KR20180072105A - Method for manufacturing grain oriented electrical steel sheet - Google Patents
Method for manufacturing grain oriented electrical steel sheet Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180072105A KR20180072105A KR1020160175331A KR20160175331A KR20180072105A KR 20180072105 A KR20180072105 A KR 20180072105A KR 1020160175331 A KR1020160175331 A KR 1020160175331A KR 20160175331 A KR20160175331 A KR 20160175331A KR 20180072105 A KR20180072105 A KR 20180072105A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cold
- steel sheet
- annealing
- sheet
- rolling
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
- C21D8/1261—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest following hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1222—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1233—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
- C21D8/1272—Final recrystallisation annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/14766—Fe-Si based alloys
- H01F1/14775—Fe-Si based alloys in the form of sheets
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Description
방향성 전기강판의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 초주편의 자성이 향상된 방향성 전기강판의 제조방법에 관한 것이다.To a method for producing a directional electrical steel sheet. More specifically, the present invention relates to a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet in which the magnetic properties of the steel sheet are improved.
전기강판은 우수한 전자기적 특성을 가지고 최근 에너지 절약과 환경 오염 방지를 위한 청정 에너지의 필요성이 증가하는 요구에 맞추어 그 수요가 증가하고 있다. 이러한 전기강판은 방향성 전기강판과 무방향성 전기강판으로 분류할 수 있으며, 이중 방향성 전기강판은 압연방향으로 우수한 자기적 특성을 가지고 있어 변압기 등의 철심용으로 사용되는 강판이다. Electric steel sheets have excellent electromagnetic characteristics, and their demand is increasing in accordance with the recent demand for clean energy for energy saving and environmental pollution prevention. Such electric steel sheets can be classified into a directional electric steel sheet and a non-oriented electric steel sheet, and the double-directional electric steel sheet has excellent magnetic properties in the rolling direction and is a steel sheet used for an iron core such as a transformer.
우수한 자기적 특성을 나타내는 물성 중 하나인 저철손을 확보하기 위해서는 냉각압연이 완료된 후 실시되는 1차 재결정 소둔 공정 중 하나인 탈탄 소둔 공정에서 일어나는 1차 재결정(primary recrystallization)과 그 후 진행되는 2차 재결정 소둔 공정(고온 소둔 공정)에서 일어나는 2차 재결정을 제어하는 것이 중요하다.In order to secure low iron loss, which is one of the physical properties showing excellent magnetic properties, the primary recrystallization occurring in the decarburization annealing process, which is one of the primary recrystallization annealing processes performed after completion of the cooling rolling, It is important to control the secondary recrystallization occurring in the recrystallization annealing process (high temperature annealing process).
특히, 방향성 전기강판의 자기적 성질은 2차 재결정에서 형성되는 {110}<001> 집합조직이 얼마나 잘 형성되어 있는가에 달려 있다.In particular, the magnetic properties of the oriented electrical steel sheet depend on how well the {110} <001> texture is formed in the secondary recrystallization.
이러한 우수한 2차 재결정을 형성하기 위해서는 1차 재결정 소둔 공정 중 하나인 탈탄 소둔 공정에서 2차 재결정을 형성하는 1차 재결정립 크기를 적절히 제어해야만 한다. 1차 재결정립의 크기가 조대하면 2차 재결정이 잘 일어나지 않아 미세립 발생에 의한 스크랩이 발생하게 되고, 1차 재결정립의 크기가 과소하게 되면 2차 재결정 소둔 공정이 2차 재결정이 낮은 온도에서 일어남에 따라 방향성이 좋지 않은 2차 재결정이 형성되어 철손이 열위하게 된다. 따라서 적정 사이즈의 1차 재결정을 형성하는 것이 저철손 확보, 즉 우수한 자성 품질을 확보할 수 있다.In order to form such excellent secondary recrystallization, the size of the primary recrystallized grains forming the secondary recrystallization in the decarburization annealing process, which is one of the primary recrystallization annealing processes, must be appropriately controlled. If the size of the primary recrystallization granules is large, secondary recrystallization does not occur well, scrap due to fine granulation occurs, and when the size of the primary recrystallization granules becomes too small, the secondary recrystallization annealing process causes the secondary recrystallization to occur at a low temperature Secondary recrystallization, which is not good in direction, occurs due to the occurrence of iron loss. Therefore, it is possible to ensure low iron loss, that is, excellent magnetic quality, by forming primary recrystallization of a proper size.
결국 적절한 1차 재결정립의 크기가 맞춰져야 우수한 자성품질의 확보가 가능하다. 1차 재결정립의 크기를 조절할 수 있는 요소로는 소재품질, 소둔조건이 있다. 종래에는 일반 주편과 초주편의 구별 없이, 동일한 소둔 조건을 적용하였다. 이 경우, 일반 주편에 비해 초주편의 철손이 불량해지며, 초주편은 스크랩 처리를 하여 생산성이 하락하는 문제가 있었다.As a result, the size of the first primary recrystallization should be adjusted to ensure excellent magnetic quality. Factors that can control the size of primary recrystallization are material quality and annealing conditions. In the past, the same annealing conditions were applied without distinction between the general cast steel and the scrap steel. In this case, the iron loss of the main steel piece becomes poorer than that of the general cast steel, and the steel product is scrapped and the productivity is lowered.
본 발명의 일 실시예에서는 방향성 전기강판의 제조방법을 제공하고자 한다. 더욱 구체적으로 초주편의 자성이 향상된 방향성 전기강판의 제조방법을 제공하고자 한다.In one embodiment of the present invention, a method of manufacturing a directional electrical steel sheet is provided. More specifically, it is intended to provide a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet in which the magnetic properties of the steel sheet are improved.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조방법은 중량%로, Si:2.8 내지 3.6%, Al:0.020 내지 0.040%, Mn:0.20%이하(0%를 제외함), N:0.0030 내지 0.0075%, C:0.04 내지 0.07%, S:0.0060% 이하(0%를 제외함) 및 P:0.02% 내지 0.075% 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 가열하는 단계; 슬라브를 열간압연하여 열연판을 제조하는 단계; 열연판을 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계; 냉연판을 1차 재결정 소둔하는 단계; 및 1차 재결정 소둔이 완료된 냉연판을 2차 재결정 소둔하는 단계를 포함한다.A method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention includes: 2.8 to 3.6% of Si, 0.020 to 0.040% of Al, 0.20% or less of Mn (excluding 0%), 0.0075%, C: 0.04 to 0.07%, S: 0.0060% or less (excluding 0%) and P: 0.02% to 0.075%, the balance being Fe and other unavoidable impurities; Hot rolling the slab to produce a hot rolled sheet; Cold-rolling the hot-rolled sheet to produce a cold-rolled sheet; A first recrystallization annealing of the cold rolled sheet; And secondary recrystallization annealing the cold rolled sheet after the primary recrystallization annealing has been completed.
냉연판은 압연 방향으로, 단부로부터 4.5 내지 10m 까지의 초주편 및 나머지 일반 주편으로 이루어지고, 1차 재결정 소둔하는 단계에서 초주편의 소둔 온도를 일반 주편의 소둔 온도보다 5 내지 20 ℃ 높게 소둔한다.The cold-rolled sheet consists of an ultra-slab from 4.5 to 10 m in length in the rolling direction and the remaining general slabs. In the primary recrystallization annealing step, the annealing temperature of the slab is annealed at a temperature of 5 to 20 ° C higher than the annealing temperature of the slab.
1차 재결정 소둔하는 단계에서, 초주편의 소둔 온도는 865 내지 870℃이고, 일반 주편의 소둔 온도는 850 내지 860℃일 수 있다.In the primary recrystallization annealing step, the annealing temperature of the brittle material is 865 to 870 캜, and the annealing temperature of the general bell-jar can be 850 to 860 캜.
냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계 이후, 냉연판의 초주편은 냉연판의 일반 주편 보다 Al을 10 내지 20ppm 적게 포함할 수 있다.After the step of cold-rolling and producing the cold-rolled sheet, the cold-rolled sheet superalloy may contain 10 to 20 ppm less Al than the general cast steel of the cold-rolled sheet.
냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계 이후, 상기 냉연판의 초주편은 Al을 270 내지 280ppm 포함하고, 냉연판의 일반 주편은 Al을 285 내지 300ppm 포함할 수 있다.After the step of cold-rolling to produce a cold-rolled sheet, the cold-rolled steel sheet may contain 270 to 280 ppm of Al, and the cold rolled sheet may contain 285 to 300 ppm of Al.
냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계 이후, 상기 냉연판의 초주편은 냉연판의 일반 주편 보다 N을 3 내지 10ppm 많이 포함할 수 있다.After the step of cold-rolling to produce a cold-rolled sheet, the cold-rolled sheet may contain 3 to 10 ppm more N than a general cast steel of the cold-rolled sheet.
냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계 이후, 상기 냉연판의 초주편은 N을 55 내지 65ppm 포함하고, 냉연판의 일반 주편은 N을 40 내지 50ppm 포함할 수 있다.After the step of cold-rolling to produce a cold-rolled sheet, the cold-rolled steel sheet may contain 55 to 65 ppm of N, and the cold rolled sheet may contain 40 to 50 ppm of N.
1차 재결정 소둔하는 단계 이후, 냉연판의 초주편의 평균 재결정립 입경과 상기 냉연판의 일반 주편의 평균 재결정립 입경이 동일하거나, 그 차이가 1㎛이하일 수 있다.After the primary recrystallization annealing step, the average recrystallized grain size of the grain of the grain in the grain of the cold-rolled sheet and the grain size of the average grain size of the grain in the grain of the grain may be equal to or less than 1 탆.
1차 재결정 소둔하는 단계 이후, 초주편의 평균 재결정립 입경이 20.5 내지 21.5㎛이고, 일반 주편의 평균 재결정립 입경이 21 내지 22㎛일 수 있다.After the primary recrystallization annealing step, the average recrystallized grain size of the beads can be 20.5 to 21.5 占 퐉, and the average recrystallized grain size of the general cast steel can be 21 to 22 占 퐉.
열연판을 제조하는 단계 이후, 열연판을 소둔하는 단계를 더 포함할 수 있다.After the step of producing the hot-rolled sheet, the step of annealing the hot-rolled sheet may be further included.
1차 재결정 소둔하는 단계에서 탈탄 및 침질이 이루어질 수 있다.Decarburization and soaking can be achieved in the primary recrystallization annealing step.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 초주편의 철손이 향상되어, 초주편을 스크랩 처리하지 않으므로, 생산성이 우수하다.The grain-oriented electrical steel sheet according to one embodiment of the present invention is improved in iron loss of the main shaft, and does not scrap an ultra-slab.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 냉연판의 개략도이다.
도 2는 비교예에서 1차 재결정 소둔 후, 초주편의 재결정을 관찰한 주사 전자 현미경(SEM) 사진인다.
도 3은 비교예에서 1차 재결정 소둔 후, 초주편의 재결정을 관찰한 주사 전자 현미경(SEM) 사진인다.
도 4는 비교예에서 초주편에 대한 2차 재결정 소둔에서의 1040℃ 내지 1140℃ 까지 20℃ 간격으로 온도에 따른 강판의 표면 상태를 나타낸 사진이다.
도 5는 비교예에서 일반 주편에 대한 2차 재결정 소둔에서의 1040℃ 내지 1140℃까지 20℃ 간격으로 온도에 따른 강판의 표면 상태를 나타낸 사진이다.1 is a schematic view of a cold rolled sheet according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing the recrystallization of the primary crystals after the primary recrystallization annealing in the comparative example.
Fig. 3 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing the recrystallization of the sintered body after the primary recrystallization annealing in the comparative example.
Fig. 4 is a photograph showing the surface state of the steel sheet according to the temperature at an interval of 20 占 폚 from 1040 占 폚 to 1140 占 폚 in the secondary recrystallization annealing for the superalloy in the comparative example.
5 is a photograph showing a surface state of a steel sheet according to a temperature at an interval of 20 DEG C from 1040 DEG C to 1140 DEG C in a secondary recrystallization annealing for a general cast steel in a comparative example.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.The terms first, second and third, etc. are used to describe various portions, components, regions, layers and / or sections, but are not limited thereto. These terms are only used to distinguish any moiety, element, region, layer or section from another moiety, moiety, region, layer or section. Thus, a first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as a second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는”의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified and that the presence or absence of other features, regions, integers, steps, operations, elements, and / It does not exclude addition.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.When referring to a portion as being "on" or "on" another portion, it may be directly on or over another portion, or may involve another portion therebetween. In contrast, when referring to a part being "directly above" another part, no other part is interposed therebetween.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.
또한, 특별히 언급하지 않는 한 %는 중량%를 의미하며, 1ppm 은 0.0001중량%이다.Unless otherwise stated,% means% by weight, and 1 ppm is 0.0001% by weight.
본 발명의 일 실시예에서 추가 원소를 더 포함하는 것의 의미는 추가 원소의 추가량 만큼 잔부인 철(Fe)을 대체하여 포함하는 것을 의미한다.In an embodiment of the present invention, the term further includes an additional element, which means that an additional amount of the additional element is substituted for the remaining iron (Fe).
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
기존의 방향성 전기강판 제조 방법에서 초주편의 철손 특성이 일반 주편의 철손 특성에 비해 열악하여, 초주편을 스크랩 처리하는 등, 생산성에 문제가 있었다. 본 발명의 일 실시예에서는 초주편의 철손이 일반 주편에 비해 열악한 원인을 분석하고, 이를 해결하고자 한다.In the conventional method for producing a grain-oriented electrical steel sheet, the iron loss characteristics of the cast steel were inferior to the iron loss characteristics of the cast steel, and there was a problem in productivity such as scrapping of the cast steel. In one embodiment of the present invention, the cause of the iron loss in the case of a steel core is compared with that of a general steel cast, and the problem is solved.
전기강판에서 Al의 역할은 매우 중요하다. 강 성분 내에 포함된 질소(N) 또는 1차 재결정 소둔 단계의 침질 과정에서 투입된 N과 반응하여 석출물을 형성함으로써 결정립 성장을 억제하여 1차 재결정의 결정립경을 결정하기 때문이다.The role of Al in electrical steel is very important. This is because the precipitate is formed by reacting with nitrogen introduced in the step of annealing of nitrogen (N) or the primary recrystallization annealed step contained in the steel component, thereby suppressing the grain growth and determining the grain size of the primary recrystallization.
강 중 Al은 투입되는 N과 반응하여 AlN 석출물을 형성하는데, 이것이 결정립 성장을 방해하는 역할을 한다. 이러한 AlN 석출물 형성 시점 및 석출물의 입경에 따라 1차 재결정의 결정립경이 정해지게 된다.In the steel, Al reacts with the input N to form AlN precipitates, which interfere with grain growth. The crystal grain size of the primary recrystallization is determined according to the starting point of AlN precipitate formation and the grain size of the precipitate.
즉, AlN 석출물이 클수록 1차 재결정의 결정립경이 커지게 되는데 이러한 AlN 석출물을 형성하는 Al의 함량이 높은 경우 조대한 AlN이 다량 석출된다. 즉, Al의 함량이 높을수록 1차 재결정의 결정립경이 증가한다고 볼 수 있다.That is, the larger the size of the AlN precipitates, the larger the grain size of the primary recrystallization. When the content of Al forming the AlN precipitates is high, a large amount of coarse AlN precipitates. That is, as the content of Al increases, the grain size of the primary recrystallization increases.
한편, 제강에서 주편을 생산 시 생산성 증대와 원가 저감을 목적으로 연속 주조를 하게 되는데, 초주편의 경우, 대기와의 접촉 시간이 길어, 재산화가 일어남으로써, Al 함량이 일반 주편에 비해 낮다. 또한 대기 내에 존재하는 질소 가스가 일부 침투하여, N이 일반 주편에 비해 높다.On the other hand, in the production of cast steel in steelmaking, continuous casting is carried out for the purpose of increasing productivity and reducing cost. In the case of secondary casting, the contact time with the atmosphere is long and reoxidation occurs. In addition, nitrogen gas existing in the atmosphere partially penetrates and N is higher than that of general cast steel.
이렇게 초주편과 일반 주편의 Al 및 N의 함량이 다름에도 불구하고, 같은 소둔 조건으로 1차 재결정 소둔한다면, 1차 재결정 소둔 후 재결정입경에 차이가 발생할 수 밖에 없다. 결국, 초주편의 철손이 일반 주편의 철손보다 열위하게 되고, 초주편을 스크랩 처리 할 수 밖에 없다.If the primary recrystallization annealing is performed under the same annealing condition, the difference in recrystallized grain sizes after the primary recrystallization annealing is inevitable even though the contents of Al and N are different from each other. As a result, the core loss of the main chain is lower than the core loss of the main core, and scrap processing of the superframe is inevitable.
본 발명의 일 실시예에서는 이러한 문제점에 주목하여, 초주편과 일반 주편의 1차 재결정 소둔 조건을 달리함으로써, 초주편의 철손을 향상시킴으로써, 초주편을 스크랩 처리 할 필요가 없고, 생산성을 향상시킨다.In one embodiment of the present invention, attention is paid to such a problem, and by improving the iron loss of the primary cast steel by changing the primary recrystallization annealing conditions of the primary cast steel and the general cast steel, it is not necessary to scrap the cast steel and the productivity is improved.
도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 냉연판의 개략도를 나타낸다. x 방향이 강판의 폭방향이고, y 방향이 강판의 압연 방향이며, z 방향이 강판의 두께 방향을 나타낸다. 본 발명의 일 실시예에서 초주편은 냉연판의 단부로부터 압연방향으로 4.5 내지 10m까지의 부분을 의미한다. 일반 주편은 초주편을 제외한 나머지 부분을 의미한다.1 is a schematic view of a cold rolled sheet according to an embodiment of the present invention. the x direction is the width direction of the steel sheet, the y direction is the rolling direction of the steel sheet, and the z direction is the thickness direction of the steel sheet. In one embodiment of the present invention, the superalloy means a portion from 4.5 to 10 m in the rolling direction from the end of the cold-rolled sheet. General casting refers to the remainder of the casting except for the first casting.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조방법은 중량%로, Si:2.8 내지 3.6%, Al:0.020 내지 0.040%, Mn:0.20%이하(0%를 제외함), N:0.0030 내지 0.0075%, C:0.04 내지 0.07%, S:0.0060% 이하(0%를 제외함) 및 P:0.02% 내지 0.075% 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 가열하는 단계; 슬라브를 열간압연하여 열연판을 제조하는 단계; 열연판을 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계; 냉연판을 1차 재결정 소둔하는 단계; 및 1차 재결정 소둔이 완료된 냉연판을 2차 재결정 소둔하는 단계를 포함한다.A method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention includes: 2.8 to 3.6% of Si, 0.020 to 0.040% of Al, 0.20% or less of Mn (excluding 0%), 0.0075%, C: 0.04 to 0.07%, S: 0.0060% or less (excluding 0%) and P: 0.02% to 0.075%, the balance being Fe and other unavoidable impurities; Hot rolling the slab to produce a hot rolled sheet; Cold-rolling the hot-rolled sheet to produce a cold-rolled sheet; A first recrystallization annealing of the cold rolled sheet; And secondary recrystallization annealing the cold rolled sheet after the primary recrystallization annealing has been completed.
이하에서는 각 단계별로 상세하게 설명한다.Hereinafter, each step will be described in detail.
먼저, 중량%로, Si:2.8 내지 3.6%, Al:0.020 내지 0.040%, Mn:0.20%이하(0%를 제외함), N:0.0030 내지 0.0075%, C:0.04 내지 0.07%, S:0.0060% 이하(0%를 제외함) 및 P:0.02% 내지 0.075% 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 가열한다.First, in terms of% by weight, Si: 2.8 to 3.6%, Al: 0.020 to 0.040%, Mn: 0.20% or less (excluding 0%), N: 0.0030 to 0.0075%, C: 0.04 to 0.07% % Or less (excluding 0%) and P: 0.02% to 0.075%, and the balance heats the slab containing Fe and other unavoidable impurities.
이하에서는 슬라브의 각 성분에 대해 설명한다.Hereinafter, each component of the slab will be described.
Si : 2.8 내지 3.6 중량% Si: 2.8 to 3.6 wt%
실리콘(Si)은 전기강판의 기본 조성으로 강판의 비저항을 증가시켜 변압기의 철심손실(core loss) 즉, 철손을 낮추는 역할을 한다. Si함량이 너무 적은 경우 비저항이 감소하여 철손특성이 열화되고 고온소둔시 상변태구간이 존재하여 2차 재결정이 불안정해질 수 있다. Si를 과잉 함유시에는 강의 취성이 커져 냉간압연이 극히 어려워지고, 오스테나이트 분율을 40%이상 함유하기 위한 C의 함량이 크게 늘어나며, 또한 2차 재결정이 불안정해진다. 따라서, Si는 2.8 내지 3.6 중량% 포함할 수 있다.
Silicon (Si) is a basic composition of an electrical steel sheet, which increases the resistivity of the steel sheet and serves to lower core loss, that is, iron loss, of the transformer. If the Si content is too small, the resistivity decreases and the iron loss characteristic deteriorates. Secondary recrystallization may become unstable due to the existence of a phase transformation section at high temperature annealing. When Si is excessively contained, the brittleness of the steel becomes large, cold rolling becomes extremely difficult, the content of C for containing an austenite fraction of 40% or more is greatly increased, and secondary recrystallization becomes unstable. Therefore, Si may contain 2.8 to 3.6% by weight.
Al : 0.020 내지 0.040 중량%Al: 0.020 to 0.040 wt%
알루미늄(Al)은 최종적으로 AlN, (Al,Si)N, (Al,Si,Mn)N 형태의 질화물로 되어 억제제로 작용하는 성분으로서, 그 함량이 너무 적은 경우에는 억제제로의 충분한 효과를 기대할 수 없고, 너무 많은 경우에는 Al계통의 질화물이 너무 조대하게 석출, 성장하므로 억제제로의 효과가 부족해진다. 그러므로 Al의 함량을 0.020 내지 0.040 중량%로 정한다.
Aluminum (Al) is finally made of nitride of (Al, Si) N, (Al, Si, Mn) N type as a component acting as an inhibitor, and if its content is too small, If too much, the nitride of the Al system precipitates and grows too much, and the effect as an inhibitor becomes insufficient. Therefore, the content of Al is set to 0.020 to 0.040% by weight.
Mn:0.20 중량% 이하Mn: not more than 0.20% by weight
망간(Mn)은 Si과 동일하게 비저항을 증가시켜 철손을 감소시키는 효과도 있으며, Si과 함께 질화처리에 의해서 도입되는 질소와 반응하여 (Al,Si,Mn)N의 석출물을 형성함으로서 1차재결정립의 성장을 억제하여 2차재결정을 일으키는데 중요한 원소이다. 그러나 너무 많이 첨가 시에는 열연도중 오스테나이트 상변태를 촉진하므로 1차 재결정립의 크기를 감소시켜 2차 재결정을 불안정하게 한다. 그러므로 Mn은 0.20 중량% 이하로 한다.
Manganese (Mn) has the effect of reducing the iron loss by increasing the resistivity as Si, and reacting 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 added too much, since the austenite phase transformation is promoted during hot rolling, the size of the primary recrystallized grains is reduced to make the secondary recrystallization unstable. Therefore, Mn should be 0.20 wt% or less.
N:0.0030 내지 0.0075 중량%N: 0.0030 to 0.0075 wt%
N은 제강단계에서 과량 함유 하면 열간압연 공정에서 필요 이상의 석출물이 형성되어 본 발명에서 추구하는 예비소둔 공정에서 열처리 시간을 짧게 하지 못하게 할 뿐만 아니라, 1차 재결정립의 크기가 작아져 2차 재결정 개시온도를 낮추고 이는 {110}<001> 방위가 아닌 결정립들도 2차 재결정을 일으키므로 자성을 열화시킨다. 또한 최종소둔공정의 2차균열구간에서 N을 제거하는데 많은 시간이 소요되므로 생산성이 높은 방향성 전기강판을 제조하는데 어려움이 있다. N이 너무 적으면, 열간압연에서 석출되는 AlN양이 적게되어 1차재결정 소둔시 결정립이 적정 크기보다 크게되어 2차재결정 개시온도를 높게 하므로 우수한 자기적 특성을 얻을 수 없게 된다. 그러므로 N은 0.0030 내지 0.0075 중량%로 한정한다.
If N is contained in excess in the steelmaking step, unnecessary precipitates are formed in the hot rolling step, so that the heat treatment time can not be shortened in the preliminary annealing step sought in the present invention, and the size of the first recrystallization step becomes small, The temperature is lowered, and the crystal grains that are not {110} <001> orientations cause secondary recrystallization, which deteriorates the magnetism. Also, since it takes a long time to remove N from the second crack section of the final annealing process, it is difficult to produce a highly directional electric steel sheet having high productivity. If N is too small, the amount of AlN precipitated in the hot rolling becomes small, so that the crystal grains become larger than the proper size during the primary recrystallization annealing, and the secondary recrystallization starting temperature rises, so that excellent magnetic properties can not be obtained. Therefore, N is limited to 0.0030 to 0.0075% by weight.
C:0.04 내지 0.07 중량%C: 0.04 to 0.07 wt%
탄소(C)은 오스테나이트 안정화 원소로서, 900℃ 이상의 온도에서 상변태를 일으켜 연주과정에 발생하는 조대한 주상정 조직을 미세화하는 효과와 더불어 S의 슬라브 중심편석을 억제한다. 그러나 그 함량이 너무 많으면 조대한 탄화물이 석출되고 탈탄시 탄소의 제거가 어려워진다. 그러므로 C는 0.04 내지 0.07 중량%로 정한다.
Carbon (C) is an austenite stabilizing element, and it causes a phase transformation at a temperature of 900 ° C or higher, thereby finely dividing the coarse columnar structure occurring in the performance process, and suppressing the slab center segregation of S. However, if the content is too large, coarse carbides are precipitated and it becomes difficult to remove carbon during decarburization. Therefore, C is set at 0.04 to 0.07% by weight.
S:0.0060 중량% 이하S: 0.0060% by weight or less
황(S)는 냉간압연전의 초기 결정립경이 조대해지는 효과가 있으므로 1차 재결정 공정에서 변형밴드에서 핵생성되는 {110}<001> 방위를 갖는 결정립의 수를 증가시키는 역할을 한다. 다만 너무 많이 포함되면, 열간압연 스라브 가열시 재고용되어 미세하게 석출하므로 1차 재결정립의 크기를 감소시켜 2차 재결정 개시온도를 낮추어 자성을 열화시킨다. 또한 최종소둔공정의 2차균열구간에서 고용상태의 S를 제거하는데 많은 시간이 소요되므로 방향성 전기강판의 생산성을 떨어뜨린다. 따라서, S는 0.0060 중량% 이하로 정한다.
Sulfur (S) has the effect of enlarging the initial grain size before cold rolling, and thus plays a role of increasing the number of grains having a {110} < 001 > orientation nucleated in the strain band in the primary recrystallization process. However, if it is included too much, since it is reusable when hot-rolled slab is heated, the size of the primary recrystallized grains is reduced to lower the secondary recrystallization starting temperature to deteriorate the magnetic properties. In addition, since it takes a long time to remove S in the solid state in the secondary crack region of the final annealing process, the productivity of the oriented electrical steel sheet is lowered. Therefore, S is set to 0.0060 wt% or less.
P:0.02% 내지 0.075 중량%P: 0.02% to 0.075%
인(P)는 저온가열 방식의 방향성 전기강판에서 1차 재결정립의 성장을 촉진시키므로 2차 재결정온도를 높여 최종 제품에서 {110}<001> 방위의 집적도를 높인다. 한편 P는 1차 재결정판에서 {110}<001> 방위를 갖는 결정립의 수를 증가시켜 최종제품의 철손을 낮출 뿐만 아니라, 1차 재결정판에서 {111}<112> 집합조직을 강하게 발달시켜 최종제품의 {110}<001> 집적도를 향상시키므로 자속밀도도 높아지게 된다. 또한 P는 2차 재결정소둔시 약 1000℃의 높은 온도까지 결정립계에 편석하여 석출물의 분해를 지체시켜 억제력을 보강하는 작용도 가지고 있다. P의 이러한 작용이 제대로 발휘되려면 0.02 중량% 이상이 필요하다. 그러나 P가 너무 많이 포함되면 1차 재결정립의 크기가 오히려 감소되어 2차 재결정이 불안정해질 뿐만 아니라 취성을 증가시켜 냉간압연성을 저해한다. 그러므로 P는 0.02 내지 0.075 중량%로 정한다Phosphorus (P) accelerates the growth of the primary recrystallized grains in the low-temperature directional electrical steel sheet, thereby raising the secondary recrystallization temperature and increasing the degree of integration of the {110} <001> orientation in the final product. On the other hand, P not only reduces the iron loss of the final product by increasing the number of grains having a {110} < 001 > orientation in the primary re-crystal plate, The {110} < 001 > density of the product is improved and the magnetic flux density is also increased. P also segregates in the grain boundaries to a high temperature of about 1000 캜 during secondary recrystallization annealing to retard the decomposition of the precipitates and to reinforce the restraining force. 0.02% by weight or more is necessary for this action of P to be exhibited properly. However, if P is included too much, the size of the primary recrystallized grains is rather reduced, which not only makes the secondary recrystallization unstable but also increases the brittleness and hinders the cold rolling property. Therefore, P is set to 0.02 to 0.075% by weight
이렇게 조성된 슬라브를 가열한다. 슬라브의 가열 온도는 제한되지 않으나, 슬라브를 1300℃이하의 온도로 가열하게 되면 슬라브의 주상정조직이 조대하게 성장되는 것이 방지하여 열간압연 공정에서 판의 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 슬라브의 가열 온도는 1050℃ 내지 1300℃ 일 수 있다.The slab thus formed is heated. The heating temperature of the slab is not limited. However, if the slab is heated to a temperature of 1300 ° C or less, it is possible to prevent the columnar structure of the slab from being grown to a great extent, thereby preventing cracking of the slab in the hot rolling process. Thus, the heating temperature of the slab may be between 1050 ° C and 1300 ° C.
다음으로, 슬라브를 열간압연하여 열연판을 제조한다. 열간 압연 온도는 제한되지 않으며, 일 실시예로 950℃ 이하에서 열연을 종료할 수 있다. 이후 수냉하여 하여 600℃ 이하에서 권취할 수 있다. 열간 압연에 의하여 1.5 내지 4.0mm 두께의 열연판으로 제조할 수 있다. Next, the slab is hot-rolled to produce a hot-rolled sheet. The hot rolling temperature is not limited, and in one embodiment hot rolling may be terminated at 950 ° C or lower. Thereafter, it is water-cooled and can be wound at 600 ° C or less. And can be manufactured by hot rolling to a hot rolled sheet having a thickness of 1.5 to 4.0 mm.
다음으로, 필요에 따라 열연판을 열연판 소둔할 수 있다. 열연판 소둔을 실시하는 경우 열연조직을 균일하게 만들기 위해서 1000 내지 1100℃의 온도로 열처리하고 서냉 후, 890 내지 930℃로 균열한 다음 냉각할 수 있다. Next, the hot-rolled sheet can be subjected to hot-rolled sheet annealing if necessary. In the case of annealing the hot-rolled sheet, the hot-rolled sheet may be annealed at a temperature of 1000 to 1100 ° C to make the hot-rolled sheet uniform, and then cooled to 890 to 930 ° C after cooling.
다음으로, 열연판을 냉간압연하여 냉연판을 제조한다. 냉간압연은 리버스(Reverse) 압연기 혹은 탠덤(Tandom) 압연기를 이용하여 1회의 냉간압연, 다수회의 냉간압연, 또는 중간소둔을 포함하는 다수회의 냉간압연법으로 0.1mm 내지 0.5mm 두께의 냉연판을 제조할 수 있다.Next, the hot-rolled sheet is cold-rolled to produce a cold-rolled sheet. Cold rolling is carried out by using a cold rolling method using a reverse rolling mill or a tandem rolling mill by a plurality of cold rolling methods including one cold rolling, a plurality of cold rolling, or an intermediate annealing to produce a cold rolled sheet having a thickness of 0.1 mm to 0.5 mm can do.
또한, 냉간압연 중에 강판의 온도를 100℃ 이상으로 유지하는 온간 압연을 실시할 수 있다.Further, warm rolling in which the temperature of the steel sheet is maintained at 100 캜 or higher during cold rolling can be performed.
또한, 냉간압연을 통한 최종 압하율은 50 내지 95%가 될 수 있다.In addition, the final rolling reduction through cold rolling can be from 50 to 95%.
다음으로, 냉간압연 된 냉연판을 1차 재결정 소둔한다. 1차 재결정 소둔 단계에서 고스 결정립의 핵이 생성되는 1차 재결정이 일어난다. Next, the cold-rolled cold-rolled sheet is subjected to primary recrystallization annealing. Primary recrystallization occurs in which the core of the goss grain is generated in the primary recrystallization annealing step.
전술하였듯이, 냉간압연을 마친 냉연판은 초주편과 일반 주편으로 구분할 수 있다. 이 때 초주편은 대기와 접촉하는 시간이 길어 Al의 함량이 일반 주편 보다 낮으며, N의 함량은 일반 주편 보다 높다. 초주편은 냉연판의 일반 주편 보다 Al을 10 내지 20ppm 적게 포함하고, N을 3 내지 10ppm 많이 포함한다. 구체적으로 초주편은 Al을 270 내지 280ppm 포함하고, 일반 주편은 Al을 285 내지 300ppm 포함한다. 또한 초주편은 N을 55 내지 65 ppm 포함하고, 상기 냉연판의 일반 주편은 N을 40 내지 50 ppm 포함한다.As described above, the cold rolled cold rolled steel sheet can be divided into a super cast steel and a general cast steel. In this case, the time of contact with the atmosphere is long, so that the content of Al is lower than that of general cast, and the content of N is higher than that of general cast. The superstructure contains 10 to 20 ppm less Al than the general slab of the cold-rolled plate and contains 3 to 10 ppm more N. Specifically, the superalloy contains 270 to 280 ppm of Al, and the general cast includes 285 to 300 ppm of Al. Also, the superalloy includes 55 to 65 ppm of N, and the general cast of the cold-rolled sheet contains N to 40 to 50 ppm.
본 발명의 일 실시예에서는 이렇듯, 초주편 및 일반 주편에서의 Al, N 등의 함량이 차이가 발생하고, 이것이 초주편의 철손이 열악한 원인이 된다는 점을 발견하여, 초주편과 일반 주편의 1차 재결정 소둔에서의 소둔 조건을 다르게 함으로써, 초주편의 철손 특성을 향상시키고자 하였다.In one embodiment of the present invention, it has been found that the content of Al and N in the cast steel and the cast steel is different from each other, which causes poor iron loss of the cast steel, By changing the annealing conditions in the recrystallization annealing, it was intended to improve the iron loss characteristics of the bead core.
본 발명의 일 실시예에서는 초주편의 소둔 온도를 일반 주편의 소둔 온도보다 5 내지 20 ℃ 높게 소둔하여 초주편의 철손을 향상시킨다. 초주편의 소둔 온도와 일반 주편의 소둔 온도의 차이가 너무 작은 경우, 초주편에 형성되는 1차 재결정의 입경이 일반 주편에 형성되는 1차 재결정의 입경에 비해 현저히 작아지고, 결과적으로 초주편의 철손이 열악해지게 된다. 반면, 초주편의 소둔 온도와 일반 주편의 소둔 온도의 차이가 너무 큰 경우, 초주편에 재결정립들이 조대하게 성장하여 결정성장 구동력이 떨어져서 안정된 2차 재결정이 형성되지 않는다.In one embodiment of the present invention, the annealing temperature of the bead core is annealed by 5 to 20 占 폚 higher than the annealing temperature of the annealed bead, thereby improving the iron loss of the bead core. When the difference between the annealing temperature of the bead core and the annealing temperature of the general cast steel is too small, the grain size of the primary recrystallization formed in the cast steel becomes significantly smaller than the grain size of the primary recrystallization formed in the general cast steel. As a result, It becomes poor. On the other hand, when the difference between the annealing temperature of the beeswax and the annealing temperature of the general beeswax is too large, the recrystallized grains grow to a great extent in the superabrasive and the crystal growth driving force falls, so that stable secondary recrystallization is not formed.
구체적으로 초주편의 소둔 온도는 865 내지 870℃이고, 일반 주편의 소둔 온도는 850 내지 860℃가 될 수 있다.Concretely, the annealing temperature of the beeswax is 865 to 870 ° C, and the annealing temperature of the ordinary bees can be 850 to 860 ° C.
이처럼 초주편 및 일반 주편에서의 소둔 조건을 다르게 조절함으로써, 1차 재결정 소둔하는 단계 이후 초주편과 일반 주편에 형성된 재결정의 평균 입경의 차를 최소화 할 수 있다. 구체적으로 초주편의 평균 재결정립 입경과 일반 주편의 평균 재결정립 입경이 동일하거나, 그 차이가 1㎛이하가 될 수 있다. 이처럼 그 재결정의 입경을 균일하게 형성함으로써, 후술할 2차 재결정 소둔 공정에서 고스 방위의 재결정이 일반 주편 뿐 아니라, 초주편에서도 안정적으로 형성되게 된다. 구체적으로 1차 재결정 소둔하는 단계 이후, 초주편에서의 평균 재결정립 입경이 20.5 내지 21.5㎛이고, 일반 주편에서의 평균 재결정립 입경이 21 내지 22㎛일 수 있다.By differently controlling the annealing conditions in the superalloy and the general cast steel, the difference in the average grain size of the recrystallized carbides formed in the cast steel and the general cast steel after the first recrystallization annealing can be minimized. Specifically, the average recrystallized grain size of the steel sheet may be the same as the average recrystallized grain size of the general cast steel, or the difference may be 1 탆 or less. By uniformly forming the grain size of the recrystallization in this manner, recrystallization of the Goss orientation in the secondary recrystallization annealing step, which will be described later, can be stably formed not only in general cast steel but also in cast steel. Specifically, after the primary recrystallization annealing step, the average recrystallized grain size in the superalloy can be 20.5 to 21.5 mu m, and the average recrystallized grain size in the general cast can be 21 to 22 mu m.
1차 재결정 소둔 과정에서 강판의 탈탄 및 질화가 이루어질 수 있다. 탈탄 및 질화를 위하여 수증기, 수소 및 암모니아의 혼합 가스 분위기 하에서 1차 재결정 소둔 할 수 있다.
Decarburization and nitriding of the steel sheet can be performed during the primary recrystallization annealing process. For decarburization and nitriding, primary recrystallization annealing can be performed in a mixed gas atmosphere of steam, hydrogen, and ammonia.
다음으로, 1차 재결정 소둔이 완료된 냉연판을 2차 재결정 소둔한다. 이 때, 1차 재결정 소둔이 완료된 냉연판에 소둔 분리제를 도포한 후, 2차 재결정 소둔할 수 있다. 이 때, 소둔 분리제는 특별히 제한하지 아니하며, MgO를 주 성분으로 포함하는 소둔 분리제를 사용할 수 있다.Next, the cold-rolled sheet having undergone the primary recrystallization annealing is subjected to secondary recrystallization annealing. At this time, after the annealing separator is applied to the cold-rolled sheet having undergone the primary recrystallization annealing, secondary recrystallization annealing can be performed. At this time, the annealing separator is not particularly limited, and an annealing separator containing MgO as a main component may be used.
2차 재결정 소둔하는 단계는 승온 단계 및 균열 단계를 포함한다. 승온 단계는 1차 재결정 소둔이 완료된 냉연판을 균열 단계의 온도까지 승온하는 단계이며, {110}<001> Goss 방위의 2차 재결정을 일으킨다.The step of secondary recrystallization annealing includes a temperature rising step and a cracking step. The step of raising the temperature is a step of raising the temperature of the cold-rolled sheet after the first recrystallization annealing to the temperature of the cracking step, causing secondary recrystallization in the {110} < 001 > Goss orientation.
2차 재결정 소둔은 5 내지 30℃/hr의 승온속도로 최종 도달온도가 1100 내지 1300℃가 되도록 실시할 수 있다. 상기 승온속도가 5℃/hr 미만일 경우 소둔시간의 증가로 생산성이 저하될 뿐만 아니라 2차 재결정온도에 도달하기 전에 1차 재결정립이 조대해져 2차 재결정의 구동력이 약해질 수 있다. 또한 상기 승온속도가 30℃/hr를 초과하는 경우에는 코일내부와 외부의 온도편차가 발생하여 2차재결정이 균일하게 발생하지 않아 자성을 해치게 되므로 바람직하지 않다.The secondary recrystallization annealing can be carried out at a temperature raising rate of 5 to 30 占 폚 / hr and a final reached temperature of 1100 to 1300 占 폚. If the heating rate is less than 5 ° C / hr, the productivity is lowered due to the increase of the annealing time, and the primary recrystallized grains become large before reaching the secondary recrystallization temperature, so that the driving force of the secondary recrystallization can be weakened. If the temperature raising rate exceeds 30 ° C / hr, a temperature deviation occurs between the inside and the outside of the coil, so that the secondary recrystallization does not occur uniformly and the magnetism is deteriorated.
균열 단계의 온도가 1100℃ 미만일 경우 2차 재결정립 내부에 작은 결정립들을 완전히 제거할 수가 없어서 철손 특성이 나쁘고, 균열 단계의 온도가 1300℃초과시 코일이 변형이 되어 생산성을 해치므로 바람직하지 않다.If the temperature of the cracking step is less than 1100 ° C, the small crystal grains can not be completely removed from the secondary recrystallized grains, so that the iron loss characteristic is bad. When the temperature of the cracking step is more than 1300 ° C, the coil is deformed and the productivity is deteriorated.
이후, 필요에 따라, 방향성 전기강판의 표면에 절연피막을 형성하거나, 자구 미세화 처리를 할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 방향성 전기강판의 합금 성분은 절연피막 등의 코팅층을 제외한 소지강판을 의미한다.Thereafter, an insulating film may be formed on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet or a magnetic domain refining treatment may be carried out, if necessary. In one embodiment of the present invention, the alloy component of the grain-oriented electrical steel sheet refers to a base steel sheet excluding a coating layer such as an insulating coating.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 그러나 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, these embodiments are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.
비교예 Comparative Example
중량%로, Si 3.15%, C: 0.052%, Mn: 0.09%, Al: 0.029%, S: 0.005%, N: 0.0049% 및 잔부 Fe와 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어진 슬라브를 1150℃에서 가열하고 이어 2.3m 두께로 열간압연 하였다. 열연판을 1085℃로 소둔한 다음 냉각과정 중 910℃에서 균열처리 한 다음 산세하였다. 산세 판을 0.23mm의 최종 두께로 냉간압연하였다. 냉간압연된 냉연판의 단부로부터 8m까지의 초주편 및 일반 주편의 Al, N 함량을 분석하였다. 초주편의 Al 함량은 277ppm, N 함량은 60ppm 이었고, 일반 주편의 Al 함량은 290ppm, N 함량은 45ppm이었다.A slab composed of 3.15% of Si, 0.052% of C, 0.09% of Mn, 0.029% of Al, 0.005% of S, 0.0049% of N and impurities inevitably incorporated with the remainder Fe was heated at 1150 ° C Followed by hot rolling to a thickness of 2.3 m. The hot-rolled sheet was annealed at 1085 ° C, then cracked at 910 ° C during the cooling process, and then pickled. The pickling plates were cold rolled to a final thickness of 0.23 mm. The contents of Al and N in the cold rolled cold rolled steel sheet were measured from the end to 8 m. The Al content and the N content of the beeswax were 277ppm and 60ppm, respectively.
냉연판을 초주편과 일반 주편의 구분 없이, 855℃ 온도에서 180초간 유지하여 1차 재결정 소둔하였다. 분위기는 수증기(H2O), H2 및 암모니아 가스를 포함하는 분위기로 조절하였다. 1차 재결정 소둔을 마친 초주편 및 일반 주편의 주사 전자 현미경 사진을 도 2 및 도 3에 각각 나타내었다. 도 2 및 도 3에 나타나는 것과 같이, 초주편의 재결정 입경이 일반 주편에 비해 현저히 작은 것을 확인할 수 있다. 구체적으로 초주편의 재결정 평균 입경이 20㎛, 일반 주편의 재결정 평균 입경이 22㎛로서 2㎛이상 차이가 발생함을 확인할 수 있다.The cold-rolled sheet was subjected to primary recrystallization annealing by keeping it at 855 DEG C for 180 seconds without separating the superalloy and the normal cast steel. The atmosphere was adjusted to an atmosphere containing water vapor (H 2 O), H 2, and ammonia gas. Scanning electron micrographs of the primary castings and general castings after the first recrystallization annealing are shown in Figs. 2 and 3, respectively. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, it can be confirmed that the recrystallized grain size of the stainless steel is significantly smaller than that of the general cast steel. Specifically, it can be confirmed that the average grain size of the recrystallized grains of the stainless steel slab is 20 μm, and the average grain size of the recrystallized grains of the general cast slab is 22 μm.
이후, MgO 코팅을 한 후 2차 재결정 소둔을 실시하여 최종적으로 방향성 전기강판을 수득하였다. 2차 재결정 소둔 시, 초주편 및 일반 주편을 1040℃ 내지 1140℃까지 20℃ 간격으로 승온하며, 온도에 따른 강판의 표면 상태를 도 4 및 도 5에 나타내었다. 즉, 왼쪽에서부터 1040℃, 1060℃, 1080℃, 1100℃, 1120℃ 및 1140℃에서의 사진이다.Thereafter, MgO coating was performed and secondary recrystallization annealing was performed to finally obtain a grain-oriented electrical steel sheet. During the secondary recrystallization annealing, the superalloys and the general cast steel are heated from 1040 캜 to 1140 캜 at an interval of 20 캜, and the surface states of the steel sheet according to the temperatures are shown in Figs. 4 and 5. 1040, 1060, 1100, 1120, and 1140 degrees from the left.
도 4에 나타나듯이, 초주편은 2차 재결정의 개시가 1160℃에서부터 시작하며, 2차 재결정이 오랫동안 지속되는 것을 확인할 수 있다. 반면, 도 5에 나타나듯이, 일반 주편은 2차 재결정의 개시가 1180℃에서 시작하며, 비교적 단시간 2차 재결정이 일어나는 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 4, it can be seen that the start of secondary recrystallization starts at 1160 ° C. in the superalloy, and the secondary recrystallization continues for a long time. On the other hand, as shown in FIG. 5, it can be confirmed that the start of the secondary recrystallization starts at 1180 ° C. in the general cast steel, and the secondary recrystallization occurs in a comparatively short time.
최종적으로 절연액을 도포하고 철손을 측정하였다. 철손은 single sheet 측정법을 이용하여 측정하였고, 50Hz에서 1.7Tesla로 자화될 때까지의 철손을 측정하였다. 일반 주편의 철손(W17 /50)은 0.822W/kg으로서 우수하나, 초주편의 철손(W17 /50)이 0.826W/kg으로 0.004W/kg 차이가 발생하며, 초주편의 철손이 열악함을 확인하였다.
Finally, the insulating solution was applied and the iron loss was measured. Iron loss was measured by single sheet method and iron loss was measured until magnetization at 50 Hz and 1.7 Tesla. Iron loss convenience normal state (W 17/50) it was that the superior one, Chaozhou convenience iron loss (W 17/50), and is the 0.826W / kg to 0.004W / kg differences, poor Chaozhou convenience as iron loss 0.822W / kg Respectively.
실시예 Example
중량%로, Si 3.15%, C: 0.052%, Mn: 0.09%, Al: 0.029%, S: 0.005%, N: 0.0049% 및 잔부 Fe와 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어진 슬라브를 1150℃에서 가열하고 이어 2.3m 두께로 열간압연 하였다. 열연판을 1085℃로 소둔한 다음 냉각과정 중 910℃에서 균열처리 한 다음 산세하였다. 산세 판을 0.23mm의 최종 두께로 냉간압연하였다. A slab composed of 3.15% of Si, 0.052% of C, 0.09% of Mn, 0.029% of Al, 0.005% of S, 0.0049% of N and impurities inevitably incorporated with the remainder Fe was heated at 1150 ° C Followed by hot rolling to a thickness of 2.3 m. The hot-rolled sheet was annealed at 1085 ° C, then cracked at 910 ° C during the cooling process, and then pickled. The pickling plates were cold rolled to a final thickness of 0.23 mm.
냉연판을 단부로부터 8m까지의 초주편은 865℃, 일반 주편은 855℃ 온도에서 180초간 유지하여 1차 재결정 소둔하였다. 분위기는 수증기(H2O), H2 및 암모니아 가스를 포함하는 분위기로 조절하였다. 초주편의 재결정 평균 입경이 21.5㎛, 일반 주편의 재결정 평균 입경이 22㎛로서 0.5㎛ 차이가 발생함을 확인할 수 있다The cold-rolled steel sheets were subjected to primary recrystallization annealing at 865 ° C for 8 m from the end, and at 855 ° C for 180 sec. The atmosphere was adjusted to an atmosphere containing water vapor (H 2 O), H 2, and ammonia gas. It can be confirmed that the average grain size of the recrystallized grains of the stainless steel is 21.5 탆 and the average grain size of the recrystallized grains of the general cast steel is 22 탆 and a difference of 0.5 탆 is generated
이후, MgO 코팅을 한 후 2차 재결정 소둔을 실시하여 최종적으로 방향성 전기강판을 수득하였다.Thereafter, MgO coating was performed and secondary recrystallization annealing was performed to finally obtain a grain-oriented electrical steel sheet.
최종적으로 절연액을 도포하고 철손을 측정하였다. 철손은 single sheet 측정법을 이용하여 측정하였고, 50Hz에서 1.7Tesla로 자화될 때까지의 철손을 측정하였다. 초주편 및 일반 주편의 철손(W17 /50)은 0.822W/kg으로 측정되었으며, 초주편 및 일반 주편의 철손이 모두 우수함을 확인하였다.
Finally, the insulating solution was applied and the iron loss was measured. Iron loss was measured by single sheet method and iron loss was measured until magnetization at 50 Hz and 1.7 Tesla. Second cast iron loss and general convenience weeks (W 17/50) was measured as 0.822W / kg, it was found to have both excellent early cast steel and plain cast iron loss.
본 발명은 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 of ordinary skill 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 and their equivalents. It will be understood that the invention may be practiced. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
Claims (10)
상기 슬라브를 열간압연하여 열연판을 제조하는 단계;
상기 열연판을 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계;
상기 냉연판을 1차 재결정 소둔하는 단계; 및
1차 재결정 소둔이 완료된 냉연판을 2차 재결정 소둔하는 단계를 포함하고,
상기 냉연판은 압연 방향으로, 단부로부터 4.5 내지 10m 까지의 초주편 및 나머지 일반 주편으로 이루어지고,
상기 1차 재결정 소둔하는 단계에서 초주편의 소둔 온도를 일반 주편의 소둔 온도보다 5 내지 20 ℃ 높게 소둔하는 방향성 전기강판의 제조 방법.(Excluding 0%), N: 0.0030 to 0.0075%, C: 0.04 to 0.07%, and S: 0.0060% or less in terms of% by weight, Si: 2.8 to 3.6%, Al: 0.020 to 0.040% (Excluding 0%) and P: 0.02% to 0.075%, the remainder comprising Fe and other unavoidable impurities;
Hot rolling the slab to produce a hot rolled sheet;
Cold-rolling the hot-rolled sheet to produce a cold-rolled sheet;
Subjecting the cold-rolled sheet to primary recrystallization annealing; And
And secondary recrystallization annealing the cold rolled sheet after the primary recrystallization annealing has been completed,
The cold-rolled sheet consists of an ultra-slab in the rolling direction, 4.5 to 10 m from the end, and the remaining general slab,
Wherein said step of annealing said primary recrystallization anneal said primary annealing temperature to a temperature higher by 5 to 20 占 폚 than the annealing temperature of general annealing furnace.
상기 1차 재결정 소둔하는 단계에서, 상기 초주편의 소둔 온도는 865 내지 870℃이고, 상기 일반 주편의 소둔 온도는 850 내지 860℃인 방향성 전기강판의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the annealing temperature in the primary recrystallization annealing step is 865 to 870 캜 and the annealing temperature in the general annealing step is 850 to 860 캜 in the primary recrystallization annealing step.
상기 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계 이후, 상기 냉연판의 초주편은 냉연판의 일반 주편 보다 Al을 10 내지 20ppm 적게 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the cold rolled steel sheet comprises 10 to 20 ppm less Al than the general steel sheet of the cold rolled steel sheet after the step of cold rolling the cold rolled steel sheet.
상기 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계 이후, 상기 냉연판의 초주편은 Al을 270 내지 280ppm 포함하고, 상기 냉연판의 일반 주편은 Al을 285 내지 300ppm 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the cold rolled steel sheet comprises 270 to 280 ppm of Al, and the general cast steel of the cold rolled steel sheet contains 285 to 300 ppm of Al.
상기 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계 이후, 상기 냉연판의 초주편은 냉연판의 일반 주편 보다 N을 3 내지 10ppm 많이 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the cold rolled steel sheet has a N content of 3 to 10 ppm higher than that of the cold rolled steel sheet in the cold rolled steel sheet.
상기 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계 이후, 상기 냉연판의 초주편은 N을 55 내지 65 ppm 포함하고, 상기 냉연판의 일반 주편은 N을 40 내지 50ppm 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the cold rolled steel sheet comprises 55 to 65 ppm of N, and the general cast steel of the cold rolled steel sheet contains 40 to 50 ppm of N after the step of cold-rolling the cold rolled steel sheet.
상기 1차 재결정 소둔하는 단계 이후, 상기 초주편의 평균 재결정립 입경과 상기 일반 주편의 평균 재결정립 입경이 동일하거나, 그 차이가 1㎛이하인 방향성 전기강판의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the average recrystallized grain size of the steel sheet is equal to or smaller than the average recrystallized grain size of the steel sheet after the primary recrystallization annealing step.
상기 1차 재결정 소둔하는 단계 이후, 상기 초주편에서의 평균 재결정립 입경이 20.5 내지 21.5㎛이고, 상기 일반 주편에서의 평균 재결정립 입경이 21 내지 22㎛인 방향성 전기강판의 제조 방법.The method according to claim 1,
After the primary recrystallization annealing step, the average recrystallized grain size in the cast steel is 20.5 to 21.5 占 퐉 and the average recrystallized grain size in the general cast steel is 21 to 22 占 퐉.
상기 열연판을 제조하는 단계 이후, 상기 열연판을 소둔하는 단계를 더 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of annealing the hot-rolled steel sheet after the step of producing the hot-rolled steel sheet.
상기 1차 재결정 소둔하는 단계에서 탈탄 및 침질이 이루어지는 방향성 전기강판의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein decarburization and sedimentation are performed in the primary recrystallization annealing step.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160175331A KR101908044B1 (en) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | Method for manufacturing grain oriented electrical steel sheet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160175331A KR101908044B1 (en) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | Method for manufacturing grain oriented electrical steel sheet |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180072105A true KR20180072105A (en) | 2018-06-29 |
KR101908044B1 KR101908044B1 (en) | 2018-10-15 |
Family
ID=62781063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160175331A KR101908044B1 (en) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | Method for manufacturing grain oriented electrical steel sheet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101908044B1 (en) |
-
2016
- 2016-12-21 KR KR1020160175331A patent/KR101908044B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101908044B1 (en) | 2018-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9997283B2 (en) | Grain-oriented electric steel sheet having superior magnetic property | |
US20210130937A1 (en) | Grain-oriented electrical steel sheet and manufacturing method therefor | |
JP5782527B2 (en) | Low iron loss high magnetic flux density grained electrical steel sheet and manufacturing method thereof | |
US11603572B2 (en) | Grain-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing same | |
CN108431267B (en) | Oriented electrical steel sheet and method for manufacturing the same | |
CN111417737B (en) | Grain-oriented electromagnetic steel sheet with low iron loss and method for producing same | |
CN109906284B (en) | Oriented electrical steel sheet and method for manufacturing the same | |
KR101908045B1 (en) | Method for manufacturing grain oriented electrical steel sheet | |
JP5920387B2 (en) | Method for producing grain-oriented electrical steel sheet | |
JP5005873B2 (en) | Method for producing directional electromagnetic steel strip | |
JP3008003B2 (en) | Manufacturing method of grain-oriented electrical steel sheet with excellent magnetic properties | |
CN114829657B (en) | Oriented electrical steel sheet and method for manufacturing same | |
KR101908044B1 (en) | Method for manufacturing grain oriented electrical steel sheet | |
KR101623872B1 (en) | Grain oriented electrical steel having excellent rolling and magnetic properties and method for manufacturing the same | |
KR20100060568A (en) | Grain oriented electrical steel having excellent magnetic properties and manufacturing method for the same | |
JP6228956B2 (en) | Low iron loss high magnetic flux density grained electrical steel sheet and manufacturing method thereof | |
KR101263846B1 (en) | Grain-oriented electrical steel sheets with extremely low core-loss and high flux-density and method for manufacturing the same | |
KR101263843B1 (en) | Grain-oriented electrical steel sheets with extremely low core-loss and high flux-density and Method for manufacturing the same | |
KR100360101B1 (en) | A method for manufacturing grain oriented electrical steel sheets having superior glass film | |
JP2005126742A (en) | Method for producing grain-oriented magnetic steel sheet excellent in magnetic characteristic | |
KR101440598B1 (en) | Oriented electrical steel sheets and method for manufacturing the same | |
KR101263848B1 (en) | Grain-oriented electrical steel sheets with extremely low core-loss and high flux-density and method for manufacturing the same | |
CN113166874B (en) | Oriented electrical steel sheet and method for manufacturing the same | |
KR101263847B1 (en) | Grain-oriented electrical steel sheets with extremely low core-loss and high flux-density and method for manufacturing the same | |
KR101351959B1 (en) | Method for manufacturing grain oriented electrical steel having excellent productive fabrication and manufactured grain oriented electrical steel by the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |