KR20160078247A - 방향성 전기강판 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20160078247A
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Abstract

본 발명의 일 구현례에 의한 방향성 전기강판은, 전기강판의 표면에 형성된 그루브 및 전기강판의 표면의 일부 또는 전부에 형성된 포스테라이트 층을 포함하되, 상기 포스테라이트 층에서 연장되며 소지강판 쪽으로 앵커 형태로 침입한 포스테라이트가 그루브 옆의 표면에서 존재한다.

Description

방향성 전기강판 및 그 제조방법{GRAIN-ORIENTIED ELECTRICAL STEEL SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SMAE}
방향성 전기강판에 관한 것이다.
방향성 전기강판은 압연방향으로 자화용이축의 집합조직을 발달시킴으로써 변압기 등 전기기기의 에너지 변환용 철심재료로 사용된다. 변압기 적용 시 전력손실을 줄여 에너지 변환 효율을 향상시키기 위해서는 철손이 낮고 자속밀도 특성이 우수한 강판이 요구된다.
일반적으로 방향성 전기강판은 열간압연, 냉간압연과 소둔공정을 통해 압연방향으로 {110}<001> 방위(소위 '고스방위')로 배향된 집합조직(Goss Texture)을 갖고 있는 재료를 말한다. 이러한 방향성 전기강판에 있어서 {110}<001> 방위는 철의 자화용이축 방향으로 배향된 정도가 높을수록 자기적 특성이 우수하다.
방향성 전기강판을 제조하는 공정은, 먼저 전기강판에 필요한 조성을 갖는 철강소재를 슬라브로 제조하고, 이러한 슬라브를 가열한 다음 열간압연을 실시하여 열연강판으로 제조한다.
그 다음 이러한 열연강판을 필요에 따라 열연판 소둔을 선택적으로 실시하고 난 다음 일회 또는 필요에 따라 수회의 냉간압연을 실시하여 필요한 두께를 갖는 냉연강판을 제조한다.
제조된 냉연강판은 1차 재결정소둔(1차 재결정 소둔은 탈탄과 동시에 1차 재결정이 이루어지기 때문에 1차 재결정 소둔은 '탈탄소둔'이라고도 한다)을 실시하고 소둔분리제를 도포한다. 이 때 1차 재결정 소둔 중이나 또는 1차 재결정소둔을 완료하고 난 다음 2차 재결정 소둔(2차 재결정이 일어나 전기강판에서 필요한 고스방위를 갖는 결정 조직이 형성되므로 2차 재결정소둔은 '최종소둔' 또는 '마무리소둔'이라고도 한다.)을 실시하기 이전에 인히비터를 강화시킬 목적으로 필요에 따라 선택적으로 질화처리를 실시한다.
1차 재결정 소둔을 완료하고 난 다음 소둔분리제를 도포하고 2차 재결정 소둔을 실시할 경우 소둔분리제의 종류에 따라 강판의 표면에 포스테라이트(Forterite)피막이 형성된다. 이와 같이 2차 재결정소둔을 실시한 다음에는 선택적으로 평탄화 소둔을 실시하여 강판의 형상을 교정한다. 그리고 이러한 평탄화 소둔 이전 또는 이후에 강판에 장력을 부여하기 위하여 필요에 따라 장력코팅을 실시한다.
이 때 장력코팅이란 무기질 코팅액이나, 유기-무기 복합 코팅액을 강판의 표면에 도포하여 베이킹(Baking)처리하게 되면 강판의 표면에 얇은 절연피막이 형성되어 절연코팅이라도 한다.
이와 같이 전기강판에 절연코팅을 하게 되면 강판에 장력을 부여하여 철손을 저감시켜 전기강판의 자기적 특성이 향상된다. 이상과 같이 제조된 방향성 전기강판은 변압기 등에 사용될 수 있는 형상으로 전단 및 타발가공을 한다. 이와 같이 전단 및 타발가공을 실시할 경우 가공시 발생한 응력을 제거하도록 필요에 따라 응력제거 소둔을 실시한다.
이와 같은 공정에 따라 제조되는 방향성 전기강판은 자기적 특성을 향상시키기 위한 목적으로 자구 폭을 감소시키는 자구미세화 방법이 이용되고 있다. 자구미세화 방법은 전기강판의 표면에 물리적인 수단으로 선상의 홈(그루브)을 형성한다. 이러한 그루부를 형성하는 물리적인 수단으로는 레이저를 조사하는 방법이 선호되고 있다.
이러한 자구미세화 방법은 응력제거 소둔이후에도 자구미세화 개선효과 유지 유, 무에 따라 일시 자구미세화와 영구 자구미세화로 구분할 수 있다.
레이저 조사에 의하여 그루브를 형성하는 영구 자구 미세화 방법은 전기강판을 제조하는 공정의 중간 단계 또는 후 단계에서 실시할 수 있다. 즉, 최종 냉간압연을 실시한 다음 1차 재결정 전이나 그 이후, 2차 재결정 소둔 이전이나 그 이후 또는 평탄화 소둔 이전이나 그 이후에 그루브를 형성할 수 있다.
그러나 레이저를 조사하여 그루부를 형성할 경우 전기강판의 제조공정 중 어느 단계에서 실시하는 가에 따라서 강판의 표면에 형성된 그루브 부분에서 절연피막이 분리되어 전기강판의 절연성이 저하되는 문제가 발생될 수 있다. 또한 레이저를 조사하여 그루부를 형성할 경우 그루브 부분에 과도한 응력이 집중되어 그루브 옆면의 표면부에서 베이스코팅층이나 절연층이 파괴될 수 있다.
따라서 전기강판의 절연특성을 확보하기 위해서는 그루브 형성후 소지강판과 코팅층의 밀착성을 확보하는 것이 필요하다. 또한 그루부 형성시 그루부에 과도한 응력이 집중되어 베이스 코팅층이나 절연층이 파괴될 경우 전기강판의 내식성이나 전기절연특성을 확보하지 못하는 문제점을 해소할 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예는 방향성 전기강판에서 그루브 형성부 근처의 포스테라이트 층의 잔류응력에 의해서 철손 개선특성이 우수하고 그루브 형성후 도포되는 코팅층과의 밀착성이 우수한 전기강판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 실시에는 방향성 전기강판의 표면에 포스테라이트 피막을 형성할 때 포스테라이트 피막과 소지강판 간의 결합력이 강화되도록 하는 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 구현례에 의한 방향성 전기강판은, 전기강판의 표면에 존재하는 그루브 및 상기 전기강판의 표면의 일부 또는 전부에 형성된 포스테라이트 층을 포함하되; 상기 포스테라이트 층에서 일체로 연장되며 소지강판 쪽으로 형성된 3차원 망목 구조의 포스테라이트 앵커가 그루브 옆의 표면에 1개 이상 존재한다.
이와 같이 상기 소지강판 쪽으로 형성된 3차원 망목 구조의 포스테라이트 앵커는 상기 그루브 옆의 표면으로부터 50㎛ 이내에 2개 이상 존재하는 것이 바람직하다.
상기 소지강판 쪽으로 형성된 3차원 망목 구조의 포스테라이트 앵커는 상기 포스테라이트 층의 평균 두께의 1/3 이상의 길이로 형성될 수 있다. 또한 상기 소지강판 쪽으로 형성된 3차원 망목 구조의 포스테라이트 앵커의 상기 전기강판 두께 방향으로의 길이는 0.3 내지 10㎛ 일 수 있다.
그리고 상기 전기강판의 압연방향을 x축, 상기 전기강판의 폭 방향을 y축, xy평면의 법선 방향을 z축이라고 하고, 상기 xz 평면에서 상기 소지강판 쪽으로 형성된 3차원 망목 구조의 포스테라이트 앵커를 관찰하였을 때 갈고리 형태 또는 닻(anchor) 형태일 수 있다. 이러한 3차원 망목 구조의 포스테라이트 앵커는 폭이 3.5㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기 포스테라이트 층의 평균 두께는 0.1 ㎛ 내지 3㎛ 일 수 있다.
상기 포스테라이트 층과 상기 소지강판이 접하는 부분에서 상기 소지강판의 경도 값과 상기 소지강판의 두께의 1/2지점에서 소지강판의 경도값의 비는 1.09 내지 10 일 수 있다.
본 발명의 일 구현례에 따른 방향성 전기강판은, 상기 전기강판 상부에 절연 코팅층이 더욱 형성되어 있으며, 상기 절연 코팅층은 실리케이트 및 금속인산염을 포함하고, 상기 절연 코팅층은 Mg 또는 Al을 절연 코팅층의 중량 대비 25중량% 이상 포함 할 수 있다.
상기 그루브의 깊이는 전기강판의 두께의 3% 내지 10%일 수 있다.
이러한 방향성 전기강판은, 전기강판의 전체 조성 100중량%를 기준으로 O: 0.0020 내지 0.0080중량%, Si: 2.5 내지 4.0중량%, C: 0.02 내지 0.10중량%, Al: 0.02 내지 0.04중량%, Mn: 0.05 내지 0.20중량%, N: 0.002 내지 0.012중량%, S: 0.001중량% 내지 0.010중량%, 및 P: 0.01 내지 0.08 중량% 를 포함하고, 잔부는 Fe 및 불순물을 포함할 수 있다.
그리고 상기 그루브와 강판의 폭방향이 이루는 각도는 평행이거나 5°이하(0°를 포함하지 않음)일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현례에 의한 방향성 전기강판의 제조방법은, 슬라브의 전체 조성 100중량%를 기준으로 O: 0.0020 내지 0.0080중량%, 를 포함하고, 잔부는 Fe 및 불순물을 포함하는 슬라브를 1300℃ 이하로 가열한 후 열간 압연한 후 냉간 압연하여 냉연강판을 제조하는 단계; 상기 냉연강판을 1차 재결정 소둔하는 단계; 및 상기 1차 재결정 소둔이 완료된 강판을 MgO를 포함하는 소둔분리제를 도포한 다음 2차 재결정 소둔하는 단계를 포함하고, 상기 강판에 그루브를 형성하여 자구 미세화 처리하는 단계를 포함하되, 상기 자구 미세화 처리하는 단계는, 냉연강판을 제조하는 단계 이후, 1차 재결정 소둔이 완료된 이후, 또는 2차 재결정 소둔이 완료된 이후 중 어느 한 단계 이후에 실시하며, 상기 1차 재결정 소둔 과정에서 형성된 강판 표면의 산화층의 SiO2/Fe2SiO4의 중량비는 0.1 내지 1.5 의 조건으로 제조할 수 있다.
이 때 상기 1차 재결정 소둔은 800 ~ 890 ℃의 온도 범위에서 노점 60~70℃(50%N2+50%H2) 분위기에서 실시하는 것이 바람직하다.
또한 상기 1차 재결정 소둔 과정에서 형성된 강판 표면 산소층의 산소량은 600~1,000 ppm 범위인 것이 바람직하다.
그리고 상기 소둔분리제는 슬러리형으로 MgO를 주성분으로 하고, 여기에 반응촉진제로Ti 화합물, Cl 화합물, 황화물, 붕화물, 질화물 또는 산화물을 단수 또는 복수로 혼합하여 상기 강판의 편면당 2.5~12g/㎡ 으로 도포할 수 있다.
상기 소둔분리제의 주성분인 MgO는 평균 분말 입경이 2.5㎛ 이하 일 수 있다.
상기 소둔분리제의 주성분인 MgO는 평균 분말 입경이 2 ㎛ 이하가 10% 이상 일 수 있다.
또한 상기 2차 재결정 소둔은 550~750℃에서의 1차 균열과정과 1,000~1,250℃에서의 2차 균열과정으로 구분하여 실시하고, 승온시 650~950℃의 온도 구간에서는 시간당 30~100℃로 승온하고, 950~1,250℃의 온도 구간에서는 시간당 45℃이하로 승온하는 것이 바람직하다.
상기 2차 재결정 소둔에서 상기 1차 균열과정은 10분 이상이고, 상기 2차 균열시간은 8 시간 이상 일 수 있다.
상기 2차 재결정 소둔에서 상기2차 균열온도까지는 질소와 수소의 혼합분위기에서 실시하고, 상기 2차 균열온도 도달 이후에는 수소 분위기에서 실시할 수 있다.
상기 자구 미세화 처리하는 단계에서 형성된 그루브의 깊이는 전기강판의 두께의 3% 내지 10% 일 수 있다.
상기 자구 미세화 처리하는 단계에서 형성된 그루브와 강판의 폭방향이 이루는 각도는 평행이거나 5°이하(0°를 포함하지 않음)일 수 있다.
상기 자구 미세화 처리하는 단계는 가우시안 빔 형태의 연속파 레이저를 조사하여 자구 미세화 처리될 수 있다.
상기 자구 미세화 처리하는 단계 이후에 상기 강판에 콜로이달 실리카와 금속인산염을 포함하는 절연 코팅액으로 절연코팅하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
상기 절연 코팅액에서 상기 금속인산염은 Al 인산염, Mg 인산염, 또는 이들의 조합이며, 상기 절연 코팅액의 중량 대비 Al, Mg, 또는 이들의 조합의 함량은 15중량% 이상 일 수 있다.
상기 슬라브는, 슬라브의의 전체 조성 100중량%를 기준으로 Si: 2.5 내지 4.0중량%, C: 0.02 내지 0.10중량%, Al: 0.02 내지 0.04중량%, Mn: 0.05 내지 0.20중량%, N: 0.002 내지 0.012중량%, S: 0.001중량% 내지 0.010중량%, 및 P: 0.01 내지 0.08 중량% 를 더 포함할 수 있다.
상기 전기강판의 표면에 포스테라이트 피막과 절연피막이 순차적으로 형성되고 상기 포스테라이트 피막은 상기 전기강판 하부 방향으로 일체로 연장되면서 침투하여 3차원 망목 구조의 포스테라이트 앵커를 형성할 수 있다.
상기 포스테라이트 앵커는 상기 그루브 옆의 표면으로부터 50㎛ 이내에 2개 이상 존재하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 구현례에 의한 방향성 전기강판은, 그루브 형성부 근처의 포스테라이트 층의 잔류응력에 의해서 철손 개선특성이 우수하고 그루브 형성후 도포되는 코팅층과의 밀착성이 우수하다.
본 발명의 일 구현례에 따라 제조된 방향성 전기강판은 강판의 표면에 포스테라이트 피막이 형성됨과 동시에 이 피막이 소지 강판 쪽으로 침입하면서 3차원 네트워크 구조로 형성되게 되면서 포스테라이트 피막과 소지강판 간의 결합력이 강화되게 된다.
도 1 은 본 발명의 일 구현례에 의한 방향성 전기강판의 그루브 부분의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2 는 도 1 의 그루브의 측면으로부터 50㎛ 이내의 부분을 확대하여 나타낸 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.
따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 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. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 발명의 일 구현례에 의한 방향성 전기강판의 제조방법에 대하여 설명한다.
먼저, 슬라브의 전체 조성 100중량%를 기준으로 O: 0.0020 내지 0.0080중량%, 를 포함하고, 잔부는 Fe 및 불순물을 포함하는 슬라브를 준비한다. 상기 슬라브는 슬라브의 전체 조성 100중량%를 기준으로 Si: 2.5 내지 4.0중량%, C: 0.02 내지 0.10중량%, Al: 0.02 내지 0.04중량%, Mn: 0.05 내지 0.20중량%, N: 0.002 내지 0.012중량%, S: 0.001중량% 내지 0.010중량%, 및 P: 0.01 내지 0.08 중량% 를 더 포함할 수 있다.
성분한정의 이유에 대하여 설명한다.
Si는 2.5중량% 이상 첨가되어 비저항을 증가시켜 철손을 낮추지만, 4.0중량%% 초과시 강판의 취성이 증가하여 기계적 특성이 저하될 수 있다.
C는 0.02중량% 이상 첨가되어 열간 압연시 조직을 균일하게 하고, 연속 주조에서 발생하는 주상정 조직의 성장을 억제할 수 있으나, 0.10중량% 초과시 탈탄 소둔 시간이 증가하여 1차 재결정립이 미세하고 2차 재결정온도가 낮아지게 되어 자성이 저하될 수 있다.
Al은 0.02중량% 이상 첨가되어 질화물 형태로 결정립 성장 억제제로 작용한다. 그러나 0.04중량% 초과시 조대한 질화물이 석출되어 억제제의 역할이 저하될 수 있다.
Mn은 0.05중량% 이상 첨가되어 황화물을 형성하여 결정립 성장 억제제의 역할을 할 수 있다. 그러나, 0.20중량% 초과시 1차 재결정립의 크기를 감소시켜 2차 재결정을 불안정하게 하고 Mn 산화물을 형성하여 철손을 저하시킬 수 있다.
N은 0.002중량% 이상 첨가되어 결정립 성장 억제제의 역할을 할 수 있다. 그러나, 0.012중량% 초과시 블리스터라고 불리는 표면 결함을 유발할 수 있다.
S는 0.001중량% 이상 첨가되어 황화물을 형성하여 결정립 성장 억제제의 역할을 할 수 있다. 그러나 0.010중량% 초과시 조대한 황화물이 형성되어 결정립 성장 억제제로 작용하기 어려워질 수 있다.
P는 0.01중량% 이상 첨가되어 미세조직측면에서 {110}<001> 집합조직의 성장을 촉진할 수 있다. 그러나 0.08중량%초과시 강의 취성이 증가할 수 있다.
O는 슬라브 중 0.0020 내지 0.0080중량% 포함된 상태에서 1차 재결정 소둔 과정에서 O 가 추가적으로 강판으로 침입하여, 강중의 산소함량을 증가시키게 된다. 따라서 강중의 산소함량이 통상의 산소 함량보다 많은 상태에서 소지강판의 산화층이 형성되고, 이러한 산화층은 이후 2차 재결정 소둔시 Mg의 확산이 용이하게 일어나게 된다. 따라서 소지강판 쪽으로 침입한 포스테라이트를 형성할 수 있게 된다.
상기 슬라브를 가열한다. 상기 슬라브를 가열하는 온도는 1050 내지 1300℃일 수 있다. 이후 슬라브를 열간압연 하여 열연판을 제조한다.
열간압연된 열연판은 필요에 따라 열연판 소둔을 실시하거나 열연판 소둔을 실시하지 않고 냉간압연을 수행한다. 열연판 소둔을 실시하는 경우 열연조직을 균일하게 만들기 위해서 900℃ 이상의 온도로 가열하고 균열한 다음 냉각할 수 있다.
이후 1회의 냉간 압연에 의하여 최종 두께까지 냉간 압연하거나 중간 소둔을 포함하는 2회 이상의 냉간 압연을 실시하여 최종 두께의 냉연판을 제조한다.
이후 상기 냉연판에 전기강판의 두께의 4% 내지 10%의 깊이를 가지는 그루브를 형성하는 자구미세화처리를 할 수 있다. 그루브의 깊이가 4% 미만이면 철손 개선을 위한 충분한 자구미세화처리가 되지 않으며 10%초과시 열영향이 과다하여 자성이 저하될 수 있다.
이러한 자구미세화 처리에 의하여 형성되는 강판의 그루부는 상기와 같이 최종 냉간압연 이후에 형성시킬 수도 있고, 1차 재결정 소둔과 2차 재결정 소둔 사이의 공정, 또는 2차 재결정 소둔과 평탄화 소둔 사이의 공정에서 그루브를 형성할 수도 있다.
자구미세화처리에 의한 그루부를 형성하는 방법으로 기계적 방법에 의한 그루부 형성 방법, 레이저 조사에 의한 그루브 형성 방법, 또는 화학적 에칭에 의한 그루브 형성 방법이 있으며, 이러한 방법 중에서 레이저 조사에 의한 그루브 형성 방법이 바람직하다.
이 때 레이저 조사에 의하여 강판에 형성되는 그루브는 형성된 그루브와 강판의 폭방향이 이루는 각도가 평행하게 하거나 5°이하(0°를 포함하지 않음)일 수 있다. 이와 같이 그루브와 강판의 폭방향이 이루는 각도를 평행하게 하거나 5°이하(0°를 포함하지 않음)로 형성하여 철손 개선율을 증가시킬 수 있다.
이후 상기 냉연판을 1차 재결정 소둔한다. 상기 1차 재결정 소둔하는 단계는 탈탄 소둔 이후 침질 소둔을 실시하거나 탈탄 소둔 및 침질 소둔을 동시에 실시하는 것일 수 있다. 이 때 1차 재결정 소둔시의 소둔 온도는 700 내지 950℃ 일 수 있다.
1차 재결정 소둔시 탈탄을 위해 산화성 분위기로 제어한다. 이 때 강판에 포함된 Si는 탈탄 소둔 분위기 가스에 존재하는 수분과 반응하여 강판의 표층부에 산화층을 형성하게 된다.
1차 재결정 소둔에서 탈탄은 강판 내부의 탄소가 표면으로 확산하여 이루어지고, 한편으로 강판은 분위기 가스에 포함됨 산소와 반응하여 SiO2나 Fe2SiO4 (Faylite) 와 같은 산화층을 표면에 형성하게 된다.
이때 1차 재결정 소둔과정에 강판의 표면에 형성되는 산화층 에서 SiO2/Fe2SiO4의 중량비는 0.1 내지 1.5 일 수 있다.
이와 같이 1차 재결정 소둔 과정에서 형성되는 산화층의 중량비는 1차 재결정 소둔 즉, 탈탄 소둔시의 적정한 산소 투입량과 밀접한 관계가 있다.
이를 위해 강판의 성분 중에 산소함량을 통상의 산소 함량보다 많이 포함시킨 상태에서 탈탄 소둔시의 산소 투입량을 제어한다. 탈탄 소둔시의 산소의 투입량은 산화성 분위기(노점, 수소 분위기)와 강판 표층부의 산화층의 형상 그리고 강판의 온도를 고려하여야 한다. 산화능으로만 판단하면 산화능이 높을수록 산소 분압이 높아지므로 산화능을 높이는 것이 좋다.
그러나, 산화능이 지나치게 높아지면 표층부에 SiO2나 Fe2SiO4 (Faylite) 산화물이 강판의 표층부에 치밀하게 형성되게 된다. 이와 같이 치밀한 산화물이 형성되면 산소의 깊이 방향으로의 침투를 방해하는 방해물 역할을 하게 되어 결과적으로 산소의 강판내부로의 침투를 방해한다.
따라서 탈탄을 위한 적절한 산화능이 존재하므로, 본 발명에 따른 실시예에서의 성분계에서는 800 ~ 890 ℃의 온도 범위에서 노점 60~70℃(50%N2+50%H2) 분위기에서 탈탄이 잘 일어 나고 적절한 산화층이 형성된다는 것을 확인하였다.
또한 이상과 같이 탈탄 소둔시의 탈탄분위기를 제어하여 탈탄 소둔을 완료하면, 강판 표면 산소층의 산소량은 600~1,000 ppm 범위에 있게 된다.
이 상과 같이 탈탄 소둔시 강판의 표면에 형성된 산화층에서 SiO2/Fe2SiO4의 중량비가 0.1 내지 1.5 인 경우 또는/ 및 산소층의 산소량은 600~1,000 ppm 범위의 경우, 이후 2차 재결정 소둔 과정에서 Mg가 소지강판 방향으로 확산되어 갈고리 형태 또는 닻(anchor) 형태로 소지강판 쪽으로 침입한 포스테라이트를 형성할 수 있게 된다.
이상과 같이 탈탄 소둔을 포함하는 1차 재결정 소둔의 과정을 거치면서 강판에서는 고스 방위를 형성하는 최적의 1차 재결정립이 생성하게 된다.
1차 재결정 소둔이 완료된 이후, MgO를 주성분으로하는 소둔 분리제를 강판에 도포한 후 2차 재결정 소둔을 한다.
소둔분리제는 슬러리형으로 MgO를 주성분으로 하고, 여기에 반응촉진제로Ti 화합물, Cl 화합물, 황화물, 붕화물, 질화물 또는 산화물을 단수 또는 복수로 혼합하여 사용한다. 이러한 소둔분리제는 슬러리 형이므로 코팅롤에 의하여 강판에 도포하며, 도포량은 강판의 편면당 2.5~12g/㎡ 이 바람직하다.
이러한 소둔 분리제는 2차 재결정 소둔시 소둔분리제의 주성분인 MgO가 산화층의 SiO2 또는/및 Fe2SiO4와 반응하여 포스테라이트 (Forsterite; Mg2SiO4) 글라스 피막을 형성하게 된다.
이러한 포스테라이트 피막은 2차 재결정 소둔 과정에서 인히비티의 거동에 영향을 주어 전기강판의 자기특성에 영향을 주고 피막이 형성된 다음에는 소지강판과의 밀착성등과 같은 피막특성에도 영향을 준다.
이러한 이유로 소둔 분리제의 주성분인 MgO의 평균 분말 입경을 2.5㎛ 이하인 것을 사용하는 하는 것이 바람직하고, 이 중에서 평균 분말 입경이2 ㎛ 이하가 10% 이상인 것이 더욱 바람직하다.
한편, 2차 재결정 소둔은 550~750℃에서의 1차 균열과정과 1,000~1,250℃에서의 2차 균열과정으로 구분하여 실시하고, 승온구간은 650~950℃의 온도 구간에서는 시간당 30~100℃로 승온하고, 950~1,250℃의 온도 구간에서는 시간당 45℃이하로 승온한다. 그리고 균열시간은 1차 균열과정은 소둔분리제의 수분을 제거하기 위해 10분 이상으로 하고, 2차 균열시간은 8 시간 이상으로 한다. 또한 2차 재결정 소둔시의 분위기는 2차 균열온도까지는 질소와 수소의 혼합분위기에서 실시하고, 2차 균열온도 도달 이후에는 수소 분위기에서 실시하는 것이 바람직하다.
이상과 같은 MgO를 주성분으로 하는 소둔분리제를 도포하여2차 재결정 소둔을 실시하게 되면, 소둔 과정에서 소둔분리제 중의 Mg가 소지 강판 내부로 확산되고 탈탄 소둔 과정에서 생성된 Si 산화물과 Mg 가 상호 확산반응을 하면서 포스테라이트를 형성하게 된다.
이때 형성되는 포스테라이트 피막은 소지강판 쪽으로 침입하면서 갈고리 형태 또는 닻(anchor)형태의 형성되어 입체적으로 보면 3차원 망목 구조(network structure)의 포스테라이트가 형성된다. 이와 같이 강판의 표면에 포스테라이트 피막이 형성됨과 동시에 이 피막이 소지 강판 쪽으로 침입하면서 3차원 망목 구조로 형성되게 되면, 강판 표면의 포스테라이트 피막은 소지강판과의 결합력이 강화되게 된다.
그리고 2차 재결정 소둔 과정에서 강판의 내부에서는 고스핵을 갖는 결정으로부터 (110) <001> 고스 방위를 갖는 결정립이 우선 성장하여 우수한 전기적 특성을 갖는 방향성 전기강판을 제조하게 된다.
이상과 같이 2차 재결정 소둔이 완료되면 금속인산염을 포함하는 절연 코팅액을 도포하여 전기강판의 절연성을 확보할 수 있다.
이러한 절연 코팅액은 콜로이달 실리카와 금속인산염을 포함하는 코팅액을 사용하는 것이 바람직하다. 이 때 금속인산염은 Al 인산염, Mg 인산염, 또는 이들의 조합일 수 있으며, 절연 코팅액의 중량 대비 Al, Mg, 또는 이들의 조합의 함량은 15중량% 이상일 수 있다. 15중량% 미만이면, 소지강판과의 밀착성이 저하되고, 내식성이 열위될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 구현례에서는 냉간 압연하는 단계 이후 자구미세화 처리에 의한 강판상의 그루브를 형성하는 경우를 설명하였으나, 본 발명의 또 다른 구현례에서는 1차 재결정 소둔이 완료된 이후 그루브를 형성할 수도 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 구현례에서는 2차 재결정 소둔이 완료된 이후 그루브를 형성할 수도 있다.
즉, 1차 재결정 전 또는 2차 재결정 후의 강판에 자구미세화 처리에 의하여 그루브를 형성할 수 있으며, 이때 자구미세화 처리 방법은 레이저에 의한 것이 바람직하다.
레이저에 의한 그루브 형성 방법은, 강판의 압연 방향에 수직한 방향 (즉 강판의 폭방향)으로 주행하는 강판상에 레이저를 조사하여 실시한다. 이 때 사용할 수 있는 레이저는 CO2레이저, YAG 레이저, 반도체 레이저, 파이버 레이저 등을 사용할 수 있고, 도1과 2에서와 같이 자구미세화를 발휘하는 정도의 깊이와 폭으로 그루브를 형성할 수 있다면, 펄스 레이저나 연속파 레이저 어느 것을 사용하여도 무방하다. 이 때 균일한 형태의 그루브를 형성하기 위하여 가우시안 빔 형태의 연속파 레이저를 사용하는 것이 바람직하다.
만약, 1차 재결정 소둔 이전에 레이저로 그루브를 형성할 경우, 그루부 형성 후 소둔분리제를 도포하고 2차 재결정 소둔을 한 다음 절연코팅까지 하게 되면, 강판의 표면뿐만이 아니라 그루부 내부에도 강판-포스테라이트 피막- 절연피막이 순차적으로 적층이 된다.
그러나 만약 2차 재결정 소둔을 한 다음 강판의 표면에 그루부를 형성하게 되면, 강판의 표면에는 강판-포스테라이트 피막이 순차적으로 적층 되지만, 그루부 내부에는 레이저에 조사에 의하여 포스테라이트 피막이 제거되어, 강판-절연피막 순서로 적층이 된다. 이 것은 포스테라이트 피막이 글라스질의 피막이므로 레이저의 흡수율이 높아 글라스 피막이 기화되어 전부 제거되거나, 전부 제거 되지 않는 다고 하더라도 대부분 제거되고 일부만 남게 된다.
이와 같이 그루부 내부에 포스테라이트 피막이 전부 또는 일부라도 제거된 상태가 되면, 그루브가 형성되지 않은 강판 표면에서 포스테라이트 피막과 강판간의 결합력에 문제가 발생하여 강판 표면상에 적층된 피막층 자체도 제거될 수 있다.
따라서 2차 재결정 소둔 이후에 형성되는 그루브가 형성되지 않은 강판 표면에서의 포스테라이트 피막과 강판 간의 결합 구조를 견고히 할 필요가 있다. 이하에서는 이 점에 대하여 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 구현례에 의한 방향성 전기강판의 그루브 부분의 단면을 나타낸 도면이다. 도 2 는 도 1 의 그루브 옆에서 측면으로 50㎛ 이내의 부분(도 1의 A 표시 영역)을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 2에서와 같이 본 발명의 일 구현례에 의한 방향성 전기강판은, 전기강판(100)의 표면에 포스테라이트 피막(200)과 절연피막(300)이 순차적으로 잘 적층되어 있다. 그러나 도1의 경우에는 강판에 형성된 그루브에는 주변 강판의 표면과는 달리, 포스테라이트 피막(200)이 제거된 상태로 그루부 내부에는 강판(100) 상에 바로 절연피막(300)만이 형성되어 있다.
이와 같이 도1에서 그루브 내의 피막 적층구조가 강판표면에서의 피막 적층구조와 다른 것은 2차 재결정 소둔 이후에 그루부를 형성할 때 2차 재결정 과정에서 형성된 포스테라이트 피막(200)이 레이저에 의하여 제거 되었기 때문이다.
그러나 본 발명의 일 구현례에 따라 포스테라이트 피막을 형성한 경우 2차 재결정 소둔 이후에 그루부를 형성하여도 강판 표면상의 포스테라이트 피막(200)은 분리되지 않는다.
이것은 도 2 에서와 같이, 본 발명의 일 구현례에 따른 포스테라이트 피막의 경우 강판의 표면과 평행한 포스테라이트 층(200)이 강판 하부 방향으로 일체로 연장되면서 소지강판(100) 쪽으로 침투하여 3차원 망목구조를 갖기 때문이다.
이러한 3차원 망목 구조의 포스테라이트 피막(200)은 강판 표면과 평행하게 층상을 이루면서 동시에 이 피막(200)에 연속적하여 결합된 3차원 망목 구조가 마치 갈고리 형태 또는 닻(10; anchor) 형태로 소지 강판(100)으로 파고 들어 견고히 결합 된다.
이러한 3차원 일체형 망목 구조의 포스테라이트 피막(200)은 강판 단면에서 볼 때 하나의 점(20)으로 나타나거나 또는 갈고리 형태(10)로 나타날 수 있다. 이와 같이 3차원 일체형 망목 구조의 포스테라이트 피막(200)을 이하에서는 앵커형 포스테라이트 피막이라고 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 앵커형 포스테라이트 피막에서, 포스테라이트 피막하부에 형성되는 앵커의 숫자는 강판의 표면에 형성된 그루브의 측면에 1개 이상 형성하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 그루브의 측면에서부터 시작하여 그루부에서 멀어지는 방향으로, 강판의 표면상에서, 50㎛ 이내에 2개 이상 형성하는 것이 더욱 바람직하다.
이와 같이 제조된 방향성 전기강판에 앵커형 포스테라이트 피막이 형성되면 절연코팅 및/또는 응력완화 소둔 이후에도 포스테라이트 피막은 강판과 우수한 밀착성을 유지할 수 있게 된다. 따라서 전기강판의 표면에 형성되는 앵커형 포스테라이트 피막(200)에서 앵커의 숫자는 그 개수가 많으면 많을수록 밀착성의 측면에서 유리하므로 개수의 상한은 특별히 제한되지 않는다.
이러한 앵커형 포스테라이트 피막층(200)에서 각 앵커(10, 20)는 2차 재결정 소둔 과정에서 Mg가 소지 강판내부로 확산되고 1차 재결정 소둔 과정에서 생성된 Si 산화물로 Mg가 확산되면서 형성된다.
이러한 앵커형 포스테라이트 피막에서 각 앵커(10, 20)의 길이, 즉 각 앵커가 전기강판의 두께 방향으로 깊게 파고드는 길이는 포스테라이트 피막의 평균 두께의 1/3 이상일 수 있다. 또는 0.3 내지 10㎛ 일 수 있다. 보다 구체적으로는 0.5 내지 1㎛ 일 수 있으며 이러한 범위 내에서 강판 표면에서의 포스테라이트 피막층이 우수한 밀착성을 유지할 수 있다.
그리고 앵커형 포스테라이트 피막에서 앵커의 폭, 즉 전기강판의 압연방향 또는 폭방향으로의 폭은 0.1㎛ 내지 3.5㎛ 인 것이 바람직하다. 이때 앵커의 길이와 폭은 강판의 단면을 기준으로 한다.
또한, 도2를 참고하면, 전기강판의 압연방향을 x축 전기강판의 폭 방향을 y축(미도시), xy평면의 법선 방향(두께 방향)을 z축이라고 하고, xz 평면에서 상기 소지강판 쪽으로 침입한 포스테라이트를 관찰하였을 때 갈고리 형태 또는 닻(anchor) 형태일 수 있다.
또한, 상기 소지강판(100) 쪽으로 침입한 포스테라이트의 각 앵커 (10,20)를 제외한 포스테라이트 층(200)의 평균 두께는 0.1 내지 3㎛일 수 있다. 포스테라이트 층이 0.1㎛ 미만이면 그루브 형성 후 잔류응력이 작아 철손 개선효과가 나타나지 않으며, 3㎛ 초과인 경우 그루브 깊이 편차를 유발하여 자성이 열화될 수 있다.
상기 도 1에서 그루브의 깊이(D)는 전기강판의 두께의 3 내지 10% 일 수 있다. 3% 미만인 경우 철손 개선을 위한 그루브 깊이를 확보할 수 없으며, 10% 초과인 경우 열영향부에 의하여 전기강판의 자성특성이 열위될 수 있다.
상기 포스테라이트 층과 소지강판이 접하는 부분에서 소지강판의 경도 값과 소지강판의 두께의 1/2지점에서 소지강판의 경도값의 비(포스테라이트 층과 소지강판이 접하는 부분에서 소지강판 경도 값/소지강판 두께의 1/2 지점에서 소지강판의 경도 값)는 1.09 내지 10 일 수 있다. 1.09 미만인 경우 포스테라이트 층과 소지강판의 밀착성이 저하되어 그루브 형성 및 응력 완화 소둔후 철손 및 밀착성이 저하될 수 있으며, 10 초과인 경우 포스테라이트 층과 소지금속과의 응력편차가 증가하여 그루브 깊이의 균일성이 저하될 수 있다.
또한, 자구미세화 이후 상기 절연 코팅층(300)은 실리케이트 및 금속인산염을 포함하는 절연 코팅액을 도포하여 열처리 하여 형성할 수 있다.
상기 절연 코팅층(300)은, 2차 재결정 소둔(고온 소둔) 이전에 자구미세화를 실시한 경우 그루브 내부의 표면에도 포스테라이트 층이 형성되어 있으므로 그루브 내부 표면에 존재하는 포스테라이트 층의 상부에 형성된다.
2차 재결정 소둔(고온 소둔) 이후 자구미세화를 실시하는 경우에는 그루브 내부의 표면에는 포스테라이트층이 존재하지 않으므로, 상기 절연 코팅층(300)은 그루브 내부의 상부에 바로 형성된다(도 1 참조).
또한, 상기 그루브와 강판의 폭방향이 이루는 각도는 평행이거나 5°이하(0°를 포함하지 않음)일 수 있다. 그루브와 강판의 폭방향이 이루는 각도는 평행이거나 5°이하(0°를 포함하지 않음)로 형성하여 철손 개선율을 증가시킬 수 있다.
상기 금속인산염은 Al 인산염, Mg 인산염, 또는 이들의 조합일 수 있으며, 절연 코팅액의 중량 대비 Al, Mg, 또는 이들의 조합의 함량은 15중량% 이상일 수 있다. 15중량% 미만이면, 소지강판과의 밀착성이 저하되고, 내식성이 열위될 수 있다.
또한, 상기 전기강판은, 전기강판의 전체 조성 100중량%를 기준으로 Si: 2.5 내지 4.0중량%, C: 0.02 내지 0.10중량%, Al: 0.02 내지 0.04중량%, Mn: 0.05 내지 0.20중량%, N: 0.002 내지 0.012중량%, S: 0.001중량% 내지 0.010중량%, 및 P: 0.01 내지 0.08 중량% 를 포함하고, 잔부는 Fe 및 불순물을 포함하는 것일 수 있다. 전기강판의 성분 한정의 이유는 슬라브의 성분 한정의 이유와 같다.
이하, 실시예를 통해 상세히 설명한다. 단 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
O: 0.0050중량%, Si: 3.0중량%, C: 0.05중량%, Al: 0.03중량%, Mn: 0.07중량%, N: 0.003 중량%, S: 0.005중량%, 및 P: 0.02중량% 를 포함하고 잔부는 Fe 및 불순물인 슬라브를 준비하였다. 상기 슬라브를 1100℃에서 가열한 후 열간 압연하여 열연강판을 제조하였다. 이후 상기 열연강판을 냉간 압연하여 0.23mm 두께의 냉연강판을 제조하였다.
그리고 이와 같이 제조된 냉연강판을 소둔온도: 865℃ 및 노점 65℃(50%N2+50%H2)의 수소, 질소, 및, 암모니아의 혼합 가스 분위기에서 200초간 유지하여 탈탄 소둔 및 침질 소둔을 실시하였다.
이후 MgO를 주성분으로 하고 Ti화합물를 반응촉진제로 혼합한 소둔 분리제를 강판 편명당 8 g/㎡ 이 되도록 도포한 다음 강판을 코일형태로 2차 재결정 소둔을 실시하였다.
2차 재결정 소둔시 1차 균열온도는 700℃, 2차 균열온도는 1,200℃로 하였고, 승온구간의 승온조건은 700~950℃의 온도 구간에서는 시간당 40℃로 승온하고, 950~1,200℃의 온도 구간에서는 시간당 20℃ 로 승온하였다. 이때 소둔 분위기는 1200℃까지 승온시 25부피%:N2 및 75부피%:H2의 혼합 가스분위기로 하였고, 1200℃ 도달 후에는 100부피%:H2 분위기에서 10시간 유지 후 서냉 하였다.
이후 전기강판의 표면에 연속파 파이버 레이저를 조사하여 하기 표1과 같은 깊이의 그루브를 강판의 표면에 형성시켰다. 이 때 사용한 레이저는 가우시안 빔 형태를 갖고 출력이 900W인 연속파 파이버 레이저를 사용하였다.
다음 그루브가 형성된 전기강판의 표면에 콜로이달 실리카 및 금속인산염을 포함하는 절연 코팅액을 이용하여 절연코팅을 하였다. 이때 절연 코팅 용액의 금속인산염은 Al 인산염을 사용하였고, Al 인산염의 함량은 전체 절연 코팅 용액의 중량 대비 Al 인산염:50중량%를 포함하는 절연 코팅액을 사용하였다.
절연 코팅액 그루브깊이 포스테라이트 앵커의 길이 포스테 라이트 앵커의 개수 레이저
조사전		 절연
코팅후		 철손 개선율 밀착성
㎛ ㎛ 개 W17 /50 % Φ,mm
Al 인산염:50중량% 10.5 0.5 2 0.87 0.80 8.0 15
11.2 1.0 2 0.86 0.75 12.8 15
11.2 1.0 4 0.86 0.72 16.3 15
13.3 1.5 4 0.86 0.70 18.6 10
Al 인산염:5중량% 12.3 1.0 0 0.86 0.84 2.3 30
표1에서 포스테라이트 앵커의 길이는 그루브의 측면으로부터 50㎛ 이내에 존재하는 포스테라이트 층에서 연장되며 소지강판 쪽으로 침입한 포스테라이트 앵커의 전기강판의 두께 방향으로의 길이를 의미한다.
표 1 에서 슬라브 중의 O 함량은 0.0050중량%로 고정하고, 1차 재결정 소둔 과정에서 형성된 SiO2/Fe2SiO4의 중량비는 0.05 내지 2 로 변경하여 실험하면서 포스테라이트 앵커의 길이 및 개수를 조절하였다.
표 1 에서 포스테라이트 앵커의 개수는 그루브의 측면으로부터 50㎛ 이내에 존재하는 포스테라이트 층에서 연장되며 소지강판 쪽으로 침입한 포스테라이트 앵커의 개수를 의미한다.
표 1 에서 밀착성은 시편을 10, 20, 30 내지 100 mm Φ 인 원호에 접하여 구부릴 때 피막의 박리가 없는 최소원호직경으로 나타낸 것이다.
표 1을 참고하면 본 발명의 범위를 만족하는 경우 철손 개선율이 우수하고 우수한 밀착성이 확보됨을 알 수 있다.
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 : 앵커
20 : 앵커
100 : 소지강판
200 : 포스테라이트 층
300 : 절연피막

Claims (29)

  1. 전기강판의 표면에 존재하는 그루브 및
    상기 전기강판의 표면의 일부 또는 전부에 형성된 포스테라이트 층을 포함하되;
    상기 포스테라이트 층에서 일체로 연장되며 소지강판 쪽으로 형성된 3차원 망목 구조의 포스테라이트 앵커가 그루브 옆의 표면에 1개 이상 존재하는 방향성 전기강판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소지강판 쪽으로 형성된 3차원 망목 구조의 포스테라이트 앵커는 상기 그루브 옆의 표면으로부터 50㎛ 이내에 2개 이상 존재하는 방향성 전기강판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 소지강판 쪽으로 형성된 3차원 망목 구조의 포스테라이트 앵커는 상기 포스테라이트 층의 평균 두께의 1/3 이상의 길이인 방향성 전기강판.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 소지강판 쪽으로 형성된 3차원 망목 구조의 포스테라이트 앵커의 상기 전기강판 두께 방향으로의 길이는 0.3 내지 10㎛ 인 방향성 전기강판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기강판의 압연방향을 x축, 상기 전기강판의 폭 방향을 y축, xy평면의 법선 방향을 z축이라고 하고, 상기 xz 평면에서 상기 소지강판 쪽으로 형성된 3차원 망목 구조의 포스테라이트 앵커를 관찰하였을 때 갈고리 형태 또는 닻(anchor) 형태인 방향성 전기강판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 소지강판 쪽으로 형성된 3차원 망목 구조의 포스테라이트 앵커는 폭이 3.5㎛ 이하인 방향성 전기강판.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 포스테라이트 층의 평균 두께는 0.1 ㎛ 내지 3㎛ 인 방향성 전기강판.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 포스테라이트 층과 상기 소지강판이 접하는 부분에서 상기 소지강판의 경도 값과 상기 소지강판의 두께의 1/2지점에서 소지강판의 경도값의 비(포스테라이트 층과 소지강판이 접하는 부분에서 소지강판 경도 값/소지강판 두께의 1/2 지점에서 소지강판의 경도 값)는 1.09 내지 10 인 방향성 전기강판.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전기강판에는 절연 코팅층이 더욱 형성되어 있으며,
    상기 절연 코팅층은 실리케이트 및 금속인산염을 포함하고,
    상기 절연 코팅층은 Mg 또는 Al을 절연 코팅층의 중량 대비 25중량% 이상 포함하는 방향성 전기강판.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 그루브의 깊이는 전기강판의 두께의 3% 내지 10%인 방향성 전기강판.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전기강판은, 전기강판의 전체 조성 100중량%를 기준으로 O: 0.0020 내지 0.0080중량%, Si: 2.5 내지 4.0중량%, C: 0.02 내지 0.10중량%, Al: 0.02 내지 0.04중량%, Mn: 0.05 내지 0.20중량%, N: 0.002 내지 0.012중량%, S: 0.001중량% 내지 0.010중량%, 및 P: 0.01 내지 0.08 중량% 를 포함하고, 잔부는 Fe 및 불순물을 포함하는 방향성 전기강판.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 그루브와 강판의 폭방향이 이루는 각도는 평행이거나 5°이하(0°를 포함하지 않음)인 방향성 전기강판.
  13. 슬라브의 전체 조성 100중량%를 기준으로 O: 0.0020 내지 0.0080중량%, 를 포함하고, 잔부는 Fe 및 불순물을 포함하는 슬라브를 1300℃ 이하로 가열한 후 열간 압연한 후 냉간 압연하여 냉연강판을 제조하는 단계;
    상기 냉연강판을 1차 재결정 소둔하는 단계; 및
    상기 1차 재결정 소둔이 완료된 강판을 MgO를 포함하는 소둔분리제를 도포한 다음 2차 재결정 소둔하는 단계를 포함하고,
    상기 강판에 그루브를 형성하여 자구 미세화 처리하는 단계를 포함하되,
    상기 자구 미세화 처리하는 단계는, 냉연강판을 제조하는 단계 이후, 1차 재결정 소둔이 완료된 이후, 또는 2차 재결정 소둔이 완료된 이후 중 어느 한 단계 이후에 실시하며,
    상기 1차 재결정 소둔 과정에서 형성된 강판 표면의 산화층의 SiO2/Fe2SiO4의 중량비는 0.1 내지 1.5 인 방향성 전기강판의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 1차 재결정 소둔은 800 ~ 890 ℃의 온도 범위에서 노점 60~70℃(50%N2+50%H2) 분위기에서 실시하는 방향성 전기강판의 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 1차 재결정 소둔 과정에서 형성된 강판 표면 산소층의 산소량은 600~1,000 ppm 범위인 방향성 전기강판의 제조방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 소둔분리제는 슬러리형으로 MgO를 주성분으로 하고, 여기에 반응촉진제로Ti 화합물, Cl 화합물, 황화물, 붕화물, 질화물 또는 산화물을 단수 또는 복수로 혼합하여 상기 강판의 편면당 2.5~12g/㎡으로 도포하는 방향성 전기강판의 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 소둔분리제의 주성분인 MgO는 평균 분말 입경이 2.5㎛ 이하인 방향성 전기강판의 제조방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 소둔분리제의 주성분인 MgO는 평균 분말 입경이2 ㎛ 이하가 10% 이상인 방향성 전기강판의 제조방법.
  19. 제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2차 재결정 소둔은 550~750℃에서의 1차 균열과정과 1,000~1,250℃에서의 2차 균열과정으로 구분하여 실시하고, 승온시 650~950℃의 온도 구간에서는 시간당 30~100℃로 승온하고, 950~1,250℃의 온도 구간에서는 시간당 45℃이하로 승온하는 방향성 전기강판의 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 2차 재결정 소둔에서 상기 1차 균열과정은 10분 이상이고, 상기 2차 균열시간은 8 시간 이상인 방향성 전기강판의 제조방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 2차 재결정 소둔에서 상기2차 균열온도까지는 질소와 수소의 혼합분위기에서 실시하고, 상기 2차 균열온도 도달 이후에는 수소 분위기에서 실시하는 방향성 전기강판의 제조방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 자구 미세화 처리하는 단계에서 형성된 그루브의 깊이는 전기강판의 두께의 3% 내지 10%인 방향성 전기강판의 제조방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 자구 미세화 처리하는 단계에서 형성된 그루브와 강판의 폭방향이 이루는 각도는 평행이거나 5°이하(0°를 포함하지 않음)인 방향성 전기강판의 제조방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 자구 미세화 처리하는 단계는 가우시안 빔 형태의 연속파 레이저를 조사하여 자구 미세화 처리되는 것인 방향성 전기강판의 제조방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 자구 미세화 처리하는 단계 이후에 상기 강판에 콜로이달 실리카와 금속인산염을 포함하는 절연 코팅액으로 절연코팅하는 단계를 더욱 포함하는 방향성 전기강판의 제조방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 절연 코팅액에서 상기 금속인산염은 Al 인산염, Mg 인산염, 또는 이들의 조합이며, 상기 절연 코팅액의 중량 대비 Al, Mg, 또는 이들의 조합의 함량은 15중량% 이상인 방향성 전기강판의 제조방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 슬라브는, 슬라브의의 전체 조성 100중량%를 기준으로 Si: 2.5 내지 4.0중량%, C: 0.02 내지 0.10중량%, Al: 0.02 내지 0.04중량%, Mn: 0.05 내지 0.20중량%, N: 0.002 내지 0.012중량%, S: 0.001중량% 내지 0.010중량%, 및 P: 0.01 내지 0.08 중량% 를 더 포함하는 방향성 전기강판의 제조방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 전기강판의 표면에 포스테라이트 피막과 절연피막이 순차적으로 형성되고 상기 포스테라이트 피막은 상기 전기강판 하부 방향으로 일체로 연장되면서 침투하여 3차원 망목 구조의 포스테라이트 앵커를 형성하는 방향성 전기강판의 제조방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 포스테라이트 앵커는 상기 그루브 옆의 표면으로부터 50㎛ 이내에 2개 이상 존재하는 방향성 전기강판의 제조방법.
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