KR100514790B1 - 자성이 우수한 저온 슬라브가열방식의 방향성 전기강판의제조방법 - Google Patents

자성이 우수한 저온 슬라브가열방식의 방향성 전기강판의제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주로 변압기 등 전기기구의 철심용으로 사용되는 방향성 전기강판의 제조방법에 관한 것으로, 고온소둔중 열처리 싸이클을 적절히 제어하여 2차 재결정 개시온도 및 성장 구동력을 제어함으로써, 자성이 우수한 방향성 전기강판을 제조할 수 있는 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
중량%로, C:0.01∼0.08, Si: 2.80∼3.50%, Mn: 0.05∼0.2%, S: 0.006% 이하, Sol-Al: 0.01∼0.04%, N: 0.007∼0.010%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 냉연강판을 탈탄소둔후 침질화소둔하여 1차립을 형성시키고, 소둔분리제를 도포한 다음 고온소둔하는 것을 포함하여 이루어지는 방향성 전기강판의 제조방법에 있어서,
상기 고온소둔은,
550~700℃의 온도에서 15~25시간 동안 1차 균열처리하는 단계;
상기1차 균열처리 후, 하기 관계식(1)에 의해 구해지는 2차 균열처리 온도까지 20~50℃/Hr의 승온속도로 승온하는 단계;
상기 2차 균열온도에서 10~25시간 동안 2차 균열처리하는 단계; 및
상기 2차 균열처리 후 1150~1250℃까지 승온한 다음, 그 온도에서 5~30시간 동안 3차 균열처리하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자성이 우수한 저온 슬라브가열방식의 방향성 전기강판의 제조방법을, 그 기술적 요지로 한다.
[관계식 1]
2차 균열처리온도 = 954 + 2.6G + 0.437N ±5℃
[여기서, N=고온소둔시 질소가스분압(%), G=침질화소둔후 결정립 크기(㎛)]

Description

자성이 우수한 저온 슬라브가열방식의 방향성 전기강판의 제조방법{A METHOD FOR MANUFACTURING GRAIN-ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET WITH SUPERIOR MAGNETIC PROPERTY USING THE LOW TEMPERATURE HEATING METHOD}
본 발명은 주로 변압기 등 전기기구의 철심용으로 사용되는 방향성 전기강판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고온소둔시 열처리 싸이클을 최적화함으로써, 2차 재결정의 형성 및 성장을 안정화하고, 결정립의 방향성을 향상시킬 수 있는 방향성 전기강판의 제조방법에 관한 것이다.
주로 변압기, 발전기기의 철심용 연자성 재료로 사용되는 방향성 전기강판은, 밀러지수로 압연면이 {110}면, 압연방향이〈001〉축인 결정립(이하, '고스조직'이라 함)으로 구성되는데, 기본적으로 높은 자속밀도와 낮은 철손이 요구된다. 즉, 방향성 전기강판에서 자속밀도가 높으면, 철심재료를 적게 사용하더라도 같은 성능을 발휘할 수가 있어서 전기기기를 소형화할 수가 있고, 또한 전기기기의 에너지 손실을 의미하는 철손이 낮으면, 에너지 효율을 높일 수 있다.
한편, 방향성 전기강판에 있어서, 고스조직은 2차 재결정 현상을 이용하여 얻어지는데, 2차 재결정은 1차 재결정에 의해 생긴 미세한 결정립이 핵이 되어 이상성장(ABNORMAL GROWTH)이 일어나 형성된 것으로서, 이러한 이상 조대립이 제품전체에 일어나고 그 방향성이 압연방향과 평행하면, 고자속 밀도가 얻어진다.
이와 같은, 양호한 2차 재결정을 얻기 위해서는, 마무리 고온소둔공정중 2차 재결정온도 이하의 온도에서 1차 재결정 입자의 성장을 억제하는 AlN, MnS, MnSe같
은 미세한 석출물 억제재(Inhibitor)가 강중에 존재해야 한다.
종래에는, 상기한 석출물의 분포를 적절히 제어하기 위해, Al, Mn, S, Se, N와 같은 억제재 형성원소를 완전고용하도록 열간압연전 슬라브를 1350~1400℃의 고온에서 5시간정도 균일한 온도가 되도록 열처리를 실시하는 균열처리를 하였다. 그러나, 상기 기술들은 고온의 슬라브 가열공정을 적용하기 때문에, 슬라브표면에서부터 쇳물이 녹아내리는 와싱현상이 발생하였다. 이로 인해, 가열로 바닥에 쇳물이 떨어지고, 이 때 가열로 밖으로 흘러내리지 못하고 응고된 쇳물로 인해 가열로 수리가 불가피하여 정비비 증가 및 설비의 조업효율이 감소하는 문제가 있었다.
이에, 와싱현상이 발생하지 않는 1300℃ 이하의 온도에서 슬라브를 가열하여 방향성 전기강판을 제조하기 위한 기술이 개발되었다. 이러한 기술로서, 일본특공평1-230721호 및 일본특공평1-283324호에서는, 결정립 억제재를 열간압연 공정에서 제어하지 않고 후속공정에서 생성시키는 기술을 공지하고 있다. 즉, 탈탄소둔후 암모니아 가스를 이용하여 적정량의 질소를 강판내에 부가(이하, 침질이라 함)하고 후속되는 고온소둔중 상기 침질에 의해 형성된 AlN등의 질화 석출물이 강판내 균일하게 분포되도록 하여, 적절한 입성장 억제력을 확보함으로써 2차 재결정을 안정화하는 것이다.
그러나, 바람직한 2차 재결정 조직을 얻기 위해서는, 상기한 바와 같이, 결정립 억제제를 적절히 제어해야함은 물론, 이후 고온소둔공정도 적절히 제어해야 한다.
즉, 고온소둔중 2차 재결정 온도 이하에서는 1차 결정립의 성장이 억제되어야 하고 이후 폭발적인 이상성장이 일어나도록 해야 하는데, 이를 위해서는 이후 고온소둔공정도 적절히 제어해야 하는 것이다. 이 때, 2차 재결정 개시온도가 낮은 경우에는 이상성장에 필요한 구동력이 낮아 불안정한 성장이 일어나기 때문에, 우수한 자기적 특성을 갖는 방향성 전기강판을 제조하기 위해서는 가급적 높은 온도에서 모든 입자들이 동시에 2차 재결정이 일어나도록 하는 것이 바람직하다.
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연구와 실험을 거듭하고 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로, 본 발명은 고온소둔중 열처리 싸이클을 적절히 제어하여 2차 재결정 개시온도 및 성장 구동력을 제어함으로써, 자성이 우수한 방향성 전기강판을 제조할 수 있는 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
중량%로, C:0.01∼0.08, Si: 2.80∼3.50%, Mn: 0.05∼0.2%, S: 0.006% 이하, Sol-Al: 0.01∼0.04%, N: 0.007∼0.010%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 냉연강판을 탈탄소둔후 침질화소둔하여 1차립을 형성시키고, 소둔분리제를 도포한 다음 고온소둔하는 것을 포함하여 이루어지는 방향성 전기강판의 제조방법에 있어서,
상기 고온소둔은,
550~700℃의 온도에서 15~25시간 동안 1차 균열처리하는 단계;
상기1차 균열처리 후, 하기 관계식(1)에 의해 구해지는 2차 균열처리온도까지 20~50℃/Hr의 승온속도로 승온하는 단계;
상기 2차 균열처리온도에서 10~25시간 동안 2차 균열처리하는 단계; 및
상기 2차 균열처리 후 1150~1250℃까지 승온한 다음, 그 온도에서 5~30시간 동안 3차 균열처리하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자성이 우수한 저온 슬라브가열방식의 방향성 전기강판의 제조방법에 관한 것이다.
[관계식 1]
2차 균열처리온도 = 954+2.6G + 0.437N ±5℃
[여기서, N=고온소둔시 질소분압(%), G=침질화 소둔후 결정립 크기(㎛)]
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 발명자들은, 방향성 전기강판 제조에 있어서 고온소둔공정이 방향성 및 자기적 특성에 관련이 있다는 점에 착안하여, 종래 1차 균열 및 2차 균열처리로 행해지던 고온소둔공정을 개선하기 위한 연구 및 실험을 수행하였다. 그 결과, 1차 균열처리이후, 2차 성장이 일어나는 온도구간을 침질소둔후 1차 결정립 입도와 고온소둔중 질소분위기 분압으로부터 결정하고 그 온도에서 균열하는 처리를 추가로 실시한 다음, 마무리 3차 균열처리을 실시하면, 종래에 비해 2차 재결정을 안정하게 성장시킬 수 있어서, 방향성이 향상되고 자속밀도가 높은 방향성 전기강판을 제조할 수 있다는 결론에 도달하고, 본 발명을 완성시킨 것이다. 본 명세서에서 언급하는 균열처리라 함은 열처리 대상물의 부위에 관계없이 균일한 온도가 되도록 열처리를 실시하는 것을 의미한다.
이하, 강 성분 및 제조공정에 대하여 설명한다.
C은 그 함량이0.01% 미만이면 슬라브가열시 결정립들이 조대성장하여 최종 고온소둔시 2차 재결정의 발달이 불안정해지고, 0.08%를 초과하면 탈탄소둔에 장시간이 소요되므로, 그 첨가범위는 0.01~0.08%로 한정하는 것이 바람직하다.
Si은 소재의 비저항치를 증가시켜 철손을 낮추는 역할을 하는 원소로서, 그 함량이 2.8% 미만이면 우수한 철손특성이 얻어지지 않고, 3.3% 초과하면 취성이 강해서 냉간압연성이 열화되므로, 그 함량범위는 2.8~3.3%로 설정하는 것이 바람직하다.
Mn은 슬라브에 오스테나이트를 형성하여 AlN의 고용을 용이하게 하는 원소로서, 그 함량이0.05% 미만이면 오스테나이트 형성량이 너무 적게 되고, 0.20%을 초과하면 압연시 압하력이 너무 증가하여 판형상이 불균일해지므로, 상기 Mn의 함량은 0.05~0.20%로 설정하는 것이 바람직하다.
S는 과잉 첨가되면 슬라브 중심부의 S편석이 심해지는데, 이를 균질화하기 위해서는 높은 온도로 슬라브를 가열해야 하므로, 그 함량은 0.006%이하로 제한하는 것이 바람직하다.
고용 Al은 결정립 억제제인 AlN 석출물 형성에 필요한 원소로서, 그 함량이 0.01% 미만이면 2차 재결정의 방향성이 열화되어 자속밀도가 저하되며, 0.04%를 초과하면 2차 재결정의 발달이 불안정해지므로, 0.01~0.04%로 첨가하는 것이 바람직하다.
N은 AlN을 형성하는 원소로서, 0.007% 이상 존재하지만, 그 함량이 0.01%를 초과하면 냉간압연후 블리스터(BLISTER) 형태의 결함을 유발하므로, 제강단계에서는 0.007~0.01%로 그 함량을 관리하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 조성된 강 슬라브는 1000~1250℃의 저온에서 1~10시간 가열하는데, 그 이유는 상기 가열온도가 1000℃ 미만이고 가열시간이 1시간 미만이면 슬라브 숙열이 불충분하게 되어 열간압연시 압연성이 극히 불량해 지기 때문이며, 1250℃ 이상이거나 가열온도가 10시간 이상이면 표면 산화스케일량이 늘어나고 와싱현상이 발생할 수 있기 때문이다.
다음, 재가열된 슬라브를 통상의 방법으로 열간압연하여 2.0~2.3mm 두께의 열연판으로 제조한다.
이 열연판을 예비소둔하고 산세하는데, 이때 예비소둔은 산세성 향상 및 AlN석출물의 재고용 방지를 위해, 900~1100℃의 온도에서 1~10분간 실시하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 예비소둔이후 냉간압연하여 최종두께가 0.23~0.40mm인 냉연판을 제조하는데, 상기 냉연판의 두께가 0.23mm 미만이면 2차 재결정 발달이 어렵고 0.40mm를 초과하는 경우에는 와전류 증가로 철손특성이 나빠지기 때문에, 바람직하지 못하다.
상기와 같이 냉간압연된 냉연판은, 균일한 1차 재결정 조직의 형성과 30ppm 이하로의 잔류탄소량 확보를 위해 탈탄소둔을 한다. 상기 탈탄소둔은, 800~880℃의 온도에서 3~10분 동안 이슬점이 50~70℃인 습윤수소+질소의 혼합가스 분위기하에서 행하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 상기 탈탄소둔온도가 800℃ 미만이거나 시간이 3분 미만인 경우에는 잔류탄소량을 허용치 이하로 낮추는 것이 곤란하고, 880℃를 초과하거나 시간이 10분을 초과하는 경우에는 강판 표면층의 결정립이 불균일 하게 되어 2차 재결정이 불안정하게 되기 때문이다. 또한, 상기 분위기 가스가 이슬점 50℃ 미만에서는 탈탄반응이 잘 일어나지 않으며 70℃ 이상에서는 과도한 표면산화층 형성으로 최종제품의 절연코팅피막을 불량하게 한다.
이어서, 강판내 총 질소량이 120~410ppm이 되도록 침질화소둔을 실시하여 재결정 억제제인 AlN 석출물을 형성하는데, 상기 침질화 소둔은 700~850℃ 온도로 1~10분간 암모니아 개스 분위기하에서 실시하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 상기 침질화 소둔온도가 700℃미만이거나 시간이 1분 미만이 경우에는 침질량이 부족하여 2차 재결정이 불안정해지며, 850℃를 초과하거나 시간이 10분 초과일 경우에는 침질량이 과도하고 1차 재결정립도가 너무커져 2차 재결정이 일어나기 어렵게 되기 때문이다. 또한, 상기 침질화 소둔시 강판내 총 질소량이 120ppm 미만인 경우에는 AlN 석출물 량이 부족하게 되고, 410ppm을 초과하게 되면 석출물의 크기가 과대하여 입성장 억제력이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다.
한편, 상기한 바와 같은 탈탄 및 침질화 소둔이 행해지면, 1차립이 형성되는데, 이 때 1차립은 그 입도가 15~29㎛인 것이 바람직하다. 그 이유는, 상기 1차립의 입도가 15㎛ 미만이거나 29㎛를 초과하면, 이후 고온소둔 공정에서 2차 재결정이 불안정하게 성장하기 때문이다.
상기 침질화소둔 후에는, 고온소둔시 판간 융착을 방지하기 위해, MgO 슬러리를 강판표면에 도포한 다음 고온소둔을 실시한다.
본 발명의 발명자들은, 2차 재결정 개시온도가 너무 낮거나 입자들간에 개시온도가 불균일할 경우에는, 2차 재결정이 불안정해지는 현상을 발견하고, 2차 재결정이 가급적 높은 온도에서, 입자들간에 균일하게 개시하여 결정립들의 이상성장이 폭발적으로 일어나도록 하면, 유리하게 우수한 자기적 특성을 확보할 수 있다는 것을 알아내었다. 또한, 고온소둔시 승온속도를 높이고 적절한 온도에서 균열처리을 행할 경우 결정립들간의 재결정개시 온도가 균일해지며 고스조직을 갖는 결정립들의 이상성장이 촉진되어 방향성이 우수하게 됨을 확인하였다. 이와 같은 관점으로부터, 본 발명에서는 고온소둔을 도 1(a)에 나타난 바와 같은 통상의 2단 균열처리방법과는 달리, 도 1(b)에 나타난 바와 같이, 3단균열처리로 실시하였는데, 이하에서는 본 발명의 고온소둔 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 본 발명에서는 550~700℃에서 15~25시간 행하는 1차 균열처리를 실시한다. 이 때, 상기 균열처리온도가 550℃ 미만이거나 시간이 15시간 미만인 경우에는 코일내 잔존수분이 완전히 제거되지 않아 절연피막이 불량하게 되고, 상기 균열처리온도가 700℃를 초과하거나 시간이 25시간을 초과할 경우에는 산화층 량이 과다하여 역시 절연피막이 불량하게 되는 문제가 있다.
상기 1차 균열처리후에는 2차 균열처리온도까지, 통상 보다 빠른 속도인 20~50℃/Hr의 승온속도로 승온한다. 이와 같은, 승온은 2차 균열처리의 효과를 극대화시키기 위한 것인데, 상기 승온속도가 20℃/Hr 미만인 경우에는 승온중 억제력이 약한 입도에서 부분적으로 2차 재결정이 발생하여 2차균열처리 효과가 반감되고, 50℃/Hr를 초과하는 경우에는 과도한 승온으로 인해 석출물 성장이 두께방향으로 불균일해져 2차재결정에 불리하게 되는 문제가 있다.
다음, 본 발명의 특징적인 2차 균열처리를 실시하는데, 본 발명자들은 2차 균열처리온도가 침질소둔후 결정립도와 고온소둔시 질소개스 분압에 영향을 받는다는 사실을 발견하고, 많은 시험을 통해 적정온도를 도출하였는데, 하기 관계식(1)과 같다.
[관계식 1]
2차 균열처리온도(℃) = 954+2.6G + 0.437N ±5℃
[여기서, N=고온소둔시 질소분압(%), G=침질화 소둔후 결정립크기(㎛)]
상기 관계식(1)에 나타난 바와 같이, 2차 균열처리온도가 침질소둔후 결정립도와 고온소둔시 질소가스분압에 영향을 받는 이유는 다음과 같이 생각할 수 있다. 즉, 침질소둔후 1차립의 입도가 작으면 작을수록 입계가 많아져서 재결정 핵이 생성되는 개소가 많아지기 때문에 2차 균열처리온도는 낮아져야 하는 것이며, 또한 고온소둔중 질소분압이 높으면 높을수록 억제재 역할을 하는 AlN 석출물이 고온에서 안정적으로 존재하는데, 이를 위해서는 2차 균열처리온도가 높아져야 하는 것이다.
상기한 바와 같은 2차 균열처리한 후에는, 1150~1250℃의 온도까지 승온한 다음, 그 온도에서 5~30시간 3차 균열처리를 행한다. 이 때, 상기 3차 균열처리온도가 1150℃ 미만이거나 시간이 5시간 미만인 경우에는 N, S등의 불순물이 완전제거되지 않아 자기시효 현상이 커지고 절연코팅층이 불량해 져서 바람직하지 않다. 또한, 상기 균열처리온도가 1250℃를 초과하거나 시간이 30시간을 초과하는 경우에는 최종제품의 절연코팅층이 불량해져서 바람직하지 않게 된다.
한편, 본 발명에서는 고온소둔시 2차 균열처리 전까지 공정에 있어서, 질소가스분압을 10~50%로 제어하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 상기 질소가스분압이 10% 미만이면 강중 AlN 석출물이 분해되어 억제력이 약해지게 되고, 50%를 초과하는 경우에는 절연코팅층이 불량해지기 때문이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.
(실시예)
중량%로, C:0.037%, Si:3.15%, Mn:0.10%, S:0.005%, Al:0.027%, N:0.008%, 잔부 Fe및 불가피한 원소로 이루어진 강을 이용하여, 1180℃에서 2시간 재가열한 후 열간압연하여 판 두께가 2.3mm인 열연판을 얻었다. 이 열연판을 1100℃에서 2분간 소둔한 후 냉각하여, 0.30mm로 냉간압연하였다.
상기 제조된 냉연판을 노점 60℃에서 탈탄소둔한 후 840℃에서 25%수소+75%질소의 혼합가스와 건조한 암모니아를 함유시킨 분위기로 155초 동안 질화처리를 하였다. 이 때 암모니아가스는 체적분율로 혼합가스(수소+질소)의 1.0%를 투입하였다. 이 때, 상기 탈탄소둔온도는 하기 표 1과 같이 변화시켰고, 또한 상기 탈탄 및 질화소둔후 1차립의 평균 크기를 측정하여 표 1에 나타내었다.
그 후, 이 강판에 소둔분리제인 MgO를 도포하여 2차재결정을 일으키키 위하여 고온소둔을 행하였다. 상기 고온소둔은, 680℃에서 20시간 유지하는 1차 균열처리를 실시한 후, 하기 표 1과 같은 조건으로 1차 균열처리온도에서 2차 균열처리온도까지 승온 및 2차 균열처리를 실시하고, 그 후, 1200℃까지 가열하고, 그 온도에서 10시간 유지하는 3차 균열처리를 실시한 다음 로냉하였다. 이 때, 고온소둔시 질소가스분압도 하기 표 1에 나타내었다.
이와 같이 하여 제조된 방향성 전기강판의 자기특성은, 철손 및 자속밀도로 평가하였는데, 상기 철손은 17,000Gauss의 최고자속밀도와 50Hz의 주파수 조건에서 측정하였고 자속밀도는 1,000A/m의 자장하에서 유도되는 자속밀도(B10)를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 탈탄 및 질화소둔 고온소둔조건 자기특성
탈탄온도 1차립평균크기(㎛) 승온속도(℃/hr) 질소가스분압(%) 2차균열처리온도(℃) 철손(W/kg) 자속밀도(Tesla)
비교재1 780 14 20 25 1000 1.49 1.82
비교재2 810 17 20 30 - 1.28 1.85
발명재1 810 17 20 30 1010 1.15 1.89
비교재3 810 17 10 30 1010 1.20 1.87
비교재4 840 20 20 10 - 1.12 1.89
발명재2 840 20 20 10 1010 1.05 1.91
비교재5 840 20 20 10 1040 1.25 1.87
발명재3 840 20 20 30 1020 1.01 1.93
비교재6 840 20 20 50 - 1.06 1.91
발명재4 840 20 20 50 1030 0.97 1.94
비교재7 840 20 20 50 1060 1.27 1.85
비교재8 840 20 20 - 1010 1.24 1.86
비교재9 860 24 20 - 1015 1.17 1.87
발명재5 860 24 20 10 1020 1.06 1.91
비교재10 860 24 20 10 - 1.14 1.88
비교재11 860 24 20 30 - 1.10 1.88
발명재6 860 24 20 30 1030 0.95 1.94
비교재12 860 24 20 30 1060 1.30 1.85
비교재13 860 24 20 50 1010 1.05 1.90
발명재7 860 24 20 50 1040 0.93 1.94
비교재14 900 30 20 30 1045 1.31 1.84
* 2차 균열처리온도는 상기한 식 954+2.6G + 0.437N ±5℃로부터 구한 값임
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명조건을 만족하는 발명재(1)~(7)의 경우에는, 2차 재결정 성장이 양호하고 방향성이 우수하여, 낮은 철손 및 높은 자속밀도를 나타내는 것을 알 수 있다.
반면에, 본 발명의 2차 균열처리를 실시하지 않은 비교재(2),(4),(6),(10) 및 (11)은, 발명재 보다 열위한 자기적 특성을 나타내었다.
한편, 1차립의 크기가 작거나 큰 비교재(1),(14), 승온속도가 느린 비교재(3), 고온소둔시 질소가스를 함유시키지 않은 비교재(8),(9), 및 2차 균열처리를 실시하였으나 그 온도가 발명범위를 벗어나는 비교재(5),(7),(12),(13)의 경우도, 자성이 열위한 것을 알 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 고온소둔공정을 적절히 제어함으로써 결정립들간의 재결정개시 온도가 균일해지며 고스조직을 갖는 결정립들의 이상성장이 촉진되어 자기적 특성이 우수한 방향성 전기강판을 제조할 수 있는 효과가 있는 것이다.
도 1(a),(b)는 종래법과 본 발명법의 고온소둔 싸이클을 비교한 그래프

Claims (3)

  1. 중량%로, C:0.01∼0.08, Si: 2.80∼3.50%, Mn: 0.05∼0.2%, S: 0.006% 이하, Sol-Al: 0.01∼0.04%, N: 0.007∼0.010%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 냉연강판을 탈탄소둔후 침질화소둔하여 1차립을 형성시키고, 소둔분리제를 도포한 다음 고온소둔하는 것을 포함하여 이루어지는 방향성 전기강판의 제조방법에 있어서,
    상기 고온소둔은
    550~700℃의 온도에서 15~25시간 동안 1차 균열처리하는 단계;
    상기 1차 균열처리 후, 하기 관계식(1)에 의해 구해지는 2차 균열처리온도까지 20~50℃/Hr의 승온속도로 승온하는 단계;
    상기 2차 균열처리온도에서 10~25시간 동안 2차 균열처리하는 단계; 및
    상기 2차 균열처리 후 1150~1250℃까지 승온한 다음, 그 온도에서 5~30시간 동안 3차 균열처리하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자성이 우수한 저온 슬라브가열방식의 방향성 전기강판의 제조방법
    [관계식 1]
    2차 균열온도 = 954+2.6G + 0.437N ±5℃
    [여기서, N=고온소둔시 질소분압(%), G=침질화 소둔후 결정립 크기(㎛)]
  2. 제 1항에 있어서, 상기 침질화소둔 후 형성된 1차립의 크기는 15~29㎛인 것을 특징으로 하는 자성이 우수한 저온 슬라브가열방식의 방향성 전기강판의 제조방법
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 고온소둔의 1차 균열처리 및 2차 균열처리시, 강판 주위의 분위기중 질소분압은 10~50%인 것을 특징으로 하는 자성이 우수한 저온 슬라브가열방식의 방향성 전기강판의 제조방법
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101038892B1 (ko) * 2003-08-28 2011-06-02 주식회사 포스코 고온 소둔로의 외벽체 크랙 발생시 작업조건 정립방법
CN105112617B (zh) * 2015-09-25 2018-06-12 包头市威丰稀土电磁材料股份有限公司 冷轧取向硅钢高温退火工艺
CN115430995A (zh) * 2022-09-05 2022-12-06 攀钢集团成都钢钒有限公司 一种50Mn18Cr4V无磁钢管的制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07138643A (ja) * 1993-11-16 1995-05-30 Nippon Steel Corp 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法
KR19980044924A (ko) * 1996-12-09 1998-09-15 김종진 저온 슬라브 가열 방식의 방향성 전기강판 제조방법
KR19990051483A (ko) * 1997-12-19 1999-07-05 이구택 저온슬라브 가열방식의 고자속밀도 방향성 전기강판의 제조방법
KR20000041670A (ko) * 1998-12-23 2000-07-15 이구택 피막특성이 우수한 저온 슬라브가열 방식의 방향성 전기강판제조방법
JP2002348611A (ja) * 2001-05-22 2002-12-04 Nippon Steel Corp 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07138643A (ja) * 1993-11-16 1995-05-30 Nippon Steel Corp 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法
KR19980044924A (ko) * 1996-12-09 1998-09-15 김종진 저온 슬라브 가열 방식의 방향성 전기강판 제조방법
KR19990051483A (ko) * 1997-12-19 1999-07-05 이구택 저온슬라브 가열방식의 고자속밀도 방향성 전기강판의 제조방법
KR20000041670A (ko) * 1998-12-23 2000-07-15 이구택 피막특성이 우수한 저온 슬라브가열 방식의 방향성 전기강판제조방법
JP2002348611A (ja) * 2001-05-22 2002-12-04 Nippon Steel Corp 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法

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