KR101657815B1 - Soft magnetic steel and soft magnetic part having excellent electromagnetic properties, and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 Mn의 함량을 낮게 제어하고 B를 첨가하여 비정상 결정립 성장을 억제함으로써, 전자기 특성이 우수한 연자성 강재와 연자성 강 부품 및 그들의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 전자기 특성이 우수한 연자성 강재는, 중량%로, C: 0.001~0.02%, Mn: 0.05~0.10%, Si: 0.1~0.7%, P: 0.02%이하, S: 0.002~0.01%, B: 0.001~0.004%, N: 0.002~0.005%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 미세조직은 페라이트 단상이고, MnS와 BN의 복합 석출물을 포함하고, 상기 복합 석출물은 BN이 MnS를 감싸고 있는 형태이다. The present invention relates to a soft magnetic steel material and a soft magnetic steel material having excellent electromagnetic properties by controlling the content of Mn to a low level and suppressing abnormal crystal grain growth by adding B, and a method of manufacturing the same. The excellent soft magnetic steel is characterized by containing 0.001 to 0.02% of C, 0.05 to 0.10% of Mn, 0.1 to 0.7% of Si, 0.02% or less of P, 0.002 to 0.01% of S, 0.001 to 0.004% of B, %, N: 0.002 to 0.005%, balance Fe and other unavoidable impurities, the microstructure is a ferrite single phase, and includes a complex precipitate of MnS and BN, and the complex precipitate is a form in which BN surrounds MnS.

Description

전자기 특성이 우수한 연자성 강재, 연자성 강 부품 및 그들의 제조방법{SOFT MAGNETIC STEEL AND SOFT MAGNETIC PART HAVING EXCELLENT ELECTROMAGNETIC PROPERTIES, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a soft magnetic steel material, a soft magnetic steel material, and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a soft magnetic steel material,

본 발명은 자동차 등의 전장 부품에 사용될 수 있는 전자기 특성이 우수한 연자성 강재, 연자성 강 부품 및 그들의 제조방법에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a soft magnetic steel material, a soft magnetic steel material, and a manufacturing method thereof excellent in electromagnetic characteristics that can be used for electric parts such as automobiles.

환경규제에 따른 에너지 효율성 향상을 위해 자동차 등의 전장 부품용 강재의 전자기 특성 개선이 요구된다. 예를 들어, 이러한 전장 부품에는 발전기, 솔레노이드밸브, 교류발전기 회전자의 폴세그먼트(pole segment) 또는 집게 자극형(claw pole) 등이 있다. 전장 부품용 강재에 요구되는 전자기 특성으로는 높은 투자율과 높은 자속밀도 그리고 낮은 철손 등이 있다. 또한, 부품이 적용되는 용도 및 형상에 따라 일정 수준 이상의 강도와 열간 및 냉간 단조성이 요구되기도 한다. 이 때문에, 강재의 자속밀도가 외부 자계에 응답하기 쉬우며 강도 및 단조성을 만족하는 저탄소 강재가 통상 사용되고 있다.
In order to improve energy efficiency according to environmental regulations, it is required to improve the electromagnetic characteristics of steel materials for electric parts such as automobiles. For example, such electrical components include generators, solenoid valves, pole segments or claw poles of alternator rotors. Electromagnetic properties required for steel parts for electric components are high magnetic permeability, high magnetic flux density and low iron loss. In addition, depending on the application and shape to which the component is applied, a certain level of strength, hot or cold stepping may be required. For this reason, a low carbon steel having a magnetic flux density of a steel which is easy to respond to an external magnetic field and satisfies the strength and the mono-composition is usually used.

종래에는 저탄소 강재의 소재 성능 개선에 의한 초점보다는, 부품 자체 디자인 및 설계에 의한 효과를 통한 전장 부품의 고효율화에 집중을 했다. 최근 들어서는 자동차 분야를 시작으로, 부품 디자인뿐만 아니라 전장 부품의 고성능화를 목적으로 하는 소재 성능 개선에 대한 요구가 꾸준히 증대되고 있다.
In the past, the focus was focused on improving the efficiency of electric parts through the effects of designing and designing parts rather than focusing on improving the material performance of low carbon steel. In recent years, there has been a steady increase in demands for material performance improvement aiming at high performance of electric parts as well as parts design, starting from automobile field.

상기 전장 부품용 강재의 성능 개선을 위해서는 순철계의 연자성 강재 (JIS-SUYB1 등)를 적용하는 방법을 생각할 수 있다. 순철계의 연자성 강재는 탄소함량이 0.02 중량% 이하의 극저탄소 강재의 페라이트 단상조직을 가짐으로써 전자기특성이 우수하지만, 열간단조품 혹은 냉간단조 후 열처리제품의 경우 비정상 결정립 성장(abnormal grain growth)에 의한 단조품의 전자기특성이 열위해 지게 되는 문제점이 있다.
In order to improve the performance of the steel for electric parts, a method of applying pure iron based soft magnetic steel (JIS-SUYB1, etc.) may be considered. Pure iron-based soft magnetic steel has excellent magnetic properties because it has a ferrite single-phase structure of extremely low carbon steel having a carbon content of 0.02 wt% or less. However, in the case of hot forging products or cold forged products, There is a problem that the electromagnetic characteristics of the forged product due to heat are lost.

비정상 결정립 성장을 방지하기 위하여 종래 전기강판 관련 발명인 특허문헌 1에서는 냉간압연 후 어닐링시의 비정상 결정립 성장을 방지하기 위하여 MnS, AlN, MnSe 등을 활용하고 있다.
In order to prevent abnormal crystal grain growth, Patent Document 1 of the related art steel sheet uses MnS, AlN, MnSe or the like to prevent abnormal crystal growth during annealing after cold rolling.

그러나, 전기강판과 달리 선재 및 봉강과 같은 반제품의 경우에는 후공정으로써 열간단조 혹은 냉간단조-소둔의 공정이 수행된다. 이에 따라 단조에 의한 불균일 변형은 비정상 결정립 성장을 촉진하고, 이러한 미세조직으로 인하여 전자기 특성의 저하가 더욱 심화된다.
However, unlike electric steel sheets, in the case of semi-finished products such as wire rod and bar steel, hot forging or cold forging-annealing is performed as a post-process. Accordingly, nonuniform deformation due to forging promotes abnormal crystal grain growth, and the deterioration of electromagnetic characteristics is further exacerbated by such microstructure.

따라서, 열간단조 혹은 냉간단조-소둔의 공정을 수행하여도 비정상 결정립 성장을 방지할 수 있는 전자기 특성이 우수한 연자성 강재, 연자성 강 부품 및 그들의 제조방법에 대한 개발이 요구되고 있는 실정이다.
Accordingly, there is a demand for development of soft magnetic steel, soft magnetic steel, and a manufacturing method thereof, which can prevent abnormal crystal grain growth by performing the process of hot forging or cold forging-annealing.

한국 공개특허공보 제2002-0043690호Korean Patent Publication No. 2002-0043690

본 발명은 상기와 같은 요구에 따라서, Mn의 함량을 낮게 관리하고 B를 첨가하여 비정상 결정립 성장을 억제함으로써, 전자기 특성이 우수한 연자성 강재와 연자성 강 부품 및 그들의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The object of the present invention is to provide a soft magnetic steel material and a soft magnetic steel material excellent in electromagnetic characteristics by controlling the content of Mn to a low level and inhibiting the growth of abnormal crystal grains by adding B do.

본 발명의 일 측면에 따른 전자기 특성이 우수한 연자성 강재는, 중량%로, C: 0.001~0.02%, Mn: 0.05~0.10%, Si: 0.1~0.7%, P: 0.02%이하, S: 0.002~0.01%, B: 0.001~0.004%, N: 0.002~0.005%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 미세조직은 페라이트 단상이고, MnS와 BN의 복합 석출물을 포함하고, 상기 복합 석출물은 BN이 MnS를 감싸고 있는 형태이다.
According to one aspect of the present invention, there is provided a soft magnetic steel having excellent electromagnetic properties, comprising 0.001 to 0.02% of C, 0.05 to 0.10% of Mn, 0.1 to 0.7% of Si, 0.02% or less of P, And the balance Fe and other unavoidable impurities, wherein the microstructure is a ferrite single phase, and comprises a complex precipitate of MnS and BN, the complex precipitate is BN (0.01-0.01%), B is 0.001-0.004%, N is 0.002-0.005% This MnS is wrapped around.

또한, 본 발명의 다른 일 측면인 전자기 특성이 우수한 연자성 강재의 제조방법은 상기 전술한 조성을 만족하는 강편을 1000~1200℃에서 가열하는 단계;According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a soft magnetic steel having excellent electromagnetic characteristics, comprising the steps of: heating a steel billet satisfying the above-described composition at 1000 to 1200 占 폚;

상기 가열된 강편을 열간압연 하여 강재를 얻는 단계; 및Hot-rolling the heated billet to obtain a steel material; And

상기 열간압연된 강재를 0.1~10℃/초 의 냉각속도로 냉각하는 단계를 포함한다.
And cooling the hot-rolled steel at a cooling rate of 0.1 to 10 占 폚 / sec.

또한, 본 발명의 또 다른 일 측면인 전자기 특성이 우수한 연자성 강 부품은 상기 전술한 조성을 만족하며, 미세조직은 페라이트 단상이고, MnS와 BN의 복합 석출물을 포함하고, 상기 복합 석출물은 BN이 MnS를 감싸고 있는 형태이고, 그 평균크기가 35nm 이하이고, 자속밀도 B10 이 1.2 Tesla 이상이다.
Further, the soft magnetic steel part having excellent electromagnetic characteristics, which is another aspect of the present invention, satisfies the above-mentioned composition, wherein the microstructure is a ferrite single phase and includes a complex precipitate of MnS and BN, And has an average size of 35 nm or less and a magnetic flux density B 10 of 1.2 Tesla or more.

또한, 본 발명의 또 다른 일 측면인 전자기 특성이 우수한 연자성 강 부품의 제조방법은 본 발명에 따른 강재를 770~1200℃에서 가열하는 단계; 상기 가열된 강재를 열간단조하여 열간단조품을 얻는 단계; 상기 열간단조품을 0.1~10℃/초 의 냉각속도로 냉각하는 단계; 및 상기 냉각된 열간단조품을 냉간단조 하는 단계를 포함한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a soft magnetic steel part having excellent electromagnetic characteristics, comprising the steps of: heating a steel material at 770 to 1200 ° C; Hot forging the heated steel to obtain a hot forging; Cooling the hot forging at a cooling rate of 0.1 to 10 ° C / second; And cold forging the cooled hot forging.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있다.
In addition, the solution of the above-mentioned problems does not list all the features of the present invention. The various features of the present invention and the advantages and effects thereof can be understood in more detail with reference to the following specific embodiments.

본 발명에 의하면, 자동차 등의 전장 부품용으로 사용되는 연자성 강재의 전자기 특성을 개선하는 효과가 있다. 이러한 전자기 특성을 개선함에 따라서 전장 부품의 소형화와 고정밀화가 가능해지며, 이를 통한 무게절감 효과로 연비개선 등의 친환경적인 효과가 있다.
According to the present invention, there is an effect of improving the electromagnetic characteristics of a soft magnetic steel material used for electrical parts such as automobiles. As such electromagnetic characteristics are improved, miniaturization and high precision of electric parts can be achieved, and there is an eco-friendly effect such as improvement of fuel economy by weight saving effect.

도 1은 B이 첨가된 강에 있어서, Mn의 함량에 따른 MnS와 BN의 복합 석출물의 평균크기를 나타낸 것이다.
도 2는 발명예 3의 석출물의 투사전자현미경(TEM) 사진과 석출물 구성 모식도이다.
도 3은 발명예3의 온도에 따른 석출물 거동을 나타낸 그래프이다.
Fig. 1 shows the average size of the complex precipitates of MnS and BN according to the content of Mn in the steel to which B is added.
2 is a TEM photograph of the precipitate of Inventive Example 3 and a schematic diagram of the composition of the precipitate.
3 is a graph showing the behavior of the precipitate according to Example 3 of the present invention.

연자성 강재는 탄소함량이 0.02 중량% 이하의 극저탄소 강재를 통해 페라이트 단상조직을 갖으며, 결정립계의 성장을 방지하는 역할(pinning 효과)을 하는 탄화물의 양이 적기 때문에 고온에서 재결정 후 결정립의 성장속도가 빠르다.
Since the soft magnetic steel has a ferrite single phase structure through an extremely low carbon steel having a carbon content of 0.02 wt% or less and has a small amount of carbides that prevent grain boundary growth (pinning effect) The speed is fast.

또한, 연자성 선재 및 봉강을 열간단조 혹은 냉간단조 후 어닐링 처리를 하게 되면, 연자성 강재 내부 석출물의 양이 적기 때문에 비정상 결정립 성장에 의한 조직불균형이 발생한다. 비정상 결정립 성장으로 인하여 조대한 결정립과 미세결정립이 혼재되어 존재하는 미세조직은 결정립 내부 전위밀도의 차이를 야기하기도 한다. 이러한 전위밀도의 차이점과 결정립 크기의 높은 편차는 강재 내의 불균질한 자속 흐름의 원인이 되기 때문에 최종 제품의 전자기 특성이 열위하게 되는 원인으로 작용한다.
In addition, when the soft magnetic wire and the steel rod are annealed after hot forging or cold forging, the amount of internal precipitates in the soft magnetic steel is small, resulting in a tissue imbalance due to abnormal crystal grain growth. Due to the unsteady grain growth, the microstructure in which the coarse grains and the fine grains are mixed may cause the difference of the dislocation density in the grains. This difference in dislocation density and high deviation in grain size cause the non-homogeneous magnetic flux in the steel, which causes the electromagnetic properties of the final product to be inferior.

본 발명자들은 이러한 조직불균형이 최종 부품의 전자기 특성을 저하시킨다는 점을 인지하고, 상기 문제점을 개선하기 위하여 Mn의 첨가량을 조절하여 MnS 석출물을 미세화시키고, B을 첨가하여 BN 석출물을 활용함으로써, 연자성 강재의 비정상 결정립 성장 억제를 통한 전자기적 특성을 개선할 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다.
The present inventors have recognized that such a tissue imbalance deteriorates the electromagnetic characteristics of the final part. In order to solve the above problems, the present inventors have found that MnS precipitates are finely adjusted by controlling the amount of Mn added, It is possible to improve the electromagnetic characteristics through the suppression of the abnormal crystal growth of the steel material, leading to the present invention.

이하, 본 발명의 일 측면에 따른 전자기 특성이 우수한 연자성 강재에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the soft magnetic steel having excellent electromagnetic characteristics according to one aspect of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 측면에 따른 전자기 특성이 우수한 연자성 강재는, 중량%로, C: 0.001~0.02%, Mn: 0.05~0.10%, Si: 0.1~0.7%, P: 0.02%이하, S: 0.002~0.01%, B: 0.001~0.004%, N: 0.002~0.005%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 미세조직은 페라이트 단상이고, MnS와 BN의 복합 석출물을 포함하고, 상기 복합 석출물은 BN이 MnS를 감싸고 있는 형태이고, 그 평균크기가 35nm 이하이다.
According to one aspect of the present invention, there is provided a soft magnetic steel having excellent electromagnetic properties, comprising 0.001 to 0.02% of C, 0.05 to 0.10% of Mn, 0.1 to 0.7% of Si, 0.02% or less of P, And the balance Fe and other unavoidable impurities, wherein the microstructure is a ferrite single phase, and comprises a complex precipitate of MnS and BN, the complex precipitate is BN (0.01-0.01%), B is 0.001-0.004%, N is 0.002-0.005% And the average size thereof is 35 nm or less.

이하, 강재의 합금조성을 제어한 이유에 대하여 설명한다. (이하, 각 원소 함량의 단위는 중량%이다.)
Hereinafter, the reason why the alloy composition of the steel is controlled will be described. (Hereinafter, the unit of each element content is% by weight).

탄소(C): 0.001~0.02 중량%Carbon (C): 0.001 to 0.02 wt%

C는 강 중에 고용되거나 탄화물 등을 형성한다. 연자성 강재의 우수한 자기 특성을 위해서는 극저탄소로 관리되는 것이 바람직하다. 0.02% 초과로 첨가되면 탄화물 형성에 의한 자기 특성이 저하되고, 0.001% 미만은 강재의 생산성이 저하된다. 따라서 C의 함량은 0.001~0.02 중량%인 것이 바람직하다.
C is dissolved in the steel or forms a carbide or the like. For excellent magnetic properties of the soft magnetic steel, it is preferable to be managed with extremely low carbon. If it is added in an amount exceeding 0.02%, the magnetic properties due to the formation of carbide will be deteriorated. If it is less than 0.001%, the productivity of the steel will be deteriorated. Therefore, the content of C is preferably 0.001 to 0.02% by weight.

망간(Mn): 0.05~0.1 중량%Manganese (Mn): 0.05 to 0.1 wt%

Mn은 본 발명에서 중요한 성분으로, MnS를 형성하여 비정상 결정립 성장 억제를 하는 역할을 한다. 그러나 Mn 함량이 0.1%를 초과하여 과다하게 첨가되는 경우, 조대한 MnS 를 형성하기 쉽다. MnS는 BN이 석출되는 핵(seed)으로 작용하기 때문에 조대한 MnS는 조대한 MnS와 BN 복합 석출물을 형성하게 되어 전자기 특성이 열위해지는 문제점이 있다. 따라서 Mn 함량의 상한은 0.1%인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.95%이다. 보다 더 바람직하게는 0.9%이다.Mn is an important component in the present invention and serves to inhibit abnormal crystal growth by forming MnS. However, when the Mn content is excessively higher than 0.1%, it is easy to form coarse MnS. Since MnS acts as a seed in which BN is precipitated, coarse MnS forms a coarse MnS and BN complex precipitate, which causes a problem that the electromagnetic characteristics are weakened. Therefore, the upper limit of the Mn content is preferably 0.1%. More preferably, it is 0.95%. And even more preferably 0.9%.

또한, 0.05% 미만 첨가시에는 망간 함량을 제어하기가 쉽지 않고, 극미량 첨가될 경우 MnS 가 형성되지 않아 S에 의한 고온 변형균열 발생의 원인이 될 수 있다. 따라서 Mn 함량의 하한은 0.05% 인 것이 바람직하다.
In addition, when Mn is added in an amount of less than 0.05%, it is difficult to control the manganese content, and MnS is not formed when added in a trace amount, which may cause high temperature deformation cracking due to S. Therefore, the lower limit of the Mn content is preferably 0.05%.

실리콘(Si): 0.1~0.7 중량%Silicon (Si): 0.1 to 0.7 wt%

Si은 와전류에 의한 철손을 효과적으로 감소시키는 원소로써 역할을 하기 때문에 전자기 특성 개선을 위해 널리 활용되는 원소이다. 또한 탈산제로써도 작용을 하여 강 중 산소에 의한 자기 특성 저하를 억제하는 효과가 있기 때문에 0.1% 이상으로 첨가되는 것이 바람직하다. 그러나 Si이 0.7% 초과로 첨가될 경우 포화 자속밀도가 저하되는 단점이 있다. 따라서 Si의 함량은 0.1~0.7 중량%인 것이 바람직하다.
Si is a widely used element for improving electromagnetic characteristics because it acts as an element that effectively reduces iron loss due to eddy currents. Also, it acts as a deoxidizing agent and has an effect of suppressing the magnetic property deterioration due to oxygen in the steel, so that it is preferably added at 0.1% or more. However, when Si is added in excess of 0.7%, the saturation magnetic flux density is lowered. Therefore, the content of Si is preferably 0.1 to 0.7% by weight.

인(P): 0.02 중량% 이하Phosphorus (P): not more than 0.02% by weight

상기 인은 불가피하게 함유되는 불순물로써, 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 이론상 인의 함량은 0%로 제한하는 것이 유리하나, 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다. 따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서는 상기 인 함량의 상한은 0.02중량%로 한정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 P의 함량이 0.001 중량% 미만인 경우에는 정련공정의 제조비용이 크게 증가하는 문제가 있으므로, 상기 P의 함량은 0.001%~0.02%로 제어하는 것이 보다 바람직하다.
The phosphorus is inevitably contained as an impurity and is preferably controlled as low as possible. Theoretically, it is preferable to limit the phosphorus content to 0%, but it is inevitably contained inevitably in the manufacturing process. Therefore, it is important to manage the upper limit, and in the present invention, the upper limit of the phosphorus content is preferably limited to 0.02 wt%. If the content of P is less than 0.001% by weight, the production cost of the refining process is greatly increased. Therefore, it is more preferable to control the P content to 0.001% to 0.02%.

황(S): 0.002~0.01%Sulfur (S): 0.002 to 0.01%

S는 제조공정상 필연적으로 함유되는 원소로써 상한을 관리하는 것이 중요하다. 본 발명의 Mn 범위 0.05~0.1 중량% 가 첨가되는 강재의 S는 특히 상한을 관리하는 것이 중요하다. S가 0.01% 초과로 첨가될 경우 MnS로 모두 소모되지 않고 남게 되어 S에 의한 고온 변형균열이 발생할 수 있다. 또한, 본 발명에서 의도하는 MnS를 통한 비정상 결정립 성장 억제 역할을 하기 위해서는 0.002% 이상 첨가되는 것이 바람직하다. 따라서, S의 함량은 0.002~0.01 중량%인 것이 바람직하다.
S is inevitably contained in the manufacturing process. It is important to manage the upper limit. It is particularly important to control the upper limit of the S content of the steel to which 0.05 to 0.1% by weight of Mn of the present invention is added. When S is added in excess of 0.01%, all of MnS is not consumed and high temperature cracking due to S may occur. In order to suppress the abnormal crystal grain growth through MnS, which is contemplated in the present invention, it is preferable to add Mn in an amount of 0.002% or more. Therefore, the content of S is preferably 0.002 to 0.01% by weight.

붕소(B): 0.001~0.004 중량%Boron (B): 0.001 to 0.004 wt%

B은 BN을 형성하여 N을 고정함으로써 N에 의한 전자기 특성 취화를 방지한다. 또한 BN을 형성하여 비정상 결정립 성장 억제를 하는 역할을 한다. BN 형성과 N 고정역할을 위해서 0.001% 이상 첨가되는 것이 바람직하며, 0.004% 를 초과할 때는 그 효과가 포화되는 경향이 있으므로 B의 함량은 0.001~0.004%인 것이 바람직하다.
B forms BN and fixes N to prevent electromagnetic property embrittlement by N. And also plays a role of inhibiting abnormal crystal grain growth by forming BN. It is preferably added in an amount of 0.001% or more for the purpose of forming BN and N, and when the content exceeds 0.004%, the effect tends to saturate. Therefore, the content of B is preferably 0.001 to 0.004%.

질소(N): 0.002~0.005 중량%Nitrogen (N): 0.002 to 0.005 wt%

N은 전자기 특성을 취화시키므로 가급적 적게 함유하는 것이 바람직하나, 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다. 따라서 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서는 상기 질소 함량의 상한은 0.005%로 한정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 N의 함량이 0.002 중량% 미만인 경우에는 정련공정의 제조비용이 크게 증가하며 BN의 형성에 의한 비정상 결정립 성장 억제 효과가 충분하지 못한 문제가 있으므로, 상기 N의 함량은 0.002%~0.005%로 제어하는 것이 보다 바람직하다.
N is preferably contained as little as possible because it embrits the electromagnetic characteristics, but it is inevitably contained inevitably in the manufacturing process. Therefore, it is important to manage the upper limit, and in the present invention, the upper limit of the nitrogen content is preferably limited to 0.005%. If the content of N is less than 0.002% by weight, the manufacturing cost of the refining process is greatly increased and the effect of suppressing abnormal grain growth due to the formation of BN is insufficient. Therefore, the N content is preferably 0.002% to 0.005% Is more preferable.

본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
The remainder of the present invention is iron (Fe). However, in the ordinary manufacturing process, impurities which are not intended from the raw material or the surrounding environment may be inevitably incorporated, so that it can not be excluded. These impurities are not specifically mentioned in this specification, as they are known to any person skilled in the art of manufacturing.

또한, 상기 강재의 미세조직은 페라이트 단상인 것이 바람직하다. 펄라이트 혹은 탄화물 등은 전자기 특성을 저해하기 때문에 강재에 첨가된 탄소는 고용된 상태로 존재하여 페라이트 단상을 형성하는 것이 바람직하다.
It is preferable that the microstructure of the steel material is a ferrite single phase. Since pearlite, carbide, or the like hinders electromagnetic characteristics, carbon added to the steel is preferably present in a solid state to form a ferrite single phase.

또한, 상기 강재는 MnS와 BN의 복합 석출물을 포함하고, 상기 복합 석출물은 BN이 MnS를 감싸고 있는 형태이다. Further, the steel material includes a composite precipitate of MnS and BN, and the composite precipitate is a shape in which BN surrounds MnS.

상기와 같은 형태로 석출되는 이유는 MnS의 석출온도가 높아서 먼저 석출되고, BN은 MnS 석출 직후에 석출되기 때문이다.The reason for the precipitation in the above-described form is that the precipitation temperature of MnS is high and precipitates first, and BN precipitates immediately after MnS precipitation.

또한, MnS와 BN의 복합 석출물의 평균크기는 35nm 이하인 것이 바람직하다.The average size of the complex precipitates of MnS and BN is preferably 35 nm or less.

상기 복합석출물의 평균크기가 35nm 를 초과하는 경우 전자기 특성이 열위해지는 문제점이 있다. 35nm를 초과하여 조대하게 복합석출물이 형성될 경우에는 부품 제조공정인 열간단조 혹은 냉간단조-소둔 시에 비정상 결정립 성장을 억제하지 못하여 전자기 특성이 열위하기 때문이다. 따라서 MnS와 BN의 복합 석출물의 평균크기는 35nm 이하인 것이 바람직하다.
When the average size of the complex precipitates is more than 35 nm, there is a problem that the electromagnetic characteristics are weakened. If the composite precipitates are formed in a large amount exceeding 35 nm, the abnormal crystal growth can not be suppressed during hot forging or cold forging-annealing, which is a component manufacturing process, and electromagnetic characteristics are weakened. Therefore, the average size of the complex precipitates of MnS and BN is preferably 35 nm or less.

석출물들이 비정상 결정립 성장을 방지하기 위해서는, 조업조건에서 석출물들이 충분한 양과 적절한 크기로 고르게 분포되어 있어야 한다. 그리고 최종제품에서 석출물들이 조대화되지 않아서 전자기 특성을 저하 시키지 않아야 한다.
In order for the precipitates to prevent abnormal grain growth, the precipitates should be distributed evenly in a sufficient amount and at an appropriate size under operating conditions. And that the precipitates in the final product are not coarsened and do not degrade the electromagnetic properties.

또한, 상기 MnS와 BN 복합 석출물의 상분율은 0.01~0.05면적% 인 것이 바람직하다. The phase fraction of the MnS and BN complex precipitates is preferably 0.01 to 0.05% by area.

상기 복합 석출물의 상분율이 0.01면적% 미만일 경우에는 석출물 양이 부족하여 비정상 결정립 성장 억제에 효과적이지 못할 수 있다. 또한 0.05면적%를 초과하는 경우, 전자기 특성 저하를 초래하는 비금속 개재물로써 작용할 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, MnS와 BN 복합 석출물의 상분율은 0.01~0.05면적% 인 것이 바람직하다.
If the phase fraction of the complex precipitate is less than 0.01% by area, the amount of precipitate may be insufficient and it may not be effective in suppressing abnormal crystal growth. On the other hand, when it exceeds 0.05% by area, it is not preferable because it can act as a nonmetallic inclusion which causes deterioration of electromagnetic characteristics. Therefore, the phase fraction of the MnS and BN complex precipitates is preferably 0.01 to 0.05% by area.

또한, 상기 강재는 선재 또는 봉강 형태인 것이 바람직하다.The steel material is preferably in the form of a wire rod or a bar.

전기강판과 달리 선재 및 봉강과 같은 반제품의 경우에는 후공정으로써 열간단조 혹은 냉간단조-소둔의 공정이 수행된다. 이에 따라 단조에 의한 불균일 변형은 비정상 결정립 성장을 촉진하고, 이러한 미세조직으로 인하여 전자기 특성의 저하가 더욱 심화된다. 따라서, 선재 또는 봉강 형태인 경우에 본 발명에 따른 비정상 결정립 성장을 억제하는 효과가 더욱 명확하게 나타날 수 있다.
Unlike electrical steel sheets, semi-finished products such as wire and bar steel are subjected to hot forging or cold forging and annealing as post-processes. Accordingly, nonuniform deformation due to forging promotes abnormal crystal grain growth, and the deterioration of electromagnetic characteristics is further exacerbated by such microstructure. Therefore, the effect of suppressing the abnormal crystal grain growth according to the present invention can be more clearly shown in the case of the wire or bar shape.

이하, 본 발명의 다른 일 측면인 자기적 특성이 우수한 연자성 강재의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method of manufacturing a soft magnetic steel material having excellent magnetic characteristics, which is another aspect of the present invention, will be described in detail.

본 발명의 다른 일 측면인 전자기 특성이 우수한 연자성 강재의 제조방법은, 상기 전술한 조성을 만족하는 강편을 1000~1200℃에서 가열하는 단계;According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a soft magnetic steel having excellent electromagnetic characteristics, comprising the steps of: heating a steel billet satisfying the above composition at 1000 to 1200 캜;

상기 가열된 강편을 열간압연 하여 강재를 얻는 단계; 및Hot-rolling the heated billet to obtain a steel material; And

상기 열간압연된 강재를 0.1~10℃/초 의 냉각속도로 냉각하는 단계를 포함한다.
And cooling the hot-rolled steel at a cooling rate of 0.1 to 10 占 폚 / sec.

가열하는 단계Heating step

상기 성분계를 만족하는 강편을 1000~1200℃로 가열한다. 상기 온도 범위에서 강편의 가열을 행함으로써 잔존하는 편석, 탄화물 및 개재물을 효과적으로 용해할 수 있다. 상기 강편의 가열온도가 1200℃를 초과하는 경우에는 생산조업이 비효율적이다. 반면, 1000℃ 미만인 경우에는 가열에 의한 상기 효과가 충분하지 못할 수 있다. 여기서, 강편이란 선재 혹은 봉강으로 제조될 수 있는 블룸이나 빌렛과 같은 반제품을 모두 의미한다.
And the billet satisfying the above-mentioned component system is heated to 1000 to 1200 占 폚. By heating the steel strip in the temperature range described above, the remaining segregation, carbides and inclusions can be effectively dissolved. When the heating temperature of the above-mentioned steel strip exceeds 1200 캜, the production operation is inefficient. On the other hand, if it is less than 1000 ° C, the above-mentioned effect due to heating may not be sufficient. Here, the term "steel" means all semifinished products such as blooms and billets, which can be produced from a wire rod or a bar.

열간압연 하여 강재를 얻는 단계Step of hot rolling to obtain steel

상기와 같이 가열된 강편을 열간압연을 실시할 수 있다. 압연온도가 800℃미만일 경우에는 미세한 페라이트 결정립으로 인하여 전자기 특성이 저하될 수 있다. 반면, 압연온도가 1100℃를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정립 조대화로 인하여 선재 및 봉강의 기계적 물성을 저해한다. 따라서, 열간압연은 800~1100℃에서 행하는 것이 바람직하다.
The hot-rolled steel strip as described above can be subjected to hot rolling. When the rolling temperature is lower than 800 ° C, the electromagnetic characteristics may be deteriorated due to the fine ferrite crystal grains. On the other hand, when the rolling temperature exceeds 1100 ° C, the mechanical properties of the wire rod and the steel rod are impaired due to the coarsening of the austenite grains. Therefore, the hot rolling is preferably performed at 800 to 1100 占 폚.

냉각하는 단계Cooling step

상기와 같이 열간압연된 선재를 냉각하는 것이 바람직하다. 이때, 냉각속도가 0.1℃/초 미만인 경우에는 냉각중의 비정상 결정립 성장을 조장할 수 있으며, 스케일 형성으로 표면특성을 저하시킨다. 반면에, 10℃/초를 초과하는 경우에는, 결정립 성장을 억제하게 되어 전자기 특성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 상기 냉각속도는 0.1~10℃/초를 만족하는 범위에서 행하는 것이 바람직하다. 상기 냉각 단계 후에는 냉각된 선재의 보관 및 이동을 용이하게 하기 위하여 권취하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
It is preferable to cool the hot-rolled wire as described above. At this time, when the cooling rate is less than 0.1 ° C / second, abnormal crystal growth during cooling can be promoted and the surface properties are lowered by scale formation. On the other hand, if it exceeds 10 ° C / second, crystal grain growth is suppressed, and the electromagnetic characteristics can be lowered. Therefore, the cooling rate is preferably in the range of 0.1 to 10 DEG C / sec. After the cooling step, the step of winding may be further included to facilitate the storage and movement of the cooled wire rod.

이하, 본 발명의 또 다른 일 측면인 자기적 특성이 우수한 연자성 강 부품에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a soft magnetic steel part having excellent magnetic properties, which is another aspect of the present invention, will be described in detail.

본 발명의 또 다른 일 측면인 연자성 강 부품은 상기 전술한 조성을 만족하며, 미세조직은 페라이트 단상이고, BN이 MnS를 감싸고 있는 형태이다.
The soft magnetic steel part according to another aspect of the present invention satisfies the above-mentioned composition, the microstructure is a ferrite single phase, and the BN surrounds MnS.

상기와 같은 합금조성 및 미세조직을 만족하는 연자성 강 부품은 자속밀도 B10 이 1.2 Tesla 이상으로 전자기 특성이 우수한 효과를 나타낸다.
The soft magnetic steel parts satisfying the above alloy composition and microstructure exhibit an excellent electromagnetic property with a magnetic flux density B 10 of 1.2 Tesla or more.

또한, 연자성 강 부품에서 MnS와 BN의 복합 석출물의 평균크기는 35nm 이하인 것이 바람직하다. 상기 복합석출물의 평균크기가 35nm 를 초과하는 경우 전자기 특성이 열위해지는 문제점이 있다.
The average size of the composite precipitates of MnS and BN in the soft magnetic steel component is preferably 35 nm or less. When the average size of the complex precipitates is more than 35 nm, there is a problem that the electromagnetic characteristics are weakened.

이하, 본 발명의 또 다른 일 측면인 연자성 강 부품의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method for manufacturing a soft magnetic steel part, which is another aspect of the present invention, will be described in detail.

본 발명의 또 다른 일 측면인 전자기 특성이 우수한 연자성 강 부품의 제조방법은 본 발명에 따른 강재를 770~1200℃에서 가열하는 단계; 상기 가열된 강재를 열간단조하여 열간단조품을 얻는 단계; 상기 열간단조품을 0.1~10℃/초 의 냉각속도로 냉각하는 단계; 및 상기 냉각된 열간단조품을 냉간단조 하는 단계를 포함한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a soft magnetic steel part having excellent electromagnetic characteristics, comprising the steps of: heating a steel material according to the present invention at 770 to 1200 ° C; Hot forging the heated steel to obtain a hot forging; Cooling the hot forging at a cooling rate of 0.1 to 10 ° C / second; And cold forging the cooled hot forging.

이때, 상기 가열 및 열간단조는 770~1200℃ 로 가열하는 것이 바람직하다. 가열온도가 770℃ 미만으로 가열할 경우 유동응력이 높아 열간단조 하는 효과가 적으며, 가열온도가 1200℃ 를 초과할 경우에는 MnS 와 BN 이 재고용되어 본 발명이 의도하는 단조시에 MnS, BN 석출을 통한 비정상 결정립 성장 억제 효과가 낮다.
At this time, the heating and hot forging are preferably performed at 770 to 1200 ° C. When the heating temperature is less than 770 ° C, the effect of hot forging is small. Therefore, when the heating temperature exceeds 1200 ° C, MnS and BN are reused, and MnS and BN precipitation The effect of inhibiting abnormal crystal grain growth is low.

이때, 상기 냉각은 0.1~10℃/초의 속도로 행하는 것이 바람직하다. 0.1℃/초 미만인 경우에는 냉각중의 비정상 결정립 성장을 조장할 수 있으며, 스케일 형성으로 표면특성을 저하시킨다. 10℃/초를 초과하는 경우에는, 결정립 성장을 억제하게 되어 전자기 특성을 저하시킬 수 있다.
At this time, the cooling is preferably performed at a rate of 0.1 to 10 ° C / second. If it is less than 0.1 ° C / second, abnormal crystal grain growth during cooling can be promoted and the surface properties are lowered by scale formation. If it exceeds 10 DEG C / second, crystal grain growth is suppressed and the electromagnetic characteristics can be lowered.

이후, 상기 냉각된 열간단조품을 냉간단조하여 전자기 특성이 우수한 연자성 강 부품을 제조할 수 있다.
Thereafter, the cooled hot forging is cold-forged to produce a soft magnetic steel part having excellent electromagnetic characteristics.

한편, 상기 냉간단조 하는 단계 후에 상기 냉간단조된 강재를 560~790℃에서 열처리하는 단계를 추가로 수행하여 전자기 특성이 우수한 연자성 강 부품을 제조할 수 있다.
Meanwhile, after the step of cold forging, the step of heat-treating the cold-forged steel at 560 to 790 ° C may be further performed to manufacture a soft-magnetic steel part having excellent electromagnetic characteristics.

이때, 상기 냉간단조 후 열처리는 560~790℃ 에서 열처리 하는 것이 바람직하다. 열처리온도가 560℃ 미만이면 내부응력 소멸속도가 느려 열처리 후 전자기 특성 개선 효과가 적으며, 790℃를 초과할 경우 상변태를 통해 재결정이 발생하여 전자기 특성이 저하될 수 있기 때문이다.
At this time, the heat treatment after the cold forging is preferably heat-treated at 560 to 790 ° C. If the heat treatment temperature is less than 560 캜, the internal stress disappearing rate is slow and the effect of improving the electromagnetic characteristics after the heat treatment is small. If the temperature exceeds 790 캜, recrystallization may occur due to the phase transformation.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. It should be noted, however, that the following examples are intended to illustrate the invention in more detail and not to limit the scope of the invention. The scope of the present invention is determined by the matters set forth in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.

(실시 예)(Example)

하기 표 1에 기재된 성분계의 강들을 주조하였다. 그 후 통상적인 방법에 의해 1150℃에서 가열하고, 열간 압연하여 각각 50mm의 직경을 갖는 봉강을 제조하였다. 그 후 1050℃의 온도에서 열간압연된 50mm 봉강을 5℃/초의 속도로 냉각하였다. Steels of the component system described in Table 1 below were cast. Thereafter, it was heated at 1150 ° C by a conventional method, and hot-rolled to produce bars each having a diameter of 50 mm. Thereafter, the hot-rolled 50 mm bar was cooled at a temperature of 1050 DEG C at a rate of 5 DEG C / sec.

상기 봉강을 이용하여 자동차 교류발전기 회전자의 pole segment (혹은 claw pole) 를 제조하였다. 50mm 봉강을 1.2kg의 무게에 맞춰 절단하여 1200℃로 가열하였고, 이를 4단계에 걸쳐 열간단조를 하였다. 열간단조 후 피막작업을 한 후 3단계에 걸쳐 냉간단조를 실시하였다.
A pole segment (or claw pole) of the automotive alternator rotor was fabricated using the bar. A 50 mm bar was cut to a weight of 1.2 kg and heated to 1200 캜, which was subjected to hot forging in four steps. After hot forging, the coating was applied and cold forging was performed in three steps.

상기 봉강에 대한 MnS와 BN의 복합 석출물 평균크기, 상기와 같이 단조 가공된 가공품의 전자기 특성 및 혼립조직 발생 여부에 대하여 관찰하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
The average size of the complex precipitates of MnS and BN with respect to the bar steel, the electromagnetic characteristics of the forged workpiece and the occurrence of blast texture were observed, and the results are shown in Table 1 below.

전자기 특성은 단조품에서 외경 45mm 내경 35mm 두께 10mm 의 링솔레노이드 시편을 채취하여 관찰하였으며, 동선을 primary 100회 secondary 20회 권취하여 B-H (자속밀도-자장의 세기) 곡선으로부터 H=1000 A/m 일때의 자속밀도를 B10으로 정의하여 표 1에 나타내었다.
The electromagnetic characteristics were obtained from ring solenoid specimens with an outer diameter of 45 mm, an inner diameter of 35 mm, and a thickness of 10 mm. The copper wire was observed for 20 times from the primary 100 times and the magnetic flux density - magnetic field strength curve from HH = 1000 A / m The magnetic flux density is defined as B 10 and is shown in Table 1.

또한, 하기 표1에서 혼립조직 발생 여부는 배율 x50 광학현미경 관찰시에 평균입도 대비 ASTM 규격이 4이상 차이가 나는 결정립의 개수가 총 결정립 수의 20% 이상일 경우에 혼립발생으로 평가하여 O표시하였으며, 20% 미만인 경우에는 X로 표시하여 나타내었다.
In the following Table 1, occurrence of coarse gravel texture was evaluated as occurrence of coarse grains in the case where the number of grains having a difference of 4 or more in ASTM standard relative to the average grain size was 20% or more of the total grain number at the magnification x50 optical microscope observation, , And when it is less than 20%, it is represented by X.

또한, 도 1에는 B이 첨가된 강에 있어서, Mn의 함량에 따른 MnS와 BN의 복합 석출물의 평균크기를 나타내었으며, 도 2에는 Replica 법을 이용하여 추출된 강재내 석출물을 투과전자현미경으로 관찰한 결과를 나타내었고, 도 3에는 발명예 3의 성분을 가지는 강종의 온도에 따른 석출물 거동을 나타내었다.
Fig. 1 shows the average size of composite precipitates of MnS and BN depending on the content of Mn in the B-added steel. Fig. 2 shows the precipitates in the steel extracted by using the Replica method by transmission electron microscopy And FIG. 3 shows the behavior of the precipitate depending on the temperature of the steel having the component of Inventive Example 3.

구분division CC MnMn SiSi PP SS BB NN 단조후 강 부품Forged steel parts 강재Steel 자속밀도
B10
(Tesla)
Magnetic flux density
B 10
(Tesla)
혼립
발생
Complexity
Occur
석출물
평균크기
(nm)
Precipitate
Average size
(nm)
발명예1 Inventory 1 0.004 0.004 0.05 0.05 0.35 0.35 0.005 0.005 0.004 0.004 0.0020 0.0020 0.0041 0.0041 1.24 1.24 X X 22.522.5 발명예2 Inventory 2 0.004 0.004 0.08 0.08 0.42 0.42 0.005 0.005 0.004 0.004 0.0019 0.0019 0.0038 0.0038 1.22 1.22 X X 26.426.4 발명예3 Inventory 3 0.004 0.004 0.10 0.10 0.37 0.37 0.005 0.005 0.004 0.004 0.0020 0.0020 0.0040 0.0040 1.22 1.22 X X 31.331.3 비교예1 Comparative Example 1 0.004 0.004 0.01 0.01 0.34 0.34 0.005 0.005 0.004 0.004 0.0019 0.0019 0.0041 0.0041 1.11 1.11 O O -- 비교예2 Comparative Example 2 0.004 0.004 0.10 0.10 0.37 0.37 0.005 0.005 0.001 0.001 0.0021 0.0021 0.0037 0.0037 1.09 1.09 O O -- 비교예3Comparative Example 3 0.0040.004 0.140.14 0.380.38 0.0050.005 0.0040.004 0.00200.0020 0.00400.0040 1.141.14 OO 58.558.5 비교예4 Comparative Example 4 0.004 0.004 0.21 0.21 0.40 0.40 0.005 0.005 0.004 0.004 0.0021 0.0021 0.0040 0.0040 1.07 1.07 O O 70.170.1 비교예5 Comparative Example 5 0.004 0.004 0.40 0.40 0.40 0.40 0.005 0.005 0.004 0.004 0.0020 0.0020 0.0042 0.0042 1.04 1.04 O O 81.681.6 비교예6 Comparative Example 6 0.004 0.004 0.05 0.05 0.35 0.35 0.005 0.005 0.004 0.004 - - 0.0039 0.0039 0.98 0.98 O O -- 비교예7 Comparative Example 7 0.004 0.004 0.09 0.09 0.43 0.43 0.005 0.005 0.004 0.004 - - 0.0041 0.0041 0.97 0.97 O O --

상기 표 1에서 각 원소 함량의 단위는 중량%이다.In Table 1, the unit of each element content is% by weight.

상기 표 1을 보면 알 수 있듯이, 발명예1 내지 발명예 3은 자속밀도 B10이 1.22~1.24고, 비교예 1 내지 7의 자속밀도 B10은 0.97~1.11에 비하여 우수한 전자기 특성을 갖는다. 발명예 1 내지 발명예 3은 본 발명의 합금조성을 만족하여 Mn 함량이 낮고 B를 첨가하였기 때문이다. 이에 따라 비정상 결정립 성장을 효과적으로 억제하여 우수한 전자기 특성을 확보한 것이다.
As can be seen from Table 1, the inventive inventions 1 to 3 have a magnetic flux density B 10 of 1.22 to 1.24, and the magnetic flux density B 10 of the comparative examples 1 to 7 have excellent electromagnetic characteristics as compared with 0.97 to 1.11. Inventive Example 1 to Inventive Example 3 satisfied the alloy composition of the present invention, so that the Mn content was low and B was added. Thereby effectively suppressing the abnormal crystal growth and ensuring excellent electromagnetic characteristics.

Mn 첨가량에 따른 MnS와 BN 복합 석출물의 평균크기를 도 1 및 상기 표1에 나타내었다. Mn함량이 0.05~0.1% 이하를 만족하는 발명예 1 내지 3의 경우, MnS와 BN 복합 석출물의 평균크기가 22.5~31.3 nm 였으며, 이러한 미세 석출물은 비정상 결정립 성장을 방지하여 전자기 특성을 향상시킴을 알 수 있다.
The average sizes of the MnS and BN complex precipitates according to the amount of Mn added are shown in FIG. 1 and Table 1 above. In the case of Inventive Examples 1 to 3 in which the Mn content was 0.05 to 0.1% or less, the mean size of the MnS and BN complex precipitates was 22.5 to 31.3 nm, and these fine precipitates prevent the abnormal crystal growth and improve the electromagnetic characteristics Able to know.

또한, B을 첨가함으로써 강중에 고용된 N이 BN으로 고정되어 전자기 특성이 개선됨과 동시에 MnS와 BN의 복합 석출물이 비정상 결정립 성장을 억제하여 전자기 특성이 개선되었다.
Also, by adding B, N dissolved in the steel was fixed to BN to improve the electromagnetic characteristics, and at the same time, the complex precipitates of MnS and BN suppressed the abnormal crystal growth, and the electromagnetic characteristics were improved.

비교예1은 Mn함량이 본 발명 Mn 함량의 범위에 미달하여, MnS가 충분히 형성되지 않아 비정상 결정립 성장에 의한 혼립이 발생하고, S에 의한 전자기 특성 취화가 일어나 전자기 특성이 열위하였다.
In Comparative Example 1, the Mn content was below the range of the Mn content of the present invention, MnS was not sufficiently formed, blind spots due to abnormal crystal growth were generated, and electromagnetic characteristics were weakened due to S-induced electromagnetic characteristics.

비교예 2는 S 함량이 본 발명 S 함량의 범위에 미달하여, MnS가 충분히 형성되지 않아 비정상 결정립 성장에 의한 혼립이 발생하여 전자기 특성이 열위하였다.
In Comparative Example 2, the S content was less than the S content of the present invention, MnS was not sufficiently formed, and the blend due to the abnormal crystal growth occurred, resulting in the electromagnetic characteristics being deviated.

비교예3 내지 5는 Mn함량이 본 발명 Mn 함량의 범위를 초과하여 과다 첨가된 경우로서, MnS와 BN 복합 석출물의 평균크기가 58.5nm 이상으로 조대하여 혼립 발생을 억제하지 못하고, 자속밀도가 저하됨을 알 수 있다.
In Comparative Examples 3 to 5, when the Mn content exceeded the range of the present invention Mn content and the MnS and BN complex precipitates had an average size of 58.5 nm or more, the generation of blisters could not be suppressed and the magnetic flux density was decreased .

본 발명예에서 제안하는 Mn 함량을 만족하고 B를 첨가할 경우 도2와 같이 중심에 있는 MnS를 BN이 감싸고 있는 것을 알 수 있다. 도2는 Replica 법을 이용하여 추출된 강재내 석출물을 투과전자현미경으로 관찰한 결과이다. 도2에서 명암이 짙은 것이 석출물이고, 석출물 중심의 짙은 색이 MnS, 석출물 외곽의 옅은 색이 BN이다.
When B satisfies the Mn content proposed in the present invention, BN encompasses MnS at the center as shown in Fig. Fig. 2 shows the result of observation of a precipitate in a steel material extracted by the Replica method with a transmission electron microscope. In Fig. 2, the dark and dark color of the center of the precipitate is MnS and the light color of the periphery of the precipitate is BN.

석출물이 도 2와 같이 석출되는 이유는 도3의 열역학용 상용 소프트웨어 프로그램인 Thermocalc 로 계산된 석출물 거동을 통해서 알 수 있다. 발명예 3의 성분을 가지는 강종의 온도에 따른 석출물 거동을 관찰한 결과, MnS의 석출온도가 높아서 먼저 석출되고, BN이 MnS 석출 직후에 석출되는 것을 알 수 있다. 투과전자현미경 관찰결과, MnS 혹은 BN 단독 석출물도 존재하였지만, MnS와 BN 복합 석출물의 분율이 높았다. 이는 MnS를 미세하게 조절하지 않을 경우 조대한 석출물로 인하여 비정상 결정립 성장 억제 역할을 하지 못해 전자기 특성이 저하될 수 있음을 알 수 있다.
The reason why the precipitate is precipitated as shown in FIG. 2 can be found from the precipitate behavior calculated by Thermocalc, a commercial software program for thermodynamics in FIG. As a result of observation of the precipitate behavior with the temperature of the steel having the component of Inventive Example 3, it was found that the precipitation temperature of MnS was high and precipitated first, and BN precipitated immediately after MnS precipitation. Transmission electron microscopy showed that MnS or BN precipitate alone existed, but the fraction of MnS and BN complex precipitates was high. It can be seen that when MnS is not finely controlled, the coarse precipitates do not play the role of inhibiting the abnormal crystal growth, and the electromagnetic characteristics may be degraded.

비교예6 및 7은 B를 첨가하지 않은 강종으로써, 비정상 결정립 성장을 억제하는 BN을 형성하지 못하였을 뿐만 아니라, 고용 N에 의한 자속밀도 열위가 발생함을 알 수 있다. 이는 강제의 생산과정 중에 불순물로써 들어갈 수 밖에 없는 N을 BN으로 석출시키는 것이 전자기 특성을 개선할 수 있음을 알 수 있다.
In Comparative Examples 6 and 7, it can be seen that not only the BN that inhibits the abnormal crystal growth but also the magnetic flux density dislocation caused by the solid solution N, which is a steel grade to which no B is added, is generated. It can be seen that it is possible to improve the electromagnetic characteristics by precipitating N into BN which can not be avoided as impurities during the forced production process.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.

Claims (12)

중량%로, C: 0.001~0.02%, Mn: 0.05~0.10%, Si: 0.1~0.7%, P: 0.02%이하, S: 0.002~0.01%, B: 0.001~0.004%, N: 0.002~0.005%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며,
미세조직은 페라이트 단상이고,
MnS와 BN의 복합 석출물을 포함하고,
상기 복합 석출물은 BN이 MnS를 감싸고 있는 형태이며, 상기 복합 석출물의 평균크기는 35nm 이하인 전자기 특성이 우수한 연자성 강재.
0.001 to 0.004% of B, 0.001 to 0.004% of B, 0.001 to 0.004% of B, 0.05 to 0.10% of Mn, 0.1 to 0.7% of Si, %, Balance Fe and other unavoidable impurities,
The microstructure is a ferrite single phase,
A complex precipitate of MnS and BN,
The composite precipitate is in the form of BN surrounding MnS, and the average size of the complex precipitates is 35 nm or less.
제 1항에 있어서,
상기 MnS와 BN의 복합 석출물의 상분율은 0.01~0.05면적% 인 것을 특징으로 하는 전자기 특성이 우수한 연자성 강재.
The method according to claim 1,
Wherein the phase fraction of the composite precipitates of MnS and BN is 0.01 to 0.05% by area.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 강재는 선재 또는 봉강 형태인 것을 특징으로 하는 전자기 특성이 우수한 연자성 강재.
The method according to claim 1,
Wherein the steel material is in the form of a wire rod or a bar steel.
중량%로, C: 0.001~0.02%, Mn: 0.05~0.10%, Si: 0.1~0.7%, P: 0.02%이하, S: 0.002~0.01%, B: 0.001~0.004%, N: 0.002~0.005%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강편을 1000~1200℃에서 가열하는 단계;
상기 가열된 강편을 열간압연 하여 강재를 얻는 단계; 및
상기 열간압연된 강재를 0.1~10℃/초 의 냉각속도로 냉각하는 단계를 포함하는 전자기 특성이 우수한 연자성 강재의 제조방법.
0.001 to 0.004% of B, 0.001 to 0.004% of B, 0.001 to 0.004% of B, 0.05 to 0.10% of Mn, 0.1 to 0.7% of Si, %, The balance Fe and other unavoidable impurities at 1000 to 1200 캜;
Hot-rolling the heated billet to obtain a steel material; And
And cooling the hot-rolled steel material at a cooling rate of 0.1 to 10 占 폚 / sec.
제 5항에 있어서,
상기 강재는 선재 또는 봉강 형태인 것을 특징으로 하는 자기적 특성이 우수한 연자성 강재의 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the steel material is in the form of a wire rod or a bar steel.
중량%로, C: 0.001~0.02%, Mn: 0.05~0.10%, Si: 0.1~0.7%, P: 0.02%이하, S: 0.002~0.01%, B: 0.001~0.004%, N: 0.002~0.005%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며,
미세조직은 페라이트 단상이고,
MnS와 BN의 복합 석출물을 포함하고,
상기 복합 석출물은 BN이 MnS를 감싸고 있는 형태이며, 상기 복합 석출물의 평균크기는 35nm 이하이고, 자속밀도 B10 이 1.2 Tesla 이상인 전자기 특성이 우수한 연자성 강 부품.
0.001 to 0.004% of B, 0.001 to 0.004% of B, 0.001 to 0.004% of B, 0.05 to 0.10% of Mn, 0.1 to 0.7% of Si, %, Balance Fe and other unavoidable impurities,
The microstructure is a ferrite single phase,
A complex precipitate of MnS and BN,
Wherein the composite precipitate is in the form that BN surrounds MnS, the average size of the complex precipitates is 35 nm or less, and the magnetic flux density B 10 is 1.2 Tesla or more.
제 7항에 있어서,
상기 부품의 미세조직은 평균 입도 대비 ASTM 규격 4이상 차이가 나는 결정립이 20% 미만인 것을 특징으로 하는 전자기 특성이 우수한 연자성 강 부품.
8. The method of claim 7,
Characterized in that the microstructure of the component has a grain size of less than 20% which is different from the average grain size by ASTM standard 4 or more.
제 7항에 있어서,
상기 MnS와 BN의 복합 석출물의 상분율은 0.01~0.05면적% 인 것을 특징으로 하는 전자기 특성이 우수한 연자성 강 부품.
8. The method of claim 7,
Wherein the phase fraction of the composite precipitates of MnS and BN is 0.01 to 0.05% by area.
삭제delete 중량%로, C: 0.001~0.02%, Mn: 0.05~0.10%, Si: 0.1~0.7%, P: 0.02%이하, S: 0.002~0.01%, B: 0.001~0.004%, N: 0.002~0.005%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며,
미세조직은 페라이트 단상이고,
MnS와 BN의 복합 석출물을 포함하고,
상기 복합 석출물은 BN이 MnS를 감싸고 있는 형태이며, 상기 복합 석출물의 평균크기는 35nm 이하인 강재를 770~1200℃에서 가열하는 단계;
상기 가열된 강재를 열간단조하여 열간단조품을 얻는 단계;
상기 열간단조품을 0.1~10℃/초 의 냉각속도로 냉각하는 단계; 및
상기 냉각된 열간단조품을 냉간단조 하는 단계를 포함하는 전자기 특성이 우수한 연자성 강 부품의 제조방법.
0.001 to 0.004% of B, 0.001 to 0.004% of B, 0.001 to 0.004% of B, 0.05 to 0.10% of Mn, 0.1 to 0.7% of Si, %, Balance Fe and other unavoidable impurities,
The microstructure is a ferrite single phase,
A complex precipitate of MnS and BN,
Heating the steel material having an average size of the composite precipitate of 35 nm or less at 770 to 1200 ° C;
Hot forging the heated steel to obtain a hot forging;
Cooling the hot forging at a cooling rate of 0.1 to 10 ° C / second; And
And cold forging the cooled hot forging product.
제 11항에 있어서,
상기 냉간단조 하는 단계 후에 상기 냉간단조된 강재를 560~790℃에서 열처리하는 단계를 추가로 포함하는 연자성 강 부품의 제조방법.
12. The method of claim 11,
Further comprising the step of heat-treating the cold-forged steel material at 560 to 790 캜 after the cold forging.
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