KR100840833B1 - Process of manufacture of electrical sheet with high magnetic induction - Google Patents

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KR100840833B1
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Abstract

A method for manufacturing electromagnetic steel sheet having a high magnet flux density is provided to realize high magnet flux density by controlling the amount of segregation of sulfur on a surface of the steel plate removing particles having a plane index of 110 deviated from 001 direction. A method for manufacturing electromagnetic steel sheet having a high magnet flux density comprises the step of forming a silicon steel sheet through a hot rolling. The silicon steel sheet is subject to cold rolling such that final reduction ratio is not less than 30 percent and not more than 90 percent. The silicon steel sheet is subject to an annealing process such that steel sheet having a thickness of 0.35 or below is manufactured. When the temperature of treating the steel sheet is increased from 850 to 1350 degrees, an oxidizing atmosphere and a reduction atmosphere are changed in the temperature range of 600 to 1350 degrees. A final re-crystallization annealing is performed by separating the oxidizing atmosphere having a vacuum degree of 10-3 torr or less and the reduction atmosphere having a partial pressure of water to hydrogen of 10-3 torr or less by temperatures.

Description

고자속밀도 전기강판의 제조방법 {Process of manufacture of electrical sheet with high magnetic induction}Process of manufacture of electrical sheet with high magnetic induction

도 1a 및 도 1b는 일반적인 냉간 압연 후의 표면 집합조직의 예.1A and 1B are examples of surface texture after general cold rolling.

도 2의 (a)(b)는 최종 열처리후의 {110} 입자의 개수의 방향성의 관계를 도시한 모식도.(A) (b) is a schematic diagram which shows the relationship of the orientation of the number of {110} particle | grains after final heat processing.

도 3은 본 발명의 실시예에 의해 열처리한 후의 {110} 입자의 개수와 포화자속밀도와의 상관 그래프.Figure 3 is a graph of the correlation between the number of {110} particles and the saturation magnetic flux density after heat treatment according to the embodiment of the present invention.

본 발명은 전기 또는 전자(電磁)강판으로 불리는 고자속밀도 전기강판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 규소를 일정량 포함하고 있는 전기강판의 열처리 과정에서 승온 도중 산화 환원, 혹은 환원 산화 분위기 변경을 통해 고자속밀도를 갖는 방향성 전기강판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a high magnetic flux electrical steel sheet called an electrical or electronic steel sheet, and more particularly, to redoxing or changing a reducing oxidation atmosphere during an elevated temperature during heat treatment of an electrical steel sheet containing a certain amount of silicon. It relates to a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet having a high magnetic flux density through.

전기강판의 품질은 포화자속밀도가 높고 철손 특성이 우수해야 하는데, 기본적으로는 포화자속밀도가 높아야 우수한 철손 특성을 기대할 수 있다. The quality of electrical steel sheet should be high in saturation magnetic flux density and excellent iron loss characteristics. Basically, high saturation magnetic flux density should be expected to provide excellent iron loss characteristics.

도 1은 ODF(orientation distribution function) 결과로써 도 1a는 압하율 60%로 냉간압연 후의 표면 집합조직, 도 1b는 이를 1200oC 30초간 진공분위기에서 재결정한 직후의 표면 집합조직의 예를 보인 것이다.FIG. 1 is a result of an orientation distribution function (ODF). FIG. 1A shows a surface texture after cold rolling at a reduction ratio of 60%, and FIG. 1B shows an example of surface texture immediately after recrystallization thereof in a vacuum atmosphere at 1200 ° C. for 30 seconds. .

도 2는 최종 열처리 후 {110} 입자의 개수와 방향성과의 관계를 보인 개념도이다.2 is a conceptual diagram showing the relationship between the number and orientation of {110} particles after the final heat treatment.

일반적으로 도 1a에 도시한 바와 같이, 냉간압연 후의 표면집합조직은 강한 {111}<112> 요소를 보인다. In general, as shown in FIG. 1A, the surface aggregate after cold rolling shows a strong {111} <112> element.

그 주변의 등고선 모양의 결정학적 방향과 면은 이를 조금씩 벗어난 요소들을 가지게 되는데, 도 1b에 도시된 바와 같이, 열처리시 초기 재결정 집합조직은 강한 {110}<001> 조직이 얻어진다. 이때 {110}<001>을 조금씩 벗어난 요소들이 공존하고 있다.The contoured crystallographic direction and plane around it have elements slightly out of it. As shown in FIG. 1B, the initial recrystallized texture during heat treatment gives a strong {110} <001> structure. At this time, elements slightly out of {110} <001> coexist.

높은 포화자속밀도를 얻기 위해서는 이들 방향을 벗어난 입자들을 고온 영역의 열처리 과정에서 제거하여 {110}<001>에 아주 가까운 입자들로만 구성되도록 한다. 이를 도 2의 모식도로서 설명하면, 최종적인 전기강판의 집합조직이 모두 {110} 입자로만 구성되더라도, 도 2의 (a)와 같이, 입자의 크기가 미세하면 방향이 어긋난 입자들을 많이 포함하고 있어 포화자속 밀도가 좋지 않다.In order to achieve high saturation magnetic flux density, the particles deviating from these directions are removed during the heat treatment in the high temperature region so that they are composed only of particles very close to {110} <001>. Referring to this as a schematic diagram of Figure 2, even if the final structure of the electrical steel sheet is all composed of only {110} particles, as shown in Figure 2 (a), if the particle size is fine, it contains a lot of particles that are out of direction Saturation flux density is not good.

반면에 도 2의 (b)와 같이, 입자의 크기가 조대해져 단위 면적당 입자의 개수가 적어지면 제일 강한 조직인 {110}<001> 조직만 남게 되어 높은 포화자속밀도를 달성할 수 있게 된다.On the other hand, as shown in Figure 2 (b), As the particle size increases, the number of particles per unit area decreases, leaving only the {110} <001> structure, the strongest structure, to achieve a high saturation magnetic flux density.

일반적으로 전기강판의 열처리 과정의 재결정 온도, 일예로 3% 규소를 포함한 전기강판의 경우에는 약 650℃ 직후에는 냉간압연 집합조직을 그대로 닮은 재결정 조직이 나타나므로 초기 재결정 조직에는 {110} 입자 뿐만 아니라 {100}, {111}, 그 외의 다양한 면과 방향을 갖는 입자들이 함께 포함되어 있다. 열처리 온도가 높아질수록 각 입자의 크기와 표면에너지의 상관 관계에 따라 처음에는 {110} 입자의 성장이 우세하고 그 다음에는 {100} -> {111} -> {100} -> {110} 의 순서로 우세하게 된다.In general, the recrystallization temperature of the heat treatment process of the electrical steel sheet, for example, in the case of the electrical steel sheet containing 3% silicon, the recrystallized structure resembling the cold-rolled texture immediately after about 650 ℃, the initial recrystallized structure not only {110} particles {100}, {111}, and other particles having various faces and directions are included together. As the heat treatment temperature increases, the growth of {110} particles prevails first and then {100}-> {111}-> {100}-> {110} In order.

이와 같이 성장에 우세한 입자가 결정되는 것은 통상적으로 전기강판에 포함되어 있는 황과 같은 불순물들의 표면 편석에 의해 입자의 표면에너지가 달라지기 때문이다. 편석량이 적으면 {110} 입자가 우세하고, 편석량이 많으면 {111} 혹은 더 높은 면지수를 갖는 입자의 성장이 우세하며, {100}은 그 사이에 있다. 결국 {110} 입자의 갯수를 줄이기 위해서는 초반부에 {110} 입자의 성장을 억제하거나, 그 이후의 {100} 혹은 {111} 입자의 성장을 촉진시켜서 그 수를 제어하게 된다. 금속 판재의 표면에 형성된 산화막은 황을 흡수하여 강판의 표면 편석량을 저감시키는 역할을 한다. 반대로 환원 분위기는 표면 산화층 생성을 억제하거나, 제거하는 역할을 하기 때문에 편석량을 저감시키지 못한다.The growth-preferred particles are usually determined because the surface energy of the particles is changed by surface segregation of impurities such as sulfur contained in the electrical steel sheet. {110} particles predominate with less segregation; growth of particles with {111} or higher surface index predominates with large segregation, with {100} in between. As a result, in order to reduce the number of {110} particles, the growth of {110} particles is suppressed at the beginning or the growth of {100} or {111} particles thereafter is controlled. The oxide film formed on the surface of the metal sheet absorbs sulfur and serves to reduce the amount of surface segregation of the steel sheet. In contrast, the reducing atmosphere does not reduce the amount of segregation because it serves to suppress or remove the surface oxide layer generation.

종래 전기강판의 최종 열처리 과정에서 열처리 분위기는 주로 건수소, 습수소, 수소와 질소의 혼합 기체 등을 사용하여 조성된다. 이러한 열처리 분위기는 생산공정에 사용되고 있는 베이스 코팅(base coating) 즉, 포스터라이트(forsterite)의 형성과 관련된 열처리 조건으로 볼 수 있다.In the final heat treatment process of the conventional electrical steel sheet, the heat treatment atmosphere is mainly composed of dry hydrogen, wet hydrogen, mixed gas of hydrogen and nitrogen. This heat treatment atmosphere may be regarded as heat treatment conditions associated with the formation of a base coating, that is, forsterite, used in the production process.

통상적인 전기강판은 최종 열처리 후에 미세조직이 압연면이 {110}면, 압연방향이 <001> 결정방향과 평행한 소위 고스(Goss)입자들로 이루어진다. Conventional electrical steel sheet is made of so-called Goss particles in which the microstructure of the rolled surface is the {110} plane and the rolling direction is parallel to the <001> crystal direction after the final heat treatment.

최종적으로 Goss 입자가 남게 되는 이유는 {110} 이외의 입자, 예를 들어 {100},{111} 혹은 높은 면지수 입자들은 열처리 과정에서 모두 제거되고 표면에너지가 가장 낮은 {110} 입자만 남게 되기 때문이다. 이때, 이들 입자의 방향성은 직전의 냉간압연 상태, 즉 중간 소둔조건 등에 의해 결정된다. The final reason why Goss particles remain is that all particles other than {110}, such as {100}, {111} or higher surface index particles, are removed during the heat treatment and only {110} particles with the lowest surface energy remain. Because. At this time, the orientation of these particles is determined by the immediately cold rolling state, that is, the intermediate annealing condition or the like.

그러나 이러한 이전 조건보다도 최종 열처리 도중에 초기 재결정 입자들의 방향이 다양하게 발달하게 되므로 고품위 자속밀도를 달성하기 위해서는 고스 입자들과 다른 입자들의 제거가 필수적이다. However, since the orientation of the initial recrystallized particles is more variously developed during the final heat treatment than the previous conditions, the removal of goth particles and other particles is essential to achieve high magnetic flux density.

따라서 최종 집합조직에서 결정학적 {110}면 입자들의 수가 많으면 정렬되지 않은 상태의 입자의 분율도 높아져 자성특성이 저하되고, 반대로 {110}면 입자들의 수가 적게 되면 {110}<001> 즉, 고스 입자의 분율이 높아짐으로써 포화자속밀도가 높아지게 된다.Therefore, the larger the number of crystallographic {110} plane particles in the final texture, the higher the fraction of particles in the unaligned state and the lower the magnetic properties. On the contrary, when the number of {110} plane particles is low, {110} <001> As the fraction of the particles increases, the saturation magnetic flux density increases.

{110}면 이외의 결정립자들을 제거하는 과정은 황 혹은 이와 유사한 거동을 하는 원소로서 주로 표면으로 편석되면 표면에너지를 낮추는 원소들의 편석을 이용한 선택적 결정성장 현상을 이용하는 것으로, 불순물로 포함된 황이 열처리 과정중에 표면으로 편석되어 표면에너지를 낮추는 방법이다.The process of removing grains other than {110} plane is a sulfur or similarly behaving element, which utilizes selective crystal growth using segregation of elements that lower the surface energy when segregated to the surface. It segregates to the surface during the process to lower the surface energy.

따라서 기본적으로는 편석량을 증대시켜 {100} 혹은 {111} 이상의 높은 면지수 입자들이 성장하는 시기에 입계 편석으로 그 성장을 둔화시키며 크기를 작게 유지하고, 이어지는 {110} 입자의 성장 시기에는 신속하게 황을 제거하여 고스 입자 가 원활하게 성장할 수 있도록 하는 것이다.Therefore, it basically increases segregation amount, slows the growth by intergranular segregation at the time of growth of high surface index particles of {100} or {111}, and keeps the size small. This is to remove sulfur so that the Goth particles can grow smoothly.

본 발명의 목적은 열처리 과정의 승온 도중에 조성되는 산화 분위기와 환원 분위기에 의하여 강판의 표면에서 황의 편석량을 제어함으로써 <001> 방향으로 부터 어긋난 {110} 입자들을 제거하여 고자속 밀도를 갖는 전기강판을 제조하려는 데 있다.An object of the present invention is to control the amount of segregation of sulfur on the surface of the steel sheet by the oxidizing atmosphere and reducing atmosphere formed during the temperature increase of the heat treatment process to remove the {110} particles deviated from the <001> direction to have a high magnetic flux density To manufacture.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, Si ≤6.6중량%, C ≤0.01중량%, N ≤0.01중량%, S ≤0.015중량%, sol.Al ≤0.01중량%, 잔량의 Fe와 기타 불가피한 불순물로 조성된 규소 강판을 용해 및 열간 압연에 의하여 제조하고, 이를 최종 냉간 압연율이 30% 이상 90% 미만이 되도록 1회 이상의 냉간 압연과 각 냉간 압연 사이의 중간 소둔을 통하여 두께 0.35 mm 이하의 냉간 압연 규소 강판을 제조한 후, 상기 강판을 850 내지 1350oC의 최종 열처리 온도까지 상승하는 과정에서 산화성 분위기와 환원성 분위기를 600 내지 1350oC 범위에서 변경하여 최종 재결정 소둔하는 공정에 의해서 달성된다. The present invention for achieving the above object, Si ≤6.6% by weight, C ≤0.01% by weight, N ≤0.01% by weight, S ≤0.015% by weight, sol.Al ≤0.01% by weight, residual amount of Fe and other unavoidable impurities A silicon steel sheet prepared by melting and hot rolling was produced, and the cold rolled steel having a thickness of not more than 0.35 mm was obtained through intermediate annealing between one or more cold rolling and each cold rolling so that the final cold rolling rate was 30% or more and less than 90%. After manufacturing the rolled silicon steel sheet, the steel sheet is achieved by a process of final recrystallization annealing by changing the oxidizing atmosphere and the reducing atmosphere in the range of 600 to 1350 o C in the process of raising the final heat treatment temperature of 850 to 1350 o C.

상기의 최종 재결정 소둔을 실시함에 있어서, 환원성 분위기는 수소에 대한 수증기의 분압(PH2O/PH2)이 10-3 미만이고, 산화성 분위기는 기체에 대한 산소의 분압(PO2/PN2 or Ar)이 10-3 미만이며, 진공 분위기는 진공도를 10-3 토르(torr) 이하가 되도록 한다. In performing the final recrystallization annealing, the reducing atmosphere has a partial pressure (P H 2 O / P H 2 ) of water vapor relative to hydrogen less than 10 −3 , and the oxidizing atmosphere has a partial pressure of oxygen (P O 2 / P N 2 or Ar) with respect to the gas. ) Is less than 10 −3 , and the vacuum atmosphere causes the degree of vacuum to be less than or equal to 10 −3 torr.

상기의 각 성분의 함량 기준을 살펴보면, Si가 6.6중량%를 초과할 경우 압연성이 극히 불량하게 되어 냉간 압연이 어렵게 되고, 기지 조직인 Fe를 제외한 그 외 성분의 함량이 상기 기준값을 초과하게 되면 최종 재결정 소둔시 선택적인 고스 집합의 성장을 방해하게 된다. 특히, 황의 경우 최종 소둔시 Fe와 황 원자 간의 원자 크기 차이로 조직 내에 형성된 응력장을 감소시키기 위하여 결정 입계와 강판 표면으로 편석하게 되고, 이러한 황의 편석 거동은 자속 밀도에 매우 큰 영향을 미치게 된다. Looking at the content criteria of each component described above, if Si exceeds 6.6% by weight, the rollability is extremely poor, making cold rolling difficult, and when the content of other components except Fe, which is a known structure, exceeds the reference value, Recrystallization annealing interferes with the growth of selective goth aggregation. In particular, sulfur is segregated to the grain boundaries and the surface of the steel sheet in order to reduce the stress field formed in the structure due to the difference in atomic size between Fe and sulfur atoms during the final annealing, and the segregation behavior of sulfur has a great influence on the magnetic flux density.

또한, 소둔시 편석되는 황의 거동은 소둔온도와 밀접한 관계를 갖는 바 소둔온도가 850oC미만일 경우에는 재결정이 완료되는 시간이 길어질 뿐만 아니라, 입계와 표면으로 편석된 황의 증발 및 황화수소 가스화 반응이 원활하지 못하여 고스 집합 조직 형성을 방해함에 따라 자속밀도를 떨어뜨리며,1,350oC를 초과하면 재결정 속도가 너무 빠르게 되어 재결정 제어가 힘들다.In addition, the behavior of the segregated sulfur during annealing is closely related to the annealing temperature. When the annealing temperature is less than 850 o C, the recrystallization time is not only long, but also the evaporation and hydrogen sulfide gasification reaction of the segregated grain boundary and surface is smooth. As it prevents the formation of goth aggregates, the magnetic flux density is lowered. When it exceeds 1350 o C, the recrystallization speed becomes too high, making it difficult to control the recrystallization.

그리고 최종 냉간 압연율이 30%에 미치지 못하면 압연 가공량이 적어 재결정에 필요한 추진력(driving force)이 부족함으로써 소둔온도를 어느 정도 이상 높이거나 소둔시간이 상당히 길어지게 되며,경우에 따라서는 재결정이 일어나지 않을 수도 있고,90% 이상이 되면 압연 가공량이 과다하게 되어 재결정 초기의 재결정립의 크기가 작아 {100} 및 {111}  결정립 성장이 빠르게 되고, {110}<100> 고스 결정립의 성장이 방해되어 자속 밀도가 감소하게 된다.If the final cold rolling rate is less than 30%, the rolling capacity is low, and the driving force required for recrystallization is insufficient, which increases the annealing temperature by more than a certain time or significantly increases the annealing time and, in some cases, re-crystallization. In addition, when 90% or more is used, the amount of rolling processing is excessively reduced, so that the size of the recrystallized grains of the initial recrystallization is small and the grain growth of {100} and {111} is rapidly accelerated, and the growth of {110} <100> high grains is prevented. Density decreases.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다. 첨부도면 도 3은 본 발명을 적용한 예로써 700oC까지 10-6 torr의 진공 분위기, 그 후 1200oC까지 건수소 분위기로 승온한 후 1200oC에서 12시간 열처리 한 후 {110} 입자의 개수와 포화자속밀도 (B10)과의 상관관계를 보인 그래프이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention as described above will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. As an example of application of the present invention is attached drawing Fig. 3 of 700 o C to 10 -6 torr of vacuum atmosphere, and then the temperature was raised to 1200 o and then to key a hydrogen atmosphere after C for 12 hours heat treatment at 1200 o C {110} grain This graph shows the correlation between the number and the saturation magnetic flux density (B 10 ).

실시예Example 1 및 2  1 and 2

본 발명의 산화 환원 혹은 환원 산화 열처리 분위기 변경을 통한 고자속밀도 전기강판 제조 공정은 용해 → 열간압연 → 1차 냉간압연 → 중간소둔 → (필요시 2차 이상의 냉간압연 및 중간소둔) → 최종 냉간압연 → 최종 재결정 소둔으로 구성되는 일반적인 전기강판 제조 공정에서 최종 재결정 소둔 방법에 해당하는 것으로 열처리 온도까지 승온 도중에 산화성 혹은 환원성 분위기를 적정 온도에서 변경함으로써 고자속밀도 전기강판을 제조하는 것이다.The process of manufacturing high magnetic flux density electrical steel sheet by changing the atmosphere of redox or reduction oxidation heat treatment of the present invention is carried out by melting hot rolling 1st cold rolling 중간 intermediate annealing ((secondary or more cold rolling and intermediate annealing if necessary). → The final recrystallization annealing method in the general electrical steel sheet manufacturing process consisting of final recrystallization and annealing is to produce high magnetic flux density electrical steel sheet by changing the oxidizing or reducing atmosphere at an appropriate temperature during heating up to the heat treatment temperature.

즉, 용해와 열간압연을 통하여 규소 함량이 2.91 중량%, 황의 함량이 0.0072중량%이고 두께가 2mm인 열연 규소강판을 3차의 냉간압연 후 본 발명의 열처리 방법을 적용하여 제조한 두께 0.1 mm의 규소강판의 자속밀도를 측 정한 결과는 도 3에 나타내었고, 세부 사항은 표 1에 정리하였다. 400oC/h의 승온속도로 1200oC까지 가열하였고, 이 온도에서의 유지시간은 12시간으로 고정하였다. 시편의 크기는 폭 5 mm, 길이 100 mm 이다.That is, after melting and hot rolling, a hot rolled silicon steel sheet having a silicon content of 2.91 wt%, a sulfur content of 0.0072 wt%, and a thickness of 2 mm was cold rolled three times, and then manufactured by applying the heat treatment method of the present invention to a thickness of 0.1 mm. The result of measuring the magnetic flux density of the silicon steel sheet is shown in Figure 3, the details are summarized in Table 1. The temperature was heated to 1200 ° C. at a heating rate of 400 ° C./h, and the holding time at this temperature was fixed at 12 hours. The specimens were 5 mm wide and 100 mm long.

표 1Table 1

구 분division 냉간 압연 횟수Cold rolling count 냉간 압연율 (%)Cold Rolling Rate (%) 최종 두께 (mm)Final thickness (mm) 열처리 분위기Heat treatment atmosphere 분위기 변경온도 (oC)Atmosphere change temperature ( o C) 수소유속 (liter/min)Hydrogen Flow Rate (liter / min) {110} 입자개수{110} particle count 자속밀도 (B10,테슬러)Magnetic flux density (B 10 , Tesla) 실시예1Example 1 33 77-50-5877-50-58 0.10.1 고진공-수소High vacuum-hydrogen 700700 33 3939 1.881.88 33 77-50-5877-50-58 0.10.1 고진공-수소High vacuum-hydrogen 900900 33 3838 1.881.88 33 77-50-5877-50-58 0.10.1 고진공-수소High vacuum-hydrogen 11001100 33 2323 1.891.89 33 77-50-5877-50-58 0.10.1 고진공-수소High vacuum-hydrogen 11501150 33 1717 1.961.96 실시예2Example 2 33 77-50-5877-50-58 0.10.1 고진공-수소High vacuum-hydrogen 700700 1010 4545 1.841.84 33 77-50-5877-50-58 0.10.1 고진공-수소High vacuum-hydrogen 900900 1010 4343 1.831.83 33 77-50-5877-50-58 0.10.1 고진공-수소High vacuum-hydrogen 11001100 1010 3434 1.871.87 33 77-50-5877-50-58 0.10.1 고진공-수소High vacuum-hydrogen 11501150 1010 2020 1.971.97

*B10 은 10 에르스텟(Oersted)의 자속밀도 하에서 자화되는 정도를 나타내며, 단결정 규소강의 경우 이론값은 2.03 테슬러(Tesla)이다.* B 10 represents the degree of magnetization under the magnetic flux density of 10 Orsted. For monocrystalline silicon steel, the theoretical value is 2.03 Tesla.

상기 표 1을 살펴보면, 수소 가스의 유량에 관계없이 분위기 변경 온도를 700oC에서 1150oC로 변경함에 따라 최종 {110} 입자의 개수가 적어지고 자속밀도는 점점 높아지고 있음을 알 수 있다. 또한 수소 유속이 분당 3 liter에서 10 liter로 바뀌면 {110} 입자의 개수가 많아지고 자속밀도는 대체로 나빠짐을 알 수 있다. 이는 전체 {110} 입자의 개수가 많아질수록 정확한 <001>방향과 어긋난 입자의 개수 또한 많아지기 때문에 자속밀도가 떨어지고 있는 현상이다. Looking at Table 1, it can be seen that the number of final {110} particles decreases and the magnetic flux density gradually increases as the atmosphere change temperature is changed from 700 ° C. to 1150 ° C. regardless of the flow rate of hydrogen gas. In addition, when the hydrogen flow rate is changed from 3 liters per minute to 10 liters, the number of {110} particles increases and the magnetic flux density generally decreases. This is a phenomenon in which the magnetic flux density decreases as the number of total {110} particles increases, so the number of particles which are out of the correct <001> direction also increases.

한편, 고진공 (10-6 torr) 분위기라고 하더라도 이 정도 분율의 산소가 미량 존재한다는 의미이며 이로 인해 약한 산화분위기가 조성되고 강판의 표면에는 얇은 산화막이 형성된다. 산화막은 불순물 황을 흡수하여 강판의 표면 황 편석량을 줄여준다. 이때 수소 분위기로 바꾸게 되면 이러한 산화막이 환원되면서 제거되는데 산화분위기에 비해 황 편석량은 다시 증가하게 된다. On the other hand, even in a high vacuum (10 -6 torr) atmosphere, this means that a small amount of oxygen exists, which results in a weak oxidation atmosphere and a thin oxide film formed on the surface of the steel sheet. The oxide film absorbs impurity sulfur to reduce the amount of surface sulfur segregation of the steel sheet. At this time, when the hydrogen atmosphere is changed, the oxide film is reduced and removed, and the amount of segregation of sulfur is increased again compared to the oxidation atmosphere.

도 3을 참조하면, 분위기 변경 온도를 변경함으로써 {110} 입자의 개수가 적어짐을 알 수 있는데, 분위기 변경 온도가 높아질수록 산화분위기가 길어져 강판의 편석량이 적은 상태가 지속되어 {110} 입자의 개수가 많아지게 되고 자속밀도도 저하된다.이때 수소 흐름량의 증가는 더욱 더 신속히 산화막을 제거하는 기능을 하게 되고 더욱 더 많은 {110} 입자를 남기게 된다. Referring to FIG. 3, it can be seen that the number of {110} particles is decreased by changing the atmosphere change temperature. As the atmosphere change temperature is increased, the oxidation atmosphere is increased, so that the amount of segregation of the steel sheet is small, so that the {110} particles are kept. Increasing the number and decreasing the magnetic flux density, the increase in the flow rate of hydrogen will be able to remove the oxide film more quickly and leave more {110} particles.

실시예Example 3,4,5 3,4,5

실시예 3 내지 5는 규소 함량이 2.90 - 2.95 중량%의 범위를 갖고, 황의 함량이 0.0018, 0.0072, 0.015 중량%인 2mm 열연판을 0.1mm까지 2단 냉간압연한 규소강판의 열처리 결과를 보여준다.Examples 3 to 5 show the results of the heat treatment of a silicon steel sheet having a silicon steel content of 2.90-2.95% by weight, and a 2-mm hot rolled steel sheet having a sulfur content of 0.0018, 0.0072, and 0.015% by weight to 0.1mm.

400oC/h의 승온속도로 1200oC까지 가열하였고, 이 온도에서의 유지시간은 12시간으로 고정하였다. 시편의 크기는 폭 5 mm, 길이 100 mm 이다.The temperature was heated to 1200 ° C. at a heating rate of 400 ° C./h, and the holding time at this temperature was fixed at 12 hours. The specimens were 5 mm wide and 100 mm long.

표 2TABLE 2

구 분division 냉간 압연 횟수Cold rolling count 냉간 압연율 (%)Cold Rolling Rate (%) 황 함량 (ppm)Sulfur content (ppm) 열처리 분위기Heat treatment atmosphere 분위기 변경온도 (oC)Atmosphere change temperature ( o C) 수소유속 (liter/min)Hydrogen Flow Rate (liter / min) (110) 입자개수(110) particle count 자속밀도 (B10,테슬러)Magnetic flux density (B 10 , Tesla) 실시예3Example 3 22 89-6389-63 1818 고진공-수소High vacuum-hydrogen 700700 1010 1010 2.022.02 실시예4Example 4 22 88-6288-62 7272 고진공-수소High vacuum-hydrogen 700700 33 3737 1.911.91 실시예5Example 5 22 89-6189-61 150150 고진공-수소High vacuum-hydrogen 700700 1010 00 1.451.45

실시예 3 내지 5에 의하면, 황의 함량과 수소의 유속에 따라 (110) 입자의 개수는 변화하고 이에 따라 자속밀도도 변화함을 알 수 있다. 특히 황함량 150 ppm (0.015 중량%) 이상이 되면 가장 많은 {110} 입자를 남기는 조건에서도 최종적으로 {110} 입자가 남지 않아 자속밀도는 매우 열악해진다. According to Examples # 3 to # 5, it can be seen that the number of (110) particles changes according to the sulfur content and the flow rate of hydrogen, and thus the magnetic flux density also changes. In particular, when the sulfur content is 150 ppm (0.015% by weight) or more, even in the condition of leaving the most {110} particles, the {110} particles do not remain and the magnetic flux density becomes very poor.

이러한 이유는 동일한 최종 냉간 압연율 하에서 모상의 황농도가 증가할수록 황의 편석범위가 확대됨에 따라 {100}과 {111} 결정립들의 표면에너지 유기선택적 결정성장 영역이 넓어짐으로써 {110} 결정립들의 선택적 성장이 방해되기 때문이다. This is because, as the concentration of sulfur in the phase increases under the same final cold rolling rate, the segregation range of sulfur increases, so that the surface energy, organic selective grain growth of the grains of the {100} and {111} grains becomes wider, thereby increasing the selective growth of the grains. Because it is disturbed.

실시예Example 6 및 7 6 and 7

실시예 6 및 7은 2단 냉간압연을 실시한 규소 강판의 열처리 결과이다.Examples 6 and 7 show the results of heat treatment of silicon steel sheets subjected to two-stage cold rolling.

규소 함량이 3.11 중량%이고, 황의 함량이 0.0007 중량%, Mn 0.093 중량%, Sn 0.043 중량% 조성을 갖는다. 열연판의 두께는 2.3 mm이고 1차 냉간 압연 후 0.3 mm 두께의 시편은 중간 소둔 대신 1200oC에서 고온 소둔으로 평균 입경 1 cm 정도의 {110} 입자들로만 구성시킨 후 이를 재차 냉간 압연하여 두께 0.05 mm 혹은 0.069 mm의 강판을 제조하고 다시 최종 1200oC에서 열처리를 수행한 것이다The silicon content is 3.11 wt%, the sulfur content is 0.0007 wt%, Mn 0.093 wt%, Sn 0.043 wt%. The thickness of the hot rolled sheet is 2.3 mm and the 0.3 mm thick specimen after primary cold rolling is composed of {110} particles with an average particle diameter of 1 cm by 1200 ° C high temperature annealing instead of intermediate annealing, and then cold rolled again to a thickness of 0.05 A steel sheet of mm or 0.069 mm was manufactured and heat-treated again at the final 1200 o C.

승온 속도는 25oC/h였으며, 1200oC에서 24시간 열처리하였다. 시편의 크기는 폭 10 mm, 길이 100 mm 이다.The temperature increase rate was 25 ° C / h, and the heat-treated at 1200 ° C 24 hours. Specimens are 10 mm wide and 100 mm long.

표 3TABLE 3

구 분division 냉간 압연 횟수Cold rolling count 냉간 압연율 (%)Cold Rolling Rate (%) 황 함량 (ppm)Sulfur content (ppm) 열처리 분위기Heat treatment atmosphere 분위기 변경온도 (oC)Atmosphere change temperature ( o C) 수소유속 (liter/min)Hydrogen Flow Rate (liter / min) (110) 입자개수(110) particle count 자속밀도 (B10,테슬러)Magnetic flux density (B 10 , Tesla) 실시예6Example 6 22 86-6286-62 77 수소-고진공Hydrogen-High Vacuum 800800 1515 4040 1.951.95 실시예7Example 7 22 86-7586-75 77 수소-고진공Hydrogen-High Vacuum 800800 1515 8080 1.931.93

실시예 6과 7에 의하면, 최종 냉간 압연 직전의 집합조직이 {110}이다.According to Examples # 6 and 7, the aggregate structure immediately before the "final" cold rolling is {110}.

이를 냉간 압연하고 최종 열처리를 수행하면 매우 많은 {110} 입자가 남게 된다. 이러한 경우 최종 자속밀도를 높이기 위해서는 앞의 실시예 1에서 5까지의 경우와 반대로 {110} 입자를 많이 제거하는 공정이 채택되어야 한다. Cold rolling and final heat treatment leave a very large number of {110} particles. In this case, in order to increase the final magnetic flux density, a process of removing a lot of {110} particles should be adopted as opposed to the case of Examples 1 to 5.

이러한 경우에는 최종 열처리 승온 도중 초기에 환원분위기를 조성시켜 {110} 입자의 제거를 꾀하고 800oC 이상에서는 고진공으로 바꾸어 여기서도 {110} 입자의 제거를 해 주어야 한다. 그 결과 1.9 Tesla 이상의 높은 자속밀도를 얻게 된다. In this case, the {110} particles should be removed by forming a reducing atmosphere at the initial stage during the final heat treatment and changing to high vacuum at 800 ° C. or higher to remove the {110} particles. The result is a high magnetic flux density of more than 1.9 Tesla.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 전기강판 제조방법은 최종 집합조직의 {110} 입자의 개수를 제어함으로써 매우 높은 자속밀도를 얻을 수 있게 한다. 실시예에서는 0.1 mm 두께 이하의 시편 결과를 보였지만 더 두꺼운 전기강판에도 적용 가능하여 기존 생산 설비의 큰 변경 없이 열처리 분위기만 변경함으로써 자속밀도를 현저하게 향상시킬 수 있는 것으로, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되지 않는다고 할 것이다.As discussed above, the method of manufacturing the electrical steel sheet of the present invention enables to obtain a very high magnetic flux density by controlling the number of {110} particles of the final texture. In the embodiment, the specimen results of 0.1 mm or less in thickness, but can also be applied to thicker electrical steel sheet to significantly improve the magnetic flux density by changing only the heat treatment atmosphere without major changes in the existing production equipment, the present invention is the embodiment described above It will not be limited to.

Claims (4)

규소 강판을 용해 및 열간 압연에 의하여 제조하고, 이를 최종 냉간 압연율이 30% 이상 90% 미만이 되도록 2회 이상의 냉간 압연과 각 냉간 압연 사이의 중간 소둔을 통하여 두께 0.35 mm 이하의 냉간 압연 규소 강판을 제조한 후, A silicon steel sheet is produced by melting and hot rolling, and the cold rolled silicon steel sheet having a thickness of 0.35 mm or less through intermediate annealing between two or more cold rolling and each cold rolling so that the final cold rolling rate is 30% or more and less than 90%. After manufacturing 상기 강판을 850 내지 1350oC의 최종 열처리 온도까지 상승하는 과정에서 산화성 분위기와 환원성 분위기를 600 내지 1350oC 범위에서 변경하여 적용하되,In the process of increasing the steel sheet to the final heat treatment temperature of 850 to 1350 o C, an oxidizing atmosphere and a reducing atmosphere are applied in a range of 600 to 1350 o C, 진공도가 10-3 토르(torr) 이하인 산화성 분위기와 수소에 대한 수증기의 분압(PH2O/PH2)이 10-3 미만인 환원성 분위기를 온도별로 분리하여 변경함으로써 최종 재결정 소둔하는 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 고자속밀도 전기강판의 제조방법.Performing a process for final recrystallization annealing by separating and changing the oxidizing atmosphere having a vacuum degree of 10 -3 torr or less and the reducing atmosphere having a partial pressure (P H 2 O / P H 2 ) of water vapor to hydrogen below 10 -3. Method for producing a high magnetic flux density electrical steel sheet. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 규소 강판은 Si ≤6.6중량%, C ≤0.01중량%, N ≤0.01중량%, S ≤0.015중량%, sol.Al ≤0.01중량%, 잔량의 Fe와 기타 불가피한 불순물로 조성된 것을 특징으로 하는 고자속밀도 전기강판의 제조방법.The silicon steel sheet is composed of Si ≤6.6% by weight, C ≤0.01% by weight, N ≤0.01% by weight, S ≤0.015% by weight, sol.Al ≤0.01% by weight, residual amount of Fe and other unavoidable impurities Method of manufacturing high magnetic flux electrical steel sheet.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20040066205A (en) * 2002-01-08 2004-07-23 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 Method for producing grain-oriented silicon steel plate with mirror surface

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05186831A (en) * 1991-07-29 1993-07-27 Kenichi Arai Production of grain-oriented silicon steel sheet having crystal orientation integrated in goss orientation
JPH11256242A (en) 1998-03-09 1999-09-21 Nippon Steel Corp Production of crain-oriented magnetic steel sheet extremely excellent in glass film and magnetic property
KR20040066205A (en) * 2002-01-08 2004-07-23 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 Method for producing grain-oriented silicon steel plate with mirror surface

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