KR20240098503A - Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 중량%로 Si:1.5 내지 4%, Al:0.1 내지 2% 및 Mn: 0.05 내지 2%를 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 {110}<001> 로부터 15° 이내의 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 10% 이하이다.The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention contains Si: 1.5 to 4%, Al: 0.1 to 2%, and Mn: 0.05 to 2% by weight, and includes the balance Fe and inevitable impurities. The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention has an area fraction of grains having an orientation within 15° from {110}<001> of 10% or less.
Description
본 발명의 일 실시예는 무방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예는 열간압연을 2회 수행하여 {110}<001>집합조직을 억제함으로써, 응력 제거 소둔 전에는 강판의 강도를 확보하고, 응력 제거 소둔 이후에는 강판의 자성을 확보하는 무방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a non-oriented electrical steel sheet and a method of manufacturing the same. Specifically, one embodiment of the present invention performs hot rolling twice to suppress the {110}<001> texture, thereby securing the strength of the steel sheet before stress relief annealing and securing the magnetism of the steel sheet after stress relief annealing. It relates to non-oriented electrical steel sheets and their manufacturing methods.
무방향성 전기강판은 회전기기에서 전기적 에너지를 기계적 에너지로 바꾸어 주는데 필요한 중요한 철심재료로 에너지 절감을 위해서는 그 자기적 특성 즉, 낮은 고주파철손과 높은 자속밀도를 갖는 것이 중요하다. 여기서 철손은 에너지 변환 과정에서 열로 변하여 사라지는 에너지이므로 낮을수록 효율적이며, 자속밀도는 동력을 발생시키는 힘으로 높을수록 효율적이다. 여기에 더해, 수천 내지 수만 RPM으로 회전하는 경우 진동을 억제하고 내구성을 향상시키기 위해서는 대칭적인 코어제작을 위해 강도와 함께 전기강판 두께편차를 감소시키는 것이 유리하다.Non-oriented electrical steel is an important iron core material needed to convert electrical energy into mechanical energy in rotating machines. In order to save energy, it is important to have its magnetic properties, that is, low high-frequency core loss and high magnetic flux density. Here, iron loss is energy that is converted into heat and disappears during the energy conversion process, so the lower it is, the more efficient it is, and the magnetic flux density is the power that generates power, and the higher it is, the more efficient it is. In addition, in order to suppress vibration and improve durability when rotating at thousands to tens of thousands of RPM, it is advantageous to reduce the thickness deviation of the electrical steel sheet along with the strength to produce a symmetrical core.
최근, 화석연료 부족 및 온실가스 저감을 위한 대책으로 기존 내연기관 자동차를 HEV(하이브리드 자동차) / EV(전기자동차)로 전환하는 기술이 급격히 발전하고 있다. 이들 HEV/EV는 구동방식의 일부 혹은 전부를 전기식 모터로 바꾸어 기존 내연기관 연료인 가솔린 혹은 경유의 사용량을 줄이면서도 더 좋은 연비를 낼 수 있게 하는 자동차이다.Recently, technology to convert existing internal combustion engine vehicles into HEV (hybrid vehicle) / EV (electric vehicle) is rapidly developing as a measure to reduce fossil fuel shortage and greenhouse gas emissions. These HEV/EVs are vehicles that change part or all of their drive method to an electric motor, reducing the use of gasoline or diesel fuel for existing internal combustion engines while achieving better fuel efficiency.
이러한 자동차에 사용되는 모터는, 저속이나 가속시에서는 큰 토크를 내어야 하고, 정속 및 고속주행시에는 고속회전을 하게 된다. 따라서, 모터 철심재료인 무방향성 전기강판은, 저속회전시에는 큰 자속밀도와 고강도를, 고속회전시에는 큰 자속밀도와 작은 고주파 철손에 더해 진동억제를 위해 두께편차가 작아야 한다. 일반적으로 고주파 철손이라 함은 200Hz이상의 주파수에서의 철손을 의미하지만, 자동차용 무방향성 전기강판에서는 통상 W10/400의 값을 주로 사용하고 있으며 특히 회전기기 특성상 원주방향으로의 철손과 자속밀도가 중요하다.The motors used in these vehicles must produce large torque at low speeds or when accelerating, and rotate at high speeds at constant speeds and high speeds. Therefore, the non-oriented electrical steel sheet, which is the motor core material, must have a large magnetic flux density and high strength during low-speed rotation, and a large magnetic flux density and small high-frequency iron loss during high-speed rotation, as well as a small thickness deviation to suppress vibration. In general, high-frequency iron loss refers to iron loss at a frequency of 200 Hz or higher, but in non-oriented electrical steel sheets for automobiles, the value of W10/400 is usually used. In particular, iron loss and magnetic flux density in the circumferential direction are important due to the characteristics of rotating machines. .
일반적으로 모터의 회전자는 자속밀도, 강도, 두께편차 등이 중요하고, 고정자는 고주파 저철손이 중요한데, 강도를 높이기 위해 결정립을 미세화하는 경우에 철손이 열화되므로 회전자와 고정자에 각각 다른 소재를 사용하게 되어 원가가 증가하는 문제가 있다. 이에 따라 결정립이 미세한 전기강판을 활용하여 고정자와 회전자를 제작한 후 고정자만 고객사 열처리를 실시함으로써, 동일 소재를 활용하여 회전자에는 고강도를 고정자는 낮은 고주파 저철손을 가지게 할 수 있다. 하지만, 이러한 과정을 거치는 경우 집합조직이 열화되어 고객사 열처리후 자속밀도가 지나치게 낮아지게 되는 현상이 발생하였다. 또한, 고주파 철손을 향상시키기 위해 첨가되는 비저항 원소인 Si, Al, Mn등의 의해 추가로 자속밀도가 낮아지게 되므로 친환경 전기자동차 구동모터와 같이 경량화가 지속적으로 요구되는 소재에는 높은 자속밀도를 가질 수 있도록 하는 것이 필요하다.In general, magnetic flux density, strength, thickness deviation, etc. are important for the rotor of a motor, and low iron loss at high frequency is important for the stator. When the crystal grains are refined to increase strength, iron loss deteriorates, so different materials are used for the rotor and stator. There is a problem that costs increase as a result. Accordingly, by manufacturing the stator and rotor using electrical steel sheets with fine grains and then subjecting only the stator to the customer's heat treatment, the rotor can have high strength and the stator can have low high-frequency iron loss by using the same material. However, when going through this process, the texture deteriorated, causing the magnetic flux density to become excessively low after the customer's heat treatment. In addition, the magnetic flux density is further lowered by Si, Al, and Mn, which are resistivity elements added to improve high-frequency iron loss, so materials that continuously require weight reduction, such as eco-friendly electric vehicle drive motors, can have high magnetic flux density. It is necessary to make it happen.
이를 해결하기 위해, 열연판의 두께를 2.0mm이하로 박물화하여 특성을 개선시키는 방법이 제안되었다. 또한, 고Al을 포함시키고 2회소둔 2회압연을 거쳐 자성을 개선하는 방법이 제안되었다. 또한 박슬라브 제조방법을 통해 열연박물화를 하는 방법이 제안되었다. 하지만, 열연두께를 낮추는 방법은 열연공정에서 Roll force의 한계가 있어 양산적용이 힘들고, 무장력으로 작업되는 열연공정에서 압하율이 증가함에 따라 Roll bending에 의해 두께편차가 증가하는 문제가 있다. 2회 소둔 2회 압연 공정은 특성의 향상이 일부 관찰되나 원가상승요인이 크고 지나친 고스 집합조직 발달 때문에 원주특성이 악화되는 경향이 있다.To solve this problem, a method was proposed to improve the properties of hot-rolled sheets by reducing their thickness to 2.0 mm or less. In addition, a method of improving magnetism by including high Al and performing double annealing and double rolling was proposed. In addition, a method of thinning hot rolled material through a thin slab manufacturing method was proposed. However, the method of lowering the hot rolling thickness is difficult to apply to mass production due to the limit of roll force in the hot rolling process, and there is a problem in that the thickness deviation increases due to roll bending as the reduction rate increases in the hot rolling process operated with no force. Some improvements in properties are observed in the double annealing and double rolling process, but the cost increase factor is large and the circumferential properties tend to deteriorate due to excessive Goss texture development.
본 발명의 일 실시예에서는 무방향성 전기강판 및 그 제조방법을 제공하고자 한다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예는 열간압연을 2회 수행하여 {110}<001> 집합조직을 억제함으로써, 응력 제거 소둔 전에는 강판의 강도를 확보하고, 응력 제거 소둔 이후에는 강판의 자성을 확보하는 무방향성 전기강판 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention seeks to provide a non-oriented electrical steel sheet and a manufacturing method thereof. Specifically, one embodiment of the present invention performs hot rolling twice to suppress the {110}<001> texture, thereby securing the strength of the steel sheet before stress relief annealing and securing the magnetism of the steel sheet after stress relief annealing. The object is to provide a non-oriented electrical steel sheet and a manufacturing method thereof.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 중량%로 Si:1.5 내지 4%, Al:0.1 내지 2% 및 Mn: 0.05 내지 2%를 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함한다. {110}<001> 로부터 15° 이내의 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 10% 이하이다.The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention contains Si: 1.5 to 4%, Al: 0.1 to 2%, and Mn: 0.05 to 2% by weight, and includes the balance Fe and inevitable impurities. The area fraction of crystal grains with an orientation within 15° from {110}<001> is 10% or less.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 Cr: 0.5 중량% 이하, Cu:0.2 중량% 이하, P:0.1 중량% 이하, Sn: 0.06 중량% 이하, 및 Sb: 0.06 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention contains one of Cr: 0.5% by weight or less, Cu: 0.2% by weight or less, P: 0.1% by weight or less, Sn: 0.06% by weight or less, and Sb: 0.06% by weight or less. It may include more than one species.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 C, N, S, Ti, Nb, 및 V 중 1종 이상을 0.005 중량% 이하 더 포함할 수 있다.The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may further include 0.005% by weight or less of one or more of C, N, S, Ti, Nb, and V.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 평균 결정립 입경이 10 내지 25㎛일 수 있다.The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may have an average grain size of 10 to 25 ㎛.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 하기 식 1을 만족할 수 있다.The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may satisfy Equation 1 below.
항복강도(MPa) ≥ 140 + 100×[Si] + 35×([Al] + [Mn])Yield strength (MPa) ≥ 140 + 100×[Si] + 35×([Al] + [Mn])
(단 식 1에서 [Si], [Al] 및 [Mn]은 각각 Si, Al 및 Mn의 함량(중량%)을 나타낸다.) (In Formula 1, [Si], [Al], and [Mn] represent the contents (% by weight) of Si, Al, and Mn, respectively.)
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 하기 식 2를 만족할 수 있다.The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention can satisfy Equation 2 below.
[식 2][Equation 2]
원주방향 자속밀도(B50, Tesla) ≥ 1.88 + 0.1×t - 0.067×[Si] -0.0458×[Al] - 0.022×[Mn] Circumferential magnetic flux density (B 50 , Tesla) ≥ 1.88 + 0.1×t - 0.067×[Si] -0.0458×[Al] - 0.022×[Mn]
(단 식 2에서 [Si], [Al] 및 [Mn]은 각각 Si, Al 및 Mn의 함량(중량%)을 나타내고, t는 강판의 두께(mm)를 나타낸다.) (In Formula 2, [Si], [Al], and [Mn] represent the contents (% by weight) of Si, Al, and Mn, respectively, and t represents the thickness of the steel sheet (mm).)
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 700 내지 850℃의 온도에서 10 내지 300분 동안 응력 제거 소둔 이후 하기 식 3을 만족할 수 있다.The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may satisfy Equation 3 below after stress relief annealing at a temperature of 700 to 850° C. for 10 to 300 minutes.
[식 3][Equation 3]
원주방향 자속밀도(B50, Tesla)≥ 1.85 + 0.1×t - 0.067×[Si] -0.0458×[Al] - 0.022×[Mn]Circumferential magnetic flux density (B 50 , Tesla) ≥ 1.85 + 0.1×t - 0.067×[Si] -0.0458×[Al] - 0.022×[Mn]
원주방향 철손(W10/400, W/kg) ≤ 6 + 4000×t2 / (13 + 11×([Si]+[Al]+0.5×[Mn]) Circumferential iron loss (W 10/400 , W/kg) ≤ 6 + 4000×t 2 / (13 + 11×([Si]+[Al]+0.5×[Mn])
(단 식 3에서 [Si], [Al] 및 [Mn]은 각각 Si, Al 및 Mn의 함량(중량%)을 나타내고, t는 강판의 두께(mm)를 나타낸다.) (In Formula 3, [Si], [Al], and [Mn] represent the contents (% by weight) of Si, Al, and Mn, respectively, and t represents the thickness of the steel sheet (mm).)
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판의 제조 방법은 중량%로 Si:1.5 내지 4%, Al:0.1 내지 2% 및 Mn: 0.05 내지 2%를 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 열간 압연하여 제1 열연판을 제조하는 제1 열간압연 단계; 제1 열연판을 권취하는 단계; 제1 열연판을 700 내지 1000℃의 온도에서, 20 내지 50%의 압하율로 열간 압연하여 제2 열연판을 제조하는 제2 열간압연 단계; 제2 열연판을 냉간압연 하여 냉연판을 제조하는 단계; 및 냉연판을 710 내지 820℃ 온도로 냉연판 소둔 단계를 포함한다.The method for manufacturing a non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention includes Si: 1.5 to 4%, Al: 0.1 to 2%, and Mn: 0.05 to 2% by weight, and the balance includes Fe and inevitable impurities. A first hot rolling step of manufacturing a first hot rolled sheet by hot rolling the slab; Winding the first hot rolled sheet; A second hot rolling step of manufacturing a second hot rolled sheet by hot rolling the first hot rolled sheet at a temperature of 700 to 1000° C. and a reduction ratio of 20 to 50%; Manufacturing a cold-rolled sheet by cold-rolling the second hot-rolled sheet; And a step of annealing the cold-rolled sheet at a temperature of 710 to 820°C.
제1 열간압연 단계는 조 압연 단계 및 사상 압연 단계를 포함할 수 있다.The first hot rolling step may include a rough rolling step and a finishing rolling step.
제1 열연판의 두께는 1.8 내지 2.5mm일 수 있다.The thickness of the first hot rolled sheet may be 1.8 to 2.5 mm.
권취하는 단계 이후, 권취된 코일을 700℃ 이하로 냉각할 수 있다.After the winding step, the wound coil can be cooled to 700°C or lower.
권취하는 단계 이후 700 내지 1000℃의 온도에서 소둔하는 제1 열연판 소둔 단계를 더 포함할 수 있다.After the winding step, a first hot rolled sheet annealing step of annealing at a temperature of 700 to 1000° C. may be further included.
제2 열연판의 두께는 1.2 내지 1.8mm일 수 있다.The thickness of the second hot rolled sheet may be 1.2 to 1.8 mm.
제2 열간압연 단계 이후, 제2 열연판을 850 내지 1150℃의 온도에서 소둔하는 제2 열연판 소둔 단계를 더 포함할 수 있다.After the second hot rolling step, a second hot rolled sheet annealing step of annealing the second hot rolled sheet at a temperature of 850 to 1150° C. may be further included.
냉연판 소둔하는 단계 이후, 700 내지 850℃의 온도에서 10 내지 300분 동안 응력 제거 소둔하는 단계를 더 포함할 수 있다.After the step of annealing the cold rolled sheet, the step of stress relief annealing at a temperature of 700 to 850° C. for 10 to 300 minutes may be further included.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 형상교정에 의한 폭방향 두께 편차를 감소시키고, 냉간 압하율 저감 및 GOSS 집합조직 생성억제를 통해 고객사 열처리(응력 제거 소둔, SRA) 전에는 강도와 원주평균 자속밀도가 우수하고, 고객사 열처리(응력 제거 소둔, SRA) 후에는 원주평균 자속밀도와 고주파 철손이 우수하다.The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention reduces the thickness deviation in the width direction by shape correction, and reduces the strength and circumference before the customer's heat treatment (stress relief annealing, SRA) by reducing the cold rolling reduction rate and suppressing the creation of GOSS texture. The average magnetic flux density is excellent, and after the customer's heat treatment (stress relief annealing, SRA), the circumferential average magnetic flux density and high-frequency iron loss are excellent.
궁극적으로 본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 동일한 강판을 이용하여, SRA 처리 없이 회전자로 사용하고, SRA 처리 후 고정자로 사용하여, 친환경 자동차용 모터, 고효율 가전용 모터, 슈퍼프리미엄급 모터 코어를 제조할 수 있도록 기여한다.Ultimately, the non-oriented electrical steel sheet according to one embodiment of the present invention uses the same steel sheet as a rotor without SRA treatment, and uses it as a stator after SRA treatment, so that it can be used as an eco-friendly automobile motor, a high-efficiency home appliance motor, and a super premium grade. Contributes to manufacturing motor cores.
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.Terms such as first, second, and third are used to describe, but are not limited to, various parts, components, regions, layers, and/or sections. These terms are used only to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, the first part, component, region, layer or section described below may be referred to as the second part, 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 only intended to refer to specific embodiments and is not intended to limit the invention. As used herein, singular forms include plural forms unless phrases clearly indicate the contrary. As used in the specification, the meaning of "comprising" refers to specifying a particular characteristic, area, integer, step, operation, element and/or ingredient, and the presence or presence of another characteristic, area, integer, step, operation, element and/or ingredient. This 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 a part is referred to as being “on” or “on” another part, it may be directly on or on the other part or may be accompanied by another part in between. In contrast, when a part is said to be "directly on top" of another part, there is no intervening part between them.
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.Although not defined differently, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as those generally understood by those skilled in the art in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries are further interpreted as having meanings consistent with related technical literature and currently disclosed content, and are not interpreted in ideal or very formal meanings unless defined.
또한, 특별히 언급하지 않는 한 %는 중량%를 의미하며, 1ppm 은 0.0001중량%이다.Additionally, unless specifically stated, % means weight%, and 1ppm 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 one embodiment of the present invention, further including an additional element means replacing the remaining iron (Fe) by the amount of the additional element.
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 implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 중량%로 Si:1.5 내지 4%, Al:0.1 내지 2% 및 Mn: 0.05 내지 2%를 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함한다. The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention contains Si: 1.5 to 4%, Al: 0.1 to 2%, and Mn: 0.05 to 2% by weight, and includes the balance Fe and inevitable impurities.
먼저 무방향성 전기강판의 성분 한정의 이유부터 설명한다.First, the reason for the limitation of the components of non-oriented electrical steel sheet will be explained.
Si: : 1.5 내지 4.0 중량%Si: : 1.5 to 4.0% by weight
규소(Si)는 재료의 비저항을 높여 철손을 낮추는 역할을 하므로 비교적 다량 첨가되어야 한다. Si가 너무 적게 첨가될 경우, 고주파 철손 개선 효과가 미미할 수 있다. Si가 너무 많이 첨가될 경우 재료의 경도가 상승하여 생산성 및 타발성이 열위해지므로 바람직하지 않다. 더욱 구체적으로 Si를 2.5 내지 3.7 중량% 포함할 수 있다.Silicon (Si) plays a role in lowering iron loss by increasing the resistivity of the material, so it must be added in a relatively large amount. If too little Si is added, the effect of improving high-frequency iron loss may be minimal. If too much Si is added, the hardness of the material increases, which is undesirable because productivity and punching performance are reduced. More specifically, it may contain 2.5 to 3.7% by weight of Si.
Al: 0.1 내지 2.0 중량%Al: 0.1 to 2.0% by weight
알루미늄(Al)는 Si와 함께 재료의 비저항을 높여 철손을 낮추는 역할을 하며, 자성에 유해한 질화물 및 산화물을 형성할 수 있다. Al이 너무 적게 첨가되면 고주파 철손 저감에 효과가 없고 질화물이 미세하게 형성되어 자성을 열화킬 수 있다. Al이 너무 많이 첨가되면, 제강과 연속주조 공정시 몰드플럭스의 물성을 변화시키는 문제를 발생시켜 생산성을 크게 저하시킬 수 있다. 더욱 구체적으로 Al을 0.5 내지 1.5 중량% 포함할 수 있다.Aluminum (Al), along with Si, plays a role in lowering iron loss by increasing the resistivity of the material, and can form nitrides and oxides that are harmful to magnetism. If too little Al is added, it is ineffective in reducing high-frequency iron loss and fine nitrides may be formed, which may deteriorate magnetism. If too much Al is added, problems may occur that change the physical properties of the mold flux during steelmaking and continuous casting processes, which can significantly reduce productivity. More specifically, it may contain 0.5 to 1.5% by weight of Al.
Mn: 0.05 내지 2.00 중량%Mn: 0.05 to 2.00% by weight
망간(Mn)은 Si, Al과 함께 재료의 비저항을 높여 철손을 개선하고 황화물을 형성시키는 역할을 한다. Mn이 너무 적게 첨가되면 MnS가 미세하게 석출되어 자성을 열화시킬 수 있다. Mn이 너무 많이 첨가되면 자성에 불리한 [111]집합조직의 형성을 조장하고, 또한 Mn이 Fe의 분율을 감소시켜 자속밀도가 급격히 감소할 수 있다. 더욱 구체적으로 Mn을 0.5 내지 1.5 중량% 포함할 수 있다.Manganese (Mn), along with Si and Al, plays a role in increasing the resistivity of materials, improving iron loss and forming sulfides. If too little Mn is added, MnS may precipitate finely and deteriorate magnetism. If too much Mn is added, it promotes the formation of a [111] texture that is unfavorable to magnetism, and Mn also reduces the fraction of Fe, which can lead to a sharp decrease in magnetic flux density. More specifically, it may contain 0.5 to 1.5% by weight of Mn.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 Cr: 0.5 중량% 이하, Cu:0.2 중량% 이하, P:0.1 중량% 이하, Sn: 0.06 중량% 이하, 및 Sb: 0.06 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention contains one of Cr: 0.5% by weight or less, Cu: 0.2% by weight or less, P: 0.1% by weight or less, Sn: 0.06% by weight or less, and Sb: 0.06% by weight or less. It may include more than one species.
Cr: 0.50 중량% 이하Cr: 0.50% by weight or less
크롬(Cr)은 비저항을 높여 철손을 개선하는 역할을 한다. Cr이 너무 많이 포함되면 자속밀도가 저하할 수 있다. 더욱 구체적으로 Cr을 더 포함하는 경우, 0.01 내지 0.50 중량% 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 0.050 내지 0.20 중량% 포함할 수 있다.Chromium (Cr) plays a role in improving iron loss by increasing resistivity. If too much Cr is included, the magnetic flux density may decrease. More specifically, when Cr is further included, it may contain 0.01 to 0.50% by weight. More specifically, it may contain 0.050 to 0.20% by weight.
Cu: 0.200 중량% 이하Cu: 0.200% by weight or less
구리(Cu)는 Mn과 함께 황화물을 형성시키는 역할을 한다. Cu가 너무 많이 첨가되면 고온취성이 발생하게 되어 연주나 열연시 크랙을 형성할 수 있다. 더욱 구체적으로 Cu를 0.005 내지 0.200 중량% 더 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 0.01 내지 0.10 중량% 포함할 수 있다.Copper (Cu) plays a role in forming sulfide together with Mn. If too much Cu is added, high-temperature embrittlement may occur and cracks may form during playing or hot rolling. More specifically, it may further include 0.005 to 0.200% by weight of Cu. More specifically, it may contain 0.01 to 0.10 weight%.
P: 0.10 중량% 이하P: 0.10% by weight or less
인(P)는 대부분 강내에 고용되어 철손을 개선하는 효과를 나타낸다. P가 더 첨가되는 경우, 너무 많이 첨가 되면 결정립계에 편석되어 재료의 인성을 저하시켜 생산성 및 타발성을 열위시킬 수 있다. 더욱 구체적으로 P를 0.001 내지 0.100 중량% 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 0.005 내지 0.050 중량% 포함할 수 있다.Phosphorus (P) is mostly dissolved in steel and has the effect of improving iron loss. When additional P is added, if too much is added, it may segregate at grain boundaries and lower the toughness of the material, resulting in poor productivity and punching performance. More specifically, it may contain 0.001 to 0.100% by weight of P. More specifically, it may contain 0.005 to 0.050% by weight.
Sn: 0.06 중량% 이하 Sn: 0.06% by weight or less
주석(Sn)은 결정립계 및 표면에 편석하여 재료의 집합조직을 개선하고 표면 산화를 억제하는 역할을 하므로 자성을 향상시키기 위해 첨가할 수 있다. Sn이 너무 많이 첨가되면, 결정립계 편석이 심해져 표면 품질이 열화되고, 경도가 상승하여 냉연판 파단을 일으켜 압연성이 저하될 수 있다. 따라서, 전술한 범위에서 Sn을 추가로 첨가할 수 있다. 더욱 구체적으로 Sn을 0.01 내지 0.06 중량% 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 0.02 내지 0.05 중량% 포함할 수 있다.Tin (Sn) can be added to improve magnetism because it segregates at grain boundaries and surfaces to improve the texture of the material and suppress surface oxidation. If too much Sn is added, grain boundary segregation may become severe, deteriorating surface quality, and hardness may increase, causing fracture of the cold-rolled sheet and lowering rollability. Therefore, Sn can be additionally added within the above-mentioned range. More specifically, it may contain 0.01 to 0.06% by weight of Sn. More specifically, it may contain 0.02 to 0.05% by weight.
Sb: 0.06 중량% 이하Sb: 0.06% by weight or less
안티몬(Sb)은 결정립계 및 표면에 편석하여 재료의 집합조직을 개선하고 표면 산화를 억제하는 역할을 하므로 자성을 향상시키기 위해 첨가할 수 있다. Sb가 너무 많이 첨가되면, 결정립계 편석이 심해져 표면 품질이 열화되고, 경도가 상승하여 냉연판 파단을 일으켜 압연성이 저하될 수 있다. 따라서, 전술한 범위에서 Sb를 추가로 첨가할 수 있다. 더욱 구체적으로 Sb를 0.01 내지 0.06 중량% 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 0.02 내지 0.05 중량% 포함할 수 있다.Antimony (Sb) serves to improve the texture of the material and suppress surface oxidation by segregating at grain boundaries and surfaces, so it can be added to improve magnetism. If too much Sb is added, grain boundary segregation may become severe, deteriorating surface quality, and hardness may increase, causing fracture of the cold-rolled sheet and lowering rollability. Therefore, Sb can be additionally added within the above-mentioned range. More specifically, it may contain 0.01 to 0.06% by weight of Sb. More specifically, it may contain 0.02 to 0.05% by weight.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 C, N, S, Ti, Nb, 및 V 중 1종 이상을 0.005 중량% 이하 더 포함할 수 있다.The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may further include 0.005% by weight or less of one or more of C, N, S, Ti, Nb, and V.
C, N, Ti는 탄질화물을 형성하여 자구이동을 방해하는 역할을 하므로 제한할 수 있고, S는 황화물을 형성하여 결정립 성장성을 열위시킬 수 있어, 그 상한을 제한할 수 있다. 이들 원소는 각각 0.0050 중량% 이하로 포함할 수 있다.C, N, and Ti can be limited because they form carbonitrides and play a role in hindering magnetic domain movement, and S can form sulfides and deteriorate grain growth, so the upper limit can be limited. These elements may each be contained in amounts of 0.0050% by weight or less.
N는 Ti, Nb, V과 결합하여 질화물을 형성하고, 결정립 성장성을 저하시키는 역할을 한다.N combines with Ti, Nb, and V to form nitride and plays a role in reducing grain growth.
C는 N, Ti, Nb, V등과 반응하여 미세한 탄화물을 만들어 결정립성장성 및 자구이동을 방해하는 역할을 한다.C reacts with N, Ti, Nb, V, etc. to form fine carbides, which hinders grain growth and magnetic domain movement.
S는 황화물을 형성하여 결정립 성장성을 열위시킨다.S forms sulfide and deteriorates grain growth.
더욱 구체적으로, C, S, N, Ti, Nb 및 V 중 1종 이상을 각각 0.0040 중량% 이하로 포함할 수 있다.More specifically, it may contain 0.0040% by weight or less of one or more of C, S, N, Ti, Nb, and V each.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 Mo: 0.03 중량% 이하, B: 0.0050 중량% 이하, V: 0.0050 중량% 이하, Ca: 0.0050 중량% 이하, Nb: 0.0050 중량% 이하, 및 Mg: 0.0050 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention has Mo: 0.03% by weight or less, B: 0.0050% by weight or less, V: 0.0050% by weight or less, Ca: 0.0050% by weight or less, Nb: 0.0050% by weight or less, and Mg. : It may further contain one or more types of 0.0050% by weight or less.
이들은 불가피하게 포함되는 C, S, N 등과 반응하여 미세한 탄화물, 질화물 또는 황화물을 형성하여 자성에 악영향을 미칠 수 있으므로, 전술한 것과 같이 상한을 한정할 수 있다.Since these inevitably react with C, S, N, etc. to form fine carbides, nitrides, or sulfides, which may adversely affect magnetism, the upper limit may be limited as described above.
기타 불순물Other impurities
전술한 원소 외에도 불가피하게 혼입되는 불순물이 포함될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 전술한 원소 외에 추가 원소를 포함하는 것을 제외하는 것은 아니며, 추가 원소를 포함하는 경우, 잔부인 Fe를 대체하여 포함한다.In addition to the elements mentioned above, impurities that are inevitably mixed may be included. In one embodiment of the present invention, the inclusion of additional elements in addition to the above-mentioned elements is not excluded, and when additional elements are included, they are included in place of the remaining Fe.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 {110}<001>로부터 15° 이내의 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 10% 이하이다.The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention has an area fraction of grains having an orientation within 15° from {110}<001> of 10% or less.
이 미세조직은 자성에 악영향을 미치는 방위로서, 이를 줄이고, 자성에 유리한 방위를 갖는 결정립을 상대적으로 증가시켜 자성을 향상시킨다.This microstructure is an orientation that has a negative effect on magnetism, which is reduced and the crystal grains with an orientation favorable to magnetism are relatively increased to improve magnetism.
이 미세조직은 열간 압연 공정을 2회 수행함으로써 생성이 억제된다. 2회 열간 압연시, 2회 열간압연 후 제2 열연판의 두께가 얇아져 냉간압하율이 작아지고, 이로 인해 생성이 억제된다. 응력 제거 소둔 공정 이후에도 추가적인 미세조직의 분율 변동 없이, 그대로 잔존하게 된다. 더욱 구체적인 내용은 제조 공정과 관련하여 설명한다.The creation of this microstructure is suppressed by performing the hot rolling process twice. When hot rolling twice, the thickness of the second hot rolled sheet becomes thinner after the second hot rolling, and the cold rolling reduction rate decreases, thereby suppressing the production. Even after the stress relief annealing process, it remains as is, without any additional change in the fraction of microstructure. More specific details are explained in relation to the manufacturing process.
측정 방법은 특별히 제한되지 않으나, X-ray 극점도나 EBSD(Electron Backscattering Diffraction)으로 으로 측정될 수 있다. 측정 기준 면은 특별히 제한되지 않으며, 압연 방향 수직 면(TD면)이 될 수 있다.The measurement method is not particularly limited, but can be measured using X-ray polarity or EBSD (Electron Backscattering Diffraction). The measurement reference surface is not particularly limited and may be a surface perpendicular to the rolling direction (TD surface).
강판의 평균 결정립 입경은 10 내지 25㎛일 수 있다. 평균 결정립 입경이 너무 작으면 자성이 지나치게 열위하고, 응력 제거 소둔을 수행하더라도 목적하는 자성을 얻을 수 없다. 평균 결정립 입경이 너무 크면, 강도를 적절히 확보하기 어렵다. 더욱 구체적으로 강판의 평균 결정립 입경은 15 내지 20㎛일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 결정립 입경은 강판의 압연 수직 면(TD면)에 대하여 측정할 수 있다. 더욱 구체적으로 강판 전체 두께 t에 대하여 1/4t 내지 3/4t 범위의 두께에서 측정할 수 있다. 결정립 입경은 결정립의 면적과 동일한 면적을 갖는 가상의 원을 가정하여, 그 원의 입경을 결정립 입경으로 한다. 평균 결정립 입경은 측정 대상이 되는 면적에 대하여 그 면적 내에 존재하는 결정립의 수를 나누는 방식으로 측정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 별도의 설명 없는 평균 결정립 입경, 항복 강도 등의 특성은 SRA 전의 특성을 의미한다.The average grain size of the steel sheet may be 10 to 25 μm. If the average grain size is too small, the magnetism is too poor, and the desired magnetism cannot be obtained even if stress relief annealing is performed. If the average grain size is too large, it is difficult to appropriately secure strength. More specifically, the average grain size of the steel sheet may be 15 to 20㎛. In one embodiment of the present invention, the grain size can be measured on the rolling vertical surface (TD surface) of the steel sheet. More specifically, it can be measured at a thickness ranging from 1/4t to 3/4t with respect to the total thickness t of the steel plate. The crystal grain size assumes a virtual circle with an area equal to the area of the crystal grain, and the grain size of the circle is taken as the crystal grain size. The average grain size can be measured by dividing the number of grains present within the area to be measured. In one embodiment of the present invention, characteristics such as average grain size and yield strength without separate description refer to characteristics before SRA.
응력 제거 소둔 후, 평균 결정립 입경은 30 내지 300 ㎛일 수 있다. 응력 제거 소둔 이란 무방향성 전기강판으로부터 모터를 제조할 시, 강판을 타발 및 적층하고, 강판에 잔존하는 응력을 제거하기 위해 열처리하는 공정이다. 구체적으로 700 내지 850℃의 온도에서 10 내지 300분 동안 수행할 수 있다.After stress relief annealing, the average grain size may be 30 to 300 ㎛. Stress relief annealing is a process of punching and stacking steel sheets and heat treating them to remove stress remaining in the steel sheets when manufacturing a motor from non-oriented electrical steel sheets. Specifically, it can be performed at a temperature of 700 to 850°C for 10 to 300 minutes.
전술하듯이, 본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 응력 제거 소둔 이전에는 강도와 원주평균 자속밀도가 우수하고, 응력 제거 소둔 이후에는 원주평균 자속밀도와 고주파 철손이 우수하다.As described above, the non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention has excellent strength and average circumferential magnetic flux density before stress relief annealing, and excellent circumferential average magnetic flux density and high-frequency iron loss after stress relief annealing.
구체적으로 강도 관련하여 하기 식 1을 만족할 수 있다.Specifically, the following equation 1 may be satisfied in relation to strength.
[식 1][Equation 1]
항복강도(MPa) ≥ 140 + 100×[Si] + 35×([Al] + [Mn])Yield strength (MPa) ≥ 140 + 100×[Si] + 35×([Al] + [Mn])
(단 식 1에서 [Si], [Al] 및 [Mn]은 각각 Si, Al 및 Mn의 함량(중량%)을 나타낸다.) (In Formula 1, [Si], [Al], and [Mn] represent the contents (% by weight) of Si, Al, and Mn, respectively.)
Si, Al, Mn은 강판에 포함될 시, 항복 강도가 향상된다. 본 발명의 일 실시예에서는 Si, Al, Mn의 첨가에 더하여 {110}<001> 결정립 형성을 억제하고, 평균 결정립 입경을 조절함으로써, 항복 강도를 추가적으로 향상시킬 수 있다.When Si, Al, and Mn are included in steel sheets, the yield strength improves. In one embodiment of the present invention, the yield strength can be further improved by suppressing the formation of {110}<001> grains and controlling the average grain size in addition to adding Si, Al, and Mn.
더욱 구체적으로 항복강도는 400MPa 이상일 수 있다. 더욱 구체적으로 400 내지 600MPa일 수 있다. 더욱 구체적으로 450 내지 550MPa일 수 있다. 항복 강도는 KS-13A시편을 3개씩 제작하여 단축 인장시험을 실시한후 0.2% offset 조건으로 항복강도를 측정할 수 있다.More specifically, the yield strength may be 400 MPa or more. More specifically, it may be 400 to 600 MPa. More specifically, it may be 450 to 550 MPa. The yield strength can be measured under the condition of 0.2% offset after producing three KS-13A specimens and performing a uniaxial tensile test.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 하기 식 2를 만족할 수 있다. The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention can satisfy Equation 2 below.
[식 2][Equation 2]
원주방향 자속밀도(B50, Tesla) ≥ 1.88 + 0.1×t - 0.067×[Si] -0.0458×[Al] - 0.022×[Mn] Circumferential magnetic flux density (B 50 , Tesla) ≥ 1.88 + 0.1×t - 0.067×[Si] -0.0458×[Al] - 0.022×[Mn]
(단 식 2에서 [Si], [Al] 및 [Mn]은 각각 Si, Al 및 Mn의 함량(중량%)을 나타내고, t는 강판의 두께(mm)를 나타낸다.) (In Formula 2, [Si], [Al], and [Mn] represent the contents (% by weight) of Si, Al, and Mn, respectively, and t represents the thickness of the steel sheet (mm).)
Si, Al, Mn은 강판에 포함될 시, 자속밀도가 저하된다. 본 발명의 일 실시예에서는 Si, Al, Mn을 일정량 첨가하더라도 {110}<001> 결정립 형성을 억제하고 및 평균 결정립 입경을 조절함으로써, 자속 밀도를 향상시킬 수 있다.When Si, Al, and Mn are included in a steel sheet, the magnetic flux density decreases. In one embodiment of the present invention, even if a certain amount of Si, Al, and Mn is added, the magnetic flux density can be improved by suppressing the formation of {110}<001> grains and controlling the average grain size.
더욱 구체적으로 원주 방향 자속밀도는 1.62T 이상일 수 있다. 더욱 구체적으로 1.65 내지 1.80T 일 수 있다. 더욱 구체적으로 1.68 내지 1.75T일 수 있다. 자속밀도(B50)은 5000A/m의 자기장에서 유도되는 자속밀도이다. 원주 방향이란 원의 둘레 방향을 의미하며, 본 발명의 일 실시예에서는 외경이 100mm이고 내경이 90mm인 링샘플을 방전가공으로 제작하여 10개를 적층한 후 구리선을 감아 자성을 측정할 수 있다.More specifically, the circumferential magnetic flux density may be 1.62T or more. More specifically, it may be 1.65 to 1.80T. More specifically, it may be 1.68 to 1.75T. The magnetic flux density (B 50 ) is the magnetic flux density induced in a magnetic field of 5000A/m. The circumferential direction refers to the circumferential direction of a circle. In one embodiment of the present invention, a ring sample with an outer diameter of 100 mm and an inner diameter of 90 mm is produced by discharge machining, 10 rings are stacked, and then magnetism can be measured by wrapping a copper wire.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 700 내지 850℃의 온도에서 10 내지 300분 동안 응력 제거 소둔 이후 하기 식 3을 만족할 수 있다.The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may satisfy Equation 3 below after stress relief annealing at a temperature of 700 to 850° C. for 10 to 300 minutes.
[식 3][Equation 3]
원주방향 자속밀도(B50, Tesla)≥ 1.85 + 0.1×t - 0.067×[Si] -0.0458×[Al] - 0.022×[Mn]Circumferential magnetic flux density (B 50 , Tesla) ≥ 1.85 + 0.1×t - 0.067×[Si] -0.0458×[Al] - 0.022×[Mn]
원주방향 철손(W10/400, W/kg) ≤ 6 + 4000×t2 / (13 + 11×([Si]+[Al]+0.5×[Mn]) Circumferential iron loss (W 10/400 , W/kg) ≤ 6 + 4000×t 2 / (13 + 11×([Si]+[Al]+0.5×[Mn])
(단 식 3에서 [Si], [Al] 및 [Mn]은 각각 Si, Al 및 Mn의 함량(중량%)을 나타내고, t는 강판의 두께(mm)를 나타낸다.) (In Formula 3, [Si], [Al], and [Mn] represent the contents (% by weight) of Si, Al, and Mn, respectively, and t represents the thickness of the steel sheet (mm).)
응력 제거 소둔을 수행할 시, 자속밀도 및 철손이 낮아지는 경향이 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 미세 조직을 적절히 조절하여, 자속밀도의 열화를 최대한 억제하면서, 철손은 낮출 수 있게 된다.When performing stress relief annealing, magnetic flux density and iron loss tend to decrease. In one embodiment of the present invention, by appropriately controlling the microstructure, the deterioration of magnetic flux density can be suppressed as much as possible while the iron loss can be reduced.
더욱 구체적으로 응력 제거 소둔 후 원주 방향 자속밀도(B50)은 1.59T 이상일 수 있다. 더욱 구체적으로 응력 제거 소둔 후 원주 방향 자속밀도(B50)은 1.62 내지 1.78T일 수 있다. 더욱 구체적으로 응력 제거 소둔 후 원주 방향 자속밀도(B50)은 1.65 내지 1.75T일 수 있다.More specifically, the circumferential magnetic flux density (B 50 ) after stress relief annealing may be 1.59T or more. More specifically, the circumferential magnetic flux density (B 50 ) after stress relief annealing may be 1.62 to 1.78T. More specifically, the circumferential magnetic flux density (B 50 ) after stress relief annealing may be 1.65 to 1.75T.
응력 제거 소둔 후 원주 방향 철손(W10/400)은 13.2W/kg이하일 수 있다. 더욱 구체적으로 8.0 내지 13.0W/kg일 수 있다. 더욱 구체적으로 8.5 내지 12.5W/kg일 수 있다.After stress relief annealing, the circumferential iron loss (W 10/400 ) can be less than 13.2W/kg. More specifically, it may be 8.0 to 13.0 W/kg. More specifically, it may be 8.5 to 12.5 W/kg.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판은 두께 편차가 2.0% 이하일 수 있다. 더욱 구체적으로 두께 편차는 1.0 내지 1.8% 일 수 있다. 두께 편차는 강판 폭 방향으로의 중앙부와 폭 양측으로부터의 15mm 지점에서의 두께를 측정하여 그 차이를 중앙부 두께로 나누어 계산할 수 있다. 강판 두께는 0.10 내지 0.35mm일 수 있다.The non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may have a thickness deviation of 2.0% or less. More specifically, the thickness deviation may be 1.0 to 1.8%. Thickness deviation can be calculated by measuring the thickness at the center in the width direction of the steel plate and at a 15 mm point from both sides of the width, and dividing the difference by the center thickness. The steel plate thickness may be 0.10 to 0.35 mm.
무방향성 전기강판은 모재 강판 상에 절연 피막이 더 존재할 수 잇다. 절연 피막에 대해서는 널리 알려져 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다. Non-oriented electrical steel sheets may have an additional insulating film on the base steel sheet. Since the insulating film is widely known, detailed description will be omitted.
본 발명의 일 실시예에 의한 무방향성 전기강판의 제조 방법은 중량%로 Si:1.5 내지 4%, Al:0.1 내지 2% 및 Mn: 0.05 내지 2%를 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 열간 압연하여 제1 열연판을 제조하는 제1 열간압연 단계; 제1 열연판을 권취하는 단계; 제1 열연판을 700 내지 1000℃의 온도에서, 20 내지 50%의 압하율로 열간 압연하여 제2 열연판을 제조하는 제2 열간압연 단계; 제2 열연판을 냉간압연 하여 냉연판을 제조하는 단계; 및 냉연판을 710 내지 820℃ 온도로 냉연판 소둔 단계를 포함한다.The method for manufacturing a non-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention includes Si: 1.5 to 4%, Al: 0.1 to 2%, and Mn: 0.05 to 2% by weight, and the balance includes Fe and inevitable impurities. A first hot rolling step of manufacturing a first hot rolled sheet by hot rolling the slab; Winding the first hot rolled sheet; A second hot rolling step of manufacturing a second hot rolled sheet by hot rolling the first hot rolled sheet at a temperature of 700 to 1000° C. and a reduction ratio of 20 to 50%; Manufacturing a cold-rolled sheet by cold-rolling the second hot-rolled sheet; And a step of annealing the cold-rolled sheet at a temperature of 710 to 820°C.
이하에서는 각 단계별로 구체적으로 설명한다.Below, each step is explained in detail.
먼저 슬라브를 열간압연하여 제1 열연판을 제조한다. 슬라브 내의 각 조성의 첨가 비율을 한정한 이유는 전술한 무방향성 전기강판의 조성 한정 이유와 동일하므로, 반복되는 설명을 생략한다. 후술할 제1 열간 압연, 제2 열간압연, 냉간압연, 냉연판 소둔, 응력 제거 소둔 등의 제조 과정에서 슬라브의 조성은 실질적으로 변동되지 아니하므로, 슬라브의 조성과 무방향성 전기강판의 조성이 실질적으로 동일하다.First, the slab is hot rolled to manufacture the first hot rolled sheet. The reason for limiting the addition ratio of each composition in the slab is the same as the reason for limiting the composition of the non-oriented electrical steel sheet described above, so repeated explanations will be omitted. Since the composition of the slab is not substantially changed during the manufacturing process such as first hot rolling, second hot rolling, cold rolling, cold rolled sheet annealing, and stress relief annealing, which will be described later, the composition of the slab and the composition of the non-oriented electrical steel sheet are substantially different. is the same as
제1 열연판을 제조하는 단계 이전에 슬라브를 가열할 수 있다. 구체적으로 슬라브를 가열로에 장입하여 1100 내지 1250℃로 가열 한다. 1250℃를 초과하는 온도에서 가열시 석출물이 재용해되어 열간압연 이후 미세하게 석출될 수 있다. 온도가 너무 낮으면 열간압연시 변형저항이 지나치게 크기 때문에 적절한 두께로 열간압연 하기 어려워 질 수 있다. The slab may be heated before the step of manufacturing the first hot rolled sheet. Specifically, the slab is charged into a heating furnace and heated to 1100 to 1250°C. When heated at a temperature exceeding 1250°C, the precipitates may be re-dissolved and finely precipitated after hot rolling. If the temperature is too low, it may become difficult to hot roll to an appropriate thickness because the deformation resistance during hot rolling is too large.
제1 열간압연 단계는 조 압연 단계 및 사상 압연 단계를 포함할 수 있다. 조 압연 단계는 두께가 20 내지 50mm인 바를 제조하는 단계다. 사상 압연바를 압연하여 두께가 1 내지 3mm인 열연판을 제조한다. 조 압연 및 사상 압연은 권취 없이, 연속적으로 진행하는 점에서 본원 발명의 제1 열간압연 및 제2 열간압연 공정과 상이하다. 사상압연하는 단계에서 강판의 온도는 800 내지 1000℃ 일 수 있다.The first hot rolling step may include a rough rolling step and a finishing rolling step. The rough rolling step is to produce bars with a thickness of 20 to 50 mm. A hot-rolled plate with a thickness of 1 to 3 mm is manufactured by rolling a polished rolling bar. Rough rolling and finishing rolling are different from the first hot rolling and second hot rolling processes of the present invention in that they are carried out continuously without winding. During the finishing rolling step, the temperature of the steel sheet may be 800 to 1000°C.
제1 열연판의 두께는 1.8 내지 2.5mm일 수 있다. 제1 열연판의 두께가 너무 두꺼울 경우, 이어지는 제2 열간압연 단계 및 냉간 압연 단계에서의 압연 부하가 증가하며, (111) 재결정 집합조직이 다량 형성되어, 자성에 악영향을 미칠 수 있다. 1회의 열간압연으로는 두께를 더 낮추기 어렵고, 두께를 낮추더라도 압연롤의 휨 현상 때문에 폭방향으로의 두께편차가 증가하게 되고, 최종 제조된 강판 두께 편차에 영향을 주어 형상불량을 발생시키게 된다. 더욱 구체적으로 제1 열연판의 두께는 1.9 내지 2.3mm일 수 있다.The thickness of the first hot rolled sheet may be 1.8 to 2.5 mm. If the thickness of the first hot rolled sheet is too thick, the rolling load in the subsequent second hot rolling step and cold rolling step increases, and a large amount of (111) recrystallization texture is formed, which may adversely affect magnetism. It is difficult to lower the thickness further with one hot rolling, and even if the thickness is lowered, the thickness deviation in the width direction increases due to the bending phenomenon of the rolling roll, which affects the thickness deviation of the final manufactured steel sheet and causes shape defects. More specifically, the thickness of the first hot rolled sheet may be 1.9 to 2.3 mm.
다음으로, 제1 열연판을 권취한다. 권취하는 단계에서 강판 온도는 500 내지 700℃일 수 있다. 권취하는 단계 이후, 권취된 코일을 700℃ 이하로 냉각할 수 있다. 냉각 이후 제2 열간압연 함으로써, 등방성을 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다.Next, the first hot rolled sheet is wound. The temperature of the steel sheet during the winding step may be 500 to 700°C. After the winding step, the wound coil can be cooled to 700°C or lower. There is an advantage in that isotropy can be further improved by performing a second hot rolling after cooling.
권취하는 단계 이후 700 내지 1000℃의 온도에서 1초 내지 10 시간 동안 소둔하는 제1 열연판 소둔 단계를 더 포함할 수 있다. 제1 열연판 소둔 단계를 통해 이어지는 압연단계에서 강한 냉연변형밴드조직을 억제하여 이후 압연후 소둔과정에서 이방성이 강한 Goss 집합조직을 억제하여 등방성을 가질 수 있게 된다. 더욱 구체적으로 10 초 내지 600초 동안 소둔할 수 있다.After the winding step, a first annealing step of annealing the hot rolled sheet at a temperature of 700 to 1000° C. for 1 second to 10 hours may be further included. The strong cold-rolled deformation band structure is suppressed in the rolling stage following the first hot-rolled sheet annealing stage, and the highly anisotropic Goss texture is suppressed in the subsequent post-rolling annealing process to achieve isotropy. More specifically, it can be annealed for 10 seconds to 600 seconds.
다음으로, 제2 열간압연 하는 단계에서 1 열연판을 700 내지 1000℃의 온도에서, 20 내지 50%의 압하율로 열간 압연하여 제2 열연판을 제조한다. 본 발명의 일 실시예에서는 제2 열연판 제조 단계를 추가함으로써, 냉간압연에서의 압하율을 저감하여 자성을 개선하고, 형상을 교정함으로써 최종 제품판의 폭방향 두께 편차를 저감시킬 수 있다. 압하율은 (압하 전 강판 두께 - 압하 후 강판 두께) / 압하 전 강판 두께 × 100으로 계산될 수 있다.Next, in the second hot rolling step, the first hot rolled sheet is hot rolled at a temperature of 700 to 1000° C. and a reduction ratio of 20 to 50% to produce a second hot rolled sheet. In one embodiment of the present invention, by adding a second hot-rolled sheet manufacturing step, the reduction rate in cold rolling can be reduced to improve magnetism, and the shape can be corrected to reduce the thickness deviation in the width direction of the final product sheet. The reduction ratio can be calculated as (steel plate thickness before reduction - steel plate thickness after reduction) / steel plate thickness before reduction × 100.
제2 열연판에서 강판 온도가 너무 낮으면 높은 압하력이 필요하여 폭두께 편차를 교정하기 어렵고, 나아가 GOSS 집합조직이 발생하여, 최종 제품판의 압연방향으로부터의 45° 부근에서의 자성이 급격히 나빠지게 되어 원주 특성이 열화될 수 있다. 강판 온도가 너무 높으면 롤자체의 강성이 약화되어 휨이 심해지고, 나아가 열연판 자체의 연성이 너무 약해져 제어하기 힘들어 오히려 두께 편차가 증가할 수 있다. 더욱 구체적으로 제2 열간압연하는 단계에서 강판 온도는 730 내지 980℃일 수 있다. 더욱 구체적으로 750 내지 950℃일 수 있다.If the steel sheet temperature in the second hot-rolled sheet is too low, a high reduction force is required, making it difficult to correct the width/thickness deviation, and furthermore, GOSS texture occurs, causing rapid magnetization around 45° from the rolling direction of the final product sheet. If it falls out, the cylindrical characteristics may deteriorate. If the temperature of the steel sheet is too high, the rigidity of the roll itself weakens, causing severe bending, and furthermore, the ductility of the hot rolled sheet itself becomes too weak, making it difficult to control, which may actually increase the thickness deviation. More specifically, in the second hot rolling step, the steel sheet temperature may be 730 to 980°C. More specifically, it may be 750 to 950°C.
제2 열간압연시 압하율은 20 내지 50%일 수 있다. 압하율이 너무 작으면, 제2 열간압연을 수행하는 효과를 충분히 얻을 수 없다. 압하율이 너무 높으면 형상제어가 쉽지 않아 두께 편차가 오히려 증가할 수 있다. 더욱 구체적으로 압하율은 25 내지 45%일 수 있다.The reduction rate during the second hot rolling may be 20 to 50%. If the reduction ratio is too small, the effect of performing the second hot rolling cannot be sufficiently obtained. If the reduction rate is too high, shape control is not easy and thickness deviation may actually increase. More specifically, the reduction rate may be 25 to 45%.
제2 열연판의 두께는 1.2 내지 1.8mm일 수 있다. 제2 열연판의 두께가 너무 두꺼울 경우, 이어지는 냉간 압연 단계에서의 압연 부하가 증가하며, (111) 재결정 집합조직이 다량 형성되어, 자성에 악영향을 미칠 수 있다. 두께가 너무 낮으면, 형상제어가 쉽지 않아 두께 편차가 오히려 증가할 수 있다. 더욱 구체적으로 제2 열연판의 두께는 1.3 내지 1.7mm일 수 있다.The thickness of the second hot rolled sheet may be 1.2 to 1.8 mm. If the thickness of the second hot rolled sheet is too thick, the rolling load in the subsequent cold rolling step increases, and a large amount of (111) recrystallized texture is formed, which may adversely affect magnetism. If the thickness is too low, shape control is not easy and thickness deviation may actually increase. More specifically, the thickness of the second hot rolled sheet may be 1.3 to 1.7 mm.
제2 열간압연 단계 이후, 제2 열연판을 850 내지 1150℃의 온도에서 3 내지 600 초 동안 소둔하는 제2 열연판 소둔 단계를 더 포함할 수 있다.After the second hot rolling step, a second hot rolled sheet annealing step of annealing the second hot rolled sheet at a temperature of 850 to 1150° C. for 3 to 600 seconds may be further included.
제2 열연판소둔 온도가 너무 낮으면 조직이 성장하지 않거나 미세하게 성장하여 자속밀도의 상승 효과가 적으며, 소둔온도가 너무 높으면 자기특성이 오히려 저하되고, 판형상의 변형으로 인해 압연작업성이 나빠질 수 있다. 더욱 구체적으로 온도범위는 950 내지 1125℃일 수 있다. 제2 열연판 소둔은 필요에 따라 자성에 유리한 방위를 증가시키기 위하여 수행되는 것이며, 생략도 가능하다.If the annealing temperature of the second hot rolled sheet is too low, the structure will not grow or will grow only slightly, so the effect of increasing the magnetic flux density will be small. If the annealing temperature is too high, the magnetic properties will actually deteriorate, and rolling workability will worsen due to deformation of the plate shape. You can. More specifically, the temperature range may be 950 to 1125°C. The second hot-rolled sheet annealing is performed to increase the orientation advantageous to magnetism as needed, and can be omitted.
다음으로, 열연판을 산세하고 소정의 판두께가 되도록 냉간 압연한다. 열연판 두께에 따라 다르게 적용될 수 있으나, 70 내지 85%의 압하율을 적용하여 최종두께가 0.10 내지 0.35mm가 되도록 냉간 압연 할 수 있다. 압하율을 맞추기 위하여 1회 냉간 압연 또는 중간 소둔을 사이에 둔 2회 이상의 냉간 압연을 수행할 수 있다. 더욱 구체적으로 0.15 내지 0.30mm가 되도록 냉간 압연할 수 있다.Next, the hot-rolled sheet is pickled and cold-rolled to a predetermined thickness. It may be applied differently depending on the thickness of the hot-rolled sheet, but can be cold rolled to a final thickness of 0.10 to 0.35 mm by applying a reduction ratio of 70 to 85%. In order to adjust the reduction ratio, cold rolling can be performed once or two or more times with intermediate annealing in between. More specifically, it can be cold rolled to 0.15 to 0.30 mm.
냉간압연된 냉연판은 냉연판 소둔을 실시한다. Cold-rolled cold-rolled sheets are subjected to cold-rolled sheet annealing.
냉연판 소둔 단계에서 소둔 온도는 710 내지 820℃이다. 소둔온도가 너무 낮으면 미재결정되는 부분이 남아 자속밀도를 충분히 확보하지 못할 수 있다. 소둔 온도가 너무 높으면 결정립이 조대화되어 강도를 적절히 확보하지 못할 수 있다. 더욱 구체적으로 냉연판 소둔 단계에서 소둔 온도는 720 내지 800℃이고, 소둔 시간은 10 내지 60초일 수 있다. 더욱 구체적으로 소둔 시간은 20 내지 45초 일 수 있다.In the cold-rolled sheet annealing step, the annealing temperature is 710 to 820°C. If the annealing temperature is too low, unrecrystallized portions may remain and sufficient magnetic flux density may not be secured. If the annealing temperature is too high, the crystal grains may become coarse and adequate strength may not be secured. More specifically, in the annealing step of the cold rolled sheet, the annealing temperature may be 720 to 800°C, and the annealing time may be 10 to 60 seconds. More specifically, the annealing time may be 20 to 45 seconds.
냉연판 소둔 이후, 미재결정 분율은 3 내지 13 면적%일 수 있다. 냉연판의 미재결정이 적절하게 형성될 시, 자성 및 강도를 동시에 확보할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 미재결정이란 EBSD를 통해 격자내 방위분포를 통해 구분할 수 있다. 더욱 구체적으로 미재결정 분율은 5 내지 10 면적%일 수 있다.After annealing the cold rolled sheet, the unrecrystallized fraction may be 3 to 13 area%. When non-recrystallization of a cold rolled sheet is properly formed, magnetism and strength can be secured at the same time. In one embodiment of the present invention, non-recrystallization can be distinguished through the orientation distribution within the lattice through EBSD. More specifically, the unrecrystallized fraction may be 5 to 10 area%.
다음으로 소둔된 냉연판을 응력 제거 소둔한다. 냉연판 소둔 후, 절연 피막 형성, 타발 및 적층 과정이 진행될 수 있다. 이에 대해서는 널리 알려져 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다. 타발 과정에서 무방향성 전기강판에 응력이 발생하고, 이는 무방향성 전기강판의 자성에 악영향을 미친다. 모터 코어 중 자성 특성이 상대적으로 중요한 고정자의 경우, 응력 제거 소둔을 통해 강판에 잔존하는 응력을 제거하여 강판의 자성을 향상시킨다. 반면, 자성보다 강도 특성이 상대적으로 중요한 회전자의 경우 응력 제거 소둔을 생략할 수 있다.Next, the annealed cold-rolled sheet is subjected to stress relief annealing. After annealing the cold-rolled sheet, insulating film formation, punching, and lamination processes may proceed. Since this is widely known, detailed description will be omitted. During the punching process, stress is generated in the non-oriented electrical steel sheet, which has a negative effect on the magnetism of the non-oriented electrical steel sheet. In the case of a stator where magnetic properties are relatively important among motor cores, stress remaining in the steel sheet is removed through stress relief annealing to improve the magnetism of the steel sheet. On the other hand, in the case of a rotor where strength characteristics are relatively more important than magnetism, stress relief annealing can be omitted.
즉, 동일한 강판을 사용하면서도 응력 제거 소둔의 유, 무에 따라, 고정자 및 회전자로 용도를 달리하여 사용할 수 있다.In other words, while using the same steel plate, it can be used for different purposes as a stator and rotor depending on the presence or absence of stress relief annealing.
응력 제거 소둔 단계는 700 내지 850℃의 온도에서 10 내지 300분 동안 수행할 수 있다.The stress relief annealing step may be performed at a temperature of 700 to 850° C. for 10 to 300 minutes.
본 발명의 일 실시예에 의한 모터 코어는 복수의 무방향성 전기강판이 적층하여 이루어지는 회전자 및 복수의 무방향성 전기강판이 적층하여 이루어지는 고정자를 포함한다. 회전자는 전술한 응력 제거 소둔 전 무방향성 전기강판이 적층될 수 있고, 고정자는 전술한 응력 제거 소둔 후 무방향성 전기강판이 적층될 수 있다.The motor core according to an embodiment of the present invention includes a rotor made by stacking a plurality of non-oriented electrical steel sheets and a stator made by stacking a plurality of non-oriented electrical steel sheets. The rotor may be laminated with non-oriented electrical steel sheets before the above-described stress relief annealing, and the stator may be laminated with non-oriented electrical steel sheets after the above-described stress relief annealing.
회전자에 대해서는 SRA 소둔 전 무방향성 전기강판의 특성과 동일하며, 고정자에 대해서는 SRA 소둔 후 무방향성 전기강판의 특성과 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.The rotor has the same characteristics as the non-oriented electrical steel sheet before SRA annealing, and the stator has the same characteristics as the non-oriented electrical steel sheet after SRA annealing, so detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 일 실시예에서 동일한 무방향성 전기강판을 이용하여 회전자 및 고정자를 동시에 제조할 수 있으며, 제조 효율이 더욱 향상된다. In one embodiment of the present invention, the rotor and stator can be manufactured simultaneously using the same non-oriented electrical steel sheet, and manufacturing efficiency is further improved.
모터 코어는 강판 사이에 절연 피막이 개재될 수 있다. 절연 피막에 대해서는 널리 알려져 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다. The motor core may have an insulating film interposed between steel plates. Since the insulating film is widely known, detailed description will be omitted.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples and comparative examples of the present invention will be described. However, the following example is only a preferred example of the present invention and the present invention is not limited to the following example.
실시예 1Example 1
하기 표 1과 같이 조성되는 슬라브를 제조하였다. 표 1에 기재된 성분 외의 Ti, Nb, V 등은 각각 0.003 중량% 이하로 제어하였으며, 잔부는 Fe이다.A slab composed as shown in Table 1 below was manufactured. Ti, Nb, V, etc. other than the components listed in Table 1 were each controlled to 0.003% by weight or less, and the remainder was Fe.
슬라브를 1150℃로 가열하고, 하기 표 2에 정리된 입측 두께로 제1 열간압연하였다. 표 2에 나온 조건으로 제2 열간 압연을 진행하고, 1100℃에서 60초 동안 제2 열연판 소둔을 하였다. 열연 소둔판은 산세후 표 2에 정리된 두께로 냉간압연을 실시 하였으며 1분 동안 수소 20 부피%, 질소 80부피% 에서 표 2에 정리된 소둔온도에서 소둔을 실시한 후 원주평균 자기적 특성과 강도 및 두께편차를 측정하였다. 이후 질소분위기에서 1 시간 동안 800℃에서 열처리(응력 제거 소둔)를 실시한 후 다시 원주평균 자기적 특성을 측정하였다. 원주평균 자성특성은 외경이 100mm이고 내경이 90mm인 링샘플을 방전가공으로 제작하여 10개를 적층한후 구리선을 감아 자성을 측정하였다. 항복 강도는 KS-13A시편을 3개씩 제작하여 단축 인장시험을 실시한후 0.2% offset 조건으로 측정하였다. 두께편차는 코일의 중앙부와 폭 양측으로부터의 15mm 지점에서의 두께를 측정하여 그 차이를 중앙부 두께로 나누어 계산하였다.The slab was heated to 1150°C and first hot rolled to the entrance thickness listed in Table 2 below. The second hot rolling was performed under the conditions shown in Table 2, and the second hot rolled sheet was annealed at 1100°C for 60 seconds. The hot-rolled annealed plate was pickled and then cold-rolled to the thickness listed in Table 2. After annealing at the annealing temperature listed in Table 2 in 20 vol% hydrogen and 80 vol% nitrogen for 1 minute, the circumferential average magnetic properties and strength were obtained. and thickness deviation were measured. Afterwards, heat treatment (stress relief annealing) was performed at 800°C for 1 hour in a nitrogen atmosphere, and then the circumferential average magnetic properties were measured again. For the circumferential average magnetic properties, ring samples with an outer diameter of 100 mm and an inner diameter of 90 mm were produced by electrical discharge machining, 10 were stacked, and then the magnetism was measured by wrapping a copper wire around them. Yield strength was measured under 0.2% offset conditions after producing three KS-13A specimens and performing a uniaxial tensile test. Thickness deviation was calculated by measuring the thickness at the center of the coil and 15 mm from both sides of the width and dividing the difference by the central thickness.
GOSS 분율은 응력 제거 소둔 전 강판을 EBSD(Electron Backscattering Diffraction)으로 측정(15도 offset )하였다.The GOSS fraction was measured (offset 15 degrees) using EBSD (Electron Backscattering Diffraction) on steel sheets before stress relief annealing.
Product plate thickness (mm)
표 1 내지 표 3에서 나타나듯이, 2차 열간 압연 시 온도 및 압하율이 적절히 조절되고, 냉연판 소둔 시 온도가 조절된 경우, {110}<001> 집합 조직이 적게 형성되고, 두께 편차가 적절하였다. 또한, SRA 전 자속 밀도 및 항복 강도가 우수하고, SRA 이후 자속밀도 및 철손이 우수하였다.As shown in Tables 1 to 3, when the temperature and reduction rate are appropriately controlled during secondary hot rolling and the temperature is controlled during cold-rolled sheet annealing, a small amount of {110}<001> texture is formed and the thickness deviation is appropriate. did. In addition, the magnetic flux density and yield strength before SRA were excellent, and the magnetic flux density and iron loss after SRA were excellent.
반면, 냉연판 소둔 온도가 낮은 경우, SRA 전 자속 밀도가 열위하였다. 냉연판 소둔 온도가 높은 경우, SRA 전 항복 강도가 열위하였다. 2차 열간압연 시 온도가 낮은 경우 SRA 전후 자속밀도가 열위하였다. 2차 열간압연 시 온도가 높은 경우 두께 편차가 늘어났다. 2차 열간압연 압하율이 작은 경우 SRA 전후 자성이 열위하였다. 2차 열간압연 압하율이 큰 경우 두께 편차가 커졌다.On the other hand, when the cold-rolled sheet annealing temperature was low, the SRA total magnetic flux density was inferior. When the cold-rolled sheet annealing temperature was high, the yield strength before SRA was inferior. When the temperature was low during the second hot rolling, the magnetic flux density before and after SRA was inferior. When the temperature was high during the second hot rolling, the thickness deviation increased. When the secondary hot rolling reduction ratio was small, the magnetism before and after SRA was inferior. When the secondary hot rolling reduction rate was large, the thickness deviation increased.
실시예 2Example 2
하기 표 4와 같이 조성되는 슬라브를 제조하였다. 표 4에 기재된 성분 외의 C, S, N, Ti, Nb, V 등은 각각 0.003 중량% 이하로 제어하였으며, 잔부는 Fe이다.A slab composed as shown in Table 4 below was manufactured. C, S, N, Ti, Nb, V, etc. other than the components listed in Table 4 were each controlled to 0.003% by weight or less, and the remainder was Fe.
슬라브를 1130℃로 가열하고, 2.3mm로 제1 열간압연을 하였다. 이후 권취된 코일을 유도가열을 활용하여 730℃까지 재가열한 다음, 1.6mm까지 제2 열간 압연을 진행하였고, 1050℃에서 열연판 소둔을 하였다. 열연 소둔판은 산세후 0.25mm로 냉간압연을 실시 하였으며 1분 동안 수소 20 부피%, 질소 80 부피% 및 790℃에서 냉연판 소둔을 실시한 후, 1시간 동안 800℃ 질소분위기에서 열처리(응력 제거 소둔)을 하고 실시예 1과 동일하게 SRA 전후 자성과 항복강도를 측정하였다.The slab was heated to 1130°C and first hot rolled to 2.3mm. Afterwards, the wound coil was reheated to 730°C using induction heating, then a second hot rolling was performed up to 1.6mm, and the hot rolled sheet was annealed at 1050°C. The hot-rolled annealed sheet was pickled and then cold-rolled to 0.25 mm. The cold-rolled sheet was annealed in 20 vol% hydrogen, 80 vol% nitrogen, and 790°C for 1 minute, followed by heat treatment (stress relief annealing) in a nitrogen atmosphere at 800°C for 1 hour. ) and measured the magnetism and yield strength before and after SRA in the same manner as in Example 1.
(MPa)yield strength
(MPa)
원주평균
B50 (T)magnetic flux density
Circumferential average
B50(T)
원주평균
B50 (T)magnetic flux density
Circumferential average
B50(T)
원주평균
W10/400
(W/kg)iron loss
Circumferential average
W10/400
(W/kg)
표 4에서 나타나듯이, Si, Al, Mn 함량이 적절히 조절된 경우, SRA 전 자속 밀도 및 항복 강도가 우수하고, SRA 이후 자속밀도 및 철손이 우수하였다.As shown in Table 4, when the Si, Al, and Mn contents were appropriately adjusted, the magnetic flux density and yield strength before SRA were excellent, and the magnetic flux density and iron loss after SRA were excellent.
반면, Si, Al, Mn 함량이 너무 낮거나 너무 높은 경우, 판파단이 일어나거나, SRA 전/후 자성이 열위하거나, SRA 전 항복 강도가 열위함을 확인할 수 있었다.On the other hand, when the Si, Al, and Mn contents were too low or too high, it was confirmed that plate fracture occurred, magnetic properties before and after SRA were inferior, or yield strength before SRA was inferior.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be manufactured in various different forms, and those skilled in the art will be able to form other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. You will be able to understand that this can be implemented. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.
Claims (15)
{110}<001> 로부터 15° 이내의 방위를 갖는 결정립의 면적 분율이 10% 이하인 무방향성 전기강판.Si: 1.5 to 4%, Al: 0.1 to 2%, and Mn: 0.05 to 2% by weight, with the balance Fe and unavoidable impurities,
{110}Non-oriented electrical steel sheet with an area fraction of 10% or less of crystal grains having an orientation within 15° from <001>.
Cr: 0.5 중량% 이하(0%를 제외함), Cu:0.2 중량% 이하(0%를 제외함), P:0.1 중량% 이하(0%를 제외함), Sn: 0.06 중량% 이하(0%를 제외함), 및 Sb: 0.06 중량% 이하(0%를 제외함) 중 1종 이상을 더 포함하는 무방향성 전기강판.According to paragraph 1,
Cr: 0.5 wt% or less (excluding 0%), Cu: 0.2 wt% or less (excluding 0%), P: 0.1 wt% or less (excluding 0%), Sn: 0.06 wt% or less (0 % is excluded), and Sb: 0.06 wt% or less (0% is excluded).
C, N, S, Ti, Nb, 및 V 중 1종 이상을 0.005 중량% 이하(0%를 제외함) 더 포함하는 무방향성 전기강판.According to paragraph 1,
Non-oriented electrical steel sheet further containing 0.005% by weight or less (excluding 0%) of one or more of C, N, S, Ti, Nb, and V.
평균 결정립 입경은 10 내지 25㎛ 인 무방향성 전기강판.According to paragraph 1,
A non-oriented electrical steel sheet with an average grain size of 10 to 25㎛.
하기 식 1을 만족하는 무방향성 전기강판.
[식 1]
항복강도(MPa) ≥ 140 + 100×[Si] + 35×([Al] + [Mn])
(단 식 1에서 [Si], [Al] 및 [Mn]은 각각 Si, Al 및 Mn의 함량(중량%)을 나타낸다.) According to paragraph 1,
A non-oriented electrical steel sheet that satisfies Equation 1 below.
[Equation 1]
Yield strength (MPa) ≥ 140 + 100×[Si] + 35×([Al] + [Mn])
(In Formula 1, [Si], [Al], and [Mn] represent the contents (% by weight) of Si, Al, and Mn, respectively.)
하기 식 2을 만족하는 무방향성 전기강판.
[식 2]
원주방향 자속밀도(B50, Tesla) ≥ 1.88 + 0.1×t - 0.067×[Si] -0.0458×[Al] - 0.022×[Mn]
(단 식 2에서 [Si], [Al] 및 [Mn]은 각각 Si, Al 및 Mn의 함량(중량%)을 나타내고, t는 강판의 두께(mm)를 나타낸다.) According to paragraph 1,
A non-oriented electrical steel sheet that satisfies Equation 2 below.
[Equation 2]
Circumferential magnetic flux density (B 50 , Tesla) ≥ 1.88 + 0.1×t - 0.067×[Si] -0.0458×[Al] - 0.022×[Mn]
(In Formula 2, [Si], [Al], and [Mn] represent the contents (% by weight) of Si, Al, and Mn, respectively, and t represents the thickness of the steel sheet (mm).)
700 내지 850℃의 온도에서 10 내지 300분 동안 응력 제거 소둔 이후 하기 식 3을 만족하는 무방향성 전기강판.
[식 3]
원주방향 자속밀도(B50, Tesla)≥ 1.85 + 0.1×t - 0.067×[Si] -0.0458×[Al] - 0.022×[Mn]
원주방향 철손(W10/400, W/kg) ≤ 6 + 4000×t2 / (13 + 11×([Si]+[Al]+0.5×[Mn])
(단 식 3에서 [Si], [Al] 및 [Mn]은 각각 Si, Al 및 Mn의 함량(중량%)을 나타내고, t는 강판의 두께(mm)를 나타낸다.) According to paragraph 1,
A non-oriented electrical steel sheet that satisfies Equation 3 below after stress relief annealing at a temperature of 700 to 850°C for 10 to 300 minutes.
[Equation 3]
Circumferential magnetic flux density (B 50 , Tesla) ≥ 1.85 + 0.1×t - 0.067×[Si] -0.0458×[Al] - 0.022×[Mn]
Circumferential iron loss (W 10/400 , W/kg) ≤ 6 + 4000×t 2 / (13 + 11×([Si]+[Al]+0.5×[Mn])
(In Formula 3, [Si], [Al], and [Mn] represent the contents (% by weight) of Si, Al, and Mn, respectively, and t represents the thickness of the steel sheet (mm).)
상기 제1 열연판을 권취하는 단계;
상기 제1 열연판을 700 내지 1000℃의 온도에서, 20 내지 50%의 압하율로 열간 압연하여 제2 열연판을 제조하는 제2 열간압연 단계;
상기 제2 열연판을 냉간압연 하여 냉연판을 제조하는 단계; 및
상기 냉연판을 710 내지 820℃ 온도로 냉연판 소둔 단계를 포함하는 무방향성 전기강판의 제조 방법.A first hot process for producing a first hot rolled sheet by hot rolling a slab containing Si: 1.5 to 4%, Al: 0.1 to 2%, and Mn: 0.05 to 2% by weight, with the balance Fe and inevitable impurities. rolling step;
Winding the first hot rolled sheet;
A second hot rolling step of manufacturing a second hot rolled sheet by hot rolling the first hot rolled sheet at a temperature of 700 to 1000° C. and a reduction ratio of 20 to 50%;
manufacturing a cold-rolled sheet by cold-rolling the second hot-rolled sheet; and
A method of manufacturing a non-oriented electrical steel sheet comprising the step of annealing the cold-rolled sheet at a temperature of 710 to 820°C.
상기 제1 열간압연 단계는 조 압연 단계 및 사상 압연 단계를 포함하는 무방향성 전기강판의 제조 방법.According to clause 8,
The first hot rolling step is a method of manufacturing a non-oriented electrical steel sheet including a rough rolling step and a finishing rolling step.
상기 제1 열연판의 두께는 1.8 내지 2.5mm인 무방향성 전기강판의 제조 방법.According to clause 8,
A method of manufacturing a non-oriented electrical steel sheet wherein the first hot rolled sheet has a thickness of 1.8 to 2.5 mm.
상기 권취하는 단계 이후, 권취된 코일을 700℃ 이하로 냉각하는 무방향성 전기강판의 제조 방법.According to clause 8,
A method of manufacturing a non-oriented electrical steel sheet in which the wound coil is cooled to 700° C. or lower after the winding step.
상기 권취하는 단계 이후 700 내지 1000℃의 온도에서 소둔하는 제1 열연판 소둔 단계를 더 포함하는 무방향성 전기강판의 제조 방법.According to clause 8,
A method of manufacturing a non-oriented electrical steel sheet further comprising a first hot-rolled sheet annealing step of annealing at a temperature of 700 to 1000° C. after the winding step.
상기 제2 열연판의 두께는 1.2 내지 1.8mm인 무방향성 전기강판의 제조 방법.According to clause 8,
A method of manufacturing a non-oriented electrical steel sheet wherein the thickness of the second hot rolled sheet is 1.2 to 1.8 mm.
상기 제2 열간압연 단계 이후, 상기 제2 열연판을 850 내지 1150℃의 온도에서 소둔하는 제2 열연판 소둔 단계를 더 포함하는 무방향성 전기강판의 제조 방법.According to clause 8,
After the second hot rolling step, the method of manufacturing a non-oriented electrical steel sheet further includes a second hot rolled sheet annealing step of annealing the second hot rolled sheet at a temperature of 850 to 1150°C.
냉연판 소둔하는 단계 이후, 700 내지 850℃의 온도에서 10 내지 300분 동안 응력 제거 소둔하는 단계를 더 포함하는 무방향성 전기강판의 제조 방법.
According to clause 8,
A method of manufacturing a non-oriented electrical steel sheet further comprising the step of stress relief annealing at a temperature of 700 to 850° C. for 10 to 300 minutes after annealing the cold rolled sheet.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR20240098503A true KR20240098503A (en) | 2024-06-28 |
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