KR101505300B1 - 방향성 전기강판 제조 방법 - Google Patents

방향성 전기강판 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101505300B1
KR101505300B1 KR1020130074738A KR20130074738A KR101505300B1 KR 101505300 B1 KR101505300 B1 KR 101505300B1 KR 1020130074738 A KR1020130074738 A KR 1020130074738A KR 20130074738 A KR20130074738 A KR 20130074738A KR 101505300 B1 KR101505300 B1 KR 101505300B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel sheet
cooling
heat treatment
plate material
electrical steel
Prior art date
Application number
KR1020130074738A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150001467A (ko
Inventor
정희종
송상민
Original Assignee
현대제철 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대제철 주식회사 filed Critical 현대제철 주식회사
Priority to KR1020130074738A priority Critical patent/KR101505300B1/ko
Publication of KR20150001467A publication Critical patent/KR20150001467A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101505300B1 publication Critical patent/KR101505300B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
    • C21D8/1222—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26—Methods of annealing
    • C21D1/28—Normalising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
    • C21D8/1233—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/16—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of sheets

Abstract

균질화 열처리 이후, 공냉 또는 노냉을 실시하여 냉각속도를 조절함으로써 우수한 전자기적 특성을 확보할 수 있는 방향성 전기강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 방향성 전기강판 제조 방법은 (a) 중량%로, 탄소(C) : 0% 초과 ~ 0.0015% 이하, 망간(Mn) : 0.05 ~ 0.30%, 인(P) : 0% 초과 ~ 0.006% 이하, 황(S) : 0% 초과 ~ 0.001% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.06%, 실리콘(Si) : 6.4 ~ 6.6% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 조성되는 슬라브 판재를 열간압연한 후, 냉각하는 열연 단계; (b) 상기 냉각된 판재를 산세한 후, 상기 판재의 표면에 실리카 직물을 부착하여 냉간압연하는 냉간압연 단계; (c) 상기 냉간압연된 판재를 균질화 열처리하여, 상기 판재의 내부로 실리콘을 확산시키는 균질화 열처리 단계; 및 (d) 상기 균질화 열처리된 판재를 공냉 또는 노랭으로 냉각하는 단계;를 포함하며, 상기 (d) 단계 이후, 상기 판재는 FeSi 및 Fe3Si의 규칙상이 제어되어, 자속밀도 1.0T 및 주파수 60Hz에서의 철손값(W/Kg)이 0.37 이하를 나타내는 것을 특징으로 한다.

Description

방향성 전기강판 제조 방법 {METHOD OF MANUFACTURING ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET}
본 발명은 방향성 전기강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균질화 열처리 이후의 냉각속도 제어를 통하여 우수한 전자기적 특성을 확보할 수 있는 방향성 전기강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
변압기 및 모터의 철심재료로 사용되는 방향성 전기강판은 실리콘(Si)의 함량을 높여 철손을 획기적으로 줄일 수 있다. 이러한 방향성 전기강판은 강판면의 결정방위가 (110)면이고 압연방향의 결정방위는 [001]축에 평행한 고스 집합조직(Goss Texture)을 갖는 결정립들로 이루어져 압연방향으로 자기특성이 우수한 연자성 재료이다.
이러한 방향성 전기강판에 요구되는 특성은 높은 자속밀도와 낮은 철손이다. 자속밀도는 1축이 압연방향으로 배열되어 있는 정도에 따라 결정되는 것으로서, 자속밀도가 높으면 철심재료를 적게 사용하더라도 같은 성능을 발휘할 수 있으므로 전기기기를 소형화 할 수 있다.
기존의 전기강판은 높은 규소함량 때문에 취성이 증가하여 압연을 이용하여 제작하기 어려운 문제점이 있었다. 그리하여, 기존의 전기강판은 SiCl4를 이용한 화학 증착법으로 제작하거나, SiO2 직물을 이용한 고온 확산법으로 제작되어 왔다.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0063187호(2011.06.10. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 저철손 고자속밀도 방향성 전기강판이 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 균질화 열처리 이후의 냉각속도 제어를 통하여 우수한 전자기적 특성을 확보할 수 있는 방향성 전기강판을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조되어, 자속밀도 1.0T 및 주파수 60Hz에서의 철손값(W/Kg)이 0.37 이하를 나타내는 방향성 전기강판을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방향성 전기강판 제조 방법은 (a) 중량%로, 탄소(C) : 0% 초과 ~ 0.0015% 이하, 망간(Mn) : 0.05 ~ 0.30%, 인(P) : 0% 초과 ~ 0.006% 이하, 황(S) : 0% 초과 ~ 0.001% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.06%, 실리콘(Si) : 6.4 ~ 6.6% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 조성되는 슬라브 판재를 열간압연한 후, 냉각하는 열연 단계; (b) 상기 냉각된 판재를 산세한 후, 상기 판재의 표면에 실리카 직물을 부착하여 냉간압연하는 냉간압연 단계; (c) 상기 냉간압연된 판재를 균질화 열처리하여, 상기 판재의 내부로 실리콘을 확산시키는 균질화 열처리 단계; 및 (d) 상기 균질화 열처리된 판재를 공냉 또는 노랭으로 냉각하는 단계;를 포함하며, 상기 (d) 단계 이후, 상기 판재는 FeSi 및 Fe3Si의 규칙상이 제어되어, 자속밀도 1.0T 및 주파수 60Hz에서의 철손값(W/Kg)이 0.37 이하를 나타내는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명에 따른 방향성 전기강판 및 그 제조 방법은 실리콘의 함량을 6.4 ~ 6.6 중량%로 엄격히 제한함과 더불어, 균질화 열처리 이후, 공냉 또는 노냉을 실시하는 것에 의해, FeSi 및 Fe3Si의 규칙상이 제어되어, 자속밀도 1.0T 및 주파수 60Hz에서의 철손값(W/Kg)이 0.37 이하를 나타낼 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 방향성 전기강판 및 그 제조 방법은 저철손 효과를 가지며, 이 결과 우수한 전자기적 특성을 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방향성 전기강판 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 비교예 1 및 실시예 1 ~ 2에 따른 시편에 대한 철손 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 비교예 1 및 실시예 1 ~ 2에 따른 시편에 대한 FeSi 규칙상의 미세조직을 나타낸 사진이다.
도 4는 비교예 1 및 실시예 1 ~ 2에 따른 시편에 대한 Fe3Si 규칙상의 미세조직을 나타낸 사진이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방향성 전기강판 및 그 제조 방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
전기강판
본 발명에 따른 전기강판은 자속밀도 1.0T 및 주파수 60Hz에서의 철손값(W/Kg)이 0.37 이하를 나타내는 것을 목표로 한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 전기강판은 중량%로, 탄소(C) : 0% 초과 ~ 0.0015% 이하, 망간(Mn) : 0.05 ~ 0.30%, 인(P) : 0% 초과 ~ 0.006% 이하, 황(S) : 0% 초과 ~ 0.001% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.06%, 실리콘(Si) : 6.4 ~ 6.6% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진다.
이때, 상기 전기강판은 균질화 열처리 이후, 공냉 또는 노냉을 실시하는 것에 의해, FeSi 및 Fe3Si의 규칙상이 제어된다.
이하, 본 발명에 따른 전기강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
탄소(C)
탄소(C)는 고용 상태로 철(Fe) 원자 격자구조 내에 존재하다가 성형과정에서 이동하여 전위 부분에 자리 잡음으로서 전위의 이동을 방해하여 제품의 성형특성을 악화시키는 요인으로 작용한다.
특히, 자기시효현상은 수요자가 방향성 전기강판을 변압기로 가공 조립하여 사용할 때에 변압기 자체의 온도가 상승하게 되고, 이에 따라 소재 내부에 있던 잔존 탄소성분이 Fe3C 등의 탄화물로 되는 현상을 말한다. 이 탄화물이 결정입계에 석출되어 자구의 이동을 방해하기 때문에 자기적특성이 열화되어서 생기는 것이며, 이는 열처리 전에 탈탄소둔 공정을 수행함으로써 해소될 수 있다.
다만, 탄소(C) 함량이 0.0015 중량%를 초과할 경우에는 균질화 열처리를 실시함에도 불구하고 자기시효 현상이 현저해질 수 있다. 따라서, 탄소(C)는 본 발명에 따른 전기강판 전체 중량의 0 중량% 초과 ~ 0.0015 중량% 이하의 함량비로 제한하는 것이 바람직하다.
망간(Mn)
망간(Mn)은 재가열시 석출물의 고용온도를 낮추며 열간압연시 소재 양 끝 부분에 생성되는 크랙을 방지하는 역할을 하므로 많이 첨가할수록 유리하다.
따라서, 망간(Mn)은 본 발명에 따른 전기강판 전체 중량의 0.05 ~ 0.30 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 망간(Mn)의 함량이 0.05 중량% 미만일 경우에는 열간압연시 크랙에 의한 불량이 발생할 위험이 높아진다. 반대로, 망간(Mn)의 함량이 0.30 중량%를 초과할 경우에는 포스테라이트피막의 밀착성이 악화되는 문제가 있다.
인(P)
인(P)은 탄소와 마찬가지로 원자반경이 작아서 철(Fe) 결정 내에서 이동도가 높으며 이러한 원자크기로 인하여 이 원소가 결정입계의 결함부위에 우선적으로 자리잡는 특성을 발휘한다. 이와 같이 결함부위에 우선적으로 자리잡은 인(P)은 결정입계를 통한 폭발적인 철(Fe)확산을 차단시킴으로써, 초기 합금화 과정에서 감마-합금상 형성을 억제해주는 역할을 한다.
다만, 인(P) 함량이 필요 이상으로 높으면 반대로 철(Fe)의 확산이 억제되어 과도한 합금화 온도를 필요로 하게 되고, 이러한 온도 상승에 따라 감마-합금상 생성이 촉진되어 파우더링 현상을 야기하는 요인이 되기도 한다. 따라서, 인(P)은 본 발명에 따른 전기강판 전체 중량의 0 중량% 초과 ~ 0.006 중량% 이하의 함량비로 제한하는 것이 바람직하다.
황(S)
황(S)은 망간(Mn)과 유화물의 석출물을 형성하는 역할을 하나, 황의 함량이 과다하면 열연공정에서 재가열시 중심편석부의 고용 및 확산이 어려워질 수 있다.
따라서, 황(S)은 본 발명에 따른 전기강판 전체 중량의 0 중량% 초과 ~ 0.001 중량% 이하의 함량비로 제한하는 것이 바람직하다.
알루미늄(Al)
알루미늄(Al)은 최종적으로 AlN, (Al,Si)N, (Al,Si,Mn)N 형태의 질화물로 되어 억제제로 작용하는 역할을 한다.
상기 알루미늄(Al)은 본 발명에 따른 전기강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.06 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미늄(Al)의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우에는 알루미늄 첨가 효과가 미미할 수 있다. 반대로, 알루미늄의 함량이 0.06 중량%를 초과하여 다량 첨가될 경우에는 Al 계열의 질화물이 너무 조대하게 석출, 성장하므로 억제제로의 효과가 부족해진다.
실리콘(Si)
실리콘(Si)은 전기강판의 기본 조성으로 소재의 비저항을 증가시켜 철심손실(core loss) 즉, 철손을 낮추는 역할을 한다.
상기 실리콘(Si)은 본 발명에 따른 전기강판 전체 중량의 6.4 ~ 6.6 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 실리콘(Si)의 함량이 6.4 중량% 미만일 경우 비저항이 감소하여 철손특성이 열화되는 문제가 있다. 반대로, 실리콘(Si)의 함량이 6.6 중량%를 초과하여 과잉 첨가될시에는 강의 취성이 커져 냉간압연이 극히 어려워지는 문제가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방향성 전기강판 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 1을 참조하면, 도시된 본 발명의 실시예에 따른 방향성 전기강판 제조 방법은 열연 단계(S110), 냉간압연 단계(S120), 균질화 열처리 단계(S130) 및 냉각 단계(S140)를 포함한다.
열연
열연 단계(S110)에서는 탄소(C), 망간(Mn), 인(P), 황(S), 알루미늄(Al), 실리콘(Si) 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브 판재를 열간압연한 후, 냉각한다.
구체적으로 설명하면, 열연 공정은 중량%로, 탄소(C) : 0 중량% 초과 ~ 0.0015% 이하, 망간(Mn) : 0.05 ~ 0.30%, 인(P) : 0 중량% 초과 ~ 0.006% 이하, 황(S) : 0 중량% 초과 ~ 0.001% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.06%, 실리콘(Si) : 2.0% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 조성되는 슬라브 판재를 1150 ~ 1250℃에서 재가열하고, 950 ~ 1050℃에서 마무리 공형압연한 후, 500 ~ 600℃에서 냉각하는 방식으로 실시될 수 있다.
이때, 열간압연은 판재 내의 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, 열간압연을 열간상태에서 실시하기만 하여도 판재에 우수한 자성을 부여할 수 있게 된다.
상기 마무리 열간압연 온도가 950℃ 미만인 경우, 공정 부하로 인해 판재의 표면결함을 유발할 수 있으며, 압연 롤의 파단이 발생할 수 있다. 반대로, 마무리 열간압연 온도가 1050℃를 초과하는 경우에는 압연시 판재의 연성증가로 인해 스트레인을 효과적으로 발휘할 수 있다.
냉간압연
냉간압연 단계(S120)에서는 냉각된 판재를 산세한 후, 판재의 표면에 실리카 직물을 부착하여 냉간압연한다. 이때, 실리콘 직물은 판재의 표면에 10㎛ 이하의 두께로 부착하는 것이 바람직하다.
냉간압연은 60 ~ 80%의 압하율로 수행하는 것이 바람직하다. 냉간압연의 압하율이 60% 미만일 경우는 열연 조직의 변형효과가 작다. 반대로, 압하율이 80%를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 과도한 압연으로 인한 공정 비용만을 상승시키는 문제가 있다.
균질화 열처리
균질화 열처리 단계(S130)에서는 냉간압연된 판재를 균질화 열처리하여, 판재의 내부로 실리콘을 확산시킨다. 이때, 냉간압연된 판재의 내부로 실리콘이 확산되어, 최종 제조되는 판재에서 실리콘의 함량을 6.4 ~ 6.6 중량%로 증대시킨다. 이러한 실리콘의 함량 증대에 의하여, 저철손 효과가 향상될 수 있다.
이때, 균질화 열처리는 850 ~ 950℃에서 5 ~ 15시간 동안 실시하는 것이 바람직하다. 균질화 열처리 온도가 850℃ 미만일 경우에는 FeSi 및 Fe3Si의 규칙상이 균일하게 분포시키는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 균질화 열처리 온도가 950℃를 초과하는 경우에서는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 비용 및 시간만을 상승시키는 요인으로 작용하므로, 경제적이지 못하다.
또한, 균질화 열처리 시간이 5시간 미만인 경우에는 실리콘의 확산이 원활히 이루어지지 못할 우려가 크다. 반대로, 균질화 열처리 시간이 15시간을 초과하는 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 전기강판의 제조 비용만을 상승시키는 용인으로 작용한다.
이러한 균질화 열처리는 고순도의 수소(H2) 분위기에서 실시하는 것이 바람직한데, 이는 강판 표면의 불필요한 산화를 방지하기 위함이다. 이때, 균질화 열처리는 연속소둔 방식 및 상자소둔 방식으로 수행할 수 있으나, 실리콘의 충분한 확산을 고려할 때, 상자소둔 방식을 이용하는 것이 보다 바람직하다.
냉각
냉각 단계(S140)에서는 균질화 열처리된 판재를 공냉 또는 노냉으로 냉각한다.
이때, 냉각은 자연 냉각 방식으로 냉각속도를 조절하는 공냉으로 실시하거나, 또는 상온으로 유지되는 노 내에서 냉각속도를 조절하는 노냉으로 실시될 수 있다. 공냉에 비하여 노냉의 경우가, 실험 결과 철손 특성이 보다 우수하였으나, 노냉의 경우 공냉에 비하여 설비 투자가 필요하다.
이와 같이, 균질화 열처리를 실시한 이후, 공냉 또는 노냉을 실시하여 냉각속도를 조절하게 되면, FeSi 및 Fe3Si의 규칙상이 큰 폭으로 성장하도록 유도할 수 있게 된다. 특히, 이러한 FeSi 및 Fe3Si의 규칙상의 성장은 자화 과정 중 피닝(pinning) 사이트를 감소시키는 효과를 발휘하여 철손을 저감시켜 전자기적 특성을 향상시킬 수 있게 된다.
상기의 과정(S110 ~ S140)으로 제조되는 전기강판은 실리콘의 함량을 6.4 ~ 6.6 중량%로 엄격히 제한함과 더불어, 균질화 열처리 이후, 공냉 또는 노냉을 실시하는 것에 의해, FeSi 및 Fe3Si의 규칙상이 제어되어, 자속밀도 1.0T 및 주파수 60Hz에서의 철손값(W/Kg)이 0.37 이하를 나타낼 수 있다.
이를 통해, 본 발명에 따라 제조되는 전기강판은 냉각속도를 조절하는 것에 의해, FeSi 및 Fe3Si의 규칙상이 큰 폭으로 성장하도록 유도하여 자화 과정 중 피닝(pinning) 사이트의 감소로 철손을 저감시켜 전자기적 특성을 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따라 제조되는 전기강판은 전자기적 특성 향상을 통해 전력손실을 억제할 수 있고, 또한 전자기적 수명을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 시편 제조
실시예 1
C : 0.0013 wt%, Mn : 0.2 wt%, P : 0.002 wt%, S : 0.0006 wt%, Al : 0.03 wt%, Si : 1.5 wt% 및 나머지 Fe와 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브 판재를 1180℃에서 재가열하고, 980℃에서 마무리 열간압연한 후, 550℃까지 냉각하였다.
이후, 냉각된 판재를 산세한 후, 판재의 표면에 30㎛의 두께를 갖는 실리카 직물(한솔신소재 제조)을 부착하여 75%의 압하율로 냉간압연하였다.
이후, 900℃로 유지되는 상자소둔로 내에서 10시간 동안 균질화 열처리를 실시한 후, 공냉을 실시하였다.
실시예 2
950℃로 유지되는 상자소둔로 내에서 15시간 동안 균질화 열처리를 실시한 후, 노냉을 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 시편을 제조하였다.
비교예 1
900℃로 유지되는 상자소둔로 내에서 10시간 동안 균질화 열처리를 실시한 후, 70m3/h의 공급유량으로 냉각수를 분사하는 유냉을 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 시편을 제조하였다.
2. 철손값 측정
표 1은 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1에 따른 시편에 대한 철손값 측정 결과를 나타낸 것이고, 도 2는 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1에 따른 시편에 대한 철손값 측정 결과를 나타낸 그래프이다. 이때, 철손값 측정은 자속밀도 1.0T 및 주파수 60Hz의 조건으로 실시하였다.
[표 1]
Figure 112013057875347-pat00001
표 1 및 도 2를 참조하면, 실시예 1 ~ 2에 따른 시편은 자속밀도 1.0T 및 주파수 60Hz에서의 철손값(W/Kg)이 0.37 이하의 값을 모두 만족하는 것을 알 수 있다.
반면, 균질화 열처리 이후 유냉을 실시한 비교예 1에 따른 시편은 자속밀도 1.0T 및 주파수 60Hz에서의 철손값(W/Kg)이 0.463으로 측정된 것을 확인할 수 있다.
한편, 도 3은 비교예 1 및 실시예 1 ~ 2에 따른 시편에 대한 FeSi 규칙상의 미세조직을 나타낸 사진이고, 도 4는 비교예 1 및 실시예 1 ~ 2에 따른 시편에 대한 Fe3Si 규칙상의 미세조직을 나타낸 사진이다.
도 3 및 도 4의 (a)에 각각 도시된 바와 같이, 비교예 1에 따른 시편의 경우, FeSi 및 Fe3Si의 규칙상들의 성장이 제대로 이루어지지 못한 것을 확인할 수 있다.
반면, 도 3 및 도 4의 (b) 및 (c)에 각각 도시된 바와 같이, 실시예 1 및 2에 따른 시편들의 경우, FeSi 및 Fe3Si의 규칙상들이 큰 폭으로 성장한 것을 확인할 수 있다. 이때, 실시예 1 및 2에 따른 시편들의 경우, FeSi 및 Fe3Si의 규칙상들의 성장으로 자화 과정 중 피닝 사이트가 감소하여 철손 저감 효과를 가져온 것으로 파악된다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
S110 : 열연 단계
S120 : 냉간압연 단계
S130 : 균질화 열처리 단계
S140 : 저온 열처리 단계

Claims (5)

  1. (a) 중량%로, 탄소(C) : 0% 초과 ~ 0.0015% 이하, 망간(Mn) : 0.05 ~ 0.30%, 인(P) : 0% 초과 ~ 0.006% 이하, 황(S) : 0% 초과 ~ 0.001% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.06%, 실리콘(Si) : 6.4 ~ 6.6% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 조성되는 슬라브 판재를 열간압연한 후, 냉각하는 열연 단계;
    (b) 상기 냉각된 판재를 산세한 후, 상기 판재의 표면에 실리카 직물을 부착하여 냉간압연하는 냉간압연 단계;
    (c) 상기 냉간압연된 판재를 균질화 열처리하여, 상기 판재의 내부로 실리콘을 확산시키는 균질화 열처리 단계; 및
    (d) 상기 균질화 열처리된 판재를 공냉 또는 노랭으로 냉각하는 단계;를 포함하며,
    상기 (d) 단계 이후, 상기 판재는 FeSi 및 Fe3Si의 규칙상이 제어되어, 자속밀도 1.0T 및 주파수 60Hz에서의 철손값(W/Kg)이 0.37 이하를 나타내는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 열간압연은
    950 ~ 1050℃ 조건으로 실시하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서,
    상기 균질화 열처리는
    850 ~ 950℃에서 5 ~ 15시간 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
KR1020130074738A 2013-06-27 2013-06-27 방향성 전기강판 제조 방법 KR101505300B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130074738A KR101505300B1 (ko) 2013-06-27 2013-06-27 방향성 전기강판 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130074738A KR101505300B1 (ko) 2013-06-27 2013-06-27 방향성 전기강판 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150001467A KR20150001467A (ko) 2015-01-06
KR101505300B1 true KR101505300B1 (ko) 2015-03-23

Family

ID=52475220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130074738A KR101505300B1 (ko) 2013-06-27 2013-06-27 방향성 전기강판 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101505300B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220087695A (ko) * 2020-12-18 2022-06-27 주식회사 포스코 저소음 방향성 전기강판 및 그 제조 방법

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230166751A (ko) 2022-05-31 2023-12-07 현대제철 주식회사 무방향성 전기강판 및 그 제조 방법
KR20230166749A (ko) 2022-05-31 2023-12-07 현대제철 주식회사 무방향성 전기 강판 및 그 제조 방법
KR20240000243A (ko) 2022-06-23 2024-01-02 현대제철 주식회사 무방향성 전기강판 및 그 제조 방법
KR20240000685A (ko) 2022-06-23 2024-01-03 현대제철 주식회사 무방향성 전기강판 및 그 제조 방법
KR20240000242A (ko) 2022-06-23 2024-01-02 현대제철 주식회사 무방향성 전기강판 및 그 제조 방법
KR20240010202A (ko) 2022-07-15 2024-01-23 현대제철 주식회사 무방향성 전기강판 및 그 제조 방법
KR20240011530A (ko) 2022-07-19 2024-01-26 현대제철 주식회사 무방향성 전기강판 및 그 제조 방법
KR20240011531A (ko) 2022-07-19 2024-01-26 현대제철 주식회사 무방향성 전기강판의 제조 방법
KR20240012072A (ko) 2022-07-20 2024-01-29 현대제철 주식회사 무방향성 전기강판 및 그 제조 방법
KR20240012071A (ko) 2022-07-20 2024-01-29 현대제철 주식회사 무방향성 전기강판 및 그 제조 방법
KR20240013557A (ko) 2022-07-22 2024-01-30 현대제철 주식회사 무방향성 전기강판 및 그 제조 방법
KR20240013555A (ko) 2022-07-22 2024-01-30 현대제철 주식회사 무방향성 전기강판 및 그 제조 방법
KR20240013556A (ko) 2022-07-22 2024-01-30 현대제철 주식회사 무방향성 전기강판 및 그 제조 방법
KR20240015427A (ko) 2022-07-27 2024-02-05 현대제철 주식회사 무방향성 전기강판 및 그 제조 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05279742A (ja) * 1992-03-31 1993-10-26 Nkk Corp 高い磁束密度を有する珪素鋼板の製造方法
JP2004115858A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Jfe Steel Kk 磁気特性に優れた方向性電磁鋼板の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05279742A (ja) * 1992-03-31 1993-10-26 Nkk Corp 高い磁束密度を有する珪素鋼板の製造方法
JP2004115858A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Jfe Steel Kk 磁気特性に優れた方向性電磁鋼板の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220087695A (ko) * 2020-12-18 2022-06-27 주식회사 포스코 저소음 방향성 전기강판 및 그 제조 방법
KR102462682B1 (ko) 2020-12-18 2022-11-02 주식회사 포스코 저소음 방향성 전기강판 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150001467A (ko) 2015-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101505300B1 (ko) 방향성 전기강판 제조 방법
JP4804478B2 (ja) 磁束密度を向上させた無方向性電磁鋼板の製造方法
JP5892327B2 (ja) 無方向性電磁鋼板の製造方法
KR101223113B1 (ko) 압연방향의 투자율이 우수한 저철손 고자속밀도 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
JP7260546B2 (ja) 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
WO2014017591A1 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JP2009235574A (ja) 著しく磁束密度が高い方向性電磁鋼板の製造方法
KR20180113556A (ko) 방향성 전자 강판의 제조 방법
KR101286245B1 (ko) 투자율이 우수한 세미프로세스 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101653142B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그의 제조방법
KR100779579B1 (ko) 철손이 낮고 자속밀도가 높은 무방향성 전기강판의제조방법
KR101701195B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
JP6079580B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JP5862582B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法および方向性電磁鋼板並びに方向性電磁鋼板用表面ガラスコーティング
KR101919529B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101477383B1 (ko) 방향성 전기강판 및 그 제조 방법
KR101596448B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 이의 제조방법
KR20160021164A (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101630425B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101130725B1 (ko) 자기적 특성이 우수한 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101632890B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR20150015308A (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR100721865B1 (ko) 자기적 특성이 우수한 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102483634B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조 방법
KR101089302B1 (ko) 철손이 낮고 자속밀도가 높은 무방향성 전기강판의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180308

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190214

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200220

Year of fee payment: 6