KR20160061797A - 무방향성 전기강판, 및 이의 제조방법 - Google Patents

무방향성 전기강판, 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20160061797A
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Abstract

무방향성 전기강판, 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는, Si: 1.0 내지 4.0 중량%, Al: 0.1 내지 2.0 중량%, P: 0.001 내지 0.15 중량%, N: 0.004 중량% (단, 0 중량%는 제외), C: 0.004 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Ti: 0.003 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), S: 0.0005 내지 0.004 중량%, 및 Mn: 0.001 내지 0.1 중량%을 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하되, 상기 Mn의 함량은, 0.0005≤[S]≤0.0015 범위에서는 [Mn]≤80ⅹ[S]이고, 0.0015<[S]≤0.004의 범위에서는 5ⅹ[S]<[Mn]≤30ⅹ[S]인 것인, 무방향성 전기강판을 제공하며, 이를 제조하기 위해 상기와 동일한 조성의 강 슬라브를 준비하여 열간 압연, 냉간 압연, 및 최종 소둔하는 일련의 과정을 거치며, 상기 최종 소둔 시 강판의 최고 온도는, [식 1] K=-14855/(Log([Mn]ⅹ[S])-6.82)-40)(다만, 상기 [Mn] 및 상기 [S]는, 각각 Mn 및 S의 함량을 중량%로 나타낸 것이다)로 표시되는 온도(K) 이상으로 제어하는, 무방향성 전기강판의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Description

무방향성 전기강판, 및 이의 제조방법 {NON-ORIENTED ELECTRICAL SHEET, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
무방향성 전기강판, 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
전기강판은 주로 변압기 또는 회전기기 등의 철심재료로 사용되는 연자성 재료이며, 이 중에서도 회전기기에 주로 사용되는 것은 무방향성 전기강판이고, 이는 압연판 위의 모든 방향으로 자기적 성질이 균일한 전기강판에 해당된다.
이러한 무방향성 전기강판의 자기적 성질 중 자속 밀도를 향상시키기 위해서는, 강판의 조성 중에서도 철(Fe)의 함량을 높이고, 이 외 첨가되는 합금 원소의 함량은 낮출 필요가 있다.
그러나, 오히려 이러한 합금량이 지나치게 낮아지면 교류에서 자화될 때 와전류가 증가하게 되어 철손이 크기 증가하게 되며, 강판의 조성 중 실리콘(Si)의 함량이 2 중량% 이하일 경우에는 고온에서 소둔 시 상변태가 일어나 표면의 형상이 좋지 않을 뿐만 아니라 결정립이 성장하기 어려워질 수 있다.
그에 반면, 실리콘(Si)의 함량이 4.0 중량% 이상일 경우에는 가공성이 저하되며, 압연성이 저하되어 냉간 압연을 수행하기 곤란해지며, 결국 그 가공성 및 생산성이 떨어지게 된다. 이러한 경향은, 알루미늄(Al) 또는 망간(Mn) 등을 많이 함유할 경우에도 마찬가지이다.
한편, 강판의 조성 중에 필연적으로 함유되는 불순물로는 탄소(C), 황(S), 질소(N), 및 티탄(Ti)을 비롯한 원소들이 있으며, 이들은 망간(Mn), 구리(Cu), 및 알루미늄(Al) 등의 다른 원소들과 결합하여 미세한 개재물을 형성하여, 고온 소둔 시 결정립의 성장을 억제시킨다.
통상의 제조공정에서 이러한 불순물들의 함량을 극히 낮추는 것은 매우 어려우며, 또한 각 제조 공정에 따라 상기 개재물들의 재용해 및 석출 과정을 거칠 수 있기 때문에 상기 개재물 자체를 제어하는 것도 쉽지 않다.
이처럼, 최종 소둔 후 우수한 자성을 확보하면서도 철손을 낮추고 자속 밀도를 높인 무방향성 전기강판을 제조하기 위해서는, 강판의 조성을 최적으로 설정할 필요가 있으나, 아직까지 이를 만족한 기술은 제안되지 못하였다.
본 발명자들은 앞서 지적된 문제를 해결하기 위하여, 강판에 첨가되는 합금 원소 중 망간(Mn) 및 황(S)의 성분을 제어하고, 이에 적합한 제조 공정 조건을 제시함으로써, 최종 소둔 후 자성이 우수한 무방향성 전기강판 및 그 제조방법을 제공하고자 한다,
구체적으로, 본 발명의 일 구현 예에서는, Si: 1.0 내지 4.0 중량%, Al: 0.1 내지 2.0 중량%, P: 0.001 내지 0.15 중량%, N: 0.004 중량% (단, 0 중량%는 제외), C: 0.004 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Ti: 0.003 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), S: 0.0005 내지 0.004 중량%, 및 Mn: 0.001 내지 0.1 중량%을 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하되, 상기 Mn의 함량은, 0.0005≤[S]≤0.0015 범위에서는 [Mn]≤80ⅹ[S]이고, 0.0015<[S]≤0.004의 범위에서는 5ⅹ[S]<[Mn]≤30ⅹ[S]인 것인, 무방향성 전기강판을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 상기와 동일한 조성의 강 슬라브를 준비하고, 이를 가열- 열간 압연- 냉간 압연- 최종 소둔하는 일련의 과정을 거쳐 무방향성 전기강판을 제조하되, 상기 최종 소둔 시 강판의 최고 온도는 하기 식 1로 표시되는 온도(K) 이상으로 제어하는 것인, 무방향성 전기강판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
[식 1] K=-14855/(Log([Mn]ⅹ[S])-6.82)-40)
본 발명의 일 구현예에서는, Si: 1.0 내지 4.0 중량%, Al: 0.1 내지 2.0 중량%, P: 0.001 내지 0.15 중량%, N: 0.004 중량% (단, 0 중량%는 제외), C: 0.004 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Ti: 0.003 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), S: 0.0005 내지 0.004 중량%, 및 Mn: 0.001 내지 0.1 중량%을 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하되, 상기 Mn의 함량은, 0.0005≤[S]≤0.0015 범위에서는 [Mn]≤80ⅹ[S]이고, 0.0015<[S]≤0.004의 범위에서는 5ⅹ[S]<[Mn]≤30ⅹ[S]인 것인, 무방향성 전기강판을 제공한다.
(단, 상기 [Mn] 및 상기 [S]는, 각각 Mn 및 S의 함량을 중량%로 나타낸 것이다.)
이때, 상기 무방향성 전기강판의 평균 결정립 크기는, 80 내지 300 ㎛일 수 있다.
상기 무방향성 전기강판은, 다음의 설명에서 제시된 조성을 더 포함하는 것일 수 있으며, 각 설명은 서로 독립적으로 적용될 수 있다.
Sn, Sb, 및 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택된 어느 하나를 0.01 내지 0.2 중량% 더 포함하는 것일 수 있다.
Cu: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Ni: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), 및 Cr: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외)를 더 포함하는 것일 수 있다.
Zr: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Mo: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), 및 V: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외)를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 강 슬라브를 준비하는 단계; 상기 강 슬라브를 가열하는 단계; 상기 가열된 강 슬라브를 열간 압연하여, 열연판을 제조하는 단계; 상기 열연판을 냉간 압연하여, 냉연판을 제조하는 단계; 상기 냉연판을 최종 소둔하는 단계; 및 무방향성 전기강판을 수득하는 단계;를 포함하며,상기 강 슬라브는, Si: 1.0 내지 4.0 중량%, Al: 0.1 내지 2.0 중량%, P: 0.001 내지 0.15 중량%, N: 0.004 중량% (단, 0 중량%는 제외), C: 0.004 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Ti: 0.003 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), S: 0.0005 내지 0.004 중량%, 및 Mn: 0.001 내지 0.1 중량%을 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하되, 상기 강 슬라브 내 Mn의 함량은, 0.0005≤[S]≤0.0015 범위에서는 [Mn]≤80ⅹ[S]이고, 0.0015<[S]≤0.004의 범위에서는 5ⅹ[S]<[Mn]≤30ⅹ[S]인 것이고, 상기 최종 소둔 시 강판의 최고 온도는, 하기 식 1로 표시되는 온도(K) 이상으로 제어하는, 무방향성 전기강판의 제조 방법을 제공한다.
[식 1] K=-14855/(Log([Mn]ⅹ[S])-6.82)-40)
(다만, 상기 [Mn] 및 상기 [S]는, 각각 Mn 및 S의 함량을 중량%로 나타낸 것이다)
구체적으로, 상기 냉연판을 최종 소둔하는 단계;는, 상기 식 1로 표시되는 온도(K) 이상에서, 10초 이상 20 초 미만의 시간 동안 소둔하는 단계; 및 상기 식 1로 표시되는 온도(K) 미만 700 ℃ 이상의 온도 범위로 냉각하여 소둔하는 단계;를 포함하며, 총 15초 이상 2 분 이하의 시간 동안 소둔하는 것일 수 있다.
한편, 무방향성 전기강판을 수득하는 단계;에서, 상기 무방향성 전기강판의 평균 결정립 크기는, 80 내지 300 ㎛일 수 있다.
또한, 상기 강 슬라브는, 다음의 설명에서 제시된 조성을 더 포함하는 것일 수 있으며, 각 설명은 서로 독립적으로 적용될 수 있다.
Sn, Sb, 및 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택된 어느 하나를 0.01 내지 0.2 중량% 더 포함하는 것일 수 있다.
Cu: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Ni: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), 및 Cr: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외)를 더 포함하는 것일 수 있다.
Zr: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Mo: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), 및 V: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외)를 더 포함하는 것일 수 있다.
아울러, 상기 강 슬라브를 가열하는 단계;는, 1000 내지 1200 ℃의 온도 범위에서 수행되는 것일 수 있다.
상기 가열된 강 슬라브를 열간 압연하여, 열연판을 제조하는 단계; 이후에, 상기 열연판을 권취하는 단계; 및 상기 권취된 열연판을 공기 중에서 냉각하는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 권취된 열연판을 공기 중에서 냉각하는 단계; 이후에, 상기 권취 냉각된 열연판을 소둔하는 단계; 및 상기 소둔된 열연판을 산세하는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 권취 냉각된 열연판을 소둔하는 단계;는, 950 내지 1150 ℃에서 수행되는 것일 수 있다.
상기 열연판을 냉간 압연하여, 냉연판을 제조하는 단계;에 관한 설명은 다음과 같다.
상기 냉연판의 두께는, 0.10 내지 0.65 ㎜인 것일 수 있다.
상기 냉연판의 압하율은, 50 내지 95 %인 것일 수 있다.
상기 냉간 압연은, 2회 이상 수행되는 것일 수 있다. 구체적으로는, 상기 열연판을 1차 냉간 압연하여, 제1 냉연판을 제조하는 단계; 상기 제1 냉연판을 중간 소둔하는 단계; 및 상기 중간 소둔된 2차 냉간 압연하여, 제2 냉연판을 제조하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
한편, 상기 냉연판을 최종 소둔하는 단계; 이후에, 상기 최종 소둔된 강판의 표면에 절연 피막 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 절연 피막 조성물이 표면에 도포된 강판을 가열하는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 강판에 첨가되는 합금 원소 중 망간(Mn) 및 황(S)의 성분의 각 함량 및 이들의 상관 관계가 최적화되어, 자성이 우수한 무방향성 전기강판을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기와 같이 최적의 조성을 갖는 강 슬라브를 준비하고, 최종 소둔 시 강판의 최고 온도를 적절히 제어함으로써, 상기 최종 소둔시에 결정립 성장이 원활하게 유도되어 자성이 우수한 무방향성 전기강판이 수득되는, 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일 구현예에서는, Si: 1.0 내지 4.0 중량%, Al: 0.1 내지 2.0 중량%, P: 0.001 내지 0.15 중량%, N: 0.004 중량% (단, 0 중량%는 제외), C: 0.004 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Ti: 0.003 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), S: 0.0005 내지 0.004 중량%, 및 Mn: 0.001 내지 0.1 중량%을 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하되, 상기 Mn의 함량은, 0.0005≤[S]≤0.0015 범위에서는 [Mn]≤80ⅹ[S]이고, 0.0015<[S]≤0.004의 범위에서는 5ⅹ[S]<[Mn]≤30ⅹ[S]인 것인, 무방향성 전기강판을 제공한다.
(단, 상기 [Mn] 및 상기 [S]는, 각각 Mn 및 S의 함량을 중량%로 나타낸 것이다.)
이는, 강판의 조성 중 황(S)의 함량에 따라 적합한 함량의 망간(Mn)을 포함함으로써, 자성이 향상된 무방향성 전기강판에 해당된다.
구체적으로, 상기 황(S)은 자기적 특성에 유해한 MnS, CuS 및 (Cu,Mn)S 등의 황화물을 형성하는 원소이므로, 가능한 한 함량을 낮추는 것이 좋지만, 0.0005 내지 0.004 중량% 범위로 강판 내 포함될 필요가 있다.
이는, 그 함량이 0.0005 중량% 미만일 경우에는 오히려 집합 조직 형성에 불리하여 자성이 저하될 수 있으며, 0.004 중량%를 초과할 경우에는 상기 황화물이 증가하며, 재고용되는 온도가 과도하게 높아져 최종 소둔 공정의 생산성이 저하될 수 있기 때문이다.
한편, 상기 망간(Mn)은 강판의 비저항을 증가시켜 철손을 개선하며, 이로 인한 와류 손실을 낮추는 효과가 있지만, 그 함량이 증가할수록 강판의 자속 밀도를 감소시키기 때문에, 일반적으로 알려진 무방향성 전기강판의 경우 망간(Mn)을 0.1 내지 0.5 중량% 가량 함유하도록 제어한 경우가 많다.
그러나, 상기 망간(Mn)은 상기 황(S) 및/또는 불순물에 해당되는 구리(Cu)와 반응하여 MnS 및/또는 (Cu,Mn)S 등의 황화물을 생성할 수 있기 때문에, 상기 망간(Mn)의 함량을 상기 황(S)의 함량에 따라 제한할 필요가 있다.
보다 구체적으로, 0.0005≤[S]≤0.0015 범위에서는 상기 강 슬라브의 가열 공정에서 고용되어 재석출되는 황화물이 최종 소둔 공정에서 자성에 미치는 악영향을 미치는 크기(10 내지 100nm)로 형성되는 문제를 극복하기 위하여 [Mn]≤80ⅹ[S]으로 한정하는 바이다.
한편, 상기 황의 함량이 더 증가한 0.0015<[S]≤0.004 범위에서는 상기 강 슬라브의 가열 공정에서 재석출되는 황화물을 조대화하기 위한 최적의 망간 함량으로, 5ⅹ[S]<[Mn]≤30ⅹ[S]으로 한정하는 바이다.
즉, 상기 망간(Mn)의 함량은 0.001 내지 0.1 중량%로 한정되며, 이러한 범위 내에서 상기 황화물의 생성이 억제되어, 최종 소둔 시 결정 성장이 원활하게 이루어져 집합 조직이 개선될 수 있고, 이로 인해 자속 밀도를 향상시킬 수 있도록 할 수 있지만, 상기 황(S)의 함량에 따라 상기 망간(Mn)의 함량은 달리 한정될 수 있다.
이때, 망간의 함량을 0.001% 이하로 하는 것은 상기 무방향성 전기강판의 원료가 되는 강 슬라브의 순도에 의해 달성되기 어려운 문제가 있고 전술한 황의 함량과의 상관관계에 따라 0.1% 이상의 망간의 함량은 부적절하므로, 상기와 같이 0.001 내지 0.1 중량 %로 한정한다.
이하, 본 발명의 일 구현예에서 제공되는 무방향성 전기강판에 관해 보다 자세히 설명한다.
상기 무방향성 전기강판의 평균 결정립 크기는, 80 내지 300 ㎛일 수 있다.
이는, 상기 황(S)의 함량에 따른 상기 망간(Mn)의 함량의 상관관계에 따라, 최종 소둔 시 원활하게 성장된 결정립의 평균 크기로서, 80 ㎛ 이상인 것이다. 다만, 300 ㎛을 초과하는 경우는 펀칭 등의 가공성에 문제가 있기 때문에 적합하지 않다.
이하에서는, 전술한 원소들의 함량을 한정하는 이유에 관해 자세히 설명한다.
Si: 1.0 내지 4.0 중량%
상기 실리콘(Si)은 강판의 비저항을 증가시키는 원소 중 하나로서, 철손의 감소 및 이로 인한 와류 손실의 저하 효과를 기대할 수 있다.
그러나, 그 함량이 1.0 중량% 미만일 경우에는 전술한 철손 감소 효과를 기대하기 어렵고, 상기 황화물(예를 들면, MnS)이 재고용 되는 온도에서 상변태를 할 수 있는 반면, 4.0 중량%를 초과할 경우에는 냉간 압연시 강판의 파단이 일어날 수 있기 때문에, 상기와 같이 범위를 한정하는 바이다.
Al: 0.001 내지 3.0 중량%
상기 알루미늄(Al) 역시 강판의 비저항을 증가시키는 원소 중 하나로서 상기 실리콘(Si)과 동일한 역할을 수행함과 동시에, 포화 자속 밀도를 감소시키며, 제강 공정에서는 강판을 탈산시키는 역할도 한다.
다만, 그 함량을 0.001 중량% 미만으로 낮출 경우 그 실효성이 미미할 수 있는 반면, 3.0 중량%를 초과할 경우에는 오히려 자속 밀도를 크게 감소시킬 수 있으므로, 상기와 같이 한정하는 바이다.
P: 0.001 내지 0.15 중량%
상기 인(P) 또한 강판의 비저항을 증가시키는 원소 중 하나로서 상기 실리콘(Si)과 동일한 역할을 수행함과 동시에, 결정립계에 편석되어 자성에 유해한 {111} 집합 조직의 형성을 억제하고, 유리한 집합조직인 {100}을 형성할 수 있다.
그러나, 그 함량이 0.15 중량%를 초과할 경우에는 냉간 압연성이 저하되며, 0.001 중량% 미만일 경우에는 그 실효성을 기대하기 어려우므로, 상기와 같이 한정하는 바이다.
N: 0.004 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외)
상기 질소(N)는 상기 알루미늄(Al) 또는 상기 티탄(Ti) 등과 강하게 결합함으로써 질화물을 형성하여 결정립의 성장을 억제한다. 즉, 이로 인해 자성에 유해한 영향을 끼칠 수 있으므로, 가능한 한 그 함량이 적을수록 유리하며, 본 발명의 일 실시예에서는 0.004 중량% 이하로 한정한다.
C: 0.004 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외)
상기 탄소(C)의 함량이 높을 경우에는 강판의 오스테나이트(austenite) 영역을 확대하며 상변태 구간을 증가시킬 뿐만 아니라, 고온 소둔시 페라이트의 결정립 성장을 억제하여 철손을 높이며, 상기 티탄(Ti) 등과 결합하여 탄화물을 형성하여 자성에 유해한 영향을 끼친다. 이 뿐만 아니라, 상기 탄소(C)를 과량으로 포함하는 방향성 전기강판을 전기 제품으로 가공한 뒤 사용할 경우, 자기 시효에 의하여 철손이 높아지게 된다.
따라서, 상기 탄소(c) 또한 그 함량이 가능한 한 적을수록 유리하며, 본 발명의 일 실시예에서는 0.004 중량% 이하로 한정한다.
Ti: 0.003 중량% 이하
전술한 바와 같이, 상기 티탄(Ti)은 미세한 탄화물과 질화물을 형성하여 결정립의 성장을 억제하며, 많이 첨가될수록 증가된 탄화물과 질화물로 인해 집합 조직이 열위하게 되어, 결국 자성에 유해한 영향을 끼치게 된다.
따라서, 상기 탄소(c) 또한 그 함량이 가능한 한 적을수록 유리하며, 본 발명의 일 실시예에서는 0.004 중량% 이하로 한정한다.
한편, 전술한 원소들 이외에 제강 공정에서 불가피하게 첨가되는 원소들의 함량은 다음과 같이 한정될 수 있으며, 다음의 각 설명은 서로 독립적으로 적용될 수 있다.
Sn, Sb, 및 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택된 어느 하나를 0.01 내지 0.2 중량% 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 주석(Sn) 및 안티몬(Sb)은 모두 결정립계에 편석되는 원소이며, 이들을 포함함으로써 결정립계를 통한 질소(N)의 확산을 억제하며, 자성에 해로운 {111} 집합 조직(texture)을 억제하고, 유리한 {100} 집합조직을 증가시켜 자기적 특성을 향상시킬 수 있다.
다만, 상기 주석(Sn) 및 상기 안티몬(Sb)의 단독 또는 그 조합을 0.2 중량% 초과로 포함할 경우, 오히려 결정립의 성장을 억제하여 자성을 떨어뜨리고, 압연성이 저하된다. 이와 달리, 0.01 중량% 미만으로 포함할 경우에는 그 실효성이 미미하기 때문에, 상기 범위로 한정한다.
또한, Cu: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Ni: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), 및 Cr: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외)를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 구리(Cu), 상기 니켈(Ni), 및 상기 크롬(Cr)은, 황(S), 탄소(C), 또는 질소(N) 등의 다른 원소와 반응할 수 있으며, 미세한 황화물, 탄화물, 또는 질화물 등의 개재물을 형성하여, 자성에 유해한 영향을 미칠 수 있다. 이러한 현상은, 상기 구리(Cu), 상기 니켈(Ni), 및 상기 크롬(Cr)의 각 함량을 0.05 중량% 이하로 한정함으로써 최소화할 수 있다.
아울러, Zr: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Mo: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), 및 V: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외)를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 지르코늄(Zr), 상기 몰리브데넘(Mo), 및 바나듐(V) 역시 강력한 탄질화물 형성 원소이기 때문에, 가능하면 첨가되지 않는 것이 바람직하므로, 본 발명의 일 실시예에서는 이들 함량을 각각 0.01 중량% 이하로 한정한다.
상기한 조성 이외에, 나머지는 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성될 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 강 슬라브를 준비하는 단계; 상기 강 슬라브를 가열하는 단계; 상기 가열된 강 슬라브를 열간 압연하여, 열연판을 제조하는 단계; 상기 열연판을 냉간 압연하여, 냉연판을 제조하는 단계; 상기 냉연판을 최종 소둔하는 단계; 및 무방향성 전기강판을 수득하는 단계;를 포함하며,상기 강 슬라브는, Si: 1.0 내지 4.0 중량%, Al: 0.1 내지 2.0 중량%, P: 0.001 내지 0.15 중량%, N: 0.004 중량% (단, 0 중량%는 제외), C: 0.004 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Ti: 0.003 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), S: 0.0005 내지 0.004 중량%, 및 Mn: 0.001 내지 0.1 중량%을 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하되, 상기 강 슬라브 내 Mn의 함량은, 0.0005≤[S]≤0.0015 범위에서는 [Mn]≤80ⅹ[S]이고, 0.0015<[S]≤0.004의 범위에서는 5ⅹ[S]<[Mn]≤30ⅹ[S]인 것이고, 상기 최종 소둔 시 강판의 최고 온도는, 하기 식 1로 표시되는 온도(K) 이상으로 제어하는, 무방향성 전기강판의 제조 방법을 제공한다.
[식 1] K=-14855/(Log([Mn]ⅹ[S])-6.82)-40)
(다만, 상기 [Mn] 및 상기 [S]는, 각각 Mn 및 S의 함량을 중량%로 나타낸 것이다)
이는, 상기 강 슬라브의 조성 중 황(S)의 함량에 따라 적합한 함량의 망간(Mn)이 포함되고, 상기 최종 소둔 시 강판의 최고 온도가 상기 식 1로 표시되는 온도(K) 이상으로 제어됨으로써, 상기 최종 소둔 시 결정의 성장이 원활하게 이루어져 우수한 자성을 가지는 무방향성 전기강판을 제조할 수 있는 방법에 해당된다.
구체적으로, 상기 강 슬라브의 조성 중 상기 황(S)의 함량 및 상기 망간(Mn)의 함량의 상관관계에 따라, 상기 최종 소둔 시 결정의 성장을 저해하는 화합물(예를 들면, MnS 및/또는 (Cu, Mn)S 등의 황화물)의 생성을 최소화할 수 있는 것이며, 이에 관한 자세한 내용은 전술한 것과 동일하다.
한편, 상기 식 1로 표시되는 온도(K)는, 상기 최종 소둔 시 강판 내의 MnS 황화물이 50 % (상기 강판 내 MnS 황화물의 총량 100% 기준) 이상 고용되는 온도를 의미하며, [Mn] 및 [S]에 의한 함수로 계산될 수 있다. 상기의 식은 본 발명 범위의 성분계에서 [Mn] 및 [S]의 석출 온도를 측정하여 함수화 한 것이다.이 때, 상기 K는 절대 온도이다.
상기 최종 소둔 시 강판의 최고 온도에 대해, 상기 강판 내 MnS 황화물의 50 % 이상이 고용되는 온도 이상으로 설정함으로써, 상기 MnS 황화물의 함량을 더욱 감소시킬 수 있으며, 이를 통해 상기 고온 소둔 중 결정의 성장이 원활하게 이루어지게끔 하여, 자성이 우수한 무방향성 전기강판을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 구현예에서 제공되는 무방향성 전기강판의 제조방법에 관해 보다 자세히 설명하며, 전술한 내용과 중복된 설명은 생략하기로 한다.
구체적으로, 상기 냉연판을 최종 소둔하는 단계;는, 상기 식 1로 표시되는 온도(K) 이상에서, 10초 이상 20 초 미만의 시간 동안 소둔하는 단계; 및 상기 식 1로 표시되는 온도(K) 미만 700 ℃ 이상의 온도 범위로 냉각하여 소둔하는 단계;를 포함하며, 총 15초 이상 2 분 이하의 시간 동안 소둔하는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 식 1로 표시되는 온도(K) 이상에는, 20 초 이상으로 소둔할 경우 결정립이 과도하게 성장하여 펀칭 등의 가공성의 문제가 있고, 10초 미만으로 소둔할 경우에는 결정립이 충분히 성장하지 않아 이력손이 커지는 문제가 있으므로, 이러한 범위로 한정할 필요가 있다.
또한, 상기 식 1로 표시되는 온도(K) 미만 700℃ 이상의 온도 범위로 냉각 하여 소둔하는 것은, 냉각에 의해 수축시켜 판의 형상이 열화되는 것을 방지하기 위함이다.
아울러, 상기와 같이 소둔하는 총 시간이 2분을 초과할 경우에는 생산성에 문제가 있고, 15 초 미만일 경우에는 이력손이 나쁘고 판의 형상이 고르지 못한 문제가 있어, 이러한 범위로 한정할 필요가 있다.
한편, 무방향성 전기강판을 수득하는 단계;에서, 상기 무방향성 전기강판의 평균 결정립 크기는, 80 내지 300 ㎛일 수 있다. 이는, 상기와 같이 강 슬라브의 조성 중 황(S) 및 망간(Mn)의 함량을 제어하고, 최종 소둔 시의 온도를 제어함으로써, 결정립의 성장이 원활하게 이루어진 결과에 해당되며, 그 범위의 한정에 관한 설명은 전술한 바와 같다.
또한, 상기 강 슬라브는, 다음의 설명에서 제시된 조성을 더 포함하는 것일 수 있으며, 각 설명은 서로 독립적으로 적용될 수 있으며, 보다 구체적인 설명은 전술한 바와 같다.
Sn, Sb, 및 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택된 어느 하나를 0.01 내지 0.2 중량% 더 포함하는 것일 수 있다.
Cu: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Ni: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), 및 Cr: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외)를 더 포함하는 것일 수 있다.
Zr: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Mo: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), 및 V: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외)를 더 포함하는 것일 수 있다.
아울러, 상기 강 슬라브를 가열하는 단계;는, 1000 내지 1200 ℃의 온도 범위에서 수행되는 것일 수 있다.
만약, 상기 가열 온도가 1200 ℃ 초과일 경우에는 상기 강 슬라브 내에 존재하는 질화물, 탄화물, 또는 황화물 등의 석출물이 재고용될 수 있고, 이후의 열간 압연 단계에서 미세한 개재물로 석출되어, 결국 최종 소둔 시 결정의 성장을 억제할 수 있다. 또한, 상기 강 슬라브의 산화에 의하여 표면 형상이 나빠지며, 최종적으로 수득된 강판의 자성을 저하시킬 수 있다.
한편, 상기 가열 온도가 1000 ℃ 미만일 경우에는 슬라브 내의 온도 편차가 심하고 열간 압연 공정의 생산성이 크게 나빠지는 문제가 발생할 수 있어, 상기 가열 온도를 1000 내지 1200 ℃의 범위로 한정할 필요가 있다.
상기 가열된 강 슬라브를 열간 압연하여, 열연판을 제조하는 단계; 이후에, 상기 열연판을 권취하는 단계; 및 상기 권취된 열연판을 공기 중에서 냉각하는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 열간 압연시 사상 압연에서의 마무리 압연은 페라이트상에서 종료하여 실시할 수 있으며, 상기 열연판을 750 ℃ 이하에서 권취하고, 공기 중에서 냉각할 수 있다.
또한, 상기 권취된 열연판을 공기 중에서 냉각하는 단계; 이후에, 상기 권취 냉각된 열연판을 소둔하는 단계; 및 상기 소둔된 열연판을 산세하는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다. 이는 통상적으로 알려진 방법과 같으므로, 자세한 설명을 생략한다.
아울러, 상기 권취 냉각된 열연판을 소둔하는 단계;는, 950 내지 1150 ℃에서 수행되는 것일 수 있다.
상기 열연판 소둔은 필요할 경우에 자성 개선을 위하여 실시하는 것이다. 만약, 상기 열연판 소둔 온도가 950 ℃ 미만일 경우에는 결정립 성장이 불충분하며, 1150 ℃를 초과하는 경우에는 오히려 결정립이 과도하게 성장하고 강판의 표면 결함이 과다해지므로, 상기 범위로 한정한다.
상기 열연판을 냉간 압연하여, 냉연판을 제조하는 단계;에 관한 설명은 다음과 같다.
상기 냉연판의 두께는, 0.10 내지 0.65 ㎜인 것일 수 있다. 이는, 최종 두께로 압연된 것이다.
상기 냉연판의 압하율은, 50 내지 95 %인 것일 수 있다. 일반적으로 압하율이란, 압연시에 롤을 통과하기 전과 후의 두께 차이를 최초의 두께로 나누어서 100을 곱한 것을 일컫는다. 즉, 상기 냉압연의 압연 전후의 판 두께를 각각 h1 및 h2라고 할 때, 압하율은 (h1-h2)×100/h2(%)로 계산될 수 있다.
상기 냉간 압연은, 2회 이상 수행되는 것일 수 있다. 구체적으로는, 상기 열연판을 1차 냉간 압연하여, 제1 냉연판을 제조하는 단계; 상기 제1 냉연판을 중간 소둔하는 단계; 및 상기 중간 소둔된 2차 냉간 압연하여, 제2 냉연판을 제조하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
한편, 상기 냉연판을 최종 소둔하는 단계; 이후에, 상기 최종 소둔된 강판의 표면에 절연 피막 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 절연 피막 조성물이 표면에 도포된 강판을 가열하는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 절연 피막 조성물은 유기질, 무기질, 또는 유무기 복합 물질로 처리될 수 있으며, 기타 절연이 가능한 피막제로 처리하는 것도 가능하다. 이에 대해서는, 통상적으로 알려진 바와 같으므로, 자세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 시험예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
무방향성 전기강판의 제조
우선, 진공 용해(1.0 x 10-1 torr 이하 조건)를 통하여 하기 표 1과 같이 조성되는 강괴를 제조하여, 황(S) 및 망간(Mn)의 각 함량 변화에 따른 영향을 조사하였다. 이때, 하기 표 1에 기록된 각 함량은 중량%를 기준으로 기재된 것이며, 각 강종에 대한 재고용 온도는 식 1을 이용하여 계산된 것이다.
구체적으로, 각 강괴는 1140℃에서 가열한 뒤, 열간 압연하여 2.5 ㎜의 두께로 열연판을 제조하였다.
상기 열연판을 공기 중에서 권취한 뒤 냉각하여, 1050 ℃에서 3 분간 소둔하고, 산세하였다.
이후, 냉간 압연하여 0.35 ㎜의 두께로 냉연판을 제조하고, 이를 최종 소둔하였다.
강종 S Mn Si Al P Sn Sb C N Ti 재고용온도, K
S1 0.0006 0.03 2.2 0.68 0.09 0.09 0.01 0.0024 0.0021 0.0006 1241
S2 0.0012 0.08 3.3 0.47 0.02 0.05 0.03 0.0017 0.0025 0.0024 1327
S3 0.0011 0.13 2.5 0.06 0.003 0.4 0.01 0.0021 0.0026 0.0019 1349
S4 0.0011 0.01 0.8 0.23 0.005 0.001 0.05 0.0018 0.0023 0.0014 1218
S5 0.0023 0.05 1.8 0.57 0.11 0.05 0.01 0.0011 0.0021 0.0021 1337
S6 0.0019 0.11 1.8 0.03 0.09 0.03 0.03 0.0014 0.0024 0.0006 1371
S7 0.0025 0.03 2.5 0.12 0.13 0 0 0.0015 0.0018 0.0031 1314
S8 0.0023 0.02 2.6 0.005 0.003 0 0 0.0021 0.0019 0.0021 1288
S9 0.0021 0.05 2.3 1.23 0.003 0.07 0.15 0.001 0.0021 0.0013 1332
S10 0.0023 0.06 2.6 0.49 0.16 0.04 0.1 0.0019 0.0023 0.0023 1347
S11 0.0031 0.11 2.8 0.53 0.004 0.08 0.04 0.0025 0.0025 0.0017 1400
S12 0.0034 0.03 1.6 2.71 0.01 0.01 0.016 0.0024 0.0029 0.0009 1330
S13 0.003 0.02 4.3 0.15 0.001 0 0 0.0023 0.0031 0.0019 1302
S14 0.0035 0.04 3.1 0.53 0.03 0.03 0.018 0.0022 0.0023 0.0023 1348
S15 0.0045 0.05 2.8 0.01 0.01 0 0 0.0023 0.0013 0.0012 1375
S16 0.006 0.11 2.5 0.72 0.02 0 0 0.002 0.0023 0.0014 1441
S17 0.0021 0.03 2.9 0.53 0.008 0 0 0.0052 0.0013 0.0015 1304
S18 0.0015 0.04 2.7 0.75 0.011 0 0 0.0019 0.0056 0.0029 1302
S19 0.0024 0.04 3 0.65 0.015 0 0 0.0023 0.0043 0.0054 1327
S20 0.0011 0.03 2.2 0.6 0.007 0 0.04 0.0049 0.0031 0.0013 1271
실시예 1의 평가예
실시예 1에서, 최종 소둔 온도을 확인하고, 이를 거쳐 제조된 무방향성 전기강판의 평균 결정립 크기, 철손(W15 /50), 및 자속밀도(B50)를 측정하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
표 2의 비고 항목에는, W15/50 철손이 2.35W/kg 이하인 경우에 대해 "발명예"로 기재하고, 이를 만족하지 못하는 경우에 대해 "비교예"로 기재하였다.
구체적으로, 표 2에 기재된 철손(W10/400)은 50Hz주 파수에서 1.5Tesla의 자속 밀도가 유기되었을 때의 압연 방향과 그 수직 방향의 평균 손실(W/kg)을 평가한 것이고, 자속 밀도(B50)는 5000A/m의 자기장을 부가하였을 때 유도되는 자속 밀도의 크기(Tesla)를 평가한 것이며, 모두 자성 측정기(DR.BROCKHAUS MESSTECHNIK GMBH MPG-100D)를 이용하여 평가하였다.
강종 MnS 재고용 온도 (K) 최종 소둔 시 최고 온도 (K) 최고온도 이상 유지시간 (초) 평균 결정립 크기 (?) 철손, W15 /50 (W/kg) 자속밀도, B50 (T) 비고
S1 1241 1200 12 57 2.70 1.70 비교예
S2 1327 1350 15 106 2.17 1.69 발명예
S3 1349 1350 12 89 2.45 1.76 비교예
S4 1218 1350 15 225 2.98 1.76 비교예
S5 1337 1350 15 107 2.31 1.74 발명예
S6 1371 1350 15 62 2.93 1.76 비교예
S7 1314 1350 5 64 2.95 1.74 비교예
S8 1288 1250 12 69 2.80 1.73 비교예
S9 1332 1350 12 125 2.12 1.71 발명예
S10 1347 1250 12 65 2.55 1.70 비교예
S11 1400 1300 15 57 2.63 1.70 비교예
S12 1330 1350 12 96 2.17 1.62 발명예
S13 1302 1350 12 215 1.87 1.64 발명예
S14 1348 1300 5 46 2.80 1.66 비교예
S15 1375 1400 15 126 2.23 1.73 발명예
S16 1441 1250 12 43 2.93 1.65 비교예
S17 1304 1350 18 63 2.53 1.66 비교예
S18 1302 1350 18 65 2.50 1.65 비교예
S19 1327 1350 18 68 2.45 1.64 비교예
S20 1271 1350 18 245 2.04 1.73 발명예
표 2에 따르면, 강종 S2, S5, S9, S12, S13, S15, 및 S20의 경우, 평균 결정립의 크기가 80 내지 300 ㎛ 범위를 만족하여, 철손이 낮고, 자속 밀도가 우수한 특성이 나타났다.
이들은 공통적으로, 앞서 제시된 망간(Mn)의 함량 및 황(S)의 함량의 관계(즉, 0.0005≤[S]≤0.0015 범위에서는 [Mn]≤80ⅹ[S]이고, 0.0015<[S]≤0.004의 범위에서는 5ⅹ[S]<[Mn]≤30ⅹ[S])를 만족하는 것이며, 최종 소둔 시 최고 온도가 MnS 재고용 온도 이상으로 설정되어, 10초 이상 유지된 것이다.
그러나, 이들을 제외한 강종의 경우 철손과 자속 밀도가 열위한 것으로 확인되었다.
구체적으로, 강종 S3, S4, S6, S10, S11, S16, S17, S18, 및 S19는 상기 망간(Mn)의 함량 및 황(S)의 함량의 관계를 만족하지 못하거나, 나머지 성분이 전술한 범위를 만족하지 못한 경우이다.
또한, 강종 S7 및 S14는 최종 소둔 시 상기 식 1에 의해 계산된 온도(K) 이상에서 유지하는 시간이 10초 이하인 경우다.
한편, 강종 S1, S6, S8, S10, S11, S14, 및 S16는 최종 소둔 시 강판의 최고 온도가 상기 식 1로 계산된 온도(K)보다 낮은 경우이며, 그 결정립의 크기가 80 ㎛ 미만인 것으로 나타났다.
이로써, 본 발명의 일 구현예에서 제시된 관계를 만족하도록 황(Mn)의 망간(Mn)의 각 함량을 제어하고, 최종 소둔 시 강판 내 MnS 황화물의 50 % 이상이 고용되는 온도 이상으로 최고 온도를 설정함으로써, 철손이 감소되고 자성이 우수한 방향성 전기강판을 수득할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
나아가, 상기 강종 S1, S6, S8, S10, S11, S14, 및 S16의 결정립 크기로부터, 상기 최종 소둔 시 온도를 제어함으로써 원활한 결정립의 성장을 유도할 수 있음을 추론할 수 있다.
실시예 2
무방향성 전기강판의 제조
본 발명의 일 구현예에서 제시된 관계를 만족하도록 황(Mn)의 망간(Mn)의 각 함량을 제어하되, 열연판 소둔 온도 및 냉연판 소둔 온도(즉, 최종 소둔 시 최고 온도)는, 하기 표 3의 조건으로 조절된 것이다.
구체적으로, 중량%로, C: 0.0019 %, Si: 2.6 %, Mn:0.03 %, P: 0.05 %, S: 0.0015 %, Al: 0.8 %, N: 0.0015 %, Ti: 0.0010 %, 나머지Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 슬라브를 1150℃로 재가열한 다음, 열간 압연하여 2.0 ㎜ 두께의 열연판으로 제조하고, 650℃로 권취하고 공기 중에서 냉각하였다.
상기 열연판은 표3과 같이 3분간 연속 소둔하고 산세한 뒤, 냉간 압연하여 0.35 ㎜의 두께로 냉연판을 제조하였다.
상기 냉연판은 질소: 수소= 70: 30 부피비의 혼합 분위기에서 3분간 최종 소둔하였다.
구분 MnS 재고용 온도 (K) 열연판
소둔 온도 (K)		 냉연판 소둔 온도 (K) 철손, W15/50 (W/kg) 자속밀도, B50 (T)
발명예1 1287 1273 1303 2.31 1.70
발명예2 1287 1323 1323 2.13 1.70
발명예3 1287 1373 1323 2.05 1.71
비교예1 1287 1323 1273 2.53 1.68
비교예2 1287 1173 1073 2.75 1.66
실시예 2의 평가예
실시예 2에서 제조된 무방향성 전기강판에 대해, 실시예 1과 동일한 조건으로 철손 및 자속 밀도를 평가하여, 그 결과를 상기 표 3에 나타내었다.
표 3에 따르면, 발명예 1 내지 3의 경우, 본 발명의 일 구현예에서 제시된 냉연판 소둔 온도 및 열연판 소둔 온도의 범위를 모두 만족한 것이다.
즉, 냉연판 소둔(최종 소둔) 시 최고 온도가 MnS 재고용 온도 이상으로 설정되었을 뿐만 아니라, 열연판 소둔 온도는 950 내지 1150 ℃의 범위로 한정된 것이다. (다만, 표 3에서는 절대 온도를 기준으로 온도를 기재하였으며, 절대 온도는 섭씨온도+273.1도인 것이다.)
그에 반면, 비교예 1의 경우 냉연판 소둔(최종 소둔) 시 최고 온도가 연판 소둔온도 MnS 재고용 온도보다 낮으며, 비교예 2 의 경우 열연판 소둔 온도가 상기 범위를 만족하지 못하며, 두 경우 모두 철손 및 자속 밀도가 열위한 특성을 나타낸다.
따라서, 본 발명의 일 구현예에서 제시된 관계를 만족하도록 황(Mn)의 망간(Mn)의 각 함량을 제어하더라도, 최종 소둔 시 강판 내 MnS 황화물의 50 % 이상이 고용되는 온도 이상으로 최고 온도를 설정하고, 열연판 소둔 온도를 950 내지 1150 ℃의 범위로 한정하여야, 철손이 감소되고 자성이 우수한 방향성 전기강판을 수득할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (20)

  1. Si: 1.0 내지 4.0 중량%, Al: 0.1 내지 2.0 중량%, P: 0.001 내지 0.15 중량%, N: 0.004 중량% (단, 0 중량%는 제외), C: 0.004 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Ti: 0.003 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), S: 0.0005 내지 0.004 중량%, 및 Mn: 0.001 내지 0.1 중량%을 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하되,
    상기 Mn의 함량은,
    0.0005≤[S]≤0.0015 범위에서는 [Mn]≤80ⅹ[S]이고,
    0.0015<[S]≤0.004의 범위에서는 5ⅹ[S]<[Mn]≤30ⅹ[S]인 것인,
    무방향성 전기강판.
    (단, 상기 [Mn] 및 상기 [S]는, 각각 Mn 및 S의 함량을 중량%로 나타낸 것이다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무방향성 전기강판의 평균 결정립 크기는,
    80 내지 300 ㎛인 것인,
    무방향성 전기강판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무방향성 전기강판은,
    Sn, Sb, 및 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택된 어느 하나를 0.01 내지 0.2 중량% 더 포함하는 것인,
    무방향성 전기강판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무방향성 전기강판은,
    Cu: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Ni: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), 및 Cr: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외)를 더 포함하는 것인,
    무방향성 전기강판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무방향성 전기강판은,
    Zr: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Mo: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), 및 V: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), 및 불가피하게 포함되는 불순원소: 0.005% 중량% 이하를 더 포함하는 것인,
    무방향성 전기강판.
  6. 강 슬라브를 준비하는 단계;
    상기 강 슬라브를 가열하는 단계;
    상기 가열된 강 슬라브를 열간 압연하여, 열연판을 제조하는 단계;
    상기 열연판을 냉간 압연하여, 냉연판을 제조하는 단계;
    상기 냉연판을 최종 소둔하는 단계; 및
    무방향성 전기강판을 수득하는 단계;를 포함하며,
    상기 강 슬라브는, Si: 1.0 내지 4.0 중량%, Al: 0.1 내지 2.0 중량%, P: 0.001 내지 0.15 중량%, N: 0.004 중량% (단, 0 중량%는 제외), C: 0.004 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Ti: 0.003 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), S: 0.0005 내지 0.004 중량%, 및 Mn: 0.001 내지 0.1 중량%을 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하되,
    상기 강 슬라브 내 Mn의 함량은, 0.0005≤[S]≤0.0015 범위에서는 [Mn]≤80ⅹ[S]이고, 0.0015<[S]≤0.004의 범위에서는 5ⅹ[S]<[Mn]≤30ⅹ[S]인 것이고,
    상기 최종 소둔 시 강판의 최고 온도는, 하기 식 1로 표시되는 온도(K) 이상으로 제어하는 것인,
    무방향성 전기강판의 제조 방법.
    [식 1]
    K=-14855/(Log([Mn]ⅹ[S])-6.82)-40)
    (다만, 상기 [Mn] 및 상기 [S]는, 각각 Mn 및 S의 함량을 중량%로 나타낸 것이다)
  7. 제6항에 있어서,
    상기 냉연판을 최종 소둔하는 단계;는,
    상기 식 1로 표시되는 온도(K) 이상에서, 10초 이상 20 초 미만의 시간 동안 소둔하는 단계; 및
    상기 식 1로 표시되는 온도(K) 미만 700 ℃ 이상의 온도 범위로 냉각하여 소둔하는 단계;를 포함하며,
    총 15초 이상 2 분 이하의 시간 동안 소둔하는 것인,
    무방향성 전기강판의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    무방향성 전기강판을 수득하는 단계;에서,
    상기 무방향성 전기강판의 평균 결정립 크기는,
    80 내지 300 ㎛인 것인,
    무방향성 전기강판.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 강 슬라브는,
    Sn, Sb, 및 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택된 어느 하나를 0.01 내지 0.2 중량% 더 포함하는 것인,
    무방향성 전기강판의 제조 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 강 슬라브는,
    Cu: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Ni: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), 및 Cr: 0.05 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외)를 더 포함하는 것인,
    무방향성 전기강판의 제조 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 강 슬라브는,
    Zr: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), Mo: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외), 및 V: 0.01 중량% 이하 (단, 0 중량%는 제외)를 더 포함하는 것인,
    무방향성 전기강판의 제조 방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 강 슬라브를 가열하는 단계;는.
    1000 내지 1200 ℃의 온도 범위에서 수행되는 것인,
    무방향성 전기강판의 제조 방법.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 가열된 강 슬라브를 열간 압연하여, 열연판을 제조하는 단계; 이후에,
    상기 열연판을 권취하는 단계; 및
    상기 권취된 열연판을 공기 중에서 냉각하는 단계;를 더 포함하는 것인,
    무방향성 전기강판의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 권취된 열연판을 공기 중에서 냉각하는 단계; 이후에,
    상기 권취 냉각된 열연판을 소둔하는 단계; 및
    상기 소둔된 열연판을 산세하는 단계;를 더 포함하는 것인,
    무방향성 전기강판의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 권취 냉각된 열연판을 소둔하는 단계;는,
    950 내지 1150 ℃에서 수행되는 것인,
    무방향성 전기강판의 제조 방법.
  16. 제6항에 있어서,
    상기 열연판을 냉간 압연하여, 냉연판을 제조하는 단계;에서,
    상기 냉연판의 두께는,
    0.10 내지 0.65 ㎜인 것인,
    무방향성 전기강판의 제조 방법.
  17. 제6항에 있어서,
    상기 열연판을 냉간 압연하여, 냉연판을 제조하는 단계;에서,
    상기 냉연판의 압하율은,
    50 내지 95 %인 것인,
    무방향성 전기강판의 제조 방법.
  18. 제6항에 있어서,
    상기 열연판을 냉간 압연하여, 냉연판을 제조하는 단계;에서,
    상기 냉간 압연은,
    2회 이상 수행되는 것인,
    무방향성 전기강판의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 열연판을 냉간 압연하여, 냉연판을 제조하는 단계;는,
    상기 열연판을 1차 냉간 압연하여, 제1 냉연판을 제조하는 단계;
    상기 제1 냉연판을 중간 소둔하는 단계; 및
    상기 중간 소둔된 2차 냉간 압연하여, 제2 냉연판을 제조하는 단계;를 포함하는 것인,
    무방향성 전기강판의 제조 방법.
  20. 제6항에 있어서,
    상기 냉연판을 최종 소둔하는 단계; 이후에,
    상기 최종 소둔된 강판의 표면에 절연 피막 조성물을 도포하는 단계; 및
    상기 절연 피막 조성물이 표면에 도포된 강판을 가열하는 단계;를 더 포함하는 것인,
    무방향성 전기강판의 제조 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200013569A (ko) * 2018-07-30 2020-02-07 주식회사 포스코 전기강판용 절연 피막 조성물 및 절연 피막을 포함하는 전기강판
KR20200066493A (ko) * 2018-11-30 2020-06-10 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
US11060162B2 (en) 2016-12-19 2021-07-13 Posco Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method therefor

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KR20200013569A (ko) * 2018-07-30 2020-02-07 주식회사 포스코 전기강판용 절연 피막 조성물 및 절연 피막을 포함하는 전기강판
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