KR101751525B1 - 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

방향성 전기강판 및 그의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101751525B1
KR101751525B1 KR1020150186091A KR20150186091A KR101751525B1 KR 101751525 B1 KR101751525 B1 KR 101751525B1 KR 1020150186091 A KR1020150186091 A KR 1020150186091A KR 20150186091 A KR20150186091 A KR 20150186091A KR 101751525 B1 KR101751525 B1 KR 101751525B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel sheet
forsterite
groove
layer
hill
Prior art date
Application number
KR1020150186091A
Other languages
English (en)
Inventor
권오열
박세민
박종태
김재겸
이승곤
이원걸
Original Assignee
주식회사 포스코
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 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020150186091A priority Critical patent/KR101751525B1/ko
Priority to US16/065,785 priority patent/US20180371573A1/en
Priority to PL16879422T priority patent/PL3395963T3/pl
Priority to JP2018533235A priority patent/JP7068171B2/ja
Priority to PCT/KR2016/015235 priority patent/WO2017111555A1/ko
Priority to EP16879422.0A priority patent/EP3395963B9/en
Priority to CN201680076135.3A priority patent/CN108431245B/zh
Application granted granted Critical
Publication of KR101751525B1 publication Critical patent/KR101751525B1/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
    • C21D8/1277—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular surface treatment
    • C21D8/1283—Application of a separating or insulating coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • 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
    • C21D10/00—Modifying the physical properties by methods other than heat treatment or deformation
    • 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
    • C21D10/00—Modifying the physical properties by methods other than heat treatment or deformation
    • C21D10/005—Modifying the physical properties by methods other than heat treatment or deformation by laser shock processing
    • 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
    • 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
    • C21D8/1277—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular surface treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • 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
    • H01F1/18—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 with insulating coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • 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
    • C21D2201/00—Treatment for obtaining particular effects
    • C21D2201/05—Grain orientation
    • 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
    • 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
    • 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
    • C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/1255—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest with diffusion of elements, e.g. decarburising, nitriding
    • 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
    • C21D8/1294—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a localized treatment
    • 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
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • 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

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 전기강판의 표면에 형성된 포스테라이트 층,포스테라이트 층에 압연방향에 수직한 방향으로 형성된 그루브 및 그루브 상단을 기점으로 상기 전기강판의 양 끝단 방향으로 상기 그루브 폭의 1.1 내지 1.3 배의 폭으로 형성된 포스테라이트 하소층을 포함한다.

Description

방향성 전기강판 및 그의 제조 방법{GRAIN ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
방향성 전기강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
방향성 전기강판은 압연방향으로 <001> 자화용이축의 집합조직을 발달시킴으로써 변압기 등의 전자기기의 에너지 변환용 철심재료로 사용된다. 변압기 적용 시 전력손실을 줄여 에너지변환 효율 향상을 위해서 철손이 비교적 낮고 자속밀도 특성이 우수한 강판이 요구된다.
방향성 전기강판의 자기적 특성을 향상시키기 위한 목적으로 성분설계를 통한 응고특성 변경, 비저항특성 변화 및 자구 폭을 감소시키는 자구미세화 방법을이용할 수 있다. 자구미세화 방법은 응력제거 소둔후에도 자구미세화 개선효과 유지 유/무에 따라 일시자구미세화와 영구자구미세화로 구분할 수 있다.
레이저 조사로 표면 용융을 동반한 홈 형성법(영구자구미세화 방법 중 하나)은 판 표면에 홈을 형성하기 때문에 홈 주위에 용융물 이송 및 비산을 동반하고, 표면 스패터(spatter) 및 힐업(hill-up) 발생을 피할 수 없는 단점을 갖고 있다. 또한 판 표면에 유기물 또는 무기물 도포 혹은 코팅을 통하여 홈 깊이 증가와 홈 부 주위의 결함 발생을 억제하기 위한 방법은 홈 형성 전 추가적인 유기물 또는 무기물 도포 및 코팅을 필요로 하기 때문에 공정이 복잡한 단점을 갖고 있다. 또한 보다 적극적인 브러쉬(Brush)에 의한 Spatter제거법은 Hill-up 높이가 높고 및 Spatter 비산이 과도해지면 Hill-up 부와 Spatter을 제거하기 위해 Brush와 강판 표면 접촉부의 마찰력을 증가시켜야 하기 때문에 표면 손상을 일으키게 된다.
고온소둔완료된 판 표면에 선상홈을 형성함에 있어서, 표면에 형성되는 Hill-up 및 Spatter을 보다 용이하게 제거하기 위한 방향성 전기강판 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 전기강판의 표면에 형성된 포스테라이트 층,포스테라이트 층에 압연방향에 수직한 방향으로 형성된 그루브 및 그루브 상단을 기점으로 상기 전기강판의 양 끝단 방향으로 상기 그루브 폭의 1.1 내지 1.3 배의 폭으로 형성된 포스테라이트 하소층을 포함한다.
포스테라이트 하소층 상부에 그루브 형성시 발생한 용융물질이 그루브 양쪽 상부로 솟아 오른 힐업(hill-up)이나 용융물의 비산에 의한 스패터(spatter)가 포스테라이트 하소층의 표면으로부터 1.5㎛ 이하로 형성될 수 있다.
그루브는 상기 전기강판의 두께 대비 2.5 내지 10%의 깊이로 형성될 수 있다.
그루브는 전기강판의 압연방향에 대하여 ±90 내지 ±85°의 각도로 형성되고, 선상으로 형성될 수 있다.
포스테라이트 하소층 상부에 그루브 형성시 발생한 용융물질이 그루브 양쪽 상부로 솟아 오른 힐업(hill-up) 이나 용융물의 비산에 의한 스패터(spatter)가 형성된 다음 브러쉬 또는 산세에 의해 제거될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조 방법은 Si: 1.5 내지 7 중량%와 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 잔부는 Fe 인 슬라브를 가열한 후 열간 압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 열연강판을 냉간 압연하여 냉연강판을 제조한 다음 냉연강판을 탈탄소둔 및/또는 질화소둔을 하여 강판의 표면에 산화층을 형성하는 단계; 산화층이 형성된 강판의 표면에 MgO를 포함하는 소둔분리제를 도포하고 고온 소둔을 실시하여 강판의 표면에 포스테라이트 층(Forsterite; Mg2SiO4)을 형성하는 단계; 및 포스테라이트 층이 형성된 강판에 가우시안(Gaussian)모드의 연속파 레이저를 조사하여 강판의 표면에 그루브를 형성하는 단계를 포함하되, 그루브를 형성하는 단계에서 연속파 레이저의 빔 형상은 하기 식1)의 범위를 만족하고 연속파 레이저의 체류시간(Td)은 하기 식 2)의 범위를 만족한다.
1.3≤Lb/La≤7.0----------1)
0.5≤Td≤10.0 -----------2)
(여기서 La ; 압연방향의 레이저 빔의 길이, Lb; 레이저 빔의 폭 방향 길이, Td ; 강판 폭에 조사되는 폭 방향 조사 폭(W)에 대한 폭 방향으로 주사하는 레이저 빔의 주사속도 (scanning rate, Vs)비 (W/Vs)를 의미한다.)
그루브를 형성하는 단계에서, 가우시안(Gaussian)모드의 연속파 레이저 조사하여 상기 그루브 상단을 기점으로 상기 전기강판의 양 끝단 방향으로 상기 그루브 폭의 1.1 내지 1.3 배의 폭으로 포스테라이트 하소층을 형성할 수 있다.
그루브를 형성하는 단계에서, 그루브는 전기강판의 두께 대비 2.5 내지 10%의 깊이로 형성할 수 있다.
그루브를 형성하는 단계에서, 그루브를 전기강판의 압연방향에 대하여 ±90 내지 ±85°의 각도로 형성하고, 선상으로 형성할 수 있다.
그루브 형성 단계에서, 그루브 형성시 발생한 용융물질이 그루브 양쪽 상부로 솟아 오른 힐업(hill-up) 이나 용융물의 비산에 의한 스패터(spatter)가 상기 포스테라이트 하소층 상부에 형성되고, 힐업 또는 스패터는 상기 포스테라이트 하소층의 표면으로부터 1.5㎛ 이하로 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
힐업 또는 스패터를 제거하는 단계는 브러쉬를 사용하여 건식으로 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
브러쉬는 금속계 재질 또는 연마 재질일 수 있다.
힐업 또는 스패터를 제거하는 단계는 산세를 통해 습식으로 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
산세는 염산, 질산 또는 황산을 포함하는 수용액을 사용할 수 있다.
수용액의 농도는 1 내지 30 중량%일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 레이저 조사에 의한 그루브 형성시 그루브 주위에 나타나는 힐업 또는 스패터 결함을 효과적으로 제거함으로써, 그루브에 의한 철손 개선 효과와 더불어 우수한 절연 및 점적율 특성을 갖는 저철손 방향성 전기강판을 제조할 수 있다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 표면에 압연방향의 수직방향으로 레이저를 조사하는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 표면에 레이저 조사시 포스테라이트 하소층 상부에 형성되는 힐업 또는 스패터를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 의한 방향성 전기강판의 제조 방법에 대한 공정도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 표면에 레이저를 조사할 때, 레이저의 형상을 XY 평면상에 도시한 도면이다.
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.
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.
도 1은 방향성 전기강판(10) 표면에 포스테라이트 층(20)을 형성한 후 가우시안(Gaussian)모드의 연속파 레이저를 조사하여 형성되는 그루브(30)를 나타낸 도면이다.
도 1과 같이, 그루브(30)를 형성하는 경우, 홈 주위에 용융물 이송 및 비산을 동반하기에 표면 스패터(spatter) 또는 힐업(hill-up) 발생을 피할 수 없는 단점을 갖고 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 그루브(30) 상단을 기점으로 전기강판(10)의 양 끝단 방향으로 그루브(30) 폭(W0)의 1.1 내지 1.3 배의 폭(Ws)으로 형성된 포스테라이트 하소층(40)을 포함한다. 이러한 포스테라이트 하소층(40)은 스패터(spatter) 또는 힐업(hill-up)과 반응이 일어나지 않기 때문에 스패터(spatter) 또는 힐업(hill-up)을 용이하게 제거할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판(10)의 표면에 레이저 조사시 포스테라이트 하소층(40) 상부에 형성되는 스패터 또는 힐업(25)을 개략적으로 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에서는 포스테라이트 하소층(40)이 그루브(30) 상단을 기점으로 전기강판(10)의 양 끝단 방향으로 그루브(30) 폭(W0)의 1.1 내지 1.3 배의 폭(Ws)으로 형성되므로, 레이저 조사시 발생하는 스패터 또는 힐업(25)의 85% 이상이 포스테라이트 하소층(40) 상에 형성되며, 스패터(spatter) 또는 힐업(hill-up)을 용이하게 제거할 수 있게 된다.
도 1 및 도 2에서 도시하였듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판은 전기강판(10)의 표면에 형성된 포스테라이트 층(20), 포스테라이트 층(20)에 압연방향에 수직한 방향으로 형성된 그루브(30) 및 그루브 상단을 기점으로 상기 전기강판의 양 끝단 방향으로 그루브 폭(W0)의 1.1 내지 1.3 배의 폭(Ws)으로 형성된 포스테라이트 하소층(40)을 포함한다.
먼저 방향성 전기강판(10)에 대해 설명하면 다음과 같다. 방향성 전기강판은 변압기 등의 전기기기의 철심재료로 사용되며 전기기기의 전력손실을 줄이고 효율을 높이기 위해서 철손이 적고 자속밀도가 높은 자기적 특성을 지닌 강판으로서, 본 발명의 일 실시예에서 사용하는 방향성 전기강판은 특정한 조성이나 결정 조직을 갖는 방향성 전기강판에 한정되지 아니하고, 모든 방향성 전기강판에 적용이 가능하다. 보다 구체적으로 Si를 1.5 내지 7 중량% 를 포함하고, 잔부는 Fe 및 불순물을 포함하는 방향성 전기강판을 사용할 수 있다. Si외에 C, Al, N, P, Mn, Sn, Sb 등을 더 포함할 수 있다.
포스테라이트(Forsterite; Mg2SiO4) 층(20)은 방향성 전기강판(10)의 표면에 형성된다. 포스테라이트 층(20)은 방향성 전기강판(10)의 표면에 1 내지 5 ㎛의 두께로 형성될 수 있다. 포스테라이트 층(20)은 방향성 전기강판(10)의 고온 소둔 단계에서 탈탄소둔에 의해 생성된 강판 표면의 산화층(SiO2 또는 FeSiO4)이 소둔분리제의 주성분인 MgO와 반응하여 생성될 수 있다.
그루브(30)는 포스테라이트 층(20)에 압연방향에 수직한 방향으로 형성된다. 그루브(30)는 방향성 전기강판의 자기적 특성을 향상시키기 위한 목적으로 자구 폭을 감소시키기 위해 형성된다.
그루브(30)는 전기강판(10)의 두께 대비 2.5 내지 10%의 깊이로 형성될 수 있다. 전술한 범위 내에서 자구 미세화의 효과를 효율적으로 달성할 수 있다.
도 1 및 도 2에서는 그루브(30)가 전기강판(10)의 압연방향에 대하여 수직으로 형성된 예를 나타내었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로 그루브(30)는 전기강판의 압연방향에 대하여 ±90 내지 ±85°의 각도로 형성될 수 있고, 선상으로 형성될 수 있다. 전술한 각도 범위에서 방향성 전기강판(10)의 소음 저감 효과를 달성할 수 있다.
포스테라이트 하소층(40)은 그루브(30) 상단을 기점으로 전기강판(10)의 양 끝단 방향으로 그루브 폭(W0)의 1.1 내지 1.3 배의 폭(Ws)으로 형성된다.
포스테라이트 하소층(40)은 포스테라이트 층(20)이 레이저 조사시 발생하는 열에 의해 하소된 것으로서, 표면 MgO-based 포스테라이트 및 일부 미반응 MgO층이 하소(sintering)됨으로 인해 표면 조도는 감소한다. 절연코팅전 판 표면조도는 0.3 내지 5㎛이며, 하소시 판 표면조도는 0.1 내지 3㎛로 감소한다.
포스테라이트 하소층(40)은 스패터(spatter) 또는 힐업(hill-up)과 반응이 일어나지 않기 때문에 포스테라이트 하소층을 형성하지 않은 경우에 비해, 스패터(spatter) 또는 힐업(hill-up)을 용이하게 제거할 수 있게 된다. 포스테라이트 하소층(40)의 폭(Ws)은 그루브 폭(W0)의 1.1 내지 1.3 배로 형성된다. 전술한 범위에서 포스테라이트 하소층(40)의 폭(Ws)이 형성되어야 스패터 또는 힐업(25)이 포스테라이트 하소층(40)상에 형성되고, 이를 용이하게 제거할 수 있게 된다. 포스테라이트 하소층(40)의 폭(Ws)을 전술한 범위로 조절하기 위한 방법으로는 특별히 한정되지 아니하며, 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 레이저 빔의 형상 및 레이저 체류시간 등을 적절히 제한하는 방식으로 조절할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조 방법에 대한 설명에서 후술하도록 하겠다.
그루브(30) 형성시 발생한 용융물질이 그루브(30) 양쪽 상부로 솟아 오른 힐업(hill-up) 또는 용융물의 비산에 의한 스패터(spatter)(25)는 전기강판의 철손 및 절연성에 악영향을 미치므로, 최대한 제거하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 포스테라이트 하소층(40)이 적절하게 형성되어 있고, 포스테라이트 하소층(40) 상에 형성된 스패터 또는 힐업(25)이 용이하게 제거가 가능하다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 힐업 또는 스패터(25)가 포스테라이트 하소층(40)의 표면으로부터 1.5㎛ 이하로 형성될 수 있다.
이러한 힐업 또는 스패터(25)를 더욱 확실하게 제거하기 위해 브러쉬 또는 산세를 할 수 있다. 브러쉬와 산세를 모두 수행할 시, 힐업 또는 스패터가 더욱 작은 크기로 잔존할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판의 제조 방법의 순서도를 개략적으로 나타낸다. 도 3의 방향성 전기강판의 제조 방법의 순서도는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 방향성 전기강판의 제조 방법을 다양하게 변형할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조 방법은 Si: 1.5 내지 7 중량%와 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 잔부는 Fe 인 슬라브를 가열한 후 열간 압연하여 열연강판을 제조하는 단계(S10); 열연강판을 냉간 압연하여 냉연강판을 제조한 다음 냉연강판을 탈탄소둔 및/또는 질화소둔을 하여 강판의 표면에 산화층을 형성하는 단계(S20); 산화층이 형성된 강판의 표면에 MgO를 포함하는 소둔분리제를 도포하고 고온 소둔을 실시하여 강판의 표면에 포스테라이트 층(Forsterite; Mg2SiO4)을 형성하는 단계(S30); 및 포스테라이트 층이 형성된 강판에 가우시안(Gaussian)모드의 연속파 레이저 조사하여 강판의 표면에 그루브를 형성하는 단계(S40)를 포함한다.
이 때, 전기강판에 포스테라이트 하소층(40)을 형성하기 위해 그루브 형성 단계(S40)에서 레이저 빔의 종류, 형상 및 레이저 체류시간 등을 적절히 제한할 수 있다.
구체적으로 레이저 빔의 종류는 가우시안(Gaussian)모드의 연속파 레이저를 사용할 수 있다. 펄스파 발진은 용융을 동반하기 보다는 증발을 유도하기 때문에 연속파 레이저를 사용할 수 있다.
또한, 레이저 빔의 형상은 하기 식 1)의 범위를 만족하는 것을 사용할 수 있다.
1.3≤Lb/La≤7.0----------1)
도 4에는 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 빔의 형상을 개략적으로 나타내었다. 도 4에서 나타나듯이, 압연방향 빔 길이(La)와 폭 방향 빔 길이(Lb)비 (Lb/La)가 1.3 내지 7.0 범위가 될 수 있다. 최종 빔 길이비가 1.3보다 낮으면, 즉 원 형태에 가까워지면, 그루브(30) 주위에 형성되는 포스테라이트 하소층(40)의 폭(Ws)이 좁아질 수 있으며, 홈 부의 용융물의 부분적인 트랩(Trap)이 발생할 수 있다. 최종 빔 길이비가 7.0을 초과하면, 즉 선 형태에 가까워지면, 그루브(30) 형성이 곤란해지고, 자구 미세화 효과를 확보하기 어려운 문제가 발생할 수 있다. 따라서 전술한 레이저 빔의 형상을 사용할 수 있다.
레이저 체류시간(Td)은 강판 폭에 조사되는 폭 방향 조사 폭(W)에 대한 폭 방향으로 주사하는 레이저 빔의 주사속도 (scanning rate, Vs)비 (W/Vs)로 정의되며, 하기 식 2)의 범위를 만족하도록 조절할 수 있다.
0.5≤Td≤10.0 -----------2)
체류 시간이 0.5ms 미만으로 너무 짧으면, 그루브 형성시 포스테라이트 하소층의 폭(Ws)이 너무 좁아지는 문제가 발생할 수 있다. 체류 시간이 10 ms를 초과하여 너무 길면, 포스테라이트 하소층의 폭(Ws)이 넓어지나 힐업 또는 스패터의 비산 길이가 상대적으로 더 길어져 문제가 발생할 수 있다. 따라서 전술한 범위로 체류 시간을 조절할 수 있다. 더욱 구체적으로 체류 시간은 1.0 내지 9.6ms가 될 수 있다.
이하에서는 각 단계별로 구체적으로 설명하도록 한다.
먼저 단계(S10)에서는 Si: 1.5 내지 7 중량%와 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 잔부는 Fe 인 슬라브를 가열한 후 열간 압연하여 열연강판을 제조한다. 본 발명의 일 실시예에서 사용하는 슬라브는 특정한 조성을 갖는 슬라브에 한정되지 아니하고, 방향성 전기강판 제조에 사용되는 일반적인 슬라브에 적용이 가능하다. 보다 구체적으로 Si를 1.5 내지 7 중량% 를 포함하고, 잔부는 Fe 및 불순물을 포함하는 슬라브를 사용할 수 있다. Si외에 C, Al, N, P, Mn, Sn, Sb 등을 더 포함할 수 있다.
다음으로 단계(S20)에서는 열연강판을 냉간 압연하여 냉연강판을 제조한 다음 냉연강판을 탈탄소둔 및/또는 질화소둔을 하여 강판의 표면에 산화층을 형성한다. 탈탄소둔 및 질화소둔은 둘 중 어느 하나만이 행해질 수 있고 또는 탈탄소둔 및 질화소둔 모두 행해질 수 있다. 탈탄소둔 및 질화소둔이 모두 행해지는 경우, 그 순서는 상관없으며, 동시에 행해지는 것도 가능하다. 강판 표면의 산화층은 SiO2 또는 FeSiO4로 이루어질 수 있다.
다음으로 단계(S30)에서는 산화층이 형성된 강판의 표면에 MgO를 포함하는 소둔분리제를 도포하고 고온 소둔을 실시하여 강판의 표면에 포스테라이트 층(Forsterite; Mg2SiO4)을 형성한다. 이 때, 포스테라이트 층(20)은 방향성 전기강판(10)의 표면에 1 내지 5 ㎛의 두께로 형성될 수 있으며, 포스테라이트(Mg2SiO4) 뿐 아니라 미반응 MgO를 포함할 수 있다.
다음으로 단계(S40)에서는 포스테라이트 층이 형성된 강판에 가우시안(Gaussian)모드의 연속파 레이저 조사하여 강판의 표면에 그루브를 형성한다. 이 때, 레이저에서 발생하는 열에 의해 포스테라이트 층이 하소하여 포스테라이트 하소층(40)이 형성된다. 단계(S40)에서 조사하는 레이저의 종류, 형상 및 체류 시간을 제한함에 따라 포스테라이트 하소층(40)의 폭(Ws)를 조절할 수 있다. 포스테라이트 하소층(40)의 폭(Ws)은 그루브 폭(W0)의 1.1 내지 1.3배가 될 수 있다.
단계(S40)에서 그루브(30)을 전기강판(10)의 두께 대비 2.5 내지 10%의 깊이로 형성할 수 있다. 전술한 범위 내에서 자구 미세화의 효과를 효율적으로 달성할 수 있다. 또한 단계(S40)에서 그루브(30)를 전기강판의 압연방향에 대하여 ±90 내지 ±85°의 각도로 형성할 수 있고, 선상으로 형성할 수 있다. 전술한 각도 범위에서 방향성 전기강판(10)의 소음 저감 효과를 달성할 수 있다.
단계(S40)에서 레이저 조사를 통해 그루브(30)를 형성하는 과정에서 그루브 형성시 발생한 용융물질이 상기 그루브 양쪽 상부로 솟아 오른 힐업(hill-up) 이나 용융물의 비산에 의한 스패터(spatter)가 포스테라이트 하소층(40) 상에 형성된다. 이 때, 포스테라이트 하소층(40)과 스패터 또는 힐업은 반응하지 아니하므로, 스패터 또는 힐업을 용이하게 제거할 수 있다.
도 3에는 표시하지 아니하였으나, 단계(S40)이후, 힐업 또는 스패터는 상기 포스테라이트 하소층의 표면으로부터 1.5㎛ 이하로 제거하는 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.
단계(S50)은 브러쉬를 사용하여 건식으로 제거하는 단계(S50-1) 또는 산세를 통해 습식으로 제거하는 단계(S50-2)를 포함할 수 있다. 둘 중 어느 한 단계를 포함하거나, 두 단계를 모두 포함할 수 있다. 두 단계를 모두 포함하는 경우, 1.0㎛ 이하의 표면 조도 특성을 확보할 수 있다.
단계(S50-1)은 브러쉬를 사용하여 건식으로 제거하는 단계이다. 이 때, 브러쉬는 힐업 또는 스패터를 제거할 수 있는 재질이면 특별히 한정되지 아니하며, 구체적으로 금속계 재질 또는 연마 재질일 수 있다. 전술하였듯이, 포스테라이트 하소층(40)과 스패터 또는 힐업(25)는 반응하지 아니하므로, 마찰력을 작게하더라도 용이하게 제거가 가능하다.
단계(S50-2)는 산세를 통해 습식으로 제거하는 단계이다. 산세는 힐업 또는 스패터를 용해하여 제거할 수 있는 용액을 사용할 수 있으며, 구체적으로 염산, 질산 또는 황산을 포함하는 수용액을 사용할 수 있다. 이 때 수용액의 농도는 1 내지 30 중량%가 될 수 있다.
단계(S50) 이후 응력 제거 소둔하는 단계를 더 포함할 수 있다.
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
MgO 소둔분리제를 도포하고, 고온 소둔하여 표면에 포스테라이트 층을 형성한 0.23mm 두께의 방향성 전기강판을 준비하였다. 가우시안 모드(Gaussian mode)의 연속파 레이저로 빔을 조사하였고, 조사 선폭은 200mm간격으로 6개 구간의 구분된 선으로 조사하였으며 레이저 체류시간은 3.0ms을 유지할 수 있게 조사하였다. 레이저의 빔 형상(La/Lb)를 1.3으로 그루브의 깊이는 13㎛로 형성될 수 있게 제어하였으며 그루브 상부 폭(W0)은 45㎛로 형성되었고 그루브 주변에 나타나는 힐업(hill-up) 및 스패터의 최고 높이는 5㎛로 나타났다. 포스테라이트 하소층의 폭(Ws)은 55㎛로 형성되었다.
힐업 및 스패터를 브러쉬(직경 200㎛, 스테인레스 스틸 재질, 면밀도 50%)로 연삭하였다. 연삭 이후 힐업(hill-up) 및 스패터의 최고 높이는 0.95㎛로 나타났다. 이후 10 중량% 황산 수용액을 사용하여 산세하여 방향성 전기강판을 제조하였다. 산세 후 힐업(hill-up) 및 스패터의 최고 높이는 0.3㎛로 나타났다.
레이저 조사 전 전기강판의 철손(W17 /50) 및 레이저 조사 및 응력 제거 소둔(SRA) 후 철손을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 전기 절연 값 및 점적율을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다.
실시예 2
레이저의 빔 형상(La/Lb), 그루브의 깊이 및 레이저 체류시간을 하기 표 1에 정리한 수치로 변경하였으며, 산세하지 않은 것을 제외하고 전술한 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
레이저 조사 전 전기강판의 철손(W17 /50) 및 레이저 조사 및 응력 제거 소둔(SRA) 후 철손을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 전기 절연 값 및 점적율을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다.
실시예 3
레이저의 빔 형상(La/Lb), 그루브의 깊이 및 레이저 체류시간을 하기 표 1에 정리한 수치로 변경한 것을 제외하고 전술한 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
레이저 조사 전 전기강판의 철손(W17 /50) 및 레이저 조사 및 응력 제거 소둔(SRA) 후 철손을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 전기 절연 값 및 점적율을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다.
실시예 4
레이저의 빔 형상(La/Lb), 그루브의 깊이 및 레이저 체류시간을 하기 표 1에 정리한 수치로 변경하고, 브러쉬하지 않은 것을 제외하고 전술한 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
레이저 조사 전 전기강판의 철손(W17 /50) 및 레이저 조사 및 응력 제거 소둔(SRA) 후 철손을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 전기 절연 값 및 점적율을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다.
실시예 5
레이저의 빔 형상(La/Lb), 그루브의 깊이 및 레이저 체류시간을 하기 표 1에 정리한 수치로 변경하였으며, 산세하지 않은 것을 제외하고 전술한 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
레이저 조사 전 전기강판의 철손(W17 /50) 및 레이저 조사 및 응력 제거 소둔(SRA) 후 철손을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 전기 절연 값 및 점적율을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다.
비교예 1
레이저의 빔 형상(La/Lb), 그루브의 깊이 및 레이저 체류시간을 하기 표 1에 정리한 수치로 변경하였으며, 브러쉬 및 산세하지 않은 것을 제외하고 전술한 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
레이저 조사 전 전기강판의 철손(W17 /50) 및 레이저 조사 및 응력 제거 소둔(SRA) 후 철손을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 전기 절연 값 및 점적율을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다.
비교예 2
레이저의 빔 형상(La/Lb), 그루브의 깊이 및 레이저 체류시간을 하기 표 1에 정리한 수치로 변경하였으며, 브러쉬 및 산세하지 않은 것을 제외하고 전술한 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
레이저 조사 전 전기강판의 철손(W17 /50) 및 레이저 조사 및 응력 제거 소둔(SRA) 후 철손을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 전기 절연 값 및 점적율을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다.
구 분 홈 깊이
(㎛)		 레이저 형상
(La/Lb)		 체류
시간
(ms)		 그루브 폭에 대한 하소층 폭 비 Brush
유무		 산세
유무		 Laser
조사전		 SRA후 철손
개선율		 전기
절연		 점적율
W17 /50 % mA %
실시예 1 13 1.3 0.5 1.1 유 유 0.83 0.71 14.5 5 97.0
실시예 2 18 1.3 10.0 1.3 유 무 0.83 0.72 13.3 30 96.5
실시예 3 13 6.7 6.5 1.2 유 유 0.84 0.70 16.7 0 96.9
실시예 4 12 7.0 0.5 1.1 무 유 0.83 0.71 14.5 10 96.9
실시예 5 17 7.0 10.0 1.3 유 무 0.84 0.73 13.1 35 96.6
비교예 1 21 7.0 11.0 1.4 무 무 0.83 0.77 7.2 650 93.5
비교예 2 8 7.0 0.3 0.9 무 무 0.84 0.78 7.1 350 94.5
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 5에서 제조한 방향성 전기강판은 전기 절연값 및 점적율의 열위가 방지되었고, 열처리 후 철손 개선율을 13% 이상으로 달성할 수 있었다.
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.
10 : 방향성 전기강판 20 : 포스테라이트 층
25 : 힐업, 스패터 30 : 그루브
40 : 포스테라이트 하소층

Claims (15)

  1. 전기강판의 표면에 형성된 포스테라이트 층,
    상기 포스테라이트 층에 압연방향에 수직한 방향으로 형성된 그루브 및
    상기 그루브 상단을 기점으로 상기 전기강판의 양 끝단 방향으로 상기 그루브 폭의 1.1 내지 1.3 배의 폭으로 형성된 포스테라이트 하소층을 포함하는 방향성 전기강판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포스테라이트 하소층 상부에 상기 그루브 형성시 발생한 용융물질이 상기 그루브 양쪽 상부로 솟아 오른 힐업(hill-up) 이나 용융물의 비산에 의한 스패터(spatter)가 상기 포스테라이트 하소층의 표면으로부터 1.5㎛ 이하로 형성된 방향성 전기강판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 그루브는 상기 전기강판의 두께 대비 2.5 내지 10%의 깊이로 형성된 방향성 전기강판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 그루브는 상기 전기강판의 압연방향에 대하여 ±90 내지 ±85°의 각도로 형성되고, 선상으로 형성된 방향성 전기강판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포스테라이트 하소층 상부에 상기 그루브 형성시 발생한 용융물질이 상기 그루브 양쪽 상부로 솟아 오른 힐업(hill-up) 이나 용융물의 비산에 의한 스패터(spatter)가 형성된 다음 브러쉬 또는 산세에 의해 제거된 방향성 전기강판.
  6. Si: 1.5 내지 7 중량%와 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 잔부는 Fe 인 슬라브를 가열한 후 열간 압연하여 열연강판을 제조하는 단계;
    상기 열연강판을 냉간 압연하여 냉연강판을 제조한 다음 상기 냉연강판을 탈탄소둔, 또는 탈탄 및 질화소둔을 하여 강판의 표면에 산화층을 형성하는 단계;
    상기 산화층이 형성된 강판의 표면에 MgO를 포함하는 소둔분리제를 도포하고 고온 소둔을 실시하여 강판의 표면에 포스테라이트 층(Forsterite; Mg2SiO4)을 형성하는 단계; 및
    상기 포스테라이트 층이 형성된 강판에 가우시안(Gaussian)모드의 연속파 레이저 조사하여 상기 강판의 표면에 그루브를 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 그루브를 형성하는 단계에서 상기 연속파 레이저의 빔 형상은 하기 식1)의 범위를 만족하고 상기 연속파 레이저의 체류시간(Td)은 하기 식 2)의 범위를 만족하고,
    상기 그루브를 형성하는 단계에서, 가우시안(Gaussian)모드의 연속파 레이저 조사하여 상기 그루브 상단을 기점으로 강판의 양 끝단 방향으로 상기 그루브 폭의 1.1 내지 1.3 배의 폭으로 포스테라이트 하소층을 형성하는 방향성 전기강판의 제조 방법.
    1.3≤Lb/La≤7.0----------1)
    0.5≤Td≤10.0 -----------2)
    (여기서 La ; 압연방향의 레이저 빔의 길이, Lb; 레이저 빔의 폭 방향 길이, Td ; 강판 폭에 조사되는 폭 방향 조사 폭(W)에 대한 폭 방향으로 주사하는 레이저 빔의 주사속도 (scanning rate, Vs)비 (W/Vs)를 의미한다.)
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 그루브를 형성하는 단계에서, 상기 그루브는 상기 전기강판의 두께 대비 2.5내지10%의 깊이로 형성하는 방향성 전기강판의 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 그루브를 형성하는 단계에서, 상기 그루브를 상기 전기강판의 압연방향에 대하여 ±90 내지 ±85°의 각도로 형성하고, 선상으로 형성하는 방향성 전기강판의 제조 방법.
  10. 제6항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 그루브 형성 단계에서, 상기 그루브 형성시 발생한 용융물질이 상기 그루브 양쪽 상부로 솟아 오른 힐업(hill-up) 이나 용융물의 비산에 의한 스패터(spatter)가 상기 포스테라이트 하소층 상부에 형성되고,
    상기 힐업 또는 스패터는 상기 포스테라이트 하소층의 표면으로부터 1.5㎛ 이하로 제거하는 단계를 더 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 힐업 또는 스패터를 제거하는 단계는 브러쉬를 사용하여 건식으로 제거하는 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 브러쉬는 금속계 재질 또는 연마 재질인 방향성 전기강판의 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 힐업 또는 스패터를 제거하는 단계는 산세를 통해 습식으로 제거하는 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 산세는 염산, 질산 또는 황산을 포함하는 수용액을 사용하는 방향성 전기강판의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 수용액의 농도는 1 내지 30 중량%인 방향성 전기강판의 제조 방법.
KR1020150186091A 2015-12-24 2015-12-24 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법 KR101751525B1 (ko)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150186091A KR101751525B1 (ko) 2015-12-24 2015-12-24 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법
US16/065,785 US20180371573A1 (en) 2015-12-24 2016-12-23 Grain-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing same
PL16879422T PL3395963T3 (pl) 2015-12-24 2016-12-23 Blacha cienka ze stali elektrotechnicznej o ziarnach zorientowanych i sposób jej wytwarzania
JP2018533235A JP7068171B2 (ja) 2015-12-24 2016-12-23 方向性電磁鋼板及びその製造方法
PCT/KR2016/015235 WO2017111555A1 (ko) 2015-12-24 2016-12-23 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법
EP16879422.0A EP3395963B9 (en) 2015-12-24 2016-12-23 Grain-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing same
CN201680076135.3A CN108431245B (zh) 2015-12-24 2016-12-23 取向电工钢板及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150186091A KR101751525B1 (ko) 2015-12-24 2015-12-24 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101751525B1 true KR101751525B1 (ko) 2017-07-11

Family

ID=59089626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150186091A KR101751525B1 (ko) 2015-12-24 2015-12-24 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20180371573A1 (ko)
EP (1) EP3395963B9 (ko)
JP (1) JP7068171B2 (ko)
KR (1) KR101751525B1 (ko)
CN (1) CN108431245B (ko)
PL (1) PL3395963T3 (ko)
WO (1) WO2017111555A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022514792A (ja) * 2018-12-19 2022-02-15 ポスコ 方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP2022515235A (ja) * 2018-12-19 2022-02-17 ポスコ 方向性電磁鋼板およびその製造方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016204567A1 (de) * 2016-03-18 2017-09-21 Thyssenkrupp Ag Verfahren zum Herstellen eines warmwalzplattierten Werkstoffverbundes, Flachproduktpaket, warmwalzplattierter Werkstoffverbund sowie seine Verwendung
CN108660303B (zh) * 2017-03-27 2020-03-27 宝山钢铁股份有限公司 一种耐消除应力退火的激光刻痕取向硅钢及其制造方法
JP7155986B2 (ja) * 2018-12-13 2022-10-19 トヨタ自動車株式会社 鋼板部材及びその製造方法
BR112021010673A2 (pt) * 2018-12-28 2021-08-24 Nippon Steel Corporation Chapa de aço elétrico de grão orientado e método de fabricação da mesma
US20220102035A1 (en) * 2019-01-16 2022-03-31 Nippon Steel Corporation Grain-oriented electrical steel sheet, and steel sheet serving as base sheet for grain-oriented electrical steel sheet
JP7348524B2 (ja) 2020-01-09 2023-09-21 日本製鉄株式会社 方向性電磁鋼板の表面に形成された溝を消失させる、鋼板の処理方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01198430A (ja) * 1988-02-03 1989-08-10 Nippon Steel Corp 極めて鉄損が優れ、被膜密着性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法
JP3152554B2 (ja) * 1994-02-04 2001-04-03 新日本製鐵株式会社 磁気特性の優れた電磁鋼板
JPH10183251A (ja) * 1996-12-19 1998-07-14 Nippon Steel Corp 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法
JP2002220642A (ja) * 2001-01-29 2002-08-09 Kawasaki Steel Corp 鉄損の低い方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP2002292484A (ja) * 2001-03-30 2002-10-08 Nippon Steel Corp レーザによる溝加工装置
WO2003008654A1 (fr) * 2001-07-16 2003-01-30 Nippon Steel Corporation Tole magnetique unidirectionnelle a densite de flux magnetique tres elevee, a caracteristiques de pertes dans le fer et de revetement dans un champ magnetique puissant excellentes, et procede de production associe
JP4189143B2 (ja) * 2001-10-22 2008-12-03 新日本製鐵株式会社 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法
JP4979970B2 (ja) * 2006-04-07 2012-07-18 新日本製鐵株式会社 低鉄損一方向性電磁鋼板
JP5927754B2 (ja) * 2010-06-29 2016-06-01 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP6084351B2 (ja) * 2010-06-30 2017-02-22 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP5158285B2 (ja) * 2010-09-09 2013-03-06 新日鐵住金株式会社 方向性電磁鋼板
JP5742294B2 (ja) * 2011-02-25 2015-07-01 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板の製造方法
KR101370634B1 (ko) * 2011-12-29 2014-03-07 주식회사 포스코 전기강판 및 그 제조방법
KR101382645B1 (ko) * 2012-05-16 2014-04-08 주식회사 포스코 방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101409419B1 (ko) * 2012-05-17 2014-06-19 주식회사 포스코 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법
KR101511706B1 (ko) * 2012-12-27 2015-04-14 주식회사 포스코 방향성 전기강판 및 방향성 전기강판의 자구미세화 방법
JP6405378B2 (ja) * 2013-07-24 2018-10-17 ポスコＰｏｓｃｏ 方向性電磁鋼板およびその製造方法
WO2015170755A1 (ja) * 2014-05-09 2015-11-12 新日鐵住金株式会社 低鉄損で低磁歪の方向性電磁鋼板
CN105063312A (zh) * 2015-08-17 2015-11-18 华南师范大学 热稳取向硅钢制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022514792A (ja) * 2018-12-19 2022-02-15 ポスコ 方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP2022515235A (ja) * 2018-12-19 2022-02-17 ポスコ 方向性電磁鋼板およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108431245A (zh) 2018-08-21
EP3395963B1 (en) 2020-04-08
PL3395963T3 (pl) 2020-08-24
EP3395963A1 (en) 2018-10-31
CN108431245B (zh) 2020-05-08
EP3395963A4 (en) 2018-12-12
JP2019508578A (ja) 2019-03-28
WO2017111555A1 (ko) 2017-06-29
EP3395963B9 (en) 2020-08-05
JP7068171B2 (ja) 2022-05-16
US20180371573A1 (en) 2018-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101751525B1 (ko) 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법
JP6455593B2 (ja) 方向性電磁鋼板
KR101884429B1 (ko) 방향성 전기강판 및 그 자구미세화 방법
KR101719231B1 (ko) 방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR20210052420A (ko) 방향성 전기강판 및 그 제조방법
JP6418322B2 (ja) 方向性電磁鋼板
KR101659350B1 (ko) 방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101892226B1 (ko) 방향성 전기강판 및 그 자구미세화 방법
JPS59100222A (ja) 電気鋼の局部熱処理法
EP2573193A1 (en) Method for producing unidirectional electromagnetic steel sheet
JPH0657857B2 (ja) 低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法
JP6838321B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法、及び方向性電磁鋼板
EP4079877A2 (en) Grain-oriented electrical steel sheet and magnetic domain refinement method thereof
KR102133909B1 (ko) 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법
JP7445650B2 (ja) 方向性電磁鋼板およびその磁区微細化方法
KR20150062034A (ko) 방향성 전기강판 및 그 제조방법
JP7365416B2 (ja) 方向性電磁鋼板およびその製造方法
EP3901969A1 (en) Oriented electrical steel sheet and method for producing same
KR101676628B1 (ko) 방향성 전기강판 및 그 제조방법
JPH07331333A (ja) 鉄損特性に優れた方向性電磁鋼板およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant