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Title:
GRAIN ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/132364
Kind Code:
A1
Abstract:
A grain oriented electrical steel sheet, according to one embodiment of the present invention, comprises, by wt%, 3.0 to 4.0% of Si, 0.005% or less (excluding 0%) of C, 0.015 to 0.040% of Al, 0,04 to 0.15% of Mn, 0.001 to 0.02% of N, 0.01% or less (excluding 0%) of S, and the balance of Fe and inevitable impurities, and comprises 20 to 50 grains/104 mm2 having an α angle of 3° or less (wherein, α angle means an angle formed between [001] direction of the grain and a rolling direction when viewed with respect to a rolled surface).

Inventors:
KO KYUNG-JUN (KR)
PARK YUJUN (KR)
LEE SANG-WOO (KR)
Application Number:
PCT/KR2018/016042
Publication Date:
July 04, 2019
Filing Date:
December 17, 2018
Export Citation:
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Assignee:
POSCO (KR)
International Classes:
C21D8/12; C21D9/46; C22C38/00; C22C38/02; C22C38/04; C22C38/60
Foreign References:
KR20170074478A2017-06-30
KR101700125B12017-01-26
KR20000042706A2000-07-15
JP2013032583A2013-02-14
JP2001247944A2001-09-14
Attorney, Agent or Firm:
YOU ME PATENT AND LAW FIRM (KR)
Download PDF:
Claims:
2019/132364 1»(:1^1{2018/016042

【청구범위】

【청구항 1】

중량%로, : 3.0내지 4.0%, 0: 0.005%이하(0%를제외함),사: 0.015 0.04내지 0.15%, 0.01%이하(0%를제외함)및 £: 0.01% 이하(0%를 제외함)를 포함하고, 잔부는 근 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고,

a 각도가 3° 이하인 결정립을 20내지 50개/ 1042포함하는방향성 전기강판.

(이 때, ^ 각도란 압연면을 기준으로 보았을 때, 결정립의 [001]방향이 압연방향과이루는각도를의미한다.)

【청구항 2】

제 1항에 있어서, - 량으로 0.03내지 0.15중량%,및 0.01내지 0.05중량% 더 포함하는방향성 전기강판.

【청구항 3]

제 1항에 있어서,

¾10: 0.01내지 0.05중량%, 0 : 0.02내지 0.15중량%및( : 0.01내지 0.2중량%중 1종이상을더 포함하는방향성 전기강판.

【청구항 4]

제 1항에 있어서,

: 0.005중량%이하및 : 0.03내지 0.1중량%중 1종이상을더 포함하는방향성 전기강판.

【청구항 5】

중량%로, : 3.0내지 4.0%, 0: 0.03내지 0.055%, 시: 0.015내지 0.040%, 1&1: 0.04내지 0.15%, 0.001내지 0.005%및 0.01%이하(0¾>를 제외함)를 포함하고, 잔부는 6 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를제조하는단계 ;

상기 슬라브를가열하는단계;

상기 슬라브를열간압연하여 열연판을제조하는단계;

상기 열연판을열연판소둔하는단계; 2019/132364 1»(:1^1{2018/016042

상기 열연판을냉간압연하여 냉연판을제조하는단계;

상기 넁연판을 1차재결정 소둔하는단계 ; 및

1차 재결정 소둔이 완료된 냉연판을 2차 재결정 소둔하는 단계를 포함하고,

상기 열연판을 소둔하는 단계는 상기 열연판을 850 내지 9801:의 온도로제 1소둔하는단계 및상기 열연판을상기 제 1소둔하는단계에서의 소둔온도보다 50내지 100':0 높은온도에서 제 2소둔하는단계를포함하는 방향성 전기강판의 제조방법.

【청구항 6]

제 5항에 있어서,

상기 제 1소둔하는단계는 30내지 300초동안소둔하고, 상기 제 2 소둔하는단계는 1내지 10초동안소둔하는방향성 전기강판의 제조방법 .

【청구항 7】

제 5항에 있어서,

상기 제 2소둔하는단계는 900내지 11001:의 온도로소둔하는방향성 전기강판의 제조방법.

【청구항 8】

제 5항에 있어서,

상기 열연판소둔하는단계 이후, 700내지 850°(:의 시작온도부터, 250 내지 3501:의 종료온도까지 10내지 300°(:/초의 냉각속도로냉각하는단계를 더 포함하는방향성 전기강판의 제조방법 .

【청구항 9】

제 5항에 있어서,

상기 열연판 소둔하는 단계 이후, 상기 열연판을 :15136 규격으로 인장시편가공후인장시험시 연신율이 22%이상인방향성 전기강판의 제조 방법 .

Description:
【명세세

【발명의 명칭】

방향성 전기강판및그의 제조방법

【기술분야】

방향성 전기강판 (GRAIN ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET) 및 방향성 전기강판의 제조방법 (METHOD FOR MANUFACTURING GRAIN ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET)에 관한 것이다. 구체적으로 열연판 소둔 단계에서의 온도조건을 구체적으로 제어함으로써 생산성이 우수하고 또한 자성이 매우 우수한방향성 전기강판및방향성 전기강판의 제조방법에 관한것이다.

【발명의 배경이 되는기술】

방향성 전기강판은변압기, 전동기, 발전기 및 기타전자기기 등정지 기기의 철심 재료로 사용된다. 방향성 전기강판 최종 제품은 결정립의 방위가 (110) [001]방향 (또는 {110}<001>방향)으로배향된집합조직을갖고, 압연방향으로극히 우수한자기적 특성을갖는다.이 때문에,변압기,전동기, 발전기 및 기타전자기기 등의 철심 재료로사용될수 있다. 에너지 손실을 줄이기 위해서는철손이 낮은것이 요구되고,발전기기의 소형화를위해서는 자속밀도가높은것이 요구된다.

방향성 전기강판의 철손은 이력손, 와전류손으로 나뉘고 이중 와전류손을 감소하기 위해서는 판두께를 줄이거나 고유비저항을 늘리는 것이 필요하다. 고유비저항을 늘리는 구체적인 방법 중 하나로 특히 고 Si함유하는 방향성 전기강판 제품을무리없이 생산하는 것은 최고급규격 제품개발을위한극복해야할방향이다.

방향성 전기강판의 Si함량이 일정함량이상이 되면 압연 중판파단의 발생이 증가하여 상업적 생산이 어렵고, Si함량을 증가시킬수록 제품의 고유비저항이 증가하여 철손이 낮아지므로, 고급규격의 제품을 생산할 수 있으나, 압연 중 파단 발생으로 인한 실수율 저하 등의 생산성의 문제가 야기되므로극복해야한다.

특히, 슬라브 저온 가열법의 방향성 전기강판은 자성 확보를 위한 최적 압하율이 고온 가열법 대비 높은 넁간압하율이 필요하고, 이를 위해 열연판두께를두껍게 하여야하여 냉간압연중파단빈도가증가하게 된다. 2019/132364 1»(:1^1{2018/016042

게다가, 고 함유재는 취성이 증가하여 넁간압연성이 열위하여 저온가열법의 고 ^함유방향성 전기강판제품생산을위해서는냉간압연 중 파단발생을저감하는기술이 더욱필요하다.

2패스압연 개시시 압연 권취중파단이 많이 발생하므로, 2패스압연 개시시 연성을확보하는 1패스냉간압연율을최적화하는방법을제안하 다. 하지만, 소재 본연의 특성을 개선하는 방법이 아니여서 그 개선에 한계가 있었다. 이처럼 기존의 방법들을 적용하더라도, 고 강판이 가지는 본래의 특성에서 기인하는 엣지 발생에 의한 파단을 근본적으로 해결할수는없었다.

넁간압연 이전 석출물이 미세하고 불균일하게 존재하고 있기 때문에 이후공정에서 결정립 불균일을야기하고, 최종적으로불완전한 2차재결정 또는불균일한 2차재결정을형성하여 제품특성을열위하게 만든다.따라서, 불균일을 야기하는 미세 석출물을 최대한 고용하여 조대하게 석출시키기 위해 열처리 온도를제어하여 자성을확보하고있다.

즉, 전기강판의 자성의 확보를 위해서는 충분히 높은 온도의 열연판 소둔을통하여 미세 석출물 제어가 필수적이고, 고 함유강재의 고압하율 넁간압연시 판파단을 유발하는 6 (1용 6 1<;을 저감하여 생산성을 확보하기 위해서는 열연판 소둔 온도를 하향하여야 하는 상반되는 관계에 놓이게 된다.

【발명의 내용】

【해결하고자하는과제】

방향성 전기강판및 방향성 전기강판의 제조방법을제공하고자한다. 구체적으로 열연판 소둔 단계에서의 온도조건을 구체적으로 제어함으로써 생산성이 우수하고 또한 자성이 매우 우수한 방향성 전기강판 및 방향성 전기강판의 제조방법을제공하고자한다.

【과제의 해결수단】

본발명의 일실시예에 의한방향성 전기강판은중량%로, : 3.0내지 4.0%, 0: 0.005%이하(◦%를제외함),시: 0.015내지 0.040%,此: 0.04내지 0.15%, 0.01% 이하(0%를 제외함) 및 £: 0.01% 이하(0%를 제외함)를 포함하고, 잔부는 6 및 기타불가피한불순물을포함하고, ( 1 각도가 3 ° 2019/132364 1»(:1^1{2018/016042

이하인결정립을 20내지 50개/ 10 4 2 포함한다.

(이 때, (I 각도란 압연면(볘면)을 기준으로 보았을 때, 결정립의 [001]방향이 압연방향 0®방향)과이루는각도를의미한다.)

본발명의 일실시예에 의한방향성 전기강판은 ¾및 ¾를합량으로 0.03내지 0.15중량%, 및 I 3 : 0.01내지 0.05중량%더포함할수있다. 본 발명의 일 실시예에 의한방향성 전기강판은 ¾1 0 : 0.01내지 0.05 중량%, 0 : 0.02내지 0.15중량%및(: 11 : 0.01내지 0.2중량%중 1종이상을 더 포함할수있다.

본발명의 일실시예에 의한방향성 전기강판은 : 0.005중량%이하 및 : 0.03내지 0.1중량%중 1종이상을더 포함할수있다.

본발명의 일 실시예에 의한방향성 전기강판의 제조방법은중량%로, : 3.0내지 4.0%, 0: 0.03내지 0.055%,사: 0.015 0.04 내지 0.15%, : 0.001내지 0.005%및 0.01%이하(0%를제외함)를포함하고, 잔부는 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 제조하는 단계; 슬라브를 가열하는 단계; 슬라브를 열간압연하여 열연판을 제조하는 단계; 열연판을열연판소둔하는단계; 열연판을넁간압연하여 냉연판을제조하는 단계; 냉연판을 1차 재결정 소둔하는 단계; 및 1차 재결정 소둔이 완료된 냉연판을 2차재결정 소둔하는단계를포함한다.

열연판을소둔하는단계는열연판을 850내지 9801:의 온도 1)로제 1 소둔하는 단계 및 열연판을 제 1 소둔하는 단계에서의 소둔 온도 보다 50 내지 1001:높은온도에서 제 2소둔하는단계를포함한다.

제 1 소둔하는 단계는 30 내지 300 초 동안 소둔하고, 제 2 소둔하는 단계는 1내지 10초동안소둔할수있다.

제 2소둔하는단계는 900내지 1100 의 온도로소둔할수있다.

열연판소둔하는단계 이후, 700내지 8501:의 시작온도부터, 250내지

350°(:의 종료온도까지 10 내지 30010 /초의 냉각속도로 냉각하는 단계를 더 포함할수있다.

열연판소둔하는단계 이후,상기 열연판을 115136규격으로인장시편 가공후인장시험시 연신율이 22%이상일수있다.

【발명의 효과】 2019/132364 1»(:1^1{2018/016042

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 제조 과정 중 특히 열연판 소둔 공정에서의 압연 조건을 정밀히 제어함으로써, 생산성을 향상시킬수있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 제조 과정 중 특히 열연판소둔공정에서의 온도조건을 정밀히 제어함으로써, 정확히 배열된 고스 집합 조직을 다량 형성할 수 있다. 결과적으로 방향성 전기강판의 자성을더욱향상시킬수있다.

【도면의 간단한설명】

도 1은 알파 ( ), 베타 ), 델타 (5) 각도의 개념을 설명하기 위한 방향성 전기강판의 개략적인사시도이다.

【발명을실시하기 위한구체적인내용】

제 1 , 제 2및 제 3등의 용어들은다양한부분, 성분, 영역, 층및/또는 섹션들을설명하기 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 않는 범위 내에서 제 2부분, 성분, 영역, 층또는섹션으로언급될수있다.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미. 나타내지 않는 한 복수 형태들도포함한다. 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 "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.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를포함하는모든용어들은본발명이 속하는기술분야에서 통상의 2019/132364 1»(:1^1{2018/016042

지식을가진자가일반적으로이해하는의미와 동일한의미를가진다. 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

0.00()1중량%이다.

본발명의 일실시예에서 추가원소를더 포함하는것의 의미는추가 원소의 추가량만큼잔부인철(的)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 설명하는실시예에 한정되지 않는다.

본발명의 일실시예에 의한방향성 전기강판은 : 3.0내지 4.0%, 0: 0.005%이하(0%를제외함),시: 0.015내지 0.040%, : 0.04내지 0.15%, : 0.001내지 0.02%및 0.01%이하(0%를제외함)를포함하고, 잔부는 6 및 기타불가피한불순물을포함한다.

이하, 방향성 전기강판의 성분한정의 이유를설명한다.

: 3.0내지 4.0、중량%

실리콘( )은 방향성 전기강판 소재의 비저항을 증가시켜 철심손실((:에 1033)즉, 철손을낮추는역할을한다. ^ 함량이 너무낮은 경우비저항이 감소하여 철손이 열화될수있다. 를과잉 함유시에는강의 취성이 증가하고, 인성이 감소하여 압연 과정중판파단발생율이 증가되고, 넁간압연 조업에 부하가 생기고, 넁간압연 중 패스에이징에 필요한 판온에 미달하게 되고 2차재결정 형성이 불안정해진다.따라서 전술한범위로 를 포함할수있다. 더욱구체적으로 3.3내지 3.7중량%포함할수있다.

0: 0.005중량%이하

탄소( 은오스테나이트상형성을유도하는원소로서 0함량의 증가에 따라열간압연공정 중페라이트-오스테나이트상변태가활성화된 .또한, 0 함량의 증가에 따라 열간 압연 공정 중 형성되는 길게 연신된 열연띠 조직이 증가하여, 열연판소둔공정 중페라이트입성장을억제한다.또한 0 2019/132364 1»(:1^1{2018/016042

함량이 증가함에 따라 페라이트 조직에 비해 강도가 높은 연신된 열연띠 조직 증가와 넁연 시작조직인 열연판 소둔 조직의 초기 입자의 미세화에 의해 넁간압연 이후 집합조직이 개선 특히, 고스 분율이 증가하게 된다. 이는 열연판 소둔 후 강판내 존재하는 잔류 (:에 의해 냉간압연중 패스에이징 효과가 커져서, 1차 재결정립 내의 고스 분율을 증가시키는 것으로본다. 따라서 함량이 클수록이로우나, 이후탈탄소둔시 탈탄소둔 시간이 길어지고, 냉각중미세 카바이드 세멘타이트 61116111 :^ 6 )를 입계 입내에 석출시켜 소재의 연성을 저하시켜, 스캡(%北)과 같은 결함을 유발할수있다.

은 페라이트상 형성 원소로 오스테나이트상 형성 원소인 (:와 반대효과를가진다.오스테나이트상은페라이 상대비쇼 의 고용도가높아 열연재가열온도범위에서쇼 이 미세석출되고, 열연판제 1소둔온도인 850 내지 980 범위의 온도에서도 석출물이 재고용 재석출되어 균일 분포 제어가 가능하여야 한다. 따라서 슬라브 내의 0 함량의 상한을 0.055 중량%으로 제한함으로 고온 연성을 확보하여 고 함유재의 열간압연 중 발생도저감할수있다.

전술하였듯이,방향성 전기강판의 제조공정 중탈탄소둔공정시 0:가 일부 제거되며, 최종 제조된 방향성 전기강판 내의 0 함량은 0.005중량% 이하가될수있다.

시 : 0.015내지 0.04중량%

알루미늄(시)은 (시, ,1 11 州 및 쇼 형태의 질화물을 형성하게 되어 강력한 결정립 성장 억제 역할을 한다. 그 함량이 너무 적은 경우에는 형성되는 석출물의 개수와 부피 분율이 낮아서 결정립 성장 억제 효과가 충분하지 않을 수 있다. 시 함량이 너무 높게 되면 석출물이 조대하게 성장하여 결정립 성장 억제 효과가 떨어지게 된다. 따라서 전술한 범위로 시을포함할수있다.더욱구체적으로시은 0.02내지 0.035중량%로첨가할 수있다.

: 0.04내지 0.15중량%

망간(¾!:!)은 와 반응하여 황화물을 형성하는 원소이다. 11 11 이 너무 적은 경우에는 열연중 미세한 불균일하게 석출하여 자성 특성을 2019/132364 1»(:1^1{2018/016042

열위하게할수있다.

은 과 동일하게 비저항을 증가시켜 철손을 감소시키는 효과가 있다. 또한 과 함께 질소와 반응하여 석출물을 형성함으로써 1차 재결정립의 성장을 억제하여 2차 재결정을 일으키는데 중요한원소이다.그러나,과량첨가시에는강 표면에 ¾ 0 4 이외에 作 ) 및 산화물이 다량 형성되어 2차 재결정 소둔 중에 형성되는 베이스코팅 형성을방해하여 표면품질을저하시키게 되고, 1차재결정 소둔 공정에서 페라이트와 오스테나이트간 상변태의 불균일을 유발하기 때문에 1차 재결정립의 크기가 불균일되며, 그 결과 2차 재결정이 불안정해지게 된다. 그러므로전술한범위로 을포함할수 있다. 더욱구체적으로 0.07 내지 0.13중량%포함할수있다.

: 0.01중량%이하

질소( 은시 등과 반응하여 결정립을 미세화시키는 원소이다. 이들 원소들이 적절히 분포될 경우에는 상술한 바와 같이 넁간압연이후 조직을 적절히 미세하게 하여 적절한 1차재결정 입도를 확보하는데 도움이 될 수 있으나, 그 함량이 과도하면 1차재결정립이 과도하게 미세화되고그 결과 미세한 결정립으로 인해 2차 재결정시 결정립 성장을 초래하는 구동력이 커져서 바람직하지 않은방위의 결정립까지 성장할수 있으므로바람직하지 않다. 또한, 은다량 함유되면 2차재결정 개시온도가높아져 자기특성을 열화시킨다. 그러므로 은 0.01 중량% 이하로 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 0.0005내지 0.005중량%포함할수있다.

넁간압연 단계와 2차 재결정 소둔 단계 사이에 질소량을 증가시키는 처리를실시하는경우, 슬라브내의 은 0.001내지 0.005중량%로함유되는 것으로도충분하다.

3 : 0.01중량%이하

황(幻는 열간 압연시 고용온도가높고 편석이 심한원소로서 가능한 함유되지 않도록하는것이 바람직하나,제강시 함유되는불가피한불순물의 일종이다.또한 는 를형성하여 1차재결정립크기에 영향을주므로 의 함량은 0.01중량%이하로제한하는것이 바람직하다. 더욱구체적으로 £의 함량은 0.008중량%이하가될수있다. 2019/132364 1»(:1^1{2018/016042

본발명의 일실시예에 의한방향성 전기강판은 ¾ 1 및 ¾를합량으로 0.03내지 0.15중량%, 및 0.01내지 0.05중량%더 포함할수있다. 인 ), 주석 (¾), 안티몬 (¾)는 결정립계에 편석하여 결정립 성장을 억제하는 보조적인 역할이 가능하며, 1차 재결정 집합조직을 개선하는 효과가 있다. 자속밀도를 안정하게 형성하는 효과가 있기 때문에 유효한 원소로 ¾ 1 및 를더 포함할수있다. ?첨가량이 0.01중량%이상에서 그 효과를보이고, 0.05중량%를초과하면취성이 강하여 넁간압연이 어려워 질 수있다. ¾ 1 과 ¾첨가량은그합이 0.03중량%이상에서 그효과를보이고, 0.15중량%를초과하면 입계편석 효과가너무강하고, 탈탄중표면산화층 형성을 억제하여 양호한 표면을 확보하기 어렵고, 탈탄 반응이 균일하지 못하여 1차재결정립이 불균일하여 최종자성 특성이 안정적이지 못하게 될 수 있다. 또한, 기계적 특성 측면에서 입계에 과잉 편석으로 인해 취성이 증가할수있다. 더욱구체적으로 0.03내지 0.1중량%또는 ¾를 0.03 내지 0.1중량%포함할수있다.

본발명의 일 실시예에 의한방향성 전기강판은 1 0 : 0.01내지 0.05 중량%, : 0.02내지 0.15중량%및 ( : 0.01내지 0.2중량%중 1종이상을 더 포함할수있다.

¾1 0 : 0.01내지 0.05중량%

몰리브덴 « 0) 는 열연판 표면부의 조직에 정확한 방위의 입자가 많이 형성되게 한다. 열연판내의 고스 입자들은 1차재결정 열처리 후에도 다량잔존하고, 2차재결정을일으킬고스입자들이 증가하게 된다. 따라서, 2차 재결정 후 결정립 크기가 감소하게 되고 와전류손이 작아지기 때문에 최종제품의 철손이 감소하게 .되고, 정확한 방위의 (}애 3 입자들이 많이 성장하기 때문에 자속밀도또한높아지게 된다.

또한, 1« 0 는 ¾과 마찬가지로 결정립계에 편석되어 결정립 성장을 억제하는 중요한 역할을 하며, 2차 재결정이 고온에서 일어날수 있도록 안정적으로제어해주는역할을하기 때문에 더 정확한방위의 입자들을 성장시키는역할을하여 자속밀도를높여주게 된다. 는그원자의 크기가 상대적으로 크고 녹는점이 26231:로 매우 높기 때문에 철에서의 확산 속도가 느려서 고온까지 그 편석효과를 잘 유지시킬 수 있기 때문에 매우 2019/132364 1»(:1^1{2018/016042

효과적인결정립성장억제편석원소라고판단 된다 .

따라서 , 본 발명의 일 실시예에서 0 를 더 포함할 수 있다. 이러한 가너무적게 첨가될경우그효과가미미할뿐만아니라,고스 집합조직의 집적도가 향상되는 효과가 적고 오히려 기지내에 존재하는 입자에 의한 결정립성장억제력을보상해주는효과가적다. 한편 가과량첨가될경우 결정립 성장 억제력이 너무 증가하여 상대적으로 결정립 성장 구동력을 증가시키기 위해 1차 재결정 미세조직의 결정립 크기를 감소시켜야 하기 때문에 탈탄소둔을 낮은 온도에서 실시해야 하며, 이로 인해 적절한 산화층으로 제어할 수 없어서 양호한 표면을 확보할 수가 없다. 따라서, 1 07} 더 첨가되는경우, 0.01내지 0.1중량%로첨가될수있다.

0 : 0.02내지 0.15중량%

크롬( )은 산화 형성을 촉진하는 원소로서, 0.02 내지 0.15 중량% 범위 내로 첨가하면, 표층부의 치밀한 산화층 형성을 억제하며 깊이 방향으로 미세한 산화층이 형성되는 것을 돕는다. 적정 범위의 0함량 첨가로 균일성이 우수한 1차 재결정을 형성시키기가 더욱 용이하게 된다. 을 첨가함으로써 탈탄 및 침질이 지연되어 1차 재결정립이 불균일해지는 현상을극복할수 있고, 균일성이 우수한 1차재결정립을 형성할수 있다. 궁극적으로, 자성을 향상시켜주는 효과를 보이는 원소이다. 을 첨가할 경우, 전술한 범위로 첨가하면 내부 산화층이 더 깊게 형성되고, 침질 및 탈탄 속도가 빠르게 되므로, 1차 재결정립의 크기 조절 및 균일성 확보에 도움이 된다. 함량을하한치에 미달하는경우,효과가미약하고,상한치를 초과하는경우, 산화층이 과하게 형성되어 그효과가감소할수있다.

( : 0.01내지 0.2중량%

구리 0X0는 £과 결합하여 06으로 석출되는데, 주로加와혼합하여 형태를 형성하게 되어 결정립 성장 억제 역할을한다. 또한( 는 마찬가지로열간압연 표면부의 조직에 정확한방위의 입자가많이 형성되게 하여, 2차 재결정 후 결정립 크기가 감소하게 되고 와전류손이 작아지기 때문에 최종제품의 철손이 감소하게 되고, 정확한 방위의 입자들이 많이 성장하기 때문에 자속밀도또한높아지게된다.

( 가 너무 적게 첨가되는 경우에는 그 효과가 충분하지 않고, 너무 2019/132364 1»(:1^1{2018/016042

과량 첨가되면 석출물이 조대하게 성장하여 결정립 성장 억제 효과가 떨어지게 된다.

본발명의 일실시예에 의한방향성 전기강판은 : 0.005중량%이하 및 : 0.03내지 0.1중량%중 1종이상을더 포함할수있다.

: 0.005중량%이하

티타늄( )는 강력한 질화물 형성 원소로 열간 압연 전 단계에서 이 형성 되어 결합하지 않은 함량을낮추게 되고, 이 미세석출하여 결정립경을 불균일하게 하여, 2차 재결정을 불안정하게 한다. 따라서 를 더 첨가할경우, 0.005중량%이하로제한한다.

: 0.03내지 0.1중량%

니켈( )은 함량 상향에 따른 자기이방성 감소로 열위해지는 포화 자속밀도를 보완하여 최종 자속밀도를 상향시켜주는 효과를 보이는 원소이다. 은(:과마찬가지로 오스테나이트 형성 원소로 열간압연, 열연 후 열처리 공정의 오스테나이트 상변태를 활성화 하여, 조직 미세화효과를 가져온다. 특히, 서브표층부의 고스결정립 형성을촉진하는효과가있어, 1차 재결정립에서의 고스분율을 늘리고, 1차 재결정립의 크기의 균일성이 좋아진다. 궁극적으로 최종 제품의 자속밀도를 상향 시키는 효과를 준다. 또한 을 추가 첨가함으로써 함량에 따른 (:함량의 하한을 낮춰주는 역할을 한다. 를 너무 적게 첨가할 경우 그 효과가 미약하고, 과량 첨가하는경우, 오히려자성이 열화될수있다.

불순물원소

상기의 원소외에도分, V등의 불가피하게 혼입되는불순물이 포함될 수있다. V등은강력한탄질화물형성 원소이기 때문에 가능한첨가되지 않는것이 바람직하며 각각 0.01중량%이하로함유되도록한다.

본 발명의 일 실시예에 의한방향성 전기강판은정확히 배열된 고스 집합조직을다량형성함으로써 , 자성을더욱향상시킬수있다.

구체적으로 & 각도가 3° 이하인 결정립을 20 내지 50개/ 10 4 · 2 포함할수있다.

이 때, <1 각도란 압연면어1)면)을 기준으로 보았을 때, 결정립의 [001]방향이 압연방향 0社>방향)과이루는각도를의미한다. 2019/132364 1»(:1^1{2018/016042

본 발명의 일 실시예에서 2차 재결정 집합 조직의 (! 각도가 3° 이하로 집합 조직의 결정 방위가 정확히 배열된 결정립을 다수 형성함으로써, 자성을 더욱 향상시킬 수 있다. 구체적으로 방향성 전기강판의 1.7½ 313 , 50¾ 조건에서 철손 17/50)은 0.8炯/1 ¾ 이하일 수 있다. 더욱 구체적으로 철손 17/50)은 0.70 내지 0.79 /1 ¾ 일 수 있다. 방향성 전기강판의 800 111 의 자기장하에서 유도되는자속밀도犯8)는 1.92 I 이상일수있다. 더욱구체적으로 1.93내지 1.9 일수있다.

본발명의 일 실시예에 의한방향성 전기강판의 제조방법은슬라브를 가열하는 단계; 슬라브를 열간압연하여 열연판을 제조하는 단계; 열연판을 넁간압연하여 냉연판을제조하는단계; 냉연판을 1차재결정 소둔하는단계; 및 1차 재결정 소둔이 완료된 냉연판을 2차 재결정 소둔하는 단계를 포함한다.

이하에서는각단계별로상세히 설명한다.

먼저, 슬라브를제조한다.

슬라브의 각 조성에 대해서는 전술한 방향성 전기강판에서 자세히 설명하였으므로, 중복되는설명을생략한다.

다음으로, 슬라브를가열한다.

슬라브의 가열은 1,2001:이하, 보다 바람직하게는 1, 150方이하의 저온으로 실시하여 석줄물을 부분용체화하는 것이 바람직하다. 슬라브 가열온도가높아지면 슬라브의 표면부 용융으로 가열로를 보수하고 가열로 수명이 단축될 수 있기 때문이다. 아울러, 슬라브를 1,2001:이하, 보다 바람직하게는 1, 1501:이하의 온도로 가열하게 되면 슬라브의 주상정조직이 조대하게 성장되는 것이 방지되어 후속 열간압연 공정에서 판의 폭 방향으로 크랙이 발생되는 것을 막을 수 있어 실수율을 향상시키게 된다. 온도가 1000 미만인 경우에는 열간압연 온도가 낮아 강판의 변형저항이 커지므로압연부하가증가하게 된다. 따라서 슬라브의 가열 온도는 10001: 내지 1200°(:일수있다.

다음으로, 슬라브를 열간압연하여 열연판을 제조한다. 열간압연에 의하여 두께 2.0내지 3.5™의 열연판을제조할수있다.

다음으로, 열간 압연된 열연판을 열연판 소둔한다. 본 발명의 일 2019/132364 1»(:1^1{2018/016042

실시예예서 열연판 소둔에서의 온도를 제어함으로써, 넁간압연 생산성이 우수하고, 또한, 정확히 배열된고스집합조직을다량형성할수있다. 열연판을소둔하는단계는열연판을 850내지 9801:의 온도 01)로제 1 소둔하는 단계 및 열연판을 제 1 소둔하는 단계에서의 소둔 온도 보다 50 내지 1001: 높은 온도奸2)에서 제 2 소둔하는 단계를 포함한다. 즉, 제 1 소둔하는 단계에서의 소둔 온도 1) 및 제 2 소둔하는 단계에서의 소둔 온도(12)는하기 식을만족할수있다. 발생과 이의 전파에 의해 열위된다. 뇨의 발생과 전파는 계면에 존재하는 탄화물 선근)에 의해 더욱 족발될 수 있고, 이를 제거하여 주는 것이 저감에 유효하다. 제 1소둔후 50내지 1001:높은제 2소둔을거치게 되면 계면에 존재하는 탄화물이 제거되는 효과가 있어서 냉간압연성이 우수하다. 또한 이후 냉간압연 공정에서 크 ) 효과가 극대화 되어 1차 재결정 집합조직이 개선되고, 이는 2차 재결정 집합조직 개선으로이어져,궁극적으로자성이 우수하면서 제품특성이 균일하게 되는 효과가나타난다.

제 2소둔온도(그2)가제 1소둔온도 01)보다적절하게높지 아니하면, 전술한효과가발생하지 않을수있다.구체적으로제 2소둔온도奸2)는 900 내지 11001:일수있다.

제 1 소둔하는 단계는 30 내지 300 초 동안 소둔하고, 제 2 소둔하는 단계는 1 내지 10초 동안 소둔할 수 있다. 소둔 시간을 적절히 확보하지 않을시, 전술한효과가발생하지 않을수있다.

열연판소둔하는단계 이후, 700내지 8501:의 시작온도부터, 250내지 350°(:의 종료온도까지 10내지 300°(:/초의 냉각속도로 냉각하는 단계를 더 포함할수 있다. 냉각속도가너무느리면, 탄화물이 석출하여, 1차재결정 집합조직이 열위해지는문제가발생할수 있다. 냉각속도가너무빠르면, 마르텐사이트 또는 잔류 오스테나이트와 같은 변태상이 과량 존재하여 냉간압연시 압연특성이 열위해질수 있다. 열연판 소둔 이후, 냉각 시작온도인 700 내지 8501: 까지는 공넁(냉각 속도 101: /초 미만)할 수 2019/132364 1»(:1^1{2018/016042

있다.

다음으로, 열연판을냉간압연하여 냉연판을제조한다 .

넁간압연은 1회 강넁간압연을 통하여 수행될 수도 있으며, 압연을 통하여 최종두께 0.15내지 0.35_로제조될수있다.

다음으로, 냉간압연 된 넁연판을 1차 재결정 소둔한다. 1차 재결정 소둔 단계에서 고스 결정립의 핵이 생성되는 1차 재결정이 일어난다. 1차 재결정 소둔 과정에서 강판의 탈탄 및 질화가 이루어질 수 있다. 탈탄 및 질화를 위하여 수증기, 수소 및 암모니아의 혼합 가스 분위기 하에서 1차 재결정 소둔할수있다.

질화를 위해 암모니아 가스를사용하여 강판에 질소이온을 도입하여 주석출물인 및 요 등의 질화물을 형성하는데 있어, 탈탄을 마치고질화처리하거나, 혹은탈탄과동시에 질화처리를같이 할수 있도록 동시에 질화처리를행하거나, 혹은질화처리를우선 행한후탈탄을 행하는 방법 어느것이나본발명의 효과를발휘하는데문제가없다.

1차재결정 소둔은 800내지 900ᄃ의 온도범위에서 실시될수있다. 다음으로, 1차재결정 소둔이 완료된 냉연판을 2차재결정 소둔한다. 이 때, 1차재결정 소둔이 완료된 냉연판에 소둔분리제를도포한후, 2차 재결정 소둔할수 있다. 이 때, 소둔 분리제는특별히 제한하지 아니하며, ¾1於를주성분으로포함하는소둔분리제를사용 할수있다.

2차재결정 소둔의 목적은크게 보면 2차재결정에 의한 {110}<001> 집합조직 형성, 탈탄시 형성된 산화층과 반응에 의한 유리질 피막형성으로 절연성 부여, 자기특성을 해치는불순물의 제거에 있다. 2차 재결정 소둔의 방법으로는 2차 재결정이 일어나기 전의 승온구간에서는 질소와 수소의 혼합가스로 유지하여 입자성장 억제제인 질화물을 보호함으로써 2차 재결정이 잘 발달되도록 하고, 2차 재결정 완료 후에는 100%수소분위기에서 장시간유지하여 불순물을제거하도록한다.

이하본발명의 바람직한실시예 및 비교예를기재한다. 그러나하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는것은아니다.

실시예 Si: 3.45중량%, C 0.05중량%, P:0.02중량%, Sn 0.05중량%, Mn 0.1 중량%, S 0.005중량%, A1 : 0.03중량%, N 0.004중량%포함하고,잔부 Fe와기타 불가피하게 함유되는 불순물을 함유하는 슬라브를 제조하였다. 이 후, 1180 ° C 온도에서 21◦분 가열한 후 열간 압연하여 2.3mm 두께의 열연판을 제조하였다.

열연판을 850 °C 에서 150초 열처리 후 900 ° C 에서 5초간 열처리후, 76CTC까지 노냉 후 10CTC 끓는물로 급냉하였다. 열연판 소둔판은 JIS-13B규격으로 가공하여 인장시험을 실시하여 연신율을 측정하였고, 그 결과를표 1에 정리하였다. 연신율이 22%이상인경우 0로표시하였다. 이후, 산세하고, 0.23mm두께로 1회 강넁간압연하였다. 넁간압연된 냉연판을육안으로관찰하여 길이가 10mm이상의 엣지 크랙이 형성된 경우, 엣지크랙 발생으로표 1에 정리하였다. 냉간압연된판은 약 860°C의 온도로 습한 수소와 질소 및 암모니아 혼합가스분위기 속에서 180초간 유지하여 탄소함량이 30ppm이하, 질소함량이 200ppm이 되도록 동시 탈탄, 질화 소둔열처리하였다.

이 강판에 소둔분리제인 MgO를도포하여 코일상으로최종소둔하였다. 최종소둔은 1200 ° C 까지는 25v%질소 +75v%수소의 혼합분위기로 하였고, 1200 °C 도달후에는 100v% 수소분위기에서 10시간이상 유지후 노냉하였다. 각각의 조건에 대하여 측정한자기특성과조직 특성은표 1에 나타내었다.

Single sheet 측정법을 이용하여 l .TTesla, 50Hz 조건에서 철손을 측정하였고, 800A/m의 자기장 하에서 유도되는 자속밀도의 크기 (Tesla)를 측정하였다. 각자속밀도및철손값은조건별평균을나타낸것 이다.

【표 11

2019/132364 1»(:1^1{2018/016042

1 에서 확인할 수 있는 바와 같이 , 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은집합조직 특성이 개선되어 , 자성이 우수함을확인할수 있다. 또한, 넁간압연작업성이 우수함을확인할수있다.

한편, 비교재 1, 2는발명재와유사한열연판소둔온도조건 범위라 하더라도,제 1소둔및 제 2소둔을구분하여 실시하지 않아,냉간압연작업성 및 자성이 열위됨을 확인할수 있다. 또한, 비교예 3은 저온 소둔 온도가 너무낮아, 냉간압연작업성 및자성이 열위됨을확인할수있다.

본 발명은상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌것으로이해해야만한다.