KR20150062034A - 방향성 전기강판 및 그 제조방법 - Google Patents

방향성 전기강판 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20150062034A
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Abstract

방향성 전기강판의 제조방법이 개시된다. 본 발명에 의한 방향성 전기강판의 제조방법은 11차 재결정 전 또는 1차 재결정 후의 전기강판을 제공하는 단계,상기 전기강판을 압연하는 단계, 상기 전기강판의 압연시 압연방향에 대하여 82°내지 98°의 각도로 레이저 빔을 상기 전기강판의 표면에 조사하는 단계를 포함한다.

Description

방향성 전기강판 및 그 제조방법{GRAIN-ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 전기강판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강판 표면에 레이저 조사에 의한 그루브를 형성하여 강판의 자구를 미세화시킴으로써 응력완화소둔 전, 후에도 철손 개선효과를 갖는 방향성 전기강판에 관한 것이다.
일반적으로 자구미세화 방법은 응력제거 소둔 후에 자구미세화 개선 효과 유지 유무에 따라 일시 자구미세화와 영구 자구미세화로 대별할 수 있는데, 일시 자구미세화 방법은 열에너지나 기계적 에너지로 표면에 국부적인 압축응력을 인가함으로써 발생한 자기탄성에너지를 최소화하기 위해 90°도메인 (Domain)을 형성함으로써 자구를 미세화 시키는 도메인 미세화 기술이다.
응력제거를 위한 열처리 후에도 철손개선 효과를 유지할 수 있는 영구자구미세화 방법은 에칭법, 롤법 및 레이저법으로 대별할 수 있는데, 상기 레이저법 중 특히 펄스 레이저에 의한 영구자구미세화 방법은 레이저 조사시 조사부 물질의 증착(Vaporization)으로 강판 표면에 그루브를 형성시킴으로써 방향성 전기강판의 열처리 후 철손 개선율을 확보한 것이다. 그러나 펄스 레이저에 의한 자구미세화 방법은 증착(Evaporation)에 의해 그루브를 형성시키기 때문에 용융부가 형성되지 않아 열처리(응력완화열처리, SRA) 전 철손 개선율을 확보하기 어렵고, 고속의 강판 이송속도(0.5 m/s 이상)에서 깊은 그루브를 형성하기 곤란하여 필요로 하는 철손개선 효과를 나타내지 못하는 문제가 있었다.
종래 기술에 의하여 레이저에 의하여 그루브를 형성 할 경우 레이저에 의한 열영향으로 인하여 도6 의 a와 같이 그루브(20)에서 재결정(100)이 일어나거나 도6 의 b와 같이 그루브(20)를 따라 결정립계(101)가 형성되어 자속밀도의 열화를 일으키는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 고속 레이저 빔 조사 조건에서도 전기강판 표면에 균일한 그루브를 형성한 방향성 전기강판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판은 1차 재결정 전 또는 1차 재결정 후의 강판 표면에 쐐기형의 그루브가 형성된 방향성 전기강판이다.
또한, 상기 그루브는 그루브에서 재결정이 형성 되지 않은 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 그루브는 그루브에서 재결정이 형성 되지 않은 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 그루브는 전기강판의 압연방향에 대해서 82°내지 98°의 각도를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 그루브는 전기강판의 압연방향에 대해서 사선으로 형성 된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사선은 강판의 압연 방향에 대하여 82°~98°인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 그루브는 강판의 두께의 5%~12%의 깊이인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조방법은 1차 재결정 전 또는 1차 재결정 후의 전기강판을 제공하는 단계; 상기 전기강판을 압연하는 단계; 상기 압연된 전기강판에 대하여 레이저를 상기 압연된 전기강판의 표면에 조사하여 그루브를 형성하는 단계; 를 포함한다.
상기 그루브를 형성하는 단계에서 형성 된 그루브는 재결정이 형성 되지 않은 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 그루브를 형성하는 단계에서 형성 된 그루브는 그루브를 따라 결정립계가 형성 되지 않은 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 조사되는 레이저의 에너지 밀도(Ed), 레이저출력(P)과 주사선 속도(S) 비(P/S1 /2)는 아래의 조건을 만족할 수 있다.
0.5 J /mm2 ≤ Ed ≤ 5.0 J/mm2,
5.0 W·mm1 /2/s1 /2≤P/S1 /2≤13.0W·mm1 /2/s1 /2
상기 그루브를 형성하는 단계에서 조사되는 상기 레이저의 조사방향의 빔 길이(dt)와 압연방향의 빔 폭(L)은 아래의 조건을 만족할 수 있다.
0.20≤L/dt ≤1.0
상기 그루브를 형성하는 단계에서 조사되는 상기 레이저는 전기강판의 압연방향에 대하여 사선으로 조사 되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 전기강판의 진행속도는 적어도 0.5 m/s 인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 그루브를 형성하는 단계에서 형성 되는 그루브는 쐐기형인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 그루브를 형성하는 단계에서 형성된 그루브의 깊이는 강판 두께의 5% ~ 12% 인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 그루브는 상기 전기강판의 폭방향으로 단속적으로 3 개 내지 8 개 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 레이저는 전기강판의 압연방향에 대하여 사선으로 조사 되는 각도는 82~98°인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 레이저는 연속파 레이저 인 것을 특징으로 할 수 있다.
일반적으로 방향성 전기강판의 제조는 연속주조 공정에 의해 제조된 슬라브(slab)를 열간압연→예비소둔→냉간압연→탈탄소둔→고온소둔→평탄화소둔 및 절연코팅→정정 및 레이저 처리 등을 통하여 이루어지게 되나, 본 발명에서는 상기 레이저 처리 공정은 냉간압연 이후 탈탄 소둔 전 또는 이후에 어느 단계에서도 적용 할 수 있다. 특히, 1차 재결정 전, 즉, 냉간압연한 강판에 대하여 레이저에 의해 그루브를 형성 할 수 있다.
본 발명에 의한 방향성 전기강판은 그루브(20) 형성시 레이저에 의한 열영향을 최소화 하여 그루브에서 재결정이 형성되지 않으며 따라서 그루브 부분의 반자장을 약화 시킴으로써 자속밀도 열화를 최대한 억제 할 수 있다.
또한 고속의 레이저 빔을 조사하여 그루브를 형성하므로 0.5m/s 이상의 고속으로 진행하는 전기강판에서 그루브를 형성할 수 있다.
본 발명에서는 레이저에 의한 열영향을 최소화 하여 그루브(20)에서 재결정이 형성 되지 않으므로 자속밀도의 열화를 최대한 억제 할 수 있다.
본 발명에서는 그루브(20) 형성시 레이저에 의한 열영향을 최소화 하여 그루브(20)를 따라 결정립계가 형성되지 않아 자속 밀도의 열화의 발생을 최소화 할 수 있다.
또한 상기 그루브는 강판의 압연방향에 대해서 사선으로 형성함으로써, 그루브 부분의 반자장을 약화 시켜 자속밀도 열화를 최소화 할 수 있다. 상기 사선은 강판의 압연 방향에 대하여 82~98o 일 수 있다.
도 1은 전기강판의 표면에 레이저를 조사 할 때, 강판의 표면에 형성되는 그루브의 형상을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 연속된 그루브의 일부(3)를 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 방향성 전기강판의 제조방법의 공정도이다.
도 4는 본 발명에 의한 레이저의 레이저 주사선 방향의 빔 길이(dt)와 압연방향의 빔 폭(L)을 나타낸 도면이다.
도 5는 레이저에 의하여 형성 된 그루브의 형상을 도시한 도면이다.
도 6는 종래 발명에 의하여 그루브를 형성하였을 때 생성되는 재결정 및 결정립계를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 자구 미세화를 위하여 강판 표면에 그루브(groove)가 형성된 전기강판에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 전기강판(10)의 압연방향에 수직으로 일정한 간격으로 조사되는 레이저에 의해 형성된 그루브(groove)를 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전기강판(10)은 1차 재결정 전 또는 1차 재결정 후의 강판 표면에 강판 표면에 쐐기형의 그루브가 형성 된다.
그루브의 형상으로 도 5와 같이 쐐기형(도 5의 a), 사각형(도5의 b), 사다리꼴형(도5의 c), U자형, 반원형 등 여러 가지가 될 수 있는데, 이러한 그루브의 형상 중 쐐기형이 바람직하다.
또한, 상기 그루브는 그루브에서 재결정이 형성 되지 않는 것이 바람직하다. 본 발명에 의하여 그루브를 형성 할 경우 그루브(20)에서 재결정이 형성 되지 않으므로 자속밀도의 열화를 최대한 억제 할 수 있다.
또한, 상기 그루브는 그루브를 따라 결정립계가 형성 되지 않는 것이 바람직하다. 본 발명 의하여 그루브를 형성 할 경우 그루브(20)를 따라 결정립계가 형성되지 않아 자속 밀도의 열화의 발생을 최소화 할 수 있다.
또한 상기 그루브는 강판의 압연방향에 대해서 사선으로 형성함으로써, 그루브 부분의 반자장을 약화 시켜 자속밀도 열화를 최소화 할 수 있다. 상기 사선은 강판의 압연 방향에 대하여 82~98o 일 수 있다.
또한 상기 그루브(20)는 강판의 두께의 5%~12%의 깊이일 수 있다.
도 3을 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전기강판의 제조방법은,
1차 재결정 전 또는 1차 재결정 후의 전기강판을 제공하는 단계; 상기 전기강판을 압연하는 단계; 상기 압연된 전기강판에 대하여 레이저를 상기 압연된 전기강판의 표면에 조사하여 그루브를 형성하는 단계; 를 포함한다.
일반적으로 방향성 전기강판의 제조는 연속주조 공정에 의해 제조된 슬라브(slab)를 열간압연→예비소둔→냉간압연→탈탄소둔→고온소둔→평탄화소둔 및 절연코팅→정정 및 레이저 처리 등을 통하여 이루어지게 되나, 본 발명에서는 상기 레이저 처리 공정은 냉간압연 이후 탈탄 소둔 전 또는 이후에 어느 단계에서도 적용 할 수 있다. 바람직하게는, 1차 재결정 전, 냉간압연한 강판에 대하여 레이저에 의해 그루브를 형성 하는 것이다.
상기 제공되는 전기강판(10)은 방향성 전기강판이 사용될 수 있으며, 방향성 전기강판은 압연방향에 대하여 강판의 집합조직이 {110} <001>인 고스집합조직(GOSS texture)을 나타내고 있어 일방향 혹은 압연방향으로 자기적 특성이 우수한 연자성 재료이다.
레이저 조사에 의해 기지부가 용융 되고 그 일부가 재응고되어 그루브(groove)(20)가 형성된다.
본 발명에 의하면 레이저 조사에 의해 기지부의 용융이 발생하고 일부가 재응고 되더라도, 이후 탈탄소둔공정에서 산화층이 형성되기 때문에 재응고부가 2차재결정 형성에 영향이 없다. 즉, 재응고층이 산화층의 두께 이하로 형성 된다. 또한, 레이저를 조사하여 기지부를 용융 시킴과 동시에 블로잉을 하여 그루브의 중심부에 용융층이 잔류하지 않도록 할 수 있다.
상기 형성되는 그루브의 형상은 쐐기형 일 수 있다.
그루브의 형상으로 도 5와 같이 쐐기형(도 5의 a), 사각형(도5의 b), 사다리꼴형(도5의 c) 등이 될 수 있는데, 그루브의 형상을 쐐기형으로 할 경우 철손개손율이 가장 높다.
그루브의 형상은 단면 방향의 레이저 빔의 공간강도(intensity profile)와 전기강판의 표면에 형성되는 레이저 빔의 형상을 조절 함으로써 제어 가능하다.
또는, 강판 표면에 형성되는 레이저 빔의 강판 표면내 체류하는 시간(ΔT=D/V, D: 스캔폭, V: 주사속도)을 조절함으로써 홈의 형상을 제어 할 수 있다.
즉, 강판 표면에 형성되는 빔의 형상을 구형으로 하고, 빔 단면의 공간강도를 샤프 가우시안 모드(sharp gaussian mode)로 하고, 측면 빔을 빔 덤퍼(Dumper)로 자르게 되면 쐐기모양의 홈을 형성 할 수 있다.
레이저 조사에 의한 그루브(20) 형성시 강판 표면에 형성되는 레이저 빔의 형상은 구형 또는 타원(oval) 형상에 한정될 필요는 없다.
또한 상기 레이저는 연속파 레이저(Continuous Wave Laser)를 사용하는 것이 바람직 하다.
또한, 도4와 같이 레이저 주사선 방향의 빔 길이(dt)와 압연방향의 빔 폭(L)의 비(L/dt)값은 0.20 ≤ L/dt ≤ 1.0 이며, dt의 최대값은 50μm 이하로 유지하는 것이 필요하다.
이 경우, L/dt 값이 1.0 보다 클 경우 그루브(20) 형성시 압연방향의 열영향부가 증가함으로써 열처리전 철손 개선효과를 나타내지 않으며, L/dt 값이 0.20 미만이면 압연방향의 그루브(20) 폭이 좁아서 용융부 비산이 어렵게 됨에 따라 강판 표면에 용융으로 강판 두께의 5~12%에 해당하는 깊이를 갖는 그루브(20)를 형성하기 어렵다.
0.5m/s 이상의 강판 이송 조건하에서 레이저 조사시 강판 두께의 5~12%에 해당하는 깊이의 그루브를 형성하기 위해, 용융에 필요한 레이저 에너지밀도(Ed)는 0.5 J /mm2 ≤ Ed ≤ 5.0 J/mm2 인 것이 바람직하다.
레이저 에너지밀도가 5.0 J/mm2 보다 클 경우 과도한 용융부 형성으로 인하여 열처리전 철손 개선효과를 확보할 수 없으며, 레이저 에너지밀도가 0.5 J/mm2 미만일 경우 열처리 강판의 철손 개선율을 확보하기 위한 그루브의 깊이를 확보하지 못하기 때문에 열처리 후 철손 개선효과를 확보할 수 없다.
또한 0.5 m/s 이상의 속도로 이동하는 고속의 전기강판에서 열처리 전-후의 철손의 개선을 위해서 레이저출력(P)과 주사선 속도(S) 비(P/S1/2)는 [식1] 조건을 만족하는 것이 바람직하다.
[식1]
5.0 W·mm1/2/s1/2≤P/S1/2≤13.0W·mm1/2/s1/2
[식1]의 P는 레이저 평균출력을 의미하며, S는 주사선 속도를 의미한다. 레이저의 출력, P는 ΔT(레이저 조사시 표면에서의 최고 도달 온도)와 S1/2에 비례하며 [식2]와 같다.
[식2]
P∝ (A·ΔT·S1 /2·d3 /2)/(α·κ1/2)
A는 상수이며, d는 빔의 직경, α는 흡수율(absorptance), κ는 열확산도(thermal diffusivity, W/cm2) 이다.
P/S1/2 값이 13.0 W·mm1/2/s1/2 보다 클 경우 과도한 용융부 형성과 그루브의 재응고층의 두께의 불균일성이 극대화되어 열처리 이후 철손 개선효과를 5% 이상 확보할 수 없으며 레이저에 의한 열영향으로 그루브에서 재결정이 형성 될 수 있고 그루브를 따라 결정립계가 형성 될 수 있다. P/S1 /2 값이 5.0W·mm1 /2/s1 /2 미만일 경우 그루브의 깊이(강판 두께의 5~12%)를 충분히 확보하지 못하여 열처리 이 후 5% 이상의 철손 개선효과를 발휘할 수 없다.
또한, 그루브를 형성하는 단계에서 상기 그루브는 그루브에서 재결정이 형성 되지 않는 것이 바람직하다. 본 발명에 의하여 그루브를 형성 할 경우 레이저의 출력에 비하여 레이저의 주사선 속도가 빠르므로 레이저에 의한 열영향이 최소화 되어 그루브(20)에서 재결정이 형성 되지 않으므로 자속밀도의 열화를 최대한 억제 할 수 있다. 또한, 0.5 m/s 이상의 속도로 이동하는 고속의 전기강판에서 그루브를 형성할 수 있다.
또한, 그루브를 형성하는 단계에서 상기 그루브는 그루브를 따라 결정립계가 형성 되지 않는 것이 바람직하다. 본 발명에 의하여 그루브를 형성 할 경우 레이저의 출력에 비하여 레이저의 주사선 속도가 빠르므로 레이저에 의한 열영향이 최소화 되어 그루브(20)를 따라 결정립계가 형성되지 않아 자속 밀도의 열화의 발생을 최소화 할 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 방향성 전기강판의 레이저 조사, 압축공기의 분사에 의한 방향성 전기강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다. 단 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
중량%로, C: 0.0030%, Si: 3.0%, P: 0.008%, S: 0.001%, Al: 0.5%, N: 0.0013%, Mn: 0.2%, Ti:0.0015%이고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 슬라브를 1150℃로 재가열한 다음 열간 압연하여 열연 강판을 제조한다. 이러한 열간 압연 강판을 권취후 냉각하고, 산세한 후 냉간 압연하여 강판을 제조한다.
이와 같이 냉간압연한 강판의 두께는 0.27mm였고 이와 같이 냉간압연된 강판의 표면에 연속파 레이저에 의해 압연 폭 방향으로 레이저를 조사하였으며 주사선은 도1와 같이 폭 방향으로 3~8개 구간의 구분된 선으로 나타난다.
도2는 도1의 연속된 그루브의 일부를 확대하여 도시한 것으로 레이저 에너지 밀도(Ed)를 1.5 J/mm2, P/S1/2값을 10.2 W·mm1/2/s1/2, 그루브를 압연방향에 대하여 85o로 형성 하였다.
도2 에서 Ds는 레이저 조사간격으로 3.1mm, Bw는 레이저 조사 시 압연방향의 그루브 개구부 폭이며 45 μm ~ 55 μm 였다.
구 분 P/S1 /2 Bw DH DS 레이저조사전 열처리전 열처리후 철손 개선율(%) 자속밀도 열화율(%)
μm mm W17 /50/B8 열처리전 열처리후 열처리전 열처리후
실시예1 10.2 50 18 3.1 0.95/1.92 0.81/1.90 0.81/1.90 14.7 14.7 1.04 1.04
(CW/Oval) 0.96/1.92 0.82/1.90 0.82/1.90 14.6 14.6 1.04 1.04
　 0.95/1.92 0.81/1.90 0.82/1.90 14.7 14.7 1.04 1.04
실시예2 9.5 50 15 3.1 0.95/1.91 0.84/1.89 0.83/1.89 11.6 12.6 1.04 1.04
(CW/Circle) 0.95/1.92 0.84/1.90 0.84/1.90 11.6 11.6 1.04 1.04
　 0.95/1.91 0.83/1.89 0.83/1.89 12.6 12.6 1.04 1.04
비교예1 15 50 18 3.1 0.95/1.92 0.89/1.85 0.97/1.85 -2.1 6.3 3.64 3.64
(CW/Circle) 0.96/1.92 0.88/1.86 0.99/1.86 -3.1 8.3 3.12 3.12
　 0.95/1.92 0.89/1.85 0.98/1.84 -3.2 6.3 3.12 4.16
비교예2 10.2 48 20 3.2 0.96/1.92 0.91/1.86 0.99/1.83 -3.1 5.2 3.12 4.68
(Pulse Laser/
불연속홈)		 0.95/1.92 0.92/1.85 0.97/1.82 -1 3.2 3.64 5.2
0.96/1.92 0.91/1.86 0.96/1.82 -1.1 5.2 3.12 5.2
표 1 은 본 발명에 의한 방향성 전기강판의 철손 개선율의 변화를 나타내고 있다.
표 1 에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 의한 방향성 전기강판은 종래기술인 비교예에 비하여 열처리 전과 후에 있어서 철손 개선율이 크게 향상된 것을 알 수 있다.
1) 철손(W17/50)은 50Hz의 주파수에서 1.7 Tesla의 자속밀도가 유지되었을 때 압연방향과 압연방향 수직방향의 평균 손실(W/Kg)을 의미한다.
2) 자속밀도(B8)는 800 A/m 의 자기장을 부가하였을 때 유도 되는 자속밀도의 크기(Tesla)를 의미한다.
3) 철손개선율은 [[그루브 미형성 전기강판의 철손-그루브 형성 전기강판의 철손]/그루브 미형성전기강판의 철손]x100 을 의미한다.
4) 자속밀도 열화율[[그루브 미형성 전기강판의 자속밀도-그루브 형성 전기강판의 자속밀도]/그루브 미형성전기강판의 자속밀도]x100 을 의미한다.
5) 열처리는 840oC 에서 2시간 유지하였다.
표1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 의한 방향성 전기강판은 종래기술인 비교예에 비하여 열처리 전과 후에 있어서 철손 개선율이 크게 향상된 것을 알 수 있다.
5.0 W·mm1 /2/s1 /2≤P/S1 /2≤13.0 W·mm1 /2/s1 /2 및 강판의 두께의 5%~12%의 깊이를 만족하는 그루브가 형성된 실시예1, 2의 전기강판은, 열처리 전(1차 재결정 전)의 철손 개손율이 14% 이상 나타났으며 자속밀도 열화율도 1.04 로 낮게 나타난 것을 알 수 있다. 또한 그루브를 압연방향에 대하여 85o로 형성 하여 그루브 부분에서 반자장을 약화 시켜 자속밀도 열화를 최소화 하였다.
또한 상기 전기강판의 열처리 후(1차 재결정 후)에서도 철손개선율이 유지 되는 것을 알 수 있다.
이에 반하여 비교예1의 경우 P/S1/2 의 값이 15로써, 주사속도가 실시예 보다 낮다. 따라서 전기강판에서 받는 레이저에 의한 열영향이 실시예 보다 높아서 철손 개선율이 낮으며 자속밀도 열화율이 높은 것을 알 수 있다.
또한 비교예2의 경우 펄스 레이저에 의해 그루브를 형성하게 되므로 연속적인 그루브가 아닌 단속적인 그루브가 나타난다. 따라서 P/S1/2 의 값이 실시예1 과 같더라도 홈의 깊이가 비교예1에 비하여 더 깊고, 홈 주위 열영향이 크기 때문에 철손 개선율이 낮으며 자속밀도 열화율이 높게 나타난다.
본 발명에 의한 방향성 전기강판의 제조방법에 따르면, 고속의 레이저 빔을 조사하여 그루브를 형성하므로 0.5m/s 이상의 고속으로 진행하는 전기강판에서 그루브를 형성할 수 있으며 열처리 공정 전과 후에 있어서 철손 개선효과를 5% 이상을 확보함과 동시에 자속밀도 열화율을 1.3% 이하로 확보할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 방향성 전기강판은 그루브(20)에서 재결정이 형성 되지 않고, 그루브를 따라 결정립계가 형성 되지 않으므로 자속밀도의 열화를 최대한 억제 하였다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 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. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 전기강판,
20 : 그루브(groove)
30 : 연속된 그루브의 일부
BW : 그루브의 압연방향 폭
DS : 연속된 그루브의 간격
DH : 그루브의 깊이
100 : 그루브에 형성된 재결정
101 : 그루브를 따라 형성 된 결정립계

Claims (17)

1차 재결정 전 또는 1차 재결정 후의 강판 표면에 쐐기형의 그루브가 형성된 방향성 전기강판.
제 1 항에 있어서, 상기 그루브는 그루브에서 재결정이 형성 되지 않은 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판.
제 2 항에 있어서,
상기 그루브는 그루브를 따라 결정립계가 형성 되지 않은 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판.
제 2항 또는 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그루브는 전기강판의 압연방향에 대해서 사선으로 형성 된 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판.
제 4 항에 있어서, 상기 사선은 강판의 압연 방향에 대하여 82~98o 인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판.
제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그루브는 강판의 두께의 5%~12%의 깊이인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판.
1차 재결정 전 또는 1차 재결정 후의 전기강판을 제공하는 단계;
상기 전기강판을 압연하는 단계;
상기 압연된 전기강판에 대하여 레이저를 상기 압연된 전기강판의 표면에 조사하여 그루브를 형성하는 단계;
를 포함하며,
상기 그루브를 형성하는 단계에서 형성 된 그루브는 재결정이 형성 되지 않은 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 제조방법.
제 7 항에 있어서,
상기 그루브를 형성하는 단계에서 형성 된 그루브는 그루브를 따라 결정립계가 형성 되지 않은 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 제조방법.
제 8 항에 있어서,
상기 조사되는 레이저의 에너지 밀도(Ed), 레이저출력(P)과 주사선 속도(S) 비(P/S1/2)는 아래의 조건을 만족하는 방향성 전기강판의 제조방법.
0.5 J /mm2 ≤ Ed ≤ 5.0 J/mm2,
5.0 W·mm1 /2/s1 /2≤P/S1 /2≤13.0W·mm1 /2/s1 /2
제 9 항에 있어서,
상기 그루브를 형성하는 단계에서 조사되는 상기 레이저의 조사방향의 빔 길이(dt)와 압연방향의 빔 폭(L)은 아래의 조건을 만족하는 방향성 전기강판의 제조방법.
0.20≤ L/dt ≤ 1.0
제 7항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 그루브를 형성하는 단계에서 조사되는 상기 레이저는 전기강판의 압연방향에 대하여 사선으로 조사 되는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 제조방법.
제 7항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서,
전기강판의 진행속도는 적어도 0.5 m/s 인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 제조방법.
제 7항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그루브를 형성하는 단계에서 형성 되는 그루브는 쐐기형인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 제조방법.
제 7항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그루브를 형성하는 단계에서 형성된 그루브의 깊이는 강판 두께의 5% ~ 12% 인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 제조방법.
제 14 항에 있어서,
상기 그루브는 상기 전기강판의 폭방향으로 단속적으로 3 개 내지 8 개 형성된 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 제조방법.
제 11 항에 있어서, 상기 레이저는 전기강판의 압연방향에 대하여 사선으로 조사 되는 각도는 82~98o 인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 제조방법.
제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이저는 연속파 레이저 인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 제조방법.
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WO2023195470A1 (ja) * 2022-04-04 2023-10-12 日本製鉄株式会社 方向性電磁鋼板及びその製造方法

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