KR20240098314A - 전기강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

전기강판 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20240098314A
KR20240098314A KR1020220179980A KR20220179980A KR20240098314A KR 20240098314 A KR20240098314 A KR 20240098314A KR 1020220179980 A KR1020220179980 A KR 1020220179980A KR 20220179980 A KR20220179980 A KR 20220179980A KR 20240098314 A KR20240098314 A KR 20240098314A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel sheet
cold
temperature
rolled
manufacturing
Prior art date
Application number
KR1020220179980A
Other languages
English (en)
Inventor
이동규
하봉우
권민석
노태영
장진영
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020220179980A priority Critical patent/KR20240098314A/ko
Publication of KR20240098314A publication Critical patent/KR20240098314A/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1277Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular surface treatment
    • C21D8/1283Application of a separating or insulating coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216Modifying 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
    • C21D8/1233Cold rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244Modifying 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
    • C21D8/1272Final recrystallisation annealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/008Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets 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
    • H01F1/14Magnets 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
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

Abstract

전기강판 및 그 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 전기강판 제조방법은, 슬래브를 재가열한 후 압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 상기 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 제조하는 단계; 상기 냉연강판을 최종 소둔하는 단계 및 상기 소둔된 냉연판에 절연코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 무방향성 전기강판의 제조방법으로, 상기 냉연판의 소둔 시 분위기는, 이슬점온도를, 냉연판의 온도가 상온~500℃에서는 -20~-30℃, 500~950℃일 때는 -30~-50℃, 그리고 950℃ 이상일 때는 -35~-60℃를 유지하며, 그리고 상기 절연코팅층의 형성공정에서, 상기 소둔된 냉연판 표면에 절연코팅용액을 도포한 후, 가열 건조 시, Strip 온도는 건조로 진입 후 초기 5초 동안은 5~15℃/s의 속도로 승온하고, 마무리 5초 동안은 25~35℃/s의 속도로 승온하여 건조/경화시킨다.

Description

전기강판 및 그 제조 방법{ELECTRICAL STEEL SHEET AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 무방향성 전기강판에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 응력제거 열처리소둔 후 코팅 밀착성이 우수한 무방향성 전기강판에 관한 것이다.
전기강판은 변압기, 모터, 전기기용 소재로 사용되는 제품으로서, 기계적 특성 등 가공성을 중요시하는 일반 탄소강과는 달리, 전기적 특성을 중요시하는 기능성 제품이다. 요구되는 전기적 특성으로는 철손이 낮을것, 자속밀도, 투자율 및 점적율이 높을 것 등이 있다.
전기강판은 다시 방향성 전기강판과 무방향성 전기강판으로 구분된다. 방향성 전기강판은 2차재결정으로 불리는 비정상 결정립성장 현상을 이용해 Goss 집합조직 ({110}<001> 집합조직)을 강판 전체에 형성시켜 압연방향의 자기적 특성이 뛰어난 전기강판이다. 무방향성 전기강판은 압연판 상의 모든 방향으로 자기적 특성이 균일한 전기강판이다.
전기강판은 타발가공 후 자기적 특성의 향상을 위해 응력 제거 소둔(SRA)을 실시하여야 하는 것과 SRA에 의한 자기적 특성 효과보다 열처리에 따른 경비 손실이 클 경우 SRA를 생략하는 두 가지 형태로 구분하여 사용하고 있다.
한편, 절연피막 형성은 제품의 마무리 제조공정에 해당하는 과정으로서 통상 와전류의 발생을 억제시키는 전기적 특성 이외에 소정의 형상으로 타발가공 후 다수를 적층하여 철심으로 만들 때, 금형의 마모를 억제하는 연속타발 가공성과 강판의 가공응력을 제거하여 자기적 특성을 회복시키는 SRA 과정 후 철심강판간 밀착하지 않는 내 sticking성 및 표면 밀착성 등을 요구한다. 이러한 기본적인 특성 외에 코팅용액의 우수한 도포 작업성과 배합 후 장시간 사용 가능한 용액 안정성 등도 요구된다. 이러한 목적을 위하여 사용되는 코팅용액은 크롬산을 베이스로 한 크롬코팅과 인산염을 베이스로 한 인산염코팅이 있다.
절연피막은 적층되는 철판 사이의 층간 절연을 주목적으로 하고 있다. 그러나 소형 전동기기의 사용이 확대되면서 절연성뿐만 아니라, 가공성, 용접성, 내식성에 유리한 피막 성능을 주요한 물성으로 평가하게 되었으며, 최근 들어서는 강판 표면의 품질 또한 사용 특성에 영향을 미치면서 표면품질이 우수한 전기강판을 요구하게 되었다.
앞에서 언급하였듯이 무방향성 전기강판은 현재 정부의 저탄소 정책에 발 맞추어 고효율 모터 개발에 의한 고급화 물결을 타고 있으며, 고급화로 나아갈수록 전기강판 표면은 고기능성 (고절연성, 고내열성, 고내식성)을 요구하게 된다. 특히 와전류 손실(Eddy Current Loss)을 최소화함으로써 모터의 성능을 극대화 할 수 있는 우수한 절연성은 필수 항목이다. 우수한 절연성을 확보하기 위해서는 코팅 두께를 증가시키는 방법이 가장 일반적인 방법이다. 그러나 코팅두께가 증가할 경우, 무방향성 전기강판에서 요구하는 내후성, 용접성, 내열성, SRA 전/후 밀착성 및 점적율(Stacking Factor) 등의 특성이 열위해지는 단점이 있다.
한국 특허공개 KR2011-0145306호
본 발명은 절연코팅이 적용된 무방향성 전기강판이 고객사에서 응력제거 열처리소둔(SRA, Stress Relief Anneling) 후 코팅층이 박리되는 현상을 방지할 수 있는 무방향성 전기강판 제조방법 및 전기강판을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면은,
슬래브를 재가열한 후 압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 상기 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 제조하는 단계; 상기 냉연강판을 최종 소둔하는 단계 및 상기 소둔된 냉연판에 절연코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 무방향성 전기강판의 제조방법에 있어서,
상기 냉연판의 소둔 시 분위기는, 이슬점온도를, 냉연판의 온도가 상온~500℃에서는 -20~-30℃, 500~950℃일 때는 -30~-50℃, 그리고 950℃ 이상일 때는 -35~-60℃를 유지하며, 그리고
상기 절연코팅층의 형성공정에서, 상기 소둔된 냉연판 표면에 절연코팅용액을 도포한 후, 가열 건조 시, Strip 온도는 건조로 진입 후 초기 5초 동안은 5~15℃/s의 속도로 승온하고, 마무리 5초 동안은 25~35℃/s의 속도로 승온하여 건조/경화시키는, 무방향성 전기강판 제조방법에 관한 것이다.
상기 무방향성 전기강판은, 중량%로 Si: 3.0 내지 5.0%, Mn: 0.1 내지 1.4%, Al 0.3 내지 1.3%, Sn: 0.001 내지 0.08%, Sb: 0.001 내지 0.08%, P: 0.001 내지 0.01%, S: 0.005% 이하, C: 0.005% 이하, N: 0.005% 이하, 및 Ti: 0.005% 이하및 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
상기 냉연판에 대한 소둔은 950 내지 1100℃에서 60 내지 150초 유지하며 진행될 수 있다.
상술한 구성의 본 발명의 본 발명의 일 구현예에 따르면, 표면에 안정된 코팅층을 형성하여, 응력제거 열처리소둔 후 코팅밀착성이 우수한 무방향성 전기강판을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에서 시편 1의 scratch test 후의 이미지이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 시편 10의 scratch test 후의 이미지이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 시편 11의 scratch test 후의 이미지이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 시편 1의 TEM 단면 측정 이미지이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 시편 10의 TEM 단면 측정 이미지이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 시편 11의 TEM 단면 측정 이미지이다.
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.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 무방향성 전기강판 제조방법은, 슬래브를 재가열한 후 압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 상기 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 제조하는 단계; 상기 냉연강판을 최종 소둔하는 단계; 및 상기 소둔된 냉연판에 절연코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 무방향성 전기강판의 제조방법에서,
상기 냉연판의 소둔 시 분위기는, 이슬점온도를, 냉연판의 온도가 상온~500℃에서는 -20~-30℃, 500~950℃일 때는 -30~-50℃, 그리고 950℃ 이상일 때는 -35~-60℃를 유지하며, 그리고
상기 절연코팅층의 형성공정에서, 상기 소둔된 냉연판 표면에 절연코팅용액을 도포한 후, 가열 건조 시, Strip 온도는 건조로 진입 후 초기 5초 동안은 5~15℃/s의 속도로 승온하고, 마무리 5초 동안은 25~35℃/s의 속도로 승온하여 건조/경화시키는 것을 특징으로 한다.
먼저, 본 발명에서는 먼저 본 발명에서는, 슬래브를 1050~1180℃로 재가열한 후 압연하여 열연강판을 제조한다.
본 발명의 무방향성 전기강판은 통상의 합금 성분을 제한없이 모두 포함할 수 있다. 일 예로 본 발명의 무방향성 전기강판은 중량%로, Si: 3.0 내지 5.0%, Mn: 0.1 내지 1.4%, Al 0.3 내지 1.3%, Sn: 0.001 내지 0.08%, Sb: 0.001 내지 0.08%, P: 0.001 내지 0.01% S: 0.005% 이하, C: 0.005% 이하, N: 0.005% 이하, Ti: 0.005% 이하 및 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
그리고 본 발명에서는 상기 슬라브를 1100~1200℃로 재가열한 후 압연하여 열연강판을 제조한다. 만일 상기 재가열 온도가 1200℃ 를 초과할 경우 슬라브 내에 석출물이 재고용된 후 미세하게 석출하는 문제점이 있으며, 재가열 온도가 1100℃ 미만일 경우 열간압연이 어려울 수 있다.
이와 같이 재가열된 슬라브를 열간압연 하여 열연강판을 제조한다.
이어, 본 발명에서는 상기 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 제조한다. 이때, 본 발명에서는 1차 냉간압연 후. 중간소둔하고 2차 냉간압연하여 냉연강판을 제조할 수도 있다. 이때, 50~85%의 냉간압하율을 갖는 것이 바람직하다. 냉간압하율은 너무 낮으면 중간소둔 시 생산성이 매우 나빠지고 Goss 방위가 발달하지 않고, 너무 높으면 {111}<112> 방위의 발달이 강해지므로 50~85%가 바람직하다.
후속하여, 본 발명에서는 상기 냉간압연으로 제조된 냉연강판을 최종 소둔하며, 이때, 본 발명에서는 상기 냉연판의 소둔 시 분위기는, 이슬점온도를, 냉연판의 온도가 상온~500℃에서는 -20~-30℃, 500~950℃일 때는 -30~-50℃, 그리고 950℃ 이상일 때는 -35~-60℃를 유지하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명은 최종 소둔 시 냉연판의 온도에 따라 이슬점 온도를 다르게 제어함을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 무방향성 전기강판의 제조 조건은 소둔로 이슬점 온도로 설명할 수 있다. 이슬점 온도의 제어에 의해 소재 표면의 산화층을 제어할 수 있고 이는 소재 표면과 코팅용액 사이의 반응성에 영향을 미쳐 고객사 응력제거 소둔 열처리 이후 코팅층의 밀착성이 제어될 수 있다.
본 발명에서는 상기 소둔로 이슬점 온도는 낮을수록 유리하며, 냉간압연판의 온도에 따라 허용 가능한 이슬점 온도가 달라진다. 예를 들어 상온~500℃에서는 -20~-35℃, 500~950℃일 때는 -30~-50℃, 950℃ 이상일 때는 -35~-60℃가 바람직하다.
상기 냉간압연판은 소둔 시 이슬점 온도에 따라 표면 산화층의 농도, 분포가 달라지며, 상기 산화층은 이후 코팅용액과의 반응성 및 응력제거 소둔 열처리 공정 이후 코팅층의 밀착성에도 영향을 미친다. 이슬점 온도가 높을수록, 표면 알루미늄 산화층의 농도가 증가하여, 이후 형성된 코팅층과의 밀착성을 열위하게 만들고 이는 고객사 응력제거 소둔 열처리 공정에서 코팅 박리를 유발한다. 알루미늄 산화층은 이슬점 온도가 낮을수록 잘 만들어지지 않아 코팅 박리특성에 유리하나 생산성이 떨어져 그 범위를 한정 지을 필요가 있는 것이다.
상기 냉연판에 대한 소둔은 950~1100℃에서 60 내지 150초 유지하며 진행될 수 있다.
그리고 본 발명에서는 상기 소둔된 냉연판 표면에 절연코팅층을 형성할 수 있다. 코팅층 형성에 있어 건조도막이 안정적으로 생성되기 위해 코팅 건조로 내에서 strip 초기 승온 속도를 천천히, 최종 승온 속도를 빠르게 유지해 코팅층을 안정적으로 형성할 필요가 있다. 즉, 초기 승온 속도가 낮을수록 코팅층이 치밀하게 형성되며, 이에 따라, 후속 응력제거 소둔 열처리 이후 코팅층의 밀착성이 상승하여 박리가 쉽게 발생하지 않는다. 구체적으로, 본 발명의 절연코팅층은 응력제거 소둔공정 이후 ASTM C1624 기준으로 측정한 박리밀착성이 3kN 이상일 수가 있다.
이를 위하여, 구체적으로, 본 발명에서는 상기 냉연판의 가열 건조 시 충분한 반응을 위해 Strip 온도는 건조로 진입 후 초기 5초 동안은 5~15℃/s의 속도로 천천히 승온하여 절연코팅용액과의 반응시간을 늘려 밀착성을 증가시키고, 마무리 5초 동안은 25~35℃/s의 속도로 빠르게 승온하여 건조/경화할 수 있다.
한편 본 발명에서 상기 전기강판의 표면 코팅으로 사용되는 코팅제는 크롬성분을 포함하는 Cr 타입 또는 인산염을 포함하는 Cr-free 타입 어느 것이나 제한없이 이용할 수 있다. 구체적으로, 상기 Cr-free 인산염용액은, 알루미늄 수산화물에 코발트 수산화물의 혼합 금속인산염; 및 에폭시 수지와 상기 에폭시 수지의 기능기에 치환된 실리카(SiO2) 나노입자로 이루어진 유·무기 복합재(composite)를 포함하여 조성될 수 있으며, 이 경우에 금속은 Al 이외에 Co, Ca, Sr, Zn, Mg, Mn 중 1종 이상으로 치환 또는 추가될 수 있다
상기 유·무기 복합재(composite)는 에폭시 수지와 상기 에폭시 수지의 기능기에 치환되어진 실리카(SiO2) 나노입자를 포함하며, 상기 실리카 나노입자의 크기는 5~50nm일 수가 있다.
또한 상기 유·무기 복합재(composite)의 고형분은 30~70wt%이며, 상기 고형분 내의 실리카(SiO2)/수지의 비율은 0.3~0.6일 수가 있다.
그리고 상기 유·무기 복합재(composite)는 산성계 에폭시 수지에 입자크기가 10~50nm인 실리카(SiO2) 입자를 개질시킨 것일 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 무방향성 전기강판의 절연피막의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다. 단 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
(실시예)
실험실에서, 중량%로, Si: 3.1~3.5%, Mn: 0.3~0.5%, Al:0.5~0.7%, Sn: 200~400ppm, 잔여 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강괴를 제조하였다, 이를 1100~1200℃로 재가열하고, 850~950℃에서 마무리 열간압연하여 두께 3.15mm의 열연판을 제조하였다. 이어, 상기 열연강판을 열연판 소둔을 하지 않고, 0.55~1.10mm의 두께로 1차 냉간압연하고, 1050~1200℃에서 2~10분간 중간소둔하였다. 중간소둔판은 0.25mm 두께까지 냉간압연하고 1000℃까지 30초 이내의 속도로 승온한 뒤, 100초간 최종 재결정 소둔하였으며, 이때, 각 온도별 이슬점 온도는 하기 표 1과 같이, 다르게 적용하였다.
이렇게 제조된 각각의 전기강판 표면에 Cr-free 인산염용액을 도포하였다. 구체적으로, 상기 인산염 용액은, 알루미늄 수산화물에 코발트 수산화물의 혼합 금속인산염; 및 에폭시 수지와 상기 에폭시 수지의 기능기에 치환된 실리카(SiO2) 나노입자로 이루어진 유·무기 복합재(composite)를 포함하는 조성으로서, 이러한 절연코팅용액을 상기 전기강판의 표면에 도포한 후 건조시켜 절연코팅층을 형성하였다. 한편, 절연코팅층 형성을 위한 가열 건조시, 초기 strip의 승온속도를 5~20℃까지 5℃씩 제어하였고 후기 strip의 승온 속도는 출측 strip의 표면 상태 정도에 따라 제어하였다. 이후, 하기 표 1의 조건으로 응력제거소둔 열처리한 후, 형성된 절연코팅층의 코팅 밀착성을 평가하여 하기 표 1에 나타내었다. 구체적으로, scratch tester를 활용, 절연코팅층의 박리 발생 하중을 측정하여(ASTM C-1624-05), 그 결과를 하기 표 1에 나타내었으며, 기타 고객사의 육안 평가에 따른 밀착성 정도를, ◎ 우수, ○ 양호, △ 보통, X 불량으로 평가하였다.
그리고 내식성은
시편 No. 소둔로 이슬점 온도(℃) 건조로 입측 strip 승온속도(℃/s)
응력제거 열처리 소둔온도(℃)
코팅두께(㎛) 코팅 밀착성 내식성 비고
상온~500 500~950 >950 박리강도(kN) 고객사 밀착성 평가
1 -10 -20 -30 10 750 0.5 1.5 X 양호 비교예
2 -10 -20 -35 10 750 0.5 1. X 양호 비교예
3 -10 -30 -30 10 750 0.5 1.3 X 양호 비교예
4 -10 -35 -35 10 750 0.5 2.2 X 양호 비교예
5 -10 -35 -40 10 750 0.5 2.3 X 양호 비교예
6 -10 -40 -45 10 750 0.5 2.1 양호 비교예
7 -20 -20 -30 10 750 0.5 2.5 X 양호 비교예
8 -20 -20 -35 10 750 0.5 2.7 X 양호 비교예
9 -20 -30 -30 10 750 0.5 2.2 양호 비교예
10 -20 -30 -35 10 750 0.5 3.5 양호 발명예
11 -20 -35 -40 10 750 0.5 8.4 양호 발명예
12 -20 -40 -45 10 750 0.5 7.8 양호 발명예
13 -25 -25 -25 10 750 0.5 2.8 X 양호 비교예
14 -25 -25 -35 10 750 0.5 2.7 X 양호 비교예
15 -25 -30 -30 10 750 0.5 2.1 양호 비교예
16 -25 -35 -35 10 750 0.5 3.8 양호 발명예
17 -25 -35 -40 10 750 0.5 4.3 양호 발명예
18 -25 -40 -45 10 750 0.5 4.8 양호 발명예
19 -10 -20 -30 5 750 0.5 2.8 양호 비교예
20 -20 -30 -35 5 750 0.5 7.5 양호 발명예
21 -10 -20 -30 15 750 0.5 2.5 X 양호 비교예
22 -20 -30 -35 15 750 0.5 3.8 양호 발명예
23 -10 -20 -30 20 750 0.5 2.8 X 양호 비교예
24 -20 -30 -35 20 750 0.5 2.5 X 양호 비교예
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 소둔 시, 이슬점 온도 및 절연코팅공정에서 승온속도를 적절히 제어한 본 발명예들은 모두 응력제거 열처리 소둔 후, 절연코팅층의 박리강도가 3.0kN이상으로 코팅밀착성이 우수함을 확인할 수 있다.
이에 반하여, 소둔 시, 이슬점 온도가 본 발명의 범위를 벗어난, 시편 1-9, 13-15, 19 및 21의 비교예들은 모두 절연코팅층의 박리강도가 3.0kN 미만으로 코팅밀착성이 좋지 않았다.
또한 절연코팅층 형성공정에서 초기 승온속도가 본 발명의 범위를 벗어난 시편 23-24도의 비교예도 코팅밀착성이 좋지않았다.
한편, 도 1은 시편 1의 scratch test 후의 이미지이고, 도 2는 시편 10의 scratch test 후의 이미지이며, 그리고 도 3은 시편 11의 scratch test 후의 이미지이다. 또한 도 4는 시편 1의 TEM 단면 측정 이미지이고, 도 5는 시편 10의 TEM 단면 측정 이미지이며, 그리고 도 6은 시편 11의 TEM 단면 측정 이미지이다.
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.

Claims (6)

  1. 슬래브를 재가열한 후 압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 상기 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 제조하는 단계; 상기 냉연강판을 최종 소둔하는 단계 및 상기 소둔된 냉연판에 절연코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 무방향성 전기강판의 제조방법에 있어서,
    상기 냉연판의 소둔 시 분위기는, 이슬점온도를, 냉연판의 온도가 상온~500℃에서는 -20~-30℃, 500~950℃일 때는 -30~-50℃, 그리고 950℃ 이상일 때는 -35~-60℃를 유지하며, 그리고
    상기 절연코팅층의 형성공정에서, 상기 소둔된 냉연판 표면에 절연코팅용액을 도포한 후, 가열 건조 시, Strip 온도는 건조로 진입 후 초기 5초 동안은 5~15℃/s의 속도로 승온하고, 마무리 5초 동안은 25~35℃/s의 속도로 승온하여 건조/경화시키는, 무방향성 전기강판 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 무방향성 전기강판은, 중량%로 Si: 3.0 내지 5.0%, Mn: 0.1 내지 1.4%, Al 0.3 내지 1.3%, Sn: 0.001 내지 0.08%, Sb: 0.001 내지 0.08%, P: 0.001 내지 0.01%, S: 0.005% 이하, C: 0.005% 이하, N: 0.005% 이하, 및 Ti: 0.005% 이하및 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는, 무방향성 전기강판 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 냉연판에 대한 소둔은 950 내지 1100℃에서 60 내지 150초 유지하는, 무방향성 전기강판 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 절연코팅층은 응력제거 소둔공정 이후 ASTM C1624 기준으로 측정한 박리밀착성이 3kN 이상인, 무방향성 전기강판 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 최종 소둔 시, 냉연판의 온도에 따라, 분위기 이슬점 온도를 다르게 제어하는, 무방향성 전기강판 제조방법.
  6. 표면에, 응력제거 소둔열처리 공정 이후, ASTM C1624 기준으로 측정한 박리밀착성이 3kN 이상인 절연코팅층이 형성되어 있는 무방향성 전기강판.
KR1020220179980A 2022-12-21 2022-12-21 전기강판 및 그 제조 방법 KR20240098314A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220179980A KR20240098314A (ko) 2022-12-21 2022-12-21 전기강판 및 그 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220179980A KR20240098314A (ko) 2022-12-21 2022-12-21 전기강판 및 그 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240098314A true KR20240098314A (ko) 2024-06-28

Family

ID=91669062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220179980A KR20240098314A (ko) 2022-12-21 2022-12-21 전기강판 및 그 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240098314A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2182091B1 (en) Insulating film treating liquid for grain oriented electromagnetic steel plate, and process for producing grain oriented electromagnetic steel plate with insulating film
TWI580794B (zh) Non - directional electrical steel sheet and manufacturing method thereof
US5803988A (en) Method for manufacturing non-oriented electrical steel sheet showing superior adherence of insulating coated layer
CN107849656B (zh) 取向性电磁钢板的制造方法
EP4036257A1 (en) Non-oriented electromagnetic steel sheet, motor core, and methods respectively for manufacturing same
EP2623634B1 (en) Oriented electromagnetic steel plate
WO2013058239A1 (ja) 方向性電磁鋼板およびその製造方法
WO2016027565A1 (ja) 磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板
EP3546609B1 (en) Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method therefor
KR102464102B1 (ko) 방향성 전자 강판 및 방향성 전자 강판의 제조 방법
JPH03207868A (ja) 鉄心加工性、耐熱性および張力付与性の優れた方向性電磁鋼板の絶縁皮膜形成方法及び方向性電磁鋼板
JP3921806B2 (ja) 方向性珪素鋼板の製造方法
JP4608562B2 (ja) 著しく磁束密度が高い方向性電磁鋼板の製造方法
JP2018066035A (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JP2007056303A (ja) 磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板の製造方法
KR20240098314A (ko) 전기강판 및 그 제조 방법
JP6950748B2 (ja) 無方向性電磁鋼板の製造方法
JPH0339484A (ja) 鉄心の加工性および耐熱性の優れる方向性電磁鋼板の絶縁皮膜形成方法
KR102223864B1 (ko) 전기강판 및 그 제조 방법
JP2023554123A (ja) 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
CN114106593A (zh) 一种用于取向硅钢表面涂层的涂料、取向硅钢板及其制造方法
CN113166875A (zh) 电工钢板及其制造方法
KR102176355B1 (ko) 전기강판용 절연 피막 조성물 및 절연 피막을 포함하는 전기강판
KR101308731B1 (ko) 장력부여가 우수하며 타발성 및 가공성이 우수한 비크롬계 방향성 전기강판용 장력코팅제 조성물 및 이를 이용한 절연피막 형성방법, 그 방법에 의해 형성된 절연피막을 갖는 방향성 전기강판
KR20190078228A (ko) 방향성 전기강판 및 방향성 전기강판의 제조방법