WO2017111555A1 - 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

방향성 전기강판 및 그의 제조 방법 Download PDF

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WO2017111555A1
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groove
electrical steel
forsterite
grain
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권오열
박세민
박종태
김재겸
이승곤
이원걸
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주식회사 포스코
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    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon

Definitions

  • It relates to a grain-oriented electrical steel sheet and a method of manufacturing the same.
  • a grain-oriented electrical steel sheet is used as an iron core material for energy conversion of an electronic device such as a transformer by developing an aggregate structure of biaxial magnets for magnetization in the rolling direction.
  • a steel sheet having a relatively low iron loss and excellent magnetic flux density characteristics is required.
  • magnetic domain miniaturization can be used to change the solidification characteristics, resistivity characteristics and decrease the domain width through component design.
  • the self-micronization method maintains the effect of improving self-micronization even after annealing.
  • Groove formation with surface melting by laser irradiation forms grooves on the surface of the plate, so it is accompanied by melt transfer and scattering around the grooves, surface spatter and heel up (hi l l) -up) has the disadvantage of avoiding occurrence.
  • the method for suppressing the increase of the groove depth and the occurrence of defects around the groove part by applying organic or inorganic material or coating on the surface of the plate has a complicated disadvantage because the process requires additional organic or inorganic coating and coating before the groove is formed. .
  • the spatter removal method using a more aggressive brush is required to increase the friction between the brush and the steel plate surface contact to remove the Hi-l-up part and spatter when the Hi-l-up height is high and the spatter is excessively scattered. It will cause surface damage.
  • the grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention is a forsterite layer formed on the surface of the electrical steel sheet, the grooves formed in the direction perpendicular to the rolling direction on the forsterite layer and both end directions of the electrical steel sheet starting from the top And a forsterite calcination layer formed to a width of 1.1 to 1.3 times the groove width.
  • the spatter caused by the heel-up, or the scattering of the melt rises from the molten material that rises on both sides of the groove. It may be formed to less than 3 ⁇ 4 / m.
  • the groove may be formed to a depth of 2.5 to 10% of the thickness of the electrical steel sheet.
  • the groove is formed at an angle of ⁇ 90 to ⁇ 85 ° with respect to the rolling direction of the electrical steel sheet, and may be formed linearly.
  • Method for producing a grain-oriented electrical steel sheet comprises a Si: 1.5 to 7% by weight and other unavoidable impurities, the remainder is heated by heating and then hot-rolled Fe slab to produce a hot rolled steel sheet; Rolling the hot rolled steel sheet to produce a thin steel sheet and then decarburizing and / or nitriding the thin steel sheet to form an oxide layer on the surface of the steel sheet; Applying an annealing separator containing MgO to the surface of the steel sheet on which the oxide layer is formed and performing high temperature annealing to form a forsterite layer (Mg 2 Si.
  • continuous wave laser irradiation in Gaussian mode is applied to the top of the groove to the end of the electrical steel sheet in the direction of both ends of the groove width in the range of 1.1 to 1.3 times the width of the groove. .
  • the calcined layer can be formed.
  • the groove may be formed to a depth of 2.5 to 10% of the thickness of the electrical steel sheet.
  • the groove may be formed at an angle of ⁇ 90 to ⁇ 85 ° with respect to the rolling direction of the electrical steel sheet, and may be formed linearly.
  • the molten material generated during the groove formation is caused by the heel up and the scattering of the melt.
  • a spatter is formed on the forsterite calcination layer, and the heel pressure or spatter may further include removing 1.5 or less from the surface of the forsterite calcination layer.
  • Removing the heel up or spatter may include removing it dry using a brush.
  • the brush may be a metallic material or an abrasive material.
  • Removing the heel up or spatter may include removing wet through pickling.
  • Pickling may use an aqueous solution containing hydrochloric acid, nitric acid or sulfuric acid.
  • concentration of the aqueous solution may be 1 to 30% by weight. .
  • the present invention by effectively removing the heel-up or spatter defects appearing around the grooves when forming the grooves by laser irradiation, it is possible to improve the iron loss caused by the grooves and to provide excellent insulation and spot ratio characteristics.
  • the low iron loss oriented electrical steel sheet which has can be manufactured.
  • 1 is a view schematically showing the irradiation of the laser in the vertical direction of the rolling direction on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a schematic diagram showing the heel-up or spatter formed on the phosphite calcination layer upon laser irradiation on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a process chart for the method for producing a grain-oriented electrical steel sheet according to the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing the shape of the laser on the XY plane when irradiating a laser on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • first, second, and third are used to describe various parts, components, regions, layers, and / or sections, but are not limited to these. These terms are only used to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region layer or section. Accordingly, the first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as the second portion, component, region, layer, or section without departing from the scope of the present invention.
  • the terminology used herein is for reference only to specific embodiments and is not intended to limit the invention.
  • the singular forms “a,” “an,” and “the” include plural forms as well, unless the phrases clearly indicate the opposite.
  • 1 is formed by irradiating a continuous wave laser in Gaussian mode after forming a forsterite layer 20 on the surface of the oriented electrical steel sheet 10.
  • the groove 30 is shown.
  • the electrical steel sheet is calcined forsterite formed at a width (W s ) of 1 to 1.3 times the width (W 0 ) of the groove 30 in the direction of both ends of the electrical steel sheet 10 starting from the top of the groove 30.
  • Layer 40 Since the forsterite calcined layer 40 does not react with the spatter or heel up, the spatter or heel up can be easily removed. Will be. .
  • FIG. 2 schematically shows a spatter or heel up 25 formed on the forsterite calcination layer 40 upon laser irradiation to the surface of the grain-oriented electrical steel sheet 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the forsterite calcination layer 40 has a width of 1. 1 to 1.3 times the width 30 of the grooves 30 in both end directions of the electrical steel sheet 10 starting from the top of the grooves 30. (W s ) so that at least 85% of the spatter or heel up 25 generated during laser irradiation is formed on the forsterite calcination layer 40,
  • the oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention is a forsterite layer 20 formed on the surface of the electrical steel sheet 10,
  • the width of the groove width (W 0 ) in the direction of both ends of the groove width (W 0 ) is 1. 1 to 1.3 times.
  • a grain-oriented electrical steel sheet is used as an iron core material of an electrical device such as a transformer, and has a magnetic property with low iron loss and high magnetic flux density in order to reduce power loss and increase efficiency of the electrical device, which is used in one embodiment of the present invention.
  • the grain-oriented electrical steel sheet is not limited to the grain-oriented electrical steel sheet having a specific composition or crystal structure, and can be applied to all grain-oriented electrical steel sheets. More specifically, 1.5 to 7% by weight of Si, the balance may be used a grain-oriented electrical steel sheet containing Fe and impurities. In addition to Si, C, Al, N, P, Mn, Sn, Sb may be further included.
  • a forsterite (Mg 2 SiO 4 ) ' layer 20 is formed on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet 10.
  • the forsterite layer 20 may be formed on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet 10 to a thickness of 1 to 5.
  • the forsterite layer 20 may be formed by reacting an oxide layer (Si0 2 or FeSi0 4 ) on the surface of the steel sheet produced by decarbonization in the high temperature annealing step of the grain-oriented electrical steel sheet 10 with MgO, the main component of the annealing separator. have.
  • the groove 30 is formed in the forsterite layer 20 in a direction perpendicular to the rolling direction.
  • the groove 30 is formed to reduce the domain width for the purpose of improving the magnetic properties of the grain-oriented electrical steel sheet.
  • the groove 30 may be formed to a depth of 2.5 to 10% compared to the thickness of the electrical steel sheet (10). The effect of domain refinement can be efficiently achieved within the above-mentioned range.
  • 1 and 2 illustrate an example in which the groove 30 is formed perpendicular to the rolling direction of the electrical steel sheet 10, but is not limited thereto.
  • the groove 30 is ⁇ 90 to the rolling direction of the electrical steel sheet
  • the noise reduction effect of the grain-oriented electrical steel sheet 10 can be achieved in a range.
  • the forsterite calcined layer 40 originates from the top of the groove 30.
  • the forsterite calcination layer 40 is calcined by heat generated when the forsterite layer 20 is laser irradiated, and the surface roughness due to the sintering of the surface MgO-based forsterite and some non-reflective MgO layers Decreases. Plate surface roughness before the insulation coating is 0.3 to 5, the plate surface roughness is reduced to 0.1 to m at calcination.
  • the width 0 ⁇ of the forsterite calcined layer 40 is formed from 1.1 to 1.3 times the groove width W 0 . In the above-described range, the width W s of the forsterite calcination layer 40 must be formed so that a spatter or heel-up 25 can be formed on the forsterite calcination layer 40 and can be easily removed. It is.
  • the method for adjusting the width W s of the forsterite calcination layer 40 to the above-described range is not particularly limited, and according to an embodiment of the present invention, the shape of the laser beam, the laser residence time, etc. Can be adjusted in a way that restricts them appropriately. Detailed description thereof will be described later in the description of the method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • the forsterite calcined layer 40 is appropriately formed, and the spatter or heel up 25 formed on the forsterite calcined layer 40 is easily removed. It is possible. Therefore, in the grain-oriented electrical steel sheet according to one embodiment of the present invention, the heel up or spatter 25 may be formed to 1.5 or less from the surface of the forsterite calcination layer 40.
  • FIG. 3 schematically shows a flow chart of a method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • the flowchart of the method of manufacturing the grain-oriented electrical steel sheet of FIG. 3 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is
  • Method for producing a grain-oriented electrical steel sheet comprises a Si: 1.5 to 7% by weight and other unavoidable impurities, the remainder is a step of producing a hot rolled steel sheet by heating and heating the slab Fe ⁇ ( S10); Rolling the hot rolled steel sheet to produce a molten steel sheet, and then forming the oxide layer on the surface of the steel sheet by performing decarbonization and / or nitride annealing on the molten steel sheet (S20); Applying an annealing separator containing MgO to the surface of the steel sheet on which the oxide layer is formed and performing high temperature annealing to form a forsterite layer (Forster i te; Mg 2 Si0 4 ) on the surface of the steel sheet (S30); And forming a groove on the surface of the steel sheet by performing continuous wave laser irradiation in Gaussian mode on the steel plate on which the forsterite layer is formed.
  • the forsterite layer Formster i te
  • the type of laser beam may be a continuous wave laser of Gaussian mode. Pulsed wave oscillation induces evaporation rather than accompanying melting, so continuous wave lasers can be used.
  • the shape of a laser beam can use what satisfy
  • FIG. 4 shows the shape of a laser beam according to an embodiment of the present invention.
  • the rolling direction width L and width beam length L b / L a may be in the range of 1.3 to 7.0. If the final beam length ratio is lower than 1.3, i.e. As you get closer, around the groove (30) The width W s of the forsterite calcined layer 40 formed may be narrowed, and a partial trap of the melt of the groove portion may occur.
  • the final bum length ratio exceeds 7.0, that is, when it approaches the line shape, the formation of the grooves 30 becomes difficult, and a problem that it is difficult to secure the magnetic domain refinement effect may occur. Therefore, the shape of the laser beam mentioned above can be used. .
  • the laser residence time (T d ) is the ratio of the seaming rate (V s ) of the laser beam to be scanned in the width direction with respect to the widthwise irradiation width (W) irradiated to the steel plate width.
  • the residence time can be adjusted in the above-described range. More specifically, the residence time may be 1.0 to 9.6 ms.
  • step (S10) includes Si: 1.5 to 7% by weight and other unavoidable impurities, the remainder is heated by heating and then hot-rolled Fe slab to produce a hot rolled steel sheet.
  • the slabs used in one embodiment of the present invention are not limited to slabs having a specific composition, and are used for producing oriented electrical steel sheet.
  • step S20 the hot rolled steel sheet is rolled to produce a thin steel sheet, and then the carbon steel sheet is decarbonized and / or annealed to form an oxide layer on the surface of the steel sheet.
  • Decarbonization annealing and nitride annealing may be performed only by either, or both decarbonization and nitride annealing may be performed.
  • the oxide layer on the surface of the steel sheet may be made of Si0 2 or FeSi0 4 .
  • MgO is applied to the surface of the steel sheet on which the oxide layer is formed. Applying an annealing separator comprising a high temperature annealing to form a forsterite layer (Forster i te; Mg 2 Si0 4 ) on the surface of the steel sheet.
  • the forsterite layer 20 may be formed on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet 10 to a thickness of 1 to 5 /, and may include not only forsterite (Mg 2 Si0 4 ) but also unbanung MgO. have.
  • step (S40) to the steel plate formed with a forsterite charge
  • Continuous wave laser irradiation in Gaussian mode forms grooves on the surface of the steel sheet.
  • the forsterite layer is calcined by the heat generated by the laser to form the forsterite calcination layer 40.
  • the width 0 ⁇ ) of the calcined layer 40 can be adjusted.
  • the width ( ⁇ ) may be between 1 and 1-3 times the groove width (W 0 ).
  • step (S40) the grooves 30 to 2.5 to the thickness of the electrical steel sheet 10
  • the groove 30 may be formed at an angle of ⁇ 90 to ⁇ 85 ° with respect to the rolling direction of the electrical steel sheet, and may be formed linearly.
  • the noise reduction effect of the grain-oriented electrical steel sheet 10 can be achieved in the aforementioned angle range.
  • step S40 In the process of forming the grooves 30 through laser irradiation in step S40, the molten material generated during groove formation rises to both sides of the grooves or spatters due to scattering of the melt. ) Is formed on the forsterite calcination layer 40. At this time, since the forsterite calcination layer 40 and the spatter or heel up do not react, the spatter or heel up can be easily removed. Although not shown in Figure 3, after step S40, heel up or
  • the spatter may further include a step (S50) of removing from the surface of the forsterite calcination layer below 1.5 kPa.
  • Step S50 may include a step (S50-1) of dry removal using a brush or a step (S50-2) of wet removal through pickling. Either step may be included, or both steps may be included. In case of including both stages, surface roughness characteristic of " 1.0 / m or less can be secured.
  • Step S50-1 is a step of dry removal using a brush.
  • the brush is not particularly limited as long as the material can remove the heel up or spatter, and specifically, may be a metallic material or an abrasive material.
  • the forsterite calcined layer 40 and the spatter or heel up 25 are not reacted, and thus can be easily removed even if the frictional force is small.
  • Step S50-2 is a step of wet removal through pickling. Pickling may use a solution that can be removed by dissolving heel-up or spatter, specifically, an aqueous solution containing hydrochloric acid, nitric acid or sulfuric acid may be used. At this time, the concentration of the aqueous solution may be 1 to 30% by weight.
  • step S50 the step of annealing may be further included.
  • the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, these examples are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. "
  • An MgO annealing separator was applied, and annealing at high temperature to prepare a 0.23 kW oriented electrical steel sheet having a forsterite layer formed on the surface thereof.
  • the beam was irradiated with a continuous wave laser in Gaussian mode, and the irradiation line width was irradiated with 6 divided lines at 200 ⁇ intervals, and the laser residence time was maintained to maintain 3.0 ms.
  • the beam shape (L a / L b ) of the laser was controlled to be 1.3 and the depth of the groove was formed to be 13, and the groove upper width (W 0 ) was formed to be 45 ⁇ and the heel up (hi l l-up) appeared around the groove. ) And spatter height was 5 // m.
  • the width W s of the forsterite calcined layer was formed to be 55.
  • Heal-up and spatter were ground with a brush (diameter 200, stainless steel, 50% surface density). The maximum height of the heel up and the spatter after grinding was 0.95. After pickling with 10% by weight aqueous sulfuric acid solution to produce a grain-oriented electrical steel sheet. The peak height of the hi l-up and spatter after pickling was. .
  • the laser beam shape (L a / L b ), the depth of the groove and the laser residence time was changed to the values summarized in Table 1, but was prepared in the same manner as in Example 1 except that it was not pickled.
  • a laser beam shape (L a / L b ), the depth of the groove and the retention time of the laser was prepared in the same manner as in Example 1 except for changing the numerical values summarized in Table 1 below.
  • the beam shape (L a / L b ) of the laser, the depth of the groove and the laser residence time were changed to the values summarized in Table 1 below, and were prepared in the same manner as in Example 1 except that the brush was not brushed.
  • the beam shape (L a / L b ) of the laser, the depth of the grooves and the laser residence time were changed to the values summarized in Table 1 below, and were prepared in the same manner as in Example 1 except that they were not pickled.
  • Iron loss (w 17/50 ) and iron loss after laser irradiation and stress relief annealing (SRA) of the electrical steel sheet before laser irradiation were measured and summarized in Table 1 below.
  • the electrical insulation value and the drip rate were measured and summarized in Table 1 below. Comparative Example 1
  • the beam shape (/ L b ) of the laser, the depth of the groove, and the laser residence time were changed to the numerical values summarized in Table 1 below, and were prepared in the same manner as in Example 1 except that the brush and no pickling were performed.
  • Iron loss (W 17/50 ) and iron loss after laser irradiation and stress relief annealing (SRA) of the electrical steel sheet before laser irradiation were measured and summarized in Table 1 below.
  • the electrical insulation value and the drip rate were measured and summarized in Table 1 below.
  • Example 17 7.0 10.0 1.3 0 ⁇
  • the grain-oriented electrical steel sheets prepared in Examples 1 to 5 were prevented from inferior electrical insulation value and drip rate, it was possible to achieve an iron loss improvement rate of 13% or more after heat treatment.
  • the present invention is not limited to the embodiments can be manufactured in a variety of different forms, those skilled in the art to which the present invention pertains to other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention It will be appreciated that it may be practiced. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 전기강판의 표면에 형성된 포스테라이트 층, 포스테라이트 층에 압연방향에 수직한 방향으로 형성된 그루브 및 그루브 상단을 기점으로 상기 전기강판의 양 끝단 방향으로 상기 그루브 폭의 1.1 내지 1.3 배의 폭으로 형성된 포스테라이트 하소층을 포함한다.

Description

[명세서】
【발명의 명칭]
방향성 전기강판 및 그의 제조 방법
【기술분야】
방향성 전기강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
[발명의 배경이 되는 기술]
방향성 전기강판은 압연방향으로 <001>자화용이축의 집합조직을 발달시킴으로써 변압기 등의 전자기기의 에너지 변환용 철심재료로 사용된다. 변압기 적용 시 전력손실을 줄여 쎄너지변환 효율 향상을 위해서 철손이 비교적 낮고 자속밀도 특성이 우수한 강판이 요구된다.
방향성 전기강판의 자기적 특성을 향상시키기 위한 목적으로 성분설계를 통한 응고특성 변경， 비저항특성 변화 및 자구 폭을 감소시키는 자구미세화 방법을이용할 수 있다. 자구미세화 방법은 웅력제거 소둔후에도 자구미세화 개선효과 유지 유 /무에 따라 일시자구미세화와
영구자구미세화로 구분할 수 있다 .
. 레이저 조사로 표면 용융을 동반한 홈 형성법 (영구자구미세화 방법 중 하나)은 판 표면에 홈을 형성하기 때문에 홈 주위에 용융물 이송 및 비산을 동반하고， 표면 스패터 (spatter ) 및 힐업 (hi l l-up) 발생을 피할 수 없는 단점을 갖고 있다. 또한 판 표면에 유기물 또는 무기물 도포 혹은 코팅을 통하여 홈 깊이 증가와홈 부 주위의 결함 발생을 억제하기 위한 방법은 홈 형성 전 추가적인 유기물 또는무기물 도포 및 코팅을 필요로 하기 때문에 공정이 복잡한 단점을 갖고 있다. 또한보다 적극적인 브러쉬 (Brush)에 의한 Spatter제거법은 Hi l l-up 높이가 높고 및 Spatter 비산이 과도해지면 Hi l l-up 부와 Spatter올 제거하기 위해 Brush와 강판 표면 접촉부의 마찰력을 증가시켜야 하기 때문에 표면 손상을 일으키게 된다.
【발명의 내용】
【해결하고자 하는 과제]
고온소둔완료된 판 표면에 선상홈을 형성함에 있어서, 표면에 형성되는 Hi l l-up 및 Spatter을 보다 용이하게 제거하기 위한 방향성 전기강판 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
【과제의 해결 수단】
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 전기강판의 표면에 형성된 포스테라이트 층，포스테라이트 층에 압연방향에 수직한 방향으로 형성된 그루브 및 그루브 상단을 기점으로 상기 전기강판의 양 끝단 방향으로 상기 그루브 폭의 1. 1 내지 1.3 배의 폭으로 형성된 포스테라이트 하소층을 포함한다.
포스테라이트 하소층 상부에 그루브 형성시 발생한 용융물질이 그루브 양쪽 상부로 솟아 오른 힐업 (hi l l-up)이나 용융물의 비산에 의한 스패터 (spatter )가포스테라이트 하소층의 표면으로부터 l . ¾/m 이하로 형성될 수 있다.
그루브는 상기 전기강판의 두께 대비 2.5 내지 10%의 깊이로 형성될 수 있다.
그루브는 전기강판의 압연방향에 대하여 ± 90 내지 ± 85° 의 각도로 형성되고， 선상으로 형성될 수 있다.
포스테라이트 하소층 상부에 그루브 형성시 발생한 용융물질이 그루브 양쪽 상부로 솟아오른 힐업 (hi l l-up) 이나 용융물의 비산에 의한 스패터 (spatter )가 형성된 다음 브러쉬 또는 산세에 의해 제거될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조 방법은 Si : 1.5 내지 7 중량 %와 기타 불가피한 불순물을 포함하고， 잔부는 Fe 인 슬라브를 가열한후 열간 압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 열연강판을 넁간 압연하여 넁연강판을 제조한 다음 넁연강판을 탈탄소둔 및 /또는 질화소둔을 하여 강판의 표면에 산화층을 형성하는 단계; 산화층이 형성된 강판의 표면에 MgO를 포함하는 소둔분리제를 도포하고 고온소둔을 실시하여 강판의 표면에 포스테라이트 층 (Forster i te ; Mg2Si.04)을 형성하는 단계; 및 포스테라이트 층이 형성된 강판에 가우시안 (Gaussi an)모드의 연속파 레이저를 조사하여 강판의 표면에 그루브를 형성하는 단계를 포함하되， 그루브를 형성하는 단계에서 연속파 레이저의 빔 형상은 하기 식 1)의 범위를 만족하고 연속파 레이저의 체류시간 (Td)은 하기 식 2)의 범위를 만족한다. 1.3 <Lb/La < 7.0 1)
0.5 <Td < 10.0 2)
(여기서 La ； 압연방향의 레이저 범의 길이， ; 레이저 빔의 폭 방향 길이， Td ； 강판폭에 조사되는 폭 방향조사 폭 (W)에 대한 폭
방향으로 주사하는 레이저 빔의 주사속도 (scanning rate , Vs)비 (W/Vs)를 의미한다. )
그루브를 형성하는 단계에서， 가우시안 (Gaussi an)모드의 연속파 레이저 조사하여 상기 그루브 상단을 기.점으로 상기 전기강판의 양 끝단 방향으로 상기 그루브 폭의 1. 1 내지 1.3 배의 폭으로 포스테라이트 .
하소층을 형성할 수 있다.
그루브를 형성하는 단계에서， 그루브는 전기강판의 두께 대비 2.5 내지 10%의 깊이로 형성할 수 있다.
그루브를 형성하는 단계에서， 그루브를 전기강판의 압연방향에 대하여 ± 90 내지 ± 85° 의 각도로 형성하고， 선상으로 형성할 수 있다. 그루브 형성 단계에서， 그루브 형성시 발생한 용융물질이 그루브 양쪽 상부로 솟아 오른 힐업 (hi l l-up) 이나 용융물의 비산에 의한
스패터 (spatter )가상기 포스테라이트 하소층 상부에 형성되고， 힐압또는 스패터는 상기 포스테라이트 하소층의 표면으로부터 1.5 이하로 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
힐업 또는 스패터를 제거하는 단계는 브러쉬를 사용하여 건식으로 제거하는 단계를 포함할 수 있다ᅳ
브러쉬는 금속계 재질 또는 연마 재질일 수 있다.
힐업 또는 스패터를 제거하는 단계는 산세를 통해 습식으로 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
산세는 염산， 질산또는 황산을 포함하는 수용액을 사용할 수 있다. 수용액의 농도는 1 내지 30 중량 %일 수 있다. .
[발명의 효과】
본 발명의 일 구현예에 따르면， 레이저 조사에 의한 그루브 형성시 그루브 주위에 나타나는 힐업 또는 스패터 결함을 효과적으로 제거함으로써， 그루브에 의한 철손 개선 효과와 더불어 우수한 절연 및 점적율 특성을 갖는 저철손 방향성 전기강판을 제조할 수 있다.
【도면의 간단한 설명】
도 1는 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 표면에 압연방향의 수직방향으로 레이저를 조사하는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 표면에 레이저 조사시 포스테라이트 하소층 상부에 형성되는 힐업 또는 스패터를 도사한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 의한 방향성 전기강판의 제조 방법에 대한 공정도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 표면에 레이저를 조사할 때， 레이저의 형상을 XY 평면상에 도시한도면이다.
【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】
제 1ᅳ 제 2 및 제 3 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 위해서만사용된다. 따라서， 이하에서 서술하는 제 1 부분， 성분， 영역 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제 2 부분， 성분， 영역， 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다. 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.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우， 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다. 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.
이하， 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도 1은 방향성 전기강판 ( 10) 표면에 포스테라이트 층 (20)을 형성한 후 가우시안 (Gaussi an)모드의 연속파 레이저를 조사하여 형성되는
그루브 (30)를 나타낸 도면이다.
도 1과 같이, 그루브 (30)를 형성하는 경우， 홈 주위에 용융물 이송 및 비산을 동반하기에 표면 스패터 (spat ter ) 또는 힐업 (hi l l-up) 발생을 . 피할 수 없는 단점을 갖고 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성
-전기강판은 그루브 (30) 상단을 기점으로 전기강판 ( 10)의 양 끝단 방향으로 그루브 (30) 폭 (W0)의 1. 1 내지 1.3 배의 폭 (Ws)으로 형성된 포스테라이트 하소층 (40)을 포함한다. 이러한 포스테라이트 하소층 (40)은 스패터 (spatter ) 또는 힐업 (hi 1 1— up)과 반응이 일어나지 않기 때문에 스패터 (spatter) 또는 힐업 (hi l l-up)을 용이하게 제거할 수 있게 된다. .
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판 ( 10)의 표면에 레이저 조사시 포스테라이트 하소층 (40) 상부에 형성되는 스패터 또는 힐업 (25)을 개략적으로 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에서는 포스테라이트 하소층 (40)이 그루브 (30) 상단을 기점으로 전기강판 ( 10)의 양 끝단 방향으로 그루브 (30) 폭 ( )의 1. 1 내지 1.3 배의 폭 (Ws)으로 형성되므로 레이저 조사시 발생하는 스패터 또는 힐업 (25)의 85% 이상이 포스테라이트 하소층 (40) 상에 형성되며，
스패터 (spatter ) 또는 힐업 (hi l l-up)을 용이하게 제거할 수 있게 된다. 도 1 및 도 2에서 도시하였듯이， 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판은 전기강판 ( 10)의 표면에 형성된 포스테라이트 층 (20) ,
포스테라이트 층 (20)에 압연방향에 수직한 방향으로 형성된 그루브 (30) 및 그루브 상단을 기점으로 상기 전기강판의 양 끝단 방향으로 그루브 폭 (W0)의 1. 1 내지 1.3 배의 폭 으로 형성된 포스테라이트 하소층 (40)을 포함한다. 먼저 방향성 전기강판 ( 10)에 대해 설명하면다음과 같다. 방향성 전기강판은 변압기 등의 전기기기의 철심재료로 사용되며 전기기기의 전력손실을 줄이고 효율을 높이기 위해서 철손이 적고 자속밀도가 높은 자기적 특성을 지닌 강판으로서， 본 발명의 일 실시예에서 사용하는 방향성 전기강판은 특정한 조성이나 결정 조직을 갖는 방향성 전기강판에 한정되지 아니하고， 모든 방향성 전기강판에 적용이 가능하다. 보다 구체적으로 Si를 1.5 내지 7 중량 %를 포함하고， 잔부는 Fe 및 불순물을 포함하는 방향성 전기강판을사용할 수 있다. Si외에 C, Al , N, P , Mn, Sn , Sb 등을 더 포함할 수 있다.
포스테라이트 (Forster i te ; Mg2Si04) '층 (20)은 방향성 전기강판 ( 10)의 표면에 형성된다. 포스테라이트 층 (20)은 방향성 전기.강판 ( 10)의 표면에 1 내지 5 의 두께로 형성될 수 있다. 포스테라이트 층 (20)은 방향성 전기강판 ( 10)의 고온 소둔 단계에서 탈탄소둔에 의해 생성된 강판 표면의 산화층 (Si02 또는 FeSi04)이 소둔분리제의 주성분인 MgO와 반웅하여 생성될 수 있다.
그루브 (30)는 포스테라이트 층 (20)에 압연방향에 수직한 방향으로 형성된다. 그루브 (30)는 방향성 전기강판의 자기적 특성을 향상시키기 위한 목적으로 자구 폭을 감소시키기 위해 형성된다.
그루브 (30)는 전기강판 ( 10)의 두께 대비 2.5 내지 10%의 깊이로 형성될 수 있다. 전술한 범위 내에서 자구 미세화의 효과를 효율적으로 달성할 수 있다.
도 1 및 도 2에서는 그루브 (30)가 전기강판 (10)의 압연방향에 대하여 수직으로 형성된 예를 나타내었으나， 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로 그루브 (30)는 전기강판의 압연방향에 대하여 ± 90 내지
± 85° 의 각도로 형성될 수 있고， 선상으로 형성될 수 있다. 전술한 각도 범위에서 방향성 전기강판 (10)의 소음 저감 효과를 달성할 수 있다.
포스테라이트 하소층 (40)은 그루브 (30) 상단을 기점으로
전기강판 (10)의 양 끝단 방향으로 그루브 폭 (W0)의 1.1 내지 1.3 배의 폭 (Ws)으로 형성된다.
포스테라이트 하소층 (40)은 포스테라이트 층 (20)이 레이저 조사시 발생하는 열에 의해 하소된 것으로서 , 표면 MgO-based포스테라이트 및 일부 미반옹 MgO층이 하소 (sintering)됨으로 인해 표면 조도는 감소한다. 절연코팅전 판 표면조도는 0.3 내지 5 이며， 하소시 판 표면조도는 0.1 내지 m로 감소한다.
포스테라이트 하소층 (40)은 스패터 (spatter) 또는 힐업 (hill-up)과 반웅이 일어나지 않기 때문에 포스테라이트 하소층을 형성하지 않은 경우에 비해， 스패터 (spatter) 또는 힐업 (hill-up)을 용이하게 제거할 수 있게 된다. 포스테라이트 하소층 (40)의 폭 0^)은 그루브 폭 (W0)의 1.1 내지 1.3 배로 형성된다. 전술한 범위에서 포스테라이트 하소층 (40)의 폭 (Ws)이 형성되어야 스패터 또는 힐업 (、25)이 포스테라이트 하소층 (40)상에 형성되고， 이를 용이하게 제거할 수 았게 된다'. 포스테라이트 하소층 (40)의 폭 (Ws)을 전술한 범위로 조절하기 위한 방법으로는 특별히 한정되지 아니하며, 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 레이저 빔의 형상 및 레이저 체류시간 등을 적절히 제한하는 방식으로 조절할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조 방법에 대한 설명에서 후술하도록하겠다.
그루브 (30) 형성시 발생한용융물질이 그루브 (30) 양쪽 상부로 솟아 오른 힐업 (hill-up) 또는 용융물의 비산에 의한 스패터 (spatter)(25)는 전기강판의 철손 및 절연성에 악영향을 미치므로， 최대한 제거하는 것이 바람직하다 . 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 포스테라이트 하소층 (40)이 적절하게 형성되어 있고， 포스테라이트 하소층 (40) 상에 형성된 스패터 또는 힐업 (25)이 용이하게 제거가가능하다. 따라서， 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 힐업 또는 스패터 (25)가 포스테라이트 하소층 (40)의 표면으로부터 1.5 이하로 형성될 수 있다.
이러한 힐업 또는 스패터 (25)를 더욱 확실하게 제거하기 위해 브러쉬 또는 산세를 할 수 있다. 브러쉬와산세를 모두 수행할 시， 힐업 또는 스패터가 더욱 작은 크기로 잔존할 수 있다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판의 제조 방법의 순서도를 개략적으로 나타낸다 . 도 3의 방향성 전기강판의 제조 방법의 순서도는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며， 본 발명이 여기에
한정되는 것은 아니다. '따라서 방향성 전기강판의 제조 방법을 다양하게 변형할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조 방법은 Si : 1.5 내지 7 중량 %와 기타 불가피한 불순물을 포함하고， 잔부는 Fe 인 슬라브를ᅵ 가열한후 열간 압연하여 열연강판을 제조하는 단계 (S10) ; 열연강판을 넁간 압연하여 넁연강판을 제조한 다음 넁연강판을 탈탄소둔 및 /또는 질화소둔을 하여 강판의 표면에 산화층을 형성하는 단계 (S20) ; 산화층이 형성된 강판의 표면에 MgO를 포함하는 소둔분리제를 도포하고 고온 소둔을 실시하여 강판의 표면에 포스테라이트 층 (Forster i te ; Mg2Si04)을 형성하는 단계 (S30) ; 및 포스테라이트 층이 형성된 강판에 가우시안 (Gaussi an)모드의 연속파 레이저 조사하여 강판의 표면에 그루브를 형성하는 단계 (S40)를 포함한다. 이 때， 전기강판에 포스테라이트 하소층 (40)을 형성하기 위해 그루브 형성 단계 (S40)에서 레이저 빔의 종류， 형상 및 레이저 체류시간등을 적절히 제한할 수 있다.
구체적으로 레이저 빔의 종류는 가우시안 (Gauss i an)모드의 연속파 레이저를사용할 수 있다. 펄스파 발진은 용융을 동반하기 보다는 증발을 유도하기 때문에 연속파 레이저를 사용할 수 있다.
■ 또한， 레이저 빔의 형상은 하기 식 1)의 범위를 만족하는 것을 사용할 수 있다.
1.3 <Lb/La < 7.0 1) ； 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 빔의 형상을
개략적으로 나타내었다. 도 4에서 나타나듯이， 압연방향 범 길이 (L 와 폭 방향 빔 길이 ( )비 (Lb/La)가 1.3 내지 7.0 범위가 될 수 있다. 최종 빔 길이비가 1.3보다 낮으면, 즉 원 형태에 가까워지면， 그루브 (30) 주위에 형성되는 포스테라이트 하소층 (40)의 폭 (Ws)이 좁아질 수 있으며， 홈 부의 용융물의 부분적인 트랩 (Trap)이 발생할 수 있다. 최종 범 길이비가 7.0을 초과하면， 즉 선 형태에 가까워지면, 그루브 (30) 형성이 곤란해지고, 자구 미세화 효과를 확보하기 어려운 문제가 발생할 수 있다. 따라서 전술한 레이저 범의 형상을 사용할 수 있다. .
레이저 체류시간 (Td)은 강판 폭에 조사되는 폭 방향 조사 폭 (W)에 대한 폭 방향으로 주사하는 레이저 빔의 주사속도 ( seaming rate , Vs)비
(W/Vs)로 정의되며， 하기 식 2)의 범위를 만족하도록 조절할 수 있다.
0.5 < Td < 10.0 2)
체류 시간이 0.5ms 미만으로 너무 짧으면， 그루브 형성시
포스테라이트 하소층의 폭 (Ws)아너무 좁아지는 문제가 발생할 수 있다.
체류 시간이 10 ms를 초과하여 너무 길면， 포스테라이트 하소층의 폭 (Ws)이 넓어지나 힐업 또는 스패터의 비산 길이가 상대적으로 더 길어져 문제가 발생할수 있다. 따라서 전술한 범위로 체류 시간을 조절할 수 있다. 더욱 구체적으로 체류 시간은 1.0 내지 9.6ms가 될 수 있다.
이하에서는 각 단계별로 구체적으로 설명하도록 한다.
먼저 단계 (S10)에서는 Si : 1.5 내지 7 중량 %와 기타불가피한 블순물을 포함하고， 잔부는 Fe 인 슬라브를 가열한후 열간 압연하여 열연강판을 제조한다. 본 발명의 일 실시예에서 사용하는 슬라브는 특정한 조성을 갖는 슬라브에 한정되지 아니하고， 방향성 전기강판 제조에
사용되는 일반적인 슬라브에 작용이 가능하다. 보다 구체적으로 Si를 1.5 내지 7 중량 %를 포함하고， 잔부는 Fe 및 불순물을 포함하는 슬라브를 사용할 수 있다. Si외에 C , Al , N , P , Mr^ Sn , Sb 등을 더 포함할 수 ¾다. 다음으로 단계 (S20)에서는 열연강판을 넁간 압연하여 넁연강판을 제조한 다음 넁연강판을 탈탄소둔 및 /또는 질화소둔을 하여 강판의 표면에 산화층을 형성한다. 탈탄소둔 및 질화소둔은 둘 중 어느 하나만이 행해질 수 있고 또는 탈탄소둔 및 질화소둔 모두 행해질 수 있다. 탈탄소둔 및 질화소둔이 모두 행해지는 경우， 그 순서는 상관없으몌 동시에 행해지는 것도 가능하다. 강판 표면의 산화층은 Si02 또는 FeSi04로 이루어질 수 있다. 다음으로 단계 (S30)에서는 산화층이 형성된 강판의 표면에 MgO를 포함하는 소둔분리제를 도포하고 고온 소둔을 실시하여 강판의 표면에 포스테라이트 층 (Forster i te ; Mg2Si04)을 형성한다. 이 때, 포스테라이트 층 (20)은 방향성 전기강판 ( 10)의 표면에 1 내지 5 / 의 두께로 형성될 수 있으며， 포스테라이트 (Mg2Si04) 뿐 아니라 미반웅 MgO를 포함할 수 있다. 다음으로 단계 (S40)에서는 포스테라이트 충이 형성된 강판에
가우시안 (Gauss i an)모드의 연속파 레이저 조사하여 강판의 표면에 그루브를 형성한다. 이 때， 레이저에서 발생하는 열에 의해 포스테라이트 층이 하소하여 포스테라이트 하소층 (40)이 형성된다. 단계 (S40)에서 조사하는 레이저의 종류， 형상 및 체류 시간을 제한함에 따라 포스테라이트
하소층 (40)의 폭 0^)를 조절할 수 있다. 포스테라이트 하소층 (40)의
폭 (^)은 그루브 폭 (W0)의 1. 1 내지 1 .3배가 될 수 있다.
단계 (S40)에서 그루브 (30)을 전기강판 ( 10)의 두께 대비 2.5 내지
10%의 깊이로 형성할 수 있다. 전술한 범위 내에서 자구 미세화의 효과를 효율적으로 달성할 수 있다. 또한 단계 (S40)에서 그루브 (30)를 전기강판의 압연방향에 대하여 ± 90 내지 ± 85° 의 각도로 형성할 수 있고， 선상으로 형성할 수 있다. 전술한 각도 범위에서 방향성 전기강판 ( 10)의 소음 저감 효과를 달성할 수 있다.
단계 (S40)에서 레이저 조사를 통해 그루브 (30)를 형성하는 과정에서 그루브 형성시 발생한 용융물질이 상기 그루브 양쪽 상부로 솟아오른 힐업 (hi l l-up) 이나 용융물의 비산에 의한 스패터 ( spatter )가 포스테라이트 하소층 (40) 상에 형성된다. 이 때， 포스테라이트 하소층 (40)과 스패터 또는 힐업은 반응하지 아니하므로， 스패터 또는 힐업을 용이하게 제거할 수 있다. 도 3에는 표시하지 아니하였으나， 단계 (S40)이후， 힐업 또는
스패터는 상기 포스테라이트 하소층의 표면으로부터 1.5卿 이하로 제거하는 단계 (S50)를 더 포함할 수 있다.
단계 (S50)은 브러쉬를 사용하여 건식으로 제거하는 단계 (S50-1) 또는 산세를 통해 습식으로 제거하는 단계 (S50-2)를 포함할 수 있다. 둘 중 어느 한 단계를 포함하거나, 두 단계를 모두 포함할 수 있다. 두 단계를 모두 포함하는 경우ᅳ " 1.0/ m 이하의 표면 조도 특성을 확보할 수 있다.
단계 (S50-1)은 브러쉬를 사용하여 건식으로 제거하는 단계이다. 이 때， 브러쉬는 힐업 또는 스패터를 제거할 수 있는 재질이면 특별히 한정되지 아니하며， 구체적으로 금속계 재질 또는 연마 재질일 수 있다. 전술하였듯이， 포스테라이트 하소층 (40)과 스패터 또는 힐업 (25)는 반웅하지 아니하므로， 마찰력을 작게하더라도 용이하게 제거가 가능하다. 단계 (S50-2)는 산세를 통해 습식으로 제거하는 단계이다. 산세는 힐업 또는 스패터를 용해하여 제거할 수 있는 용액을 사용할 수 있으며， 구체적으로 염산, 질산 또는 황산을 포함하는 수용액을사용할 수 있다. 이 때 수용액의 농도는 1 내지 30 중량 %가 될 수 있다.
단계 (S50) 이후 웅력 제거 소둔하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 그러나 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며， 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. "
실시예 1
MgO소둔분리제를 도포하고, 고온 소둔하여 표면에 포스테라이트 층을 형성한 0.23匪 두께의 방향성 전기강판을 준비하였다. 가우시안 모드 (Gauss i an mode)의 연속파 레이저로 빔을 조사하였고, 조사 선폭은 200誦간격으로 6개 구간의 구분된 선으로 조사하였으며 레이저 체류시간은 3.0ms을 유지할 수 있게 조사하였다. 레이저의 빔 형상 (La/Lb)를 1.3으로 그루브의 깊이는 13 로 형성될 수 있게 제어하였으며 그루브 상부 폭 (W0)은 45卿로 형성되었고 그루브 주변에 나타나는 힐업 (hi l l-up) 및 스패터의 최고 높이는 5//m로 나타났다. 포스테라이트 하소층의 폭 (Ws)은 55 로 형성되었다.
• 힐업 및 스패터를 브러쉬 (직경 200 ， 스테인레스 스틸 재질， 면밀도 50%)로 연삭하였다. 연삭 이후 힐업 (hi l l-up) 및 스패터의 최고 높이는 0.95 로 나타났다. 이후 10 중량 % 황산 수용액을 사용하여 산세하여 방향성 전기강판을 제조하였다. 산세 후 힐업 (hi l l-up) 및 스패터의 최고 높이는 로 나타났다. .
레이저 조사 전 전기강판의 철손 (W17/50) 및 레이저 조사 및 웅력 제거 소둔 (SRA) 후 철손을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 전기 절연 값 및 점적율을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 실시예 2
레이저의 빔 형상 (La/Lb) , 그루브의 깊이 및 레이저 체류시간을 하기 표 1에 정리한 수치로 변경하였으몌 산세하지 않은 것을 제외하고 전술한 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
레이저 조사 전 전기강판의 철손 (w17/50) 및 레이저 조사 및 웅력 제거 소둔 (SRA) 후 철손을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 전기 절연 값 및 점적율을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 실시예 3
레이저의 빔 형상 (La/Lb) , 그루브의 깊이 및 레미저 체류시간을 하기 표 1에 정리한 수치로 변경한 것을 제외하고 전술한 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
레이저 조사 전 전기강판의 철손 (W17/50) 및 레이저 조사 및 응력 제거 소둔 (SRA) 후 철손을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 전기 절연 값 및 점적율을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 실시예 4
레이저의 빔 형상 (La/Lb) , 그루브의 깊이 및 레이저 체류시간을 하기 표 1에 정리한 수치로 변경하고, 브러쉬하지 않은 것을 제외하고 전술한 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
레이저 조사 전 전기강판의 철손 (W17/50) 및 레이저 조사 및 웅력 제거 소둔 (SRA) 후 철손을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 전기 절연 값 및 점적율을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 실시예 5
레이저의 빔 형상 (La/Lb) , 그루브의 깊이 및 레이저 체류시간을 하기 표 1에 정리한 수치로 변경하였으며， 산세하지 않은 것을 제외하고 전술한 실시예 1과 동일하게 제조하였다. 레이저 조사 전 전기강판의 철손 (w17/50) 및 레이저 조사 및 응력 제거 소둔 (SRA) 후 철손을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 전기 절연 값 및 점적율을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 비교예 1
레이저의 빔 형상 ( /Lb) , 그루브의 깊이 및 레이저 체류시간을 하기 표 1에 정리한 수치.로 변경하였으며， 브러쉬 및 산세하지 않은 것을 제외하고 전술한 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
레이저 조사 전 전기강판의 철손 (w17/50) 및 레이저 조사 및 웅력 제거 소둔 (SRA) 후 철손을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 전기 절연 값 및 점적율을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 비교예 2
레이저의 범 형상 (La/Lb) , 그루브의 깊이 및 레이저 체류시간을 하기 표 1에 정리한수치로 변경하였으며， 브러쉬 및 산세하지 않은 것을 제외하고 전술한 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
레이저 조사 전 전기강판의 철손 (W17/50) 및 레이저 조사 및 응력 제거 소둔 (SRA) 후 철손을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다. 전기 절연 값 및 점적율을 측정하여 하기 표 1에 정리하였다.
Figure imgf000015_0001
실시예 13 6.7 6.5 1.2 ᄋ 0
ΤΓ ΤΓ 0.84 0.70 16.7 0 96.9
3
실시예 12 7.0 0.5 1. 1 0
丁 ΤΓ 0.83 0.71 14.5 10 96.9 4 .
실시예 17 7.0 10.0 1.3 0 σ
ΤΓ 丁 0.84 0.73 13. 1 35 96.6 5
비교예 21 7.0 11.0 1.4 丁 丁 0.83 0.77 7.2 650 93.5 1
비교예 8 7.0 0.3 0.9 Τ 丁 0.84 0.78 7. 1 350 94.5 2
표 1에 나타낸 바와 같이， 실시예 1 내지 5에서 제조한 방향성 전기강판은 전기 절연값 및 점적율의 열위가 방지되었고， 열처리 후 철손 개선율을 13% 이상으로 달성할 수 있었다. 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.
【부호의 설명】 _
10 ： 방향성 전기강판 20 ： 포스테라이트 층
25 ： 힐업, 스패터 30 ： 그루브
40 ： 포스테라이트 하소층

Claims

[청구범위]
【청구항 1】
전기강 의 표면에 형성된 포스테라이트 층，
상기 포스테라이트 층에 압연방향에 수직한 방향으로 형성된 그루브 및 상기 그루브 상단을 기점으로 상기 전기강판의 양 끝단 방향으로 상기 그루브 폭의 1. 1 내지 1.3 배의 폭으로 형성된 포스테라이트 하소층을 포함하는 방향성 전기강판.
【청구항 2】
제 1항에 있어서,
상기 포스테라이트 하소층 상부에 상기 그루브 형성시 발생한 용융물질이 상기 그루브 양쪽 상부로 솟아 오른 힐업 (hi l l-up) 이나 용융물의 비산에 의한 스패터 (spatter )가 상기 포스테라이트 하소층의 표면으로부터 1.5/ 이하로 형성된 방향성 전기강판.
【청구항 3】
게 1항에 있어서，
상기 그루브는 상기 .전기강판의 두께 대비 2.5 내지 10%의 깊이로 형성된 방향성 전기강판. 」
[청구항 4】
거 U항에 있어서，
상기 그루브는 상기 전기강판의 압연방향에 대하여 ± 90 내지 ±85° 의 각도로 형성되고， 선상으로 형성된 방향성 전기강판.
【청구항 5】
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서，
상기 포스테라이트 하소층 상부에 상기 그루브 형성시 발생한 용융물질이 상기 그루브 양쪽 상부로 솟아 오른 힐업 (hi l l-up) 이나 용융물의 비산에 의한 스패터 (spat ter )가 형성된 다음 브러쉬 또는 산세에 의해 제거된 방향성 전기강판.
【청구항 6】
Si : 1.5 내지 7 중량 %와 기타 불가피한 불순물을 포함하고， 잔부는 Fe 인 슬라브를 가열한후 열간 압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 상기 열연강판을 냉간 압연하여 넁연강판을 제조한 다음 상기 넁연강판을 탈탄소둔 및 /또는 질화소둔을 하여 강판의 표면에 산화층을 형성하는 단계; 상기 산화층이 형성된 강판의 표면에 MgO를 포함하는 소둔분리제를 도포하고 고온 소둔을 실시하여 강판의 표면에 포스테라이트 층 (Forster i te ;. Mg2Si04)을 형성하는 단계 ; 및
상기 포스테라이트 층이 형성된 강판에 가우시안 (Gaussian)모드의 연속파 레이저 조사하여 상기 강판의 표면에 그루브를 형성하는 단계를 포함하되, 상기 그루브를 형성하는 단계에서 상기 연속파 레이저의 밤 형상은 하기 식 1)의 범위를 만족하고 상기 연속파 레이저의 체류시간 (Td)은 하기 식 2)의 범휘를 만족하는， 방향성 전기강판의 제조 방법.
1.3 <Lb/La < 7.0 1)
0.5 <Td < 10.0 2)
(여기서 La ； 압연방향의 레이저 빔의 길이， Lb ; 레이저 빔꾀 폭 방향 길이， Td ； 강판 폭에 조사.되는 폭 방향 조사 폭 (W)에 대한 폭 방향으로 주사하는 레이저 빔의 주사속도 (scanning rate , Vs) (W/Vs)를 의미한다. )
【청구항 7】
계 6항에 있어서，
상기 그루브를 형성하는 단계에서， 가우시안 (Gaussi an)모드의 연속파 레이저 조사하여 상기 그루브 상단을 기점으로 상기 전기강판의 양 끝단 방향으로 상기 그루브 폭의 1. 1 내지 1.3 배의 폭으로 포스테라이트 하소층을 형성하는 방향성 전기강판의 제조 방법 .
【청구항 8】
제 6항에 있어서，
상기 그루브를 형성하는 단계에서， 상기 그루브는 상기 전기강판의 두께 대비 2.5내지 10%의 깊이로 형성하는 방향성 전기강판의 제조 방법.
[청구항 9】
제 6항에.있어서，
상기 그루브를 형성하는 단계에서， 상기 그루브를 상기 전기강판의 압연방향에 대하여 ± 90 내지 土 85° 의 각도로 형성하고， 선상으로 형성하는 방향성 전기강판의 제조 방법 .
【청구항 10】
제 6항 내지 게 9항 중 어느 한 항에 있어서，
상기 그루브 형성 단계에서, 상기 그루브 형성시 발생한 용융물질이 상기 그루브 양쪽 상부로 솟아 오른 힐업 (hi l l-up) 이나 용융물의 비산에 의한 스패터 (spatter )가 상기 포스테라이트 하소층 상부에 형성되고，
상기 힐업 또는 스패터는 상기 포스테라이트 하소층의 표면으로부터 l . /m 이하로 제거하는 단계를 더 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법.
【청구항 11】
제 10항에 있어서，
상기 힐멉 또는 스패터를 제거하는 단계는 브러쉬를 사용하여 건식으로 제거하는 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법 .
[청구항 12】
제 11항에 있어서，
상기 브러쉬는 금속계 재질 또는 연마 재질인 방향성 전기강판의 제조 방법.
[청구항 13】
제.10항쎄 있어서，
상기 힐업 또는 스패터를 제거하는 단계는 산세를 통해 습식으로 제거하는 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법 .
【청구항 14】 .
제 13항에 있어서，
상기 산세는 염산， 질산 또는 황산을 포함하는 수용액을 사용하는 방향성 전기강판의 제조 방법 .
[청구항 15】
제 14항에 있어서，
상기 수용액의 농도는 1 내지 30 중량 %인 방향성 전기강판의 제조 방법 .
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