KR101262483B1 - Wire rod, drawn wire rod having superior magnetic property and method for manufacturing thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자기 특성이 우수한 선재, 신선재 및 이들의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저철손, 고투자율이 요구되는 변압기, 자동차, 전기·전자제품 등에 사용될 수 있는 자기 특성이 우수한 선재, 신선재 및 이들의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 중량%로, C: 0.005~0.01%, Si: 3.0~10.0%, Mn: 0.1~2.0%, Al: 0.008~0.018%, N: 0.0015~0.0030%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 95~98.5면적%의 고스 조직을 포함하는 자기 특성이 우수한 선재, 신선재 및 이들의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 고가의 합금원소를 사용하지 않아 제조비용이 절감될 수 있으며, 제조설비의 추가없이 통상의 제조공정만으로도 방향성을 갖는 선재 및 신선재를 제공할 수 있다.
The present invention relates to a wire rod, a wire rod, and a manufacturing method thereof having excellent magnetic properties, and more particularly, a wire rod having excellent magnetic properties, which can be used in transformers, automobiles, electrical and electronic products, which require low iron loss and high permeability, It relates to a wire rod and a manufacturing method thereof.
The present invention is composed of weight%, C: 0.005 ~ 0.01%, Si: 3.0 ~ 10.0%, Mn: 0.1 ~ 2.0%, Al: 0.008 ~ 0.018%, N: 0.0015 ~ 0.0030%, balance Fe and other unavoidable impurities The present invention provides a wire rod, a wire rod, and a method of manufacturing the same having excellent magnetic properties including a goth structure of 95 to 98.5 area%.
According to one aspect of the present invention, it is possible to reduce the manufacturing cost by not using expensive alloy elements, it is possible to provide a wire rod and a wire rod having a direction only in the usual manufacturing process without the addition of manufacturing equipment.

Description

자기 특성이 우수한 선재, 신선재 및 이들의 제조방법{WIRE ROD, DRAWN WIRE ROD HAVING SUPERIOR MAGNETIC PROPERTY AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}WIRE ROD, DRAWN WIRE ROD HAVING SUPERIOR MAGNETIC PROPERTY AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}

본 발명은 자기 특성이 우수한 선재, 신선재 및 이들의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저철손, 고투자율이 요구되는 변압기, 자동차, 전기·전자제품 등에 사용될 수 있는 자기 특성이 우수한 선재, 신선재 및 이들의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wire rod, a wire rod, and a manufacturing method thereof having excellent magnetic properties, and more particularly, a wire rod having excellent magnetic properties, which can be used in transformers, automobiles, electrical and electronic products, which require low iron loss and high permeability, It relates to a wire rod and a manufacturing method thereof.

대부분의 중대형 변압기의 철심 재료로는 방향성 또는 무방향성 전기강판이 사용되고 있다. 특히, 기존보다도 뛰어난 효율성을 필요로 하면서, 기계 장치의 소형화, 경량화를 위한 다양한 연구 개발의 필요성이 대두되고, 이에 따라 고급 방향성 전기강판의 개발 및 연구는 매우 필수 불가결한 현실이다.
As the core material of most medium and large transformers, directional or non-oriented electrical steel sheet is used. In particular, while requiring greater efficiency than the existing, the necessity of various research and development for the miniaturization and light weight of the mechanical device has emerged, and therefore, the development and research of high-quality oriented electrical steel sheet is very indispensable reality.

특히, 방향성 전기강판은 강판의 압연방향으로 자화가 용이하도록 제조하여 압연방향으로 고자기특성을 가져야만 하기 때문에, 극저탄소강에 고Si를 첨가함으로써 자성을 나타내는 집합조직을 인위적으로 형성해야만 한다. 그러나, 이러한 방향성 전기강판의 경우 자성을 향상시키기 위하여 Si성분을 약 6.5%이상 함유하여야만 고급 방향성 전기강판의 특성을 나타낼 수 있다.
Particularly, since the grain-oriented electrical steel sheet is manufactured to be easy to magnetize in the rolling direction of the steel sheet and has high magnetic properties in the rolling direction, it is necessary to artificially form a texture showing magnetic properties by adding high Si to the ultra low carbon steel. However, in the case of the grain-oriented electrical steel sheet, in order to improve the magnetic properties, the Si component may contain about 6.5% or more to exhibit the characteristics of the grain-oriented electrical steel sheet.

또한, 방향성 전기강판의 경우, 집합조직인 고스 조직(Goss Structure)을 인위적으로 형성시키기 위해 고온, 질소 분위기에서 열처리를 행하여야 한다는 단점을 가지고 있다. 이러한 이유는 최대 자기유도값을 가지기 위한 결정방위인 <100>결정방위를 제어해야 하기 때문이다.
In addition, in the case of a grain-oriented electrical steel sheet, in order to artificially form a Goss structure, which is an aggregate structure, it has a disadvantage of performing heat treatment in a high temperature and nitrogen atmosphere. This is because it is necessary to control the <100> crystal orientation, which is the crystal orientation for the maximum magnetic induction value.

한편, 최근에는 방향성 전기강판의 집합조직 제어 혹은 표면 코팅을 통해, 전기강판의 자성을 향상시킬 수 있는 방안을 개선하였음에도 불구하고, 변압기로 사용되는 전기강판의 경우, 전기강판 적층시 야기되는 강판의 슬릿(Slit), 전단 또는 휨 등을 억제하기 위해 정밀한 가공이 필요하며, 철심이 비교적 소형인 경우에는 가공 자체가 곤란해진다는 문제점을 가지고 있으며, 철심의 전체 곱에 차지하는 가공에 의한 왜곡 부분의 체적이 상대적으로 커지고, 이로 인해 자기 특성이 현저하게 저하한다는 문제점을 가지고 있다.
On the other hand, although recently improved the way to improve the magnetic properties of the electrical steel sheet by controlling the texture or surface coating of the grain-oriented electrical steel sheet, in the case of the electrical steel sheet used as a transformer, Precise machining is required to suppress slit, shear, or warp, and when the iron core is relatively small, the machining itself becomes difficult, and the volume of the distortion part by the machining occupying the whole product of the iron core This becomes relatively large, which causes a problem that the magnetic properties are significantly reduced.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 전자강선 혹은 전기강선을 제조하여 소형 변압기 또는 자동차에 탑재되는 소형 모터용 선재를 제조하는 기술이 개발되었는데, 전기강판이 선재로 제조될 경우, 압연 및 표면 결함 억제를 위한 가혹한 공정 제어가 필요치 않으며, 전기강판 적층에 의한 수율 감소 문제를 해결할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
In order to solve this problem, a technology for manufacturing wire rods for small motors mounted on small transformers or automobiles by manufacturing electromagnetic wires or electric wires has been developed. When electrical steel sheets are made of wire rods, rolling and surface defects are suppressed. It does not require harsh process control and has the advantage of solving the problem of yield reduction by lamination of electrical steel sheet.

이러한 대표적인 기술로는 일본 공개특허공보 2001-115241호가 있다. 상기 특허는 열간압연된 상태(As rolled)에서도 신선 가공성 특히 냉간 신선 가공성이 우수한 전자 강선용 소재를 제조하고자 하는 것으로서, Si를 0.1~8%의 범위로 포함하는 동시에 C+N+O+S의 합을 0.015%이하로 제한하는 성분계를 제시하고 있다. 그러나, 상기 특허의 경우, 극저탄소로 탄소 성분을 제어하기 때문에 RH(Ruhrstahl-Heraues) 탈가스 공정을 추가해야 하고, 진공탈가스 시간을 길게 가져가면서 복합탈산을 실시하여야 하기 때문에 공정단가 상승을 피할 수 없다는 단점을 가지고 있다. 또한, 자성 향상을 위해 Cr을 0.1~15%까지 첨가하기 때문에 합금원소 첨가에 의한 가격 상승 문제를 해결할 수 없다.
Such a representative technique is Japanese Patent Laid-Open No. 2001-115241. The patent is to manufacture a material for electronic steel wire excellent in drawing workability, in particular cold drawing workability even in the hot rolled state (As rolled), including Si in the range of 0.1 to 8% and at the same time the sum of C + N + O + S The component system is limited to less than 0.015%. However, in the case of the above patent, since the carbon component is controlled by ultra-low carbon, RH (Ruhrstahl-Heraues) degassing process should be added, and complex deoxidation should be performed with a long vacuum degassing time. It has the disadvantage of not being able to. In addition, since Cr is added in an amount of 0.1 to 15% to improve magnetic properties, it is not possible to solve the problem of price increase due to the addition of alloying elements.

상기 특허를 보완한 기술로는 일본 공개특허공보 2000-045051호가 있다. 상기 특허는 C, N, O, S 성분의 합을 0.015%이하로 한정하고, 결정입자 지름과 신선 후, 선재의 직경을 한정한 철손 및 가공성이 우수한 전자강선에 관한 것으로서, 합금원소 성분에 Ni: 2%이하, Al: 2%이하, Cu: 2%이하를 첨가하여 철손 및 가공성이 우수한 전자강선이 개시되어 있다. 그러나, 상기 특허에 개시된 전자강선은 합금원소 첨가량 증가에 따른 원천소재 가격 상승 문제, 열간압연상태에서의 자성 제안이 없다는 단점을 가지고 있으며, 집합조직 분율에 대한 명시가 없다는 단점을 가지고 있다.
As a technology complementing the above patent, there is Japanese Patent Laid-Open No. 2000-045051. The patent relates to an electronic steel wire having excellent iron loss and workability, in which the sum of the C, N, O, and S components is limited to 0.015% or less, and the grain size and the wire diameter after wire drawing are defined. : 2% or less, Al: 2% or less, Cu: 2% or less are added, and the steel wire which is excellent in iron loss and workability is disclosed. However, the electronic steel wire disclosed in the patent has the disadvantage that there is no problem of the source material price increase due to the increase in the addition amount of alloying elements, there is no magnetic proposal in the hot rolling state, and there is no specification of the aggregate fraction.

한편, 다른 발명으로는 일본 공개특허공보 2001-131718호가 있는데, 상기 특허는 C, N, O, S 성분의 합을 0.025%이하로 한정하고, 신선을 통해 제조되는 지름이 0.01~1.0mm인 선재를 제시하고 있다. 그러나, 상기 특허 역시 Cr, Ni, Cu 등 고가의 합금원소 첨가가 필수적이고, 자성에 대한 구체적 조직제안 및 자성값의 제시가 없다는 단점이 있다.
On the other hand, there is another invention disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-131718, the patent is limited to the sum of the C, N, O, S components to 0.025% or less, wire rods of 0.01 ~ 1.0mm diameter manufactured through drawing Presenting. However, the patent also has the disadvantage that the addition of expensive alloying elements such as Cr, Ni, Cu is essential, there is no specific organizational proposal for magnetic and suggestion of magnetic value.

특히, 상술한 특허들의 경우, 자성특성이 모두 무방향성 전기강판과 가까운 값을 지닌다는 단점을 가지고 있다.In particular, in the case of the above-described patents, all magnetic properties have the disadvantage that they have a value close to that of the non-oriented electrical steel sheet.

본 발명의 일측면은 조성성분을 제어하여 고가의 합금원소 투입없이 통상의 공형압연공정을 통해 고스 조직(Goss Structure)을 활성화시킴으로써 자기 특성이 우수한 선재, 신선재 및 이들의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide a wire rod, a wire rod, and a method for manufacturing the same having excellent magnetic properties by controlling the composition and activating Goss structure through a common process of rolling without expensive alloying elements. will be.

본 발명은 중량%로, C: 0.005~0.01%, Si: 3.0~10.0%, Mn: 0.1~2.0%, Al: 0.008~0.018%, N: 0.0015~0.0030%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 95~98.5면적%의 고스 조직을 포함하는 자기 특성이 우수한 선재를 제공한다.The present invention is composed of weight%, C: 0.005 ~ 0.01%, Si: 3.0 ~ 10.0%, Mn: 0.1 ~ 2.0%, Al: 0.008 ~ 0.018%, N: 0.0015 ~ 0.0030%, balance Fe and other unavoidable impurities It provides a wire with excellent magnetic properties including 95 ~ 98.5 area% of goth tissue.

이 때, 상기 선재의 포화자속밀도는 270~310emu인 것이 바람직하다.
At this time, the saturation magnetic flux density of the wire rod is preferably 270 ~ 310emu.

본 발명은 중량%로, C: 0.005~0.01%, Si: 3.0~10.0%, Mn: 0.1~2.0%, Al: 0.008~0.018%, N: 0.0015~0.0030%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 97.5~99.5면적%의 고스 조직을 포함하는 자기 특성이 우수한 신선재를 제공한다.The present invention is composed of weight%, C: 0.005 ~ 0.01%, Si: 3.0 ~ 10.0%, Mn: 0.1 ~ 2.0%, Al: 0.008 ~ 0.018%, N: 0.0015 ~ 0.0030%, balance Fe and other unavoidable impurities It provides a new material with excellent magnetic properties including 97.5 ~ 99.5 area% goth tissue.

상기 신선재의 포화자속밀도는 300~330emu인 것이 바람직하다.
It is preferable that the saturation magnetic flux density of the drawing material is 300 to 330 emu.

본 발명은 중량%로, C: 0.005~0.01%, Si: 3.0~10.0%, Mn: 0.1~2.0%, Al: 0.008~0.018%, N: 0.0015~0.0030%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 강재를 1000~1100℃에서 가열하는 가열단계; 상기 가열된 강재를 선재로 공형압연하는 공형압연단계; 상기 공형압연된 선재를 소둔처리하는 소둔처리단계; 및 상기 소둔처리된 선재의 표면에 코팅제를 코팅하는 표면코팅단계를 포함하는 자기 특성이 우수한 선재의 제조방법을 제공한다.The present invention is in weight percent, consisting of C: 0.005 to 0.01%, Si: 3.0 to 10.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Al: 0.008 to 0.018%, N: 0.0015 to 0.0030%, balance Fe and other unavoidable impurities. A heating step of heating the steel at 1000 to 1100 ° C .; A ball rolling step of rolling the heated steel by wire; An annealing treatment step of annealing the wire-rolled wire; And a surface coating step of coating a coating agent on the surface of the annealing wire.

이 때, 상기 공형압연단계는 900~1000℃에서 행하는 것이 바람직하며, 단면감소율은 75~85%인 것이 바람직하다. 상기 공형압연단계 후에는 상기 공형압연된 선재를 0.05℃/s이하의 속도로 냉각하는 것이 바람직하다. 상기 소둔처리단계는 상기 공형압연된 선재를 5~15℃/s의 속도로 가열하여 700~800℃에서 5~10분동안 행하는 것이 바람직하며, 상기 소둔처리단계 후에는 상기 소둔처리된 선재를 10℃/s이하의 속도로 150℃까지 냉각하는 것이 바람직하다. 상기 코팅제로는 MgO, Al2O3, ZnO 및 ZrO2로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
At this time, it is preferable that the process of rolling is carried out at 900 ~ 1000 ℃, the cross-sectional reduction rate is preferably 75 to 85%. After the cold rolling step, it is preferable to cool the cold rolled wire at a rate of 0.05 ° C / s or less. The annealing treatment step is preferably performed for 5 to 10 minutes at 700 ~ 800 ℃ by heating the ball-rolled wire at a rate of 5 ~ 15 ℃ / s, after the annealing treatment step 10 It is preferable to cool to 150 degreeC by the rate of degrees C / s or less. As the coating agent, one or more selected from the group consisting of MgO, Al 2 O 3 , ZnO, and ZrO 2 may be used.

본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 선재를 MgO, Al2O3, ZnO 및 ZrO2로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 신선 윤활제를 사용하여 신선하는 신선단계를 포함하는 자기 특성이 우수한 신선재의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing a wire rod having excellent magnetic properties, including a step of drawing the wire rod produced by the above method using at least one drawing lubricant selected from the group consisting of MgO, Al 2 O 3 , ZnO, and ZrO 2 . To provide.

본 발명의 일측면에 따르면, 고가의 합금원소를 사용하지 않아 제조비용이 절감될 수 있으며, 제조설비의 추가없이 통상의 제조공정만으로도 방향성을 갖는 선재 및 신선재를 제공할 수 있다.According to one aspect of the present invention, it is possible to reduce the manufacturing cost by not using expensive alloy elements, it is possible to provide a wire rod and a wire rod having a direction only in the usual manufacturing process without the addition of manufacturing equipment.

본 발명자들은 선재에 우수한 자기 특성을 부여하기 위한 연구를 행하던 중, 조성성분을 제어함으로써 고가의 합금원소 투입없이 통상의 공형압연공정을 통해 고자기 특성을 가지는 선재 및 신선재를 제조할 수 있다는 점을 인지하게 되었다.
The inventors of the present invention, while conducting a study for imparting excellent magnetic properties to the wire rod, by controlling the composition component can be produced a wire rod and a wire rod having a high magnetic properties through a conventional process for rolling without expensive alloying elements Became aware of.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 성명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

탄소(C): 0.005~0.01중량%Carbon (C): 0.005-0.01 weight%

C는 선재중에 고용되고 가공시 격자 변형(distorsion) 및 시효를 일으킴과 동시에 연성을 감소시킨다. 상기 C가 0.005%미만으로 첨가될 경우, 선재내에 균일한 고스 조직을 형성할 수 없다는 문제점을 가지고 있으며, 0.01%를 초과할 경우, 탄소 고용에 의해 자성을 저하시키기 때문에, 상기 탄소의 함량은 0.005~0.01%로 한정하는 것이 바람직하다.
C is dissolved in the wire and causes lattice distortion and aging in processing, while reducing ductility. When the C is added less than 0.005%, there is a problem in that it is not possible to form a uniform goth structure in the wire rod, when exceeding 0.01%, the magnetic content is lowered by carbon solid solution, the content of carbon is 0.005 It is preferable to limit it to -0.01%.

실리콘(Si): 3.0~10.0중량%Silicon (Si): 3.0-10.0 wt%

Si는 선재의 전기저항을 높여 철손 및 자성을 향상시키는 유효한 성분이지만, 3%미만일 경우, 첨가량 부족에 의해 자성이 낮아지며, 10%를 초과할 경우, 선재 압연시 가공경화가 급격히 진행되어 압연할 수 없다는 단점을 가지기 때문에, 상기 실리콘의 함량은 3.0~10.0중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
Si is an effective component to improve the iron loss and magnetism by increasing the electrical resistance of the wire rod, but if less than 3%, the magnetism is lowered due to the lack of addition amount, and if it exceeds 10%, the work hardening during the wire rod is rapidly progressed and can be rolled Since there is no disadvantage, the content of the silicon is preferably limited to 3.0 to 10.0% by weight.

망간(Mn): 0.1~2.0중량%Manganese (Mn): 0.1-2.0 wt%

Mn은 선재의 전기저항을 향상시키고 철손특성을 향상시킬 수 있는 유용한 성분이지만, 0.1%미만으로 첨가될 경우, 압연시 강도 보상 역할을 수행할 수 없으며, 2.0%를 초과할 경우, Si와 마찬가지로 가공경화 효과 증가에 의한 열간압연 문제점을 야기시킨다는 문제점이 있다. 따라서, 상기 망간의 함량은 0.1~2.0%로 한정하는 것이 바람직하다.
Mn is a useful component that can improve the electrical resistance and improve the iron loss characteristics of the wire rod, but if it is added less than 0.1%, Mn can not play a role of compensating the strength when rolling, and when it exceeds 2.0%, it is processed like Si There is a problem that causes a hot rolling problem by increasing the curing effect. Therefore, the content of manganese is preferably limited to 0.1 ~ 2.0%.

알루미늄(Al): 0.008~0.018중량%Aluminum (Al): 0.008 ~ 0.018 wt%

Al의 경우, 강중 질소 제어를 통해 자성 향상에 효과적인 원소이기 때문에 질소 제어범위와 연동하여 함량을 한정하는 것이 바람직하다. 상기 Al이 0.008% 미만으로 첨가될 경우, 효과적으로 질소를 제어할 수 없다는 단점을 가지고 있으며, 0.018%를 초과하여 첨가될 경우, Al이 원자 상태로 석출하여 자성을 저하할 수 있기 때문에, 상기 알루미늄의 함량은 0.008~0.018%로 한정하는 것이 바람직하다.
In the case of Al, it is preferable to limit the content in conjunction with the nitrogen control range because it is an element effective for improving the magnetic properties through the control of nitrogen in the steel. When the Al is added less than 0.008% has the disadvantage that it can not effectively control the nitrogen, and when added in excess of 0.018%, Al may precipitate in an atomic state to lower the magnetism of the aluminum, The content is preferably limited to 0.008 to 0.018%.

질소(N): 0.0015~0.003중량%Nitrogen (N): 0.0015 to 0.003 wt%

N의 경우, 결정격자내의 침입에 의한 격자변형 및 합금원소들과의 질화물 형성을 통해 고스 조직 형성을 억제하고, 시효 및 연성저하의 원인이 된다. 질소가 0.0015%미만으로 관리되는 것은 제강 공정에서 매우 가혹한 공정이기 때문에 실제 공정에서 구현할 수 없기 때문이며, 0.003%를 초과하는 경우에는 강중 질소가 자유롭게 움직일 수 있고, Al의 함량을 증가시켜 AlN을 조대화 시킬 가능성이 있기 때문에, 상기 질소의 함량은 0.0015~0.003%로 한정하는 것이 바람직하다.
In the case of N, the formation of goth structure is suppressed through lattice deformation and nitride formation with alloying elements due to penetration into the crystal lattice, which causes aging and ductility deterioration. Nitrogen is controlled at less than 0.0015% because it is a very harsh process in the steelmaking process and cannot be implemented in the actual process.If it exceeds 0.003%, nitrogen in the steel can move freely and the Al content is increased to coarsen AlN. In order to make it possible, the content of nitrogen is preferably limited to 0.0015 to 0.003%.

상기와 같이 조성범위를 한정함으로써 선재에 우수한 자기 특성 즉, 방향성을 부여할 수 있다. 본 발명의 선재는 95면적%이상의 고스 조직(Goss Structure)을 포함하게 되는데, 이와 같이 기존의 전기강판 또는 자기 특성을 지니는 선재에 비하여 많은 양의 고스 조직이 생성됨으로써, 선재가 우수한 자기 특성 즉, 방향성을 가지게 된다. 상기 고스 조직이 95%미만으로 생성될 경우에는 선재에 방향성을 부여할 수 없어, 무방향성의 자기 특성을 갖게 된다. 즉, 상기 고스 조직은 많이 생성되면 될수록 좋으나, 공정상의 한계로 상기 고스 조직의 상한을 98.5%로 한정한다.
By limiting the composition range as described above, excellent magnetic properties, that is, directivity, can be imparted to the wire rod. The wire rod of the present invention includes a Goss structure of more than 95 area%, such that a large amount of goth structure is generated as compared to the existing electrical steel sheet or a wire rod having magnetic properties, so that the wire rod has excellent magnetic properties, that is, It has directionality. When the goth structure is less than 95%, the wire rod cannot be provided with directionality and thus has non-directional magnetic properties. That is, the more the goth tissue is generated, the better, but as a process limit, the upper limit of the goth tissue is limited to 98.5%.

또한, 본 발명의 선재는 270emu이상의 포화자속밀도를 가지는 것이 바람직한데, 상기 포화자속밀도가 270emu미만인 경우, 선재에 방향성을 부여하기 어려워, 무방향성의 자기 특성을 갖게 될 수도 있다. 상기 포화자속밀도 또한 고스 조직과 마찬가지로 높은 값을 지닐수록 자기 특성에 유리하나, 공정상의 한계로 그 상한을 310emu로 한정한다.
In addition, the wire rod of the present invention preferably has a saturation magnetic flux density of 270 emu or more. When the saturation magnetic flux density is less than 270 emu, it is difficult to impart orientation to the wire rod and may have non-directional magnetic properties. The higher the saturation magnetic flux density is, the higher the value of the Goth structure, the better the magnetic properties.

이하, 본 발명의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the manufacturing method of the present invention will be described in detail.

본 발명의 조성범위를 만족하는 강재에 대해 1000~1100℃에서 가열을 실시한다. 선재 공정상 가열온도가 1000℃미만인 경우, 강재를 가열로에서 추출한 뒤, 조압연하게 되면 가혹한 스트레인 증가로 인해 표면 결함 문제가 야기되며, 1100℃를 초과하게 되면, 가열로의 한계 및 표면 스케일 증가로 인해 제품의 품질이 떨어지게 된다.
It heats at 1000-1100 degreeC about the steel material which satisfy | fills the composition range of this invention. If the heating temperature is less than 1000 ℃ in the wire process, extracting the steel from the furnace and rough rolling causes a problem of surface defects due to severe strain increase.If it exceeds 1100 ℃, the limit and surface scale of the furnace are increased. The quality of the product is reduced.

이후, 상기 재가열된 강재에 대해 공형압연을 실시하게 된다. 상기 공형압연은 선재제조시 필수적인 공정으로서, 상기 공형압연을 통해, 선재 내 조직을 일방향성으로 압연함으로써 스트레인(strain)을 야기시키면 자기적 특성에 관여하는 집합 조직 즉, 고스 조직(Goss structure)의 생성을 활성화시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 공형압연을 열간상태에서 실시하기만 하여도 선재에 우수한 자성을 부여할 수 있게 된다.
Subsequently, the reheated steel is subjected to ball rolling. The wire rolling is an essential process in the manufacture of wire rods. Through the rolling of the wire rods, a unidirectional rolling of the wires in the wire rod causes a strain, thereby causing the formation of a collective structure, that is, a Goss structure. You can activate the creation. As a result, it is possible to impart excellent magnetism to the wire rod even by performing the hot rolling in a hot state.

상기 공형압연은 900~1000℃에서 행하는 것이 바람직한데, 900℃ 미만인 경우, 공정 부하로 인해 선재의 표면 결함을 유발할 수 있으며, 선재 압연 롤의 파단이 발생할 수 있다. 1000℃를 초과하는 경우, 압연시 선재의 연성증가로 인해 스트레인을 효과적으로 야기시킬 수 없다.
It is preferable to perform the cold rolling at 900 to 1000 ° C., but if it is less than 900 ° C., the process load may cause surface defects of the wire rod, and fracture of the wire rod roll may occur. If it exceeds 1000 ° C, the strain may not be effectively caused due to the ductility increase of the wire rod during rolling.

상기 공형압연시 단면감소율은 75~85%로 행하는 것이 바람직한데, 상기 단면감소율이 75%미만일 경우, 스트레인(strain) 부족으로 인해 고스조직의 생성이 불충분하여 자성선재로의 조직 배분이 불가능할 수 있으며, 85%를 초과할 경우, 선재 조직의 심한 연신으로 인해 재결정 포스(force)가 증가하여 고스조직 자체가 변태될 가능성이 있다.
It is preferable that the reduction ratio of the cross section is 75 to 85% when the rolling is performed. When the reduction ratio of the cross section is less than 75%, it is impossible to distribute the tissue to the magnetic wire due to insufficient strain due to the lack of strain. In excess of 85%, the excessive stretching of the wire rod tissue may increase the recrystallization force and transform the goth tissue itself.

또한, 상기 공형압연 후에는 냉각공정을 갖는 것이 바람직하며, 0.05℃/s이하의 속도로 냉각하는 것이 바람직하다. 상기 냉각속도가 0.05℃/s를 초과하게 되면, 조직내 저온조직이 나타나 페라이트 조직으로 변태될 가능성이 많아지게 된다.
Moreover, it is preferable to have a cooling process after the said rolling, and to cool at the speed of 0.05 degrees C / s or less. When the cooling rate exceeds 0.05 ° C / s, low-temperature tissue in the tissue appears to be more likely to transform into ferrite tissue.

상기 냉각공정 이후에는 소둔처리를 행하는 것이 바람직하며, 상기 냉각이 완료된 선재를 5~15℃/s의 속도로 가열하여 700~800℃에서 5~10분동안 유지시킴으로써 소둔처리를 행하는 것이 바람직하다. 상기 소둔처리를 통해 고스조직 주변에 있는 다른 방향성 조직들이 고스조직 쪽으로 방향이 변화할 수 있는 구동력을 부여할 수 있기 때문에, 상기 소둔공정은 열간압연된 상태의 강판에 더욱 많은 고스조직을 생성시키는 중요한 공정이 된다.
After the cooling step, it is preferable to perform annealing treatment, and the annealing treatment is preferably performed by heating the completed wire rod at a rate of 5 to 15 ° C./s and maintaining it at 700 to 800 ° C. for 5 to 10 minutes. The annealing process is important for generating more goth tissue in the steel sheet in the hot rolled state because the annealing treatment can impart a driving force to change direction toward the goth tissue through the other directional tissues around the goth tissue. It becomes a process.

한편, 상기 급냉속도가 5℃/s미만인 경우, 너무 느린 가열속도로 인해 가열시의 열팽창이 낮아 조직에 미치는 열팽창속도가 느려질 수 있으며, 15℃/s를 초과하는 경우에는 너무 빠른 가열속도로 인해 조직 내부까지 충분이 열전달이 될 수 없을 가능성이 있다. 또한, 상기 소둔온도가 700℃미만인 경우에는 펄라이트가 생성될 가능성이 있으며, 800℃를 초과하는 경우, 조직자체가 다시 오스테나이트로 변태될 가능성이 있다. 상기 소둔공정의 효과를 바람직하게 구현하기 위해서는 5~10분동안 소둔하는 것이 바람직하다.
On the other hand, if the quenching rate is less than 5 ℃ / s, the thermal expansion during heating is low due to too slow heating rate, the thermal expansion rate to the tissue may be slow, if it exceeds 15 ℃ / s due to too fast heating rate It is possible that not enough heat can be transferred inside the organization. In addition, when the annealing temperature is less than 700 ℃, there is a possibility that a pearlite is generated, if it exceeds 800 ℃, the tissue itself may be transformed into austenite. In order to implement the effect of the annealing process preferably, annealing is preferably performed for 5 to 10 minutes.

상기 소둔처리 후에는 선재를 10℃/s이하의 속도로 150℃까지 냉각하는 것이 바람직하다. 상기 냉각속도가 10℃/s를 초과하는 경우에는 빠른 냉각속도로 인해 저온조직이 생성될 가능성이 있으며, 150℃까지 냉각함으로써, 선재 포장이 가능하게 된다.
After the annealing treatment, the wire is preferably cooled to 150 ° C at a rate of 10 ° C / s or less. When the cooling rate exceeds 10 ° C / s, there is a possibility that a low temperature structure is generated due to the rapid cooling rate, by cooling to 150 ° C, wire packaging is possible.

상기 소둔처리후에는 선재의 표면에 MgO, Al2O3, ZnO, ZrO2로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 코팅할 수 있는데, 상기 물질들은 절연 특성을 가지고 있는 대표적인 물질로서, 표면 코팅을 통해 소둔시 생성된 강판의 표면 산화층과 반응하여 층간 절연성을 향상시키는 유리질 피막을 형성시킬 수 있으며, 자성을 저해하는 황의 제거를 촉진시킬 수 있다.
After the annealing treatment, the surface of the wire rod may be coated with at least one member selected from the group consisting of MgO, Al 2 O 3 , ZnO, and ZrO 2. The materials are representative materials having insulating properties. It can react with the surface oxide layer of the steel sheet produced during annealing to form a glassy film that improves interlayer insulation and can promote the removal of sulfur that inhibits magnetism.

본 발명의 신선재는 전술한 공형압연, 소둔처리 및 표면처리 공정을 거친 선재를 기존의 신선 윤활제 대신 코팅제를 사용하여 신선함으로써 제조될 수 있다. 상기 신선 윤활제 즉, 코팅제로는 MgO, Al2O3, ZnO, ZrO2로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하며, 이와 같이, 신선시 코팅제를 선재의 표면에 코팅시킴으로써, 전술한 코팅제 사용의 효과가 발현할 수 있으며, 제조시간을 줄일 수 있고, 동시에 제조비용 또한 절감시킬 수 있다. 한편, 상기 신선공정은 선재를 공형압연 및 소둔처리한 후, 표면처리를 하지 않고 행할 수도 있는데, 이 경우에도 기존의 신선 윤활제 대신 코팅제를 사용하기 때문에, 표면처리를 한 것과 유사한 효과를 발휘할 수 있다. 상기 신선 공정은 통상적인 조건이면 가능하며, 상기 제조방법을 통해 제조된 신선재는 97.5~99.5면적%의 고스조직 분율과 300~300emu의 포화자속밀도를 갖게 된다.
The wire rod of the present invention can be produced by drawing a wire rod that has been subjected to the above-described rolling, annealing and surface treatment process using a coating agent instead of a conventional wire lubricant. As the fresh lubricant, that is, the coating agent, at least one selected from the group consisting of MgO, Al 2 O 3 , ZnO, and ZrO 2 is preferably used. As described above, by coating the coating agent on the surface of the wire rod, The effect of using the coating can be manifested, reducing the manufacturing time and at the same time reducing the manufacturing cost. On the other hand, the wire drawing process may be carried out without surface treatment after the wire rolling and annealing treatment, even in this case, since the coating agent is used instead of the existing fresh lubricant, it can have an effect similar to the surface treatment. . The drawing process may be performed under ordinary conditions, and the drawing material manufactured by the manufacturing method may have a Goth structure fraction of 97.5 to 99.5 area% and a saturation magnetic flux density of 300 to 300 emu.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리 범위가 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention in more detail, but the scope of the present invention is not limited.

(실시예 1)(Example 1)

하기 표 1의 조성성분을 갖는 강재를 하기 표 2에 기재된 공정조건을 이용하여 선재로 제조한 후, MgO로 표면 코팅을 실시하였다. 상기 제조된 선재에 대하여 고스 조직의 분율 및 포화자속밀도를 측정한 뒤, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 상기 선재 제조시 소둔시간은 5분이었다.
The steel having a composition component of Table 1 below was prepared as a wire using the process conditions described in Table 2, and then surface coated with MgO. After measuring the fraction of the goose structure and the saturation magnetic flux density for the wire rod prepared above, the results are shown in Table 3 below. The annealing time during the production of the wire was 5 minutes.

구분division 화학 조성(중량%)Chemical composition (% by weight) CC SiSi MnMn PP SS AlAl NN 비교재1Comparison 1 0.0110.011 6.56.5 1.31.3 0.0100.010 0.0070.007 0.0060.006 0.0020.002 비교재2Comparative material 2 0.020.02 6.16.1 1.21.2 0.0100.010 0.0070.007 0.0060.006 0.0020.002 비교재3Comparative material 3 0.0150.015 6.16.1 1.31.3 0.0100.010 0.0070.007 0.0060.006 0.0020.002 비교재4Comparison 4 0.0170.017 6.36.3 1.031.03 0.0100.010 0.0070.007 0.0060.006 0.0020.002 발명재1Inventory 1 0.00680.0068 6.06.0 0.9850.985 0.0100.010 0.0070.007 0.0110.011 0.0020.002 발명재2Inventory 2 0.00710.0071 6.16.1 0.9960.996 0.0100.010 0.0070.007 0.010.01 0.0020.002 발명재3Invention 3 0.00650.0065 6.26.2 0.980.98 0.0100.010 0.0070.007 0.010.01 0.0020.002 발명재4Invention 4 0.00740.0074 8.18.1 1.021.02 0.0100.010 0.0070.007 0.0130.013 0.0020.002 발명재5Invention Article 5 0.00810.0081 8.38.3 1.11.1 0.0100.010 0.0070.007 0.0110.011 0.0020.002 비교재5Comparative material 5 0.00410.0041 11.0211.02 1.31.3 0.0100.010 0.0070.007 0.020.02 0.0020.002 비교재6Comparative material 6 0.0030.003 11.411.4 1.31.3 0.0100.010 0.0070.007 0.0210.021 0.0020.002 비교재7Comparative Material7 0.0030.003 10.9210.92 1.01.0 0.0100.010 0.0070.007 0.0240.024 0.0020.002 비교재8Comparative Material 8 0.0030.003 10.7510.75 1.11.1 0.0100.010 0.0070.007 0.020.02 0.0020.002

구분division 가열온도
(℃)
Heating temperature
(℃)
공형압연온도
(℃)
Nominal rolling temperature
(℃)
단면감소율
(%)
Section reduction rate
(%)
냉각속도
(℃/s)
Cooling rate
(° C / s)
소둔온도
(℃)
Annealing temperature
(℃)
냉각속도
(℃/s)
Cooling rate
(° C / s)
냉각정지온도(℃)Cooling stop temperature (℃)
비교재1Comparison 1 11001100 850850 4040 0.20.2 850850 1515 150150 비교재2Comparative material 2 11001100 900900 5050 0.20.2 850850 1515 150150 비교재3Comparative material 3 11001100 900900 6060 0.10.1 650650 2020 150150 비교재4Comparison 4 11001100 900900 7070 0.150.15 650650 2020 150150 발명재1Inventory 1 11001100 900900 7575 0.050.05 700700 55 150150 발명재2Inventory 2 11001100 900900 7575 0.030.03 700700 55 150150 발명재3Invention 3 11001100 900900 8080 0.030.03 750750 1010 150150 발명재4Invention 4 11001100 900900 8585 0.010.01 800800 1010 150150 발명재5Invention Article 5 11001100 900900 8585 0.010.01 800800 1010 150150 비교재5Comparative material 5 11001100 900900 4040 0.20.2 850850 1515 150150 비교재6Comparative material 6 11001100 900900 5050 0.20.2 850850 1515 150150 비교재7Comparative Material7 11001100 900900 6060 0.10.1 650650 2020 150150 비교재8Comparative Material 8 11001100 10501050 6565 0.150.15 650650 2020 150150

구분division 고스 조직 분율(면적%)Goth tissue fraction (area%) 포화자속밀도(emu)Saturated magnetic flux density (emu) 비교재1Comparison 1 90.390.3 260.7260.7 비교재2Comparative material 2 90.590.5 265.2265.2 비교재3Comparative material 3 91.391.3 266.6266.6 비교재4Comparison 4 91.291.2 266.1266.1 발명재1Inventory 1 95.295.2 287.8287.8 발명재2Inventory 2 98.298.2 295.5295.5 발명재3Invention 3 96.696.6 281.1281.1 발명재4Invention 4 97.797.7 293.3293.3 발명재5Invention Article 5 98.198.1 286.5286.5 비교재5Comparative material 5 83.283.2 255.1255.1 비교재6Comparative material 6 82.282.2 258.3258.3 비교재7Comparative Material7 88.188.1 261.9261.9 비교재8Comparative Material 8 86.186.1 259.5259.5

상기 표 1 내지 3에서 알 수 있듯이, 본 발명에 부합되는 발명재 1 내지 5는 95% 이상의 고스조직과 270emu 이상의 포화자속밀도를 지니고 있음을 알 수 있다.
As can be seen in Tables 1 to 3, Inventive Materials 1 to 5 in accordance with the present invention can be seen that has a goose structure of 95% or more and a saturation magnetic flux density of 270emu or more.

그러나, 비교재 1 내지 8은 본 발명이 제안하는 성분계 및 제조조건을 만족하지 않아, 낮은 수준의 고스 조직과 포화자속밀도를 지니고 있음을 알 수 있으며, 이에 따라, 비교재 1 내지 8은 자기 특성이 우수하지 못함을 알 수 있다.
However, the comparative materials 1 to 8 do not satisfy the component system and manufacturing conditions proposed by the present invention, it can be seen that it has a low level of goth structure and saturation magnetic flux density, accordingly, the comparative materials 1 to 8 are magnetic properties It can be seen that this is not excellent.

(실시예 2)(Example 2)

상기 제조된 선재들을 신선하여 신선재를 제조한 후, 상기 신선재에 대하여 자기 특성을 측정한 후, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 이 때, 신선 윤활제 대신 MgO 코팅제를 사용하였다.
After the wire rods were prepared by drawing the wire rods, the magnetic properties of the wire rods were measured, and the results are shown in Table 4 below. At this time, MgO coating was used instead of fresh lubricant.

구분division 고스 조직 분율(면적%)Goth tissue fraction (area%) 포화자속밀도(emu)Saturated magnetic flux density (emu) 비교재1Comparison 1 91.091.0 264.4264.4 비교재2Comparative material 2 91.291.2 269.2269.2 비교재3Comparative material 3 92.092.0 270.6270.6 비교재4Comparison 4 91.991.9 270.1270.1 발명재1Inventory 1 97.597.5 310.8310.8 발명재2Inventory 2 99.499.4 319.1319.1 발명재3Invention 3 97.897.8 303.6303.6 발명재4Invention 4 98.998.9 316.8316.8 발명재5Invention Article 5 99.399.3 309.4309.4 비교재5Comparative material 5 98.998.9 258.9258.9 비교재6Comparative material 6 82.982.9 262.2262.2 비교재7Comparative Material7 88.888.8 265.8265.8 비교재8Comparative Material 8 86.886.8 263.4263.4

상기 표 4에서도 알 수 있듯이, 본 발명에 부합되도록 제조되는 신선재, 즉 발명재 1 내지 5는 우수한 자기 특성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 그러나, 비교재 1 내지 8은 발명재들에 비하여 자기 특성의 상승 효과가 미비하며, 최종적으로 가지게 되는 고스 조직 분율 및 포화자속밀도 또한 낮은 수준임을 알 수 있다.As can be seen in Table 4, it is shown that the new wire, that is, the invention materials 1 to 5 manufactured to meet the present invention has excellent magnetic properties. However, it can be seen that the comparative materials 1 to 8 are inferior in synergistic effect of the magnetic properties, and the goth tissue fraction and saturation magnetic flux density which are finally obtained are also low compared to the invention materials.

Claims (12)

중량%로, C: 0.005~0.01%, Si: 3.0~10.0%, Mn: 0.1~2.0%, Al: 0.008~0.018%, N: 0.0015~0.0030%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 95~98.5면적%의 고스 조직을 포함하는 자기 특성이 우수한 선재.
By weight, C: 0.005 to 0.01%, Si: 3.0 to 10.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Al: 0.008 to 0.018%, N: 0.0015 to 0.0030%, balance Fe and other unavoidable impurities, 95 Wire rod with excellent magnetic properties including ~ 98.5 area percent goth tissue.
제1항에 있어서, 상기 선재의 포화자속밀도가 270~310emu인 자기 특성이 우수한 선재.
The wire rod of claim 1, wherein the saturation magnetic flux density of the wire rod is 270 to 310 emu.
중량%로, C: 0.005~0.01%, Si: 3.0~10.0%, Mn: 0.1~2.0%, Al: 0.008~0.018%, N: 0.0015~0.0030%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 97.5~99.5면적%의 고스 조직을 포함하는 자기 특성이 우수한 신선재.
By weight, C: 0.005 to 0.01%, Si: 3.0 to 10.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Al: 0.008 to 0.018%, N: 0.0015 to 0.0030%, balance Fe and other unavoidable impurities, 97.5 Wire rod with excellent magnetic properties including ~ 99.5 area percent goth tissue.
제3항에 있어서, 상기 신선재의 포화자속밀도가 300~330emu인 자기 특성이 우수한 신선재.
4. The wire rod according to claim 3, wherein the saturation magnetic flux density of the wire rod is 300 to 330 emu.
중량%로, C: 0.005~0.01%, Si: 3.0~10.0%, Mn: 0.1~2.0%, Al: 0.008~0.018%, N: 0.0015~0.0030%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 강재를 1000~1100℃에서 가열하는 가열단계;
상기 가열된 강재를 선재로 공형압연하는 공형압연단계;
상기 공형압연된 선재를 소둔처리하는 소둔처리단계; 및
상기 소둔처리된 선재의 표면에 코팅제를 코팅하는 표면코팅단계를 포함하는 자기 특성이 우수한 선재의 제조방법.
1000% steel, consisting of C: 0.005 to 0.01%, Si: 3.0 to 10.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, Al: 0.008 to 0.018%, N: 0.0015 to 0.0030%, balance Fe and other unavoidable impurities A heating step of heating at ˜1100 ° C .;
A ball rolling step of rolling the heated steel by wire;
An annealing treatment step of annealing the wire-rolled wire; And
Method of producing a wire having excellent magnetic properties comprising a surface coating step of coating a coating on the surface of the annealing the wire.
제5항에 있어서, 상기 공형압연단계는 900~1000℃에서 행하는 자기 특성이 우수한 선재의 제조방법.
The method of manufacturing a wire rod according to claim 5, wherein the step of rolling the mold is performed at 900 to 1000 ° C.
제5항에 있어서, 상기 공형압연단계는 75~85%의 단면감소율로 행하는 자기 특성이 우수한 선재의 제조방법.
The method of manufacturing a wire rod having excellent magnetic properties according to claim 5, wherein the step of rolling is performed at a reduction ratio of 75 to 85%.
제5항에 있어서, 공형압연단계 후, 상기 공형압연된 선재를 0.05℃/s이하의 속도로 냉각하는 것을 포함하는 자기 특성이 우수한 선재의 제조방법.
The method of manufacturing a wire rod having excellent magnetic properties according to claim 5, wherein the wire rod is cooled at a rate of 0.05 ° C./s or less after the step of rolling.
제5항에 있어서, 상기 소둔처리단계는 상기 공형압연된 선재를 5~15℃/s의 속도로 가열하여 700~800℃에서 5~10분동안 행하는 자기 특성이 우수한 선재의 제조방법.
The method of claim 5, wherein the annealing treatment is performed by heating the wire-rolled wire at a rate of 5 to 15 ° C./s for 5 to 10 minutes at 700 to 800 ° C. 7.
제5항에 있어서, 상기 소둔처리단계 후, 상기 소둔처리된 선재를 10℃/s이하의 속도로 150℃까지 냉각하는 것을 포함하는 자기 특성이 우수한 선재의 제조방법.
The method of claim 5, wherein after the annealing treatment step, the annealing wire is cooled to 150 ° C. at a rate of 10 ° C./s or less.
제5항에 있어서, 상기 코팅제는 MgO, Al2O3, ZnO 및 ZrO2로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 자기 특성이 우수한 선재의 제조방법.
The method of claim 5, wherein the coating agent is at least one member selected from the group consisting of MgO, Al 2 O 3 , ZnO, and ZrO 2 .
제5항 내지 제11항 중 어느 하나의 방법에 의해 제조된 선재를 MgO, Al2O3, ZnO 및 ZrO2로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 신선 윤활제를 사용하여 신선하는 신선단계를 포함하는 자기 특성이 우수한 신선재의 제조방법.A magnetic wire comprising a drawing step of drawing a wire produced by the method of any one of claims 5 to 11 using at least one drawing lubricant selected from the group consisting of MgO, Al 2 O 3 , ZnO and ZrO 2 . Method for producing wire rods with excellent properties.
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