:
December 17, 2018
Export Citation:
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Assignee:
POSCO (KR)
International Classes:
C23C10/46; C21D1/76; C21D8/12; C21D9/46; C22C38/02; C23G1/08
Foreign References:
KR20160063895A2016-06-07
KR20040041774A2004-05-20
JPH02243754A1990-09-27
JPH0665755A1994-03-08
JPH11323511A1999-11-26
Attorney, Agent or Firm:
YOU ME PATENT AND LAW FIRM (KR)
Download PDF:
Claims:
2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

【청구범위】

【청구항 1】

중량%로, : 1.0%내지 4.0%, 0:0.1%내지 0.4%및 잔부는 6및기타 불가피하게혼입되는불순물을포함하는슬라브를제조하는단계;

상기 슬라브를가열하는단계;

상기 슬라브를열간압연하여 열연강판을제조하는단계;

상기 열연강판을열연판소둔하는단계 ;

상기 열연판소둔된 열연강판을 1차냉간압연하는단계 ;

상기 1차냉간압연된강판을탈탄소둔하는단계 ;

상기 탈탄소둔이 완료된강판을 2차냉간압연하는단계;

상기 2차냉간압연이 완료된강판을최종소둔하는단계 ;

최종 소둔이 완료된 강판에 분말포함하는 조성물을코팅하여 코팅층을형성하는단계 ; 및

코팅층이 형성된 강판을 소둔하여 강판 내부에 확산층을 형성하는단계를포함하는방향성 전기강판의 제조방법 .

【청구항 2]

제 1항에 있어서,

상기 열연판 소둔하는 단계에서 탈탄과정을 포함하는 방향성 전기강판와제조방법 .

【청구항 3]

제 1항에 있어서,

상기 열연판 소둔하는 단계는 850” 내지 1000 온도 및 이슬점 내지 70°(:에서 소둔하는방향성 전기강판의 제조방법 .

【청구항 4]

제 1항에 있어서,

상기 1차 냉간 압연된 강판을 탈탄 소둔하는 단계는 850” 내지 10001: 온도 및 이슬점 온도 내지 701:에서 소둔하는 방향성 전기강판의 제조방법.

【청구항 5]

제 1항에 있어서, 2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

상기 1차 냉간 압연된 강판을 탈탄 소둔하는 단계 및 상기 탈탄 소둔이 완료된강판을 2차냉간압연하는단계는 2회 이상반복되는방향성 전기강판의 제조방법.

【청구항 6]

제 1항에 있어서,

상기 최종소둔하는 단계는 850 내지 1000 온도 및 이슬점 온도 70方이하에서 소둔하는제 1단계 및 1000 내지 12001: 온도및 ¾ 50부피% 이상의 분위기에서 소둔하는 제 2 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 제조방법.

【청구항 7]

제 1항에 있어서,

상기 최종 소둔하는 단계 이후, 5 내지 50 중량%의 산 수용액을 이용하여, 50내지 1001: 온도에서 20초내지 100초동안산세하는단계를 더 포함하는방향성 전기강판의 제조방법.

【청구항 8】

제 1항에 있어서,

상기 코팅층을 형성하는 단계에서, 상기 조성물은 더 포함하는방향성 전기강판의 제조방법 .

【청구항 9]

제 1항에 있어서,

상기 코팅층을형성하는단계에서,상기 분말은 를 20내지 80 중량%포함하는방향성 전기강판의 제조방법 .

【청구항 10】

제 1항에 있어서,

상기 확산층을 형성하는 단계에서, 상기 온도는 1100 내지

1200 이고, 소둔시간은 3시간이상인방향성 전기강판의 제조방법 .

【청구항 11】

제 1항에 있어서,

상기 1차넁간압연하는단계 내지 상기 확산층을형성하는단계는 연속하여 이루어지는방향성 전가강판의 제조방법 . 2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

【청구항 12]

중량%로, : 2.0%내지 8.0%, 0:0.002%이하(0%를포함하지 않는다)및 잔부는 6및 기타불가피하게혼입되는불순물을포함하는기재 및

상기 기재의 표면상에 형성된 코팅층을포함하고,

상기 기재는 강판의 두께 방향과 수직하는 면에 대하여, 외접원의 지름 0)1)과 내접원의 지름이2)의 비(02/1)1)가 0.5이상인 고스 결정립이 전체고스결정립 중 95면적%이상포함하고,

상기 기재는 기재의 표면에서부터 기재의 내부 방향으로 형성된 확산층을포함하는방향성 전기강판.

【청구항 13]

제 12항에 있어서,

상기 코팅층은 를 20내지 80중량%및 £를 20내지 60중량% 포함하는방향성 전기강판.

【청구항 14】

제 13항에 있어서,

상기 코팅층은 및 6의 합량 100중량부에 대하여, 1 0를 60내지 200중량부더 포함하는방향성 전기강판.

【청구항 15】

제 12항에 있어서,

상기 ^코팅층의 두께는 0.5내지 3.0_인방향성 전기강판.

【청구항 16】

제 12항에 있어서,

상기 확산층은 를 4.0내지 8.0중량%포함하는방향성 전기강판. 【청구항 17】

제 12항에 있어서,

상기 확산층의 두께는 30내지 150™인방향성 전기강판.

【청구항 18】

제 12항에 있어서,

상기 기재는 결정립 크기가 20_ 내지 500_인 결정립의 비율이 80%이상인방향성 전기강판.

Description:
【명세서】

【발명의 명칭】

방향성 전기강판및 이의 제조방법

【기술분야】

방향성 전기강판(GRAIN ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET) 및 이의 제조방법 (METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME)에 관한것이다. 구체적으로, 특유의 집합조직을갖는기재에 Si를확산시켜, 철손이 더욱향상된 방향성 전기강판및 이의 제조방법에 관한것이다.

【발명의 배경이 되는기술】

방향성 전기강판은강판의 결정방위가 {110}<001>인 일명 고스 (Goss) 방위를갖는결정립들로이루어진 압연방향의 자기적 특성이 뛰어난연자성 재료이다.

이러한 방향성 전기강판은슬라브 가열 후 열간 압연, 열연판소둔, 넁간압연을통하여 최종두께로압연된다음, 1차재결정 소둔과 2차재결정 형성을위하여 고온소둔을거쳐 제조된다.

이때, 고온소둔시에는승온율이 느릴수록 2차재결정되는 Goss방위의 집적도가 높아져 자성이 우수한 것으로 알려져 있다. 통상 방향성 전기강판의 고온소둔중승온율은시간당 15°C 이하로써 승온으로만 2내지 3일이 소요될 뿐만 아니라 40시간 이상의 순화소둔이 필요하므로 에너지 소모가 심한 공정이라고 할 수 있다. 또한 현재의 최종 고온소둔 공정은 코일 상태에서 배치 (Batch)형태의 소둔을실시하기 때문에 공정상의 다음과 같은어려움이 발생하게 된다. 첫째, 코일상태에서의 열처리로 인한코일의 외권부와내권부온도 편차가발생하여 각부분에서 동일한 열처리 패턴을 적용할수 없어 외권부와내권부의 자성편차가발생한다. 둘째, 탈탄소둔 후 MgO를표면에 코팅하고 고온소둔중 Base coating을 형성하는과정에서 다양한표면결함이 발생하기 때문에 실수율을떨어뜨리게된다. 셋째, 탈탄 소둔이 끝난탈탄판을코일형태로 감은후고온소둔후 다시 평탄화소둔을 거쳐 절연코팅을 하기 때문에 생산공정이 3단계로 나누어지게 됨으로써 실수율이 떨어지는문제점이 발생한다.

【발명의 내용】 2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

【해결하고자하는과제】

본 발명의 일 실시예에서는 방향성 전기강판의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 방향성 전기강판을 제공하고자 한다. 구체적으로, 특유의 집합조직을 갖는 기재에 를 확산시켜, 철손이 더욱 향상된 방향성 전기강판및 이의 제조방법을제공하고자한다.

【과제의 해결수단】

본발명의 일실시예에 의한방향성 전기강판의 제조방법은,중량%로, 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물을 포함하는 슬라브를 제조하는 단계; 슬라브를 가열하는 단계; 슬라브를 열간 압연하여 열연 강판을 제조하는 단계; 열연 강판을 열연판소둔하는단계; 열연판소둔된 열연강판을 1차냉간압연하는단계; 1차 넁간 압연된 강판을 탈탄 소둔하는 단계; 탈탄 소둔이 완료된 강판을 2차 냉간 압연하는 단계; 2차 냉간 압연이 완료된 강판을 최종 소둔하는 단계; 최종소둔이 완료된 강판에 근- 분말포함하는조성물을코팅하여 코팅층을 형성하는단계; 및 ^ 코팅층이 형성된 강판을소둔하여 강판 내부에 확산층을형성하는단계를포함한다.

열연판소둔하는단계에서 탈탄과정을포함할수있다.

열연판 소둔하는 단계는 850 내지 1000 온도 및 이슬점 온도 내지 70°(:에서 소둔할수있다.

1차 넁간 압연된 강판을 탈탄 소둔하는 단계는 8501: 내지 1000 온도및 이슬점 701:에서 소둔할수있다.

1차냉간 압연된 강판을 탈탄소둔하는 단계 및 탈탄소둔이 완료된 강판을 2차냉간압연하는단계는 2회 이상반복할수있다.

최종 소둔하는 단계는 850 내지 1000 온도 및 이슬점 온도 70方이하에서 소둔하는제 1단계 및 10001: 내지 12001:온도및 ¾ 50부피% 이상의 분위기에서 소둔하는제 2단계를포함할수있다.

최종소둔하는단계 이후, 5내지 50중량%의 산수용액을이용하여, 50내지 1001: 온도에서 20초 내지 100초동안산세하는단계를더 포함할 수있다.

코팅층을형성하는단계에서, 조성물은 的를더 포함할수있다. 2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

코팅층을 형성하는 단계에서, 근- 분말은 ^를 20 내지 80 중량% 포함할수있다.

^ 확산층을형성하는단계에서, 소둔온도는 1100내지 1200°(:이고, 소둔시간은 3시간이상일수있다.

1차냉간압연하는답계 내지 코팅층을형성하는단계는연속하여 이루어질수있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은, 중량%로, : 2.0% 내지 8.0%, 0:0.002% 이하(0%를 포함하지 않는다) 및 잔부는 6 및 기타 불가피하게 혼입되는불순물을포함하는 기재 및 기재의 표면 상에 형성된 코팅층을포함하고, 기재는강판의 두께 방향과수직하는 면에 대하여, 외접원의 지름(아)과 내접원의 지름 2)외 비幻2/1)1)가 0.5이상인 고스 결정립이 전체 고스 결정립 중 95 면적% 이상 포함하고, 기재는 기재의 표면에서부터 기재의 내부방향으로형성된 확산층을포함한다.

코팅층은 를 20내지 80중량%및 6 를 20내지 60중량%포함할 수있다.

^코팅층은 및 근의 합량 100중량부에 대하여, 1\他0를 60내지 200 중량부더 포함할수있다. 코팅층의 두께는 0.5내지 3.0_일수있다.

확산층은 를 4.0내지 8.0중량%포함할수있다.

확산층의 두께는 30내지 150_일수있다.

기재는결정립 크기가 20 내지 500;■인 결정립의 비율이 80%이상일 수있다.

【발명의 효과】

본 발명의 일 실시예에 의하면, 최종 소둔시 코일 상태에서 배치犯 此)형태의 소둔을 실시하지 않고 연속적인 소둔을 실시할수 있는 방향성 전기강판의 제조방법을제공할수있다.

또한, 단시간의 소둔만으로도방향성 전기강판을생산할수있다. 또한, 종래의 방향성 전기강판의 제조 방법과 달리 냉연강판을 권취하는공정이 필요없다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조방법은, 결정립성장억제제를사용하지 않는방향성 전기강판을제공할수있다. 2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조방법은, 침질소둔을생략할수있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은, 특유의 집합조직 특성으로인하여, 의 확산이 용이하며, 기재내부로다량의 ^를 확산시켜 , 철손을더욱향상시킬수있다.

【도면의 간단한설명】

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 개략적인 단면을나타낸다.

도 2는 제조예에서 기재의 두께 방향과 수직하는 면에 대한 분포를 £650분석을통하여 나타낸사진이다.

도 3은 비교제조예에서 기재의 두께 방향과 수직하는 면에 대한 결정립 분포를표시한사진이다.

【발명을실시하기 위한구체적인내용】

제 1, 제 2및제 3등의 용어들은다양한부분, 성분, 영역, 층및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느부분, 성분, 영역, 층또는 섹션을 다른부분, 성분, 영역, 층또는 섹션과구별하기 위해서만사용된다. 따라서 , 이하에서 서술하는제 1부분, 성분, 영역, 층또는 섹션은본 발명의 범위를 벗어나지 않는범위 내에서 제 2부분, 성분, 영역, 층또는섹션으로언급될수있다.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을의도하지 않는다. 여기서 사용되는단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는”의 의미는 특정 특성, 영역,정수,단계,동작,요소및/또는성분을 체화하며,다른특성,영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

어느부분이 다른부분의 "위에” 또는 11 상에" 있다고언급하는경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될수 있다. 대조적으로어느부분이 다른부분의 "바로위에" 있다고언급하는경우, 그사이에 다른부분이 개재되지 않는다. 2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를포함하는모든용어들은본발명이 속하는기술분야에서 통상의 지식을가진자가일반적으로 이해하는의미와동일한의미를가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나매우공식적인의미로해석되지 않는다.

또한, 특별히 언급하지 않는 한 %는 중량%를 의미하며, 切 은 0.0001중량%이다.또한고스(卵 결정립이란결정방위가 {110}<001>로부터 15도이내의 방위를갖는결정립을의미한다.

본발명의 일실시예에서 추가원소를더 포함하는것의 의미는추가 원소의 추가량만큼잔부인철 을대체하여 포함하는것을의미한다. 이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는실시예에한정되지 않는다.

본발명의 일실시예에 의한방향성 전기강판의 제조방법은,중량%로, ^ : 1.0% 내지 4.0%, 0:0.1% 내지 0.4% 및 잔부는 근 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물을 포함하는 슬라브를 제조하는 단계; 슬라브를 가열하는 단계; 슬라브를 열간 압연하여 열연 강판을 제조하는 단계; 열연 강판을 열연판소둔하는단계; 열연판소둔된열연강판을 1차냉간압연하는단계 ; 1차 냉간 압연된 강판을 탈탄 소둔하는 단계; 탈탄 소둔이 완료된 강판을 2차 냉간 압연하는 단계; 2차 넁간 압연이 완료된 강판을 최종 소둔하는 단계; 최종소둔이 완료된 강판에 분말포함하는조성물을코팅하여 코팅층을 형성하는단계; 및 코팅층이 형성된 강판을소둔하여 강판 내부에 확산층을형성하는단계를포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판의 제조방법은, 먼저, 중량%로, 81: 1.0% 내지 4.0%, 0:0.1% 내지 0.4% 및 잔부는 6 및 기타 불가피하게혼입되는불순물을포함하는슬라브 를제조한다.

조성을한정한이유는하기와같다.

실리콘( )는 전기강판의 자기이방성을 낮추고 비저항을 증가시켜 2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

철손을 개선한다. 함량이 1.0 중량% 미만인 경우에는 철손이 열위하게 되며 , 4.0중량%초과인경우취성이 증가한다.따라서 ,슬라브및 최종소둔 단계 이후 방향성 전기강판에서의 의 함량은 1.0 내지 4.0중량% 일 수 있다. 더욱구체적으로 의 함량은 1.5내지 3.5중량%일수있다.

본 발명의 일 실시예에서 강판의 표면에 코팅층을 형성한 후, 소둔하여, 를기재내부로 층을확산시키기 때문에, 최종제조된방향성 전기강판의 기재 내에는 가 슬라브 내의 보다 다량 함유할 수 있다. 구체적으로최종제조된방향성 전기강판의 기재 내에는 가 2.0내지 8.0 중량% 포함될 수 있다. 더욱 구체적으로 최종 제조된 방향성 전기강판의 기재내에는 가 3.0내지 7.0중량%포함될수있다.기재내의 함량이란 후술할 확산층을포함하는전체 기재 내에서의 함량을의미하며, 전체 기재내에서의 평균함량을의미한다.

탄소( 는 중간 탈탄소둔 및 최종 탈탄소둔중에 표증부의 결정립이 중심부로 확산하기 위하여 중심부의 가 표층부로 빠져 나오는 과정이 필요하기 때문에 슬라브 중(:의 함량은 0.1 내지 0.4중량% 일 수 있다. 더욱 구체적으로 슬라브 중(:의 함량은 0.15내지 0.3중량% 일 수 있다. 또한, 탈탄이 완료된 최종 소둔 단계 이후 최종 방향성 전기강판에서의 탄소량은 0.0020중량%이하일수있다.

다음으로, 제조된 슬라브를 가열 한다. 슬라브 가열 온도는 통상의 재가열온도보다높은 11001: 내지 13501:일수있다.

슬라브 가열시 온도가 높을 경우 열연 조직이 조대화되어 자성에 악영향을 미치게 되는문제점이 있다. 그러나본발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조 방법은 탄소의 함량이 종래보다 많아 슬라브 재가열온도가높더라도열연조직이 조대화되지 않으며 ,통상의 경우보다 높은온도에서 재가열함으로써 , 열간압연시 유리하다.

다음으로 가열이 완료된 슬라브를 열간 압연하여 열연 강판을 제조한다.

다음으로 열연 강판을 열연판 소둔한다. 이때 열연판 소둔은 탈탄 과정을포함할수 있다. 구체적으로열연판소둔은 850 내지 1000 온도 및 이슬점 내지 70°(:에서 소둔할 수 있다. 전술한 소둔 이후, 2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

1000 내지 12001:의 온도 및 이슬점 온도 01: 이하에서 추가 소둔할 수 있다.

다음으로 열연판 탈탄 소둔을 실시한 후 산세를 하고 1차 넁간 압연을실시하여 냉연강판을제조한다.

다음으로 냉연강판을 탈탄 소둔한다. 이 때, 탈탄 소둔하는 단계는 오스테나이트 단상영역 또는 페라이트 및 오스테나이트의 복합상이 존재하는영역에서 실시할수 있다. 구체적으로 850 내지 10001: 온도및 이슬점 내지 70° (:에서 소둔할수 있다. 또한, 분위기는수소 및 질소의 혼합가스분위기일 수 있다. 또한, 탈탄소둔시 탈탄량은 0.0300 % 내지 0.0600^%일수있다. 전술한소둔이후, 1000내지 1200°(:의 온도및 이슬점 온도 01: 이하에서 추가소둔할수있다.

이러한 탈탄 소둔 과정에서 전기강판의 표면의 결정립의 크기는 조대하게 성장 하게 되지만 전기강판의 내부의 결정립은 미세한 조직으로 남게된다. 이러한 탈탄 소둔 이후 표면 페라이트 결정립의 크기는 150 ! 내지 250;■일수있다.

다음으로, 탈탄 소둔이 완료된 강판을 2차 냉간 압연한다. 통상의 고자속밀도 방향성 전기강판의 제조 공정에 있어서 넁간 압연은 90%에 가까운고압하율로 1회실시하는것이 효과적인것으로알려져 있다. 이것이 1차 재결정립 중的 33 결정립만이 입자성장하기 유리한 환경을 만들어주기 때문이다.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판의 제조방법은 0 083 방위 결정립의 비정상 입자성장을 이용하지 않고 탈탄소둔 및 냉간 압연에 의하여 발생한 표층부의 0 033 결정립을 내부 확산시키는 것이므로 표증부에서 0 033 방위 결정립을다수분포하도록형성하는것이 유리하다. 따라서, 냉간압연시 압하율 50%내지 70%에서 냉간압연을실시하는 집합조직이 표층부에서 다수 형성 될 수 있다. 더욱 구체적으로

55%내지 65%일수있다.

전술한 냉연강판을 탈탄 소둔하는 단계 및 탈탄 소둔이 완료된 강판을 2차냉간 압연하는 단계는 2회 이상반복하여 실시할수 있다. 2회 이상반복하여 실시함으로써, 0 033 집합조직이 표층부에서 다수형성 될수 2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

있다.

다음으로 탈탄 소둔 및 2차 냉간 압연이 완료된 전기강판은 최종 소둔을실시한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조방법에서는 기존의 배치 0) 此)방식과 달리 냉간 압연에 이어 연속으로 최종 소둔을 실시할수있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조방법에서 최종 소둔은 850 내지 1000 온도및 이슬점 온도 70°(:이하에서 소둔하는제 1 단계 및 10001: 내지 12001: 온도 및 ¾ 50 부피% 이상의 분위기에서 소둔하는 제 2 단계를 포함할 수 있다. 또한 제 2 단계의 분위기는 ¾ 90 부피%이상일수있다.

최종 소둔 전 냉연판은 탈탄 소둔이 진행되어 소강 탄소량이 최소 슬라브의 탄소량 대비 40중량%내지 60중량%남아있는상태이다. 따라서 최종 소둔 시 제 1 단계에서는 탄소가 빠져나가면서 표층부에 형성된 결정립이 내부로확산된다. 제 1단계에서는강판중의 탄소량을 0.01중량% 이하가되도록탈탄을실시할수있다.

이 후, 제 2 단계에서는 1 단계에서 확산된 고스 방위를 가진 집합조직이 성장하게 된다. 본발명의 일 실시예에 의한방향성 전기강판의 제조방법에서는 고스 집합조직은 종래의 비정상 입자성장에 의하여 결정립이 성장된경우와달리 결정립의 입경은 1™이내 일수있다.따라서, 종래의 방향성 전기강판에 비하여 결정립의 크기가 작은 고스 결정립이 다수개존재하는집합조직을가질수있다.

이렇게 제조된 강판은 강판의 두께 방향과 수직하는 면에 대하여, 외접원의 지름 0)1)과 내접원의 지름(此)의 비어2/1)1)가 0.5이상인 고스 결정립이 전체 고스결정립 중 95면적%이상포함할수 있다. 강판의 결정· 조직에 대해서는후술할방향성 전기강판에 대하여 구체적으로설명한다. 다음으로, 최종소둔이 완료된 강판을산세하는단계를더 포함할수 있다. 산세하는 공정을 통해 강판의 표면에 자연스럽게 형성되는산화층이 제거된다. 산화층을 제거함으로써, 의 확산이 더욱 원활히 이루어질 수 있다. 2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

산세하는단계는 5내지 50중량%의 산수용액을이용할수 있다. 이 때 산 수용액은 염산, 질산 또는 황산 등 무기산을 포함하는 수용액을 사용할 수 있다. 산 수용액의 농도가 너무 작은 경우, 적절한 산세가 이루어지지 않을 수 있다. 또한, 산 수용액의 농도가너무 큰 경우, 강판 표면의 조도가너무높아져, 자성에 악영향을줄수있다.

산세하는 단계는 50내지 1001:의 온도에서 수행될 수 있다. 온도가 너무 낮은 경우 산세가 적절히 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다. 온도가너무높은경우, 재산화의 문제가발생할수있다.

산세하는단계는 20초내지 100초동안산세할수 있다. 시간이 너무 짧은경우, 산화층의 제거가충분히 이루어지지 않을수 있다. 시간이 너무 긴 경우, 결정립 내부와 결정립경 간의 산세능의 불균일성으로 인하여 오히려 자성이 열악해질수있다. 더욱구체적으로산세하는단계는 25내지 50초간산세할수있다.

다음으로, 최종 소둔 완료된 강판에 분말 포함하는 조성물을 코팅하여 코팅층을형성한다.

분말의 용이한 분산 및 표면 도포를 위해, 용매를 포함하는 슬러리 형태일 수 있다. 용매로는 특별히 한정하지 아니하나, 물또는알코올을포함할수있다.

가능한소성로에서 고온소성을거쳐 제조할수있다.

조성물은 분말외에 포함할수 있다. 1«的는 강판내의 확산시에 고온에 의한강판사이의 판붙음현상을방지하는소둔분리제로 작용할 뿐만 아니라 은- 분말이 강판내에 잘 부착이 될 수 있도록 바인더로서의 역할을한다. 첨가시 100중량부에 대하여 60내지 200중량부첨가할수있다.

전술하였듯이,본발명의 일실시예에서는종래 배치 형태로운영되는 최종소둔공정을연속소둔공정으로운영할수있 으며, 1차냉간압안하는 단계내지 확산층을형성하는단계는연속하여 이루어 질수있다. 2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

다음으로, 코팅층이 형성된 강판을 소둔하여 강판 내부에 확산층을형성한다. 이 때소둔공정은 1100내지 1200°(:의 온도에서수행할 수있다.소둔시간은 3시간이상일수있다.소둔온도가너무낮거나, 둔 시간이 너무짧은경우, 원활한 ^ 확산이 일어나지 않을수있다.

도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 단면을 개략적으로 나타낸다. 도 1에 나타나듯이, 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판 (100)은 기재 (10) 및 기재 (10)의 표면 상에 형성된 코팅층 (20)을 포함한다. 기재 (10)는 기재 (10)의 표면에서부터 기재 (10)의 내부방향으로형성된 확산층 (11)을포함한다.

이하에서는각구성별로상세히 설명한다.

기재는 : 2.0%내지 8.0%, 0:0.002%이하 (0%를포함하지 않는다) 및 잔부는 근 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물을 포함한다. 기재의 원소 함량 및 이유에 대해서는 전술한방향성 전기강판의 제조방법과관련해서 구체적으로설명하였으므로, 중복되는설명은생략한다. 전술하였듯이, 제조 과정에서 탈탄과정을포함하므로,기재내의 탄소함량은슬라브내의 탄소 함량과달리 0.002중량%이하로포함할수있다. 또한, 제조과정에서 가 코팅층 (20)에서부터 확산하므로, 의 함량이 슬라브내의 함량과달리 2.0내지 8.0중량%포함할수있다.

기재는 강판의 두께 방향과 수직하는 면에 대하여, 외접원의 지름 (1)1)과 내접원의 지름的2)의 비犯2/1)1)가 0.5이상인 고스 결정립이 전체 고스 결정립 중 95 면적% 이상포함할 수 있다. 여기서, 외접원이란 결정립의 외부를 둘러싸는 가상의 원 중 가장 작은 원을 의미하고, 내접원이란 결정립의 내부에 포함되는 가상의 원 중 가장 큰 원을 의미한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 기재의 조직은, 표면의 고스 결정립이 강판의 내부로 성장하게 되므로 둥근 형태의 결정립이 생성된다. 반면, 기존의 방향성 전기강판은 본 발명의 일 실시예에 의한조직보다 긴 타원 형태의 결정립이 생성된다.

이처럼 본 발명의 일 실시예에 의한 특유의 기재 조직으로 인하여, 더욱우수한자성을얻을수있다. 2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

본 발명의 일 실시예에 의한 기재의 결정립의 크기는 20m 내지 500_인 것이 전체결정립중 80%이상일수있다.

이처럼 본발명의 일실시예에 의한기재 (10)는결정립의 크기가 통상의

방향성 전기강판에 비하여 1/100 이하로 작은 특유의 미세조직으로 인하여, 압연면 ( 면)에 대해 결정립계가 다수 형성되며, 이러한 다수 결정립계를 통해 ^가 원활히 확산될 수 있다. 따라서, 후술할 확산층 (11)이 두껍게 형성될 뿐만 아니라그분포가 일정하게 되고, 또한, 가 다량 확산될 수 있다. 결과적으로 의 다량 확산을 통해 방향성 전기강판의 철손이 더욱향상된다.

기재 (10)는 기재 (10)의 표면으로부터 기재 내부로 형성된 확산층 (11)을포함할수있다.본발명의 일실시예에서 확산층 ( :11)이란, 기재 (10)내에서, 확산층형성 단계 이전의 기재 (10)의 함량보다, 확산층 형성 단계 이후, 의 함량이 증가한부분을의미한다. 구체적으로 확산층 (11)의 함량은 4.0내지 8.0중량%가될수있다.이 때 ,잔부는 6 및 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물을 포함한다. 구체적으로 확산층 (11)의 함량은기재의 함량보다 1.0내지 5.0중량%높을수 있다. 내에서 함량은두께 방향으로농도구배를형성할수 있으며 ,본발명의 일실시예에서 ^확산층 (11)내의 함량은전체에 대한 평균함량을의미한다.

확산층 (11)의 두께는 30 내지 150 _ 로 형성될 수 있다. 전술하였듯이, 기재 (10)의 특유의 집합조직으로 인하여, 확산층 (11)의 두께가두껍게 형성된다.

기재 (10)의 표면상에는 코팅층 (20)이 형성된다. ^ 코팅층 (20)은 0.5내지 3.0 두께로형성될수있다. 코팅층 (20)의 두께가너무얇으면, ^확산을위한충분한 ^를공급하지 못할수있다. 코팅층 (20)의 두께가 너무 두꺼우면, 확산에는 한계가 있으며, 오히려, 기재 (10)와 코팅층 (20)간의 결합력이 약화되는문제가발생할수있다.

코팅층 (20)내에는 ^를 20내지 80중량%및 6 를 20내지 60중량% 포함할수 있다. 코팅 조성물이 1 0를더 포함하는 경우, 및 6 의 합량 2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

100중량부에 대하여, 1 0를 60내지 200중량부더 포함할수있다. ¾¾0는 강판내의 확산시에 고온에 의한 강판사이의 판 붙음 현상을 방지하는 소둔분리제로 작용할 뿐만 아니라 6 입자가 강판내에 잘 부착이 될 수 있도록바인더로서의 역할을한다.

이하, 실시예를통해상세히 설명한다. 단하기의 실시예는본발명을 예시하는것일뿐,본발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는것은 아니다.

제조예 : 방향성 전기강판기재의 제조

중량%로 : 3.22%, 0:0.245% 를 함유하고 잔부 근 및 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 1250 의 온도에서 가열한 다음 1.6111111두께로 열간압연하고,이어 소둔온도 870° (:,이슬점 온도 60°〔에서 120초간소둔후, 수소,이슬점 온도 0°(:이하수소,질소혼합가스분위기에서 소둔온도 1100^ 및 30초간 소둔을 실시하였다. 열연판 소둔을 마치고 냉각한 후 산세를 실시하고, 60%의 압하율로냉간압연하였다.

냉간압연된판은다시 소둔온도 870° (:,이슬점 온도 60° (:에서 60초간 탈탄소둔후, 수소, 이슬점 온도 0°(1이하수소, 질소혼합가스분위기에서 소둔하고, 소둔온도 1100^ 및 50초간 소둔을 실시하고 냉각한 후 산세를 실시하고, 60%의 압하율로냉간압연하였다.

이후 최종 소둔시에는 900° (:의 온도에서 수소, 질소의 습윤 (이슬점 온도 60°0 혼합가스 분위기에서 60초간 탈탄 소둔을 실시한 후 1050° (:의

100% ¾분위기에서 3분동안열처리를실시하였다.

냉간압연된판은다시 소둔온도 870° (:,이슬점 온도 60° (:에서 60초간 소둔 후, 수소, 이슬점 온도 0。 (:이하 수소, 질소 혼합가스 분위기에서 소둔온도 1100^및 50초간탈탄소둔을실사하고냉각한후산세를실 하고, 60%의 압하율로 2차냉간압연하였다. 최종두께는 288,였다.

이후 최종 소둔시에는 900° (:의 온도에서 수소, 질소의 습윤 (이슬점 온도 60°0혼합가스분위기에서 60초간소둔을실시한후 1050° (:의 100% ¾ 분위기에서 3분 동안 소둔을 실시하였다. 최종 강판의 탄소 함량은 30 ??01 이었다.

압연면에 대한的 33 결정립 분포를 £630분석을통하여 나타낸사진을 2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

도 2에 나타내었다.

표 1 은 도 2에 나타난 제조예에서의 能 33 결정립의 내접원과 외접원의 상대적인크기를측정하고그비 (敗/아)를나타낸표이다.

【표 11

표 1에서 나타나듯이, 모든 0 083 결정립의 비的2/1)1)가 0.5이상임을 확인할수있다.

비교제조예 : 방향성 전기강판기재의 제조 2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

중량%로 : 3.18%, 0:0.055%, 0.1% 를 함유하고 잔부 근 및 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 1150°(:의 온도에서 가열한 다음

2.2™두께로열간압연하고, 이어 통상의 방향성 전기강판의 열연판소둔을 실시하고냉각한후산세를실시하고, 288 / ^ 1 두께로냉간압연하였다.

이후, 이슬점 온도 60°〔 수소, 질소 혼합가스 및 암모니아 혼합 분위기에서 소둔온도 850°0 에서 3분간 동시탈탄질화 소둔을 실시하였다. 이후승온율 15도/느로승은한후 1200 °(:에서 20시간을유지하는고온소둔을 실시하였다.

2차재결정의 조직사진을도 3에 나타내었다.

표 2 는 도 3에 나타난 방향성 전기강판의 내접원과 외접원의 상대적인크기를측정하고그비어2/1)1)를나 낸표이다.

【표 2】

2019/132356 1»(:1^1{2018/016033 표 2에서 나타나듯이, 비교제조예에서 제조한기재는조직이 긴 타원 형태의 결정립이므로敗/이의 값은본발명의 일 실시예에 의한기재 보다 작은값을나타나게 됨을확인할수있다.

실시예 1

제조예 및 비교제조예에서 제조한 방향성 전기강판 기재에 최종소둔된판은 80°(:에서 25 \ 농도의 敗1 수용액을이용하여 20초간산세 과정을거쳤다. 산세 공정이 완료된 강판은 33.5중량% 함량의 계 분말을 소성 ¾ 0 분말과 에틸 알코올을 혼합하여 강판에 도포한 후 1100 내지 1200^에서 5시간을소둔하여 두께 1.7™의 코팅층을형성하였다. 소둔시간에 따른기재 전체의 함량, 확산층의 함량및 ^ 확산층의 두께를표 3에 나타내었다.

철손 자속밀도를 此 6 측정법을 이용하여 측정하였고, 50¾에서 1. 63 1 3 로자화될때까지의 철손 17/5 ᄋ)및 1000쇼細자기장하에서 유도되는자속밀도犯 1 ())을측정하였다. 그결과를하기 표 3에 정리하였다. 【표 3]

2019/132356 1»(:1^1{2018/016033

표 3에서 나타나듯이, 기존의 2차 재결정 조직을 갖는 비교제조예의 기재를이용하여 ^ 확산을위한소둔을행할시, 의 확산이 잘일어나지 않을 뿐만 아니라 내부로 확산된 의 불균일성으로 인하여 철손이 열화되는것을확인할수있다. 그러나,본발명의 일실시예와같이 결정립 크기가 통상의 방향성 전기강판에 비하여 1/100이하이면서 외접원의 지름(1)1)과 내접원의 지름(敗)의 비犯2/1)1)가 큰 제조예를 기재로 이용한 경우에는 의 확산이 균일하게 잘 일어나 함량이 높을 뿐만 아니라 철손이 우수함을알수있다.

실시예 2

중량%로 :2.0%, (::0.20%를함유하고잔부 근및 불가피한불순물로 이루어진 슬라브를 1250°(:의 온도에서 가열한 다음 1.6™ 두께로 열간압연하고,이어 소둔온도 870°(: ,이슬점 온도 60°〔에서 120초간소둔후, 수소,이슬점 온도 0°(그이하수소,질소혼합가스분위기에서소 온도 1100^ 및 30초간 열연판 소둔을 실시하고 냉각한 후 산세를 실시하고, 60%의 압하율로냉간압연하였다.

넁간압연된판은다시 소둔온도 870°(:,이슬점 온도 60°(:에서 60초간 소둔 후, 수소, 이슬점 온도 0°0;이하 수소, 질소 혼합가스 분위기에서 소둔온도 1100^및 50초간탈탄소둔을실시하고냉각한후산세를실 하고, 60%의 압하율로냉간압연하였다.

이후 최종 소둔시에는 900。(:의 온도에서 수소, 질소의 습윤 (이슬점 온도 60° 혼합가스 분위기에서 60초간 탈탄 소둔을 실시한 후 1050°(:의

100% 분위기에서 3분동안소둔을실시하였다.

최종소둔된 판은 80°(:의 25% 농도의 1€1 수용액을 이용하여 20초간 산세 과정을 거쳤다. 산세 공정이 완료된 강판은 33.5 중량% 함량의 분말을소성 ¾!요0 ?)0¾년6와 시(:0^101을혼합하여 강판에 도포하여

2.1쌔!두께의 코팅층을 형성하였다. 이후, 1150^ 에서 1 내지 10시간 소둔하여 를 확산시켰다. 소둔 시간에 따른 기재 전체의 함량. 확산층의 함량및 확산층의 두께를표 4에 나타내었다.

【표 4]

표 4에서 나타나듯이, 의 확산이 균일하게 잘 일어나 함량이 높을뿐만아니라철손이 우수함을알수있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는기술분야에서 통상의 지식을가진자는본발명이 그기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수있다는것을이해할수있을것이다.

그러므로 이상에서 기술한실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는후술하는특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된형태가본발명의 범위에 포함되는것으로해석되어야한다.

【부호의 설명】

100 : 방향성 전기강판 10 : 기재

11 : 확산층 20 : 코팅층