KR101263799B1 - Method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheets having excellent magnetic properties - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방향성 전기강판의 제조에 관한 것으로, 중량%로, Si: 2.0~4.0%, C: 0.085%이하, 산가용성 Al: 0.015~0.04%, Mn: 0.20%이하, Sn: 0.01~0.10%, N: 0.010%이하, S: 0.010%이하를 함유하고 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 슬라브를 가열하고, 열간압연한 후, 1회 냉간압연 혹은 중간소둔을 사이에 두는 2회 이상의 냉간압연을 실시하고, 이어서 1차 재결정 소둔을 한 후, 2차 재결정 소둔을 실시하되, 상기 1차 재결정 소둔은 300℃/sec이상의 평균승온속도로 승온하는 초급속승온과정과, 상기 초급속승온과정 후에 상기 초급속승온과정에서의 평균승온속도보다 낮으면서 100℃/sec이상인 평균승온속도로 승온하는 급속승온과정과, 상기 급속승온과정 후에 상기 급속승온과정에서의 평균승온속도보다 낮은 평균승온속도로 승온하는 일반승온과정을 포함하여 이루어지는 자성이 우수한 방향성 전기강판의 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 의하면 1차 재결정 소둔의 승온과정에 3단의 승온패턴(초급속승온+급속승온+일반승온)을 도입하여 1차 재결정된 강판에 고스(Goss) 방위, 특히 Exact Goss 방위 결정립의 부피 분율을 증가시킴으로서 2차 재결정 후의 결정방위 집적도를 개선하여 고자속밀도 저철손의 방향성 전기강판을 제조할 수 있다.The present invention relates to the production of grain-oriented electrical steel sheet, in weight%, Si: 2.0 ~ 4.0%, C: 0.085% or less, acid-soluble Al: 0.015 ~ 0.04%, Mn: 0.20% or less, Sn: 0.01 ~ 0.10% , N: 0.010% or less, S: 0.010% or less, a slab of remainder Fe and other unavoidable impurities is heated, hot rolled, and then subjected to cold rolling or intermediate annealing at least two times. After cold rolling, and then subjected to the first recrystallization annealing, the second recrystallization annealing, the first recrystallization annealing is an initial rapid heating step of heating up at an average heating rate of 300 ℃ / sec or more, and after the initial rapid heating step The temperature increase rate is lowered than the average temperature increase rate in the rapid rate increase process while the temperature rise rate is higher than 100 ℃ / sec, and the temperature rise rate lower than the average temperature increase rate in the rapid temperature increase process after the rapid temperature increase process Including general heating process The magnetic made to provide a method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet excellent. According to the present invention, the volume fraction of the Goss orientation, in particular the Exact Goss orientation grains, is applied to the first recrystallized steel sheet by introducing three steps of temperature rising patterns (starting temperature rising speed + rapid temperature rising temperature + general temperature rising) in the temperature rising process of the first recrystallization annealing. By increasing the crystal orientation density after the secondary recrystallization it can be produced a oriented electrical steel sheet of high magnetic flux density low iron loss.
Description
본 발명은 방향성 전기강판의 제조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1차 재결정 소둔의 승온 가열패턴을 개선하여 결정방위의 집적도를 높임으로써 자성을 향상시키도록 하는 방향성 전기강판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to the production of a grain-oriented electrical steel sheet, and more particularly to a method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet to improve the magnetism by improving the degree of integration of the crystal orientation by improving the temperature heating pattern of the primary recrystallization annealing.
방향성 전기강판은 강판면의 결정방위가 {110}면이고 압연방향의 결정방위는 <001>축에 평행한, 소위 고스(Goss) 방위를 갖는 결정립들로 구성되어 압연방향으로의 자기특성이 우수한 연자성 재료이다. The directional electrical steel sheet is composed of crystal grains having a so-called Goss orientation in which the crystal orientation of the steel sheet face is {110} plane and the crystal orientation in the rolling direction is parallel to the <001> axis, It is a soft magnetic material.
이러한 방향성 전기강판은 1차 재결정 이후 최종소둔과정에서 1차 재결정립의 성장을 억제시키고 성장이 억제된 결정립중에서 {110}<001> 방위의 결정립을 선택적으로 성장시켜 얻어진 2차 재결정 조직에 의해 우수한 자기특성을 나타내도록 하는 것이므로, 1차 재결정립의 성장억제제(이하, '억제제'라 함)가 매우 중요하다. 따라서, 성장이 억제된 결정립중에서 안정적으로 {110}<001> 방위의 집합조직을 갖는 결정립들이 최종소둔공정에서 우선적으로 성장(이하, '2차 재결정'이라 함)할 수 있도록 하는 것이 방향성 전기강판 제조기술의 핵심이다. This oriented electrical steel sheet is superior to the secondary recrystallized structure obtained by suppressing the growth of the primary recrystallized grains in the final annealing process after the primary recrystallization and selectively growing the grains of the {110} <001> orientation among the grains whose growth is suppressed. Since it is intended to exhibit magnetic properties, the growth inhibitor of the primary recrystallized grain (hereinafter referred to as 'inhibitor') is very important. Therefore, it is a grain-oriented electrical steel sheet that allows grains with stable structure of {110} <001> orientation to grow preferentially (hereinafter referred to as 'secondary recrystallization') in the final annealing process. It is the core of manufacturing technology.
최종소둔과정에서 2차 재결정이 일어나기 시작하는 것은 이러한 억제제들이 온도가 높아지면서 성장하거나 분해되면서 1차 재결정립의 성장을 억제하는 기능이 없어지게 되어 생기는 현상으로, 이때 비교적 단시간에 입자성장이 일어나게 된다. 최종소둔공정에서 2차 재결정이 일어나기 직전까지 모든 1차 재결정립의 성장이 억제되어야 하며, 이를 위해서는 석출물들이 충분한 양과 적정한 크기로 균일하게 분포되어야 하고, 2차 재결정이 일어나기 직전의 고온까지는 열적으로 안정되어 쉽게 분해되지 않아야 한다. Secondary recrystallization starts in the final annealing process because these inhibitors grow or decompose as the temperature increases and they lose their ability to inhibit the growth of the primary recrystallized grains. . In the final annealing process, the growth of all primary recrystallized grains should be suppressed until just before secondary recrystallization occurs. For this purpose, the precipitates should be uniformly distributed in sufficient quantity and in an appropriate size, and thermally stable up to the high temperature just before secondary recrystallization occurs. Should not be easily disassembled.
이러한 {110}<001> 집합조직을 얻는 것은 여러 제조공정의 조합에 의해서 가능하며, 일반적으로 슬라브 성분조성의 엄격한 관리는 물론, 슬라브의 가열, 열간압연, 열연판소둔, 냉간압연, 1차 재결정 소둔, 최종소둔(2차 재결정 소둔) 등의 일련의 공정조건들이 엄밀하게 제어되어야 한다. It is possible to obtain such {110} <001> texture by a combination of several manufacturing processes. In general, the slab heating, hot rolling, hot rolled sheet annealing, cold rolling, and primary recrystallization, as well as strict management of slab composition A series of process conditions, such as annealing and final annealing (secondary recrystallization annealing), must be strictly controlled.
1차 재결정은 통상적으로 말해지는 재결정을 가리키는 용어로써, 변형된 결정들이 특정 온도이상에서 변형이 없는 새로운 결정립이 핵생성되고 결정립 성장이 이루어지는 것을 말한다. 상기 1차 재결정은 통상 냉간압연 이후 실시되는 탈탄 소둔과 함께 이루어지거나 혹은 탈탄 소둔이 수행된 직후에 이루어지게 되는데, 상기 1차 재결정에 의하여 균일하고 적절한 입도의 결정립들이 형성되게 된다. 일반적으로 방향성 전기강판에서 재결정립들의 방위는 여러 방향으로 분산되어 있거나 고스 방위 이외의 방위들이 표면 방위와 평행하게 배열되는 집합조직을 가지게 되며, 방향성 전기강판에서 최종적으로 취득하고자 하는 고스방위의 비율은 매우 낮다. Primary recrystallization is a term commonly referred to as recrystallization, in which modified grains are nucleated and grain growth occurs without deformation above a certain temperature. The primary recrystallization is usually performed with decarburization annealing performed after cold rolling or immediately after decarburization annealing is performed. The primary recrystallization results in uniform and proper grain sizes. In general, the orientation of the recrystallized grains in a grain-oriented electrical steel sheet has a collective structure in which the orientations of the grains are dispersed in various directions or the non-goth-bearing orientations are arranged parallel to the surface orientation, and the ratio of the goth bearing to be finally obtained in the grain-oriented electrical steel sheet is Very low
1차 재결정 소둔시 가열 승온 조건을 제어하여 자성을 향상시킨 기술로는 일본특허공개공보 2003-3213, 2008-1978, 2008-1979, 2008-1980, 2008-1981, 2008-1982, 2008-1983에 탈탄 소둔 공정의 승온 과정에서 급속 승온을 도입한 기술들이 보고되고 있다.As a technique for improving the magnetic properties by controlling the heating and heating conditions during the first recrystallization annealing, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-3213, 2008-1978, 2008-1979, 2008-1980, 2008-1981, 2008-1982, 2008-1983 Techniques have been reported for introducing rapid heating in the temperature raising process of the decarburization annealing process.
상기한 일본특허공개공보 2003-3213에서는 질화처리하는 양과 소둔후 집합조직에서 I[111]/I[411]의 비율을 2.5이하로 제어하여 자속밀도가 높은 경면 방향성 전기강판을 제조하는 기술을 제시하고 있으며, 집합조직을 제어하기 위해 알루미늄과 질소량 그리고 탈탄 소둔 공정의 승온과정의 가열속도를 제어하여야 하는 것으로 나타나 있다.Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-3213 proposes a technique for producing a mirror-oriented electrical steel sheet having high magnetic flux density by controlling the ratio of I [111] / I [411] to 2.5 or less in the amount of nitriding treatment and the texture after annealing. In order to control the texture, it is shown that the heating rate of the aluminum and nitrogen amount and the temperature increase process of the decarburization annealing process should be controlled.
상기한 일본특허공개공보 2008-1978, 2008-1979, 2008-1980, 2008-1981, 2008-1982, 2008-1983에서는 열연판 소둔시 탈탄하거나 열연판 소둔온도 제어를 통해 라멜라 간격을 조절함과 동시에 탈탄 소둔시 550~720℃온도범위에서 40℃/초 이상, 바람직하게는 75~125℃/초의 가열속도로 급속가열하여 자속밀도를 향상시키는 방법을 제시하고 있다. 이들 특허에서는 1차 재결정중의 {411}방위의 결정립이 {110}방위의 2차 재결정립의 우선 성장에 영향을 미친다고 보고하고 있으며, 탈탄 소둔 후의 1차 재결정 집합 조직의 {111}/{411} 비를 3.0 이하로 조정하고 그 뒤 질화처리를 행하고 억제제를 강화하는 것에 따라 자속밀도가 높은 방향성 전기강판을 제조하는 것으로 제안하고 있다.In the above-mentioned Japanese Patent Publication Nos. 2008-1978, 2008-1979, 2008-1980, 2008-1981, 2008-1982, 2008-1983, the lamellar spacing is adjusted at the same time by decarburizing during hot-rolled sheet annealing or by controlling the hot-rolled sheet annealing temperature. In the decarburization annealing, a method of improving the magnetic flux density by rapidly heating at a heating rate of 40 ° C./sec or more, preferably 75 ° C. to 125 ° C./sec, in a temperature range of 550 ° C. to 720 ° C. has been proposed. These patents report that the grains in the {411} orientation during the primary recrystallization affect the preferential growth of the secondary recrystallized grains in the {110} orientation, and the {111} / { It is proposed to produce a grain-oriented electrical steel sheet having a high magnetic flux density by adjusting the ratio to 3.0 or less, followed by nitriding and strengthening the inhibitor.
그러나, 상기 특허들에서는 탈탄 소둔 공정의 승온과정에서 조직변화가 큰 온도영역이 700~720℃인 것으로 되어 있으며, 이 온도영역을 포함하는 550~720℃ 온도 영역을 급속 가열하여 자속밀도를 향상시키는 방법만을 제안하고 있다. However, in the above patents, a temperature range with a large structure change in the temperature increase process of the decarburization annealing process is 700 to 720 ° C., and a rapid heating of the 550 to 720 ° C. temperature range including the temperature range improves the magnetic flux density. Only the method is proposed.
그리고, 이들 특허들은 그 사상적인 측면에서도 직접적으로 고스방위를 갖는 결정립의 비율을 높이고자 한 것이 아니라 탈탄 소둔 후 2차 재결정 소둔시 고스방위의 비정상 입자성장(2차 재결정)에 간접적으로 영향을 미치는 {411}방위를 갖는 결정립의 비율을 높이고자 하는 시도에 그치는 기술인 점에서 한계가 있다. In addition, these patents are not intended to increase the proportion of grains having a Goth orientation directly in terms of ideology, but indirectly affect the abnormal grain growth (secondary recrystallization) of Goth orientation during secondary recrystallization annealing after decarburization annealing. There is a limitation in that it is a technique only for attempting to increase the ratio of grains having a {411} orientation.
이상의 종래기술들을 종합하여 보더라도, 1차 재결정 소둔시 온도구간별로 승온속도를 달리 제어하여 초급속승온+급속승온+일반승온의 3단 승온패턴을 통하여 탈탄판에서의 고스 방위 집적도를 제어함으로써 자성을 향상할 수 있는 방향성 전기강판의 제조 방법에 대하여는 제안되어 있지 않았다.Even if the above prior arts are synthesized, the magnetic flux is improved by controlling the goose azimuth density on the decarburized plate through the three-stage temperature rising pattern of super rapid temperature rising, rapid temperature rising and general temperature rising by differently controlling the temperature rising rate during the first recrystallization annealing. There is no proposal about the manufacturing method of the grain-oriented electrical steel sheet which can be made.
본 발명은 상술한 종래기술의 제반 문제점을 해소하고자 안출된 것으로, 1차 재결정 소둔의 승온과정으로 초급속승온과 급속승온 및 일반승온으로 이루어지는 3단의 승온 패턴을 도입하여 고스(Goss) 방위, 특히 Exact Goss 방위 결정립의 부피 분율을 높이고 2차 재결정 후의 결정방위 집적도를 개선함으로써 자성을 향상시키도록 하는 방향성 전기강판 새로운 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, by introducing a three-stage temperature rising pattern consisting of super-rapid temperature, rapid temperature rise and general temperature rise in the temperature rising process of the first recrystallization annealing (Goss) orientation, in particular It is an object of the present invention to provide a new method for producing a grain-oriented electrical steel sheet to improve the magnetism by increasing the volume fraction of the Exact Goss azimuth grain and improving the crystal orientation density after the second recrystallization.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 방향성 전기강판의 제조 방법은 중량%로, Si: 2.0~4.0%, C: 0.085%이하, 산가용성 Al: 0.015~0.04%, Mn: 0.20%이하, Sn: 0.01~0.10%, N: 0.010%이하, S: 0.010%이하를 함유하고 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 방향성 전기강판 슬라브를 1,280℃이하의 온도로 가열하고, 열간압연한 후, 1회 냉간압연 혹은 중간소둔을 사이에 두는 2회 이상의 냉간압연을 실시하고, 이어서 1차 재결정 소둔을 한 후, 2차 재결정 소둔을 실시하되, 상기 1차 재결정 소둔은 300℃/sec이상의 평균승온속도로 승온하는 초급속승온과정과, 상기 초급속승온과정 후에 상기 초급속승온과정에서의 평균승온속도보다 낮으면서 100℃/sec이상인 평균승온속도로 승온하는 급속승온과정과, 상기 급속승온과정 후에 상기 급속승온과정에서의 평균승온속도보다 낮은 평균승온속도로 승온하는 일반승온과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. Method for producing a grain-oriented electrical steel sheet according to the present invention for solving the above problems by weight, Si: 2.0 ~ 4.0%, C: 0.085% or less, acid soluble Al: 0.015 ~ 0.04%, Mn: 0.20% or less, Sn : 0.01 ~ 0.10%, N: 0.010% or less, S: 0.010% or less, and a oriented electrical steel slab made of residual Fe and other unavoidable impurities is heated to a temperature of 1,280 ° C or lower, and hot rolled, One cold rolling or two or more cold rollings between intermediate annealing, followed by primary recrystallization annealing, and then secondary recrystallization annealing, wherein the primary recrystallization annealing is at least 300 ° C / sec. A rapid warming-up process of increasing the temperature at a speed, a rapid warming-up process of raising the temperature at an average temperature raising rate of 100 ° C./sec or more while being lower than the average warming-up speed of the super-rapid heating process after the super-rapid heating process, and the rapid warming up after the rapid heating Average win in the course Characterized in that it comprises a general temperature rising process to increase the temperature at an average temperature increase rate lower than the temperature.
상기 초급속승온과정은 Ts(℃)를 재결정 개시전의 500~600℃ 사이의 온도라고 할 때, 상온에서 Ts(℃)에 이르는 구간에서 300℃/sec이상의 평균승온속도로 초급속 승온하고, 상기 급속승온과정은 Ts(℃)에서 700℃에 이르는 구간에서 100~250℃/sec의 평균승온속도로 급속 승온하고, 상기 일반승온과정은 700℃에서 탈탄 소둔 온도에 이르는 구간에서 40℃/sec이하의 평균승온속도로 승온하는 것을 특징으로 한다. The rapid heating step is a temperature between 500 ~ 600 ℃ before the start of recrystallization, Ts (℃) in a section ranging from room temperature to Ts (℃) at a rapid temperature increase at an average temperature increase rate of 300 ℃ / sec or more, the rapid temperature rising The process is rapidly heated at an average temperature increase rate of 100 ~ 250 ℃ / sec in the section from Ts (℃) to 700 ℃, the general temperature rising process is an average of 40 ℃ / sec or less in the section from 700 ℃ to decarburization annealing temperature It is characterized in that the temperature is raised at a temperature increase rate.
또한 본 발명에 따른 방향성 전기강판의 제조 방법은 1차 재결정 소둔후 2차 재결정 전의 강판의 단면을 관찰하였을 때, 35㎛ 이상의 크기를 갖는 결정립의 갯수가 30개 미만이 되도록 하는 것을 특징으로 한다. In addition, the method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to the present invention is characterized in that the number of crystal grains having a size of 35 μm or more is less than 30 when the cross section of the steel sheet is observed after secondary recrystallization after primary recrystallization annealing.
또한 본 발명에 따른 방향성 전기강판의 제조 방법은 1차 재결정 소둔후 2차 재결정 전의 강판에 대하여 강판 표면으로부터 두께의 1/8이 되는 층에서 측정한 값을 기준으로 하였을 때, {110}<001> 이상 방위로부터 15°이내의 방위를 갖는 결정립의 부피 분율이 2%이상, {110}<001> 이상 방위로부터 5°이하의 방위를 갖는 결정립의 부피 분율이 0.09%이상이 되도록 하는 것을 특징으로 한다. In addition, the method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to the present invention is based on a value measured in a layer that is 1/8 of the thickness from the surface of the steel sheet after the first recrystallization annealing and before the second recrystallization, {110} <001 > The volume fraction of the crystal grains having an orientation within 15 degrees from the ideal orientation is at least 2%, and the volume fraction of the grains having an orientation of 5 degrees below the orientation at least {110} <001> is at least 0.09%. do.
또한 본 발명에 따른 방향성 전기강판의 제조 방법은 2차 재결정 소둔후의 강판에 대하여 측정한 값을 기준으로 하였을 때, 결정방위의 절대값의 면적가중 평균으로 β각을 1.5~2.6°영역으로 제어하고, δ각을 5°이내 영역으로 제어하는 것을 특징으로 한다. 상기 β각은 2차 재결정 집합조직의 압연 직각방향 주위에서 {110}<001> 이상 방위로부터의 평균 어긋남 각, δ각은 2차 재결정 집합조직에서 <001>결정방위와 압연방향간의 평균 어긋남 각을 의미한다.In addition, the method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to the present invention, when based on the value measured for the steel sheet after the second recrystallization annealing, and control the β angle to 1.5 ~ 2.6 ° region as the area weighted average of the absolute value of the crystal orientation , δ angle is controlled to within 5 degrees. The β angle is the mean deviation angle from the orientation of {110} <001> or more around the rolling right angle direction of the secondary recrystallized texture, and the δ angle is the average deviation angle between the <001> crystal orientation and the rolling direction of the secondary recrystallized texture. Means.
본 발명에 의하면 1차 재결정 소둔의 승온과정에 3단의 승온패턴(초급속승온+급속승온+일반승온)을 도입하여 1차 재결정된 강판에 고스(Goss) 방위, 특히 Exact Goss 방위 결정립의 부피 분율을 증가시킴으로서 2차 재결정 후의 결정방위 집적도를 개선하여 고자속밀도 저철손의 방향성 전기강판을 제조할 수 있다.According to the present invention, the volume fraction of the Goss orientation, in particular the Exact Goss orientation grains, is applied to the first recrystallized steel sheet by introducing three steps of temperature rising patterns (starting temperature rising speed + rapid temperature rising temperature + general temperature rising) in the temperature rising process of the first recrystallization annealing. By increasing the crystal orientation density after the secondary recrystallization it can be produced a oriented electrical steel sheet of high magnetic flux density low iron loss.
또한 1차 재결정 소둔의 승온과정에 3단의 승온패턴을 도입한 것에 의한 집합조직 향상 효과와 더불어, 슬라브성분으로 Sn함량을 적절히 첨가하면 결정립계에 편석을 통해서 정상 결정립 성장을 억제할 수 있다. Sn은 AlN 입자를 조대화하고 Si 함유량의 증가에 의한 결정성장 억제 강도의 약화를 보상하므로, 상대적으로 높은 Si 함유량을 가지고도 {110}<001> 2차 재결정 집합조직을 성공적으로 형성하여 철손이 낮고 자속밀도가 높은 방향성 전기강판을 제조할 수 있다.In addition to improving the texture by introducing a three-stage temperature rising pattern in the temperature raising process of the first recrystallization annealing, when the Sn content is properly added as a slab component, normal grain growth can be suppressed through segregation at the grain boundary. Sn coarsens AlN particles and compensates for the weakening of crystal growth inhibition strength by increasing Si content, so that even with relatively high Si content, {110} <001> secondary recrystallization texture is successfully formed and iron loss is reduced. Low directional electrical steel sheet with high magnetic flux density can be produced.
이하, 본 발명의 방향성 전기강판의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the grain-oriented electrical steel sheet of this invention is demonstrated in detail.
본 발명자들은 방향성 전기강판의 1차 재결정의 핵생성, 특히 2차 재결정시 핵으로 성장할 수 있는 고스(Goss) 방위({110}<001>)의 1차 재결정에서의 거동에 관하여 연구한 결과, 고스 방위의 핵생성은 강한 변형을 받은 후 1차 재결정시 변형 에너지가 집중되어 있는 전단변형대(shear band) 내에서 일어나는 것으로, 전단변형대의 축적된 변형에너지는 1차 재결정 소둔시 승온 구간에서 일부 회복에 의해 에너지 감소가 일어나고, 이에 따라 고스의 핵생성 사이트가 줄어들게 되는 것으로 유추할 수 있었다.The present inventors have studied the nucleation of primary recrystallization of oriented electrical steel, in particular the behavior of the first recrystallization of the Goss orientation ({110} <001>) that can grow into nuclei during secondary recrystallization. The nucleation of the goth bearing occurs in the shear band where the strain energy is concentrated during the first recrystallization after the strong deformation. The accumulated strain energy of the shear strain is partially increased in the temperature rising section during the first recrystallization annealing. It was inferred that the recovery would result in a reduction in energy, which would lead to a reduction in the goth nucleation site.
이에 착안하여 본 발명자들은 전단변형대의 축적된 변형에너지가 재결정 구간전까지 회복에 의해 감소되는 것을 최소화하여 고스방위의 핵생성을 증가시킬 수 있도록 하는 1차 재결정 소둔시의 승온 조건에 대한 연구와 실험을 거듭하였으며, 그 결과 1차 재결정 소둔시 승온 과정으로 2단의 급속승온(초급속승온+급속승온)과 일반승온으로 이루어지는 3단의 승온패턴을 도입하는 것, 특히 2단의 급속승온은 특정 온도 영역에서 기존보다 월등히 높은 속도로 승온하는 초급속승온과정을 도입하는 것에 의하여 고스 방위, 특히 Exact Goss 방위의 분율을 월등히 향상시킬 수 있음을 최초로 발견할 수 있었다.With this in mind, the present inventors have conducted studies and experiments on the elevated temperature conditions during the first recrystallization annealing to minimize the decrease in the accumulated strain energy of the shear deformation by recovery until the recrystallization interval, thereby increasing the nucleation of the Goth bearing. As a result, the first step of the recrystallization annealing, the temperature rising process of the two stages of rapid temperature rise (starting speed + rapid temperature rise) and the general temperature rise of three stages of temperature increase pattern is introduced, especially the rapid temperature rise of the second stage is a specific temperature range It was the first time for the first to find that the fraction of goth bearings, especially the Exact Goss bearings, can be significantly improved by introducing an ultra-rapid heating process that raises the temperature considerably higher than before.
본 발명은 중량%로, Si: 2.0~4.0%, C: 0.085%이하, 산가용성 Al: 0.015~0.04%, Mn: 0.20%이하, Sn: 0.01~0.10%, N: 0.010%이하, S: 0.010%이하를 함유하고 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 방향성 전기강판 슬라브를 가열하고, 열간압연한 후, 1회 냉간압연 혹은 중간소둔을 포함하는 2회 이상의 냉간압연을 실시하고, 이어서 1차 재결정 소둔을 한 후, 2차 재결정 소둔을 실시하는 방향성 전기강판의 제조 방법에 있어서, 상기 1차 재결정 소둔시 승온 과정에서 초급속승온과 급속승온 및 일반승온의 3단 승온패턴을 적용하고, 초급속승온과정은 상온~Ts(℃)에 이르는 온도범위에서 300℃/sec이상의 평균승온속도로 초급속 승온하고(Ts는 재결정 개시전의 500~600℃ 사이의 온도), 급속승온과정은 Ts~700℃에 이르는 온도범위에서 100~250℃/sec의 평균승온속도로 급속 승온하고, 700℃에서 탈탄 소둔 온도에 이르는 온도범위에서 40℃/sec이하의 평균승온속도로 승온하는 것을 특징으로 하는 것이다. In the present invention, by weight%, Si: 2.0 ~ 4.0%, C: 0.085% or less, acid soluble Al: 0.015 ~ 0.04%, Mn: 0.20% or less, Sn: 0.01 ~ 0.10%, N: 0.010% or less, S: A oriented electrical steel slab containing 0.010% or less and consisting of the balance Fe and other inevitably incorporated impurities is heated, hot rolled, and then subjected to two or more cold rollings including one cold rolling or intermediate annealing, and then In the method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet subjected to the first recrystallization annealing, and then subjected to the second recrystallization annealing, a three-stage temperature rising pattern of super-high temperature rising temperature, rapid temperature rising and general temperature rising is applied during the temperature rising during the first recrystallization annealing. The rapid heating process is carried out at an elevated temperature rate of 300 ° C./sec or higher in the temperature range from room temperature to Ts (° C.) (Ts is the temperature between 500 to 600 ° C. before recrystallization is started), and the rapid temperature rising process is Ts to 700 ° C. Rapid at an average temperature rise rate of 100 to 250 ° C / sec over the temperature range The temperature is increased, and the temperature is raised at an average temperature increase rate of 40 ° C / sec or less in the temperature range from 700 ° C to the decarburization annealing temperature.
본 발명은 1차 재결정 소둔시 기존에 없던 새로운 3단의 승온 패턴(초급속승온+급속승온+일반승온)을 도입한 것으로, 상온에서 재결정 개시전의 온도(500~600℃)까지는 300℃/sec이상의 승온속도로 초급속승온한 후, 재결정 구간에서는 100~250℃/sec의 승온속도로 급속승온하는 것에 의하여 전단변형대에서의 고스 방위의 변형에너지 감소, 즉 회복을 최소화하여 고스 방위의 핵생성을 극대화하여 양호한 재결정립으로 성장할 수 있도록 하는 것이다. The present invention introduces a new three-stage temperature rising pattern (primary rapid temperature rising + rapid temperature rising + general temperature rising) that has not existed at the time of the first recrystallization annealing. In the recrystallization section, the temperature is rapidly increased at a rate of 100 to 250 ° C / sec. Then, the temperature of the goth bearing is reduced by reducing the energy of the goth bearing at the shear deformation zone. Therefore, it is possible to grow into good recrystallized grains.
상기의 Ts(℃)는 초급속승온과정에서 급속승온과정으로 전환되는 온도로서, 통상적으로 재결정은 약 550~600℃의 온도 범위에서 개시되므로, Ts는 500~600℃, 보다 바람직하게는 550~600℃사이의 온도이면서 재결정 개시온도 이하의 온도로 설정되는 것이 바람직하다. The Ts (° C.) is a temperature that is converted from the rapid ramping up to the rapid ramping up process, and typically, since recrystallization is started in a temperature range of about 550 to 600 ° C., Ts is 500 to 600 ° C., more preferably 550 to 600 It is preferable to set it to the temperature between ° C and below the recrystallization start temperature.
상기된 상온은 1차 재결정 소둔에서 승온 과정이 개시되는 시점의 강판의 온도를 의미하는 것이다. The room temperature described above means the temperature of the steel sheet at the time when the temperature rising process is started in the first recrystallization annealing.
아울러, 본 발명은 1차 재결정 소둔시 재결정 온도 아래에서의 초급속승온과정에 의하여 2차 재결정을 일으킬 수 있는 종자(seed)로서의 Exact Goss 방위의 분율이 높아져 집적도가 매우 높은 고스 방위의 핵생성이 유도됨으로써 자성 향상 효과를 극대화할 수 있는 것을 새로운 지견으로 하여 완성되었다. In addition, the present invention increases the fraction of the Exact Goss orientation as a seed that can cause secondary recrystallization by the rapid heating process under the recrystallization temperature during the first recrystallization annealing, thereby inducing nucleation of a highly integrated Goth bearing. As a result, it was completed with new knowledge to maximize the effect of improving magnetism.
1차 재결정 소둔시 승온과정에 급속승온후 일반승온하는 통상적인 승온패턴을 도입하였을 경우, {110}<001> 이상 방위에서 15°이내로 벗어난 방위의 부피분율은 약 1% 내외 수준에 불과하다. 이와 달리, 본 발명에서 1차 재결정 소둔시 승온과정에서 상온에서 약 550℃이하의 온도에 이르는 구간에서 300℃/sec이상(바람직하게는 400℃/sec이상)의 승온속도로 초급속승온하고, 570℃이하에서 700℃ 온도에 이르는 구간에서는 100~250℃/sec이상(보다 바람직하게는 120~180℃/sec이상)의 승온속도로 급속승온하고, 700℃이상에서 탈탄 소둔 온도에 이르는 구간에서는 40℃/sec이하의 승온속도로 일반승온하였을 경우, {110}<001> 이상 방위로부터 15°이내의 방위를 갖는 결정립의 부피 분율을 2%이상으로 제어하는 것이 가능하며, 특히 {110}<001> 이상 방위로부터 5°이하의 방위를 갖는 exact Goss 결정립의 부피 분율을 0.09%이상으로 제어하는 것이 가능하다. In the case of introducing a conventional heating-up pattern that raises the temperature after rapid heating in the first recrystallization annealing process, the volume fraction of the orientation deviated to within 15 ° from the orientation of {110} <001> is only about 1%. On the contrary, in the present invention, in the temperature increase process during the first recrystallization annealing, the temperature is rapidly increased at a temperature rising rate of 300 ° C./sec or more (preferably 400 ° C./sec or more) at a temperature ranging from room temperature to about 550 ° C. or less, and 570. In the section that reaches below 700 ℃, the temperature is raised rapidly at a temperature rising rate of 100 ~ 250 ℃ / sec or more (more preferably 120 ~ 180 ℃ / sec or more), and in the section that reaches decarburization annealing temperature above 700 ℃ When the temperature is elevated at a temperature increase rate of not more than ℃ / sec, it is possible to control the volume fraction of crystal grains having an orientation within 15 ° from the orientation of {110} <001> or more to 2% or more, in particular, {110} <001. It is possible to control the volume fraction of exact Goss grains having an orientation of 5 degrees or less from the ideal orientation to 0.09% or more.
본 발명자는 1차 재결정 소둔시 승온하여 급속승온 직후의 재결정이 95%이상 완료된 시료에서 표면으로부터 전체 두께의 1/8만큼 아래 층에서 {110}<001> 이상 방위에서 5°, 10°, 15°범위내에 속하는 결정립의 부피 분율을 측정해 본 결과, 급속승온시 전체 고스 방위가 증가되는 것은 물론, 특히 초급속승온+급속승온+일반승온에 의해 형성된 재결정에서 {110}<001> 이상 방위로부터 5°이내 범위의 고스(Goss) 방위의 분율, 즉 Exact Goss 방위의 분율이 최대로 늘어남을 관찰할 수 있었다. The inventors raised the temperature at the time of primary recrystallization annealing and 5 °, 10 °, 15 at the orientation of {110} <001> or higher in the lower layer by 1/8 of the total thickness from the surface in the sample in which the recrystallization immediately after rapid temperature increase was 95% or more. As a result of measuring the volume fraction of the grains within the range, the total goth bearing is increased at rapid heating, and in particular, from the orientation of {110} <001> or higher in the recrystallization formed by the rapid rising temperature + the rapid rising temperature + the general temperature rising. A maximum increase in the fraction of the Goss orientation within the range, ie the Exact Goss orientation, was observed.
이와 같이, 1차 재결정 조직에서 {110}<001> 이상 방위에 보다 가까운 방위, 즉 Exact Goss 방위의 증가율이 {110}<001> 이상 방위에서 많이 벗어난 방위의 증가율에 비하여 높아지면 2차 재결정의 핵으로 작용하여 2차 재결정립으로 성장하는 고스 방위의 집적도 향상에 직접적으로 영향을 주므로 자속밀도와 철손이 대폭 향상된다.As such, if the rate of increase of the orientation closer to the {110} <001> or higher orientation, that is, the Exact Goss orientation, is higher than the increase rate of the orientation that deviates much from the orientation of the {110} <001> or higher orientation, The magnetic flux density and iron loss are greatly improved because it directly affects the integration density of the goth bearing, which acts as a nucleus and grows as a secondary recrystallized grain.
다만, 초급속승온후의 급속승온시에 승온속도가 너무 빠른 경우에는 자성이 오히려 나빠지는데 그 이유는 다음과 같이 추정할 수 있다. 즉, 1차 재결정 소둔시 2단 급속승온(초급속승온+급속승온)을 적용하였을 때, 특정 승온속도까지는 결정립 크기의 분포가 균일하지만, Ts(℃)~700℃까지 승온속도가 250℃/sec를 초과하게 되면 결정립의 불균일성이 증가되어 35㎛ 이상의 결정립 크기를 가진 분율이 과도하게 많아져서 size advantage에 의한 결정립 성장에 의해 방위가 나쁜 결정립이 성장하기 때문에 오히려 자성이 나빠진다. However, if the temperature increase rate is too fast during rapid temperature increase after the initial rapid temperature increase, the magnetism is rather deteriorated. The reason can be estimated as follows. In other words, when the first stage of recrystallization annealing is applied, two-stage rapid heating (initial rapid heating + rapid heating), the grain size distribution is uniform up to a specific heating rate, but the temperature rising rate is 250 ℃ / sec to Ts (℃) ~ 700 ℃ If it exceeds, the nonuniformity of the crystal grains is increased, so that the fraction with grain size of 35 μm or more is excessively increased, and the magnetism deteriorates due to the growth of grains having poor orientation due to grain growth due to size advantage.
또한 고스 방위는 변형에너지가 높아 가장 먼저 재결정되고 이후 {111}<112>방위 및 {411}<148>방위가 재결정되는데, 초기에 고스 방위가 재결정된 후 결정성장시 {111}<112>, {411}<148>등의 방위분율이 점차 늘어남에 따라 이러한 {111}<112>, {411}<148>등의 방위성장이 1차 재결정시 고스 방위를 감소시킬 수 있어 700℃ 이상의 온도에서는 승온속도를 높일 필요가 없으며, 더욱 바람직하게는 680℃이상의 온도구간에서는 40℃/sec 이하의 승온속도로 가열하는 것이 좋다.In addition, the goth bearing has high strain energy and is recrystallized first, and then {111} <112> and {411} <148> bearings are recrystallized. As the orientation fraction of {411} <148> and the like increase gradually, such orientation growth of {111} <112> and {411} <148> may reduce the goth orientation during the first recrystallization. It is not necessary to increase the temperature increase rate, and more preferably, it is preferable to heat at a temperature increase rate of 40 ° C./sec or less in a temperature section of 680 ° C. or higher.
따라서 1차 재결정 소둔시 승온과정에서 상온~Ts 온도까지는 300℃/sec이상의 평균승온속도로 초급속승온하고, 이어서 700℃ 온도에 이르기까지는 100~250℃/sec의 평균승온속도로 급속승온한 후, 700℃ 이상의 온도구간에서는 40℃/sec 이하의 평균승온속도로 가열하는 것이 고스 방위의 분율을 높여 자성을 향상시키는데 유효한 조건이 된다. Therefore, in the temperature raising process during the primary recrystallization annealing, the temperature is increased from the room temperature to the Ts temperature at an average heating rate of 300 ° C / sec or more, and then rapidly increased to an average heating rate of 100 to 250 ° C / Heating at an average heating rate of 40 DEG C / sec or less in the temperature range of 700 DEG C or higher is effective in increasing the magnetic fraction by raising the fraction of the Goss orientation.
나아가 본 발명자는 1차 재결정 소둔시 3단 승온 패턴으로 승온하여 얻은 시편에 대하여 2차 재결정 결정립들의 {110}<001> 이상 방위에서 벗어난 각도들의 면적 가중 평균을 측정해 보았다. 실험에 사용된 측정장치의 주요 특징은 다음과 같다. X-ray Laue 방법에 기초하고 고정형 X-ray CCD 디텍터로 측정하고, CCD 디텍터와 시편에서 X-선 회절이 일어나는 위치 및 디텍터의 기울어짐 각도 등을 1㎛ 단위로 제어하여 변형을 전혀 받지 않은 단결정의 방위 strain 최소화 분석을 통해 측정 정확도를 높였다. 시편을 움직이면서 시편의 각 위치 별로 각각의 방위를 측정하고 각 위치에서 측정한 방위에서 이상적인 고스 방위와의 벗어남 각도의 절대값을 계산한 후 모든 위치에서 면적 가중 평균하여 벗어남 각도의 절대값의 면적가중 평균을 측정하였다. Further, the present inventors measured the area weighted average of angles deviating from {110} < 001 > orientations of the secondary recrystallization grains with respect to the specimen obtained by raising the temperature in the three-stage heating pattern in the first recrystallization annealing. The main features of the measuring device used in the experiment are as follows. Based on the X-ray Laue method and measured with a fixed X-ray CCD detector, the X-ray diffraction occurs in the CCD detector and the specimen, and the tilt angle of the detector is controlled in 1 μm units so that no single crystal is subjected to deformation. The measurement accuracy was improved through the analysis of minimizing the orientation strain. While moving the specimen, measure the respective orientations at each position of the specimen, calculate the absolute value of the deviation angle from the ideal goth orientation at the orientation measured at each position, and then weight the area by weighting the area at all positions to obtain the absolute weight of the absolute value of the deviation angle. The average was measured.
벗어남 각도는 α각, β각, γ각, δ각의 네가지에 대하여 측정하였으며, α각은 2차 재결정 집합조직의 압연면 법선방향(ND) 주위에 있어서의 {110}<001> 이상 방위로부터 평균 어긋남 각, β각은 2차 재결정 집합조직의 압연 직각방향(TD) 주위에 있어서의 {110}<001> 이상 방위로부터 평균 어긋남 각, γ각은 2차 재결정 집합조직의 압연 방향(RD) 주위에 있어서의 {110}<001> 이상 방위로부터 평균 어긋남 각, δ각은 2차 재결정 집합조직에서 <001>결정방위와 압연방향(RD)간의 평균 어긋남 각으로 정의된다. The deviation angles were measured for four angles α, β, γ, and δ, and α angle was determined from the orientation of {110} <001> or more around the ND direction of the rolling plane of the secondary recrystallized texture. The mean deviation angle and β angle are mean deviation angles from the {110} <001> ideal orientation around the rolling right angle direction (TD) of the secondary recrystallized texture, and the γ angle is the rolling direction (RD) of the secondary recrystallized texture. The mean deviation angle from the {110} <001> ideal orientation in the circumference, δ angle, is defined as the average deviation angle between the <001> crystal orientation and the rolling direction RD in the secondary recrystallized texture.
측정 결과, 본 발명에서와 같이 1차 재결정 승온시 초급속승온과 급속승온의 2단 급속승온 조건을 적용하였을 때 모든 벗어남 각도가 작아지는 것으로 확인되었다. 특히, 면적 가중 평균 β각은 2°에 가까운 낮은 값을 나타내고, δ각 역시 급격히 낮아지는 것으로 확인되었다. β각은 2°에 가까운 낮은 값을 가지면 자구 폭을 줄여 전자장에너지를 최소화할 뿐 아니라 자성에 해로운 Disclosure 자구를 최소화하여 자성을 향상시킨다.As a result of the measurement, it was confirmed that all the deviation angles become small when the two-stage rapid heating conditions of the super rapid heating and the rapid heating are applied at the time of the first recrystallization. In particular, it was confirmed that the area weighted average β angle exhibits a low value close to 2 °, and the δ angle also decreases rapidly. When the β angle has a low value close to 2 °, the magnetic field width is reduced to minimize the field energy, and the magnetic field is improved by minimizing the disclosure magnetic field, which is harmful to magnetism.
상기와 같은 본 발명에 따른 방향성 전기강판의 제조 방법에 의하면 2차 재결정 소둔후의 강판에 대하여 측정한 값을 기준으로 하였을 때, 결정방위의 절대값의 면적가중 평균으로 β각을 1.5~2.6°영역, 보다 바람직하게는 1.5~2.4°이내로 제어하는 것이 가능하며, δ각은 5°이내영역, 보다 바람직하게는 4.5°이내로 제어하는 것이 가능하다. According to the method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to the present invention as described above, when the value measured for the steel sheet after the second recrystallization annealing, the β angle as the area weighted average of the absolute value of the crystal orientation is 1.5 ~ 2.6 ° region More preferably, it is possible to control within 1.5 to 2.4 degrees, and the angle δ can be controlled to within 5 degrees, more preferably within 4.5 degrees.
이하, 본 발명으로 사용되는 방향성 전기강판 슬라브의 성분 한정이유에 대하여 설명한다.Hereinafter, the reason for component limitation of the grain-oriented electrical steel slab used in the present invention will be described.
Si은 방향성 전기강판 소재의 비저항을 증가시켜 철심손실(core loss) 즉, 철손을 낮추는 역할을 한다. Si함량이 2.0%미만인 경우 비저항이 감소하여 철손이 열화되며, 4.0%를 초과하여 과잉 함유시에는 강의 취성이 커져 냉간압연이 어려워지고 2차 재결정 형성이 불안정해진다. 그러므로 Si은 2.0~4.0%로 정한다.Si increases the resistivity of the grain-oriented electrical steel sheet to lower core loss, that is, iron loss. If the Si content is less than 2.0%, the resistivity decreases and iron loss deteriorates. If the Si content exceeds 4.0%, the steel loss becomes brittle because of excessive brittleness, making cold rolling difficult and unstable secondary recrystallization. Therefore, Si is set at 2.0 to 4.0%.
Al은 최종적으로 AlN, (Al,Si,Mn)N 형태의 질화물로 되어 억제제로 작용하는 성분으로서, 그 함량이 0.015% 미만인 경우에는 억제제로서의 충분한 효과를 기대할 수 없고, 너무 과도하게 함유되는 경우에는 열간압연 작업성에 악영향을 미친다. 그러므로 Al은 0.015~0.04%로 정한다.Al finally becomes an AlN, (Al, Si, Mn) N type nitride and acts as an inhibitor. If the content is less than 0.015%, sufficient effect as an inhibitor cannot be expected. Adversely affects hot rolling workability. Therefore, Al is set at 0.015 to 0.04%.
Mn은 Si과 동일하게 비저항을 증가시켜 철손을 감소시키는 효과도 있으며, Si과 함께 질화처리에 의해 도입되는 질소와 반응하여 (Al,Si,Mn)N의 석출물을 형성함으로서 1차 재결정립의 성장을 억제하여 2차 재결정을 일으키는데 중요한 원소이다. 그러나 0.20%를 초과하여 첨가되면 열간압연 도중 오스테나이트 상변태가 촉진되어 1차 재결정립의 크기가 감소되며, 그 결과 2차 재결정이 불안정해지게 된다. 그러므로 Mn은 0.20% 이하로 한다.Mn also has the effect of reducing the iron loss by increasing the specific resistance similar to Si, and the growth of primary recrystallized grains by forming precipitates of (Al, Si, Mn) N by reacting with nitrogen introduced by nitriding with Si. It is an important element to suppress the secondary recrystallization. However, when added in excess of 0.20%, the austenite phase transformation is promoted during hot rolling, thereby reducing the size of primary recrystallized grains, resulting in unstable secondary recrystallization. Therefore, Mn is made into 0.20% or less.
Sn을 첨가하면 {110}<001> 방위의 2차 핵의 숫자를 증가시켜 2차 결정립의 크기를 감소시킴으로써 철손을 향상시킬 수 있다. 또한 Sn은 결정립계에 편석하여 정상 결정립 성장을 억제하는데 중요한 역할을 한다. Sn은 AlN 입자를 조대화하며, Si 함유량 증가에 의하여 야기되는 결정성장 억제 강도의 약화를 보상한다. 결과적으로 상대적으로 높은 Si 함유량을 가지고도 {110}<001> 2차 재결정 집합조직의 성공적인 형성이 보증될 수 있다. 즉 {110}<001> 2차 재결정 구조의 완성도에 있어서 어떠한 감소도 없이 실리콘 함유량을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제품의 최종 두께를 감소시키는 것이 가능해진다. Sn이 너무 작게 첨가되면 상기의 효과가 나타나지 않으므로 0.01% 이상으로 첨가한다. 또한 Sn이 과도하게 첨가되면 절연 코팅을 악화시키므로 0.10% 이하로 첨가한다.The addition of Sn can improve iron loss by increasing the number of secondary nuclei in the {110} <001> orientation to reduce the size of the secondary grains. Sn also plays an important role in inhibiting normal grain growth by segregation at grain boundaries. Sn coarsens the AlN particles and compensates for the weakening of the crystal growth inhibition strength caused by the increased Si content. As a result, even with a relatively high Si content, successful formation of the {110} <001> secondary recrystallized texture can be assured. That is, not only can the silicon content be increased without any reduction in the completeness of the {110} <001> secondary recrystallized structure, but also the final thickness of the product can be reduced. If Sn is added too small, the above effect does not appear, so it is added at 0.01% or more. In addition, excessively added Sn deteriorates the insulation coating, so it is added at 0.10% or less.
C는 적정량 첨가되면 강의 오스테나이트변태를 촉진하여 열연시 열간압연조직을 미세화시킴으로서 균일한 미세조직을 형성하는 것을 도와준다. 그러나 그 함량이 너무 많으면 조대한 탄화물이 석출되고 탈탄시 탄소의 제거가 어려워진다. 그러므로 C는 0.085%이하로 정한다.C, when added in an appropriate amount, promotes austenite transformation of the steel to refine the hot rolled structure during hot rolling to help form a uniform microstructure. However, if the content is too large, coarse carbides are precipitated and it becomes difficult to remove carbon during decarburization. Therefore, C should be less than 0.085%.
N은 Al 등과 반응하여 결정립을 미세화시키는 원소이다. 이들 원소들이 적절히 분포될 경우에는 상술한 바와 같이 냉간압연이후 조직을 적절히 미세하게 하여 적절한 1차 재결정 입도를 확보하는데 도움이 될 수 있으나, 그 함량이 과도하면 1차 재결정립이 과도하게 미세화되고 그 결과 미세한 결정립으로 인해 2차 재결정시 결정립 성장을 초래하는 구동력이 커져서 바람직하지 않은 방위의 결정립까지 성장할 수 있으므로 바람직하지 않다. 그리고 N은 0.010%를 초과하여 함유되면 2차 재결정 개시온도가 높아져 자기특성을 열화시킨다. 그러므로 N은 0.010% 이하로 정한다. 냉간압연과 2차 재결정 소둔 사이에 질소량을 증가시키는 처리를 실시하는 경우, 슬라브의 N은 0.006%이하로 함유되는 것으로도 충분하다. N is an element which reacts with Al and the like to refine the crystal grains. If these elements are properly distributed, as described above, it may be helpful to secure an appropriate primary recrystallized grain size by appropriately finely structured after cold rolling, but when the content is excessive, the primary recrystallized grain is excessively fined and As a result, fine grains are not preferable because the driving force causing grain growth at the time of secondary recrystallization is increased, so that grains of undesirable orientation can be grown. When N is contained in an amount exceeding 0.010%, the secondary recrystallization start temperature is increased to deteriorate the magnetic properties. Therefore, N is set to 0.010% or less. When the treatment of increasing the amount of nitrogen is carried out between cold rolling and secondary recrystallization annealing, it is sufficient that N of the slab is contained in 0.006% or less.
S는 열간압연시 고용온도가 높고 편석이 심한 원소로서 가능한한 함유되지 않도록 하는 것이 바람직하지만, 제강시 함유되는 불가피한 불순물의 일종이다. 또한 S는 MnS를 형성하여 1차 재결정립 크기에 영향을 주므로 S의 함량은 0.010%이하, 보다 바람직하게는 0.006% 이하로 제한하는 것이 좋다. S is preferably an element which has a high solubility temperature and high segregation during hot rolling so as not to be contained as much as possible, but is an unavoidable impurity contained in steelmaking. In addition, since S forms MnS and affects primary recrystallized grain size, the content of S is preferably limited to 0.010% or less, and more preferably 0.006% or less.
상술한 성분 외에도 방향성 전기강판에 포함되는 다양한 성분들이 본 발명의 전기강판의 합금성분으로 포함될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 누구라도 이해할 수 있을 것이다. 통상 알려진 성분의 조합과 그 적용은 당연히 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.In addition to the above components, it can be understood by those skilled in the art that various components included in the grain-oriented electrical steel sheet may be included as alloy components of the electrical steel sheet of the present invention. Commonly known combinations of components and their application are naturally within the scope of the present invention.
이하, 상기의 조성을 갖는 방향성 전기강판 슬라브를 이용하여 자성이 우수한 방향성 전기강판을 제조하는 방법에 대하여 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties using the grain steel slab having the above composition will be described in more detail.
상기의 조성을 갖는 방향성 전기강판 슬라브는 열간압연전에 재가열하는 과정이 수행된다. 이때 슬라브의 가열은 1,280℃이하, 보다 바람직하게는 1,200℃이하의 저온으로 실시하여 석출물을 부분용체화하는 것이 바람직하다. 슬라브 가열온도가 높아지면 강판 제조비용이 상승되며, 슬라브의 표면부 용융으로 가열로를 보수하고 가열로 수명이 단축될 수 있기 때문이다. 특히, 슬라브를 1,200℃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. The grain-oriented electrical steel slab having the above composition is subjected to a reheating process before hot rolling. At this time, it is preferable that the slab is heated at a low temperature of 1,280 ° C. or lower, more preferably 1,200 ° C. or lower to partially solidify the precipitate. If the heating temperature of the slab is increased, the manufacturing cost of the steel sheet is increased, and the melting of the surface of the slab can repair the heating furnace and shorten the life of the heating furnace. In particular, when the slab is heated to a temperature of 1,200 ℃ or less to prevent the coarse growth of the slab columnar structure to prevent cracks in the width direction of the plate in the subsequent hot rolling process to improve the error rate.
방향성 전기강판 슬라브가 재가열되고 나면 열간압연을 행한다. 열간압연에 의하여 두께 2.0~3.5mm의 열연판을 제조할 수 있으며, 열연판이 제조되면 필요에 따라 열연판 소둔을 실시한 다음 냉간압연한다. 열연판 소둔을 실시하는 경우에 있어서는 1,000~1,250℃ 온도로 가열한 후 850~1,000℃온도에서 균열한 다음 냉각하는 과정에 의하여 수행할 수 있다. 열연판 소둔은 필요에 따라 수행되는 것으로, 이를 생략하는 것도 가능하다. After the directional electric steel slab is reheated, hot rolling is performed. By hot rolling, a hot rolled sheet having a thickness of 2.0 to 3.5 mm can be manufactured. When the hot rolled sheet is manufactured, the hot rolled sheet is subjected to annealing as needed, followed by cold rolling. In the case of annealing the hot-rolled steel sheet, the steel sheet can be annealed by heating at a temperature of 1,000 to 1,250 ° C, followed by cracking at a temperature of 850 to 1,000 ° C, followed by cooling. The hot-rolled sheet annealing is performed according to need, and this can be omitted.
냉간압연은 1회 강압연을 통하여 수행될 수도 있으며, 혹은 중간소둔을 사이에 두는 2회 이상의 압연을 통하여 수행되는 것도 가능하다. 냉간압연된 강판은 최종 두께 0.1~0.5mm, 보다 바람직하게는 0.18~0.35mm로 제조될 수 있다. Cold rolling may be carried out through a single hot rolling, or may be carried out through two or more rollings with an intermediate annealing in between. Cold rolled steel sheet may be manufactured to a final thickness of 0.1 ~ 0.5mm, more preferably 0.18 ~ 0.35mm.
냉간압연된 강판은 이후, 1차 재결정 소둔을 겪게 된다. 전술하였던 바와 같이, 본 발명은 1차 재결정 소둔시 승온 과정에 초급속승온을 신규 도입한 것으로, 1차 재결정 소둔시 승온 과정에서 초급속승온과정과 급속승온과정 그리고 일반승온과정의 3단의 승온패턴을 적용한 것을 특징으로 하는 것이다. The cold rolled steel sheet then undergoes primary recrystallization annealing. As described above, the present invention introduces a new super-fast temperature rise in the temperature rising process during the first recrystallization annealing, and the three steps of the temperature rising pattern of the rapid heating step, the rapid temperature rising process and the general temperature rising process in the temperature rising process during the first recrystallization annealing It is characterized by the application.
3단의 승온패턴중 초급속승온과정에서는 상온으로부터 500~600℃사이의 어느 특정 온도, 바람직하게는 550℃~600℃사이의 어느 특정 온도(Ts)에 이르는 구간에서는 300℃/sec이상의 평균승온속도로 초급속 가열하고, 급속승온과정에서는 상기의 특정 온도(Ts)에서 700℃ 온도에 이르는 구간에서는 100~250℃/sec의 평균승온속도로 급속승온을 하고, 이어서 700℃ 온도 이상의 구간에서는 40℃/sec이하의 평균승온속도로 일반승온함으로서 방향성 전기강판의 자성을 향상시킬 수 있으며, 그 이유는 전술한 바와 같다.The average temperature increase rate of 300 ° C./sec or more in the range of temperature rise from 500 ° C. to 600 ° C., preferably from 550 ° C. to 600 ° C. Heating at a rapid rate, and in a rapid temperature increase process, the temperature is rapidly increased at an average temperature increase rate of 100 to 250 ° C / sec in a section from the specific temperature (Ts) to 700 ° C, followed by 40 ° C / By increasing the general temperature at an average temperature increase rate of sec or less, the magnetic properties of the grain-oriented electrical steel sheet can be improved, and the reason is as described above.
1차 재결정 소둔시 승온과정에서의 가열방식은 특별히 제한되지는 않으나, 유도가열로를 이용하는 것이 가능하며, 복수의 유도가열로에 의하여 3단의 승온패턴으로 승온하는 것도 가능하다. 예컨대, 제1의 유도가열로에서 300℃/sec이상, 바람직하게는 400℃/sec이상의 승온속도로 초급속승온시키고, 제2의 유도가열로에서 100~250℃/sec, 보다 바람직하게는 120~180℃/sec의 승온속도로 급속승온시키고, 제3의 유도가열로에서 40℃/sec이하의 승온속도로 일반승온시킬 수 있다.The heating method in the temperature rising process during the first recrystallization annealing is not particularly limited, but it is possible to use an induction heating furnace, and it is also possible to increase the temperature in three temperature rising patterns by a plurality of induction heating furnaces. For example, in the first induction furnace, at a rate of temperature increase of 300 ° C./sec or more, preferably 400 ° C./sec or more, the superheat is rapidly increased, and in the second induction furnace, 100 to 250 ° C./sec, more preferably 120 to 120 ° C. Rapidly increase the temperature at a temperature increase rate of 180 ° C / sec, and can be normally raised in a third induction heating furnace at a temperature increase rate of 40 ° C / sec or less.
1차 재결정 소둔시 승온된 강판은 탈탄 및 질화소둔을 겪는다. 질화소둔은 탈탄이 종료된 후 별도의 과정으로 이루어질 수도 있으나, 탈탄과 동시에 질화소둔하는 것도 가능하다. The steel sheet heated during the first recrystallization annealing undergoes decarburization and annealing. Nitride annealing may be made as a separate process after the decarburization is completed, it is also possible to nitrate at the same time as the decarburization.
탈탄과 동시에 질화소둔하는 경우, 암모니아와 수소 및 질소의 혼합가스 분위기에서 실시할 수 있다. 1차 재결정 소둔시 승온과정 후에 탈탄을 먼저 실시하고 이후에 질화소둔을 실시하는 방법에 의하면 Si3N4나 (Si,Mn)N와 같은 석출물이 강판의 표층부에 생성되는데, 이러한 석출물은 열적으로 불안정하여 쉽게 분해되고 질소의 확산도 매우 빠르게 일어나기 때문에 질화소둔 온도를 700~800℃로 관리하여야 하며, 후속공정인 최종소둔과정에서 열적으로 안정한 AlN이나 (Al,Si,Mn)N와 같은 석출물로 재석출시켜주어야 억제제로서의 역할을 수행할 수 있다. 이와 달리, 탈탄과 질화소둔을 동시에 실시하면 AlN이나 (Al,Si,Mn)N 석출물이 동시에 형성되므로 최종소둔시 석출물을 변태시킬 필요없이 그대로 억제제로 이용될 수 있으며 따라서 긴 처리시간을 요하지 않는 장점이 있으므로, 탈탄과 질화소둔을 동시에 실시하는 방법이 보다 바람직하다. In the case of annealing simultaneously with decarburization, it can be carried out in a mixed gas atmosphere of ammonia, hydrogen, and nitrogen. According to the method in which the decarburization is first carried out after the temperature elevating process in the first recrystallization annealing and then the nitriding annealing is performed, precipitates such as Si 3 N 4 and (Si, Mn) N are generated in the surface layer portion of the steel sheet. (Al, Si, Mn) N, which is thermally stable in the final annealing process, which is a subsequent process, since the annealing temperature is controlled to 700 to 800 ° C. It is possible to perform a role as an inhibitor by re-precipitation. On the other hand, if decarburization and nitride annealing are performed at the same time, AlN or (Al, Si, Mn) N precipitates are formed at the same time, so it can be used as an inhibitor without transforming the precipitate during final annealing and thus does not require long processing time. Therefore, the method of simultaneously performing decarburization and annealing is more preferable.
그러나, 본 발명의 방향성 전기강판 제조 방법이 1차 재결정 소둔중에 동시 탈탄 및 질화처리하여 제조하는 것으로 제한되는 것은 아니며, 탈탄 후에 질화소둔을 실시하는 통상의 질화소둔 방법 역시 본 발명의 유리한 특성을 갖춘 방향성 전기강판을 제조하는데 유효하다. However, the method for producing the grain-oriented electrical steel sheet of the present invention is not limited to the simultaneous decarburization and nitriding treatment during the primary recrystallization annealing, and the conventional nitriding annealing method after the decarburization annealing is also an advantageous method Which is effective in producing a directional electrical steel sheet.
1차 재결정된 강판은 소둔분리제를 도포한 후 장시간 최종소둔하여 2차 재결정을 일으킴으로써 강판의 {110}면이 압연면에 평행하고, <001>방향이 압연방향에 평행한 {110}<001> 집합조직이 형성되도록 한다. 소둔분리제는 MgO를 기본으로 하여 제조된 것이 바람직하게 적용될 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. The first recrystallized steel sheet is subjected to annealing for a long time after application of the annealing separator to produce a second recrystallization, so that the {110} plane of the steel sheet is parallel to the rolling surface, and the <001> direction is parallel to the rolling direction. 001> Collective tissue is formed. The annealing separator may be preferably one produced based on MgO, but is not particularly limited thereto.
최종소둔의 목적은 크게 보면 2차 재결정에 의한 {110}<001> 집합조직 형성, 탈탄시 형성된 산화층과 MgO의 반응에 의한 유리질 피막형성으로 절연성 부여, 자기특성을 해치는 불순물의 제거에 있다. 최종소둔의 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 장시간 유지하여 불순물을 제거하도록 한다.
In general, the purpose of final annealing is to remove impurities that impair insulation and impair magnetic properties by forming {110} <001> texture by secondary recrystallization, glass coating by reaction of oxide layer formed by decarburization with MgO. As a method of final annealing, the secondary recrystallization is well developed by protecting the nitride as a particle growth inhibitor by maintaining a mixed gas of nitrogen and hydrogen in an elevated temperature range before secondary recrystallization occurs, and 100% hydrogen after completion of the second recrystallization. Keep it in the atmosphere for a long time to remove impurities.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
중량%로, Si:3.18%, C:0.056%, Mn:0.09%, S:0.0054%, N:0.0051%, Sol. Al:0.028%를 함유하고 잔부 Fe와 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 방향성 전기강판의 슬라브를 1,150℃ 온도에서 210분간 가열한 후, 열간압연하여 2.3mm 두께의 열연판을 제조하였다. 이 열연판을 1,100℃이상의 온도로 가열한 후 910℃에서 90초간 유지하고 물에 급냉하여 산세하였으며, 이어서 0.30mm 두께로 냉간 압연하였다.By weight, Si: 3.18%, C: 0.056%, Mn: 0.09%, S: 0.0054%, N: 0.0051%, Sol. A slab of a grain-oriented electrical steel sheet containing Al: 0.028% and consisting of remaining Fe and other unavoidable impurities was heated at 1,150 ° C. for 210 minutes, followed by hot rolling to prepare a hot rolled sheet having a thickness of 2.3 mm. The hot rolled sheet was heated to a temperature of 1,100 DEG C or more, held at 910 DEG C for 90 seconds, quenched in water, and then pickled, followed by cold rolling to a thickness of 0.30 mm.
냉간압연된 강판은 노속에서 승온한 후 74.5% 수소와 24.5% 질소 및 1% 건조 암모니아 가스를 동시 투입하여 형성한 노점온도 65℃의 혼합분위기에서 845℃온도로 160초간 유지하여 동시 탈탄 및 질화처리하였다. 질화처리된 강판의 질소량은 170~210ppm 사이의 범위로 관리되었다. 이때, 승온시 상온~570℃ 온도범위에서는 30℃/sec, 110℃/sec, 420℃/sec, 560℃/sec의 여러 가지 승온속도로 가열하고, 570℃~700℃ 온도범위에서는 30℃/sec, 70℃/sec, 110℃/sec, 140℃/sec, 190℃/sec, 270℃/sec, 350 ℃/sec의 다양한 승온속도로 가열하였으며, 이후 700℃에서 탈탄 소둔 온도인 845℃까지는 30℃/sec의 승온속도로 가열하였다.The cold rolled steel sheet was heated at a furnace speed and maintained at 845 ° C for 160 seconds in a mixed atmosphere of 65 ° C with a dew point temperature of 74.5% hydrogen, 24.5% nitrogen and 1% dry ammonia gas. It was. Nitrogen content of the nitrided steel sheet was controlled in the range of 170 ~ 210ppm. At this time, in the temperature range of room temperature ~ 570 ℃ temperature is heated at various heating rate of 30 ℃ / sec, 110 ℃ / sec, 420 ℃ / sec, 560 ℃ / sec, and 30 ℃ / in the temperature range of 570 ℃ ~ 700 ℃ sec, 70 ° C / sec, 110 ° C / sec, 140 ° C / sec, 190 ° C / sec, 270 ° C / sec, 350 ° C / sec and heated at various heating rates, and then from 700 ° C to decarburization annealing temperature of 845 ° C. It heated at the temperature increase rate of 30 degree-C / sec.
이 강판에 소둔분리제인 MgO를 도포한 다음, 코일상으로 최종소둔하였다. 최종소둔은 1,200℃까지는 25%질소+75%수소의 혼합분위기로 하였고, 1,200℃ 도달 후에는 100%수소분위기에서 10시간 이상 유지후 노냉하였다. 각각의 조건에 대하여 측정한 자기특성은 표 1과 같다.This steel sheet was coated with MgO as an annealing separator, and finally annealed in a coiled state. The final annealing was performed at a mixed atmosphere of 25% nitrogen + 75% hydrogen up to 1,200 ° C. After reaching 1,200 ° C, the annealing was carried out in a 100% hydrogen atmosphere for 10 hours or more and then cooled. The magnetic properties measured for each condition are shown in Table 1.
승온속도
(℃/sec)Room temperature ~ 570 ℃
Temperature rise rate
(℃ / sec)
승온속도
(℃/sec)570 ~ 700 ℃
Temperature rise rate
(℃ / sec)
승온속도
(℃/sec)700 ~ 845 ℃
Temperature rise rate
(℃ / sec)
(W17/50,W/kg)Iron loss
(W 17/50 , W / kg)
구 분
division
표 1에 나타낸 바와 같이, 상온~570℃ 구간에서 30℃/sec의 승온속도로 일반승온(통상승온)한 비교재 1~4는 560℃/sec의 승온속도로 초급속승온한 경우에 비해 자속밀도가 낮고 철손이 높다.As shown in Table 1, the comparative materials 1 to 4 which are generally elevated (normally elevated) at a temperature increase rate of 30 ° C./sec in the range of room temperature to 570 ° C., have a magnetic flux density compared to the case where the initial temperature is elevated rapidly at a temperature increase rate of 560 ° C./sec. Low and high iron loss.
또한, 1차 재결정시 상온~700℃구간에서 110℃/sec의 승온속도로 가열하여 1단 급속승온(2단 승온패턴)한 비교재 13는 발명재 1~6에 비해 자속밀도가 1.92(Tesla)로 낮고 철손은 0.98(W/kg)으로 높게 나타난다.In the first recrystallization, the comparative material 13 heated at a temperature increase rate of 110 ° C./sec in a temperature range of 700 ° C. to 700 ° C. in the first step was rapidly heated (two step temperature rising patterns). ) And iron loss is as high as 0.98 (W / kg).
이에 반해, 본 발명에서와 같이 1차 재결정시 2단 급속승온(초급속승온+급속승온) 조건을 적용하여 3단의 승온패턴으로 제어된 발명재 1~6은 자속밀도가 1.94~1.97(Tesla)로 높고, 철손이 0.89~0.91(W/kg)로 낮은 것으로 확인된다.On the contrary, in the first recrystallization, the invention materials 1 to 6 controlled by the three-stage heating pattern by applying the two-stage rapid heating (rapid heating + rapid heating) conditions as in the present invention have a magnetic flux density of 1.94 to 1.97 (Tesla). High iron loss and low 0.89 ~ 0.91 (W / kg).
중량%로, Si:3.25%, C:0.048%, Mn:0.07%, S:0.005%, N:0.0045%, Sol. Al:0.027%를 함유하고 잔부 Fe와 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 방향성 전기강판의 슬라브를 1,150℃ 온도에서 210분간 가열한 후, 열간압연하여 1.7mm, 2.0mm, 2.3mm 두께의 열연판을 제조하였다. 각 열연판을 1,100℃이상의 온도로 가열한 후 910℃에서 90초간 유지하고 물에 급냉하여 산세한 다음, 0.23mm, 0.27mm, 0.30mm 두께로 냉간 압연하였다.By weight, Si: 3.25%, C: 0.048%, Mn: 0.07%, S: 0.005%, N: 0.0045%, Sol. A slab of a grain-oriented electrical steel sheet containing Al: 0.027% and consisting of remaining Fe and other unavoidable impurities is heated at 1,150 ° C. for 210 minutes, and then hot rolled to obtain 1.7 mm, 2.0 mm, 2.3 mm thick hot rolled sheet. Prepared. Each hot rolled sheet was heated to a temperature of 1,100 ℃ or more and then maintained at 910 ℃ for 90 seconds, quenched in water and pickled, and then cold rolled to a thickness of 0.23mm, 0.27mm, 0.30mm.
냉간압연된 강판은 노속에서 승온한 후 74.5% 수소와 24.5% 질소 및 1% 건조 암모니아 가스를 동시 투입하여 형성한 노점온도 65℃의 혼합분위기에서 845℃온도로 160초간 유지하여 동시 탈탄 및 질화처리하였다. 질화처리된 강판의 질소량은 170~210ppm 사이의 범위로 관리되었다. 이때, 승온시 상온~570℃ 온도범위에서는 30℃/sec, 140℃/sec, 160℃/sec, 560℃/sec의 승온속도로 가열하고, 570~700℃ 온도범위에서는 30℃/sec, 140℃/sec, 350℃/sec의 승온속도로 가열하였다. 이후 700℃에서 탈탄 소둔 온도인 845℃까지는 25 ℃/sec의 승온속도로 승온하였다.The cold rolled steel sheet was heated at a furnace speed and maintained at 845 ° C for 160 seconds in a mixed atmosphere of 65 ° C with a dew point temperature of 74.5% hydrogen, 24.5% nitrogen and 1% dry ammonia gas. It was. Nitrogen content of the nitrided steel sheet was controlled in the range of 170 ~ 210ppm. At this time, it is heated at a temperature increase rate of 30 ℃ / sec, 140 ℃ / sec, 160 ℃ / sec, 560 ℃ / sec in the temperature range of room temperature ~ 570 ℃, and 30 ℃ / sec, 140 in the temperature range of 570 ~ 700 ℃ It heated at the temperature increase rate of 350 degreeC / sec. Then, the temperature was raised to a temperature increase rate of 25 ℃ / sec to 700 ℃ decarburization annealing temperature 845 ℃.
이 강판에 소둔분리제인 MgO를 도포한 다음, 코일상으로 최종소둔하였다. 최종소둔은 1,200℃까지는 25%질소+75%수소의 혼합분위기로 하였고, 1,200℃ 도달후에는 100%수소분위기에서 10시간 이상 유지후 노냉하였다. 각각의 조건에 대하여 측정한 자기특성은 표 2와 같다.This steel sheet was coated with MgO as an annealing separator, and finally annealed in a coiled state. The final annealing was carried out with a mixed atmosphere of 25% nitrogen + 75% hydrogen up to 1,200 ° C. After reaching 1,200 ° C, the annealing was maintained at 100% hydrogen atmosphere for at least 10 hours. The magnetic properties measured for each condition are shown in Table 2.
두께
[mm]Hot-rolled plate
thickness
[mm]
두께
[mm]Cold rolled plate
thickness
[mm]
승온속도
[℃/sec]Room temperature ~ 570 ℃
Temperature rise rate
[° C / sec]
승온속도
[℃/sec]570 ~ 700 ℃
Temperature rise rate
[° C / sec]
(W17/50,W/kg)Iron loss
(W 17/50 , W / kg)
표 2에 나타낸 바와 같이, 냉연판의 두께가 0.23mm, 0.27mm, 0.30mm인 각조건에서 1차 재결정 승온시 본 발명의 초급속승온후 급속승온하는 승온패턴 조건을 적용한 발명재 7~9는 모두 자성이 우수하다. As shown in Table 2, all of the invention materials 7 to 9 to which the temperature of the cold rolled plate is rapidly increased after the initial rapid temperature rise of the present invention at the time of the first recrystallization at the conditions of 0.23 mm, 0.27 mm, and 0.30 mm, Magnetic is excellent.
이에 반하여, 상온~570℃ 구간에서 30℃/sec의 승온속도로 통상승온한 비교재 14, 18, 22와, 상온~700℃ 구간에서 140~160℃/sec의 승온속도로 가열하여 1단 급속승온(2단 승온패턴)한 비교재 15, 19, 23은 초급속승온후 급속승온한 발명재 7~9에 비해 자성이 떨어진다. On the contrary, the comparative materials 14, 18, and 22 which are normally heated at a temperature increase rate of 30 ° C./sec in the range of room temperature to 570 ° C. are heated at a temperature increase rate of 140 to 160 ° C./sec in the range of room temperature to 700 ° C. The comparative materials 15, 19, and 23 obtained by increasing the temperature (two-step heating pattern) are less magnetic than the inventive materials 7 to 9, which are rapidly heated after the initial rapid heating.
중량%로, Si:3.25%, C:0.052%, Mn:0.105%, S:0.0049%, N:0.0048%, Sol. Al:0.028%를 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 방향성 전기강판의 슬라브를 1,150℃ 온도에서 210분간 가열한 후, 열간압연하여 2.3mm 두께의 열연판을 제조하였다. 이 열연판을 1,100℃이상의 온도로 가열한 후 910℃에서 90초간 유지하고 물에 급냉하여 산세하였으며, 이어서 0.30mm 두께로 냉간 압연하였다.By weight, Si: 3.25%, C: 0.052%, Mn: 0.105%, S: 0.0049%, N: 0.0048%, Sol. A slab of a grain-oriented electrical steel sheet containing Al: 0.028% and consisting of the balance Fe and other unavoidable impurities was heated at 1,150 ° C. for 210 minutes, followed by hot rolling to prepare a hot rolled sheet having a thickness of 2.3 mm. The hot rolled sheet was heated to a temperature of 1,100 DEG C or more, held at 910 DEG C for 90 seconds, quenched in water, and then pickled, followed by cold rolling to a thickness of 0.30 mm.
냉간압연된 강판은 노속에서 승온한 후 74.5% 수소와 24.5% 질소 및 1% 건조 암모니아 가스를 동시 투입하여 형성한 노점온도 65℃의 혼합분위기에서 845℃온도로 160초간 유지하여 동시 탈탄 및 질화처리하였다. 질화처리된 강판의 질소량은 170~210ppm 사이의 범위로 관리되었다.The cold rolled steel sheet was heated at a furnace speed and maintained at 845 ° C for 160 seconds in a mixed atmosphere of 65 ° C with a dew point temperature of 74.5% hydrogen, 24.5% nitrogen and 1% dry ammonia gas. It was. Nitrogen content of the nitrided steel sheet was controlled in the range of 170 ~ 210ppm.
이때, 승온시 상온~570℃ 온도범위에서는 30℃/sec, 110℃/sec, 560℃/sec의 승온속도로 가열하고, 570℃~700℃ 온도범위에서는 30℃/sec, 110℃/sec, 140℃/sec, 190℃/sec, 350 ℃/sec의 승온속도로 가열하였으며, 이후 700℃에서 탈탄 소둔 온도인 845℃까지는 25℃/sec의 승온속도로 가열하였다.At this time, the temperature is raised at a temperature increase rate of 30 ℃ / sec, 110 ℃ / sec, 560 ℃ / sec in the room temperature ~ 570 ℃ temperature range, 30 ℃ / sec, 110 ℃ / sec, in the temperature range of 570 ℃ ~ 700 ℃ It was heated at a heating rate of 140 ℃ / sec, 190 ℃ / sec, 350 ℃ / sec, and then heated to a temperature increase rate of 25 ℃ / sec to 700 ℃ decarburization annealing temperature 845 ℃.
이 강판에 소둔분리제인 MgO를 도포한 다음, 코일상으로 최종소둔하였다. 최종소둔은 1,200℃까지는 25%질소+75%수소의 혼합분위기로 하였고, 1,200℃ 도달 후에는 100%수소분위기에서 10시간 이상 유지후 노냉하였다. 각각의 조건에 대하여 측정한 자기특성은 표 3과 같다.This steel sheet was coated with MgO as an annealing separator, and finally annealed in a coiled state. The final annealing was performed at a mixed atmosphere of 25% nitrogen + 75% hydrogen up to 1,200 ° C. After reaching 1,200 ° C, the annealing was carried out in a 100% hydrogen atmosphere for 10 hours or more and then cooled. Magnetic properties measured for each condition are shown in Table 3.
또한, 탈탄판에 두께 1/8층에서 측정한 고스(Goss) 방위의 결정립 분율을 {110}<001> 이상 방위에서 벗어난 정도를 5°이내, 15°이내로 하여 측정하고, 이와 함께 탈탄판의 압연방향과 수직인 단면에서 크기 35㎛ 이상인 결정립의 갯수와, {411}<148>방위로부터 15°이내의 방위를 갖는 결정립 분율을 측정하여 표 3에 표시하였다. 여기서, 결정립의 크기는 최장길이와 최단길이를 평균한 값으로 하였다. In addition, the grain fraction of the Goss orientation measured on the decarburized plate at 1/8 layer thickness was measured within 5 ° and 15 ° of the deviation from the orientation over {110} <001>. The number of grains having a size of 35 µm or more in the cross section perpendicular to the rolling direction and the grain fraction having an orientation within 15 ° from the {411} <148> azimuth were measured and shown in Table 3. Here, the size of crystal grains was made into the average value of the longest length and the shortest length.
상온~
570℃
승온
속도
(℃/
sec)
Room temperature ~
570 ℃
Heating
speed
(℃ /
sec)
570~
700℃
승온
속도
(℃/
sec)
570 ~
700 ℃
Heating
speed
(℃ /
sec)
자속
밀도 (B10)
Magnetic flux
Density (B 10 )
철손
(W17/50,
W/kg)
Iron loss
(W 17/50 ,
W / kg)
조대
결정립
갯수
(35㎛
이상)
clay pipe
Crystal grain
amount
(35 μm
More than)
<148>
15°이내
방위분율
(%){411}
<148>
Within 15 °
Bearing fraction
(%)
구 분
division
(Exact Goss)Within 5 °
(Exact Goss)
분율
(%)defense
Fraction
(%)
26대비
증가율Comparative material
26 contrast
Growth rate
(%)Bearing fraction
(%)
26대비
증가율Comparative material
26 contrast
Growth rate
표 3에 나타낸 바와 같이, 상온~570℃온도 구간에서만 승온속도를 높인 비교재29, 570~700℃온도구간에서만 승온속도를 높인 비교재27,28, 상온~570℃온도구간과 570~700℃온도구간에서 모두 승온속도를 높인 비교재31은 모두 1차 재결정시 승온속도가 느린 비교재 26에 비해 고스(Goss) 방위의 분율이 어느 정도 늘어나기는 하지만, {110}<001> 이상 방위로부터 5°이내의 방위를 갖는 Exact Goss의 분율 증가는 14.3%으로 매우 낮은 수준이다. 이는 1차 재결정중의 {411}방위의 결정립 중 주요 방위인 {411}<148> 방위의 분율에 큰 변화가 없는 것으로부터 설명될 수 있다. 즉, 570℃이상의 구간에서의 승온속도가 140℃/sec인 경우에 {411}<148> 방위의 분율이 다소 높아지기는 하나, 그 차이는 5% 미만으로 매우 적은 수준일 뿐 아니라, {411}<148>고스방위의 성장은 Exact Goss에 미치는 영향이 그다지 크지 않은 것으로 생각할 수 있다.As shown in Table 3, the comparative material 29 which increased the heating rate only in the temperature range of room temperature ~ 570 ℃ temperature, the comparative material 27, 28, the temperature increase temperature only in the temperature range of 570 ~ 700 ℃ and 570 ~ 700 ℃ All of the comparative materials 31 which increased the temperature increase rate in the temperature range increased the fraction of the Goss orientation somewhat compared to the comparative material 26, which is slower in the first recrystallization, but from the {110} <001> ideal bearing 5 The fractional increase of Exact Goss with an orientation within ° is very low at 14.3%. This can be explained from the fact that there is no significant change in the fraction of the {411} <148> orientation which is the main orientation among the grains of the {411} orientation during the primary recrystallization. In other words, when the temperature increase rate in the section of more than 570 ℃ is 140 ℃ / sec, the fraction of the {411} <148> orientation is slightly higher, the difference is less than 5%, and the {411} The growth of Goth defense is thought to have a modest impact on Exact Goss.
이에 반해 본 발명의 범위에 속하는 발명재10,11은 {110}<001> 이상 방위로부터 15°이내의 방위를 갖는 결정립의 부피 분율이 2%이상이었으며, 특히 Exact Goss 방위의 분율을 직접적으로 증가시키는 효과가 매우 크며, 이는 고스 방위({110}<001>)에서 벗어난 각을 의미하는 tolerance angle을 15°이내로 하였을 때보다 5°이내로 하였을 때 발명재와 비교재간 격차가 더욱 커지는 것으로부터 확인할 수 있다. In contrast, inventive materials 10 and 11 belonging to the scope of the present invention had a volume fraction of more than 2% of grains having an orientation within 15 ° from an orientation of {110} <001> or higher, and in particular, directly increased the fraction of the Exact Goss orientation. This effect is very large, which can be seen from the fact that the gap between the invention and the comparative material becomes larger when the tolerance angle, which means the deviation from the goth azimuth ({110} <001>), is within 5 ° than when the angle is within 15 °. have.
즉, 본 발명에서와 같이 1차 재결정 소둔시 2단 급속승온(상온~570℃ 구간에서 초급속승온후 570~700℃ 구간에서 급속승온) 조건으로 승온한 발명재10,11은 {110}<001> 이상 방위로부터 5°이하의 방위를 갖는 결정립의 부피 분율이 0.09%이상으로, 비교재 26~31의 고스 방위 분율과는 매우 큰 차이를 보인다. 이와 같이 본 발명의 승온조건에 따르게 되면 특히 고스 방위에 매우 가까운 방위들, 즉 {110}<001> 이상 방위에서 5°이내로 벗어난 방위(exact Goss)들의 분율이 획기적으로 늘어나므로, 방향성 전기강판의 고스 결정립은 1차 재결정립내에서 매우 적은 양의 고스 방위가 존재하더라도 성장되는 것을 감안하면 Exact Goss 방위가 획기적으로 늘어남으로서 최종방위로 성장할 수 있는 핵이 증가되고 이것이 성장하여 2차 재결정 방위가 고스 방위에 매우 가까워져 자성이 향상되는 것임을 알 수 있다.That is, as described in the present invention, the invention material 10,11 which is heated up under the conditions of the second stage of rapid temperature increase during the first recrystallization annealing (high temperature rise in the range of 570-700 ° C. after the rapid increase in the temperature range from room temperature to 570 ° C.) is {110} <001. > The volume fraction of the crystal grains having an orientation of 5 ° or less from the ideal orientation is 0.09% or more, which is very different from the Goth orientation fraction of Comparative Materials 26-31. As such, according to the temperature raising condition of the present invention, the fraction of the bearings that are very close to the goth bearing, that is, the deviation (exact goss) that deviates within 5 ° from the {110} <001> or higher bearing, increases dramatically. Given that Goth grains are grown even if there is a very small amount of Goth bearings in the primary recrystallized grains, the Exact Goss bearings will increase dramatically, resulting in an increase in the number of nuclei that can grow into the final bearing, and thus the secondary recrystallization bearings. It can be seen that the magnetism is very close to the orientation is improved.
1차 재결정 소둔시 승온과정에서 초급속승온후 570~700℃ 온도 구간에서 승온속도가 250℃/sec보다 커질 때에도 고스방위 분율은 증가되지만 자성의 개선 효과는 크지 않은데, 이는 1차 재결정 소둔후 2차 재결정 소둔 전의 강판의 단면을 관찰하였을 때 35㎛이상의 큰 결정립의 개수가 30개 이상으로 과도하게 늘어나며(비교재25), 이 큰 결정립들로 인해 고스가 아닌 자성에 악영향을 끼치는 방위가 size advantage에 의해 성장하게 되어 최종 제품판의 방위중에 {110}<001> 이상 방위에서 벗어난 것들이 많아지기 때문이다.During the first recrystallization annealing, even if the temperature increase rate is higher than 250 ℃ / sec after the initial temperature increase in the temperature increase process, the goth bearing fraction increases but the effect of improving the magnetic properties is not large. When the cross section of the steel sheet before recrystallization annealing was observed, the number of large grains larger than 35 μm was excessively increased to 30 or more (Comparative Material 25), and the orientation that adversely affects the non-goth magnetism was caused by the size advantage. This is because many of the orientations of the final product version are out of orientation over {110} <001>.
중량%로, Si:3.13%, C:0.057%, Mn:0.095%, S:0.0045 N:0.0049%, Sol. Al:0.029%를 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 방향성 전기강판의 슬라브를 1,150℃ 온도에서 210분간 가열한 후, 열간압연하여 2.3mm 두께의 열연판을 제조하였다. 이 열연판을 1,100℃이상의 온도로 가열한 후 910℃에서 90초간 유지하고 물에 급냉하여 산세하였으며, 이어서 0.30mm 두께로 냉간 압연하였다.By weight%, Si: 3.13%, C: 0.057%, Mn: 0.095%, S: 0.0045 N: 0.0049%, Sol. A slab of a grain-oriented electrical steel sheet containing Al: 0.029% and consisting of the balance Fe and other unavoidable impurities was heated at 1,150 ° C. for 210 minutes, followed by hot rolling to prepare a hot rolled sheet having a thickness of 2.3 mm. The hot rolled sheet was heated to a temperature of 1,100 DEG C or more, held at 910 DEG C for 90 seconds, quenched in water, and then pickled, followed by cold rolling to a thickness of 0.30 mm.
냉간압연된 강판은 노속에서 승온한 후 74.5% 수소와 24.5% 질소 및 1% 건조 암모니아 가스를 동시 투입하여 형성한 노점온도 65℃의 혼합분위기에서 845℃온도로 160초간 유지하여 동시 탈탄 및 질화처리하였다. 질화처리된 강판의 질소량은 170~210ppm 사이의 범위로 관리되었다. 이때, 승온시 상온~570℃ 온도범위에서는 30℃/sec, 110℃/sec, 560℃/sec의 다양한 승온속도로 가열하고, 570℃~700℃ 온도범위에서는 30℃/sec, 110℃/sec, 140℃/sec, 190℃/sec, 350 ℃/sec의 여러 가지 승온속도로 가열하였으며, 이후 700℃에서 탈탄 소둔 온도인 845℃까지는 25℃/sec의 승온속도로 가열하였다.The cold rolled steel sheet was heated at a furnace speed and maintained at 845 ° C for 160 seconds in a mixed atmosphere of 65 ° C with a dew point temperature of 74.5% hydrogen, 24.5% nitrogen and 1% dry ammonia gas. It was. Nitrogen content of the nitrided steel sheet was controlled in the range of 170 ~ 210ppm. At this time, the temperature is raised at various temperatures of 30 ℃ / sec, 110 ℃ / sec, 560 ℃ / sec in the temperature range of room temperature ~ 570 ℃, 30 ℃ / sec, 110 ℃ / sec in the temperature range of 570 ℃ ~ 700 ℃ , 140 ° C./sec, 190 ° C./sec, and 350 ° C./sec at various heating rates, and then heated at 700 ° C. to a decarburization annealing temperature of 845 ° C. at 25 ° C./sec.
이 강판에 소둔분리제인 MgO를 도포한 다음, 코일상으로 최종소둔하였다. 최종소둔은 1,200℃까지는 25%질소+75%수소의 혼합분위기로 하였고, 1,200℃ 도달 후에는 100%수소분위기에서 10시간 이상 유지후 노냉하였다. 각각의 조건에 대하여 측정한 자기특성은 표 4와 같다.This steel sheet was coated with MgO as an annealing separator, and finally annealed in a coiled state. The final annealing was performed at a mixed atmosphere of 25% nitrogen + 75% hydrogen up to 1,200 ° C. After reaching 1,200 ° C, the annealing was carried out in a 100% hydrogen atmosphere for 10 hours or more and then cooled. Magnetic properties measured for each condition are shown in Table 4.
각 시편을 2차 재결정한 후 결정립들의 {110}<001> 이상 방위에서 벗어난 각도들의 면적 가중 평균을 측정하여 표 4에 함께 표시하였다. 엑스-레이 라우에(X-ray Laue) 방법에 기초하고 고정형 엑스-레이 씨씨디(X-ray CCD) 디텍터로 측정하여 위치를 1㎛ 단위로 제어하여 측정 정확도를 높였으며, 시편을 움직이면서 시편의 각 위치 별로 각각의 방위를 측정하고 각 위치에서 측정한 방위에서 이상적인 고스(Goss)방위와의 벗어남 각도의 절대값을 계산한 후 모든 위치에서 면적 가중 평균하여 벗어남 각도의 절대값의 면적가중 평균을 측정하였다. After the second recrystallization of each specimen, the area weighted average of angles deviated from the {110} <001> ideal orientation of the grains was measured and displayed in Table 4 together. Based on the X-ray Laue method and measured with a fixed X-ray CCD detector, the position is controlled in 1 µm increments to increase the measurement accuracy. Measure each bearing at each location, calculate the absolute value of the deviation angle with the ideal Goss direction from the direction measured at each location, and then calculate the area weighted average of the absolute values of the deviation angle at all locations. Measured.
구간
승온속도
(℃/sec)
Room temperature ~ 570 ℃
section
Temperature rise rate
(℃ / sec)
승온속도
(℃/sec)
570 ~ 700 ℃ temperature range
Temperature rise rate
(℃ / sec)
밀도
(B10, Tesla)Magnetic flux
density
(B 10 , Tesla)
(W17/50, W/kg)Iron loss
(W 17/50 , W / kg)
{110}<001> 이상 방위에서
벗어남 각도의 면적가중평균
In bearing over {110} <001>
Area weighted average of deviation angles
division
표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에서와 같이 초급속승온후 급속승온한 발명재 9,10은 α각이 3.48°이하, β각이 1.5~2.4°, γ각이 3.7°이하, δ각이 4.5°이하로 낮았으며, 특히 면적 가중 평균 β각과 δ각이 급격히 낮아져 자성이 향상된다. 이는 본 발명에서 자성이 향상되는 원리와 직접적인 관련이 있는 것으로, 급격히 낮아진 β각과 δ각에 의하여 자구 폭이 최소화되어 전자장 에너지가 최소화됨과 동시에 자성에 해로운 Disclosure 자구가 최소화되기 때문이다. As shown in Table 4, Inventive Materials 9 and 10, which are rapidly warmed up after the rapid ramp-up as in the present invention, have an α angle of 3.48 ° or less, β angle of 1.5 to 2.4 °, gamma angle of 3.7 ° or less, and δ angle of 4.5. It was lower than °, especially the area weighted average β and δ angles are drastically lowered, improving the magnetism. This is directly related to the principle of improving magnetism in the present invention, since the magnetic domain width is minimized by the drastically lowered β and δ angles, thereby minimizing the electromagnetic energy of the field and at the same time minimizing Disclosure magnetic domains.
중량%로, Si:3.09%, C:0.049%, Mn:0.105%, S:0.0053%, N:0.0047%, Sol. Al:0.026%, Sn을 함유하고 잔부 Fe와 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 방향성 전기강판의 슬라브를 1,150℃ 온도에서 210분간 가열한 후, 열간압연하여 2.0mm 두께의 열연판을 제조하였다. 이 때, Sn의 함량은 표 5와 같이 변화시켰다. 열연판은 1,100℃이상의 온도로 가열한 후 920℃에서 90초간 유지하고 물에 급냉하여 산세하였으며, 이어서 0.27mm 두께로 냉간 압연하였다.By weight, Si: 3.09%, C: 0.049%, Mn: 0.105%, S: 0.0053%, N: 0.0047%, Sol. The slab of the grain-oriented electrical steel sheet containing Al: 0.026%, Sn, and the remaining Fe and other inevitably mixed impurities was heated at 1,150 ° C. for 210 minutes, and hot rolled to prepare a 2.0 mm thick hot rolled sheet. At this time, the content of Sn was changed as shown in Table 5. The hot rolled sheet was heated to a temperature of 1,100 ℃ or more, maintained at 920 ℃ for 90 seconds, quenched in water and pickled, then cold rolled to a thickness of 0.27mm.
냉간압연된 강판은 노속에서 승온한 후 74.5% 수소와 24.5% 질소 및 1% 건조 암모니아 가스를 동시 투입하여 형성한 노점온도 65℃의 혼합분위기에서 845℃온도로 130초간 유지하여 동시 탈탄 및 질화처리하였다. 질화처리된 강판의 질소량은 170~210ppm 사이의 범위로 관리되었다. 이때, 승온시 상온~570℃ 온도범위에서는 25℃/sec, 450℃/sec 의 승온속도로 가열하고, 570℃~700℃ 온도범위에서는 25℃/sec, 160℃/sec 의 승온속도로 가열하였으며, 이후 700℃에서 탈탄 소둔 온도인 845℃까지는 20℃/sec의 승온속도로 가열하였다.Cold-rolled steel sheet was heated at a furnace speed and maintained at 845 ° C for 130 seconds in a mixed atmosphere of 65 ° C with a dew point temperature of 74.5% hydrogen, 24.5% nitrogen, and 1% dry ammonia gas. It was. Nitrogen content of the nitrided steel sheet was controlled in the range of 170 ~ 210ppm. At this time, it was heated at a temperature increase rate of 25 ℃ / sec, 450 ℃ / sec in the temperature range of room temperature ~ 570 ℃, and heated at a temperature rising rate of 25 ℃ / sec, 160 ℃ / sec in the temperature range of 570 ℃ ~ 700 ℃. Then, it heated at a temperature increase rate of 20 ℃ / sec to 700 ℃ decarburization annealing temperature 845 ℃.
이 강판에 소둔분리제인 MgO를 도포한 다음, 코일상으로 최종소둔하였다. 최종소둔은 1,200℃까지는 25%질소+75%수소의 혼합분위기로 하였고, 1,200℃ 도달 후에는 100%수소분위기에서 10시간 이상 유지후 노냉하였다. 각각의 조건에 대하여 측정한 자기특성은 표 5와 같다.This steel sheet was coated with MgO as an annealing separator, and finally annealed in a coiled state. The final annealing was performed at a mixed atmosphere of 25% nitrogen + 75% hydrogen up to 1,200 ° C. After reaching 1,200 ° C, the annealing was carried out in a 100% hydrogen atmosphere for 10 hours or more and then cooled. Magnetic properties measured for each condition are shown in Table 5.
(중량%)Sn content
(weight%)
(B10,Tesla)Magnetic flux density
(B 10 , Tesla)
(W17/50,W/kg)Iron loss
(W 17/50 , W / kg)
구 분
division
구간Room temperature ~ 570 ℃
section
구간570 ~ 700 ℃
section
구간700 ~ 845 ℃
section
표 5에 나타낸 바와 같이, 상온~570℃ 구간에서 25℃/sec의 승온속도로 일반승온(통상승온)한 비교재 38은 450℃/sec의 승온속도로 초급속승온한 발명재에 비해 자속밀도가 낮고 철손이 높다.As shown in Table 5, the comparative material 38, which is generally elevated (normally elevated) at a temperature increase rate of 25 ° C./sec in the range of room temperature to 570 ° C., has a magnetic flux density higher than that of the invention material which has been rapidly heated at a temperature increase rate of 450 ° C./sec. Low and high iron loss.
본 발명에서와 같이 1차 재결정시 2단 급속승온(초급속승온+급속승온) 조건을 적용하여 3단의 승온패턴으로 제어되고, Sn이 0.01~0.10%로 첨가된 발명재 14~16은 비교재 39보다도 자성이 우수하다. 비교재 40은 Sn이 0.10%를 초과하여 함유되어 자성이 열위하다.
As in the present invention, the first recrystallization is controlled by three steps of temperature rising pattern by applying the two-step rapid temperature rising (elementary rapid temperature rising + rapid temperature rising) conditions, and the invention materials 14 to 16 with Sn added at 0.01 to 0.10% are comparative materials. Better magnetic than 39. Comparative material 40 contains more than 0.10% of Sn and is inferior in magnetism.
Claims (8)
상기 1차 재결정 소둔은 300℃/sec이상의 평균승온속도로 승온하는 초급속승온과정과, 상기 초급속승온과정 후에 상기 초급속승온과정에서의 평균승온속도보다 낮으면서 100℃/sec이상인 평균승온속도로 승온하는 급속승온과정과, 상기 급속승온과정 후에 상기 급속승온과정에서의 평균승온속도보다 낮은 평균승온속도로 승온하는 일반승온과정을 포함하여 이루어지는 자성이 우수한 방향성 전기강판의 제조 방법.By weight%, Si: 2.0 ~ 4.0%, C: 0.085% or less, acid soluble Al: 0.015 ~ 0.04%, Mn: 0.20% or less, Sn: 0.01 ~ 0.10%, N: 0.010% or less, S: 0.010% or less The slab containing the remaining Fe and other inevitably mixed impurities is heated, hot rolled, and then subjected to two or more cold rollings with one cold rolling or intermediate annealing, followed by primary recrystallization annealing. Then undergo a second recrystallization annealing,
The first recrystallization annealing is carried out at an initial temperature increase rate of more than 300 ℃ / sec and the average temperature rising rate of 100 ℃ / sec or more while lowering than the average temperature rising rate in the beginners A method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties including a rapid heating process and a general heating process in which the temperature is raised at an average temperature increase rate lower than the average temperature increase rate in the rapid temperature increase process after the rapid temperature increase process.
Ts(℃)를 재결정 개시전의 500~600℃ 사이의 온도라고 할 때, 상기 초급속승온과정은 상온에서 Ts(℃)에 이르는 구간에서 300℃/sec이상의 평균승온속도로 승온하고, 상기 급속승온과정은 Ts(℃)에서 700℃에 이르는 구간에서 100~250℃/sec의 평균승온속도로 승온하고, 상기 일반승온과정은 700℃에서 탈탄 소둔 온도에 이르는 구간에서 40℃/sec이하의 평균승온속도로 승온하도록 하는 자성이 우수한 방향성 전기강판의 제조 방법.The method according to claim 1,
When Ts (° C.) is a temperature between 500 ° C. and 600 ° C. before recrystallization is started, the rapid temperature increase process is performed at an average temperature increase rate of 300 ° C./sec or more in a section from room temperature to Ts (° C.), and the rapid temperature increase process is performed. Is the temperature increase rate of 100 ~ 250 ℃ / sec in the section from Ts (℃) to 700 ℃, the general temperature increase process is the average temperature rising rate of 40 ℃ / sec or less in the section from 700 ℃ to decarburization annealing temperature Method for producing a grain-oriented electrical steel sheet excellent in magnetic properties to increase the temperature.
Ts(℃)를 재결정 개시전의 500~600℃ 사이의 온도라고 할 때, 상기 초급속승온과정은 상온에서 Ts(℃)에 이르는 구간에서 400℃/sec이상의 평균승온속도로 승온하고, 상기 급속승온과정은 Ts(℃)에서 700℃에 이르는 구간에서 120~180℃/sec의 평균승온속도로 승온하고, 상기 일반승온과정은 700℃에서 탈탄 소둔 온도에 이르는 구간에서 40℃/sec이하의 평균승온속도로 승온하도록 하는 자성이 우수한 방향성 전기강판의 제조 방법.The method according to claim 1,
When Ts (° C.) is a temperature between 500 ° C. and 600 ° C. before recrystallization is started, the rapid temperature increase process is performed at an average temperature increase rate of 400 ° C./sec or more in a section from room temperature to Ts (° C.), and the rapid temperature increase process is performed. The temperature is raised to an average temperature increase rate of 120 ~ 180 ℃ / sec in the section from Ts (℃) to 700 ℃, the general temperature increase process is the average temperature increase rate of 40 ℃ / sec or less in the section from 700 ℃ to decarburization annealing temperature Method for producing a grain-oriented electrical steel sheet excellent in magnetic properties to increase the temperature.
1차 재결정 소둔후 2차 재결정 전의 강판의 단면을 관찰하였을 때, 35㎛ 이상의 크기를 갖는 결정립의 갯수가 30개 미만이 되도록 하는 자성이 우수한 방향성 전기강판의 제조 방법.The method according to any one of claims 1 to 3,
A method for producing a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties such that the number of crystal grains having a size of 35 µm or more is less than 30 when the cross section of the steel sheet after the primary recrystallization annealing and before the secondary recrystallization is observed.
1차 재결정 소둔후 2차 재결정 전의 강판에 대하여 강판 표면으로부터 두께의 1/8이 되는 층에서 측정한 값을 기준으로 하였을 때, {110}<001> 이상 방위로부터 15°이내의 방위를 갖는 결정립의 부피 분율이 2%이상이 되도록 하는 자성이 우수한 방향성 전기강판의 제조 방법.The method according to any one of claims 1 to 3,
Crystal grain having an orientation within 15 ° from the orientation of {110} <001> or more, based on the value measured in the layer which becomes 1/8 of the thickness from the surface of the steel sheet after the first recrystallization annealing and before the second recrystallization Method for producing a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties so that the volume fraction of 2% or more.
1차 재결정 소둔후 2차 재결정 전의 강판에 대하여 강판 표면으로부터 두께의 1/8이 되는 층에서 측정한 값을 기준으로 하였을 때, {110}<001> 이상 방위로부터 5°이하의 방위를 갖는 결정립의 부피 분율이 0.09%이상이 되도록 하는 자성이 우수한 방향성 전기강판의 제조 방법.The method according to any one of claims 1 to 3,
Crystal grain having an orientation of 5 ° or less from the orientation of {110} <001> or more, based on the value measured in the layer that becomes 1/8 of the thickness from the surface of the steel sheet after the primary recrystallization annealing and before the secondary recrystallization Method for producing a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties so that the volume fraction of the product is 0.09% or more.
2차 재결정 소둔후의 강판에 대하여 측정한 값을 기준으로 하였을 때, 결정방위의 절대값의 면적가중 평균으로 β각을 1.5~2.6°영역으로 제어하고, δ각을 5°이내 영역으로 제어하는 자성이 우수한 방향성 전기강판의 제조 방법.
단, β각은 2차 재결정 집합조직의 압연 직각방향 주위에서 {110}<001> 이상 방위로부터의 평균 어긋남 각, δ각은 2차 재결정 집합조직에서 <001>결정방위와 압연방향간의 평균 어긋남 각임. The method according to any one of claims 1 to 3,
Based on the measured value of the steel sheet after the second recrystallization annealing, the magnetic field is controlled by the area-weighted average of the absolute value of the crystal orientation to control the β angle to 1.5 to 2.6 degrees and the δ angle to within 5 degrees. Method for producing this excellent grain-oriented electrical steel sheet.
However, β angle is the mean deviation angle from the {110} <001> ideal orientation around the rolling right angle direction of the secondary recrystallized texture, and δ angle is the average deviation between the <001> crystal orientation and the rolling direction in the secondary recrystallized texture. Sir.
열간압연 후, 냉간압연 전에 열연판 소둔을 실시하는 자성이 우수한 방향성 전기강판의 제조 방법.The method according to any one of claims 1 to 3,
A method for producing a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties after annealing and hot roll annealing before cold rolling.
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