KR20140131496A - Manufacturing method for grain-oriented electrical steel sheet - Google Patents

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KR20140131496A
KR20140131496A KR20140142009A KR20140142009A KR20140131496A KR 20140131496 A KR20140131496 A KR 20140131496A KR 20140142009 A KR20140142009 A KR 20140142009A KR 20140142009 A KR20140142009 A KR 20140142009A KR 20140131496 A KR20140131496 A KR 20140131496A
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주형돈
한규석
고현석
임재수
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주식회사 포스코
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Abstract

A method to manufacture a grain-oriented electrical steel sheet is disclosed. According to an embodiment of the present invention, provided is a method to manufacture a grain-oriented electrical steel sheet which comprises heating in wt%: 2.0% or greater or smaller than 3.05% of Si; 0 and no more than 0.085% of C; 0.015-0.04% of acid-soluble Al; 0 and no more than 0.20% of Mn; 0 and no more than 0.010% of N; 0 and no more than 0.010% of S; and the remainder consisting of Fe and inevitable impurities; hot-rolling the mixture, performing a hot band annealing process of the same, cold-rolling the same at least two times which an intermediate annealing process is performed therebetween; annealing first recrystallization of the same; and performing a final annealing process of the same.

Description

방향성 전기강판의 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR GRAIN-ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for manufacturing a directional electric steel sheet,

본 발명은 방향성 전기강판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열간압연 시 냉각속도의 상향 및 권취온도의 하향을 통하여 냉간압연 시 축적된 변형에너지를 증가시키고 1차재결정 소둔의 승온과정에 초급속승온과 급속승온 및 일반승온으로 이루어지는 3단의 승온 가열패턴을 적용시켜 자성을 향상시킨 저철손 고자속밀도 방향성 전기강판의 제조방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet, and more particularly, to a method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet by increasing the strain energy accumulated during cold rolling through the downward direction of the cooling rate and the coiling temperature during hot rolling, To a method of manufacturing a low iron loss and high specific gravity directional electrical steel sheet in which magnetic properties are improved by applying a three-stage heating heating pattern comprising heating, rapid heating and general heating.

방향성 전기강판은 강판 면의 결정방위가 {110}면이고 압연방향의 결정방위는 <001>축에 평행한, 소위 고스(Goss) 방위를 갖는 결정립들로 구성되어 압연방향으로의 자기특성이 우수한 연자성 재료이다.The directional electrical steel sheet is composed of crystal grains having a so-called Goss orientation in which the crystal orientation of the steel sheet face is {110} plane and the crystal orientation in the rolling direction is parallel to the <001> axis, It is a soft magnetic material.

이러한 방향성 전기강판은 1차재결정 이후 최종소둔 과정에서 1차재결정립의 성장을 억제시키고 성장이 억제된 결정립중에서 {110}<001> 방위의 결정립을 선택적으로 성장시켜 얻어진 2차재결정 조직에 의해 우수한 자기특성을 나타내도록 하는 것이므로, 1차재결정립의 성장억제제(이하, '억제제'라 함)가 매우 중요하다. 따라서, 성장이 억제된 결정립중에서 안정적으로 {110}<001> 방위의 집합조직을 갖는 결정립들이 최종소둔 공정에서 우선적으로 성장(이하, '2차재결정'이라 함)할 수 있도록 하는 것이 방향성 전기강판 제조기술의 핵심이다.This directional electric steel sheet is superior in the secondary recrystallization texture obtained by selectively growing the crystal grains in {110} < 001 > orientations among the crystal grains suppressed in growth and inhibited the growth of the primary recrystallized grains in the final annealing process after the primary recrystallization (Hereinafter referred to as &quot; inhibitor &quot;) is very important because it exhibits magnetic properties. Therefore, it is desirable that the crystal grains having a group structure stably oriented in the {110} < 001 > orientation in the crystal grains whose growth is suppressed are preferentially grown in the final annealing process (hereinafter referred to as secondary recrystallization) It is the core of manufacturing technology.

최종소둔 과정에서 2차재결정이 일어나기 시작하는 것은 이러한 억제제들이 온도가 높아지면서 성장하거나 분해되면서 1차재결정립의 성장을 억제하는 기능이 없어지게 되어 생기는 현상으로, 이때 비교적 단시간에 입자성장이 일어나게 된다. 최종소둔 공정에서 2차재결정이 일어나기 직전까지 모든 1차재결정립의 성장이 억제되어야 하며, 이를 위해서는 석출물들이 충분한 양과 적정한 크기로 균일하게 분포되어야 하고, 2차재결정이 일어나기 직전의 고온까지는 열적으로 안정되어 쉽게 분해되지 않아야 한다.Secondary recrystallization begins to occur in the final annealing process because these inhibitors lose their ability to inhibit the growth of the primary recrystallized grains as they grow or decompose as the temperature rises, resulting in a relatively short period of grain growth . It is necessary that the growth of all primary recrystallized grains be suppressed until the second recrystallization occurs in the final annealing process. For this purpose, the precipitates should be uniformly distributed in a sufficient amount and a proper size, and thermally stable until the high temperature immediately before the secondary recrystallization It should not be easily broken down.

이러한 {110}<001> 집합조직을 얻는 것은 여러 제조공정의 조합에 의해서 가능하며, 일반적으로 슬라브 성분조성의 엄격한 관리는 물론, 슬라브의 가열, 열간압연, 열연판소둔, 냉간압연, 1차재결정 소둔, 최종소둔(2차재결정소둔) 등의 일련의 공정조건들이 엄밀하게 제어되어야 한다.In order to obtain such a {110} < 001 > texture, it is possible to use a combination of various manufacturing processes. Generally, the slab composition is controlled strictly by heating the slab, hot rolling, annealing hot- A series of process conditions such as annealing and final annealing (secondary recrystallization annealing) must be strictly controlled.

1차재결정은 통상적으로 말해지는 재결정을 가리키는 용어로써, 변형된 결정들이 특정 온도이상에서 변형이 없는 새로운 결정립이 핵생성되고 결정립 성장이 이루어지는 것을 말한다. 상기 1차재결정은 통상 냉간압연 이후 실시되는 탈탄소둔과 함께 이루어지거나 혹은 탈탄소둔이 수행된 직후에 이루어지게 되는데, 상기 1차재결정에 의하여 균일하고 적절한 입도의 결정립들이 형성되게 된다. 일반적으로 방향성 전기강판에서 재결정립들의 방위는 여러 방향으로 분산되어 있거나 고스 방위 이외의 방위들이 표면 방위와 평행하게 배열되는 집합조직을 가지게 되며, 방향성 전기강판에서 최종적으로 취득하고자 하는 고스방위의 비율은 매우 낮다.Primary recrystallization refers to recrystallization commonly referred to as the recrystallization of a crystal, where new crystals with no strain at a certain temperature or higher are nucleated and grain growth is achieved. The primary recrystallization is usually carried out after decarburization annealing performed after cold rolling or immediately after decarburization annealing is performed. The primary recrystallization results in the formation of uniform and granular grains of uniform grain size. In general, the orientations of the recrystallized grains in the directional electrical steel sheet have an aggregate structure in which the orientations of the recrystallized grains are dispersed in various directions or orientations other than the Goss orientation are arranged in parallel with the surface orientation, and the ratio of the Goss orientation finally obtained in the grain- Very low.

1차재결정 소둔시 가열 승온 조건을 제어하여 자성을 향상시킨 기술로는 일본특허공개공보 2003-3213, 2008-1978, 2008-1979, 2008-1980, 2008-1981, 2008-1982, 2008-1983에 탈탄소둔 공정의 승온 과정에서 급속 승온을 도입한 기술들이 보고되고 있다.As a technique for improving the magnetic properties by controlling the heating and heating conditions during the first recrystallization annealing, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-3213, 2008-1978, 2008-1979, 2008-1980, 2008-1981, 2008-1982, 2008-1983 Techniques have been reported for introducing rapid heating in the temperature raising process of the decarburization annealing process.

상기한 일본특허공개공보 2003-3213에서는 질화처리하는 양과 소둔후 집합조직에서 I[111]/I[411]의 비율을 2.5이하로 제어하여 자속밀도가 높은 경면 방향성 전기강판을 제조하는 기술을 제시하고 있으며, 집합조직을 제어하기 위해 알루미늄과 질소량 그리고 탈탄소둔 공정의 승온과정의 가열속도를 제어해야 하는 것으로 나타나 있다.In the above-described Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-3213, a technique for producing a mirror-surface directional electric steel sheet having a high magnetic flux density by controlling the ratio of I [111] / I [411] in the amount of nitriding treatment and the texture after annealing to 2.5 or less , And it is shown that the heating rate of the heating process of aluminum and nitrogen and the decarburization annealing process must be controlled in order to control the texture.

상기한 일본특허공개공보 2008-1978, 2008-1979, 2008-1980, 2008-1981, 2008-1982, 2008-1983에서는 열연판소둔시 탈탄하거나 열연판소둔 온도 제어를 통해 라멜라 간격을 조절함과 동시에 탈탄 소둔시 550~720℃온도범위에서 40℃/sec 이상, 바람직하게는 75~125℃/sec의 가열속도로 급속가열하여 자속밀도를 향상시키는 방법을 제시하고 있다. 이들 특허에서는 1차재결정중의 {411}방위의 결정립이 {110}방위의 2차재결정립의 우선 성장에 영향을 미친다고 보고하고 있으며, 탈탄소둔 후의 1차재결정 집합 조직의 {111}/{411} 비를 3.0 이하로 조정하고 그 뒤 질화처리를 행하고 억제제를 강화하는 것에 따라 자속밀도가 높은 방향성 전기강판을 제조하는 것으로 제안하고 있다.In the above-described Japanese Patent Laid-Open Publication Nos. 2008-1978, 2008-1979, 2008-1980, 2008-1981, 2008-1982, 2008-1983, the lamellar spacing is controlled by decarburizing the annealed hot- A rapid heating at a heating rate of 40 ° C / sec or more, preferably 75 to 125 ° C / sec in a temperature range of 550 to 720 ° C during decarburization annealing to improve the magnetic flux density is proposed. These patents report that the crystal grains in the {411} orientation in the first recrystallization affect the first growth of the second recrystallized grains in the {110} orientation, and the {111} / { 411} ratio is adjusted to 3.0 or less, nitriding treatment is performed, and the inhibitor is strengthened, thereby producing a directional electric steel sheet having a high magnetic flux density.

그러나 상기 특허들에서는 탈탄소둔 공정의 승온과정에서 조직변화가 큰 온도영역을 700~720℃이고 그 온도 영역을 포함하는 550℃로부터 720℃의 온도 영역을 급속가열을 통한 자속밀도 향상 방법만을 제안하고 있을 뿐만 아니라, 급속가열을 하더라도 가열속도의 상한을 125℃/sec 이하로 제한하고 있으며, 이들 특허들은 그 사상적인 측면에서도 직접적으로 고스방위를 갖는 결정립의 비율을 높이고자 한 것이 아니라 탈탄소둔후 2차재결정 소둔시 고스방위의 비정상 입자성장(2차재결정)에 간접적으로 영향을 미치는 {411}방위를 갖는 결정립의 비율을 높이고자 하는 시도에 그치는 기술인 점에서 한계가 있다However, in the above-mentioned patents, only a method of improving magnetic flux density through rapid heating is proposed in a temperature range of 700 to 720 ° C where a large tissue change occurs during the temperature increase of the decarburization annealing process and a temperature range of 550 ° C to 720 ° C including the temperature range In addition, the upper limit of the heating rate is limited to 125 ° C / sec or less even if rapid heating is applied. These patents are not intended to directly increase the ratio of grains having Goss orientation even in the aspect of the idea, There is a limitation in that it is an attempt to increase the ratio of crystal grains having a {411} orientation that indirectly affects the abnormal grain growth (secondary recrystallization) of the Goss orientation during the second recrystallization annealing

본 발명자들은 상기 문제를 개선하기 위해 대한민국 공개특허공보 10-2012-0009755호 에서 1차재결정 소둔시 온도구간별로 승온속도를 달리 제어하여 초급속승온+급속승온+일반승온의 3단 승온패턴을 통하여 탈탄판에서의 고스 방위의 분율 및 집적도를 제어함으로써 자성을 향상할 수 있는 방향성 전기강판의 제조 방법에 대하여 제안하였다. In order to solve the above problem, the present inventors have proposed a method of controlling the heating rate at different temperature intervals during the primary recrystallization annealing in Korean Patent Publication No. 10-2012-0009755, A method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet capable of improving the magnetic properties by controlling the fraction and the degree of integration of the Goss orientation in the plate has been proposed.

고스 방위의 핵생성은 강한 변형을 받은 후 1차재결정시 변형 에너지가 집중되어 있는 전단변형대(Shear Band) 내에서 일어나는 것으로, 전단변형대에 축적된 변형에너지는 1차재결정 소둔시 승온 구간에서 일부 회복에 의해 에너지 감소가 일어나고, 이에 따라 고스의 핵생성 사이트가 줄어들게 되는 것으로 유추하여 초급속승온을 포함한 3단 승온패턴에 의한 전단변형대에 축적된 변형에너지의 감소 없이 유지하여 자성을 개선하는 방법을 제시하고 있다.The nucleation of the Goss orientation takes place in the shear band where the deformation energy is concentrated during the first recrystallization after the strong deformation. The strain energy accumulated in the shear deformation zone is the temperature of the first recrystallization annealing It can be deduced that energy recovery is caused by partial recovery and thus the nucleation site of Goss is reduced. Thus, it is possible to maintain the magnetism without decreasing the strain energy accumulated in the shear deformation band due to the three stage heating pattern including the rapid heating .

그러나, 이 특허에서는 슬라브 가열을 제외한 열간압연 조건에 대한 검토는 이루어 지지 않았다. 또한 이러한 승온패턴 적용 전 전단변형대의 축적에너지가 낮아질 경우 자성 개선효과가 크지 않을 수 있다는 문제가 있다. 또한 유도가열을 이용할 경우 줄(Joule) 효과에 의해 시료의 비저항이 높을 경우 같은 출력에서 가열효율을 높게 되는데, 이러한 효율을 극대화하는 방안을 검토할 필요가 있다.
However, in this patent, the hot rolling conditions except slab heating have not been studied. Further, when the accumulation energy of the shear deformation band before the application of the heating pattern is lowered, there is a problem that the effect of improving the magnetic properties may not be large. In addition, when induction heating is used, the heating efficiency is increased at the same output when the resistivity of the sample is high due to the joule effect. It is necessary to examine a method of maximizing such efficiency.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems,

열간압연 시 냉각속도의 상향 및 권취온도의 하향을 통하여 1차재결정전 전단변형대의 변형에너지를 높이고, 1차재결정 소둔의 승온과정으로 초급속승온과 급속승온 및 일반승온으로 이루어지는 3단의 승온 패턴을 도입하여 Goss 방위, 특히 Exact Goss 방위 결정립의 부피 분율을 높이고 2차재결정 후의 결정방위 집적도를 개선함으로써 자성을 향상시키도록 하는 방향성 전기강판의 제조방법을 제공하는 것이다.
During the hot rolling, the deformation energy of the shear deformation zone of the primary material is increased through the upward movement of the cooling rate and the coiling temperature. The temperature rise of the primary recrystallization anneal introduces the three-stage heating pattern consisting of rapid heating and rapid heating To increase the volume fraction of the Goss orientation, particularly the Exact Goss orientation crystal grains, and to improve the crystal orientation integration degree after the second recrystallization, thereby improving the magnetic properties.

본 발명의 일 구현예는, 중량 퍼센트(wt%)로, Si: 2.0%이상 및 3.05%미만, C: 0초과 0.085%이하, 산가용성 Al: 0.015~0.04%, Mn: 0초과 0.20%이하, N: 0초과 0.010%이하, S: 0초과 0.010%이하, 및 잔부 Fe와 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는방향성 전기강판 슬라브를 가열하고, 열간압연한 후, 열연판소둔을 실시하고, 중간소둔을 사이에 두는 2회 이상의 냉간압연을 실시하고, 1차재결정 소둔을 한 후, 최종 소둔을 실시하는 방향성 전기강판의 제조 방법으로서, 상기 열간압연과 상기 열연판소둔 사이에, 열연판에 조대한 탄화물이 형성되는 600 내지 700℃의 온도에서, 상기 열연판을 10 내지 25℃/sec의 속도로 급냉하고, 520℃ 이하의 온도로 저온 권취하여 상기 조대한 탄화물의 형성을 억제하고, 상기 중간소둔은 200℃ 내지 250℃의 온도 범위에서 5분 이상 수행하고, 상기 1차재결정 소둔은 냉연판을 300℃/sec이상의 평균승온속도로 승온하는 초급속승온과정과, 상기 초급속승온과정 후에 상기 초급속승온과정에서의 평균승온속도보다 낮으면서 100℃/sec이상인 평균승온속도로 승온하는 급속승온과정과, 상기 급속승온과정 후에 상기 급속승온과정에서의 평균승온속도보다 낮은 평균승온속도로 승온하는 일반 승온과정을 포함함으로써, 자속밀도가 1.95 (B10, Tesla) 이상이고, 철손이 0.85 (W17/50, W/kg) 이하인 방향성 전기강판을 제조하는 방향성 전기강판의 제조방법을 제공한다.An embodiment of the present invention is a steel sheet comprising, by weight percent (wt%), at least 2.0% Si and less than 3.05% of C, more than 0.085% of C, less than 0.015% of an acid soluble Al, , N: more than 0 and not more than 0.010%, S: more than 0 and not more than 0.010%, and the balance of Fe and other inevitably incorporated impurities are heated, hot rolled, hot rolled sheet annealed, A method for producing a grain-oriented electrical steel sheet, which comprises performing cold rolling at least two times while annealing is performed, performing primary recrystallization annealing, and final annealing, characterized in that a hot- The hot-rolled sheet is quenched at a temperature of 600 to 700 占 폚 at which the carbide is formed at a rate of 10 to 25 占 폚 / sec and rolled at a low temperature of 520 占 폚 or less to inhibit the formation of the coarse carbide, The annealing is carried out at a temperature range of 200 DEG C to 250 DEG C for at least 5 minutes, The first primary recrystallization annealing is a rapid reheating step of raising the temperature of the cold-rolled sheet at an average heating rate of 300 ° C / sec or higher, and an average temperature increasing rate of 100 ° C / sec or more while being lower than the average rate of temperature rise in the super- (B10, Tesla) or higher, and a temperature increase step of increasing the temperature by an average heating rate lower than the average temperature increasing rate in the rapid heating step after the rapid heating step. (W17 / 50, W / kg) or less of the grain size of the oriented electrical steel sheet is 0.85 (W17 / 50, W / kg) or less.

상기 슬라브의 가열 온도는 1,280℃이하일 수 있다. The heating temperature of the slab may be 1,280 ° C or less.

상기 냉간압연 시 압하율이 80%이상일 수 있다.The reduction ratio in the cold rolling may be 80% or more.

상기 초급속승온과정은 Ts(℃)를 재결정 전의 500~600℃ 사이의 온도라고 할 때, 상온에서 Ts(℃)에 이르는 구간에서 300℃/sec이상이며, Ts(℃)에서 700℃ 구간의 승온속도의 두배 이상인 평균승온속도로 초급속 승온하고, 상기 급속승온과정은 Ts(℃)에서 700℃에 이르는 구간에서 100~250℃/sec의 평균승온속도로 급속 승온하고, 상기 일반승온과정은 700℃에서 탈탄소둔 온도에 이르는 구간에서 40℃/sec이하의 평균승온속도로 승온할 수 있다.The initial superclass temperature raising process is performed at a temperature ranging from room temperature to Ts (占 폚) to 300 占 폚 / sec or more, Ts (占 폚) to 700 占 폚 The rapid heating step is rapidly heated at an average heating rate of 100 to 250 DEG C / sec in a period from Ts (DEG C) to 700 DEG C, and the normal temperature raising process is performed at 700 DEG C The temperature can be raised at an average heating rate of 40 deg. C / sec or less in the section from the annealing temperature to the decarburization annealing temperature.

상기 냉간압연과 최종 소둔 사이에 강판내의 질소함량을 증가시키는 처리를 실시할 수 있다.A treatment for increasing the nitrogen content in the steel sheet between the cold rolling and the final annealing can be performed.

상기 질소함량을 증가시키는 처리는 동시 탈탄 질화에 의해 이루어질 수 있다.
The treatment for increasing the nitrogen content can be accomplished by simultaneous decarboxylation.

본 발명에 의한 방향성 전기강판의 제조방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.The method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to the present invention has the following effects.

1차재결정 소둔의 승온과정에서 3단의 승온패턴(초급속승온+급속승온+일반승온)을 도입하여 1차재결정된 강판에 고스(Goss) 방위, 특히 정 고스(Exact Goss) 방위 결정립의 부피 분율을 증가시킴으로써 2차재결정 후의 결정방위 집적도를 개선하여 자성을 개선할 수 있으며 이러한 승온패턴적용시에도 냉연판에서의 전단대형 성을 높이고 전단대의 변형에너지를 높이는 방법으로 열간압연 시 냉각속도 상향 및 권취온도 하향을 통한 강내에 존재하는 경질의 상의 분율을 높이고 탄화물분포 조정하여 냉간압연 축적된 변형에너지를 증가시킴으로써 이 에너지를 급속승온으로 유지하여 1차재결정판의 정 고스(Exact Goss) 방위 결정립의 부피 분율을 극대화함으로써 고자속밀도 저철손의 방향성 전기강판을 제조할 수 있다. 또한 이러한 축적에너지 증가는 시료의 비저항 증가로 이어져 유도가열을 이용할 경우 입력 전력을 감소시켜 비용을 절감할 수 있다.
In the first recrystallization annealing step, a three-step heating pattern (super rapid heating + rapid heating + normal temperature elevation) is introduced to introduce a Goss orientation, especially a volume fraction of the Exact Goss orientation crystal grain in the primary recrystallized steel sheet To increase the crystal orientation integration degree after the second recrystallization and to improve the magnetic properties. Also, when the heating pattern is applied, the method of increasing the shearing capacity of the cold-rolled sheet and increasing the deformation energy of the shear band, By increasing the fraction of the hard phase existing in the steel through temperature downward and adjusting the distribution of carbide to increase the strain energy accumulated in the cold rolling, this energy is maintained at a rapid temperature rise, and the volume fraction of the Exact Goss orientation grains The directional electric steel sheet having a high magnetic flux density and low iron loss can be manufactured. In addition, the increase of the accumulation energy leads to the increase of the resistivity of the sample, and when the induction heating is used, the input power can be reduced to reduce the cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판의 제조방법의 공정도이다.1 is a process diagram of a method for manufacturing a directional electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, since the sizes and thicknesses of the respective components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
Also, throughout the specification, when an element is referred to as "including" an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판의 제조방법에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, a method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명자들은 2차재결정의 핵이 되는 고스(Goss) 방위의 결정립이 1차재결정립의 전단변형대(Shear Band)에서 형성되기 때문에 1차재결정전 냉연상태에서의 전단변형대의 형성을 높이고 변형에너지를 높인다면 대한민국 공개특허 제2012-0009755호의 발명의 효과를 극대화할 수 있다는 점에서 착안하여, 열간압연에의 압하율, 냉각속도, 및 권취온도를 조정함에 의해, 탈탄소둔 전 냉연상태의 축적 에너지에 영향을 줄 수 있음을 발견하였다.The inventors of the present invention found that since the crystal grains of the Goss orientation, which becomes the nucleus of the secondary recrystallization, are formed in the shear band of the primary recrystallized grains, the formation of the shear strain band in the cold rolling state before the primary recrystallization, It is possible to maximize the effect of the invention disclosed in Korean Patent Publication No. 2012-0009755, and by adjusting the reduction rate, the cooling rate, and the coiling temperature for hot rolling, it is possible to reduce the accumulation energy in the cold state before decarburization annealing And the like.

냉간압연에서 마찰력(Friction Force)을 가할 수 있는 원소를 함유할 때 같은 냉간압연율에서도 높은 축적에너지를 가질 수 있다. 이 중 고용 탄소량이 냉간압연 시 축적에너지에 큰 영향을 줄 수 있다. 열간압연율이나 냉각패턴을 조절하는 방법에 의해 고용탄소량을 높일 수 있다. It is possible to have a high accumulation energy even at the same cold rolling rate when an element capable of applying friction force is included in cold rolling. Among them, the amount of solid carbon can greatly affect the accumulated energy in cold rolling. The amount of solid carbon can be increased by controlling the hot rolling rate or the cooling pattern.

통상적으로 조대한 탄화물은 600~700℃에서 생성되기 때문에 이 온도범위에서 냉각속도를 높이고 권취온도를 낮추어 탄화물의 생성을 억제시켜 냉간압연 시 조대한 탄화물 형성을 방지하고 고용탄소량을 높이거나 미세한 탄화물을 늘일 수 있다.Since coarse carbides are usually produced at 600 to 700 ° C, the cooling rate is increased and the coiling temperature is lowered to suppress the formation of carbides, thereby preventing the formation of coarse carbides during cold rolling, increasing the amount of solid carbon, .

또한 냉각압연 전에 경질의 상의 분율을 높일 경우, 냉간압연 시 축적에너지를 높일 수 있다. 이 또한 열간압연 후 급냉을 통해 구현할 수 있다. 냉각과정에서 빠른 냉각속도는 조대한 탄화물이 형성되는 것을 방해하며 취학한 시멘타이트(Fe3C) 및 페라이트(ferrite)의 층상구조인 펄라이트(perlite)의 형성을 줄이고 경질의 상인 베이나이트(bainite), 마르텐사이트(martensite) 변태가 일어나 연판 소둔에서 오스테나이상의 미세화 및 조직의 균질성 확보가 용이하게 된다.In addition, when the hard phase fraction is increased before the cold rolling, the accumulation energy in cold rolling can be increased. This can also be achieved by rapid cooling after hot rolling. The rapid cooling rate during the cooling process inhibits the formation of coarse carbides and reduces the formation of perlite, a layered structure of cementite (Fe 3 C) and ferrite, which is in the form of hard bainite, Martensite transformation occurs, so that it becomes easy to miniaturize the osteine or more homogeneity in the plate annealing and to secure homogeneity of the structure.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판의 제조방법의 공정도이다. 1 is a process diagram of a method for manufacturing a directional electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판의 제조방법은 중량 퍼센트(wt%)로, Si: 2.0~4.0%, C: 0%초과 및 0.085%이하, 산가용성 Al: 0.015~0.04%, Mn: 0%초과 및 0.20%이하, N: 0%초과 및 0.010%이하, S: 0%초과 및 0.010%이하를 함유하고 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 슬라브를 제조하는 단계; 상기 슬라브를 재가열하여 열간압연한 후 열연판소둔을 실시하는 단계; 상기 소둔된 열연판을 냉간압연하는 단계; 냉연판을 300℃/sec이상의 평균승온속도로 승온하는 초급속승온과정과, 상기 초급속승온과정 후에 상기 초급속승온과정에서의 평균승온속도보다 낮으면서 100℃/sec이상인 평균승온속도로 승온하는 급속승온과정과, 상기 급속승온과정 후에 상기 급속승온과정에서의 평균승온속도보다 낮은 평균승온속도로 승온하는 일반 승온과정을 포함하는 3단 승온패턴에 의해 1차재결정 소둔하는 단계; 및 상기 1차재결정 소둔된 냉연판을 최종소둔하는 단계;를 포함하고, 상기 열간압연후에 10℃/sec 이상의 속도로 냉각하고 550℃이하의 온도로 권취하는 단계를 포함한다.1, a method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention includes: 2.0 to 4.0% of Si, more than 0% and less than 0.085% of Si, 0.015 to 0.04%, Mn: more than 0% and not more than 0.20%, N: more than 0% and less than 0.010%, S: more than 0% and less than 0.010%, and the balance Fe and other inevitably incorporated impurities Producing; Subjecting the slab to reheating, hot rolling and annealing the hot-rolled steel sheet; Cold-rolling the annealed hot-rolled sheet; A rapid heating step of raising the temperature of the cold-rolled sheet at an average heating rate of 300 ° C / sec or more, and an average temperature increasing rate of 100 ° C / sec or more while being lower than the average heating rate in the super- And a normal temperature raising step of raising the temperature at an average raising rate lower than an average raising rate in the rapid raising step after the rapid raising step; And finally annealing the primary recrystallized annealed cold rolled sheet, and cooling the rolled sheet at a rate of 10 DEG C / sec or more after the hot rolling and winding the sheet at a temperature of 550 DEG C or less.

우선 상기 조성 범위의 슬라브를 제조한다(S10). 본 발명의 일 실시예의 슬라브의 조성범위의 한정 이유는 다음과 같다. 각 성분 함량은 중량 퍼센트(wt%)이다.
First, a slab having the above composition range is prepared (S10). The reason for limiting the composition range of the slab of one embodiment of the present invention is as follows. Each component content is percent by weight (wt%).

Si: 2.0~4.0 wt%Si: 2.0 to 4.0 wt%

규소(Si)는 방향성 전기강판의 비저항을 증가시켜 철심손실(core loss) 즉, 철손을 낮추는 역할을 한다. Si함량이 2.0% 미만인 경우 비저항이 감소하여 철손이 열화되며, 4.0% 초과인 경우 강의 취성이 커져 냉간압연이 어려워지고 2차재결정 형성이 불안정해진다. 따라서, Si은 2.0~4.0%로 한정한다.
Silicon (Si) plays a role in lowering the core loss, that is, the iron loss, by increasing the resistivity of the oriented electrical steel sheet. When the Si content is less than 2.0%, the resistivity is decreased and the iron loss is deteriorated. When the Si content is more than 4.0%, the brittleness of the steel becomes large and cold rolling becomes difficult and the formation of the secondary recrystallization becomes unstable. Therefore, Si is limited to 2.0 to 4.0%.

C: 0%초과 및 0.085%이하C: more than 0% and not more than 0.085%

탄소(C)는 적정량 첨가되면 강의 오스테나이트 변태를 촉진하여 열연시 열간압연조직을 미세화시킴으로서 균일한 미세조직을 형성하는 것을 도와준다. 그러나 그 함량이 너무 많으면 조대한 탄화물이 석출되고 탈탄시 탄소의 제거가 어려워진다. 따라서, 0.085%이하로 한정한다.
Carbon (C), when added in an appropriate amount, promotes the austenite transformation of steel and helps to form uniform microstructure by miniaturizing the hot rolled structure during hot rolling. However, if the content is too large, coarse carbides are precipitated and it becomes difficult to remove carbon during decarburization. Therefore, it is limited to 0.085% or less.

산가용성 Al: 0.015~0.04%Acid soluble Al: 0.015 to 0.04%

알루미늄(Al)은 최종적으로 AlN, (Al,Si,Mn)N 형태의 질화물로 되어 억제제로 작용하는 성분으로서, 그 함량이 0.015% 미만인 경우에는 억제제로서의 충분한 효과를 기대할 수 없고, 0.04% 초과인 경우에는 열간압연 작업성에 악영향을 미친다. 따라서 Al은 0.015~0.04%로 한정한다.
Aluminum (Al) ultimately becomes an N-type nitride of AlN, (Al, Si, Mn) and acts as an inhibitor. When the content is less than 0.015%, sufficient effect as an inhibitor can not be expected. The hot rolling workability is adversely affected. Therefore, Al is limited to 0.015 to 0.04%.

Mn: 0%초과 및 0.20%이하, Mn: more than 0% and not more than 0.20%

망간(Mn)은 Si과 동일하게 비저항을 증가시켜 철손을 감소시키는 효과도 있으며, Si과 함께 질화처리에 의해 도입되는 질소와 반응하여 (Al,Si,Mn)N의 석출물을 형성함으로서 1차재결정립의 성장을 억제하여 2차재결정을 일으키는데 중요한 원소이다. 그러나 0.20%를 초과하여 첨가되면 열간압연 도중 오스테나이트 상변태가 촉진되어 1차재결정립의 크기가 감소되며, 그 결과 2차재결정이 불안정해지게 된다. 따라서, Mn은 0.20% 이하로 한정한다.
Manganese (Mn) also has the effect of reducing the iron loss by increasing the resistivity as Si. It reacts with the nitrogen introduced by the nitriding treatment together with Si to form precipitates of N (Al, Si, Mn) It is an important element for suppressing the growth of sizing and causing secondary recrystallization. However, when it is added in excess of 0.20%, the austenite phase transformation is accelerated during hot rolling, and the size of the primary recrystallized grains is reduced, resulting in unstable secondary recrystallization. Therefore, Mn is limited to 0.20% or less.

N: 0%초과 및 0.010%이하 N: more than 0% and not more than 0.010%

질소(N)는 Al 등과 반응하여 결정립을 미세화시키는 원소이다. 이들 원소들이 적절히 분포될 경우에는 냉간압연 이후 조직을 적절하게 미세하게 하여 적절한 1차 재결을 입도를 확보하는데 도움이 될 수 있으나, 그 함량이 과도하면 1차재결정립이 과도하게 미세화되고 그 결과 미세한 결정립으로 인해 2차재결정시 결정립 성장을 초래하는 구동력이 커져서 고스 방위 이외의 바람직 하지 못한 방위의 결정립까지 성장할 수 있는 문제가 있다. 또한 함량이 0.010% 초과인 경우 2차재결정 개시온도가 높아져 자기특성을 열화시킨다. 따라서 N의 함량을 0.010% 이하로 한정한다. 한편, 냉간압연과 2차재결정 소둔 사이에 질소량을 증가시키는 처리를 하는 경우 슬라브내의 N의 함량은 0.006%이하로 함유되는 것으로도 충분하다.
Nitrogen (N) is an element that reacts with Al or the like to refine the crystal grains. If these elements are appropriately distributed, it may be helpful to appropriately fine-graze the structure after cold rolling to ensure proper primary recrystallization, but if the content is excessive, the primary recrystallized grains become excessively fine and as a result, There is a problem that the driving force that causes crystal grain growth during the secondary recrystallization increases due to the crystal grains, so that the crystal grain can grow to an undesired orientation other than the Goss orientation. Also, when the content exceeds 0.010%, the secondary recrystallization starting temperature rises and the magnetic properties deteriorate. Therefore, the content of N is limited to 0.010% or less. On the other hand, when the treatment for increasing the nitrogen amount is performed between the cold rolling and the secondary recrystallization annealing, it is sufficient that the content of N in the slab is 0.006% or less.

S: 0%초과 및 0.010%이하S: more than 0% and less than 0.010%

황(S)은 열간압연 시 고용온도가 높고 편석이 심한 원소로서 가능한 함유되지 않도록 좋지만 제강시 함유되는 불가피한 불순물의 일종이다. S는 MnS를 형성하여 1차재결정립 크기에 영향을 주므로 S의 함량은 0.010%이하, 더욱 바람직하게는 0.006% 이하로 제한하는 것이 좋다.
Sulfur (S) is one of the inevitable impurities contained in steelmaking, although it is desirable that it is not contained as an element having a high solid solution temperature during hot rolling and segregation. S forms MnS and affects the primary recrystallized grain size, so the content of S is preferably limited to 0.010% or less, more preferably 0.006% or less.

상술한 성분 이외에도 방향성 전기강판에 포함되는 다양한 성분들이 본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판의 합금성분으로 포함될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 누구라도 이해할 수 있을 것이다. 통상 알려준 성분의 조합과 그 적용은 당연히 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.In addition to the above-mentioned components, various components included in the grain-oriented electrical steel sheet may be included as an alloy component of the electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention. Any person skilled in the art can understand will be. The combination of the commonly known components and their application are naturally within the scope of the present invention.

상기 조성을 갖는 슬라브를 재가열한다(S20). 이때 슬라브의 재가열 온도는 1,280℃이하로 하여 석출물을 부분용체화하는 것이 바람직하다. 슬라브 재가열 온도가 높아지면 강판의 제조비용이 상승되며, 슬라브의 표면부 용융으로 가열로를 보수하고 가열로 수명이 단축될 수 있기 때문이다. 슬라브의 재가열온도를 1,280℃로 하게 되면 슬라브의 주상정조직이 조대하게 성장되는 것이 방지되어 후속 열간압연 공정에서 판의 폭 방향으로 크랙이 발생하는 것을 방지하여 실수율을 향상시킬 수 있다.The slab having the above composition is reheated (S20). At this time, the reheating temperature of the slab is preferably 1,280 DEG C or less, and the precipitate is partially dissolved. If the reheating temperature of the slab is increased, the manufacturing cost of the steel sheet is increased, and the melting of the surface of the slab can repair the heating furnace and shorten the life of the heating furnace. If the reheating temperature of the slab is set to 1,280 캜, the columnar structure of the slab is prevented from being grown to a great extent, thereby preventing the occurrence of cracks in the width direction of the plate in the subsequent hot rolling process, thereby improving the yield rate.

상기 슬라브가 재가열되고 나면 열간압연 후 10℃/sec 이상으로 냉각 후에 600℃이하에서 권취한다(S30).After the slab is reheated, it is rolled at a rate of 10 DEG C / sec or more after hot rolling, and then wound at 600 DEG C or less (S30).

열간압연에 의하여 두께 2.0~3.5mm의 열연판을 제조할 수 있다. 열간압연에 있어서 열간압연 압하율과 냉각속도 및 권취온도를 조정함에 의해 탈탄소둔 전 냉연상태의 축적 에너지에 영향을 줄 수 있다. 냉간압연에서 마찰력을 가할 수 있는 원소를 함유할 때 같은 냉간압연율에서도 높은 축적에너지를 가질 수 있다.A hot rolled sheet having a thickness of 2.0 to 3.5 mm can be produced by hot rolling. By adjusting the hot rolling reduction ratio, the cooling rate and the coiling temperature in the hot rolling, it is possible to influence the accumulated energy in the cold state before the decarburization annealing. When containing an element capable of imparting frictional force in cold rolling, it is possible to have a high accumulation energy even at the same cold rolling rate.

열간압연 후의 냉각속도를 높이고 권취온도를 낮추게 되면 고용탄소량이 높아지며 탄화물을 미세하게 만들 수 있다. 통상 조대한 탄화물은 600~700℃에서 생성되기 때문에 이러한 온도 구간에서의 냉각속도를 높이고 권취온도를 낮춰 탄화물의 생성을 억제시켜서 냉간압연 시에 조대한 탄화물 형성을 방지하여 고용탄소량을 높이거나 미세한 탄화물을 늘일 수 있다. 따라서 권취온도는 600℃이하가 바람직하며 더욱 바람직하게는 550℃이하일 수 있다.If the cooling rate after hot rolling is increased and the coiling temperature is lowered, the amount of solid carbon can be increased and the carbide can be made finer. Generally, coarse carbides are produced at 600 to 700 ° C. Therefore, it is possible to increase the cooling rate in such a temperature range and lower the coiling temperature by suppressing the formation of carbides, thereby preventing formation of coarse carbides during cold rolling, The carbide can be stretched. Therefore, the coiling temperature is preferably 600 占 폚 or lower, and more preferably 550 占 폚 or lower.

또한 냉간압연 시 축적에너지에 영향을 주는 요소로서, 냉연전 경질의 상의 분율을 높일 경우 이러한 축적에너지를 높일 수 있다. 냉각과정에서 빠른 냉각속도는 조대한 탄화물이 형성되는 것을 방해하고, 취약한 시멘타이트(Fe3C) 및 페라이트(ferrite)의 층상구조인 펄라이트(pearlite)의 형성을 줄이고 경질의 상인 베이나이트(bainite) 마르텐사이트(martensite) 변태가 일어나 열연판소둔에서의 오스테나이트상 미세화 및 조직의 균질성 확보가 용이하게 된다. 따라서 열간압연후 열연판의 냉각속도는 10℃/sec이상으로 함이 바람직하다. 냉각속도가 10℃/sec미만인 경우 냉각시에 펄라이트의 형성이 늘어나고 경질의 상의 형성이 줄어줄어 조직의 균질성 확보의 효과가 미흡하게 된다. 냉각속도가 높을 수록 경질 상의 변태가 많이 일어날 수 있으므로, 상한은 특별히 제한하지 않는다.In addition, as a factor affecting the accumulation energy in cold rolling, it is possible to increase the accumulation energy when the fraction of the hard phase before cold rolling is increased. The rapid cooling rate during the cooling process hinders the formation of coarse carbides and reduces the formation of pearlite, a layered structure of weak cementite (Fe 3 C) and ferrite, and the formation of hard bainite martensite Martensite transformation occurs, and it becomes easy to make the austenite phase fine in the hot-rolled sheet annealing and secure homogeneity of the structure. Therefore, it is preferable that the cooling rate of the hot-rolled sheet after hot rolling is 10 ° C / sec or more . If the cooling rate is less than 10 ° C / sec, the formation of pearlite increases during cooling and the formation of hard phase is reduced, and the effect of securing homogeneity of the structure is insufficient. The higher the cooling rate, the more the transformation of the hard phase may occur, so the upper limit is not particularly limited.

열연판이 제조되면 열연판소둔을 실시하고 냉간압연을 한다(S40). 상기 열연판소둔은 산화성 분위기에서 탈탄소둔을 실시하는 것일 수 있다. 냉간압연은 1회의 강압연을 통하여 최종 두께 0.1~0.5mm 보다 바람직하게는 0.18~0.35mm로 제조될 수 있다. 냉간압연은 1회 강압연을 통하여 수행될 수도 있으며 또는 중간소둔을 사이에 두는 2회 이상의 압연을 통하여 수행되는 것도 가능하다.When the hot-rolled sheet is produced, the hot-rolled sheet is annealed and cold-rolled (S40). The hot-rolled sheet annealing may be a decarburization annealing in an oxidizing atmosphere. The cold-rolling may be performed through a single pressure rolling to a final thickness of 0.1 to 0.5 mm, preferably 0.18 to 0.35 mm. The cold rolling may be performed through a single pressure rolling or may be performed through two or more rolling operations with intermediate annealing interposed therebetween.

이때 열연후 권취온도 하향과 더불어 냉연시 중간두께에서 150~300℃에서 5분 이상 유지할 경우 코트렐 분위기(cottrell atomosphere)라고 불리우는 고용탄소와 전위와의 상호작용에 의한 축적에너지를 높일 수 있다. 열연후 권취온도가 150℃ 미만의 경우 C, N과 같은 칩입형 원소가 전위로 이동하기 어렵워지며, 300℃ 초과의 경우 축적된 변형에너지가 높은 온도에 의해 낮아지게 되므로 상기 온도 범위가 바람직하다. At this time, when the hot rolled steel sheet is cooled down at a temperature of 150 to 300 ° C. for 5 minutes or more at the intermediate thickness during cold rolling, the accumulation energy due to interaction between the solid carbon and the dislocations called cottrell atomosphere can be increased. If the coiling temperature after hot rolling is less than 150 캜, the intrusion elements such as C and N hardly move to the electric potential. If the coiling temperature exceeds 300 캜, the accumulated strain energy is lowered due to the high temperature, .

또한, 냉간압하율이 높으면 조직내에 전단변형대(shear band)의 형성이 많아진다. 전단변형대는 후속공정인 최종소둔에서 2차재결정시 핵이되는 고스(Goss) 방위의 결정립이 1차재결정시에 발생하는 장소가 된다. 즉 냉간압하율을 높여야 전단변형대의 형성이 늘어나 1차재결정에서 고스(Goss) 핵이 늘어나게 된다. 따라서 냉간 압하율은 80%이상이 바람직하며 미만인 경우에는 상기 효과가 줄어들게 된다.In addition, when the cold reduction ratio is high, formation of a shear band in the tissue increases. The shear deformation zone is a place where crystal grains in the Goss orientation, which becomes the nuclei in the secondary recrystallization in the subsequent annealing process, are generated at the time of primary recrystallization. That is, when the cold reduction ratio is increased, the formation of the shear deformation zone is increased, and Goss nuclei are increased in the first recrystallization. Therefore, the cold rolling reduction is preferably 80% or more, and the effect is reduced when the cold rolling reduction is less than 80%.

냉간압연된 강판은 이후 300℃/sec이상의 평균승온속도로 승온하는 초급속승온과정과, 상기 초급속승온과정 후에 상기 초급속승온과정에서의 평균승온속도보다 낮으면서 100℃/sec이상인 평균승온속도로 승온하는 급속승온과정과, 상기 급속승온과정 후 에 상기 급속승온과정에서의 평균승온속도보다 낮은 평균승온속도로 승온하는 일반 승온과정을 포함하는 3단 승온패턴에 의해 1차재결정 소둔하는 단계를 거치게 된다(S50).The cold-rolled steel sheet is heated at an average temperature raising rate of 100 ° C / sec or more while being lower than the average temperature raising rate in the ultra-rapid temperature raising process after the ultra-rapid temperature raising process, A first step of performing a first recrystallization annealing step by a three step heating pattern including a rapid heating step and a normal heating step of raising the temperature by an average heating rate lower than the average heating rate in the rapid heating step after the rapid heating step S50).

3단의 승온패턴중 초급속승온과정에서는 상온으로부터 500~600℃사이의 어느 특정 온도, 바람직하게는 550℃~600℃사이의 어느 특정 온도(Ts)에 이르는 구간에서는 300℃/sec이상의 평균승온속도로 초급속 가열하고, 급속승온과정에서는 상기의 특정 온도(Ts)에서 700℃ 온도에 이르는 구간에서는 100~250℃/sec의 평균승온속도로 급속승온을 하고, 이어서 700℃ 온도 이상의 구간에서는 40℃/sec이하의 평균승온속도로 일반승온함으로써 방향성 전기강판의 자성을 향상시킬 수 있다.In the super-rapid heating step of the three-step heating pattern, an average heating rate of 300 ° C / sec or more at a certain temperature between 500 ° C and 600 ° C, preferably between 550 ° C and 600 ° C, At a temperature raising rate of 100 to 250 DEG C / sec in the section from the specific temperature (Ts) to 700 DEG C in the rapid heating step, and at 40 DEG C / sec or more, and the magnetic property of the grain-oriented electrical steel sheet can be improved.

재결정전의 온도(500~600℃)까지는 300℃/sec이상의 승온속도로 초급속승온한 후, 재결정 구간에서는 100~250℃/sec의 승온속도로 급속승온하는 것에 의하여 전단변형대에서의 고스 방위의 변형에너지 감소, 즉 회복을 최소화하여 고스 방위의 핵생성을 극대화하여 양호한 재결정립으로 성장할 수 있도록 하는 것이다. 상기의 Ts(℃)는 초급속승온과정에서 급속승온과정으로 전환되는 온도로서, 통상적으로 재결정은 약 550~600℃의 온도 범위에서 개시되므로, Ts는 500~600℃, 보다 바람직하게는 550~600℃사이의 온도로 재결정 개시온도 이하의 온도로 설정되는 것이 바람직하다.Rapid rise of the temperature up to a temperature before recrystallization (500 to 600 ° C) at a heating rate of 300 ° C / sec or more, and rapid temperature rise at a temperature raising rate of 100 to 250 ° C / sec in the recrystallization section, Energy recovery, that is, recovery is minimized so as to maximize nucleation of the Goss orientation and grow to good recrystallized grains. The Ts (° C) is a temperature at which the rapid heating process is initiated in the ultra-rapid temperature raising process. Normally, the recrystallization is started at a temperature in the range of about 550 to 600 ° C., so Ts is 500 to 600 ° C., Lt; RTI ID = 0.0 &gt; C, &lt; / RTI &gt;

상기 상온은 1차재결정 소둔에서 승온 과정이 개시되는 시점의 강판의 온도를 의미하는 것이다.The normal temperature refers to the temperature of the steel sheet at the time when the temperature raising process is started in the first recrystallization annealing.

본 발명의 일 실시예는 1차재결정 소둔시 재결정 온도 아래에서의 초급속승온과정에 의하여 2차재결정을 일으킬 수 있는 종자(seed)로서의 정 고스(Exact Goss) 방위의 분율이 높아져 집적도가 매우 높은 고스 방위의 핵생성이 유도됨으로써 자성 향상 효과를 극대화할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the fraction of the Exact Goss bearing as a seed capable of causing secondary recrystallization by the rapid-temperature raising process under the recrystallization temperature during the primary recrystallization annealing is increased, Nucleation of the orientation is induced, thereby maximizing the magnetic property improving effect.

1차재결정 소둔시 승온과정에 급속승온 후 일반승온하는 통상적인 승온패턴을 도입하였을 경우, {110}<001> 이상 방위에서 15°벗어난 방위의 부피 분율은 약 1% 내외 수준에 불과하다. 이와 달리, 본 발명의 일 실시예에서 1차재결정 소둔시 승온과정에서 상온에서 약 550℃이하의 온도에 이르는 구간에서 300℃/sec이상(보다 바람직하게는 400℃/sec이상, 더욱 바람직하게는 500℃/sec이상)의 승온속도로 초급속승온하고, 570℃이하에서 700℃ 온도에 이르는 구간에서는 100~250℃/sec이상(보다 바람직하게는 120~180℃/sec이상)의 승온속도로 급속승온하고, 700℃이상에서 탈탄소둔 온도에 이르는 구간에서는 40℃/sec이하의 승온속도로 일반승온하였을 경우, {110}<001> 이상 방위로부터 15°방위를 갖는 결정립의 부피 분율을 2%이상으로 제어하는 것이 가능하며, 특히 {110}<001> 이상 방위로부터 5°방위를 갖는 exact Goss 결정립의 부피 분율을 0.09%이상으로 제어하는 것이 가능하다.In the case of introducing a typical heating-up pattern that raises the temperature after the rapid heating in the first recrystallization annealing process, the volume fraction of the orientation deviated by 15 ° from the orientation higher than {110} <001> is only about 1%. In contrast, in an embodiment of the present invention, the annealing temperature in the first recrystallization anneal is 300 ° C / sec or more (more preferably 400 ° C / sec or more, more preferably, 500 ° C / sec or higher), and at a temperature rising rate of 570 ° C or lower to 700 ° C or higher, a rapid heating rate of 100-250 ° C / sec or higher (more preferably 120-180 ° C / sec or higher) The volume fraction of the crystal grains having a bearing orientation of 15 degrees from the orientation of {110} < 001 > or more from the orientation at a temperature elevation rate of 40 DEG C / sec or less in the section from the temperature of 700 DEG C or more to the decarburization annealing temperature is 2% . In particular, it is possible to control the volume fraction of the exact Goss crystal grains having a 5-degree orientation from the orientation of {110} < 001 > or more to 0.09% or more.

1차재결정 소둔시 승온하여 급속승온 직후의 재결정이 95%이상 완료된 시료에서 표면으로부터 전체 두께의 1/8만큼 아래 층에서 {110}<001> 이상 방위에서 5°, 10°, 15°내에 속하는 결정립의 부피 분율을 측정해 본 결과, 급속승온시 전체 고스 방위가 증가되는 것은 물론, 특히 초급속승온+급속승온+일반승온에 의해 형성된 재결정에서 {110}<001> 이상 방위로부터 5°범위의 고스(Goss) 방위의 분율, 즉 Exact Goss 방위의 분율이 최대로 늘어남을 관찰할 수 있었다.In the sample which has been heated in the first recrystallization annealing and has undergone more than 95% recrystallization immediately after rapid temperature rise, it is within 1/5 of the total thickness from the surface and within the range of 5 °, 10 °, 15 ° from {110} As a result of measurement of the volume fraction of the crystal grains, it was found that not only the whole goss orientation was increased at the rapid temperature rise, but also in the recrystallization formed by the ultra-rapid heating + rapid heating + (Goss) orientation, that is, the fraction of the Exact Goss orientation is maximized.

이와 같이, 1차재결정 조직에서 {110}<001> 이상 방위에 보다 가까운 방위, 즉 정 고스 (Exact Goss) 방위의 증가율이 {110}<001> 이상 방위에서 많이 벗어난 방위의 증가율에 비하여 높아지면 2차재결정의 핵으로 작용하여 2차재결정립으로 성장하는 고스 방위의 집적도 향상에 직접적으로 영향을 주므로 자속밀도와 철손이 대폭 향상된다.As described above, when the rate of increase in the orientation closer to {110} < 001 > or more in the primary recrystallization texture, that is, the rate of increase in the Exact Goss orientation is higher than the rate of increase in the orientation deviating much from {110} < It acts directly as a nucleus of the secondary recrystallization and directly affects the improvement of the degree of integration of the GOS orientation growing into the secondary recrystallized grains, thereby greatly improving the magnetic flux density and iron loss.

다만, 초급속승온후의 급속승온시에 승온속도가 너무 빠른 경우에는 자성이 오히려 나빠지는데 그 이유는 다음과 같이 추정할 수 있다. 즉, 1차재결정 소둔시 2단 급속승온(초급속승온+급속승온)을 적용하였을 때, 특정 승온속도까지는 결정립 크기의 분포가 균일하지만, Ts(570℃)이하 온도에서 700℃까지 승온속도가 250℃/sec를 초과하게 되면 결정립의 불균일성이 증가되어 35㎛ 이상의 결정립 크기를 가진 분율이 과도하게 많아져서 결정립 성장에 의해 방위가 나쁜 결정립이 성장하기 때문에 오히려 자성이 나빠진다.However, when the temperature raising rate is too high at rapid heating after rapid raising, the magnetism is deteriorated. The reason can be estimated as follows. That is, when the two-stage rapid heating (super-rapid heating + rapid heating) is applied in the first recrystallization annealing, the crystal grain size distribution is uniform up to a specific heating rate, ° C / sec, the non-uniformity of crystal grains is increased, and a fraction having a crystal grain size of 35 μm or more becomes excessively large, and crystal grains having bad orientation grow due to grain growth, resulting in deterioration of magnetism.

또한 고스 방위는 변형에너지가 높아 가장 먼저 재결정되고 이후 {111}<112>방위 및 {411}<148>방위가 재결정되는데, 초기에 고스 방위가 재결정된 후 결정성장시 {111}<112>, {411}<148>등의 방위분율이 점차 늘어남에 따라 이러한 {111}<112>, {411}<148>등의 방위성장이 1차재결정시 고스 방위를 감소시킬 수 있어 700℃ 이상의 온도에서는 승온속도를 높일 필요가 없으며, 더욱 바람직하게는 680℃이상의 온도구간에서는 40℃/sec 이하의 승온속도로 가열하는 것이 좋다.The orientation of {111} <112> and {411} <148> orientations are recrystallized first, because the Goss orientation has the highest strain energy. {111} <112>, {411} <148> and the like can decrease the Goss orientation during the first recrystallization as the orientation fraction such as {411} It is not necessary to increase the heating rate, and it is more preferable to heat at a heating rate of 40 DEG C / sec or less in a temperature range of 680 DEG C or more.

따라서 1차재결정 소둔시 승온과정에서 상온~Ts 온도까지는 300℃/sec이상의 평균승온속도로 초급속승온하고, 이어서 700℃ 온도에 이르기까지는 100~250℃/sec의 평균승온속도로 급속승온한 후, 700℃ 이상의 온도구간에서는 40℃/sec 이하의 평균승온속도로 가열하는 것이 고스 방위의 분율을 높여 자성을 향상시키는데 유효한 조건이 된다.Therefore, in the temperature raising process during the primary recrystallization annealing, the temperature is increased from the room temperature to the Ts temperature at an average heating rate of 300 ° C / sec or more, and then rapidly increased to an average heating rate of 100 to 250 ° C / Heating at an average heating rate of 40 DEG C / sec or less in the temperature range of 700 DEG C or higher is effective in increasing the magnetic fraction by raising the fraction of the Goss orientation.

나아가 본 발명자는 1차재결정 소둔시 3단 승온 패턴으로 승온하여 얻은 시편에 대하여 2차재결정 결정립들의 {110}<001> 이상 방위에서 벗어난 각도들의 면적 가중 평균을 측정해 보았다. Further, the present inventors measured the area weighted average of angles deviating from {110} < 001 > orientations of the secondary recrystallization grains with respect to the specimen obtained by raising the temperature in the three-stage heating pattern in the first recrystallization annealing.

본 측정장치의 주요 특징은 다음과 같다. X선 라우에(X-ray Laue) 방법에 기초하고 고정형 X-선(X-ray) CCD 디텍터로 측정하고, CCD 디텍터와 시편에서 X-선 회절이 일어나는 위치 및 디텍터의 기울어짐 각도 등을 1㎛ 단위로 제어하여 변형을 전혀 받지 않은 단결정의 방위 변형율(strain) 최소화 분석을 통해 측정 정확도를 높였다. 시편을 움직이면서 시편의 각 위치 별로 각각의 방위를 측정하고 각 위치에서 측정한 방위에서 이상적인 고스 방위와의 벗어남 각도의 절대값을 계산한 후 모든 위치에서 면적 가중 평균하여 벗어남 각도의 절대값의 면적가중 평균을 측정하였다. The main features of this measuring device are as follows. Based on the X-ray Laue method and measured with a fixed X-ray CCD detector, the position at which the X-ray diffraction occurs in the CCD detector and the specimen, and the tilt angle of the detector are set to 1 The measurement accuracy was improved by minimizing the strain of the single crystal which was not deformed by controlling it in ㎛ unit. The specimens were measured for each orientation at each position and the absolute values of the deviations from the ideal Goss orientation were calculated from the orientations measured at each position, and then the area weighted average at all positions was used to calculate the area weight The average was measured.

벗어남 각도는 α각, β각, γ각, δ각의 네 가지에 대하여 측정하였으며, α각은 2차재결정 집합조직의 압연면 법선방향(ND) 주위에 있어서의 {110}<001> 이상 방위로부터 평균 어긋남 각, β각은 2차재결정 집합조직의 압연 직각방향(TD) 주위에 있어서의 {110}<001> 이상 방위로부터 평균 어긋남 각, γ각은 2차재결정 집합조직의 압연 방향(RD) 주위에 있어서의 {110}<001> 이상 방위로부터 평균 어긋남 각, δ각은 2차재결정 집합조직에서 <001>결정방위와 압연방향(RD)간의 평균 어긋남 각으로 정의된다. The off angle was measured for four kinds of angle α, β angle, γ angle, and δ angle, and α angle was the direction of {110} <001> direction around the normal direction (ND) And the? Angle are the average deviation angle from the {110} < 001 > or more orientation in the vicinity of the rolling perpendicular direction (TD) of the secondary recrystallized texture, the? Angle is the rolling direction of the secondary recrystallization texture The average deviation angle and the? Angle from {110} < 001 > or more orientation in the vicinity of the <001> crystal orientation and the rolling direction RD in the secondary recrystallization texture are defined as an average deviation angle between the <001> crystal orientation and the rolling direction RD.

측정 결과, 본 발명에서와 같이 1차재결정 승온시 초급속승온과 급속승온의 2단 급속승온 조건을 적용하였을 때 모든 벗어남 각도가 작아지는 것으로 확인되었다. 특히, 면적 가중 평균 β각은 2°에 가까운 낮은 값을 나타내고, δ각 역시 급격히 낮아지는 것으로 확인되었다. β각은 2°에 가까운 값을 가지면 전자장에너지를 최소화하기 위해 자구 폭을 최소화할 뿐 아니라 자성에 해로운 Disclosure 자구를 최소화하여 자성을 향상시킴을 의미하는 것이다. As a result of the measurement, it was confirmed that all of the off-angles were reduced when the two-stage rapid heating condition of the first-order recrystallization temperature and the first-order recrystallization temperature were applied as in the present invention. In particular, it was confirmed that the area weighted average β angle was as low as 2 ° and the δ angle was also drastically lowered. If β angle is close to 2 °, it means not only the magnetic domain width is minimized to minimize the electromagnetic energy but also the magnetic property is improved by minimizing the dislosure magnetic field which is harmful to the magnetism.

상기와 같은 본 발명에 따른 방향성 전기강판의 제조 방법에 의하면 2차재결정 소둔후의 강판에 대하여 측정한 값을 기준으로 하였을 때, 결정방위의 절대값의 면적가중 평균으로 β각을 1.5~2.6°영역, 보다 바람직하게는 1.5~2.4°이내로 제어하는 것이 가능하며, δ각은 5°이내 영역, 보다 바람직하게는 4.5°이내로 제어하는 것이 가능하다.According to the method for producing a grain-oriented electrical steel sheet according to the present invention, when the value measured for a steel sheet subjected to secondary recrystallization annealing is used as a reference, an area weighted average of an absolute value of the crystal orientation is set to a range of 1.5 to 2.6 degrees , More preferably within the range of 1.5 to 2.4 °, and the angle? Can be controlled to be within 5 °, more preferably within 4.5 °.

1차재결정 소둔으로 승온된 강판은 탈탄 및 질화소둔를 겪는다. 탈탄이 종료된 후 별도의 과정으로 이루어질 수도 있으나, 탈탄과 동시에 질화소둔하는 것도 가능하다.The steel sheet heated by primary recrystallization annealing undergoes decarburization and annealing. After the decarburization is completed, the annealing may be performed in a separate process, but nitriding annealing may be performed simultaneously with decarburization.

탈탄과 동시에 질화소둔하는 경우, 암모니아와 수소 및 질소의 혼합가스 분위기에서 실시할 수 있다. 1차재결정 소둔시 승온과정 후에 탈탄을 먼저 실시하고 이후에 질화소둔을 실시하는 방법에 의하면 Si3N4나 (Si,Mn)N와 같은 석출물이 강판의 표층부에 생성되는데, 이러한 석출물은 열적으로 불안정하여 쉽게 분해되고 질소의 확산도 매우 빠르게 일어나기 때문에 질화소둔 온도를 700~800℃로 관리하여야 하며, 후속공정인 최종소둔과정에서 열적으로 안정한 AlN이나 (Al,Si,Mn)N와 같은 석출물로 재석출시켜주어야 억제제로서의 역할을 수행할 수 있다. 이와 달리, 탈탄과 질화소둔을 동시에 실시하면 AlN이나 (Al,Si,Mn)N 석출물이 동시에 형성되므로 최종소둔시 석출물을 변태시킬 필요없이 그대로 억제제로 이용될 수 있으며 따라서 긴 처리시간을 요하지 않는 장점이 있으므로, 탈탄과 질화소둔을 동시에 실시하는 방법이 보다 바람직하다. When nitriding annealing is performed simultaneously with decarburization, it can be carried out in a mixed gas atmosphere of ammonia, hydrogen and nitrogen. According to the method in which the decarburization is first carried out after the temperature elevating process in the first recrystallization annealing and then the nitriding annealing is performed, precipitates such as Si 3 N 4 and (Si, Mn) N are generated in the surface layer portion of the steel sheet. (Al, Si, Mn) N, which is thermally stable in the final annealing process, which is a subsequent process, since the annealing temperature is controlled to 700 to 800 ° C. It is possible to perform a role as an inhibitor by re-precipitation. On the contrary, when the decarburization and the nitriding annealing are performed at the same time, AlN or (Al, Si, Mn) N precipitates are formed at the same time, so that the precipitates can be used as an inhibitor without being transformed during the final annealing. Therefore, It is more preferable to carry out decarburization and nitriding annealing at the same time.

그러나, 본 발명의 방향성 전기강판 제조 방법이 1차재결정 소둔중에 동시 탈탄 및 질화처리하여 제조하는 것으로 제한되는 것은 아니며, 탈탄 후에 질화소둔을 실시하는 통상의 질화소둔 방법 역시 본 발명의 유리한 특성을 갖춘 방향성 전기강판을 제조하는데 유효하다.However, the method for producing the grain-oriented electrical steel sheet of the present invention is not limited to the simultaneous decarburization and nitriding treatment during the primary recrystallization annealing, and the conventional nitriding annealing method after the decarburization annealing is also an advantageous method Which is effective in producing a directional electrical steel sheet.

1차재결정 소둔 후에 최종소둔을 행한다(S60). 1차재결정 소둔을 마친 강판은 소둔분리제를 도포한 후 장시간 최종소둔하여 2차재결정을 일으킴으로써 강판의 {110}면이 압연면에 평행하고, <001>방향이 압연방향에 평행한 {110}<001> 집합조직이 형성되도록 한다. 소둔분리제는 MgO를 기본으로 하여 제조된 것이 바람직하게 적용될 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.Final annealing is performed after primary recrystallization annealing (S60). The steel sheet subjected to the primary recrystallization annealing is subjected to the secondary recrystallization after the annealing separator is applied for a long period of time after the annealing separator is applied so that the {110} plane of the steel sheet is parallel to the rolling plane and the < 001 > direction is parallel to the rolling direction } &Lt; 001 > The annealing separator may be preferably one produced based on MgO, but is not particularly limited thereto.

최종소둔의 목적은 크게 보면 2차재결정에 의한 {110}<001> 집합조직 형성, 탈탄시 형성된 산화층과 MgO의 반응에 의한 유리질 피막형성으로 절연성 부여, 자기특성을 해치는 불순물의 제거에 있다. 최종소둔의 방법으로는 2차재결정이 일어나기 전의 승온구간에서는 질소와 수소의 혼합가스로 유지하여 입자성장 억제제인 질화물을 보호함으로써 2차재결정이 잘 발달되도록 하고, 2차재결정 완료 후에는 100% 수소분위기에서 장시간 유지하여 불순물을 제거하도록 한다.The purpose of the final annealing is largely in the formation of {110} < 001 > texture by secondary recrystallization, the formation of a vitreous coating by the reaction of the oxide layer and MgO formed during decarburization, and the removal of impurities that impair magnetic properties. As the final annealing method, the nitride is inhibited by keeping the mixed gas of nitrogen and hydrogen at the temperature rising period before the secondary recrystallization, and the secondary recrystallization is well developed. After completion of the secondary recrystallization, 100% hydrogen It is kept in the atmosphere for a long time to remove impurities.

이하 실시예를 통하여 본 발명에 따른 방향성 전기강판의 제조방법을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 일 실시예 일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, a method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the following examples are only illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

실시예Example

실시예Example 1 One

중량%로, Si:2.95%, C:0.052%, Mn:0.105%, S:0.0090%, N:0.0079%, Sol. Al:0.030%를 함유하고 잔부 Fe와 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 방향성 전기강판의 슬라브를 1150℃ 온도에서 210분간 가열한 후, 열간압연하여 2.2mm 두께의 열연판을 제조하였다. 이때 냉각 속도를 표 1과 같이 조정한다. 이 열연판을 900 ℃이상 온도로 소둔하고 산세하였으며, 열연판소둔과 동시에 산화성분위기에서 탈탄을 진행하였다. 이때 산화도를 조정하여 탈탄량을 조정하였다. 이어서 0.27mm 두께로 냉간압연하였다. 냉간압연 중간에서 표 1과 같은 온도로 10분 동안 열처리하거나 혹은 하지 않았다.Si: 2.95%, C: 0.052%, Mn: 0.105%, S: 0.0090%, N: 0.0079%, Sol. A slab of a grain-oriented electrical steel sheet containing 0.030% of Al and the balance of Fe and other inevitably incorporated impurities was heated at a temperature of 1150 ° C for 210 minutes and then hot-rolled to produce a hot-rolled steel sheet having a thickness of 2.2 mm. Adjust the cooling rate as shown in Table 1. The hot-rolled sheet was annealed at a temperature of 900 ° C or higher, pickled, and decarburized in an oxidizing atmosphere at the same time as annealing of the hot-rolled sheet. At this time, the degree of decarburization was adjusted by adjusting the degree of oxidation. Followed by cold rolling to a thickness of 0.27 mm. In the middle of cold rolling, heat treatment was performed for 10 minutes at the temperature shown in Table 1 or not.

냉간압연된 강판은 노속에서 승온한 후 50% 수소와 50% 질소 및 1% 건조 암모니아 가스를 동시 투입하여 형성한 노점온도 63℃의 혼합분위기에서 850℃온도로 120초간 유지하여 동시 탈탄 및 질화처리하였다. 질화처리된 강판의 질소량은 200~250ppm 사이의 범위로 관리되었다. 이때, 승온시 상온~570℃ 온도범위에서는 표1의 여러 가지 승온속도로 가열하고, 570℃~700℃ 온도범위에서는 140℃/sec 승온속도로 가열하였으며, 이후 700℃에서 탈탄소둔 온도인 850℃까지는 20℃/sec의 승온속도로 가열하였다.The cold-rolled steel sheet was heated in the furnace at a temperature of 850 ° C for 120 seconds in a mixed atmosphere of a dew point temperature of 63 ° C formed by simultaneously charging 50% of hydrogen, 50% of nitrogen and 1% of dry ammonia gas, Respectively. The nitrogen content of the nitrided steel sheet was controlled in the range of 200 to 250 ppm. At this time, when the temperature was elevated, it was heated at various temperature raising rates shown in Table 1 at a room temperature to 570 ° C, and at a temperature raising rate of 140 ° C / sec at a temperature range of 570 ° C to 700 ° C. Was heated at a heating rate of 20 DEG C / sec.

이 강판에 소둔분리제인 MgO를 도포한 다음, 코일상으로 최종소둔하였다. 최종소둔은 1,200℃까지는 25%질소+75%수소의 혼합분위기로 하였고, 1,200℃ 도달 후에는 100%수소분위기에서 20시간 이상 유지후 노냉하였다. 각각의 조건에 대하여 측정한 자기특성은 표 1과 같다.
This steel sheet was coated with MgO as an annealing separator, and finally annealed in a coiled state. In the final annealing, a mixed atmosphere of 25% nitrogen and 75% hydrogen was set up to 1,200 ° C. After the temperature reached 1,200 ° C., the furnace was maintained in a 100% hydrogen atmosphere for 20 hours or more. The magnetic properties measured for each condition are shown in Table 1.

열연냉각속도
(℃/sec)
Hot-rolled cooling rate
(° C / sec)
냉간압연 시 저온열처리 온도(℃/sec)Low temperature heat treatment temperature in cold rolling (℃ / sec) 상온~570℃ 구간의 승온속도
(℃/sec)
Temperature rise rate in the range of room temperature ~ 570 ℃
(° C / sec)
자속밀도
(B10, Tesla)
Magnetic flux density
(B10, Tesla)
철손
(W17/50, W/kg)
Iron loss
(W17 / 50, W / kg)
구 분division
55 250250 580580 1.941.94 0.900.90 비교예 1Comparative Example 1 2525 250250 580580 1.961.96 0.850.85 발명예 1Inventory 1 2525 No agingNo aging 580580 1.911.91 0.880.88 비교예 2Comparative Example 2 55 200200 420420 1.941.94 0.890.89 비교예 3Comparative Example 3 2525 200200 420420 1.951.95 0.860.86 발명예 2Inventory 2

표 1에 나타낸 바와 같이 열연냉각속도가 빨라 본 발명의 범위에 속하는 발명예는 철손과 자속밀도가 매우 우수하며 냉각속도가 느린 경우 자성개선효과가 다소 낮아진다. 또한 열연냉각 속도가 높고 냉연시 pass aging한 경우 상온~570℃ 구간의 승온속도가 다소 낮아지더라도 자성은 우수하다.
As shown in Table 1, the hot-rolled cooling rate is fast, and the inventive method falling within the scope of the present invention has a very high iron loss and magnetic flux density, and the magnetic improvement effect is somewhat lowered when the cooling rate is low. In addition, when hot rolling is performed at a high cooling rate and pass aging at the time of cold rolling, the magnetism is excellent even though the temperature rising rate in a range of room temperature to 570 ° C is somewhat lowered.

실시예Example 2 2

중량%로, Si:2.99%, C:0.045%, Mn:0.112%, S:0.0088%, N:0.0074%, Sol. Al:0.032% 를 함유하고 잔부 Fe와 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 방향성 전기강판의 슬라브를 1150℃ 온도에서 210분간 가열한 후, 열간압연하여 2.3mm 두께의 열연판을 제조하였다. 이 열연판을 1,050℃이상의 온도로 가열한 후 910℃에서 90초간 유지하고 냉각 후 권취온도를 표2와 같이 변화시켰다. 그 후 산세하였으며, 열연판소둔을하고, 이어서 0.27mm 두께로 냉간압연하였다.2.99%, C: 0.045%, Mn: 0.112%, S: 0.0088%, N: 0.0074%, Sol. A slab of a grain-oriented electrical steel sheet containing 0.032% of Al and the balance of Fe and other inevitably incorporated impurities was heated at a temperature of 1150 ° C for 210 minutes and hot-rolled to produce a hot-rolled steel sheet having a thickness of 2.3 mm. The hot-rolled sheet was heated to a temperature of 1,050 占 폚 or higher and held at 910 占 폚 for 90 seconds. After cooling, the coiling temperature was changed as shown in Table 2. The steel sheet was then pickled, hot rolled sheet annealed, and then cold rolled to a thickness of 0.27 mm.

냉간압연된 강판은 노속에서 승온한 후 50% 수소와 50% 질소 및 1% 건조 암모니아 가스를 동시 투입하여 형성한 노점온도 63℃의 혼합분위기에서 855℃온도로 120초간 유지하여 동시 탈탄 및 질화처리하였다. 질화처리된 강판의 질소량은 180~230ppm 사이의 범위로 관리되었다. 이때, 승온시 상온~570℃ 온도범위에서는 580℃/sec의 여러 가지 승온속도로 가열하고, 570℃~700℃ 온도범위에서는 140℃/sec 승온속도로 가열하였으며, 이후 700℃에서 탈탄소둔 온도인 850℃까지는 20℃/sec의 승온속도로 가열하였다.The cold-rolled steel sheet was heated in the furnace at a temperature of 855 DEG C for 120 seconds in a mixed atmosphere of a dew point temperature of 63 DEG C formed by simultaneous introduction of 50% hydrogen, 50% nitrogen and 1% dry ammonia gas and subjected to simultaneous decarburization and nitriding Respectively. The nitrogen content of the nitrided steel sheet was controlled in the range of 180 to 230 ppm. At this time, the temperature was raised at various temperature raising rates of 580 ° C / sec in the temperature range from room temperature to 570 ° C at the time of elevating the temperature, at a temperature raising rate of 140 ° C / sec in the temperature range of 570 ° C to 700 ° C, And heated up to 850 DEG C at a heating rate of 20 DEG C / sec.

이 강판에 소둔분리제인 MgO를 도포한 다음, 코일상으로 최종소둔하였다. 최종소둔은 1,200℃까지는 25%질소+75%수소의 혼합분위기로 하였고, 1,200℃ 도달 후에는 100%수소분위기에서 20시간 이상 유지후 노냉하였다. 각각의 조건에 대하여 측정한 자기특성은 표 2와 같다.
This steel sheet was coated with MgO as an annealing separator, and finally annealed in a coiled state. In the final annealing, a mixed atmosphere of 25% nitrogen and 75% hydrogen was set up to 1,200 ° C. After the temperature reached 1,200 ° C., the furnace was maintained in a 100% hydrogen atmosphere for 20 hours or more. The magnetic properties measured for each condition are shown in Table 2.

열연시 권취온도
(℃)
Hot rolled coiling temperature
(° C)
자속밀도
(B10, Tesla)
Magnetic flux density
(B10, Tesla)
철손
(W17/50, W/kg)
Iron loss
(W17 / 50, W / kg)
구 분division
800800 1.881.88 0.960.96 비교예 4Comparative Example 4 650650 1.921.92 0.910.91 비교예 5Comparative Example 5 520520 1.961.96 0.850.85 발명예 3Inventory 3

표 2에 나타난 바와 같이, 열간압연 시 권취온도의 하향으로 자성이 우수해진 것을 알 수 있다.As shown in Table 2, it can be seen that the magnetization was improved downward at the coiling temperature during hot rolling.

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.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 present invention as defined by the following claims. As will be understood by those skilled in the art. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

Claims (6)

중량 퍼센트(wt%)로, Si: 2.0%이상 및 3.05%미만, C: 0초과 0.085%이하, 산가용성 Al: 0.015~0.04%, Mn: 0초과 0.20%이하, N: 0초과 0.010%이하, S: 0초과 0.010%이하, 및 잔부 Fe와 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 방향성 전기강판 슬라브를 가열하고, 열간압연한 후, 열연판소둔을 실시하고, 중간소둔을 사이에 두는 2회 이상의 냉간압연을 실시하고, 1차재결정 소둔을 한 후, 최종 소둔을 실시하는 방향성 전기강판의 제조 방법으로서,
상기 열간압연과 상기 열연판소둔 사이에, 열연판에 조대한 탄화물이 형성되는 600 내지 700℃의 온도에서, 상기 열연판을 10 내지 25℃/sec의 속도로 급냉하고, 520℃ 이하의 온도로 저온 권취하여 상기 조대한 탄화물의 형성을 억제하고,
상기 중간소둔은 200℃ 내지 250℃의 온도 범위에서 5분 이상 수행하고,
상기 1차재결정 소둔은 냉연판을 300℃/sec이상의 평균승온속도로 승온하는 초급속승온과정과, 상기 초급속승온과정 후에 상기 초급속승온과정에서의 평균승온속도보다 낮으면서 100℃/sec이상인 평균승온속도로 승온하는 급속승온과정과, 상기 급속승온과정 후에 상기 급속승온과정에서의 평균승온속도보다 낮은 평균승온속도로 승온하는 일반 승온과정을 포함함으로써,
자속밀도가 1.95 (B10, Tesla) 이상이고, 철손이 0.85 (W17/50, W/kg) 이하인 방향성 전기강판을 제조하는 방향성 전기강판의 제조방법.
Si: not less than 2.0% and not more than 3.05%, C: more than 0 and not more than 0.085%, acid soluble Al: 0.015 to 0.04%, Mn: more than 0 and not more than 0.20%, N: more than 0 and not more than 0.010% , S: more than 0 and not more than 0.010%, and the balance of Fe and other inevitably incorporated impurities are heated, hot-rolled, hot-rolled sheet annealed, and subjected to intermediate annealing at least two times 1. A method for producing a grain-oriented electrical steel sheet which is subjected to cold rolling, primary recrystallization annealing, and final annealing,
The hot rolled sheet is quenched at a temperature of 600 to 700 占 폚 at which a coarse carbide is formed on the hot rolled sheet between the hot rolling and the hot rolled sheet annealing at a rate of 10 to 25 占 폚 / sec, Temperature coiling to inhibit the formation of the coarse carbides,
The intermediate annealing is performed at a temperature range of 200 DEG C to 250 DEG C for 5 minutes or more,
The primary recrystallization annealing may be performed by a super rapid temperature raising process of raising the cold rolled sheet at an average temperature raising rate of 300 ° C / sec or higher and an average temperature raising rate of 100 ° C / sec or more while being lower than the average raising rate in the ultra- And a normal temperature raising step of raising the temperature by an average temperature raising rate lower than the average temperature raising rate in the rapid raising step after the rapid raising step,
A method for producing a grain-oriented electrical steel sheet having a magnetic flux density of 1.95 (B10, Tesla) or more and an iron loss of 0.85 (W17 / 50, W / kg) or less.
제 1 항에 있어서,
상기 슬라브의 가열 온도는 1,280℃이하인 방향성 전기강판의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the heating temperature of the slab is 1,280 占 폚 or less.
제 1 항에 있어서,
상기 냉간압연 시 압하율이 80%이상인 방향성 전기강판의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the reduction ratio in the cold rolling is 80% or more.
제 1 항에 있어서,
상기 초급속승온과정은 Ts(℃)를 재결정 전의 500~600℃ 사이의 온도라고 할 때, 상온에서 Ts(℃)에 이르는 구간에서 300℃/sec이상이며, Ts(℃)에서 700℃ 구간의 승온속도의 두배 이상인 평균승온속도로 초급속 승온하고,
상기 급속승온과정은 Ts(℃)에서 700℃에 이르는 구간에서 100~250℃/sec의 평균승온속도로 급속 승온하고,
상기 일반승온과정은 700℃에서 탈탄소둔 온도에 이르는 구간에서 40℃/sec이하의 평균승온속도로 승온하는 방향성 전기강판의 제조방법.
The method according to claim 1,
The initial superclass temperature raising process is performed at a temperature ranging from room temperature to Ts (占 폚) to 300 占 폚 / sec or more, Ts (占 폚) to 700 占 폚 The superheated temperature was raised at an average heating rate which was more than twice the rate,
In the rapid heating step, the temperature is rapidly raised at an average heating rate of 100 to 250 DEG C / sec in a period from Ts (DEG C) to 700 DEG C,
Wherein the normal temperature raising step raises the temperature at an average heating rate of 40 DEG C / sec or less in a range from 700 DEG C to decarburization annealing temperature.
제 1 항에 있어서,
상기 냉간압연과 최종 소둔 사이에 강판내의 질소함량을 증가시키는 처리를 실시하는 방향성 전기강판의 제조방법.
The method according to claim 1,
And performing a treatment for increasing the nitrogen content in the steel sheet between the cold rolling and the final annealing.
제 5 항에 있어서,
상기 질소함량을 증가시키는 처리는 동시 탈탄 질화에 의해 이루어지는 방향성 전기강판의 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the treatment for increasing the nitrogen content is performed by simultaneous decarburization and nitridation.
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