KR101586913B1

KR101586913B1 - 전기강판 제조방법

Info

Publication number: KR101586913B1
Application number: KR1020140065787A
Authority: KR
Inventors: 오종수
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2016-01-19
Also published as: KR20150137627A

Abstract

적어도 표층부에 실리콘 함량을 높일 수 있는 전기강판 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 전기강판 제조 방법은 전기강판 모재의 적어도 일면에 Si함유층과 Fe함유층을 1회 이상 교대로 형성한 후에 열처리하여 전기강판 표면에 Fe-Si함유층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기강판 제조방법 {METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRICAL STEEL SHEET}

본 발명은 전기강판 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기강판의 적어도 표층부에 실리콘 함량을 3% 이상으로 높일 수 있어, 철손을 저감할 수 있는 전기강판 제조 방법에 관한 것이다.

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.

또한, 철손이란 철심재료에 의한 전기기기의 에너지 손실인데, 자속밀도가 높을수록 낮아지며 제품의 두께, 강내의 불순물의 함량, 비저항, 결정립 크기 등에 의해 좌우되는 것으로서, 철손값이 작아지면 전기기기의 에너지 효율이 높아진다.

전기강판 소재에 있어, 실리콘(Si)의 함량이 높을수록 비저항을 높혀 철손을 낮출 수 있다. 그러나, 3중량% 이상의 실리콘이 첨가될 경우, 냉간압연을 수행하기 어렵다.

본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0063187호 (2011.06.10. 공개)에 개시된 저철손 고자속밀도 방향성 전기강판이 있다.

본 발명은 강판 모재의 실리콘(Si) 함량을 3중량% 미만으로 조절하여 냉간압연을 용이하게 하면서, 아울러 최종 제조되는 전기강판의 적어도 표층부에는 실리콘의 함량이 3중량% 이상이 되도록 할 수 있는 전기강판 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전기강판 제조 방법은 전기강판 모재의 적어도 일면에 Si함유층과 Fe함유층을 1회 이상 교대로 형성한 후에 열처리하여 전기강판 표면에 Fe-Si함유층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기강판 제조 방법은 전기강판 모재의 적어도 일면에 버퍼층을 형성하고, 상기 버퍼층 상에 Si함유층과 Fe함유층을 1회 이상 교대로 형성한 후에 열처리하여 전기강판 표면에 Fe-Si함유층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 버퍼층을 전이금속 질화물을 포함하여 1㎛ 이하의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 예들에서, 상기 Si함유층 및 Fe함유층 각각을 진공증착 방법에 의해 형성할 수 있다.

또한, 상기 예들에서, 상기 열처리는 300~800℃에서 수행되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 예들에서, 상기 전기강판 모재는 3중량% 미만의 실리콘(Si)을 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 전기강판 제조 방법은 강판 모재의 실리콘(Si) 함량을 3중량% 미만으로 조절하여 냉간압연을 용이하게 하면서, 아울러 실리콘과 철을 교대 증착한 후 열처리를 통하여 상호 확산되도록 함으로써 최종 제조되는 전기강판의 적어도 표층부에는 실리콘의 함량이 3중량% 이상이 되도록 할 수 있는 장점이 있다.

이를 통하여 저철손 효과를 발휘할 수 있으며, 전기강판의 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.

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 발명에 따른 전기강판 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 우선 전기강판 모재(101)의 적어도 일면에 Fe함유층(111)과 Si함유층(112)과 교대로 형성한다.

전기강판 모재(101)는 방향성 전기강판의 모재일 수 있고, 무방향성 전기강판의 모재일 수도 있다.

Si함유층(112) 및 Fe 함유층(111) 각각은 진공증착 방법에 의해 형성될 수 있다. CVD 등과 같은 화학적 증착 방식은 공해 유발 및 유해 물질이 다량 발생하는 문제점이 있는 바, 진공증착 방법이 보다 유리하다.

Fe함유층(111) 혹은 Si함유층(112)의 경우, Fe 혹은 Si 단독으로 증착하여 형성할 수 있고, 전기강판을 구성하는 알루미늄(Al)과 같은 물질들을 함께 증착하여 형성할 수 있다.

Fe-Si함유층(110)에서 목표하는 Si 함량에 따라, Fe함유층(111) 및 Si함유층(112)의 두께를 조절할 수 있다.

한편, 전기강판 모재(101)는 실리콘(Si) 함량을 3중량% 미만으로 포함하는 것이 바람직하다. 실리콘 함량이 3중량% 이상인 경우, 전기강판 제조 과정 중 냉간압연시 강판 파괴가 발생할 수 있기 때문이다.

이후, 열처리를 통하여 전기강판 모재(101) 표면에 Fe-Si함유층(110)을 형성한다. 열처리를 통하여 Fe함유층(111)과 Si함유층(112) 간의 상호 확산, 그리고 이들 층과 전기강판 모재(101)와의 상호 확산에 의하여, 전기강판 모재(101) 표면에 Si 함량이 3중량% 이상이 되는 Fe-Si함유층(110)을 형성할 수 있다.

열처리는 300~800℃에서 수행되는 것이 바람직하다. 열처리 온도가 300℃ 미만일 경우, 열처리시 원자들의 상호 확산이 불충분한 문제점이 있다. 반대로, 열처리 온도가 800℃를 초과하더라도 더 이상 효과가 향상되지 않는다.

도 1에서는 Fe함유층(111)이 먼저 형성되고, 그 위에 Si함유층(112)이 형성된 예를 나타내었으나, Si함유층(112)이 먼저 형성되고, 그 위에 Fe함유층(111)이 형성되어도 무방하다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 예의 경우, Fe 함유층(111)과 Si 함유층(112)이 각각 단층으로 형성되었으나, 도 2에 도시된 예의 경우, Fe 함유층(111)과 Si 함유층(112)이 교대 반복으로 형성된 점에서 차이점이 있다.

도 2에 도시된 예의 경우에도 열처리를 통하여 단층에 가까운 Fe-Si 함유층(110)을 형성할 수 있다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 3에서는 Fe 함유층(111)과 Si 함유층(112)을 형성하기 이전에 먼저 전기강판 모재(101) 표면에 버퍼층(120)을 형성한다. 이러한 버퍼층은 전기강판 모재(101)와 Fe 함유층(111)과 Si 함유층(112)의 접착력을 증대시켜, Fe-Si 함유층(110)의 밀착력을 향상시키는 역할을 한다.

이러한 버퍼층(120)은 CrN, TiN과 같은 전이금속 질화물을 포함하여 형성할 수 있다. 버퍼층(120)의 두께는 1㎛ 이하인 것이 바람직하다. 버퍼층의 두께가 1㎛를 초과하더라도 더 이상의 밀착력 향상없이, 전기적 특성만 저하될 수 있기 때문이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기강판 제조 방법은 강판 모재의 실리콘(Si) 함량을 3중량% 미만으로 조절하여 냉간압연을 용이하게 하면서, 아울러 실리콘(Si)과 철(Fe)을 교대 증착한 후 열처리를 통하여 상호 확산되도록 함으로써 최종 제조되는 전기강판의 적어도 표층부에는 실리콘의 함량이 3중량% 이상이 되도록 할 수 있는 장점이 있다.

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.

101 : 전기강판 모재
110 : Fe-Si함유층
111 : Fe함유층
112 : Si함유층
120 : 버퍼층

Claims

삭제
전기강판 모재의 적어도 일면에 전이금속 질화물을 포함하는 버퍼층을 형성하고, 상기 버퍼층 상에 Si함유층과 Fe함유층을 1회 이상 교대로 형성한 후에 열처리하여 전기강판 표면에 Fe-Si함유층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기강판 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 버퍼층을 1㎛ 이하의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 전기강판 제조 방법.
제2 항에 있어서,
상기 Si함유층 및 Fe함유층 각각을 진공증착 방법에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 전기강판 제조 방법.
제2 항에 있어서,
상기 열처리는 300~800℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 전기강판 제조 방법.
제2 항에 있어서,
상기 전기강판 모재는 3중량% 미만의 실리콘(Si)을 함유하는 것을 특징으로 하는 전기강판 제조 방법.