KR101610361B1 - 방향성 전기강판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 중량%로, Si를 2.0%~6.5% 함유하고, P, Sn 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 원소를 각각 0.01%~0.1% 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 구성되는 전기강판 슬라브를 제공하는 단계; 상기 슬라브를 재가열하는 단계; 상기 슬라브를 열간 압연하여 열연 강판을 제조하는 단계; 상기 열연 강판을 냉간 압연하여 냉연 강판을 제조 하는 단계; 상기 냉연 강판을 1차 재결정 소둔 하는 단계; 및 상기 1차 재결정 소둔이 완료된 전기강판을 2차 재결정 소둔 하는 단계를 포함하며, 상기 2차 재결정 소둔은 전기장을 인가한 상태에서 실시하는 방향성 전기강판 제조방법이 개시된다.

Description

방향성 전기강판 및 그 제조방법{ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2차 재결정 소둔 중 순화소둔 시간을 단축할 수 있는 방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

방향성 전기강판은 강판면의 모든 결정립들의 방위가 {110}면이고 압연방향의 결정방위는 <001>축에 평행한, 소위 고스(Goss) 집합조직(texture)을 이루어서 강판의 압연방향으로 자기특성이 아주 뛰어난 연자성 재료이다.

일반적으로 자기특성은 자속밀도와 철손으로 표현될 수 있으며, 높은 자속밀도는 결정립의 방위를 {110}<001>방위에 정확하게 배열하여 얻어질 수 있다.

자기특성이 우수한 방향성 전기강판은 강판의 압연방향으로 {110}<001>방위의 고스조직(Goss texture)이 강하게 발달하여야 하며, 이와 같은 집합조직을 형성시키기 위해서는 고스 방위의 결정립들이 2차 재결정이라는 비정상인 결정립 성장을 형성시켜야 한다.

이러한 고스집합조직을 발현하기 위해서는 제강단계에서의 성분제어, 열간압연에서의 슬라브 재가열 및 열간압연 공정인자 제어, 열연판소둔, 1차재결정 소둔, 2차재결정 소둔 등의 여러 공정조건들이 매우 정밀하고 엄격하게 관리되어야 한다.

방향성 전기강판의 제조는 슬라브 재가열, 열간압연, 열연판 소둔, 1회 냉간압연 혹은 중간소둔을 포함한 2회 냉간압연, 1차 재결정, 2차 재결정 공정을 통해 제조된다.

이 중 2차 재결정 소둔공정은 Goss입자의 2차 재결정을 형성시키는 승온구간과 철손을 개선하는 순화소둔 구간으로 나뉜다.

승온구간에서는 Goss입자의 2차 재결정을 안정적으로 일으키기 위해 2차 재결정 개시 온도까지 느린 속도로 승온한다.

Goss입자의 2차 재결정이 완료된 직후에는 석출물 형성 원소인 N과 S가 완벽히 제거되지 않아 냉각 시 다시 석출물을 형성하고 Goss 2차 재결정립 내부에 고립 결정립(island grain)들이 많이 존재하여 철손이 나쁘다.

따라서 2차 재결정이 완료되는 1100℃의 온도 이상에서 30시간 이상의 장시간 순화소둔을 실시하여 잔류 N/S 및 2차 재결정립 내부의 고립 결정립(island grain)들을 제거하여 철손을 개선한다.

1100℃ 이상의 온도에서 30시간 이상의 장시간 열처리를 실시하는 순화소둔 공정은 낮은 철손 확보를 위해 필요한 공정이지만 방향성 전기강판의 생산성을 저하시키고 고온 유지를 위한 에너지 소비가 많은 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 2차 재결정 구간에서 전기장을 인가해 주어 2차 재결정 순화소둔 시간을 단축할 수 있는 방향성 전기강판 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명에 의한 방향성 전기강판은 중량%로, Si를 2.0%~6.5% 함유하고, P, Sn 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 원소를 각각 0.01%~0.1% 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 구성되며, 전기강판 생산 공정 중 2차 재결정 소둔하는 단계는 전기장을 인가한 상태에서 실시한다.

상기 전기강판은 P, Sn 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 원소를 각각 0.02%~0.08% 함유할 수 있다.

상기 2차 재결정 소둔 완료된 강판의 결정립 방위가 고스 방위로부터 벗어난 정도 중 베타(β)각의 절대값에 대하여 구한 면적가중평균이 3°미만일 수 있다.

상기 전기강판은 철손(W17/50)이 0.91 W/Kg 이하일 수 있다.

본 발명에 의한 방향성 전기강판의 제조방법은 중량%로, Si를 2.0%~6.5% 함유하고, P, Sn 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 원소를 각각 0.01%~0.1% 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 구성되는 전기강판 슬라브를 제공하는 단계; 상기 슬라브를 재가열하는 단계; 상기 슬라브를 열간 압연하여 열연 강판을 제조하는 단계; 상기 열연 강판을 냉간 압연하여 냉연 강판을 제조 하는 단계; 상기 냉연 강판을 1차 재결정 소둔 하는 단계; 및 상기 1차 재결정 소둔이 완료된 전기강판을 2차 재결정 소둔 하는 단계를 포함하며, 상기 2차 재결정 소둔은 전기장을 인가한 상태에서 실시한다.

상기 슬라브는 P, Sn 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 원소를 각각 0.02%~0.08% 함유할 수 있다.

상기 2차 재결정 소둔은 승온 단계와 순화소둔 단계를 포함하며, 상기 전기장을 인가한 상태는 상기 순화소둔 단계에서 실시할 수 있다.

상기 전기장을 인가한 상태는 비접촉식 전극을 이용하여 방향성 전기강판 외부에서 전기장을 인가한 상태인 것일 수 있다.

상기 2차 재결정소둔 단계의 소둔분위기는, 승온 단계에서는 수소와 질소의 혼합가스를 사용하여 열처리할 수 있고, 순화소둔 단계에서는 수소가스를 사용하여 균열처리할 수 있다.

상기 승온 단계는 1050℃~1100℃의 온도 구간으로 40℃/hr 이하의 승온 속도로 승온하며, 1100℃ 이상의 온도에서 순화소둔을 실시할 수 있다.

상기 승온 단계에서 사용하는 혼합가스는 수소와 질소가 80:20 내지 70:30의 부피비로 포함될 수 있다.

상기 열연강판을 제조하는 단계 이후 900℃ 이상의 온도에서 열연판 소둔을 하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 냉연 강판을 제조하는 단계는 1회의 냉간 압연 또는 중간소둔을 포함하는 2회 이상의 냉간압연을 실시하며, 냉간 압연 중에 강판의 온도를 100℃ 이상으로 유지하는 온간압연을 실시할 수 있다.

상기 냉연 강판을 제조하는 단계 이후 냉연 강판을 탈탄 소둔 및 침질 소둔을 동시에 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 동시 탈탄소둔 및 침질소둔에서 강판 내부에 형성된 질소 함량이 100ppm~300ppm이 되도록 실시할 수 있다.

상기 2차 재결정 소둔 완료 후, 강판 내부에 잔류하는 질소 함량이 30ppm 이하가 되도록 실시할 수 있다.

상기 2차 재결정 소둔 완료 후, 강판 내부에 잔류하는 황 함량이 20ppm 이하가 되도록 실시할 수 있다.

상기 슬라브는 산가용성 Al : 0.015%~0.04%, Mn : 0.05%~0.20%, N : 0.001%~0.01%, C : 0.01%~0.10%, S : 0.001%~0.01%를 더 포함하는 슬라브일 수 있다.

본 발명에 의한 방향성 전기강판 및 그 제조방법은 2차 재결정 공정 중 순화소둔 시간을 단축하여 생산성이 증가된다.

또한, 순화소둔 시간을 단축하여 전기강판의 생산에 들어가는 에너지를 절감하므할 수 있어 경제성이 향상 된다.

또한, 순화소둔 시 전기강판 내부의 원자 확산 속도를 증가시키므로 순화소둔 완료 후 잔류 N, S 및 고스(GOSS) 2차 재결정립 내부의 고립 결정립(island grain)의 제거 시간이 단축되므로 자성 품질이 우수한 전기강판을 제공할 수 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 일실시예에 따른 방향성 전기강판은 강판 내에 2.0 중량% 내지 6.5 중량%의 Si와 함께 P, Sn, Sb로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 원소를 각각 0.01 중량% 내지 0.1 중량%, 예컨대 0.02 중량% 내지 0.08 중량%로 포함하고, 전기강판 제조 공정 중 2차 재결정 소둔을 전기장을 인가한 상태에서 실시함으로써, 순화소둔 시간이 단축되어 우수한 철손을 확보한 것을 특징으로 한다. 예컨대, 상기 전기강판은 철손(W17/50)이 0.91 W/Kg 이하일 수 있다.

또한, 우수한 철손을 확보하기 위해서는 상기와 같은 성분을 포함하는 전기강판의 고스 방위 중 베타(β) 방위로부터 벗어난 각도를 3° 이내로 확보하는 것이 바람직하다.

다결정 소재인 전기강판의 방위는 각 결정립의 방위가 상기 고스방위로부터 벗어난 정도(β각)의 절대값에 대하여 결정립의 면적을 고려한 면적가중평균을 구함으로써 구할 수 있다. 본 명세서에서는 '고스방위로부터 벗어난 정도 중 β각의 절대값에 대하여 구한 면적가중평균'을 단순히 '고스방위로부터 벗어난 정도'라고만 표기하기로 한다.

다만, 본 발명에 따른 전기강판에는 상술한 성분 이외에도, 산가용성 Al, Mn, N, C, S 등과 같이 전기강판에서 통상 사용되는 성분들과 기타 불가피하게 포함되는 불순성분이 추가적으로 포함되나, 이들의 성분은 통상의 전기강판에서 포함되는 종류의 성분과 그 함량범위로부터 용이하게 유추하여 본 발명의 전기강판에 적용할 수 있으므로, 반드시 그 성분을 한정할 필요는 없으며, 상기 Si, Sn, Sb 및 P의 함량을 상술한 범위로 한정하는 것이 중요하다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 방향성 전기강판의 제조방법은, 전기강판 슬라브를 제공하는 단계; 상기 슬라브를 재가열하는 단계; 상기 슬라브를 열간 압연하여 열연 강판을 제조하는 단계; 상기 열연 강판을 냉간 압연하여 냉연 강판을 제조하는 단계; 상기 냉연 강판을 1차 재결정 소둔 하는 단계; 및 상기 1차 재결정 소둔이 완료된 전기강판을 2차 재결정 소둔하는 단계; 를 포함하며, 상기 2차 재결정 소둔은 전기장을 인가한 상태에서 실시한다. 상기 슬라브는 중량%로, Si를 2.0 내지 6.5% 함유하고, P, Sn 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 원소를 각각 0.01% 내지 0.1%, 예컨대 0.02% 내지 0.08% 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 구성된다.

상기 전기장의 크기는 1 kV/cm 내지 3 kV/cm 일 수 있다.

상기 2차 재결정 소둔은 승온 단계와 순화소둔 단계를 포함하며, 상기 순화소둔 단계는 전기장을 인가한 상태에서 실시할 수 있다.

상기 전기장을 인가한 상태는 비접촉식 전극을 이용하여 방향성 전기강판 외부에서 전기장을 인가한 상태인 것일 수 있다.

본 발명은, 상기 순화소둔 단계에서 전기장을 인가하여, 전기강판과 접촉하지 않는 전극 내부의 전기 에너지 맥동을 전기강판으로 운반하는데, 상기 전기강판과 접촉하지 않는 전극을 비접촉식 전극이라 한다.

상기 2차 재결정소둔 단계의 소둔분위기는 승온 단계에서는 수소와 질소의 혼합가스, 예컨대 수소와 질소가 80:20 내지 70:30의 부피비로 포함되는 혼합가스를 사용하여 열처리하고, 순화소둔 단계에서는 수소가스를 사용하여 균열처리할 수 있다.

상기 승온 단계는 1050℃ 내지 1100℃의 온도 구간으로 40℃/hr 이하의 승온 속도로 승온할 수 있으며, 1100℃ 이상의 온도에서 순화소둔을 실시할 수 있다.

이하, 본 발명의 작용에 대하여 설명한다.

방향성 전기강판의 제조공정에 있어서 고온에서 안정적으로 2차 재결정을 일으키기 위해 입자성장 억제제로 석출물을 사용하고 석출물이 분해되는 온도 이상에서 2차 재결정이 일어나게 된다.

하지만 2차 재결정 소둔 완료 후 석출물 형성 원소인 N과 S가 전기강판에 잔류하게 되면, 냉각 시 다시 석출물을 형성하여 자구의 움직임을 방해하여 철손이 나빠지게 된다. 그리고 Goss입자의 2차 재결정은 굉장히 빠른 속도로 일어나기 때문에 2차 재결정 완료 직후 Goss입자 내부에 많은 수의 고립 결정립(island grain)들이 존재하게 되고 이러한 고립 결정립(island grain)들 역시 자구의 움직임을 방해하여 철손을 나쁘게 한다.

따라서 낮은 철손의 방향성 전기강판을 제조하기 위해서는 2차 재결정 완료 후 고온에서 장시간열처리 하는 순화소둔 공정을 필수적으로 실시하여 한다.

원자의 확산속도를 증가시키게 되면 2차 재결정 형성 후 남아있는 N과 S의 확산이 촉진되어 N과 S가 제거되는 시간을 단축할 수 있고, 모재 Fe의 확산이 촉진되어 고립 결정립(island grain) 제거 시간을 단축할 수 있다.

금속 재료 내부에는 자유전자가 많이 존재하게 되는데 외부에서 전극을 이용하여 전기장 인가 시, 표면이 외부 전극과 반대극으로 대전되어 표면과 중심에 전위차가 발생된다. 따라서 전기 화학 퍼텐셜(electro-chemical potential) 차이가 발생하고 금속 내에서 상대적으로 음극을 띄고 있는 공공들의 이동도가 증가하게 된다. 공공의 이동도 증가는 결국 철 원자의 확산속도를 증가시키게 된다.

따라서 2차 재결정 소둔 단계 중 순화 소둔 단계에서 전기장을 인가한 상태에서 열처리를 하게 되면, 2차 재결정 형성 후 남아있는 N과 S의 확산이 촉진되어 N과 S가 제거되는 시간을 단축할 수 있고, 모재 Fe의 확산이 촉진되어 고립 결정립(island grain) 제거 시간을 단축할 수 있다.

냉간압연전에 균일한 재결정 미세조직과 미세한 석출물 분포를 갖기 위하여 상기 열연강판을 제조하는 단계 이후 열연판 소둔을 하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 열연판 소둔은 900℃ 이상의 온도에서 실시할 수 있다.

또한, 상기 냉연 강판을 제조하는 단계는 1회의 냉간 압연 또는 중간소둔을 포함하는 2회 이상의 냉간압연을 실시하며, 냉간 압연 중에 강판의 온도를 100℃ 이상으로 유지하는 온간압연을 실시할 수 있다.

또한, 상기 냉연 강판을 제조하는 단계 이후 냉연 강판을 탈탄 소둔 및 침질 소둔을 실시하는 단계를 더 포함하며, 상기 냉연 강판을 탈탄 소둔 및 침질 소둔을 실시하는 단계는 탈탄 소둔과 침질 소둔을 동시에 실시할 수 있다.

상기 탈탄소둔 및 침질소둔은 강판 내부에 형성된 질소량이 100ppm 내지 300ppm이 되도록 수행할 수 있다. 만약, 100ppm 미만인 경우에는 질소가 억제제 형성을 제대로 하지 못할 수 있고, 300ppm을 초과하는 경우에는 2차 재결정 소둔 과정에서 질소를 제거하는데 과도한 시간이 소요될 수 있다.

또한, 상기 2차 재결정 소둔 완료 후, 강판 내부에 잔류하는 질소 함량과 황 함량이 각각 30ppm 이하 및 20ppm 이하가 되도록 수행할 수 있다.

또한, 상기 슬라브는 중량%로, 산가용성 Al : 0.015% 내지 0.04%, Mn : 0.05% 내지 0.20%, N : 0.001% 내지 0.01%, C : 0.01% 내지 0.10%, S : 0.001% 내지 0.01%를 더 포함할 수 있다.

이하, 상기 성분계를 제한한 이유에 대하여 설명한다.

Si : 2.0 중량% 내지 6.5 중량%

Si은 전기강판의 기본 조성으로 소재의 비저항을 증가시켜 철손(core loss)을 낮추는 역할을 한다.

Si함량이 2.0 중량% 미만인 경우 비저항이 감소하게 되어 와전류손이 증가하여 철손특성이 열화된다. 또한 고온소둔시 페라이트와 오스테나트간 상변태가 발생하게 되어 2차재결정이 불안정해질뿐만 아니라 집합조직이 심하게 훼손된다.

Si함량이 6.5 중량% 초과인 경우 전기강판의 기계적 특성인 취성이 증가하고 인성이 감소하여 압연과정중 판파단 발생율이 심화되고, 2차재결정 형성이 불안정해진다.

그러므로, 본 발명의 실시예에서의 Si는 2.0~6.5 중량%로 한정한다.

산가용성 Al : 0.015 중량% 내지 0.04 중량%

산가용성 Al은 열간압연과 열연판소둔시에 미세하게 석출된 AlN이외에도 냉간압연이후의 소둔공정에서 암모니아가스에 의해서 도입된 질소이온이 강중에 고용상태로 존재하는 Al, Si, Mn과 결합하여 (Al,Si,Mn)N 및 AlN형태의 질화물을 형성함으로써 강력한 결정립 성장 억제제의 역할을 수행한다.

산가용성 Al이 0.005 중량% 미만인 경우에는 형성되는 개수와 부피가 상당히 낮은 수준이기 때문에 억제제로의 충분한 효과를 기대할 수 없다.

산가용성 Al이 0.040 중량% 초과일 경우 조대한 질화물을 형성하여 결정립 성장 억제력이 떨어지게 된다.

그러므로, 본 발명의 실시예에서의 산가용성 Al은 0.015~0.04 중량%로 한정한다.

Mn : 0.05 중량% 내지 0.20 중량% 이하

Mn은 비저항을 증가시켜 와전류손을 감소시킴으로써 전체철손을 감소시키는 효과도 있으며, Si과 함께 질화처리에 의해서 도입되는 질소와 반응하여 (Al,Si,Mn)N의 석출물을 형성함으로써 1차재결정립의 성장을 억제하여 2차재결정을 일으키는 원소이다.

Mn은 오스테나이트 형성 원소로서 열연 재가열시 오스테나이트 분율을 높여 석출물들의 고용량을 많게 하여 재석출시 석출물 미세화와 MnS 형성을 통한 1차 재결정립이 너무 과대해지지 않도록 하는 효과가 있으므로 0.05중량% 이상 포함한다.

Mn이 0.20 중량% 초과할 경우 강판 표면에 Fe₂SiO₄이외에 (Fe, Mn) 및 Mn 산화물이 다량 형성되어 고온소둔중에 형성되는 베이스코팅 형성을 방해하여 표면품질을 저하시키게 되고, 고온소둔공정에서 페라이트와 오스테나이트간 상변태를 유발하기 때문에 집합조직이 심하게 훼손되어 자기적 특성이 크게 열화되게 된다. 그러므로 Mn은 0.20 중량% 이하로 한다.

그러므로, 본 발명의 실시예에서의 Mn은 0.05~0.20 중량%로 한정한다.

N : 0.001 중량% 내지 0.01 중량%

N은 Al과 반응하여 AlN을 형성하는 원소로서, 제강 공정에서 N이 0.01 중량%를 초과하면 열연 이후의 공정에서 질소확산에 의한 표면결함을 초래하고, 슬라브 상태에서 질화물이 과다하게 형성되어 압연성이 저하되어 이후의 공정이 복잡해지고 제조단가가 상승하는 원인이 된다.

또한, 냉간압연 이후의 소둔공정에서 암모니아가스를 이용한 질화처리 시 (Al,Si,Mn)N 및 AlN 등의 질화물을 형성하기 위해 추가로 필요한 N을 재고용시킬 수 있는데, 이를 감안하여 상기 질소 함량의 하한은 0.001 중량%로 정한다.

그러므로, 본 발명의 실시예에서의 N는 0.001~0.01 중량%로 한정한다.

C: 0.01 중량% 내지 0.10 중량%

C는 페라이트 및 오스테나이트간 상변태를 야기하는 원소로서 취성이 강해 압연성이 좋지 않은 전기강판의 압연성 향상을 위해 필수적인 원소이나, 최종제품에 잔존하게 될 경우 자기적 시효효과로 인해 형성되는 탄화물이 자기적 특성을 악화시키는 원소이다.

C가 0.01 중량% 미만으로 함유되게 되면 페라이트 및 오스테나이트간 상변태가 제대로 작용하지 않기 때문에 슬라브 및 열간압연 미세조직의 불균일화를 야기하게 된다.

또한, 0.10 중량%을 초과하는 경우 탈탄 소둔 공정에서 충분한 탈탄 효과를 얻을 수 없을 뿐만 아니라, 상변태 현상으로 인해 2차 재결정 집합조직이 훼손되고, 자기시효에 의한 자기적 특성의 열화현상을 초래하게 된다.

그러므로, 본 발명의 실시예에서의 C는 0.01~0.1 중량%로 한정한다.

S : 0.001 중량% 내지 0.01 중량%

S는 Mn과 반응하여 MnS을 형성하는 중요한 원소이다.

S가 0.01 중량% 초과하여 함유되면 MnS의 석출물들이 슬라브내에서 형성되어 결정립성장을 억제하게 되며, 주조시 슬라브 중심부에 편석하여 이후 공정에서의 미세조직을 제어하기가 어렵다.

S가 0.001 중량% 미만으로 함유되면 냉간압연 전의 초기 결정립크기가 조대해지는 효과가 있으므로 1차 재결정공정에서 변형밴드에서 핵생성되는 {110}<001> 방위를 갖는 결정립의 수가 증가된다.

그러므로, 본 발명의 실시예에서의 S는 0.001~0.01 중량%로 한정한다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

중량%로 Si:3.14%, C:0.053%, Mn:0.098%, S:0.0042%, N:0.0041%, 산가용성 Al:0.030%를 함유하고 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 슬라브를 슬라브 재가열 온도 1150℃에서 180분 가열한 후 열간압연을 실시하여 2.3mm 두께의 열연판을 제조하였다. 이 열연판을 1100℃ 이상의 온도로 가열한 후 910℃에서 90초간 유지하고 물에 급랭하여 산세한 후 0.30mm 두께로 냉간압연을 실시하였다. 냉간압연된 판은 870℃의 온도로 습한 수소와 질소 및 암모니아 혼합가스분위기 속에서 180초간 유지하여 질소함량이 200ppm이 되도록 동시 탈탄 및 질화 소둔을 실시하였다. 2차 재결정 소둔은 1200℃까지 승온 시 25%질소+75%수소의 혼합분위기로 하고, 1200℃에서 순화소둔을 10시간 동안 실시하였다.

순화소둔 시 전기장 인가에 의한 효과를 확인하기 위해 하기 발명재 시편은 전극에 전압을 걸어 전기장을 인가한 상태에서 순화소둔을 실시하였다. 이때, 전극의 음극에 전압을 가하였으며, 전기장의 세기는 2kV/cm가 되도록 하였다. 상기 측정결과를 하기 표 1에 나타내었다.

P (중량%)	Sn (중량%)	Sb (중량%)	전기장 인가여부	자속밀도 (B8, Tesla)	철손 (W17/50, W/kg)	구분
0	0	0	Ⅹ	1.902	1.15	비교재 1
0.051	0	0	Ⅹ	1.906	1.09	비교재 2
0	0.042	0	Ⅹ	1.911	1.07	비교재 3
0	0	0.063	Ⅹ	1.908	1010	비교재 4
0.023	0.052	0	Ⅹ	1.912	1.01	비교재 5
0.035	0	0.042	Ⅹ	1.915	0.99	비교재 6
0	0.039	0.051	Ⅹ	1.916	0.99	비교재 7
0.041	0.048	0.039	Ⅹ	1.920	0.95	비교재 8
0	0	0	○	1.928	0.93	비교재 9
0.034	0	0	○	1.929	0.90	발명재 1
0	0.072	0	○	1.930	0.91	발명재 2
0	0	0.043	○	1.930	0.91	발명재 3
0.056	0.041	0	○	1.934	0.87	발명재 4
0.054	0	0.051	○	1.933	0.86	발명재 5
0	0.049	0.021	○	1.935	0.85	발명재 6
0.035	0.041	0.052	○	1.938	0.80	발명재 7

상기 표 1에 나타낸 바와 같이 P, Sn, Sb로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 원소를 각각 0.01 중량% 내지 0.1 중량% 함유하게 되면, 자성이 향상된다. 그리고, 순화소둔 시 전기장의 크기를 2kV/cm로 인가하였을 경우 철손이 극히 우수해져, 자성이 향상됨을 알 수 있다.

이상 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 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. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (19)

1. 중량%로, Si를 2.0%~6.5% 함유하고, P, Sn 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 원소를 각각 0.01%~0.1%, 산가용성 Al을 0.015%~0.04%, Mn을 0.05%~0.20%, N를 0.001%~0.01%, C를 0.01%~0.10%, S를 0.001%~0.01% 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 구성되며,
   전기강판 생산 공정 중 2차 재결정 소둔하는 단계는 전기장을 인가한 상태에서 실시하고,
   상기 2차 재결정 소둔은 승온 단계와 순화소둔 단계를 포함하며, 상기 전기장을 인가한 상태는 상기 순화소둔 단계에서 실시하고,
   상기 전기장을 인가한 상태는 비접촉식 전극을 이용하여 방향성 전기강판 외부에서 전기장을 인가한 상태인 것인 방향성 전기강판.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전기강판은 P, Sn 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 원소를 각각 0.02%~0.08% 함유하는 방향성 전기강판.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 2차 재결정 소둔 완료된 강판의 결정립 방위가 고스 방위로부터 벗어난 정도 중 베타(β)각의 절대값에 대하여 구한 면적가중평균이 3°미만인 방향성 전기강판.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전기강판은 철손(W17/50)이 0.91 W/Kg 이하인 방향성 전기강판.
5. 중량%로, Si를 2.0%~6.5% 함유하고, P, Sn 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 원소를 각각 0.01%~0.1%, 산가용성 Al을 0.015%~0.04%, Mn을 0.05%~0.20%, N를 0.001%~0.01%, C를 0.01%~0.10%, S를 0.001%~0.01% 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 구성되는 전기강판 슬라브를 제공하는 단계;
   상기 슬라브를 재가열하는 단계;
   상기 슬라브를 열간 압연하여 열연 강판을 제조하는 단계;
   상기 열연 강판을 냉간 압연하여 냉연 강판을 제조하는 단계;
   상기 냉연 강판을 1차 재결정 소둔하는 단계; 및
   상기 1차 재결정 소둔이 완료된 전기강판을 2차 재결정 소둔하는 단계
   를 포함하며,
   상기 2차 재결정 소둔은 전기장을 인가한 상태에서 실시하고,
   상기 2차 재결정 소둔은 승온 단계와 순화소둔 단계를 포함하며, 상기 전기장을 인가한 상태는 상기 순화소둔 단계에서 실시하고,
   상기 전기장을 인가한 상태는 비접촉식 전극을 이용하여 방향성 전기강판 외부에서 전기장을 인가한 상태인 것인 방향성 전기강판 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 슬라브는 P, Sn 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 원소를 각각 0.02%~0.08% 함유하는 방향성 전기강판 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 전기장의 크기는 1 kV/cm 내지 3 kV/cm 인 방향성 전기강판 제조방법.
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 5 항에 있어서,
    상기 2차 재결정소둔 단계의 소둔분위기는, 승온 단계에서는 수소와 질소의 혼합가스를 사용하여 열처리하고, 순화소둔 단계에서는 수소가스를 사용하여 균열처리 하는 방향성 전기강판 제조방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 승온 단계는 1050℃~1100℃의 온도 구간으로 40℃/hr 이하의 승온 속도로 승온하며, 1100℃ 이상의 온도에서 순화소둔을 실시하는 방향성 전기강판 제조방법.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 승온 단계에서 사용하는 혼합가스는 수소와 질소가 80:20 내지 70:30의 부피비로 포함되는 방향성 전기강판 제조방법.
13. 제 5 항에 있어서,
    상기 열연강판을 제조하는 단계 이후 900℃ 이상의 온도에서 열연판 소둔을 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판 제조방법.
14. 제 5 항에 있어서,
    상기 냉연 강판을 제조하는 단계는 1회의 냉간 압연 또는 중간소둔을 포함하는 2회 이상의 냉간압연을 실시하는 방향성 전기강판 제조방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 냉연 강판을 제조하는 단계 이후 냉연 강판을 탈탄 소둔 및 침질 소둔을 동시에 실시하는 단계를 더 포함하는 방향성 전기강판 제조방법.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 동시 탈탄소둔 및 침질소둔에서 강판 내부에 형성된 질소 함량이 100ppm~300ppm이 되도록 실시하는 방향성 전기강판 제조방법.
17. 제 15 항에 있어서,
    상기 2차 재결정 소둔 완료 후, 강판 내부에 잔류하는 질소 함량이 30ppm 이하가 되도록 실시하는 방향성 전기강판 제조방법.
18. 제 15 항에 있어서,
    상기 2차 재결정 소둔 완료 후, 강판 내부에 잔류하는 황 함량이 20ppm 이하가 되도록 실시하는 방향성 전기강판 제조방법.
19. 삭제