KR101037159B1 - 가공성이 우수한 무방향성 전기강판 및 그 제조방법 - Google Patents

가공성이 우수한 무방향성 전기강판 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 최종소둔 조건을 최적화하여 모재 표면에 Al계 질화물 및 산화물로 이루어지는 농화층을 형성시킴으로써 펀칭 가공성이 향상된 무방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것이다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 펀칭 가공성이 향상된 무방향성 전기강판은 중량%로 C:0% 초과 0.005% 이하, Si:0% 초과 4.0% 이하, P:0.1% 이하, S:0% 초과 0.005% 이하, Mn:0.1~1.0%, Al:0.6~1.5%, Cu:0.01~0.3%, N:0% 초과 0.003% 이하, Ti:0% 초과 0.005% 이하이고 잔류 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물로 이루어지고, Al계 질화물 및 산화물 농화층이 표면으로부터 0.2㎛ 깊이 이내에 존재하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 펀칭 가공성이 향상된 무방향성 전기강판의 제조방법은 하기 식1의 조건하에 1000~1100℃에서 40~60초 동안 최종소둔하여 표면으로부터 0.2㎛ 이하의 Al계 질화물 및 산화물 농화층을 형성시키는 것을 특징으로 한다.
(식 1) 100×Al(%)+N2 > 145 (단, Al은 0.6~1.5% 이며, N2는 로내의 N2의 비율임.)
본 발명에 의한 전기강판에 의해 가공성을 개선할 수 있어 모터 철심으로 사용시에 에너지 손실을 줄일 수 있고, 특히 하이브리드 자동차용 모터의 에너지 감소에 효과적이다.
무방향성 전기강판, 타발성, 철손, 모터, 최종소둔, 마무리소둔

Description

가공성이 우수한 무방향성 전기강판 및 그 제조방법{NON-ORIENTED ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET WITH LOW IRON LOSS AND ADEQUATE WORKABILITY, AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}
본 발명은 모터 및 변압기와 같은 전기기기의 철심으로 사용되는 무방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 최종소둔 조건을 최적화하여 모재 표면에 Al계 농화층을 형성시킴으로써 펀칭 가공성이 향상된 무방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 지구환경보호의 관점에서 에너지 소비량의 절감이 강하게 요구된다. 전기기기에 관해서는 모터의 전기 소비량의 개선이 중요한 과제로 되고 있다. 특별히 연속 운전되는 경우의 많은 에어컨이나 냉장고의 콤프레서 모터에 대하여 고효율화가 요구되고 있다. 자동차에 대해서도 그 연비 향상이 적극적으로 추진되고 있고, 모터를 구동력으로서 사용하는 전기 자동차나, 모터와 가솔린 엔진 또는 모터와 디젤엔진을 구동력으로서 병용하는 하이브리드 자동차가 실용화되어 있다.
무방향성 전기강판은 모터 및 발전기의 회전기기와 소형 변압기와 같은 정지기의 철심용 재료로 사용되고 있으며, 모터의 효율향상을 위해서는 낮은 저철손이 요구된다. 또한, 높은 회전 정밀도와 낮은 토오크 변동, 저진동 동작을 위해서는 전동기를 구성하는 각 부품의 높은 치수 정말도가 요구된다. 따라서 전기 에너지 손실을 막기 위해서 저철손을 유지하면서도 가공성을 향상시키기 위한 연구가 수행되고 있다.
무방향성 전기강판의 펀칭 가공성을 향상시키기 위해서는, 적절한 결정립과 경도를 가지게 하는 것이 효과적인데, 일본 특허공개공보 2001-59145는 Si, Al, Mn 함량을 조절하여 경도를 적정화하여 가공성을 향상시키는 기술이 제안되었고, 일본 특허공개공보 2002-220643은 열연판 소둔 조건에 따라 석출물의 결정입자 크기 및 개수를 제어하여 결정립 크기를 적정화시켜서 가공성을 개선시키는 제조법을 제안하였고, 일본 특허공개공보 2003-27195는 판표면에 산화물계 개재물을 적정하게 분포시킴으로써 펀칭 가공성이 우수한 무방향성 전기강판 제조법을 제안하였으나, 석출물 생성에 의한 방법은 철손을 열위 하게 만들어, 철손 변화에 민감한 고급 무방향성 전기강판에 적용하기 힘들다는 문제가 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로 무방향성 전기강판의 최종 소둔 분위기 및 시간을 조절하여 전기 강판 표면의 Al계 질화물 및 산화물 농화층을 조절함으로써 별도의 비용 없이 타발성이 향상된 무방향성 전기강판 및 그 제조방법을 제공하는데 그 주된 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 타발성이 우수한 무방향성 전기강판은 중량%로 C:0% 초과 0.005% 이하, Si:0% 초과 4.0% 이하, P:0% 초과 0.1% 이하, S:0% 초과 0.005% 이하, Mn:0.1~1.0%, Al:0.6~1.5%, Cu:0.01~0.3%, N:0% 초과 0.003% 이하, Ti:0% 초과 0.005% 이하이고 잔류 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물로 이루어지고, Al계 질화물 및 산화물로 이루어지는 농화층이 표면으로부터 0.2㎛를 넘지 않는 깊이로 존재하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 농화층의 Al계 산화물은 두께가 0.05 ~ 0.2㎛의 층상으로 존재하고, 상기 Al계 질화물은 입자형태로 상기 Al계 산화물 층에 존재하는 것을 특징으로 한다. 상기 Al계 질화물이 전체 농화층의 70 ~ 80%을 함유되는 것을 특징으로 한다. 상기 전기강판의 표면경도는 Hv 200 ~ 220인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 펀칭 가공성이 향상된 무방향성 전기강판의 제조방법은 중량%로 C:0% 초과 0.005% 이하, Si:0% 초과 4.0% 이하, P:0% 초과 0.1% 이하, S:0% 초과 0.005% 이하, Mn:0.1~1.0%, Al:0.6~1.5%, Cu:0.01~0.3%, N:0% 초과 0.003% 이하, Ti:0% 초과 0.005% 이하이고 잔류 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물로 이루어지는 슬라브를 열간압연, 권취, 열연판 소둔, 산세, 냉간압연을 거친후 하기 식1의 로내 분위기 조건하에 1000~1100℃에서 40~60초 동안 최종소둔하여 표면으로부터 0.2㎛를 넘지 않는 깊이로 Al계 질화물 및 산화물로 이루어지는 농화층을 형성시키는 것을 특징으로 한다.
(식 1) 100×Al(%)+N2 > 145 (단, Al은 0.6~1.5% 이며, N2는 로내의 N2의 비율임.)
또한, 상기 Al계 산화물은 두께가 0.05 ~ 0.2㎛의 층상으로 존재하고, 상기 Al계 질화물은 입자형태로 상기 Al계 산화물 층에 존재하는 것을 특징으로 한다.상기 슬라브 재가열온도는 1200℃ 이하이고, 상기 권취온도는 700℃이하이며, 상기 열연판 소둔 온도는 1000 ~ 1100℃이고, 열연판 소둔 시간은 1분 30초 ~ 2분 30초 인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 고급 무방향성 전기강판에서 최종소둔 조건을 적절히 조절함으로써 표면의 Al계 질화물 및 산화물 층의 두께를 적절히 제어하게 되고, 이는 고객사 펀칭 시 가공성을 개선할 수 있어 모터 철심으로 사용시에 에너지 손실을 줄일 수 있고, 특히 하이브리드 자동차용 모터의 에너지 손실을 줄일 수 있다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저 본 발명의 무방향성 전기강판의 성분제한 이유부터 살펴본다. 이하 함 량은 중량%이다.
[C: 0.005% 이하]
C는 최종제품에서 자기시효를 일으켜서 사용 중 자기적 특성을 저하시키므로 0.004중량% 이하로 함유하며, C의 함량이 낮을수록 자기적 특성에 바람직함으로 최종제품에서는 0.003중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
[Si: 4.0% 이하]
Si는 비저항을 증가시켜서 철손 중 와류손실을 낮추는 성분으로서, 4.0% 를 초과하여 첨가하면 냉간압연성이 떨어져 판파단이 일어나기 때문에 4.0% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
[P: 0.1% 이하]
P는 비저항을 증가시키고, 집합조직을 개선하여 자성을 향상시키기 위하여 첨가한다. 과다하게 첨가된 경우 냉간압연성이 악화되기 때문에 0.1% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
[S: 0.005% 이하]
S는 미세한 석출물인 MnS 및 CuS를 형성하게 결정립성장을 억제하게 자기특성을 악화시키기 때문에 낮게 관리하는 것이 바람직하므로 그 함량을 0.0005% 이하로 제한한다.
[Mn: 0.1~1.0%]
Mn이 0.1% 미만으로 존재하면 미세한 MnS 석출물이 형성되어 결정성장을 억제시킴으로서 자성을 악화시킨다. 따라서 0.1%이상 존재하게 되는 경우, 조대한 MnS가 형성되고, 또한 S성분이 보다 미세한 석출물인 CuS로 석출되는 것을 막을 수 있다. 그러나 Mn이 증가하는 경우 자성을 떨어뜨리기 때문에 1.0% 이하로 첨가한다.
[Al:0.6~1.5%]
Al은 본 발명에서 중요한 구성 성분이며, 비저항을 증가시켜 와류손실을 낮추는데 유효한 성분이다. 0.6% 미만의 경우 표면에 Al계 질화물 및 산화물 층을 형성할 수 없으며, 또한 1.5%를 초과한 경우 가공성이 열화되고, 첨가량에 비해 자성향상 효과가 미미하므로 1.5%이하로 제한하는 것이 바람직하다.
[Cu:0.01~0.3%]
Cu는 내식성을 향상시키고 미세한 MnS 석출물 대신 조대한 Mn(Cu)S 석출물의 생성을 촉진시켜 결정립을 성장시키고 자성에 유리한 집합조직을 발달시키기 위하여 첨가되는 원소이다. 첨가향이 너무 적은 경우 효과가 미비하고, 첨가량이 너무 많은 경우 열연판 표면에 균열을 발생시킬 수 있기 때문에, 0.01~0.3%로 제한하는 것이 바람직하다.
[N:0.003% 이하]
N은 모재 내부에 미세하고 긴 AlN 석출물을 형성하여 결정립성장을 억제하므로 적게 함유시키며, 본 발명에서는 0.003% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
[Ti:0.005% 이하]
Ti는 미세한 TiN, TiC의 석출물을 형성키겨 결정립 성장을 억제하며, 0.005% 초과하여 첨가되는 경우 많은 미세한 석출물이 발생하여 집합조직을 나쁘게 하여 자성을 악화시킨다.
상기 조성 이외에 나머지는 Fe 및 기타 피할 수 없는 불순물로 이루어진다.
타발성을 향상 시키기 위하여 마무리 소둔과정의 질소분위기에서 모재 표면부에 Al계 질화물 및 산화물로 이루어지는 농화층을 형성시킨다. 이는 모재 내부에는 Al계 질화물, 산화물을 최대한 억제하여 철손을 향상시키고, Al계 질화물 및 산화물 농화층이 전기강판 표면에서 형성되게 함으로써 펀칭 가공시에 전기강판의 적절한 표면 경도를 가지게 하기 위함이다. 바람직하게는 표면으로 부터 0.2 ㎛ 이내에 존재하는 것이 적정하다. 표면으로 0.2 ㎛를 초과하여 존재하는 경우 강판의 철손이 증가한다.
모재 표면에 형성된 Al계 산화층의 두께는 0.05 ~ 0.2 ㎛ 가 바람직하다. 0.2 ㎛초과의 경우에는 농화층이 과도하게 형성되어 자성에 악영향을 끼치며, 0.05미만의 경우에는 충분한 표면경도를 갖지 못하여 타발성 향상의 효과를 가지지 못한다.
강판의 표면 경도는 Hv 200 ~ 220 이 바람직하다. 200 미만의 경우 표면경도가 낮아 모재 모서리(edge)부에 버(burr)가 발생할 수 있어 타발성이 떨어지고, 220을 초과하는 경우에는 타발 가공시 금형의 마모에 의해 모재 모서리(edge)부에 버(burr)가 발생할 수 있기 때문이다.
본 발명에 따른 타발성이 향상된 무방향성 전기강판의 제조방법은 다음과 같다. 상기와 같이 조성되는 강 슬라브를 통상의 조건인 1200℃ 이하로 재가열한 다음 열간 압연을 실시하고, 700℃ 이하에서 권취하고, 공기 중에서 냉각한다. 이후 열연판 소둔 과정을 통해, 열간 압연된 강판에 남아 있는 잔류응력을 풀어주고, 모재의 재질을 균질화한다. 상기 권취된 열연판은 소둔, 산세후 냉간압연을 실시한다.
열간 압연 전에 슬래브를 재가열시 온도가 지나치게 높으면 자기특성이 저하되므로 1200℃ 이하에 수행한다. 권취온도는 700℃ 이하로 수행하는 데 온도가 지나치게 높으면 자기특성이 저하되기 때문이다. 열간압연 후 냉간 압연에 선행하여 이루어지는 자기 특성을 향상시키기 위해 열연판 소둔을 행한다. 열연판 소둔 온도가 지나치게 낮으면 효과가 없고, 지나치게 높으면 결정립이 크게 되어 냉간압연시 강판이 파단되므로 열연판 소둔 온도는 1000 ~ 1100℃, 소둔시간은 1분 30초 ~ 2분 30초인 것이 바람직하다.
냉간압연 후 최종 소둔시 Al 0.6 % 미만이거나 분위기 내 질소량이 충분하지 않을 경우에는 치밀한 질화물 및 산화물로 이루어진 농화층이 형성되지 않으며, [식 1]과 같은 조건하에서 Al계 산화물 층 두께가 0.2 ㎛ 이하의 층상으로 존재하게 되며, 크기가 평균 직경 0.5 ㎛ 이하의 표면부의 Al계 산화물 층에 박혀 있게 된다. 이때 Al계 질화물은 전제 농화층의 70~80%인 것이 바람직하다. Al계 질화물의 함량이 70% 미만의 경우 경도가 낮아 타발성을 악화시키고 80%초과의 경우 경도가 너무 높아 타발성이 악화된다. Al계 질화물 및 산화물 농화층이 적정하게 형성됨으로써 가공성이 가장 좋아지게 된다.
[식 1] 100*Al(%) + N2(%) > 145 (단, Al은 0.6%이상이고, N2는 로내 N2의 비율을 의미한다.)
상기와 같은 소둔 분위기 하에서 온도범위 1000 ~ 1100 ℃에서 최종소둔을 실시한다. 최종소둔 온도범위를 한정한 이유는 소둔온도가 1000 ℃ 미만의 경우 결정립 성장이 미흡하여 자성이 열위해지며, 1100℃를 초과하면 결정립이 조대화 되어 가공성이 열위해 질 수 있다. 또한 재로시간은 40 ~ 60초가 바람직하다. 최종소둔중에 상기 소둔분위기에서 소재에 존재하는 Al과 로내 질소가 반응을 하여 소둔판 표면에 Al계 질화물 및 산화물로 이루어지는 농화층을 형성하게 되는데, 로내시간이 40초 미만인 경우 상기 Al계 질화물 및 산화물 층이 너무 얇아 표면 경도가 감소하여 가공시 소재 모서리(Edge)부의 버(burr)을 발생하게 되어 가공성에 불리하고, 60초 이상의 경우, 상기 Al계 질화물 및 산화물로 이루어지는 농화층이 과다하게 형성되어 펀칭 가공시 금형의 마모를 형성하게 되어, 금형의 마모에 의한 모서리(Edge)부의 버(Burr)를 유발시켜 적층불량을 유발시키고, 모터성늘을 저하시키는 주 원인이 된다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
[실시예 1]
중량%로, C:0.0030%, Si:3.1%, P:0.008%, S:0.001%, N:0.0013%, Mn:0.2%, Ti:0.0015% 와 하기 표1의 Al 함량비율과 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 슬라브를 1150℃로 재가열한 다음 2.3mm로 열간압연하여 열간압연강판을 제조하였다. 상기 열간압연된 강판을 700℃에서 권취후 공기중에서 냉각하고 1050℃에서 2분 동안 열연판 소둔을 실시한 후 산세후에 0.5 mm로 냉간압연을 실시하였으며, 1050℃에서 50초 동안 하기 표1에 나타난 분위기 조건으로 최종소둔을 실시한 후에 펀칭가공을 하였다. 표층의 Al계 질화물 및 산화물 층의 두께를 측정하기 위해 전자주사현미경(SEM)을 사용하였으며, 표면의 기계적 특성을 확인하기 위하여 비커즈(Vickers) 경도를 측정하였다. 버(Burr)의 높이는 마이크로 미터를 사용하여 측정하였다.
시료번호 Al함량
(%)
로내 N2 비율(%) 100*Al(%) + N2(%) 표면경도
(Hv1)
Al계 산화/질화층 두께(㎛) 버(burr) 높이(㎛) 구분
1 0.5 95 145 201 0.12 98 비교재1
2 0.5 90 140 192 0.11 101 비교재2
3 0.5 80 130 184 0.10 104 비교재3
4 0.5 70 120 179 0.04 121 비교재4
5 0.7 95 165 213 0.15 41 발명재1
6 0.7 80 150 201 0.14 68 발명재2
7 0.7 75 145 198 0.14 77 발명재3
8 0.7 50 120 186 0.10 121 비교재5
9 0.7 20 90 182 0.08 175 비교재6
10 0.8 80 160 211 0.015 50 발명재4
11 0.8 70 150 202 0.14 68 발명재5
12 0.8 50 130 184 0.11 104 비교재7
13 0.8 30 110 174 0.09 139 비교재8
14 1.2 60 180 221 0.16 14 발명재6
15 1.2 50 170 215 0.16 30 발명재7
16 1.2 30 150 203 0.14 68 발명재8
17 1.2 20 140 198 0.14 86 비교재9
상기 결과에서 Al의 함량이 0.5%인 경우 질소의 함량과 관계없이 버의 높이가 100 ㎛ 근방으로 상당히 높은 값을 나타내는 것을 알 수 있다. 버의 높이가 높게 형성되는 이유는 표면에 Al계 질화물, 산화물 층이 적게 발생하여 경도값이 떨어지는 것으로 생각된다. Al의 함량이 0.7% 이상의 경우에 있어서는 소둔 분위기의 질소량이 증가함에 따라 전체적으로 Al계 질화물 및 산화물로 이루어지는 농화층의 두께가 증가하는 경향을 알수 있으며, 그에 따라 경도도 증가하고 이에 따라 가공성이 향상되어 버의 높이가 감소함을 알 수 있었다. 따라서 적절한 가공성을 확보하기 위해서는 Al의 함량이 최소한 0.6%이상이어야 하며, Al의 함유량에 따른 적정한 질소가 존재하여야 하고, 로내 질소 비율이 100*Al(%)+N2(%)>145 를 만족시킬때 타발성이 향상되는 것을 알 수 있다.
[실시예 2]
중량%로, C: 0.0030%, Si:3.2%, P:0.020%, S:0.001%, N:0.0013%, Al:0.8%, Mn:0.2%, Ti:0.0015% 이고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 슬라브를 1150℃로 재가열한 다음 2.3 mm로 열간압연하여 열간압연강판을 제조하였다. 상기 열간압연된 강판을 700℃에서 권취 후 공기 중에서 냉각하고 1050℃에서 2분 동안 열연판 소둔 실시한 후에 두께 0.5 mm로 냉간압연을 실시하였으며, 최종 소둔시 소둔분위기는 질소 80%, 수소20% 이며 하기 표2의 조건으로 소둔온도 및 시간을 조절하였다. 최종소둔 후 60mm × 60mm 으로 절단하여 압연 및 압연 직각방향으로 자성을 측정하였다. 또한 표층의 Al계 질화물 및 산화물로 이루어지는 농화층의 두께를 측정하기 위하여 전자주사현미경(SEM)을 사용하였으며, 표면의 기계적 특성을 확인하기 위하여 비커즈(Vickers) 경도를 측정하였다.
시료번호 소둔온도
(℃)
소둔시간
(초)
결정립크기
(㎛)
표면경도
(Hv1)
Al계 산화/질화층의 두께(㎛) 철손
(W15 /50;W/Kg)
비고
1 980 40 130 215 0.14 2.31 비교예
2 980 50 133 226 0.15 2.28 비교예
3 980 60 135 225 0.16 2.29 비교예
4 1030 40 130 205 0.15 2.15 발명예
5 1030 60 133 206 0.16 2.16 발명예
6 1030 80 135 225 0.35 2.13 비교예
7 1050 40 153 207 0.17 2.11 발명예
8 1050 50 152 208 0.19 2.1 발명예
9 1050 60 155 210 0.2 2.08 발명예
10 1050 80 176 223 0.32 2.11 비교예
11 1110 80 182 235 0.4 2.1 비교예
12 1110 90 188 245 0.42 2.13 비교예
(철손(W15/50)은 50Hz 주파수에서 1.5Tesla의 자속밀도가 유기되었을 때의 손실임)
시료번호 6, 10의 경우 로내 체류시간이 너무 길어 Al계 질화물 및 산화물 층이 너무 두껍게 형성되어 표면 경도가 지나치게 증가하였고, 고객사 가공평가 결과 가공성이 열위함을 확인하였다. 또한 시료번호 11, 12의 경우 소둔 온도가 너무 높아 재로 시간이 적절함에도 불구하고 Al계 질화물 및 산화물로 이루어지는 농화층이 과도하게 형성되어 가공성을 열위시켰으며, 시료번호 1, 2, 3의 경우 적절한 Al계 질화물 및 산화물 층이 형성되어 가공성은 우수하나, 소둔온도가 너무 낮아 결정립 성장이 충분히 일어나지 못해 자성이 열위하게 되었음을 알 수 있다. 결과적으로 소둔온도를 1030 ℃ 또는 1050℃로 하고 재로시간을 40~60초로 하는 경우 Al계 질화물 및 산화물 층의 두께가 적정해지면서 가공성에 유리한 표면경도가 얻어지면서 철손감소효과를 유지하는 것을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 중량%로 C:0% 초과 0.005% 이하, Si:0% 초과 4.0% 이하, P:0% 초과 0.1% 이하, S:0% 초과 0.005% 이하, Mn:0.1~1.0%, Al:0.6~1.5%, Cu:0.01~0.3%, N:0% 초과 0.003% 이하, Ti:0% 초과 0.005% 이하이고 잔류 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물로 이루어지고, Al계 질화물 및 산화물로 이루어지는 농화층이 표면으로부터 0.2㎛를 넘지 않는 깊이로 존재하는 것을 특징으로 하는 타발성이 우수한 무방향성 전기강판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 농화층의 Al계 산화물은 0.05 ~ 0.2㎛ 두께의 층상으로 존재하고, 상기 Al계 질화물은 입자형태로 상기 Al계 산화물 층에 존재하는 것을 특징으로 하는 타발성이 우수한 무방향성 전기강판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 Al계 질화물이 전체 농화층의 70 ~ 80%을 함유하는 것을 특징으로 하는 타발성이 우수한 무방향성 전기강판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전기강판의 표면경도는 Hv 200 ~ 220인 것을 특징으로 하는 타발성이 우수한 무방향성 전기강판
  5. 중량%로 C:0% 초과 0.005% 이하, Si:0% 초과 4.0% 이하, P:0% 초과 0.1% 이하, S:0% 초과 0.005% 이하, Mn:0.1~1.0%, Al:0.6~1.5%, Cu:0.01~0.3%, N:0% 초과 0.003% 이하, Ti:0% 초과 0.005% 이하이고 잔류 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물로 이루어지는 슬라브를 재가열한 후 열간압연, 권취, 열연판 소둔, 산세, 냉간압연을 거친 후 하기 식1의 로내 분위기 조건하에 1000~1100℃에서 40~60초 동안 최종소둔하여 표면으로부터 0.2㎛를 넘지 않는 깊이로 Al계 질화물 및 산화물로 이루어지는 농화층을 형성시키는 것을 특징으로 하는 타발성이 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법.
    (식 1) 100×Al(%) + N2(%) > 145 ( 단, Al은 0.6~1.5% 이며, N2는 로내의 N2의 비율임.)
  6. 제5항에 있어서,
    상기 농화층의 Al계 산화물은 두께가 0.05 ~ 0.2㎛의 층상으로 존재하고, 상기 Al계 질화물은 입자형태로 상기 Al계 산화물 층에 존재하는 것을 특징으로 하는 타발성이 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    슬라브 재가열온도는 1200℃ 이하이고, 상기 권취 온도는 700℃이하이며, 상기 열연판 소둔 온도는 1000 ~ 1100℃이고, 열연판 소둔 시간은 1분 30초 ~ 2분 30초 인 것을 특징으로 하는 타발성이 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법.
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KR102325005B1 (ko) * 2019-12-20 2021-11-11 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11060170B2 (en) 2016-12-19 2021-07-13 Posco Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method therefor
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