KR102009393B1 - 무방향성 전기강판 및 그 제조방법 - Google Patents

무방향성 전기강판 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102009393B1
KR102009393B1 KR1020170180255A KR20170180255A KR102009393B1 KR 102009393 B1 KR102009393 B1 KR 102009393B1 KR 1020170180255 A KR1020170180255 A KR 1020170180255A KR 20170180255 A KR20170180255 A KR 20170180255A KR 102009393 B1 KR102009393 B1 KR 102009393B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel sheet
oxide layer
oriented electrical
electrical steel
internal oxide
Prior art date
Application number
KR1020170180255A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190078385A (ko
Inventor
김재훈
김용수
김정우
신수용
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 KR1020170180255A priority Critical patent/KR102009393B1/ko
Priority to CN201880084861.9A priority patent/CN111556904B/zh
Priority to JP2020536264A priority patent/JP7142094B2/ja
Priority to EP18893409.5A priority patent/EP3733907A4/en
Priority to US16/957,977 priority patent/US11492678B2/en
Priority to PCT/KR2018/005674 priority patent/WO2019132132A1/ko
Publication of KR20190078385A publication Critical patent/KR20190078385A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102009393B1 publication Critical patent/KR102009393B1/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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
    • 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • 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
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous 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
    • 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
    • C21D8/1216—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
    • C21D8/1272—Final recrystallisation annealing
    • 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
    • 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
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • 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
    • C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
    • 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
    • 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
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • 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
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • 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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
    • 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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
    • 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
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/14766—Fe-Si based alloys
    • H01F1/14775—Fe-Si based alloys in the form of sheets
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 중량 %로, Si: 2.5 내지 6.0%, Al: 0.2 내지 3.5%, Mn: 0.2 내지 4.5%, Cr: 0.01 내지 0.2%, P: 0.005 내지 0.08%, Mg: 0.0005 내지 0.05% 및 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 식 1을 만족하고, 소지 강판 내부에 0.2 내지 5㎛ 두께의 내부 산화층이 형성된다.
[식 1]
-2.5 ≤ [P]/[Cr]-[Mg]×100 ≤ 6.5
(식 1에서, [P], [Cr] 및 [Mg]는 각각 P, Cr 및 Mg의 함량(중량%)을 나타낸다.)

Description

무방향성 전기강판 및 그 제조방법{NON-ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
무방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로 강판에 P, Cr, Mg 원소를 적정량 첨가하고, 강판 내부에 내부 산화층을 형성하여, 절연 특성, 가공성 및 자성이 동시에 우수한 무방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
에너지 절약, 미세먼지 발생저감 및 온실가스 저감등 지구환경 개선을 위해 전기에너지의 효율적인 사용이 큰 이슈가 되고 있다. 현재 발전되는 전체 전기에너지의 50% 이상이 전동기에서 소비되고 있기 때문에 전기의 효율적인 사용을 위해서는 전동기의 고효율화가 반드시 필요한 실정이다.
최근, 친환경 자동차(하이브리드, 플러그인하이브리드, 전기차, 연료전지차) 분야가 급격히 발전함에 따라 고효율 구동모터에 대한 관심이 급증하고 있으며, 아울러 가전용 고효율 모터, 중전기용 슈퍼프리미엄 모터등 고효율화에 대한 인식 및 정부 규제가 지속되고 있어 효율적인 전기에너지 사용을 위한 요구가 그 어느 때보다 높다고 할 수 있다.
한편, 모터의 소재로 사용되는 전기강판은 와전류손실을 저감하기 위하여 얇은 강판을 여러겹으로 쌓아올려 제작하며, 이때 각 강판은 절연이 유지되어 전류가 흐르지 않는 상태가 되어야 한다. 이를 위해서 전기강판의 표면에는 절연코팅을 도포하고 있다.
통상 절연코팅은 유, 무기 복합물질로 구성되어 있다. 이 절연코팅은 적층된 상하 강판간 절연을 유지시켜 와전류손실을 저감시키므로 두껍게 도포하여 강판을 완전 절연시켜주면 모터효율이 더욱 향상되는 장점이 있다. 하지만, 절연 코팅층의 두께가 증가하면, 점적율의 저하로 모터효율이 저하하고, 타발시 분진등 이물질의 형성으로 금형 손상이 발생하여 생산성이 저하하는 문제점이 있다. 따라서, 절연코팅을 최소한으로 도포하여 코팅층의 두께를 얇게 하면서도 절연성을 확보할 필요가 있다.
종래 소지 강판 내부에 산화층을 형성하는 기술이 일부 제안되었다. 그러나, P, Cr 및 Mg를 적정량 첨가하지 아니하여, 목적하는 절연특성 및 자성을 충분히 확보하지 못하는 한계가 있었다.
본 발명의 일 실시예는 무방향성 전기강판 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다. 구체적으로 강판에 P, Cr, Mg 원소를 적정량 첨가하고, 강판 내부에 내부 산화층을 형성하여, 절연 특성, 가공성 및 자성이 동시에 우수한 무방향성 전기강판 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 중량 %로, Si: 2.5 내지 6.0%, Al: 0.2 내지 3.5%, Mn: 0.2 내지 4.5%, Cr: 0.01 내지 0.2%, P: 0.005 내지 0.08%, Mg: 0.0005 내지 0.05% 및 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 식 1을 만족하고, 소지 강판 내부에 0.2 내지 5㎛ 두께의 내부 산화층이 형성된다.
[식 1]
-2.5 ≤ [P]/[Cr]-[Mg]×100 ≤ 6.5
(식 1에서, [P], [Cr] 및 [Mg]는 각각 P, Cr 및 Mg의 함량(중량%)을 나타낸다.)
내부 산화층은 소지 강판의 표면에서부터 소지 강판의 내부 방향으로 5㎛ 이하의 범위에 형성될 수 있다.
내부 산화층은 Cr2O3 또는 MgO 중 1종 이상의 산화물을 포함할 수 있다.
내부 산화층과 소지 강판의 계면의 평균 조도는 1 내지 5㎛일 수 있다.
소지 강판의 표면에 접하여, 소지 강판의 내부 방향으로 형성된 표면 산화층을 더 포함할 수 있다.
내부 산화층 및 표면 산화층은 산소를 0.05 중량% 이상 포함할 수 있다.
내부 산화층의 두께가 표면 산화층의 두께보다 두꺼울 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판의 비저항은 45μΩ·cm이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 C, S, N, Ti, Nb 및 V 중 1종 이상을 각각 0.004 중량% 이하로 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판의 제조 방법은 중량 %로, Si: 2.5 내지 6.0%, Al: 0.2 내지 3.5%, Mn: 0.2 내지 4.5%, Cr: 0.01 내지 0.2%, P: 0.005 내지 0.08%, Mg: 0.0005 내지 0.05% 및 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 식 1을 만족하는 슬라브를 제조하는 단계; 슬라브를 가열하는 단계; 슬라브를 열간 압연하여 열연판을 제조하는 단계; 열연판을 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계 및 냉연판을 최종 소둔하는 단계를 포함한다.
최종 소둔하는 단계는 승온 속도 15℃/초 이상으로 승온하는 급속 승온 단계, 일반 승온 단계 및 균열단계를 포함하고, 급속 승온 단계는 이슬점 온도 -10 내지 60℃에서 수행된다.
급속 승온 단계는 냉연판을 450 내지 600℃까지 승온한다.
일반 승온 단계는 승온 속도가 1 내지 15℃/초 이고, 이슬점 온도 -50 내지 -20℃에서 수행될 수 있다.
균열 단계의 균열 온도는 850 내지 1050℃일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 강판에 P, Cr, Mg 원소를 적정량 첨가하고, 강판 내부에 내부 산화층을 형성하여, 절연 특성, 가공성 및 자성이 동시에 우수한 무방향성 전기강판을 얻을 수 있다.
따라서, 절연층의 두께를 최소화 할 수 있고, 이로 인해 점적율이 상승하고, 무방향성 전기강판으로부터 제조되는 모터의 효율이 상승된다.
공극적으로 친환경 자동차용 모터, 고효율 가전용 모터, 슈퍼프리미엄급 전동기를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판의 개략적인 측 단면도이다.
도 2는 강종 5에서 제조한 무방향성 전기강판의 단면을 주사 전자 현미경(SEM)으로 촬영한 사진이다.
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.
본 발명의 일 실시예에서 추가 원소를 더 포함하는 것의 의미는 추가 원소의 추가량 만큼 잔부인 철(Fe)을 대체하여 포함하는 것을 의미한다.
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.
본 발명의 일 실시예에서는 무방향성 전기강판 내의 조성, 특히 주요 첨가성분인 P, Cr, Mg의 범위를 최적화하고, 강판 내부에 내부 산화층을 형성하여, 절연 특성, 가공성 및 자성을 동시에 개선한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 중량 %로, Si: 2.5 내지 6.0%, Al: 0.2 내지 3.5%, Mn: 0.2 내지 4.5%, Cr: 0.01 내지 0.2%, P: 0.005 내지 0.08%, Mg: 0.0005 내지 0.05% 및 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함한다.
먼저 무방향성 전기강판의 성분 한정의 이유부터 설명한다.
Si: 2.5 내지 6.0 중량%
규소(Si)는 재료의 비저항을 높여 철손을 낮추어주는 역할을 하며, 너무 적게 첨가될 경우, 고주파 철손 개선 효과가 부족할 수 있다. 반대로 너무 많이 첨가될 경우 재료의 경도가 상승하여 냉간압연성이 극도로 악화되어 생산성 및 타발성이 저하될 수 있다. 따라서 전술한 범위에서 Si을 첨가할 수 있다. 더욱 구체적으로 Si는 2.6 내지 4.5 중량% 포함할 수 있다.
Al: 0.2 내지 3.5 중량%
알루미늄(Al)는 재료의 비저항을 높여 철손을 낮추는 역할을 하며, 너무 적게 첨가되면 고주파 철손 저감에 효과가 없고 질화물이 미세하게 형성되어 자성을 저하시킬 수 있다. 반대로 너무 많이 첨가되면 제강과 연속주조 등의 모든 공정상에 문제를 발생시켜 생산성을 크게 저하시킬 수 있다. 따라서 전술한 범위에서 Al을 첨가할 수 있다. 더욱 구체적으로 Al을 0.4 내지 3.3 중량% 포함할 수 있다.
Mn: 0.2 내지 4.5 중량%
망간(Mn)은 재료의 비저항을 높여 철손을 개선하고 황화물을 형성시키는 역할을 하며, 너무 적게 첨가되면 MnS가 미세하게 석출되어 자성을 저하시킬 수 있다. 반대로 너무 많이 첨가되면 자성에 불리한 {111}집합조직의 형성을 조장하여 자속밀도가 감소할 수 있다. 따라서 전술한 범위에서 Mn을 첨가할 수 있다. 더욱 구체적으로 Mn을 0.3 내지 3.5 중량% 포함할 수 있다.
비저항 45μΩ·cm이상
비저항은 13.25 + 11.3×([Si]+[Al]+[Mn]/2)로부터 계산된 값이다. 이 때, [Si], [Al], [Mn]은 각각 Si, Al, Mn의 함량(중량%)을 나타낸다. 비저항이 높을수록 철손을 낮추어 주는 역할을 한다. 비저항이 너무 낮으면 철손이 열위하여 고효율 모터로서 사용은 어렵다. 더욱 구체적으로 비저항은 50 내지 80 μΩ·cm일 수 있다.
Cr: 0.01 내지 0.2 중량%
크롬(Cr)은 내식성 원소로서 표면층에 농축되어 내식성을 향상시키며 산화층 생성을 억제하는 역할을 한다. Cr이 너무 적게 포함되면, 산화가 급격하게 진행되어 내부 산화층 형성을 제어하기 어렵다. Cr이 너무 많이 포함되면, 반대로, 산화가 억제되어, 내부 산화층이 형성되기 어렵게 된다. 더욱 구체적으로 Cr을 0.015 내지 0.15 중량% 포함할 수 있다.
P: 0.005 내지 0.08 중량%
인(P)는 표면에 농축되어, 내부 산화층의 분율을 제어하는 역할을 한다. P의 첨가량이 너무 적으면 균일한 내부 산화층 형성이 어려울 수 있다. P의 첨가량이 너무 많으면 Si계 산화물의 융점이 변동되어, 내부 산화층이 급격히 형성될 수 있다. 따라서, 전술한 범위로 P의 함량을 제어할 수 있다. 더욱 구체적으로 P를 0.005 내지 0.07 중량% 포함할 수 있다.
Mg: 0.0005 내지 0.05 중량%
마그네슘(Mg)는 산화성 분위기에서 Cr, P의 표면 농축을 도모하는 역할을 한다. Mg가 너무 적게 포함될 시, 전술한 역할을 적절히 수행할 수 없다. Mg를 너무 많이 포함하면, Cr, P의 과도한 표면 농축으로 내부 산화층이 두껍게 형성되어 자성의 열화를 발생시킨다. 따라서, 전술한 범위로 Mg의 함량을 제어할 수 있다. 더욱 구체적으로 Mg를 0.001 내지 0.03 중량% 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 하기 식 1을 만족한다.
[식 1]
-2.5 ≤ [P]/[Cr]-[Mg]×100 ≤ 6.5
(식 1에서, [P], [Cr] 및 [Mg]는 각각 P, Cr 및 Mg의 함량(중량%)을 나타낸다.)
[P]/[Cr]-[Mg]×100 값이 -2.5 미만에서는 내부 산화층의 형성이 거의 일어나지 않으며, 반면, 6.5를 초과할 시, 내부 산화층이 과도하게 형성되어 적절한 범위 내에서 제어될 필요가 있다. 더욱 구체적으로 [P]/[Cr]-[Mg]×100 값은 -1.5 내지 1.0이 될 수 있다.
기타 불순물
전술한 원소 외에도 탄소(C), 황(S), 질소(N), 티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 바나듐(V) 등의 불가피하게 혼입되는 불순물이 포함될 수 있다.
N는 Ti, Nb, V과 결합하여 질화물을 형성하고, 결정립 성장성을 저하시키는 역할을 한다.
C는 N, Ti, Nb, V등과 반응하여 미세한 탄화물을 만들어 결정립성장성 및 자구이동을 방해하는 역할을 한다.
S는 황화물을 형성하여 결정립 성장성을 열위시킨다.
이처럼 불순물 원소를 더 포함하는 경우, C, S, N, Ti, Nb 및 V 중 1종 이상을 각각 0.004 중량% 이하로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 내부에 내부 산화층을 형성하여, 절연 특성, 가공성 및 자성이 동시에 우수한 효과를 얻을 수 있다. 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판의 구조를 설명한다. 도 1의 무방향성 전기강판은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 무방향성 전기강판의 구조를 다양하게 변형할 수 있다.
도 1에 나타나듯이, 본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판(100)은 소지 강판(10) 내부에 내부 산화층(11)이 형성된다. 이처럼 내부 산화층(11)이 형성됨으로써, 절연층(20)을 얇게 형성하더라도, 적절한 절연특성을 확보할 수 있게 된다.
내부 산화층(11)은 소지 강판(10)의 내부에 형성되는 것으로서, 소지 강판(10) 외부에 형성되는 절연층(20)과는 구분된다. 더욱 구체적으로 내부 산화층(11)은 소지 강판(10)의 표면에서부터 소지 강판(10)의 내부 방향으로 5㎛ 이하의 범위에 형성될 수 있다. 소지 강판(10)의 내부 방향으로 5㎛ 이하의 범위는 도 1에 g로 표시되어 있다. 즉, 소지 강판(10)의 표면에서부터 내부 산화층(11)의 최내면까지의 거리가 5㎛이하일 수 있다. 내부 산화층(11)이 너무 소지 강판(10)의 내측에 형성되면, 즉, 도 1의 g가 너무 크면, 목적하는 절연특성을 얻을 수 없고, 오히려 자성 특성이 열화되는 문제가 발생할 수 있다. 도 1의 g의 최소값은 내부 산화층(11)의 두께가 되며, 도 1의 g가 내부 산화층(11)의 두께(d1)와 동일한 경우, 내부 산화층(11)이 강판 표면에 접하여 형성되는 것을 의미한다.
내부 산화층(11)의 두께(d1)는 0.2 내지 5㎛일 수 있다. 내부 산화층(11)의 두께(d1)가 너무 얇으면, 목적하는 절연특성을 적절히 확보할 수 없게 된다. 내부 산화층(11)의 두께(d1)가 너무 두꺼우면, 강판의 자성이 열화되는 문제가 발생할 수 있다. 더욱 구체적으로 내부 산화층(11)의 두께는 1 내지 3㎛일 수 있다.
내부 산화층(11)은 소지 강판(10)과 합금 성분이 동일하나, 산소를 0.05 중량% 이상 포함한다는 점에서, 산소를 극미량 포함하는 소지 강판(10)과 구별된다. 전술하였듯이, 소지 강판(10)은 Cr, Mg를 포함하기 때문에, 내부 산화층(11)에서의 산소 및 Cr, Mg가 반응하여, Cr2O3 또는 MgO 중 1종 이상의 산화물을 형성할 수 있다. 더욱 구체적으로 내부 산화층(11)은 산소를 0.1 중량% 이상 포함할 수 있다.
도 1에서는 내부 산화층(11)과 소지 강판(10)의 계면이 평평하게 표현되어 있으나, 실질적으로는 도 2와 같이 매우 거칠게 형성된다. 이는 제조 과정에서 소지 강판(10) 내부로 산소가 급격히 유입되며, 기지철이 산화하면서 생성되기 때문이며, 거칠게 형성되는 편이 절연에 있어유리하다. 더욱 구체적으로 내부 산화층(11)과 소지 강판(10)의 계면의 평균 조도는 1 내지 5㎛일 수 있다. 이 때 계면은 내부 산화층(11)의 상면 및 하면을 모두 의미한다. 이처럼 내부 산화층(11)의 표면에 거칠기가 존재하기 때문에, 본 발명의 일 실시예에서 내부 산화층(11)의 두께(d1)는 측정 위치에 따라 달라질 수 있으며, 내부 산화층(11)의 두께(d1)란 강판 전체에 대한 평균 두께를 의미하는 것이다.
도 1에서 나타나듯이, 본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판(100)은 소지 강판(10)의 표면에 접하여, 소지 강판(10)의 내부 방향으로 형성된 표면 산화층(12)을 더 포함할 수 있다. 표면 산화층(12)은 소지 강판(10)과 합금 성분이 동일하나, 산소를 0.05 중량% 이상 포함한다는 점에서, 소지 강판(10)과 구별된다. 또한, 표면 산화층(12)은 내부 산화층(11)보다 소지 강판(10)의 표면쪽에 형성된다는 점에서 내부 산화층(11)과도 구별된다.
표면 산화층(12)은 소지 강판(10)의 표면에 접하여 매우 얇게 형성될 수 있으며, 내부 산화층(11)의 두께(d1)가 표면 산화층(12)의 두께(d2)보다 두꺼울 수 있다. 내부 산화층(11)의 두께(d1)가 두껍게 형성되어야, 적절한 절연특성 및 자성을 확보할 수 있다. 더욱 구체적으로 내부 산화층(11)이 표면 산화층(12) 두께(d2)의 2배 이상 두꺼울 수 있다.
도 1에 나타나듯이, 내부 산화층(11)과 표면 산화층(12) 사이에 간극이 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로 그 간극(g-d1-d2)은 0.5 내지 3㎛일 수 있다. 내부 산화층(11)과 표면 산화층(12) 사이에 적절한 간극이 형성되어야, 절연 특성 및 자성을 더욱 확보할 수 있다. 간극이 형성된 경우, 도 1에서 나타난 것과 같이, 소지 강판(10), 내부 산화층(11), 소지 강판(10), 표면 산화층(12) 순으로 층이 형성된다. 이러한 간극은 산화성이 높은 Cr, P, Mg가 표면 부근의 특정 부위에 농축되기 때문에 형성된다.
도 1에서 나타나듯이, 소지 강판(10) 상에는 절연층(20)이 더 형성될 수 있다. 절연층(20)은 소지 강판(10) 표면 상, 즉 소지 강판(10)의 외부에 형성되는 것으로서, 전술한 내부 산화층(11) 및 표면 산화층(12)과는 구별된다. 본 발명의 일 실시예에서 내부 산화층(11)이 적절히 형성되었기 때문에, 절연층(20)의 두께를 얇게 형성하더라도 충분한 절연성을 확보할 수 있게 된다. 절연층(20)의 두께를 얇게 형성하여, 점적율이 증가하고, 타발시 금형 손상이 저감되게 된다. 구체적으로 절연층(20)의 두께는 0.7 내지 1.0㎛가 될 수 있다. 절연층(20)에 대해서는 무방향성 전기강판 기술 분야에서 널리 알려져 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 전술하였듯이, 절연특성 및 자성을 동시에 확보할 수 있다. 절연특성은 절연층(20) 두께 1㎛를 기준으로, 5.0 Ωcm2이상이 될 수 있다. 구체적으로 6.0 Ωcm2이상이 될 수 있다. 또한, 5000A/m의 자기장에서 유도되는 자속밀도 B50은 1.64T 이상이 될 수 있다. 0.25mm 두께 기준으로, 400Hz의 주파수로 1.0T의 자속밀도를 유기하였을 때의 철손 W10/400은 15.0W/kg 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판의 제조 방법은 중량 %로, Si: 2.5 내지 6.0%, Al: 0.2 내지 3.5%, Mn: 0.2 내지 4.5%, Cr: 0.01 내지 0.2%, P: 0.005 내지 0.08%, Mg: 0.0005 내지 0.05% 및 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 식 1을 만족하는 슬라브를 제조하는 단계; 슬라브를 가열하는 단계; 슬라브를 열간 압연하여 열연판을 제조하는 단계; 열연판을 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계 및 냉연판을 최종 소둔하는 단계를 포함한다.
이하에서는 각 단계별로 구체적으로 설명한다.
먼저 슬라브를 제조한다. 슬라브 내의 각 조성의 첨가 비율을 한정한 이유는 전술한 무방향성 전기강판의 조성 한정 이유와 동일하므로, 반복되는 설명을 생략한다. 후술할 열간압연, 열연판 소둔, 냉간압연, 최종소둔 등의 제조 과정에서 슬라브의 조성은 실질적으로 변동되지 아니하므로, 슬라브의 조성과 무방향성 전기강판의 조성이 실질적으로 동일하다.
다음으로 슬라브를 가열한다. 구체적으로 슬라브를 가열로에 장입하여 1100 내지 1250℃로 가열 한다. 1250℃를 초과하는 온도에서 가열시 석출물이 재용해되어 열간압연 이후 미세하게 석출될 수 있다.
가열된 슬라브는 2 내지 2.3mm로 열간 압연하여 열연판으로 제조된다. 열연판을 제조하는 단계에서 마무리 압연 온도는 800 내지 1000℃ 일 수 있다.
열연판을 제조하는 단계 이후, 열연판을 열연판 소둔하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때 열연판 소둔 온도는 850 내지 1150℃일 수 있다. 열연판소둔 온도가 850℃ 미만이면 조직이 성장하지 않거나 미세하게 성장하여 자속밀도의 상승 효과가 적으며, 소둔온도가 1150℃를 초과하면 자기특성이 오히려 저하되고, 판형상의 변형으로 인해 압연작업성이 나빠질 수 있다. 더욱 구체적으로 온도범위는 950 내지 1125℃일 수 있다. 더욱 구체적으로 열연판의 소둔온도는 900 내지 1100℃이다. 열연판 소둔은 필요에 따라 자성에 유리한 방위를 증가시키기 위하여 수행되는 것이며, 생략도 가능하다.
다음으로, 열연판을 산세하고 소정의 판두께가 되도록 냉간 압연한다. 열연판 두께에 따라 다르게 적용될 수 있으나, 70 내지 95%의 압하율을 적용하여 최종두께가 0.2 내지 0.65mm가 되도록 냉간 압연 할 수 있다.
최종 냉간압연된 냉연판은 최종 소둔을 실시한다. 이 때, 적절한 내부 산화층 형성을 위해, 최종 소둔하는 단계는 급속 승온 단계, 일반 승온 단계 및 균열단계를 포함한다.
급속 승온 단계는 냉연판을 15℃/초 이상 높은 가열 속도로 승온하는 단계이다. 승온 속도가 충분치 못하면, 내부 산화층이 적절히 형성될 수 없다.
급속 승온 단계는 이슬점 온도 -10 내지 60℃에서 수행된다. 이러한 산화성 분위기를 통해 내부 산화층이 적절히 형성될 수 있다. 이슬점 온도가 너무 낮으면, 내부 산화층이 형성되기 어렵다. 반대로, 이슬점 온도가 너무 높으면, 내부 산화층이 너무 두껍게 형성되어, 자성이 열위되고, 타발 시 분진등이 발생하여, 생산성이 열위될 수 있다.
급속 승온 단계는 냉연판을 450 내지 600℃까지 승온하는 단계를 의미한다.
다음으로, 일반 승온 단계는 급속 승온된 냉연판을 균열 온도까지 승온시키는 단계이다. 구체적으로 일반 승온 단계의 시작 온도는 450 내지 600℃이며, 종료 온도는 850 내지 1050℃이다. 전술한 급속 승온 단계에서 내부 산화층이 적절히 형성되었으므로, 일반 승온 단계에서는 승온 속도를 높이거나, 분위기를 산화성 분위기로 제어할 필요가 없다. 구체적으로 일반 승온 단계는 승온 속도가 1 내지 15℃/초이고, 이슬점 온도 -50 내지 -20℃에서 수행될 수 있다.
다음으로, 균열 단계는 850 내지 1050℃의 균열온도로 30초 내지 3분 동안 소둔할 수 있다. 균열 온도가 너무 높으면 결정립의 급격한 성장이 발생하여 자속밀도와 고주파 철손이 저하될 수 있다. 더욱 구체적으로 900 내지 1000℃의 균열 온도에서 최종 소둔할 수 있다. 최종 소둔 과정에서 전 단계인 냉간압연 단계에서 형성된 가공 조직이 모두(즉, 99% 이상) 재결정될 수 있다.
이후, 절연층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 두께를 얇게 형성하는 것을 제외하고는 일반적인 방법을 사용하여 절연층을 형성할 수 있다. 절연층 형성 방법에 대해서는 무방향성 전기강판 기술 분야에서 널리 알려져 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
하기 표 1과 같이 조성되는 슬라브를 제조하였다. 표 1에 기재된 성분 외의 C, S, N, Ti 등은 모두 0.003 중량%로 제어하였다. 슬라브를 1150℃로 가열하고, 850℃에서 열간마무리 압연하여 판두께 2.0mm의 열연판을 제작하였다. 열간압연된 열연판은 1100℃에서 4분간 소둔한 다음 산세하였다. 그 뒤 냉간압연하여 판두께를 0.25mm로 한 후 최종소둔을 실시하였다. 500℃까지의 급속 승온 단계의 승온 속도 및 이슬점 조건을 하기 표 2에 정리하였다. 이후, 1000℃까지 승온하고, 1000℃에서 45초간 유지하였다. 이후, 1㎛ 두께의 절연층을 형성하였다.
절연 특성은 프랭클린테스터로 측정하였며, 자성은 Single Sheet tester를 이용하여 압연방향 및 수직방향의 평균값으로 결정하여 하기 표 2에 정리하였다.
강종 Si
(중량%)		 Al
(중량%)		 Mn
(중량%)		 비저항
(μΩ·cm)		 Cr
(중량%)		 P(중량%) Mg
(중량%)		 식 1 값
1 2.8 0.5 0.5 53 0.02 0.01 0.001 0.4
2 2.8 0.5 0.5 53 0.01 0.075 0.001 7.4
4 3.1 0.7 1.5 65 0.05 0.03 0.02 -1.4
5 3.1 0.7 1.5 65 0.05 0.03 0.02 -1.4
6 3.1 0.7 1.5 65 0.05 0.01 0.02 -1.8
7 2.7 1.5 2.5 75 0.05 0.01 0.06 -5.8
8 2.7 1.5 2.5 75 0.05 0.07 0.005 0.9
9 2.7 1.5 2.5 75 0.15 0.07 0.005 -0.03
10 2.8 0.8 1.8 64 0.15 0.01 0.002 -0.13
11 2.8 0.8 1.8 64 0.15 0.07 0.03 -2.53
12 2.8 0.8 1.8 64 0.25 0.01 0.025 -2.46
13 3.2 0.5 0.5 58 0.0003 0.0003 0.0003 0.97
강종 승온속도(℃/초) 이슬점
(℃)		 내부 산화층 두께(㎛) 절연저항
(Ωcm2)		 W10/400
(W/kg)		 B50(T) 비고
1 15 -5 1.5 7.8 14.8 1.67 실시예
2 13 10 3.5 12.1 17.5 1.62 비교예
4 18 -20 0.1 3.5 15.7 1.63 비교예
5 18 35 1.7 8.5 13.5 1.64 실시예
6 8 5 0.15 4.5 15.1 1.63 비교예
7 15 45 4.5 15.2 17.9 1.61 비교예
8 18 50 1.5 6.5 14.2 1.64 실시예
9 26 70 5.2 18.5 18.9 1.61 비교예
10 28 30 2.5 10.5 14.7 1.64 실시예
11 25 20 0.2 2.5 14.5 1.61 비교예
12 27 10 0.7 3.8 15.1 1.62 비교예
13 15 20 0.07 1.5 15.4 1.62 비교예
표 1 및 표 2에서 나타나듯이, 실시예 강종 및 급속 승온시의 승온 속도 및 이슬점 조건을 만족하는 실시예는 적절한 내부 산화층이 형성되고, 절연저항 특성 및 자성이 모두 우수함을 확인할 수 있다.
반면, P, Cr, Mg를 적정량 포함하지 못한 강종 2, 7, 11, 12, 13은 자성 특성이 열악함을 확인할 수 있다. 특히, 강종 11, 13은 급속 승온시의 승온 속도 및 이슬점 조건을 만족하더라도, 내부 산화층이 적절히 형성되지 못하였고, 절연저항 특성도 열악함을 확인할 수 있었다. 특히 강종 13은 P, Mg를 포함하지 않기 때문에, Cr이 적게 포함되었음에도 불구하고, 내부 산화층이 적절히 형성되지 않음을 확인할 수 있다.
한편, 강종 4, 6, 9는 P, Cr, Mg를 적정량 포함하였으나, 급속 승온시의 승온 속도 및 이슬점 조건을 만족하지 못하여, 적절한 내부 산화층이 형성되지 아니하였다. 내부 산화층이 너무 얇게 형성된 강종 4, 6은 절연저항 특성이 특히 열악하였고, 내부 산화층이 너무 두껍게 형성된 강종 9는 자성 특성이 매우 열악하였다.
도 2에는 강종 5에서 제조한 무방향성 전기강판의 단면을 주사 전자 현미경(SEM)으로 촬영한 사진을 나타내었다. 도 2에 나타나듯이, 내부 산화층이 적절히 형성됨을 확인할 수 있다.
본 발명은 상기 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.
100: 무방향성 전기강판, 10: 소지 강판,
11: 내부 산화층, 12: 표면 산화층,
20: 절연층

Claims (13)

  1. 중량 %로, Si: 2.5 내지 6.0%, Al: 0.2 내지 3.5%, Mn: 0.2 내지 4.5%, Cr: 0.01 내지 0.2%, P: 0.005 내지 0.08%, Mg: 0.0005 내지 0.05% 및 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 식 1을 만족하고, 소지 강판 내부에 0.2 내지 5㎛ 두께의 내부 산화층이 형성된 무방향성 전기강판.
    [식 1]
    -2.5 ≤ [P]/[Cr]-[Mg]×100 ≤ 6.5
    (식 1에서, [P], [Cr] 및 [Mg]는 각각 P, Cr 및 Mg의 함량(중량%)을 나타낸다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부 산화층은 상기 소지 강판의 표면에서부터 소지 강판의 내부 방향으로 5㎛ 이하의 범위에 형성된 무방향성 전기강판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내부 산화층은 Cr2O3 또는 MgO 중 1종 이상의 산화물을 포함하는 무방향성 전기강판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 내부 산화층과 상기 소지 강판의 계면의 평균 조도는 1 내지 5㎛인 무방향성 전기강판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소지 강판의 표면에 접하여, 상기 소지 강판의 내부 방향으로 형성된 표면 산화층을 더 포함하는 무방향성 전기강판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 내부 산화층 및 표면 산화층은 산소를 0.05 중량% 이상 포함하는 무방향성 전기강판.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 내부 산화층의 두께가 상기 표면 산화층의 두께보다 두꺼운 무방향성 전기강판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무방향성 전기강판의 비저항은 45μΩ·cm이상인 무방향성 전기강판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 무방향성 전기강판은 C, S, N, Ti, Nb 및 V 중 1종 이상을 각각 0.004 중량% 이하로 더 포함하는 무방향성 전기강판.
  10. 중량 %로, Si: 2.5 내지 6.0%, Al: 0.2 내지 3.5%, Mn: 0.2 내지 4.5%, Cr: 0.01 내지 0.2%, P: 0.005 내지 0.08%, Mg: 0.0005 내지 0.05% 및 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 식 1을 만족하는 슬라브를 제조하는 단계;
    상기 슬라브를 가열하는 단계;
    상기 슬라브를 열간 압연하여 열연판을 제조하는 단계;
    상기 열연판을 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계 및
    상기 냉연판을 최종 소둔하는 단계를 포함하고,
    상기 최종 소둔하는 단계는 승온 속도 15℃/초 이상으로 승온하는 급속 승온 단계, 일반 승온 단계 및 균열단계를 포함하고,
    상기 급속 승온 단계는 이슬점 온도 -10 내지 60℃에서 수행되고,
    상기 급속 승온 단계는 상기 냉연판을 450 내지 600℃까지 승온하는 무방향성 전기강판의 제조방법.
    [식 1]
    -2.5 ≤ [P]/[Cr]-[Mg]×100 ≤ 6.5
    (식 1에서, [P], [Cr] 및 [Mg]는 각각 슬라브 내의 P, Cr 및 Mg의 함량(중량%)을 나타낸다.)
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 일반 승온 단계는 승온 속도가 1 내지 15℃/초이고, 이슬점 온도 -50 내지 -20℃에서 수행되는 무방향성 전기강판의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 균열 단계의 균열 온도는 850 내지 1050℃인 무방향성 전기강판의 제조방법.
KR1020170180255A 2017-12-26 2017-12-26 무방향성 전기강판 및 그 제조방법 KR102009393B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170180255A KR102009393B1 (ko) 2017-12-26 2017-12-26 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
CN201880084861.9A CN111556904B (zh) 2017-12-26 2018-05-17 无取向电工钢板及其制造方法
JP2020536264A JP7142094B2 (ja) 2017-12-26 2018-05-17 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
EP18893409.5A EP3733907A4 (en) 2017-12-26 2018-05-17 NON-ORIENTED ELECTRIC STEEL SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING ITEM
US16/957,977 US11492678B2 (en) 2017-12-26 2018-05-17 Non-oriented electrical steel sheet and method for preparing same
PCT/KR2018/005674 WO2019132132A1 (ko) 2017-12-26 2018-05-17 무방향성 전기강판 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170180255A KR102009393B1 (ko) 2017-12-26 2017-12-26 무방향성 전기강판 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190078385A KR20190078385A (ko) 2019-07-04
KR102009393B1 true KR102009393B1 (ko) 2019-08-09

Family

ID=67063787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170180255A KR102009393B1 (ko) 2017-12-26 2017-12-26 무방향성 전기강판 및 그 제조방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11492678B2 (ko)
EP (1) EP3733907A4 (ko)
JP (1) JP7142094B2 (ko)
KR (1) KR102009393B1 (ko)
CN (1) CN111556904B (ko)
WO (1) WO2019132132A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220089182A (ko) * 2020-12-21 2022-06-28 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102043289B1 (ko) 2017-12-26 2019-11-12 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102018181B1 (ko) 2017-12-26 2019-09-04 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR20230095257A (ko) * 2021-12-22 2023-06-29 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011157603A (ja) 2010-02-02 2011-08-18 Nippon Steel Corp 無方向性電磁鋼板および無方向性電磁鋼板の製造方法
KR101263139B1 (ko) 2010-02-18 2013-05-15 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 무방향성 전자기 강판 및 그 제조 방법
JP2016199787A (ja) 2015-04-10 2016-12-01 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4116748B2 (ja) * 1999-12-16 2008-07-09 新日本製鐵株式会社 磁石埋設型のモータ用無方向性電磁鋼板
JP3956596B2 (ja) * 2000-09-14 2007-08-08 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板
JP4276391B2 (ja) * 2001-07-02 2009-06-10 新日本製鐵株式会社 高級無方向性電磁鋼板
JP4833523B2 (ja) * 2004-02-17 2011-12-07 新日本製鐵株式会社 電磁鋼板とその製造方法
JP5257785B2 (ja) 2009-09-09 2013-08-07 Ｄｉｃ株式会社 ウレタン（メタ）アクリレートの製造方法
JP5854233B2 (ja) * 2013-02-14 2016-02-09 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板の製造方法
JP5668767B2 (ja) * 2013-02-22 2015-02-12 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板製造用の熱延鋼板およびその製造方法
JP5995002B2 (ja) 2013-08-20 2016-09-21 Ｊｆｅスチール株式会社 高磁束密度無方向性電磁鋼板およびモータ
CN104674136B (zh) 2013-11-28 2017-11-14 Posco公司 导磁率优良的无取向电工钢板及其制造方法
KR20150074296A (ko) * 2013-12-23 2015-07-02 주식회사 포스코 투자율이 우수한 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101605791B1 (ko) 2013-12-24 2016-03-23 주식회사 포스코 무방향성 전기강판의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 무방향성 전기강판
EP3263719B1 (en) 2015-02-24 2019-05-22 JFE Steel Corporation Method for producing non-oriented electrical steel sheets
JP6402865B2 (ja) * 2015-11-20 2018-10-10 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法
JP6406522B2 (ja) 2015-12-09 2018-10-17 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法
KR20170106073A (ko) 2016-03-11 2017-09-20 주식회사 포스코 강의 정련 방법
KR101902438B1 (ko) 2016-12-19 2018-09-28 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101901313B1 (ko) 2016-12-19 2018-09-21 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102043289B1 (ko) 2017-12-26 2019-11-12 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102018181B1 (ko) 2017-12-26 2019-09-04 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011157603A (ja) 2010-02-02 2011-08-18 Nippon Steel Corp 無方向性電磁鋼板および無方向性電磁鋼板の製造方法
KR101263139B1 (ko) 2010-02-18 2013-05-15 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 무방향성 전자기 강판 및 그 제조 방법
JP2016199787A (ja) 2015-04-10 2016-12-01 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220089182A (ko) * 2020-12-21 2022-06-28 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
WO2022139336A1 (ko) * 2020-12-21 2022-06-30 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102438478B1 (ko) 2020-12-21 2022-08-31 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
US11492678B2 (en) 2022-11-08
CN111556904B (zh) 2022-05-17
CN111556904A (zh) 2020-08-18
JP2021509153A (ja) 2021-03-18
EP3733907A1 (en) 2020-11-04
US20200332387A1 (en) 2020-10-22
JP7142094B2 (ja) 2022-09-26
EP3733907A4 (en) 2020-11-04
WO2019132132A1 (ko) 2019-07-04
KR20190078385A (ko) 2019-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102009393B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102175064B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101903008B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102325011B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102043289B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101707451B1 (ko) 방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101892231B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102353673B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102106409B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101633633B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101037159B1 (ko) 가공성이 우수한 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102241468B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101565510B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR20220089734A (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102099866B1 (ko) 방향성 전기강판 및 그의 제조방법
KR101869455B1 (ko) 방향성 전기강판 및 이의 제조방법
KR102438478B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR102438475B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR20200072859A (ko) 방향성 전기강판 및 그의 제조방법
KR102513317B1 (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR20230095257A (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
EP4265749A1 (en) Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing same
KR20240015427A (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조 방법
KR20230094459A (ko) 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR20230096890A (ko) 무방향성 전기강판, 그 제조 방법 및 그를 포함하는 모터 코어

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant