KR20150073800A

KR20150073800A - 무방향성 전기강판 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20150073800A
Application number: KR1020130161902A
Authority: KR
Inventors: 김재훈; 김병철; 이상우
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2015-07-01
Also published as: CN104726794A; CN104726794B

Abstract

무방향성 전기강판 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명에 의한 무방향성 전기강판은, 중량%로, Si: 2.0~3.5%, Mn: 0.5~3.5%, Cr 0.5~3.5%, Al: 0.8%이하, Cu: 0.025%, Se:0.0080%이하, Sn, Sb는 하기 식(1) 내지 (3)의 조성 중 어느 하나의 범위로 첨가되며, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하며,
0.010% ≤ Sn ≤0.080%, ----- 식(1)
0.005% ≤ Sb ≤0.050%, ----- 식(2)
0.01% ≤ [Sn]+[Sb] ≤0.10% ----- 식(3)
상기 Si, Al, Mn, Cr은 하기 식(4)를 만족한다.
4.1 % ≤ [Si]+[Al]+([Mn]/2)+([Cr]/2) ≤ 5.9% ----- 식(4)

Description

무방향성 전기강판 및 그 제조방법{NON-ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEETS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 무방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 성분계를 최적으로 제어하여 자성이 뛰어난 무방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

무방향성 전기강판은 회전기기에서 전기적 에너지를 기계적 에너지로 바꾸어 주는데 필요한 중요한 철심재료로 에너지 절감을 위해서는 그 자기적 특성 즉, 낮은 철손과 높은 자속밀도를 갖는 것이 중요하다.

여기서 철손은 에너지 변환 과정에서 열로 변하여 사라지는 에너지이므로 낮을수록 효율적이며, 자속밀도는 동력을 발생시키는 힘으로 높을수록 효율적이다.

구동모터로 사용되는 전기강판의 경우 고속회전 시 좋은 특성을 얻기 위해서는 고주파 철손이 좋아야 하며 이를 위해선 전기강판의 고유저항 값이 높아야 하고, 결정립경을 적절히 제어하여야 한다.

고유저항이 낮으면 와전류 손실이 커지므로 모터효율이 급격히 나빠져 고속회전용에는 적용이 곤란하기 때문이다.

따라서, 고유저항의 범위는 60~80 μΩ·㎝ 인 것이 바람직하다.

종래에는 고유저항을 높이기 위해서 Si, Al, Mn등의 합금원소를 주로 첨가하여 왔다.

그러나 이러한 합금원소의 첨가는 재료를 경하게 만들어 Si이 3.4 wt%를 넘는경우 냉간압연 할 수 없는 문제점이 생기며, 고유저항이 60 μΩ·㎝를 넘을 수 없는 문제점이 있다.

아울러, 고주파 철손을 향상시키기 위해서는 불순물을 저감하여 자구의 이동이 용이하게 만들어 주어야 하지만 합금원소를 다량으로 사용하면 불순원소의 함유량이 높아지게 되어 자성을 열위시키는 문제점이 발생한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 60~80 μΩ·㎝의 고유저항값을 가지면서 자성이 우수한 무방향성 전기강판을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 , 중량%로, Si: 2.0~3.5%, Mn: 0.5~3.5%, Cr 0.5~3.5%, Al: 0.8%이하(0%를 포함하지 않는다), Cu: 0.025%이하(0%를 포함하지 않는다), Se:0.0080%이하(0%를 포함하지 않는다), Sn, Sb는 하기 식(1) 내지 (3)의 조성 중 어느 하나의 범위로 첨가되며, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하며,

상기 Se, Cu는 [Se]+[0.5*Cu] ≤ 0.01%

을 만족하는 무방향성 전기강판이다.

(단, 여기서 [Se], [Cu]는 Se, Cu 의 중량%이다.)

상기 Si, Al은 2.5% ≤ [Si]+[Al] ≤ 3.5% 을 만족할 수 있다.

상기 Cr, Mn은 1.2% ≤ [Cr]+[Mn] ≤ 6.8% 을 만족 할 수 있다.

상기 Si, Al, Mn, Cr은 하기 식(1)을 만족할 수 있다.

4.1 % ≤ [Si]+[Al]+([Mn]/2)+([Cr]/2) ≤ 5.9% ----- 식(1)

(단, 여기서 [Si], [Al], [Mn], [Cr]은Si, Al, Mn, Cr의 중량%이다.)

*상기 전기강판에 Sn, Sb 가 더 첨가되며, Sn, Sb는 하기 식(2) 내지 (4)의 조성 중 어느 하나의 범위로 첨가될 수 있다.

0.010% ≤ Sn ≤0.080%, ----- 식(2)

0.005% ≤ Sb ≤0.050%, ----- 식(3)

0.01% ≤ [Sn]+[Sb] ≤0.10% ----- 식(4)

(단, 여기서 [Sn], [Sb] 은 Sn, Sb의 중량%이다.)

상기 불가피하게 첨가되는 불순물은 C, S, N, Ti, P, Mg를 포함하며, 상기 C: 0.004%이하, S: 0.004%이하, N: 0.004%이하, Ti: 0.004%이하, P: 0.004%이하, Mg: 0.003%이하로 첨가될 수 있다.

상기 전기강판의 비커스 경도(Hv) 220 이하일 수 있다.

상기 전기강판의 고유저항 값는 60~80 μΩ·㎝ 일 수 있다.

상기 전기강판의 미세조직 내에 결정립의 크기는 50~150㎛ 일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 무방향성 전기강판의 제조방법은, 중량%로, Si: 2.0~3.5%, Mn: 0.5~3.5%, Cr 0.5~3.5%, Al: 0.8%이하(0%를 포함하지 않는다), Cu: 0.025%이하(0%를 포함하지 않는다), Se:0.0080%이하(0%를 포함하지 않는다), 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하며,

[Se]+[0.5*Cu] ≤ 0.01% 을 만족하는 슬라브를 제공하는 단계;

(단, 여기서 [Se], [Cu]는 Se, Cu 의 중량%이다.)

상기 슬라브를 1100℃~1250℃로 재가열한 후 압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 상기 열연강판을 압연하여 냉연강판을 제조하는 단계; 및 상기 냉연강판을 최종 소둔하는 단계를 포함한다.

상기 Si, Al은 2.5% ≤ [Si]+[Al] ≤ 3.5% 을 만족 할 수 있다.

상기 Cr, Mn은 1.2% ≤ [Cr]+[Mn] ≤ 6.8% 을 만족 할 수 있다.

상기 Si, Al, Mn, Cr은 하기 식(1)를 만족할 수 있다.

4.1 % ≤ [Si]+[Al]+([Mn]/2)+([Cr]/2) ≤ 5.9% ----- 식(1)

(단, 여기서 [Si], [Al], [Mn], [Cr]은Si, Al, Mn, Cr의 중량%이다.)

상기 슬라브에 Sn, Sb 가 더 첨가되며, Sn, Sb는 하기 식(2) 내지 (4)의 조성 중 어느 하나의 범위로 첨가될 수 있다.

0.010% ≤ Sn ≤0.080%, ----- 식(2)

*0.005% ≤ Sb ≤0.050%, ----- 식(3)

0.01% ≤ [Sn]+[Sb] ≤0.10% ----- 식(4)

(단, 여기서 [Sn], [Sb] 은 Sn, Sb의 중량%이다.)

상기 불가피하게 첨가되는 불순물은 C, S, N, Ti, P, Mg를 포함하며, 상기 C: 0.004%이하, S: 0.004%이하, N: 0.004%이하, Ti: 0.004%이하, P: 0.004%이하, Mg: 0.003%이하 일 수 있다.

상기 열간압연을 하는 단계에서 열간압연의 마무리 압연은 800℃ 이상에서 실시할 수 있다.

상기 열연강판을 850~1,150℃에서 열연판 소둔하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 최종 소둔 온도는 750~1050 ℃ 일 수 있다.

상기 최종 소둔이 완료된 전기강판은 비커스 경도(Hv) 220 이하일 수 있다.

상기 최종 소둔이 완료된 전기강판의 고유저항 값은 60~80 μΩ·㎝ 일 수 있다.

상기 최종 소둔이 완료된 전기강판의 미세조직 내에 결정립의 크기는 50~150㎛ 일 수 있다.

본 발명에 의한 무방향성 전기강판은 강에 첨가되는 합금원소 중에서 Si, Mn, Al, Cr, Se, Cu, Sn또는 Sb함량을 적절히 제어하여 자기적 특성이 월등히 개선된 무방향성 전기강판을 제공한다.

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.

*본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은,

중량%로, Si: 2.0~3.5%, Mn: 0.5~3.5%, Cr 0.5~3.5%, Al: 0.8%이하, P: 0.02%이하, Mg: 0.0008~0.003%, Cu: 0.025%, Se:0.0080%이하, Sn, Sb는 하기 식(1) 내지 (3)의 조성 중 어느 하나의 범위로 첨가되며, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하며,

0.010% ≤ Sn ≤0.080%, ----- 식(1)

0.005% ≤ Sb ≤0.050%, ----- 식(2)

0.01% ≤ [Sn]+[Sb] ≤0.10% ----- 식(3)

상기 Si, Al, Mn, Cr은 하기 식(4)를 만족하는 무방향성 전기강판이다.

4.1 % ≤ [Si]+[Al]+([Mn]/2)+([Cr]/2) ≤ 5.9% ----- 식(4)

(단, 여기서 [Sn], [Sb], [Si], [Al], [Mn], [Cr]은 Sn, Sb, Si, Al, Mn, Cr의 중량%이다.)

상기 Si, Al은

2.5% ≤ [Si]+[Al] ≤ 3.5% 을 만족할 수 있다.

상기 Cr, Mn은

1.2% ≤ [Si]+[Al] ≤ 6.8% 을 만족할 수 있다.

상기 Se, Cu는 [Se]+[0.5*Cu] ≤ 0.01% 을 만족할 수 있다. (단, 여기서 [Se], [Cu]는 Se, Cu 의 중량%이다.)

상기 불가피하게 첨가되는 불순물은 C, S, N, Ti 을 포함하며, 상기 C: 0.004%이하, S: 0.004%이하, N: 0.004%이하, Ti: 0.004%이하 일 수 있다.

본 발명을 구성하는 성분원소의 범위와 그 성분원소간의 첨가비율을 한정한 이유에 대하여 설명한다.

[Si: 2.0~3.5중량%]

Si는 재료의 비저항을 높여 철손을 낮추어주는 역할을 한다.

2.0%미만으로 첨가될 경우, 고주파 철손 개선 효과가 부족하며, 3.5%를 초과하여 첨가될 경우 재료의 경도가 상승하여 생산성 및 타발성이 열위해지므로 바람직하지 않다.

[Al: 0.8중량%이하]

Al은 재료의 비저항을 높여 철손을 낮추는 역할을 한다.

Al이 0.8%를 초과하면 연속 주조시 몰드의 물성을 변화시켜 연연속 주조가 힘들어져 생산성을 크게 저하시킨다.

또한 소둔시에는 표면산화를 촉진시키고 Cr과 결합하여 석출물을 생성하여 자성을 열화시킨다.

[Mn: 0.5~3.5중량%]

Mn은 재료의 비저항을 높여 철손을 개선하고 황화물을 형성시키는 역할한다.

0.5%이하로 첨가되면 고주파 철손 개선효과가 없으며, 3.5%를 초과하면 자성에 불리한 [111]집합조직의 형성을 조장하여 자속밀도가 급격히 감소한다.

[Cr: 0.5~3.5중량%]

Cr은 재료의 비저항을 높여 철손을 개선하면서도 재료의 강도를 상승시키지 않는 역할을 한다.

고주파 철손을 확보하기 위하여 0.5%이상 첨가하여야 하며, 3.5% 초과시 자성에 불리한 집합조직의 발달이 조장되어 자속밀도가 급격히 감소한다.

[Cu: 0.025중량%이하]

Cu는 강중의 S와 결합하여 유화물을 만들거나 단독으로 미세한 분산상을 형성하거나 Se과 결합하여 미세한 석출물을 형성하여 결정립 성장성을 열위시키므로 0.025%이하로 관리하는 것이 바람직하다.

[Se: 0.0080중량%이하]

Se는 강중의 Cu와 결합하여 Cu2Se, Cu3Se2, CuSe, CuSe2를 형성하여 결정립 성장성을 억제하므로 0.0080%이하로 첨가해하는 것이 바람직하다.

첨가량이 0.0080% 이상이 되면 미세한 석출물의 양이 급격히 증가하여 자성을 열위시킨다.

[Sn, Sb]

Sn, Sb는 강판의 표면 및 결정립계에 편석하여 소둔시 표면산화를 억제하며 집합조직을 개선하는 역할을 한다.

본 발명에서 Sn, Sb는 각각 단독으로 첨가되거나 2가지 원소가 혼합되어 첨가 될 수 있다.

Sn이 단독으로 첨가되는 경우 그 첨가량은 0.01~0.08% 가 바람직하다.

만일, 0.01%이하로 첨가되면 그 효과가 없으며, 0.08%이상이 되면 결정립계에 편석되어 인성을 저하시켜 자성개선 대비 생산성이 저하된다.

또한, Sb가 단독으로 첨가 될 경우, 첨가량은 0.005~0.05% 인 것이 바람직하다. 0.005%이하로 첨가되면 그 효과가 없으며, 0.05%이상이 되면 결정립계에 편석되어 재료의 인성을 저하시켜 자성개선 대비 생산성이 저하된다.

또한, Sn 및 Sb 가 혼합되어 첨가 되는 경우, 0.01% ≤ [Sn]+[Sb] ≤0.10% 인 것이 바람직하다. (단, 여기서 [Sn], [Sb]는 Sn, Sb 의 중량%이다.)

Sn과 Sb의 합계량이 0.1%를 초과하면 미세한 개재물의 분율이 증가되어 자성이 열화된다.

[기타 불순물 원소]

기타 C, S, N, Ti, P, Mg과 같은 불가피하게 혼입되는 불순물들이 포함될 수 있다.

C는 자기시효를 일으키므로 0.004%이하, 바람직하게는 0.003%이하로 제한하는 것이 바람직하다.

S와 N은 각각 황화물과 질화물을 형성하여 결정립 성장성을 열위시키므로 0.004%이하, 바람직하게는 0.003%이하로 제한하는 것이 바람직하다.

Ti는 무방향성 전기강판에 있어서 바람직하지 않은 결정방위인 [111]집합조직의 성장을 촉진하므로 0.004%이하, 보다 바람직하게는 0.003%이하로 제한한다.

P는 Si, Al, Mn, Cr등의 합금원소가 많은 경우 결정립계에 편석하여 재료의 인성을 저하시켜 생산성 및 타발성을 열위시키므로 0.02%이하로 제어하는 것이 바람직하다.

Mg는 Sn 혹은 Sb와 결합하여 Mg₃Sb₂, Mg₂Sn을 만들어 미세한 분산상을 형성한다.

본 발명에서 Mg는 강 내에 존재하지 않을수록 자성에 유리하지만 제조공정 중 불가피하게 유입되는 양을 고려하여 0.0030% 이하로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.0008% 이하이다.

0.030%을 초과할 경우 Mg₃Sb₂ 혹은 Mg₂Sn 분산상이 강내에 직경 5~15nm의 형성되어 자성을 열위시킨다.

본 발명에서 Se, Cu는 [Se]+[0.5*Cu] ≤ 0.01% 인 것이 바람직하다.

상기 범위 내에서 Se-Cu 화합물을 억제하는데 가장 효과적이고 결정립 성장성이 가장 우수하다. Se+0.5Cu > 0.01%인 범위에서는 직경 20~60nm정도의 Cu2Se, Cu3Se2, CuSe, CuSe 등의 미세한 화합물이 형성되어 자성을 열위시킨다.

본 발명에서는 Si, Al을 2.5% ≤ [Si]+[Al] ≤ 3.5% 로 제어하는 것이 바람직하다.

[Si]+[Al]이 2.5% 미만에서는 고주파 철손 개선 효과가 적으며, 3.5%를 초과하면 재료의 비커스 경도(Hv)가 220을 초과하여 생산성이 열위된다.

본 발명에서 Cr, Mn은 1.2% ≤ [Cr]+[Mn] ≤ 6.8% 으로 제어하는 것이 바람직하다.

[Cr]+[Mn]이 1.2% 미만에서는 고주파 철손 개선 효과가 적으며, 6.8% 를 초과하면 집합조직이 나빠져 자성이 열위된다.

본 발명에서 Si, Al, Mn, Cr은 하기 식을 만족하는 것이 바람직하다.

4.1 % ≤ [Si]+[Al]+([Mn]/2)+([Cr]/2) ≤ 5.9%

[Si]+[Al]+([Mn]/2)+([Cr]/2)이 4.1%이상이 되어야 통상의 무방향성 전기강판보다 고유저항이 높아지며, 5.9%초과일 경우 다량의 합금원소 첨가로 인하여 집합조직이 나빠지고 포화자속밀도가 감소하여 고주파 자성의 개선 효과가 없어지기 때문이다.

이하, 본 발명에 의한 무방향성 전기강판의 제조방법에 대하여 설명한다.

본 발명에 의한 무방향성 전기강판의 제조방법은,

먼저, 중량%로, Si: 2.0~3.5%, Mn: 0.5~3.5%, Cr 0.5~3.5%, Al: 0.8%이하, P: 0.02%이하, Mg: 0.003%이하, Cu: 0.025%, Se:0.0080%이하, Sn, Sb는 하기 식(1) 내지 (3)의 조성 중 어느 하나의 범위로 첨가되며, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하는 슬라브를 제공한다.

상기 슬라브의 Si, Al, Mn, Cr은 하기 식(4)를 만족할 수 있다.

0.010% ≤ Sn ≤0.080%, ----- 식(1)

0.005% ≤ Sb ≤0.050%, ----- 식(2)

0.01% ≤ [Sn]+[Sb] ≤0.10% ----- 식(2)

4.1 % ≤ [Si]+[Al]+([Mn]/2)+([Cr]/2) ≤ 5.9% ----- 식(4)

상기 Si, Al은 2.5% ≤ [Si]+[Al] ≤ 3.5% 을 만족할 수 있다.

상기 Cr, Mn은 1.2% ≤ [Si]+[Al] ≤ 6.8% 을 만족할 수 있다.

상기의 슬라브를 1100℃~1250℃로 재가열한 후 압연하여 열연강판을 제조한다.

슬라브를 재가열 하는 공정에서 재가열 온도가 1250℃ 를 초과할 경우 슬라브 내에 자성을 해치는 개재물이 재용해되어 미세석출하는 문제점이 있으며, 재가열 온도가 1100℃ 미만일 경우 열간압연이 어렵다.

상기 재가열된 슬라브를 열간압연 하여 열연강판을 제조한다. 열간압연의 마무리 압연은 800℃ 이상에서 실시할 수 있다.

열간압연된 열연판은 850~1,150℃의 온도에서 열연판 소둔하여 자성에 유리한 결정방위를 증가시킬 수 있다.

열연판소둔 온도가 850℃ 미만이면 조직이 성장하지 않거나 미세하게 성장하여 자속밀도의 상승 효과가 적다.

소둔온도가 1,150℃를 초과하면 자기특성이 오히려 열화되고, 판형상의 변형으로 인해 압연 작업성이 나빠질 수 있으므로, 바람직한 온도범위는 850~1,150℃이며, 보다 바람직하게는 950~1,150℃이다.

이후 상기 열연판소둔이 완료된 강판을 산세한 후, 70~95%의 압하율로 냉간 압연을 한다. 또한 고주파철손을 저감하기 위하여 두께를 0.35mm부터 0.2mm 정도의 박판으로 제조할 수 있다.

상기 냉연강판을 최종소둔을 하여 무방향성 전기강판을 생산 한다.

최종소둔 온도는 750~1050℃ 에서 실시한다.

750℃ 미만이면 재결정이 충분히 발생하지 못하고, 최종소둔 온도가 1,050℃를 초과하게 되면 결정립경이 너무 커져 고주파 철손이 열위해진다. 또한 더욱 바람직한 온도범위는 900~1,050℃ 이다.

상기 최종소둔이 완료된 무방향성 전기강판은 결정립의 크기가 50~150μm일 수 있다.

이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 무방향성 전기강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다. 단 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

[실시예1]

강종	Si	Al	Mn	Cr	P	Sn	Sb	C	S	N	Ti
X1	3.4	0.8	0.5	0	0.01	0.03	-.	0.0025	0.0025	0.0022	0.0023
X2	2.5	0.8	0.5	1	0.01	0.03	-.	0.0018	0.0026	0.0021	0.0018
X3	2.5	0.8	1.5	2	0.01	-.	-.	0.0023	0.0025	0.0023	0.0018
X4	2.5	0.8	1.5	1.5	0.01	-.	0.03	0.0021	0.0024	0.0018	0.0021
X5	3.0	0.8	2	1.5	0.01	0.03	0.03	0.0024	0.0021	0.0018	0.0018
X6	3.0	0.8	2	2	0.01	0.03	0.03	0.0022	0.0024	0.0022	0.0021
X7	2.7	0.5	1.5	3	0.01	0.03	-.	0.0024	0.0022	0.0018	0.0014
X8	2.7	0.5	3	3	0.01	0.03	-.	0.0019	0.0019	0.0023	0.0014
X9	2.7	0.5	4	2	0.01	0.03	0.03	0.0023	0.0019	0.0022	0.0018
X10	2.7	1.0	2	3	0.01	0.03	0.03	0.0022	0.0021	0.0021	0.0023
X11	2.7	0.5	2	3	0.01	0.03	0.03	0.0021	0.0022	0.0018	0.0021
X12	2.3	0.5	2.5	4	0.01	0.03	0.03	0.0020	0.0024	0.0021	0.0023
X13	2.3	0.5	2.5	3.5	0.01	-.	0.03	0.0018	0.0025	0.0018	0.0022

Si, Al, Mn, Cr의 제어에 따른 효과를 살펴보기 위하여 표1과 같은 성분의 강을 1,150℃로 가열하고 850℃에서 열간마무리 압연하여 판두께 2.0mm의 열연판을 제작하였다.

열간압연된 열연판은 1,100℃에서 4분간 소둔한 다음 산세하였다.

그 뒤 냉간압연하여 판두께를 0.30mm로 한 후 표에 나타낸 각각의 온도에서 38초간 최종소둔을 행하였다.

자성은 단일 시트 시험기(Single Sheet tester)를 이용하여 압연방향 및 수직방향의 평균값으로 결정하여 하기 표2에 나타내었다.

강종	Si+Al	Mn+Cr	Si+Al+Mn/2+Cr/2	비저항 μΩ·㎝	최종소둔온도	경도 Hv1	결정립경 μm	W10/400	W10/800	W10/1000	B50	비고
X1	4.2	0.5	4.45	64	980	228	101	14.5	43.1	61.8	1.65	비교예
X2	3.3	1.5	4.05	59	950	195	68	14.3	41.5	59.4	1.65	비교예
X3	3.3	3.5	5.05	70	990	195	95	13.8	40.4	57.8	1.61	비교예
X4	3.3	3	4.8	67	980	193	80	13.0	38.0	54.9	1.65	발명예
X5	3.8	3.5	5.55	76	990	225	75	13.5	38.4	55.6	1.62	비교예
X6	3.8	4	5.8	79	990	230	70	13.2	38.6	56.2	1.62	비교예
X7	3.2	4.5	5.45	75	990	210	85	12.8	37.6	54.3	1.64	발명예
X8	3.2	6	6.2	83	1020	215	70	12.0	37.1	53.6	1.63	비교예
X9	3.2	6	6.2	83	1020	225	65	13.2	38.3	54.2	1.61	비교예
X10	3.7	5	6.2	83	1020	210	45	13.8	38.5	54.6	1.60	비교예
X11	3.2	5	5.7	78	1000	202	75	12.3	37.1	53.1	1.63	발명예
X12	2.8	6.5	6.05	82	1020	228	55	13.2	38.4	55.3	1.62	비교예
X13	2.8	6	5.8	79	1010	218	85	12.5	37.1	54.2	1.64	발명예

본 발명의 범위에 속하는 강종인 X4, X7, X11, X13의 경우, 고유저항 성분이 최적 설정 되어 가공성이 좋으며, 결정립경 성장성도 좋아 최고급 무방향성 전기강판의 자성이 얻어졌다. 반면 X1, X2는 고유저항이 낮아 고주파 철손이 열위하고, X3은 특수원소인 Sn 혹은 Sb가 첨가되지 않아 자속밀도가 낮다. X5, X6, X9는 경도가 너무 높아 압연성이 열위하여 통상의 전강공정으로는 생산이 불가하다. X10은 Al함량이 증가하여 재료내부에 개재물이 증가하여 결정립 성장성이 낮아 자성이 열위하다. 따라서, 본 발명의 범위에서 벗어나면 결정립성장성에 열위여 자성이 부족하거나, 재료가 경화되어 통상의 공정으로 제조가 어려움을 알 수 있다.

[실시예2]

표3은 자성에 미치는 Se, Cu의 영향을 명확히 하기 위한 실시예이다. 표3에 나타낸 성분의 강괴를 진공용해하여 제조하였다.

불순물인 C, S, N, Ti는 모두 0.0020~0.0022%가 되도록 제어하였다. 이렇게 얻어진 강괴는 표1, 표2에서 언급한 것과 동일한 조건에서 열간압연을 행하였다.

재가열은 1,150℃에서 2시간 가열하고 850℃에서 열간마무리 압연하여 판두께 2.0mm의 열연판을 제작하였다.

열간압연된 열연판은 1,100℃에서 4분간 소둔한 다음 산세하였다. 그 뒤 냉간압연하여 판두께를 0.30mm로 한 후 표에 나타낸 각각의 온도에서 38초간 최종소둔을 행하였다.

자성은 단일 시트 시험기(Single Sheet tester)를 이용하여 압연방향 및 수직방향의 평균값으로 결정하였다.

발명예에 해당하는 Y2, Y4, Y5, Y8, Y9 및 Y10은 Cu와 Se이 기준이하로 제어되어 자성이 우수한반면, Y1은 Se이 기준을 초과하여 자성이 열위하며, Y3, Y6, Y7, Y11은 Se+0.5Cu가 0.01을 초과하였으며, Y12는 Cu가 기준을 초과하여 자성이 열위하다. 이 조건을 도1에 나타내었다.

강종	Si	Al	Mn	Cr	Sn	Sb	Se	Cu	Se+0.5Cu	소둔온도	결정립경 m	W10/400 W/kg	B50 T	비고
Y1	2.5	0.7	1.5	2	0.03	0.03	0.0090	0.0025	0.010	1000	45	14.0	1.61	비교예
Y2	2.5	0.7	1.5	2	0.03	0.03	0.0070	0.0030	0.009	1000	84	12.6	1.65	발명예
Y3	2.5	0.7	1.5	2	0.03	0.03	0.0070	0.0100	0.012	1000	54	13.6	1.62	비교예
Y4	2.5	0.7	1.5	2	0.03	0.03	0.0060	0.0050	0.009	1000	78	12.5	1.64	발명예
Y5	2.5	0.7	1.5	2	0.03	0.03	0.0050	0.0060	0.008	1000	82	12.6	1.65	발명예
Y6	2.5	0.7	1.5	2	0.03	0.03	0.0050	0.0125	0.011	1000	52	13.8	1.62	비교예
Y7	2.5	0.7	1.5	2	0.03	0.03	0.0050	0.0180	0.014	1000	40	14.5	1.60	비교예
Y8	2.5	0.7	1.5	2	0.03	0.03	0.0040	0.0020	0.005	980	88	12.9	1.64	발명예
Y9	2.5	0.7	1.5	2	0.03	0.03	0.0030	0.0020	0.004	980	78	12.2	1.65	발명예
Y10	2.5	0.7	1.5	2	0.03	0.03	0.0020	0.0050	0.005	980	86	12.1	1.65	발명예
Y11	2.5	0.7	1.5	2	0.03	0.03	0.0020	0.0200	0.012	980	45	13.9	1.62	비교예
Y12	2.5	0.7	1.5	2	0.03	0.03	0.0010	0.0300	0.016	980	35	14.3	1.60	비교예

Claims

중량%로, Si: 2.0~3.5%, Mn: 0.5~3.5%, Cr 0.5~3.5%, Al: 0.8%이하(0%를 포함하지 않는다), Cu: 0.025%이하(0%를 포함하지 않는다), Se:0.0080%이하(0%를 포함하지 않는다), Sn, Sb는 하기 식(1) 내지 (3)의 조성 중 어느 하나의 범위로 첨가되며, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하며,
상기 Se, Cu는 [Se]+[0.5*Cu] ≤ 0.01%
을 만족하는 무방향성 전기강판.
(단, 여기서 [Se], [Cu]는 Se, Cu 의 중량%이다.)
제 1 항에 있어서,
상기 Si, Al은
2.5% ≤ [Si]+[Al] ≤ 3.5% 을 만족하는 무방향성 전기강판.
(단, 여기서 [Si], [Al]는 Si, Al 의 중량%이다.)
제 2 항에 있어서,
상기 Cr, Mn은
1.2% ≤ [Cr]+[Mn] ≤ 6.8% 을 만족하는 무방향성 전기강판.
(단, 여기서 [Cr], [Mn]는 Cr, Mn 의 중량%이다.)
제 3 항에 있어서,
상기 Si, Al, Mn, Cr은 하기 식(1)을 만족하는 무방향성 전기강판.
4.1 % ≤ [Si]+[Al]+([Mn]/2)+([Cr]/2) ≤ 5.9% ----- 식(1)
(단, 여기서 [Si], [Al], [Mn], [Cr]은Si, Al, Mn, Cr의 중량%이다.)
제 4 항에 있어서,
상기 전기강판에 Sn, Sb 가 더 첨가되며,
Sn, Sb는 하기 식(2) 내지 (4)의 조성 중 어느 하나의 범위로 첨가되는 무방향성 전기강판.
0.010% ≤ Sn ≤0.080%, ----- 식(2)
0.005% ≤ Sb ≤0.050%, ----- 식(3)
0.01% ≤ [Sn]+[Sb] ≤0.10% ----- 식(4)
(단, 여기서 [Sn], [Sb] 은 Sn, Sb의 중량%이다.)
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 불가피하게 첨가되는 불순물은 C, S, N, Ti, P, Mg를 포함하며, 상기 C: 0.004%이하, S: 0.004%이하, N: 0.004%이하, Ti: 0.004%이하, P: 0.004%이하, Mg: 0.003%이하로 첨가되는 무방향성 전기강판.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기강판의 비커스 경도(Hv) 220 이하 인 무방향성 전기강판.
제 7 항에 있어서,
상기 전기강판의 미세조직 내에 결정립의 크기는 50~150㎛ 인 무방향성 전기강판.
중량%로, Si: 2.0~3.5%, Mn: 0.5~3.5%, Cr 0.5~3.5%, Al: 0.8%이하(0%를 포함하지 않는다), Cu: 0.025%이하(0%를 포함하지 않는다), Se:0.0080%이하(0%를 포함하지 않는다), 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하며,
[Se]+[0.5*Cu] ≤ 0.01%
을 만족하는 슬라브를 제공하는 단계;
상기 슬라브를 1100℃~1250℃로 재가열한 후 압연하여 열연강판을 제조하는 단계;
상기 열연강판을 압연하여 냉연강판을 제조하는 단계; 및
상기 냉연강판을 최종 소둔하는 단계를 포함하는 무방향성 전기강판의 제조방법.
(단, 여기서 [Se], [Cu]는 Se, Cu 의 중량%이다.)
제 9 항에 있어서,
상기 Si, Al은
2.5% ≤ [Si]+[Al] ≤ 3.5% 을 만족하는 무방향성 전기강판의 제조방법.
제 10 항에 있어서,
상기 Cr, Mn은
1.2% ≤ [Cr]+[Mn] ≤ 6.8% 을 만족하는 무방향성 전기강판의 제조방법.
제 11 항에 있어서,
상기 Si, Al, Mn, Cr은 하기 식(1)를 만족하는 무방향성 전기강판의 제조방법.
4.1 % ≤ [Si]+[Al]+([Mn]/2)+([Cr]/2) ≤ 5.9% ----- 식(1)
(단, 여기서 [Si], [Al], [Mn], [Cr]은Si, Al, Mn, Cr의 중량%이다.)
제 12 항에 있어서,
상기 슬라브에 Sn, Sb 가 더 첨가되며,
Sn, Sb는 하기 식(2) 내지 (4)의 조성 중 어느 하나의 범위로 첨가되는 무방향성 전기강판의 제조방법.
0.010% ≤ Sn ≤0.080%, ----- 식(2)
0.005% ≤ Sb ≤0.050%, ----- 식(3)
0.01% ≤ [Sn]+[Sb] ≤0.10% ----- 식(4)
(단, 여기서 [Sn], [Sb] 은 Sn, Sb의 중량%이다.)
제 13 항에 있어서,
상기 불가피하게 첨가되는 불순물은 C, S, N, Ti, P, Mg를 포함하며, 상기 C: 0.004%이하, S: 0.004%이하, N: 0.004%이하, Ti: 0.004%이하, P: 0.004%이하, Mg: 0.003%이하로 첨가되는 무방향성 전기강판의 제조방법.
제 13 항에 있어서,
상기 열간압연을 하는 단계에서 열간압연의 마무리 압연은 800℃ 이상에서 실시하는 무방향성 전기강판의 제조방법.
제 15 항에 있어서,
상기 열연강판을 850~1,150℃에서 열연판 소둔하는 단계를 더 포함하는 무방향성 전기강판의 제조방법.
제 16 항에 있어서,
상기 최종 소둔 온도는 750~1050 ℃ 인 무방향성 전기강판의 제조방법.
제 9 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 최종 소둔이 완료된 전기강판은 비커스 경도(Hv) 220 이하 인 무방향성 전기강판의 제조방법.
제 18 항에 있어서,
상기 최종 소둔이 완료된 전기강판의 미세조직 내에 결정립의 크기는 50~150㎛ 인 무방향성 전기강판의 제조방법.