KR101700125B1 - 방향성 전기강판 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 중량%로, Si: 1.0 내지 4.0%, C: 0.002% 이하(0%를 제외함) 및 Bi: 0.001 내지 0.1%를 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.

Description

방향성 전기강판 및 이의 제조방법{ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
방향성 전기강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
방향성 전기강판은 강판의 결정방위가 {110}<001>인 일명 고스(Goss) 방위를 갖는 결정립들로 이루어진 압연방향의 자기적 특성이 뛰어난 연자성 재료이다.
이러한 방향성 전기강판은 슬라브 가열 후 열간 압연, 열연판 소둔, 냉간 압연을 통하여 통상 0.15 내지 0.35 mm 의 최종두께로 압연된 다음, 1차 재결정 소둔과 2차 재결정 형성을 위하여 고온소둔을 거쳐 제조된다.
이때, 고온소둔시에는 승온율이 느릴수록 2차 재결정되는 Goss 방위의 집적도가 높아져 자성이 우수한 것으로 알려져 있다. 통상 방향성 전기강판의 고온소둔 중 승온율은 시간당 15℃ 이하로써 승온으로만 2~3일이 소요될 뿐만 아니라 40시간 이상의 순화소둔이 필요하므로 에너지 소모가 심한 공정이라고 할 수 있다. 또한 현재의 최종 고온소둔 공정은 코일 상태에서 배치(Batch)형태의 소둔을 실시하기 때문에 공정상의 다음과 같은 어려움이 발생하게 된다. 첫째, 코일상태에서의 열처리로 인한 코일의 외권부와 내권부 온도 편차가 발생하여 각 부분에서 동일한 열처리 패턴을 적용할 수 없어 외권부와 내권부의 자성편차가 발생한다. 둘째, 탈탄 소둔 후 MgO를 표면에 코팅하고 고온소둔 중 Base coating을 형성하는 과정에서 다양한 표면 결함이 발생하기 때문에 실수율을 떨어뜨리게 된다. 셋째, 탈탄 소둔이 끝난 탈탄판을 코일형태로 감은 후 고온소둔 후 다시 평탄화소둔을 거쳐 절연코팅을 하기 때문에 생산공정이 3단계로 나누어지게 됨으로써 실수율이 떨어지는 문제점이 발생한다.
선행특허 1 : 공개특허공보 제10-1999-0088281호
본 발명의 일 실시예에서는 방향성 전기강판 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 중량%로, Si: 1.0 내지 4.0%, C: 0.002% 이하(0%를 제외함) 및 Bi: 0.001 내지 0.1%를 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.
Mn을 0.001 중량% 이하(0 중량%를 제외함), Al을 0.001 중량% 이하(0 중량%를 제외함), S를 0.001 중량% 이하(0 중량%를 제외함) 및 N을 0.001 중량% 이하(0 중량%를 제외함) 더 포함할 수 있다.
결정립 직경이 20 내지 500㎛인 결정립의 부피 비율이 80% 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조방법은 중량%로, Si: 1.0 내지 4.0% 및 C: 0.01 내지 0.4%를 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 가열하는 단계; 슬라브를 열간압연하여 열연판을 제조하는 단계; 열연판을 열연판 소둔하는 단계; 열연판 소둔이 완료된 열연판을 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계; 냉연판을 탈탄 소둔하는 단계; 및 탈탄 소둔이 완료된 전기강판을 최종 소둔하는 단계;를 포함하고,열연판 소둔하는 단계 후, 열연판 표층부의 평균 결정립 입경이 150 내지 250㎛일 수 있다.
슬라브는 Bi를 0.001 내지 0.1 중량% 더 포함할 수 있다.
슬라브는 Mn을 0.001 중량% 이하(0 중량%를 제외함), Al을 0.001 중량% 이하(0 중량%를 제외함), S를 0.001 중량% 이하(0 중량%를 제외함) 및 N을 0.001 중량% 이하(0 중량%를 제외함) 더 포함할 수 있다.
슬라브를 가열하는 단계에서, 1100 내지 1350℃로 가열할 수 있다.
열연판 소둔하는 단계에서 탈탄과정을 포함할 수 있다.
열연판 소둔하는 단계는 850℃ 내지 1000℃의 온도 및 50℃ 내지 70℃의 이슬점 온도에서 소둔하는 열연판 소둔 제 1 단계 및 1000℃ 내지 1200℃의 온도 및 0℃ 이하의 이슬점 온도에서 소둔하는 열연판 소둔 제 2 단계를 포함할 수 있다.
열연판 소둔 제 1 단계를 10 내지 300초 동안 실시하고, 열연판 소둔 제 2 단계를 10 내지 180초 동안 실시할 수 있다.
냉연판을 제조하는 단계로부터 상기 최종 소둔하는 단계까지는 연속하여 이루어질 수 있다.
냉연판을 제조하는 단계 및 상기 탈탄 소둔하는 단계는 2회 이상 복수번 반복될 수 있다.
탈탄 소둔하는 단계는 850℃ 내지 1000℃의 온도 및 50℃ 내지 70℃의 이슬점 온도에서 소둔할 수 있다.
최종 소둔하는 단계는 850℃ 내지 1000℃의 온도 및 70℃ 이하의 이슬점 온도에서 소둔을 실시하는 최종 소둔 제 1 단계 및 1000℃ 내지 1200℃의 온도 및 H2 50 부피% 이상의 분위기에서 실시하는 최종 소둔 제 2 단계를 포함할 수 있다.
최종 소둔 제 1 단계를 10 내지 180초 동안 실시하고, 최종 소둔 제 2 단계를 10 내지 600초 동안 실시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 최종 소둔시 코일 상태에서 배치(Batch)형태의 소둔을 실시하지 않고 연속적인 소둔을 실시할 수 있는 방향성 전기강판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 단시간의 최종 소둔만으로도 자성이 우수한 방향성 전기강판을 생산할 수 있다.
또한, 냉연강판을 권취하는 공정이 필요 없다.
또한, 결정립 성장 억제제를 사용하지 않는 방향성 전기강판을 제공할 수 있다.
또한, 침질 소둔을 생략할 수 있어 안정적으로 자성이 우수한 방향성 전기강판을 생산할 수 있다.
도 1은 실시예 2에서 Bi를 500ppm 함유하는 열연판을 열연판 소둔한 후에 결정립 분포를 분석한 결과이다.
도 2는 실시예 2에서 Bi를 함유하지 않는 열연판을 열연판 소둔한 후에 결정립 분포를 분석한 결과이다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는”의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 특별히 언급하지 않는 한 %는 중량%를 의미하며, 1ppm 은 0.0001중량%이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
기존의 방향성 전기강판 기술에서는 결정립성장 억제제로서 AlN, MnS 등과 같은 석출물을 사용하고 있으며, 모든 공정들이 석출물의 분포를 엄격하게 제어하고 2차 재결정된 강판 내에 잔류된 석출물이 제거되도록 하기 위한 조건들로 인해 공정조건들이 극히 제약되었다.
반면, 본 발명의 일 실시예에서는 결정립성장 억제제로서 AlN, MnS 등과 같은 석출물을 사용하지 아니하며, 2차 재결정을 이용하지 않는다. 본 발명의 일 실시예에서는 Bi를 사용함으로써 열연판 소둔하는 단계에서 표층부 결정립을 효과적으로 성장시켜 Goss 결정립 분율을 늘이고, 자성이 우수한 전기강판을 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 중량%로, Si: 1.0 내지 4.0%, C: 0.002% 이하(0%를 제외함) 및 Bi: 0.001 내지 0.1%를 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.
이하에서는 각 성분에 대해 구체적으로 설명한다.
실리콘(Si)는 전기강판의 자기이방성을 낮추고 비저항을 증가시켜 철손을 개선한다. Si 함량이 1.0 중량% 미만인 경우에는 철손이 열위하게 되며, 4.0 중량% 초과인 경우 취성이 증가한다. 따라서, 슬라브 및 최종 소둔 단계 이후 방향성 전기강판에서의 Si의 함량은 1.0 중량% 내지 4.0 중량% 일 수 있다.
탄소(C)는 열연판 소둔, 냉연판 탈탄 소둔 및 최종 소둔 중에 표층부의 Goss 결정립이 중심부로 확산하기 위하여 중심부의 C가 표층부로 빠져 나오는 과정이 필요하기 때문에 슬라브 중 C의 함량은 0.01 내지 0.4 중량% 일 수 있다. 또한, 탈탄이 완료된 최종 소둔 단계 이후 방향성 전기강판에서의 탄소량은 0.0020 중량% 이하일 수 있다.
비스무스(Bi)는 휘발성이 강한 편석원소로서 표층부에 위치할 경우 표면에서 휘발하게 되어 표층부의 결정립을 조대하게 만드는 특징이 있으며 이와는 반대로 강의 중심부에서는 결정립을 미세화시키는 효과가 있다. 0.001 중량% 미만으로 포함할 경우, 그 효과가 미미할 수 있다. 반대로 0.1 중량% 초과하여 첨가시에는 표면 결정립 크기의 불균일성을 초래하므로 0.001 내지 0.1 중량%로 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, AlN, MnS 등의 석출물을 결정립 성장 억제제로서 사용하지 아니하므로, 망간(Mn), 알루미늄(Al), 질소(N) 황(S) 등 일반적인 방향성 전기강판에서 필수적으로 사용되는 원소는 불순물 범위로 관리된다. 즉, 불가피하게 Mn, Al, N, S 등을 더 포함하는 경우, Mn을 0.001 중량% 이하, Al을 0.001 중량% 이하, S를 0.001 중량% 이하 및 N을 0.001 중량% 이하로 더 포함할 수 있다.
또한, 기타 불가피한 불순물로서, Ti, Mg, Ca 같은 성분들은 강중에서 산소와 반응하여 산화물을 형성하게 되어 게제물로서 최종 제품의 자구 이동에 방해를 주어 자성열화의 원인이 될 수 있므로 강력 억제하는 것이 필요하다. 따라서 이들을 불가피하게 함유하는 경우, 각각의 성분별로 0.005 중량% 이하로 관리할 수 있다.
전기강판에서, 결정립 직경이 20 내지 500㎛인 결정립의 부피 비율이 80% 이상일 수 있다. 결정립 직경이 20 내지 500㎛인 결정립의 부피 비율이 80% 미만일 경우 결정립 성장이 충분하지 못하여 자성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조방법은 중량%로, Si: 1.0 내지 4.0% 및 C: 0.01 내지 0.4%를 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 가열하는 단계; 슬라브를 열간압연하여 열연판을 제조하는 단계; 열연판을 열연판 소둔하는 단계; 열연판 소둔이 완료된 열연판을 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계; 냉연판을 탈탄 소둔하는 단계; 및 탈탄 소둔이 완료된 전기강판을 최종 소둔하는 단계;를 포함한다.
이하에서는 각 단계별로 방향성 전기강판의 제조방법을 구체적으로 설명한다.
먼저, 슬라브를 가열한다.
슬라브의 조성에 대해서는 전기강판의 조성과 관련하여 구체적으로 설명하였으므로, 중복되는 설명은 생략한다.
슬라브 가열 온도는 통상의 가열 온도보다 높은 1100℃ 내지 1350℃일 수 있다. 슬라브 가열시 온도가 높을 경우 열연 조직이 조대화되어 자성에 악영향을 미치게 되는 문제점이 있다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조 방법은 슬라브 내의 탄소의 함량이 종래보다 많아 슬라브 가열 온도가 높더라도 열연 조직이 조대화 되지 않으며, 통상의 경우 보다 높은 온도에서 가열 함으로써, 열간 압연시 유리하다.
다음으로, 슬라브를 열간압연하여 열연판을 제조한다. 열간 압연 온도는 제한되지 않으며, 일 실시예로 950℃ 이하에서 열연을 종료할 수 있다.
다음으로, 열연판을 열연판 소둔한다. 이 때, 열연판 소둔은 탈탄과정을 포함할 수 있다. 구체적으로 탈탄 소둔은 오스테나이트 단상영역 또는 페라이트 및 오스테나이트의 복합상이 존재하는 영역에서 이슬점 온도 50℃ 내지 70℃에서 실시할 수 있다. 이 때, 온도범위는 850℃ 내지 1000℃일 수 있다. 또한, 분위기는 수소 및 질소의 혼합가스 분위기일 수 있다. 또한, 탈탄 소둔시 탈탄량은 0.0300 중량% 내지 0.0600 중량% 일 수 있다. 더욱 구체적으로 탈탄 과정을 포함하기 위해 열연판 소둔하는 단계는 850℃ 내지 1000℃의 온도 및 50℃ 내지 70℃의 이슬점 온도에서 소둔하는 열연판 소둔 제 1 단계 및 1000℃ 내지 1200℃의 온도 및 0℃ 이하의 이슬점 온도에서 소둔하는 열연판 소둔 제 2 단계를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 열연판 소둔 제 1 단계를 10 내지 300초 동안 실시하고, 열연판 소둔 제 2 단계를 10 내지 180초 동안 실시할 수 있다.
탈탄 소둔 과정에서 열연판 표면의 결정립의 크기는 조대하게 성장 하게 되지만 전기강판의 내부의 결정립은 미세한 조직으로 남게된다. 이러한 탈탄 소둔 이후 표면부 페라이트 결정립의 크기는 150㎛ 내지 250㎛일 수 있다. 이 때 표층부 평균 결정립 입경을 전술한 범위로 조절함으로써, 최종적으로 제조되는 방향성 전기강판의 고스 결정립 분율을 높일 수 있고, 방향성 전기강판의 자성을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 열연판 소둔이 완료된 열연판을 냉간압연하여 냉연판을 제조한다. 통상의 고자속밀도 방향성 전기강판의 제조 공정에 있어서 냉간 압연은 90%에 가까운 고압하율로 1회 실시하는 것이 효과적인 것으로 알려져 있다. 이것이 1차 재결정립 중 Goss 결정립만이 입자성장하기 유리한 환경을 만들어주기 때문이다.
그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판의 제조방법은 Goss 방위 결정립의 비정상 입자 성장을 이용하지 않고 탈탄 소둔 및 냉간 압연에 의하여 발생한 표층부의 Goss 결정립을 내부 확산시키는 것이므로 표층부에서 Goss 방위 결정립을 다수 분포하도록 형성하는 것이 유리하다.
따라서, 냉간 압연시 압하율 50% 내지 70%에서 냉간 압연을 실시하는 경우 Goss 집합조직이 표층부에서 다수 형성 될 수 있다. 또는 55% 내지 65% 일 수 있다.
다음으로, 냉연판을 탈탄 소둔한다. 850℃ 내지 1000℃의 온도 및 50℃ 내지 70℃의 이슬점 온도에서 소둔할 수 있다.
또한 냉간 압연 및 탈탄 소둔 과정을 2회 이상 복수번 실시하면 Goss 집합조직이 표층부에서 다수 형성 될 수 있다.
다음으로, 탈탄 소둔이 완료된 전기강판을 최종 소둔한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조방법에서는 기존의 배치(batch)방식과 달리 냉간 압연에 이어 연속으로 최종 소둔을 실시할 수 있다. 즉, 냉연판을 제조하는 단계로부터 최종 소둔하는 단계까지는 연속하여 이루어질 수 있다. 따라서 소둔 분리제를 도포할 필요가 없다.
최종 소둔하는 단계는 850℃ 내지 1000℃ 및 이슬점 온도 70℃ 이하에서 소둔을 실시하는 최종 소둔 제 1 단계 및 1000℃ 내지 1200℃의 온도 및 H2 50 부피% 이상의 분위기에서 실시하는 최종 소둔 제 2 단계를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 최종 소둔 제 2단계는 H2 90 부피% 이상의 분위기에서 실시할 수 있다.
전술한 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 결정립 성장 억제제로서, Bi편석을 사용할 수 있고, AlN 석출물을 사용하지 않는다. 따라서, AlN, MnS를 분해하여 제거하기 위한 순화 소둔의 부담이 경감된다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 그러나 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
중량%로 Si:3.23%, C:0.25%를 함유하고 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 1250℃의 온도에서 가열한 다음 1.6mm 두께로 열간압연하였다. 이어 소둔온도 870℃, 이슬점 온도 60℃ 에서 120초간 소둔 후, 이슬점 온도 0℃이하 수소, 질소 혼합가스 분위기에서 소둔온도 1100℃ 및 하기 표 1에 정리된 시간 동안 열연판 소둔을 실시하고 냉각한 후 산세를 실시하고, 60%의 압하율로 냉간압연하였다.
냉간 압연된 냉연판은 다시 소둔온도 870℃, 이슬점 온도 60℃ 에서 60초간 소둔 후, 이슬점 온도 0℃의 수소, 질소 혼합가스 분위기에서 소둔온도 1100℃ 및 50초간 탈탄 소둔을 실시하고 냉각한 후 산세를 실시하고, 60%의 압하율로 냉간압연하였다.
이후 최종 소둔시에는 900℃의 온도에서 수소, 질소의 습윤 (이슬점 온도 60℃) 혼합가스 분위기에서 60초간 탈탄 소둔을 실시한 후 1050℃의 100부피% H2 분위기에서 3분 동안 열처리를 실시하였다. 열연판 소둔시의 1100℃에서의 소둔시간과 열연판 소둔 후의 표층부의 결정립의 지름, 최종 전기강판의 고스 결정립 분율 및 최종 전기강판의 자기적 특성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
소둔시간
(초)		 표층부 결정립 입경(㎛) Goss 결정 분율(%) B10
(tesla)		 W17/50
(W/kg)		 비고
0 89 55 1.68 2.58 비교재
55 158 80 1.83 1.19 발명재
78 175 84 1.85 1.10 발명재
95 182 87 1.87 1.06 발명재
120 195 89 1.90 0.99 발명재
150 205 88 1.90 0.99 발명재
표 1 에서 나타난 바와 같이, 열연판 소둔시 이슬점 온도 0℃이하, 소둔온도 1100℃에서의 소둔시간이 길어질수록 표층부 결정립이 성장하여 Goss 분율 및 자성이 우수한 것을 알 수 있다. 그러나 소둔시간이 적정값보다 길어지게 된다면 내부의 결정립이 성장하게 되어 냉간압연 후의 탈탄 소둔시 조직이 불균일하게 되고, 최종 자성이 열위한 원인이 되게 된다.
실시예 2
중량%로 Si:3.22%, C:0.245%, Bi를 하기 표 2와 같이 함유하고 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 1250℃의 온도에서 가열한 다음 1.6mm 두께로 열간압연하고, 이어 소둔온도 870℃, 이슬점 온도 60℃ 에서 120초간 소둔 후, 이슬점 온도 0℃이하 수소, 질소 혼합가스 분위기에서 소둔온도 1100℃ 및 30초간 열연판 소둔을 실시하고 냉각한 후 산세를 실시하고, 60%의 압하율로 냉간압연하였다.
냉간 압연된 판은 다시 소둔온도 870℃, 이슬점 온도 60℃ 에서 60초간 탈탄소둔 후, 이슬점 온도 0℃의 수소, 질소 혼합가스 분위기에서 소둔온도 1100℃ 및 50초간 소둔을 실시하고 냉각한 후 산세를 실시하고, 60%의 압하율로 냉간압연하였다.
이후 최종 소둔시에는 900℃의 온도에서 수소, 질소의 습윤 (이슬점 온도 60℃) 혼합가스 분위기에서 60초간 탈탄 소둔을 실시한 후 1050℃의 100 부피% H2 분위기에서 3분 동안 열처리를 실시하였다. 열연판 소둔시의 Bi 함량과 열연판 소둔 후의 표층부의 결정립의 지름, 최종 전기강판의 고스 결정립 분율 및 최종 전기강판의 자기적 특성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
Bi 함량
(중량%)		 표층부 결정립 입경(㎛) Goss 결정 분율(%) B10
(tesla)		 W17/50
(W/kg)		 비고
0 115 65 1.69 2.21 비교재
0.02 151 81 1.85 1.15 발명재
0.05 159 83 1.86 1.12 발명재
0.074 170 88 1.88 1.05 발명재
0.1 183 88 1.89 0.98 발명재
0.15 195 76 1.79 1.69 비교재
표 2에서 나타난 바와 같이, Bi을 결정립 성장 억제제로 사용하여 열연판 소둔 후 표층부 결정립 입경을 적절히 조절할 수 있으며, Goss 분율 및 자성이 우수한 것을 알 수 있다.
실시예 3
중량%로 Si:3.19%, C:0.24%, Bi:0.05%를 함유하고 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 1250℃의 온도에서 가열한 다음 1.6mm 두께로 열간압연하고, 이어 소둔온도 870℃, 이슬점 온도 60℃ 에서 120초간 소둔 후, 수소, 이슬점 온도 0℃이하 수소, 질소 혼합가스 분위기에서 소둔온도 1100℃ 및 하기 표 3에 기재된 시간 동안 열연판 소둔을 실시하고 냉각한 후 산세를 실시하고, 60%의 압하율로 냉간압연하였다.
냉간 압연된 판은 다시 소둔온도 870℃, 이슬점 온도 60℃ 에서 60초간 탈탄소둔 후, 이슬점 온도 0℃의 수소, 질소 혼합가스 분위기에서 소둔온도 1100℃ 및 50초간 소둔을 실시하고 냉각한 후 산세를 실시하고, 60%의 압하율로 냉간압연하였다.
이후 최종 소둔시에는 900℃의 온도에서 수소, 질소의 습윤 (이슬점 온도 60℃) 혼합가스 분위기에서 60초간 탈탄 소둔을 실시한 후 1050℃의 100 부피% H2 분위기에서 3분 동안 열처리를 실시하였다. 열연판 소둔시의 1100℃에서의 소둔시간과 열연판 소둔 후의 표층부의 결정립의 지름, 최종 전기강판의 고스 결정립 분율 및 최종 전기강판의 자기적 특성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
소둔시간
(초)		 표층부 결정립 입경(㎛) Goss 결정 분율(%) B10
(tesla)		 W17/50
(W/kg)		 비고
0 95 60 1.68 2.22 비교재
30 459 81 1.82 1.18 발명재
75 211 82 1.83 1.15 발명재
90 223 87 1.88 1.02 발명재
110 229 90 1.91 0.97 발명재
145 240 92 1.91 0.96 발명재
185 262 75 1.70 1.74 비교재
표 3 에서 나타난 바와 같이, 열연판 소둔시 이슬점 온도 0℃이하, 소둔온도 1100℃에서의 소둔시간이 길어질수록 표층부 결정립이 성장하여 Goss 분율 및 자성이 우수한 것을 알 수 있다. 그러나 소둔시간이 적정값보다 길어지게 된다면 내부의 결정립이 성장하게 되어 냉간압연 후의 탈탄 소둔시 조직이 불균일하게 되고, 최종 자성이 열위한 원인이 되게 된다.
본 발명은 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 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.

Claims (16)

  1. 중량%로, Si: 1.0 내지 4.0%, C: 0.002% 이하(0%를 제외함), Bi: 0.001 내지 0.1%, Mn: 0.001% 이하(0 중량%를 제외함), Al: 0.001% 이하(0 중량%를 제외함), S: 0.001% 이하(0 중량%를 제외함) 및 N: 0.001% 이하(0 중량%를 제외함)를 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 방향성 전기강판.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    결정립 직경이 20 내지 500㎛인 결정립의 부피 비율이 80% 이상인 방향성 전기강판.
  4. 중량%로, Si: 1.0 내지 4.0%, C: 0.01 내지 0.4%, Bi: 0.001 내지 0.1%, Mn: 0.001% 이하(0 중량%를 제외함), Al: 0.001% 이하(0 중량%를 제외함), S: 0.001% 이하(0 중량%를 제외함) 및 N: 0.001% 이하(0 중량%를 제외함)를 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 가열하는 단계;
    상기 슬라브를 열간압연하여 열연판을 제조하는 단계;
    상기 열연판을 열연판 소둔하는 단계;
    열연판 소둔이 완료된 열연판을 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계;
    상기 냉연판을 탈탄 소둔하는 단계; 및
    탈탄 소둔이 완료된 전기강판을 최종 소둔하는 단계;
    를 포함하는 방향성 전기강판의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열연판 소둔하는 단계 후, 열연판 표층부의 평균 결정립 입경이 150 내지 250㎛인 방향성 전기강판의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서,
    상기 슬라브를 가열하는 단계에서, 1100 내지 1350℃로 가열하는 방향성 전기강판의 제조방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 열연판 소둔하는 단계에서 탈탄과정을 포함하는 방향성 전기강판의 제조방법.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 열연판 소둔하는 단계는 850℃ 내지 1000℃의 온도 및 50℃ 내지 70℃의 이슬점 온도에서 소둔하는 열연판 소둔 제 1 단계 및 1000℃ 내지 1200℃의 온도 및 0℃ 이하의 이슬점 온도에서 소둔하는 열연판 소둔 제 2 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 열연판 소둔 제 1 단계를 10 내지 300초 동안 실시하고, 상기 열연판 소둔 제 2 단계를 10 내지 180초 동안 실시하는 방향성 전기강판의 제조방법.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 냉연판을 제조하는 단계로부터 상기 최종 소둔하는 단계까지는 연속하여 이루어지는 방향성 전기강판의 제조방법.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 냉연판을 제조하는 단계 및 상기 탈탄 소둔하는 단계는 2회 이상 복수번 반복되는 방향성 전기강판의 제조방법
  13. 제4항에 있어서,
    상기 탈탄 소둔하는 단계는 850℃ 내지 1000℃의 온도 및 50℃ 내지 70℃의 이슬점 온도에서 소둔하는 방향성 전기강판의 제조방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 최종 소둔하는 단계는 850℃ 내지 1000℃의 온도 및 70℃ 이하의 이슬점 온도에서 소둔을 실시하는 최종 소둔 제 1 단계 및 1000℃ 내지 1200℃의 온도 및 H2 50 부피% 이상의 분위기에서 실시하는 최종 소둔 제 2 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 최종 소둔 제 1 단계를 10 내지 180초 동안 실시하고, 상기 최종 소둔 제 2 단계를 10 내지 600초 동안 실시하는 방향성 전기강판의 제조방법.
  16. 중량%로, Si: 1.0 내지 4.0%, 및 C: 0.01 내지 0.4%를 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 가열하는 단계;
    상기 슬라브를 열간압연하여 열연판을 제조하는 단계;
    상기 열연판을 열연판 소둔하는 단계;
    열연판 소둔이 완료된 열연판을 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계;
    상기 냉연판을 탈탄 소둔하는 단계; 및
    탈탄 소둔이 완료된 전기강판을 최종 소둔하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 열연판 소둔하는 단계 후, 열연판 표층부의 평균 결정립 입경이 150 내지 250㎛이고,
    상기 열연판 소둔하는 단계는 850℃ 내지 1000℃의 온도 및 50℃ 내지 70℃의 이슬점 온도에서 소둔하는 열연판 소둔 제 1 단계 및 1000℃ 내지 1200℃의 온도 및 0℃ 이하의 이슬점 온도에서 소둔하는 열연판 소둔 제 2 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 제조방법.
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