KR20190078401A - 재질과 두께의 편차가 작은 무방향성 전기강판 및 그 제조방법 - Google Patents

재질과 두께의 편차가 작은 무방향성 전기강판 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시형태는 중량%로, C: 0.0010~0.015%, Si: 0.5∼3.0％, Al: 0.03~1.5%, Mn: 0.03~1.5%, Ti: 0.0005~0.05%, P: 0.002~0.15%, N: 0.001~0.010%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 상기 C, Si, Al, Mn, Ti, P 및 N은 하기 관계식 1을 만족하고, 폭 방향 두께 편차/최종 제품 두께가 하기 관계식 2를 만족하며, 압연 방향에 따른 페라이트 결정립 사이즈 편차(△G)가 하기 관계식 3을 만족하는 재질과 두께의 편차가 작은 무방향성 전기강판 및 그 제조방법을 제공한다.
[관계식 1] 45 ≤ 6.9[C+10Si+5Al+Mn+P] + 302566[Ti(C+N)] ≤ 160
[관계식 2] 0.003 ≤ 폭 방향 두께 편차/최종제품 두께 ≤ 0.03
[관계식 3] △G = |[(GTD + GRD) / 2] - G45°D| ≤ 5㎛
(상기 관계식 1에서 C, Si, Al, Mn, Ti, P 및 N은 각각의 함량(중량%)을 나타내고, 상기 관계식 3에서 △G는 페라이트 결정립 평균 사이즈(Ferrite Grain Size, FGS)의 편차이고, GTD는 압연 방향의 수직 방향의 FGS, GRD는 압연 방향의 수평 방향의 FGS, G45°D는 압연 방향의 45°방향의 FGS를 나타냄.)

Description

재질과 두께의 편차가 작은 무방향성 전기강판 및 그 제조방법{NON-ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET HAVING LOW DEVIATION OF MECHANICAL PROPERTY AND THICKNESS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 재질과 두께의 편차가 작은 무방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
무방향성 전기강판은 전기에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 모터코어, 발전기 등의 회전 기기와 소형 변압기 등의 정지기기에서 철심용 재료에 사용된다. 이러한 부품들은 소재를 슬리팅(Slitting)하고, 타발 후 적층하여 최종 부품을 제조하게 된다. 따라서, 자기적특성(자속밀도, 철손) 뿐만 아니라, 형상 품질도 상당히 중요하다.
한편, 자기적 특성을 향상시키는 무방향성 전기강판에 관한 기술로서, 예를 들면, 특허문헌 1이 있다. 특허문헌 1에는 Si가 4％이하인 강에 Co를 0.1∼5％ 첨가한 무방향성 전자 강판이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는 P의 함유량을 0.07∼0.20％, Si의 함유량을 0.17∼3.0％로 하고, 열연판 어닐링을 냉각 속도가 느린 상자 어닐링(box annealing)으로 행하고, 마무리 어닐링시에 집합 조직을 제어함으로써, 고자속 밀도화를 도모하는 기술이 제안되고 있다. 또한, 특허문헌 3에는 Al의 함유량을 0.017％ 이하로 하여 고자속 밀도화를 도모하는 방법이 제안되고 있다. 특허문헌 4에는 전술한 것 이외의 원소로서 Sb나 Sn을 첨가하여, 고자속 밀도화하는 기술이 제안되고 있다. 또한, 특허문헌 5에는 Ti, Nb, V 및 B을 제어함으로써 자기적 특성를 향상시키는 기술이 제안되고 있다. 이와 같이 무방향성 전기강판의 경우에는 합금성분을 제어하여 자기적 특성을 향상시키는 기술들이 대부분이다.
한국 공개특허공보 제2014-0062225호 한국 공개특허공보 제2015-0149426호
본 발명의 일측면은 재질과 두께의 편차가 작은 무방향성 전기강판 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제는 상술한 내용으로 한정되지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 누구라도 본 명세서의 전반적인 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 중량%로, C: 0.0010~0.015%, Si: 0.5∼3.0％, Al: 0.03~1.5%, Mn: 0.03~1.5%, Ti: 0.0005~0.05%, P: 0.002~0.15%, N: 0.001~0.010%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 상기 C, Si, Al, Mn, Ti, P 및 N은 하기 관계식 1을 만족하고, 폭 방향 두께 편차/최종 제품 두께가 하기 관계식 2를 만족하며, 압연 방향에 따른 페라이트 결정립 사이즈 편차(△G)가 하기 관계식 3을 만족하는 재질과 두께의 편차가 작은 무방향성 전기강판을 제공한다.
[관계식 1] 45 ≤ 6.9[C+10Si+5Al+Mn+P] + 302566[Ti(C+N)] ≤ 160
[관계식 2] 0.003 ≤ 폭 방향 두께 편차/최종제품 두께 ≤ 0.03
[관계식 3] △G = |[(GTD + GRD) / 2] - G45°D| ≤ 5㎛
(상기 관계식 1에서 C, Si, Al, Mn, Ti, P 및 N은 각각의 함량(중량%)을 나타내고, 상기 관계식 3에서 △G는 페라이트 결정립 평균 사이즈(Ferrite Grain Size, FGS)의 편차이고, GTD는 압연 방향의 수직 방향의 FGS, GRD는 압연 방향의 수평 방향의 FGS, G45°D는 압연 방향의 45°방향의 FGS를 나타냄.)
본 발명의 다른 실시형태는 중량%로, C: 0.0010~0.015%, Si: 0.5∼3.0％, Al: 0.03~1.5%, Mn: 0.03~1.5%, Ti: 0.0005~0.05%, P: 0.002~0.15%, N: 0.001~0.010%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 상기 C, Si, Al, Mn, Ti, P 및 N은 하기 관계식 1을 만족하는 용강을 연속주조하여 박 슬라브를 얻는 단계; 상기 박 슬라브를 조압연하여 바를 얻는 단계; 상기 바를 가열하는 단계; 상기 가열된 바를 열간 마무리 압연하여 열연강판을 얻는 단계; 및 상기 열연강판을 490~700℃에서 권취하는 단계를 포함하고, 상기 각 단계는 연속적으로 행하여지며, 상기 권취된 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 얻는 단계; 및 상기 냉연강판을 재결정 소둔하는 단계를 포함하고, 상기 열간 마무리 압연시 마지막 압연기에서의 속도 편차는 50mpm이하인 재질과 두께 편차가 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법을 제공한다.
[관계식 1] 45 ≤ 6.9[C+10Si+5Al+Mn+P] + 302566[Ti(C+N)] ≤ 160
(상기 관계식 1에서 C, Si, Al, Mn, Ti, P 및 N은 각각의 함량(중량%)을 나타냄.)
본 발명의 일 측면에 따르면, 연주~압연 직결 공정에서 고속주조 및 연연속압연 모드를 이용하여 박물 전기강판 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
연연속압연 공정을 통해 제조된 열연 전기강판은 배치 공정을 통해 제조된 기존 열연밀의 전기강판 대비 폭 방향 재질 및 두께 크라운 편차가 월등히 우수하다. 따라서, 최종 부품 제조 시 치수/형상이 우수하고, 소재를 균일하게 적층 할 수 있어 부품 제조가 용이하다.
또한, 박 슬라브 연주법을 통해 전기로에서 고철 등의 스크랩을 용해한 강을 사용할 수 있어 자원의 재활용성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 적용 가능한 연주~압연 직결공정을 위한 설비의 모식도이다.
도 2는 본 발명에 적용 가능한 연주~압연 직결공정을 위한 설비의 또 다른 모식도이다.
통상적으로 기존 열연밀 공정에서는 저속 주조를 통해 두께 200mm이상의 슬라브(Slab)를 생산하고, 이렇게 생산된 슬라브는 가열로에서 재가열되며 1매 단위로 배치(batch) 형태로 열간 압연되어 두께가 감소한다. 이러한 형태의 배치 압연의 경우 슬라브 매 장마다 압연기에 탑(Top)부가 인입되고 테일(Tail)부가 압연기를 빠져나와야 하기 때문에 조업사고가 빈발하게 발생하여 박물 열연, 형상이 우수한 전기강판을 제조함에 있어 한계가 많다.
본 발명의 발명자들은 전기강판 제조에 있어서, 소위 박 슬라브를 이용한 제조공정(미니밀 공정), 특히 연속주조(연주)~압연 직결공정을 이용할 경우 이러한 전기강판 제조의 문제점을 해결할 수 있다는 점에 착안하여 본 발명에 이르게 되었다.
즉, 연주~압연 직결공정은 등속 등온의 공정 특성상 스트립(Strip)의 폭 및 길이방향으로의 온도편차가 작기 때문에 재질편차가 우수하다. 그 뿐만 아니라, 매 슬라브 또는 바(Bar)마다 배치형태로 마무리 압연되는 기존의 공정과는 달리 연주~압연 직결 공정의 경우 최초 슬라브 또는 바의 탑부만 압연기의 롤과 롤 사이에 인입하면 그 다음부터 슬라브 또는 바의 인입과 관련된 조업 사고의 문제가 발생할 여지를 획기적으로 줄일 수 있다. 또한, 등속 등온 압연을 통해 제품을 생산하므로 기존 배치재 대비 두께와 폭의 치수 정밀도가 우수하며 판 크라운 편차(Crown)가 적다는 장점을 가지기 때문에 박물 열연 전기강판을 제조하기에 적합한 공정으로 판단되었다.
이하, 본 발명의 전기강판과 그 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 전기강판의 합금조성을 설명한다. 하기 설명되는 합금조성은 특별히 달리 정하지 아니하는 한, 중량%를 기준으로 한다.
C: 0.0010~0.015%
탄소(C)는 철손을 열화시키기 때문에 적으면 적을수록 좋다. C가 0.015％를 초과하면 철손 증가가 상당히 높아진다는 측면에서 상기 C는 0.015%이하의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 C는 적으면 적을수록 바람직하기 때문에, 특별히 한정은 하지 않지만, 탈탄 비용를 고려하면 그 하한을 0.0010%로 제어하는 것이 바람직하다. 따라서, C 함량은 0.0010~0.015%인 것이 바람직하다. 상기 C는 0.0015~0.01%인 것이 보다 바람직하며, 0.002~0.005%인 것이 보다 더 바람직하다.
Si: 0.5∼3.0％
규소(Si)는 일반적으로 강의 탈산제로서 첨가되지만, 전기 강판에 있어서는, 전기 저항을 높여 고주파수에서의 철손을 저감하는 효과를 갖기 때문에 중요한 원소이며, 이러한 효과를 얻기 위해서는 0.5％이상의 첨가를 필요로 한다. 그러나, 3.0％를 초과하면, 냉간 압연 중에 균열을 발생시키게 되어, 제조 용이성이 저하되는 것 외에, 자속 밀도도 저하되기 때문에, 그 상한은 3.0％로 한다. 따라서, 상기 Si 함량은 0.5∼3.0％인 것이 바람직하며, 0.6∼2.5%인 것이 보다 바람직하고, 0.8~2.0%인 것이 보다 더 바람직하다.
Al: 0.03~1.5%
알루미늄(Al)은 Si와 동일하게 강의 탈산제로서 일반적으로 이용되고 있고, 전기 저항을 증가하여 철손을 저감하는 효과가 큰 원소이기 때문에 0.03%이상의 첨가가 바람직하다. 그러나, 1.5%를 초과하면, 연속 주조 중에 몰드 플럭스에 픽업(pick-up)되어 몰드 플럭스의 물성이 달라져 윤활이 되지 않아 주조 중단이 발생 할 수 있다. 상기 Al 함량은 0.03∼1.5%인 것이 바람직하며, 0.05~1.0%인 것이 보다 바람직하고, 0.1~0.5%인 것이 보다 더 바람직하다.
Mn: 0.03~1.5%
망간(Mn)은 강중 비저항을 높여 철손을 낮출 수 원소이기 때문에 0.03%이상 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나, 1.5%를 초과하면 강중 S와 결합하여 조대한 MnS 석출물을 형성하고, 본 발명의 소둔 온도 범위에서 오스테나이트 상을 형성시킬 뿐만 아니라, 철손 감소를 위한 결정립 조대화를 어렵게 하는 단점이 있다. 따라서, 상기 Mn은 0.03~1.5%의 범위를 갖는 것이 바람직하며, 0.05~1.0%인 것이 보다 바람직하고, 0.1~0.5%인 것이 보다 더 바람직하다.
Ti: 0.0005~0.05%
티타늄(Ti)은 용강 슬래그(Slag)로부터 픽업(Pick-up)되거나 합금철로부터 픽업되어 본 발명 강중에 포함되는 원소이다. 상기 Ti은 탄화물 또는 질화물을 형성하여 결정립 성장이 일어나지 않아 철손을 악화시키고, 자성에 바람직하지 않은 {111} 집합조직 발달을 촉진하므로 0.05%이하로 제어하는 것이 바람직하다. 상기 Ti은 적으면 적을수록 바람직하기 때문에 그 하한에 대해서는 특별히 한정은 하지 않지만, 공정상 불가피하게 함유되는 수준을 고려하면 0.0005%로 한정하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 Ti은 0.0005~0.05%의 범위를 갖는 것이 바람직하며, 0.0008~0.01%의 범위를 갖는 것이 보다 바람직하고, 0.001~0.005%의 범위를 갖는 것이 보다 더 바람직하다.
P: 0.002~0.15%
인(P)은 강중 비저항을 높여 철손을 낮출 수 원소이며, 자성체로 첨가 시에 자속밀도를 향상시킬 수 있는 원소로서, 상기 효과를 위해서는 0.002% 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 다만, 0.15%를 초과하는 경우에는 상온 압연시 페라이트 결정립계에 압연 판파단을 유인하는 편석 원소로 존재하여 결정립계간의 결합력을 크게 약화시키는 단점이 있다. 따라서, 상기 P의 함량은 0.002~0.15%의 범위를 갖는 것이 바람직하며, 0.004~0.10%인 것이 보다 바람직하고, 0.006~0.05%인 것이 보다 더 바람직하다.
N: 0.001~0.01%
질소(N)는 전술한 C와 유사하게 자기 특성을 열화시키기 때문에 0.01％ 이하의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 N은 적으면 적을수록 바람직하기 때문에, 특별히 한정은 하지 않지만, 탈질 비용을 고려하면 그 하한을 0.001％로 제어하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 N의 함량은 0.001~0.01%인 것이 바람직하며, 0.0012~0.008%인 것이 보다 바람직하고, 0.0014~0.006%인 것이 보다 더 바람직하다.
또한, 본 발명의 전기강판은 상기 C, Si, Al, Mn, Ti, P 및 N이 하기 관계식 1을 만족하는 것이 바람직하다. 단, 하기 관계식 1에서의 상기 C, Si, Al, Mn, Ti, P 및 N은 각각 해당 원소의 함량(중량%)을 의미한다. 상기 관계식 1에서 (6.9[C+10Si+5Al+Mn+P] + 302566[Ti(C+N)])가 45 미만인 경우 목표로 하는 항복강도를 얻기 어려울 수 있고, 160을 초과하는 경우에는 열연재의 항복강도가 너무 높아져 냉간 압연 시 압연 부하 증가에 따라 통판성 불량으로 인해 형상 품질이 저하될 수 있다.
[관계식 1] 45 ≤ 6.9[C+10Si+5Al+Mn+P] + 302566[Ti(C+N)] ≤ 160
본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
한편, 본 발명의 전기강판은 상술한 합금조성 외에 트램프 원소로서 S, Nb, V, Mo, Cu, Cr, Ni, Zn, Sn 및 Mg로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 그 합계가 0.2중량% 이하가 되도록 포함할 수 있다. 상기 트램프 원소는 제강공정에서 원료로 사용하는 스크랩이나, 래들(Ladle) 및 턴디쉬(Tundish) 내화물 등에서 비롯된 불순물 원소로서, 그 합계가 0.2% 초과하는 경우에는 고온에서 액화되어 연주성을 악화시키거나, 석출물을 형성하여 자성을 악화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 전기강판은 폭 방향 두께 편차/최종제품 두께가 하기 관계식 2를 만족하는 것이 바람직하다. 폭 방향 두께 편차/최종제품 두께가 0.03 이상일 경우에는 열연재의 형상이 불량하여 최종 제품의 제조시 문제가 될 수 있다. 상기 폭 방향 두께 편차/최종제품 두께는 작을수록 바람직하나, 공정 설비나 비용 등의 한계상 그 상한을 0.003으로 제어한다.
[관계식 2] 0.003 ≤ 폭 방향 두께 편차/최종제품 두께 ≤ 0.03
아울러, 본 발명의 전기강판은 압연 방향에 따른 페라이트 결정립 사이즈 편차(△G)가 하기 관계식 3을 만족하는 것이 바람직하다. 상기 압연 방향에 따른 페라이트 결정립 사이즈 편차(△G)가 5㎛를 초과하는 경우에는 재질 편차(등방성)가 커지는 문제가 있으므로, 상기 압연 방향에 따른 페라이트 결정립 사이즈 편차(△G)는 5㎛이하인 것이 바람직하고, 4.5㎛이하인 것이 보다 바람직하며, 3.5㎛이하인 것이 보다 더 바람직하다.
[관계식 3] △G = |[(GTD + GRD) / 2] - G45°D| ≤ 5㎛
상기 관계식 3에서 △G는 페라이트 결정립 평균 사이즈(Ferrite Grain Size, FGS)의 편차이고, GTD는 압연 방향의 수직 방향의 FGS, GRD는 압연 방향의 수평 방향의 FGS, G45°D는 압연 방향의 45°방향의 FGS를 나타냄.)
본 발명의 전기강판은 두께가 0.15~0.50mm인 것이 바람직하다. 상기 두께가 0.15㎜미만인 경우에는 생산성이 저하되고, 0.5㎜를 초과하는 경우에는 철손 저감 효과가 작을 수 있다.
본 발명의 전기강판은 압연 수직방향과 수평방향의 항복강도 평균값이 280~380MPa일 수 있으며, 압연 수직방향과 수평방향의 항복강도의 편차가 20MPa이하일 수 있다. 상기 압연 수직방향과 수평방향의 항복강도의 편차는 15MPa이하인 것이 보다 바람직하다.
이하, 본 발명의 무방향성 전기강판 제조방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 적용 가능한 연주~압연 직결공정을 위한 설비의 모식도로서, 최종 전기강판을 얻기 위한 박물의 열연강판의 제조에 적용 가능한 연주~압연 직결공정 설비의 모식도이다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 형상 품질이 우수한 박물 전기강판은 도 1과 같은 연주~압연 직결 설비를 적용하여 생산된 열연강판으로부터 제조할 수 있다. 연주~압연 직결 설비는 크게 연속주조기(100), 조압연기(400), 마무리 압연기(600)로 구성된다. 상기 연주~압연 직결 설비는 제1두께의 박 슬라브(Slab)(a)를 생산하는 고속 연속주조기(100)와, 상기 슬라브를 상기 제1두께보다 얇은 제2두께의 바(b)로 압연시키는 조압연기(400), 상기 제2두께의 바 를 제3두께의 스트립(c)으로 압연시키는 마무리 압연기(600), 상기 스트립을 권취하는 권취기(900)를 포함할 수 있다. 추가로, 상기 조압연기(400) 앞에 조압연 스케일 브레이커(300)(Roughing Mill Scale Breaker, 이하 'RSB')와 마무리 압연기(600) 앞에 마무리 압연 스케일 브레이커(500)(Fishing Mill Scale Breaker, 이하 'FSB')를 추가로 포함할 수 있으며, 표면 스케일 제거가 용이하여 후공정에서 표면 품질이 우수한 전기강판 생산이 가능하다. 또한, 연주~압연 직결공정으로 등온등속압연이 가능하여 강판 폭, 길이 방향 온도 편차가 현저히 낮아 ROT[Run Out Table(700)](이하 "런아웃 테이블")에서 정밀 냉각제어가 가능하여 재질 편차와 등방성이 우수한 박물 열연 전기강판의 생산이 가능하다. 이렇게 압연 및 냉각이 완료된 스트립은 고속전단기(800)에 의해 절단되고, 권취기(900)에 의해 권취되어 제품으로 생산될 수 있다. 한편, 마무리 압연 스케일 브레이커(500) 앞에는 바를 추가로 가열하는 가열기(200)가 구비될 수 있다.
도 2는 본 발명에 적용 가능한 연주~압연 직결공정을 위한 설비의 또 다른 모식도이다. 도 2에 개시된 연주~압연 직결 설비는 도 1에 개시된 설비와 구성이 대부분 동일하나, 조압연기(400) 앞에 슬라브를 추가로 가열하는 가열기(200')가 구비되어, 슬라브 에지 온도 확보가 용이하여 에지 결함 발생을 낮게 할 수 있어 표면 품질 확보에 유리하다. 또한 조압연기 이전에 슬라브 1매 이상의 길이만큼의 공간을 확보하고 있어, 배치(Batch)식 압연도 가능하다.
본 발명의 자기적 특성 및 형상이 우수한 박물 열연 전기강판은 도 1 및 2에 개시된 연주~압연 직결 설비에서 모두 생산이 가능하다.
우선, 전술한 합금조성을 갖는 용강을 연속주조하여 박 슬라브를 얻는다. 이때, 상기 연속주조는 3.5~8.5mpmmpm(m/min)의 주조속도로 행하는 것이 바람직하다. 주조속도를 3.5mpm 이상으로 하는 이유는 고속주조와 압연과정이 연결되어 이루어져, 목표 압연 온도를 확보하기 위해서는 일정 이상의 주조 속도가 요구되기 때문이다. 주조속도가 3.5mpm 미만일 경우에는 Al이 몰드 플럭스에 픽업(Pick-up)량이 증가하여 몰드 플럭스의 물성을 변화시켜 윤활작용이 감소되어 주조중단이 발생할 수 있다. 만일 8.5mpm을 초과하는 경우에는 용강 탕면 불안정에 의해 조업 성공율이 저감될 수 있다 따라서, 상기 주조속도는 3.5~8.50mpm의 범위를 갖는 것이 바람직하며, 4.0~7.5mpm의 범위를 갖는 것이 보다 바람직하고, 4.5~7.0mpm의 범위를 갖는 것이 보다 더 바람직하다.
상기 박 슬라브는 두께는 80~120mm인 것이 바람직하다. 상기 박 슬라브의 두께가 120mm를 초과하는 경우에는 고속주조가 어려울 뿐만 아니라, 조압연시 압연 부하가 증가하게 되고, 80mm미만인 경우에는 주편의 온도 하락이 급격하게 일어나 균일한 조직을 형성하기 어렵다. 이를 해결하기 위해서는 부가적으로 가열 설비를 설치할 수 있으나, 이는 생산 원가를 향상시키는 요인이 되므로, 가능한 배제하는 것이 바람직하다. 따라서, 박 슬라브의 두께는 80~120mm로 제어하는 것이 바람직하고, 85~115mm인 것이 보다 바람직하며, 90~110mm인 것이 보다 더 바람직하다.
이후, 상기 박 슬라브를 조압연하여 바를 얻는다. 상기 조압연시 입측 온도는 1000~1200℃일 수 있다. 상기 조압연 입측 온도가 1000℃미만인 경우에는 조압연 하중의 증가 및 바의 에지부에 크랙이 발생할 수 있다. 반면에 1200℃초과인 경우에는 열연 스케일(scale)이 잔존하여 열연 표면 품질이 저하될 수 있다.
상기 조압연시 출측 온도는 900℃이상일 수 있다. 900℃미만인 경우에는 마무리 압연온도를 확보하기 어렵기 때문이다.
상기 바의 두께는 10~30mm인 것이 바람직하다. 상기 바의 두께가 30mm초과인 경우에는 마무리 압연시 압연 부하가 커지고, 10mm미만인 경우에는 압연변형 저항이 커져 조업상에 어려움을 유발할 수 있으며, 마무리 압연시 온도 확보가 어려울 수 있다.
이후, 상기 바를 가열한다. 상기 바의 가열온도는 1000~1200℃인 것이 바람직하다. 상기 바의 가열 온도를 제어하는 이유는 박물 열연 전기강판을 안정적으로 생산하기 위함과 표면품질을 확보하기 위한 것으로, 만약 1000℃ 미만일 경우 마무리 압연 출측 온도가 낮게 되어 압연부하가 급격히 증가하여 통판성 불량으로 판파단이 발생할 수 있다. 1200℃를 초과할 경우에는 스케일이 과다 생성되어 표면 품질이 저하될 수 있다.
이후, 상기 가열된 바를 열간 마무리 압연하여 열연강판을 얻는다. 상기 마무리 압연은 3~6개의 스탠드로 이루어진 마무리 압연기에서 행할 수 있다. 상기 마무리 압연은 650~900℃에서 행하여지는 것이 바람직하다. 상기 마무리 압연온도가 900℃를 초과할 경우 오스테나이트와 페라이트 변태가 동시에 일어나 압력하중 변동이 심하여 통판성 불량으로 판파단이 발생할 수 있다. 반면 650℃미만일 경우에는 압연시 강도가 급격히 증가하여 압연부하 증가로 통판성 불량으로 판파단이 발생 할 수 있다. 따라서, 마무리 압연은 650℃~900℃의 온도에서 정밀 제어하는 것이 바람직하고, 더 나아가 단상 페라이트 조직을 갖는 온도에서 마무리 압연을 행하는 것이 바람직하다.
상기 열간 마무리 압연시 마지막 압연시에서의 평균 통판속도는 250~750mpm인 것이 바람직하다. 마무리 압연에서 마지막 압연기에서의 통판속도는 주조속도와 열연 제품의 두께와 직결될 수 있다. 상기 마지막 압연기에서의 통판속도는 즉, 압연 속도가 750mpm 초과인 경우에는 판파단과 같은 조업 사고가 일어날 수 있으며, 등온등속 압연이 어려워 균일한 온도가 확보되지 않아 재질 및 두께 편차가 발생될 수 있다. 반면, 250mpm 미만인 경우에는 마지막 압연 속도가 너무 느려 물질 밸런스(Mass balance)와 열 밸런스(Heat balance)에 문제가 생겨 연연속압연을 행하기가 어려울 수 있다.
상기 열간 마무리 압연시 마지막 압연시에서 하나의 스트립을 제조하는 동안 속도편차는 50mpm이하로 제어하는 것이 바람직하다. 만약 마지막 압연기의 속도차가 50mpm를 초과할 경우 온도 및 압연 부하가 불균일하게 되어 열연재의 재질 및 두께 편차가 발생하고, 냉간 압연시 불균한 압연에 의해 최종제품의 두께 편차가 커질 수 있다. 상기 속도편차는 50mpm이하인 것이 바람직하고, 45mpm이하인 것이 보다 바람직하며, 35mpm이하인 것이 보다 더 바람직하다.
이후, 상기 열연강판을 권취한다. 상기 권취온도는 490~700℃인 것이 바람직하다. 상기 권취 온도가 490℃미만인 경우에는 항복강도가 너무 높아 냉간압연 시 압연부하가 증가하여 통판성 불량으로 폭 방향 두께 편차가 커질 수 있고, 700℃를 초과하는 경우에는 항복강도는 낮아 냉간압연시 형상 제어에는 유리하지만, 2차 스케일이 발생하여 조도 및 표면 백색도 등의 품질이 떨어질 수 있다.
상기 열연강판은 두께가 1.6mm 이하인 것이 바람직하다. 강판의 두께가 줄어들수록 재결정 집합조직이 증가하여 소둔 이후의 균일한 조직을 확보할 수 있고, 냉간압하율을 감소시켜 자기적 특성을 향상시킬 수 있으며, 두께 편차도 감소할 수 있다. 다만, 1.6mm를 초과할 경우에는 상기 효과가 충분하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 열연 전기강판의 두께는 1.6mm이하인 것이 바람직하고, 1.4mm이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 열연강판은 스트립 폭 방향 엣지로부터 25mm까지의 두께 크라운이 50㎛이하일 수 있다. 만일, 50㎛를 초과할 경우에는 최종 제품의 폭 방향 두께 편차가 커질 수 있다.
상기 열연강판은 압연 수직방향과 수평방향의 항복강도 평균값이 500MPa이하인 것이 바람직하다. 상기 열연강판의 압연 수직방향과 수평방향의 항복강도 평균값이 500MPa를 초과할 경우에는 냉간압연 시 압연 부하가 급격히 증가하여 통판성 불량으로 최종제품의 형상이 불량해질 수 있다.
한편, 전술한 열연강판의 제조방법은 연주~압연 직결 공정에서 연연속압연 모드를 이용한 것으로서, 전술한 각 공정이 연속적으로 행하여지는 것을 특징으로 한다.
이후, 상기 권취된 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 얻는다. 한편, 상기 냉간압연 전에는 상기 열연강판을 산세처리하여 산화층을 제거하는 공정을 추가로 포함할 수 있다. 이때 산세는 통상적인 조건으로 행할 수 있으며, 본 발명에서 사용할 수 있는 산세 처리는 일반적으로 전기강판 산세공정에서 사용되는 처리 방법이라면 모두 적용 가능하므로 특별히 제한하지 않는다.
이후, 상기 냉연강판을 재결정 소둔한다. 상기 재결정 소둔 또한 당해 기술분야에서 통상적으로 행하여지는 조건을 이용할 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
(실시예 1)
하기 표 1의 합금조성을 갖는 용강을 준비한 뒤, 연주~압연 직결 공정을 적용하여 하기 표 2의 조건으로 상기 용강을 연속주조하여 박 슬라브를 얻고, 상기 박 슬라브를 조압연하여 바를 제작한 뒤, 마무리 압연하여 1.2~1.6mm 두께의 열연강판(Hot Rolled, 이하 HR)으로 제조하고, 57~78%의 압하율로 냉간압연하여 0.35/0.5mm의 두께를 갖는 냉연강판을 제조한 후 소둔을 걸쳐 최종제품을 제조하였다. 상기 소둔 시 소둔 조건은 라인 스피드(Line Speed): 170mpm, 가열대 온도: 780℃, 균열대 온도: 830℃를 적용하였다. 한편, 종래예 1의 경우에는 기존 열연밀에서 200mm 두께의 슬라브를 주조한 후, 하기 표 2에 기재된 제조조건으로 기존 배치 공정에서 2.3mm 두께의 열연강판을 제조하고, 냉간압연한 후 소둔을 걸쳐 0.5mm 두께의 최종제품으로 제조하였다.
전술한 바와 같이 제조된 발명예, 비교예 및 종래예에 대하여, 열연재의 항복강도/두께 크라운(Crown) 및 최종 제품의 항복강도/폭 방향 두께 편차, 압연 수평 방향(L방향)과 압연 수직 방향(C방향)의 결정립 사이즈 편차 등을 측정한 뒤, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
항복강도는 JIS 5호 시편을 압연 수평/수직 방향을 모두 채취하여 측정한 평균값이다. 그리고, 하기 관계식 1을 이용하여 합금성분과 항복강도 사이의 상관관계를 검토하였다.
[관계식 1] 6.9[C+10Si+5Al+Mn+P] + 302566[Ti(C+N)]
열연재의 두께 크라운(Crown)은 스트립 폭 방향 엣지로부터 25mm까지의 두께 크라운 값(㎛)이며, 최종제품의 폭 방향 두께 편차는 스트립의 폭 방향으로 측정한 두께 값의 편차를 나타낸다. 그리고, 폭 방향 두께 편차는 최종제품의 두께에 따라 차이가 있기 때문에 하기 관계식 2를 이용하여 검토하였다.
[관계식 2] 폭 방향 두께 편차(㎛) / 최종 제품 두께(mm)
페라이트의 결정립 사이즈는 광학현미경을 이용하여 압연 수평(L 방향), 수직(C 방향) 방향에 대해 200~500배 배율로 10시야 측정하고, 산출한 모든 원 상당 직경의 평균값으로 하였다. 또한, 상기 발명예 및 비교예들에 대해 결정립 사이즈의 균일 정도(등방성, isotropic)는 하기 관계식 3과 같이 압연 방향에 따른 페라이트 결정립 사이즈의 편차를 측정하여 평가하였다.
[관계식 3] △G = |[(GTD + GRD) / 2] - G45°D| ≤ 5㎛
(△G는 페라이트 결정립 평균 사이즈(Ferrite Grain Size, FGS)의 편차이고, GTD는 압연 방향의 수직 방향의 FGS, GRD는 압연 방향의 수평 방향의 FGS, G45°D는 압연 방향의 45°방향의 FGS를 나타냄.)
구분 강종 합금조성(중량%) 관계식1
C Si Mn Al P Ti N
발명강1 A 0.0048 1.02 0.22 0.29 0.0109 0.0020 0.0041 87.4
발명강2 B 0.0048 1.02 0.22 0.29 0.0109 0.0020 0.0041 87.4
발명강3 C 0.0040 1.03 0.22 0.14 0.0117 0.0020 0.0034 82.0
발명강4 D 0.0040 1.03 0.22 0.14 0.0117 0.0020 0.0034 82.0
발명강5 E 0.0052 1.09 0.20 0.13 0.0238 0.0020 0.0055 87.8
비교강1 F 0.0203 2.15 0.18 0.13 0.0200 0.0030 0.0053 161.1
비교강2 H 0.0069 2.91 0.52 0.28 0.0199 0.0030 0.0017 222.0
발명강6 I 0.0023 1.15 0.25 0.35 0.0201 0.0015 0.0015 95.0
발명강7 J 0.0030 1.50 0.30 0.20 0.0200 0.0020 0.0025 116.0
발명강8 K 0.0045 1.35 0.65 0.35 0.0250 0.0030 0.0035 117.2
발명강9 L 0.0035 1.68 0.35 0.60 0.0210 0.0040 0.0025 146.5
발명강10 M 0.0040 1.85 0.58 0.50 0.0250 0.0030 0.0030 155.5
발명강11 N 0.0030 0.52 0.32 0.25 0.0250 0.0031 0.0025 52.1
비교강3 O 0.0030 0.30 0.30 0.30 0.0200 0.0025 0.0031 37.9
비교강4 P 0.0040 0.42 0.10 0.30 0.0250 0.0020 0.0030 44.5
비교강5 Q 0.0020 0.56 0.11 0.01 0.0350 0.0021 0.0020 42.5
비교강6 R 0.0035 2.20 1.36 0.45 0.0025 0.0040 0.0036 185.3
비교강7 S 0.0041 0.10 0.13 0.20 0.0100 0.0030 0.0025 20.8
비교강8 T 0.0035 0.20 0.35 0.38 0.0200 0.0025 0.0030 34.4
발명강12 U 0.0021 1.10 0.21 0.21 0.0283 0.0015 0.0018 86.6
[관계식1] 6.9[C+10Si+5Al+Mn+P] + 302566[Ti(C+N)]
구분 강종 슬라브
두께
(mm)		 주조
속도
(mpm)		 열연재
두께 (mm)		 마무리
압연온도
(℃)		 마무리
압연속도
(mpm)		 마무리 압연기
속도편차
(mpm)		 권취
온도
(℃)		 최종제품
두께
(mm)
발명예1 A 90 5.8 1.6 776 325 14 532 0.50
발명예2 B 90 5.8 1.4 771 370 19 536 0.35
발명예3 C 96 5.2 1.4 770 355 15 542 0.35
발명예4 D 100 4.8 1.6 789 300 10 535 0.50
발명예5 E 96 5.0 1.2 781 400 21 530 0.35
비교예1 F 90 5.6 1.4 772 360 16 537 0.35
비교예2 H 90 5.8 1.4 772 375 18 540 0.35
발명예6 I 96 5.2 1.4 772 355 16 541 0.35
발명예7 J 96 5.2 1.4 776 355 16 539 0.35
발명예8 K 90 6.0 1.4 781 385 21 541 0.35
발명예9 L 90 5.8 1.4 770 375 20 352 0.35
발명예10 M 94 6.0 1.2 779 470 26 530 0.35
발명예11 N 90 5.8 1.2 774 435 25 536 0.35
발명예12 90 5.8 1.2 782 435 33 541 0.35
발명예13 90 5.8 1.2 780 435 43 542 0.35
비교예3 90 5.8 1.2 781 435 58 539 0.35
비교예4 O 90 5.8 1.4 776 375 20 531 0.35
비교예5 P 90 5.8 1.2 771 435 24 530 0.35
비교예6 Q 92 6.0 1.4 770 380 20 534 0.35
비교예7 R 90 5.8 1.6 781 325 19 538 0.50
비교예8 S 90 5.6 1.4 779 360 19 539 0.35
비교예9 T 96 5.4 1.2 782 430 25 341 0.35
종래예1 U 250 1.2 2.3 900 850 130 580 0.50
구분 강종 열연재 최종제품
압연 수직과
수평 방향의
평균 항복강도
(MPa) 		두께
크라운
(㎛) 		폭 방향
두께
편차
(㎛) 		관계식2 압연 수직과
수평방향의
평균 항복강도
(MPa) 		압연 수직과
수평방향의
항복강도 편차(MPa) 		△G
(관계식 3)
발명예1 A 452 40 7 0.014 324 9 2.1
발명예2 B 450 36 4 0.011 322 9 2.2
발명예3 C 445 34 5 0.014 317 10 2.3
발명예4 D 437 39 5 0.010 309 10 2.4
발명예5 E 437 32 4 0.011 309 9 2.0
비교예1 F 512 52 17 0.049 384 22 5.3
비교예2 H 519 56 22 0.063 391 23 5.6
발명예6 I 448 39 5 0.014 320 14 3.2
발명예7 J 457 37 4 0.011 329 9 2.0
발명예8 K 466 38 5 0.014 338 11 2.3
발명예9 L 476 38 4 0.011 348 10 2.4
발명예10 M 484 32 3 0.009 352 14 3.3
발명예11 N 428 31 3 0.009 290 3 1.3
발명예12 428 32 6 0.017 295 13 2.6
발명예13 430 30 8 0.023 292 14 3.3
비교예3 435 32 11 0.031 315 26 5.2
비교예4 O 418 32 5 0.014 270 8 1.8
비교예5 P 421 30 5 0.014 273 10 2.3
비교예6 Q 420 35 5 0.014 272 10 2.3
비교예7 R 505 38 16 0.032 377 21 5.3
비교예8 S 413 35 6 0.017 265 3 1.5
비교예9 T 419 32 5 0.014 271 3 1.6
종래예1 U 435 49 15 0.030 315 16 4.3
[관계식 2] 폭 방향 두께 편차/최종제품 두께
[관계식 3] △G = |[(GTD + GRD) / 2]| - G45°D
(△G는 페라이트 결정립 평균 사이즈(Ferrite Grain Size, FGS)의 편차이고, GTD는 압연 방향의 수직 방향의 FGS, GRD는 압연 방향의 수평 방향의 FGS, G45°D는 압연 방향의 45°방향의 FGS를 나타냄.)
상기 표 1 내지 3에서 알 수 있듯이, 본 발명에서 제안하는 합금조성, 관계식 1과 제조조건을 모두 만족하는 발명예 1 내지 13은 목표로 하는 두께 크라운, 폭 방향 두께 편차, 항복강도, 항복강도 편차, 폭 방향 두께 편차/최종 제품 두께, 압연 방향에 따른 페라이트 결정립 사이즈 편차(△G)를 모두 만족함을 알 수 있고, 종래예 1 대비 폭 방향 두께 편차가 작은 것을 알 수 있다.
비교예 1 및 2와 4 내지 9는 본 발명에서 제안하는 관계식 1을 만족하지 못하여, 열연재의 항복강도, 두께 크라운, 최종제품의 폭 방향 두께 편차, 항복강도, 항복강도 편차, 폭 방향 두께 편차/최종 제품 두께, 압연 방향에 따른 페라이트 결정립 사이즈 편차(△G) 중 하나 이상의 조건을 만족하지 않고 있음을 알 수 있다.
비교예 3은 본 발명의 합금조성은 만족하나, 본 발명에서 제안하는 마무리 압연시 속도편차를 만족하지 못함에 따라, 관계식 2 및 3과 최종 제품의 항복강도 편차를 만족하지 않음을 알 수 있다.
(실시예 2)
실시예 1의 발명강 3(강종 C)의 합금조성을 갖는 용강을 준비한 뒤, 연주~압연 직결 공정을 적용하여 상기 용강을 5.2mpm의 주조속도로 연속주조하여 90mm 두께의 박 슬라브를 얻고, 상기 박 슬라브를 조압연하여 바를 제작한 뒤, 상기 바를 하기 가열처리한 뒤, 하기 표 4의 조건으로 마무리 압연 및 권취하여 열연강판(Hot Rolled, 이하 HR)으로 제조하고, 이후 냉간압연하여 0.35mm의 두께를 갖는 냉연강판을 제조한 후 소둔을 걸쳐 최종제품을 제조하였다. 상기 소둔 시 소둔 조건은 라인 스피드(Line Speed): 170mpm, 가열대 온도: 780℃, 균열대 온도: 830℃를 적용하였다. 상기 제조된 발명예, 비교예에 대하여 열연재의 항복강도, 최종제품의 폭 방향 두께 편차를 측정한 뒤, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
구분
 강종
 열연재
두께
(mm)		 최종
제품
두께
(mm)		 마무리
압연온도
(℃)		 권취
온도
(℃)		 열연재
압연 수직과
수평방향의 평균 항복강도(MPa)
 최종제품
폭 방향 두께 편차(㎛) 관계식2
발명예14 C 1.4 0.35 771 536 445 5 14
발명예15 779 542 438 5 14
발명예16 788 589 423 4 11
발명예17 815 665 398 4 11
발명예18 776 499 465 8 23
비교예10 771 480 487 12 34
비교예11 768 468 495 13 37
비교예12 778 445 525 14 40
비교예13 771 432 540 15 43
비교예14 776 380 489 16 46
발명예19 772 610 410 6 17
발명예20 776 512 452 8 23
발명예21 779 630 400 6 17
[관계식 2] 폭 방향 두께 편차/최종제품 두께
상기 표 4에서 알 수 있듯이, 본 발명에서 제안하는 합금조성과 권취온도를 만족하는 발명예 14 내지 21은 열연재의 항복강도, 최종제품의 폭 방향 두께 편차 및 관계식 2를 만족함을 알 수 있다.
그러나, 비교예 10 내지 14는 본 발명에서 제안하는 권취온도를 만족하지 못함에 따라 최종제품의 폭 방향 두께 편차 및 관계식 2를 만족하지 못함을 알 수 있다.
a: 슬라브 b: 바
c: 열연강판
100: 연속주조기 200, 200': 가열기
300: RSB(Roughing Mill Scale Breaker, 조압연 스케일 브레이커)
400: 조압연기
500: FSB(Fishing Mill Scale Breaker, 마무리 압연 스케일 브레이커)
502: 냉각수 분사노즐
504: 냉각수
600: 마무리 압연기 700: 런아웃 테이블
800: 고속전단기 900: 권취기

Claims (18)

  1. 중량%로, C: 0.0010~0.015%, Si: 0.5∼3.0％, Al: 0.03~1.5%, Mn: 0.03~1.5%, Ti: 0.0005~0.05%, P: 0.002~0.15%, N: 0.001~0.010%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며,
    상기 C, Si, Al, Mn, Ti, P 및 N은 하기 관계식 1을 만족하고,
    폭 방향 두께 편차/최종 제품 두께가 하기 관계식 2를 만족하며,
    압연 방향에 따른 페라이트 결정립 사이즈 편차(△G)가 하기 관계식 3을 만족하는 재질과 두께의 편차가 작은 무방향성 전기강판.
    [관계식 1] 45 ≤ 6.9[C+10Si+5Al+Mn+P] + 302566[Ti(C+N)] ≤ 160
    [관계식 2] 0.003 ≤ 폭 방향 두께 편차/최종제품 두께 ≤ 0.03
    [관계식 3] △G = |[(GTD + GRD) / 2] - G45°D| ≤ 5㎛
    (상기 관계식 1에서 C, Si, Al, Mn, Ti, P 및 N은 각각의 함량(중량%)을 나타내고, 상기 관계식 3에서 △G는 페라이트 결정립 평균 사이즈(Ferrite Grain Size, FGS)의 편차이고, GTD는 압연 방향의 수직 방향의 FGS, GRD는 압연 방향의 수평 방향의 FGS, G45°D는 압연 방향의 45°방향의 FGS를 나타냄.)
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기강판은 트램프 원소로서 S, Nb, V, Mo, Cu, Cr, Ni, Zn, Sn 및 Mg로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 그 합계가 0.2중량% 이하의 범위로 포함하는 재질과 두께의 편차가 작은 무방향성 전기강판.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기강판은 두께가 0.15~0.50mm인 재질과 두께 편차가 우수한 무방향성 전기강판.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기강판은 압연 수직방향과 수평방향의 항복강도 평균값이 280~380MPa인 재질과 두께의 편차가 작은 무방향성 전기강판.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기강판은 압연 수직방향과 수평방향의 항복강도의 편차가 20MPa이하인 재질과 두께 편차가 우수한 무방향성 전기강판.
  6. 중량%로, C: 0.0010~0.015%, Si: 0.5∼3.0％, Al: 0.03~1.5%, Mn: 0.03~1.5%, Ti: 0.0005~0.05%, P: 0.002~0.15%, N: 0.001~0.010%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 상기 C, Si, Al, Mn, Ti, P 및 N은 하기 관계식 1을 만족하는 용강을 연속주조하여 박 슬라브를 얻는 단계;
    상기 박 슬라브를 조압연하여 바를 얻는 단계;
    상기 바를 가열하는 단계;
    상기 가열된 바를 열간 마무리 압연하여 열연강판을 얻는 단계; 및
    상기 열연강판을 490~700℃에서 권취하는 단계를 포함하고,
    상기 각 단계는 연속적으로 행하여지며,
    상기 권취된 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 얻는 단계; 및
    상기 냉연강판을 재결정 소둔하는 단계를 포함하고,
    상기 열간 마무리 압연시 마지막 압연기에서의 속도 편차는 50mpm이하인 재질과 두께 편차가 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법.
    [관계식 1] 45 ≤ 6.9[C+10Si+5Al+Mn+P] + 302566[Ti(C+N)] ≤ 160
    (상기 관계식 1에서 C, Si, Al, Mn, Ti, P 및 N은 각각의 함량(중량%)을 나타냄.)
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 용강은 트램프 원소로서 S, Nb, V, Mo, Cu, Cr, Ni, Zn, Sn 및 Mg로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 그 합계가 0.2%이하인 재질과 두께 편차가 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 연속주조는 3.5~8.5mpm의 주조속도로 행하는 재질과 두께 편차가 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 박 슬라브는 두께가 80~120mm인 재질과 두께 편차가 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 조압연시 입측온도는 900~1200℃인 재질과 두께 편차가 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 조압연시 출측온도는 900℃이상인 재질과 두께 편차가 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법.
  12. 청구항 6에 있어서,
    상기 상기 바의 두께는 10~30mm인 재질과 두께 편차가 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법.
  13. 청구항 6에 있어서,
    상기 바의 가열온도는 900~1200℃인 재질과 두께 편차가 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법.
  14. 청구항 6에 있어서,
    상기 마무리 압연은 650~900℃에서 행하여지는 재질과 두께 편차가 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법.
  15. 청구항 6에 있어서,
    상기 마무리 압연시 마지막 압연기에서의 평균 통판속도는 250~750mpm인 재질과 두께 편차가 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법.
  16. 청구항 6에 있어서,
    상기 열연강판은 두께가 1.6mm 이하인 재질과 두께 편차가 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법.
  17. 청구항 6에 있어서,
    상기 열연강판은 스트립 폭 방향 엣지로부터 25mm까지의 두께 크라운이 50㎛이하인 재질과 두께 편차가 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법.
  18. 청구항 6에 있어서,
    상기 열연강판은 압연 수직방향과 수평방향의 항복강도 평균값이 500MPa이하인 재질과 두께 편차가 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230095280A (ko) * 2021-12-22 2023-06-29 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000129410A (ja) 1998-10-30 2000-05-09 Nkk Corp 磁束密度の高い無方向性電磁鋼板
JP2002206114A (ja) * 2000-12-28 2002-07-26 Nippon Steel Corp 無方向性電磁鋼板の製造方法
KR20050044499A (ko) * 2001-11-16 2005-05-12 티센크루프 일렉트리컬 스틸 게엠베하 무방향성 전기 강판 제조 방법
JP3870893B2 (ja) 2002-11-29 2007-01-24 住友金属工業株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
KR100702242B1 (ko) * 1999-04-23 2007-04-03 티센크루프 스틸 악티엔게젤샤프트 무방향성 전기 강판 제조 방법
KR20120074799A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 주식회사 포스코 용접성이 우수한 저합금 고강도 냉연 박강판의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 냉연 박강판

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19807122C2 (de) * 1998-02-20 2000-03-23 Thyssenkrupp Stahl Ag Verfahren zur Herstellung von nichtkornorientiertem Elektroblech
DE10153234A1 (de) * 2001-10-31 2003-05-22 Thyssenkrupp Stahl Ag Für die Herstellung von nichtkornorientiertem Elektroblech bestimmtes, warmgewalztes Stahlband und Verfahren zu seiner Herstellung
KR101510272B1 (ko) * 2012-12-27 2015-04-08 주식회사 포스코 열연강판 제조방법 및 이를 이용한 열연강판
KR20140133100A (ko) * 2013-05-09 2014-11-19 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
KR101560944B1 (ko) * 2013-12-24 2015-10-15 주식회사 포스코 표면 품질이 우수한 고강도 열연강판 및 그 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000129410A (ja) 1998-10-30 2000-05-09 Nkk Corp 磁束密度の高い無方向性電磁鋼板
KR100702242B1 (ko) * 1999-04-23 2007-04-03 티센크루프 스틸 악티엔게젤샤프트 무방향성 전기 강판 제조 방법
JP2002206114A (ja) * 2000-12-28 2002-07-26 Nippon Steel Corp 無方向性電磁鋼板の製造方法
KR20050044499A (ko) * 2001-11-16 2005-05-12 티센크루프 일렉트리컬 스틸 게엠베하 무방향성 전기 강판 제조 방법
JP3870893B2 (ja) 2002-11-29 2007-01-24 住友金属工業株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
KR20120074799A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 주식회사 포스코 용접성이 우수한 저합금 고강도 냉연 박강판의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 냉연 박강판

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