WO2020130645A1 - 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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WO2020130645A1
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steel sheet
grain
grain size
deformation
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박세민
이주승
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    • H01F41/0233—Manufacturing of magnetic circuits made from sheets
    • H01F41/024—Manufacturing of magnetic circuits made from deformed sheets

Definitions

  • It relates to a grain-oriented electrical steel sheet and a method for manufacturing the same. More specifically, it relates to a method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet having improved magnetic properties by adjusting a gap between deformation parts in response to a grain size of the steel sheet.
  • the grain-oriented electrical steel sheet has excellent magnetic properties, and is generally used as an iron core material for transformers. Through a special rolling process unique to the electrical steel sheet, the Goss assembly structure specialized in the ⁇ 001> direction is formed on the entire steel sheet.
  • the Goss organization is a specialized organization in terms of the magnetism of the fixture. In the field of grain-oriented electrical steel, improving efficiency when using grain-oriented electrical steel is the biggest issue. It is in line with the energy loss reduction measures that are emerging due to global energy problems. For this reason, iron loss and magnetic flux density, or magnetic properties, which represent efficiency are important factors.
  • the magnetic properties of the electrical steel sheet are affected by the size and direction of the magnetic domain, and the magnetic domain is affected by the grain size of the grain.
  • multiple magnetic domains may be formed in a single crystal grain by a domain wall, and one crystal grain (single crystal in a grain boundary) may form a single domain.
  • a single domain may be formed, but for convenience of explanation, a single grain has a single domain. It will be described based on the formation. Therefore, in the following, the expression crystal grains may refer to the crystal grains itself as metallographically, or magnetically, to a magnetic domain.
  • the miniaturization of magnetic domains in an electric steel sheet refers to the process of separating into multiple magnetic domains by applying physical stimulation to crystal grains having one magnetic domain property.
  • a magnetic domain refinement process it may be performed before the decarburization process or in some cases after the insulation coating.
  • it is necessary to measure the micronized magnetic domains (ie, grains) during the manufacturing process but there are cases where the magnetic domains are physically separated, but it is never easy to measure the grain size in the state of insulating coating on the surface of the steel sheet.
  • the size of the crystal grains can be measured only when the reactivity of the measurement sensor is fast.
  • It relates to a grain-oriented electrical steel sheet and a method for manufacturing the same. More specifically, it relates to a method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet having improved magnetic properties by adjusting a gap between deformation parts in response to a grain size of the steel sheet.
  • the grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention is formed on a surface of the electrical steel sheet, a plurality of formed along the rolling direction ( There are at least two regions including the deformed portion of ), the gap between the deformed portions is changed corresponding to the grain size of the crystal grains over the entire length of the steel sheet, and the gap between the deformed portions is different.
  • intervals between different deformation parts may be formed for each section according to the particle size of the crystal grains included in each section.
  • gaps between different deformation parts may be formed for each section according to the particle size of the crystal grains included in each section.
  • the grain size (x, mm) of the crystal grain and the spacing (y, mm) between the deformed portions may satisfy Equation 1 below.
  • the linear deformation part may include a temporary magnetic domain deformation part, a permanent magnetic domain deformation part, or a combination thereof.
  • the linear deformation part includes a permanent magnetic domain deformation part, and a depth of the permanent magnetic domain deformation part may be 3 to 30 ⁇ m.
  • Method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet comprises the steps of measuring the grain size of the steel sheet; And determining a gap based on the measured grain size value to form a linear deformable portion; including, forming a deformed portion such that at least two regions having different gaps between the deformed portions exist.
  • the grain size (x, mm) of the crystal grain and the spacing (y, mm) between the deformed portions may satisfy Equation 1 below.
  • the step of measuring the grain size of the steel sheet may include magnetizing by applying a magnetic force to the surface of the steel sheet, detecting a leak magnetic flux formed by the grain boundary, and calculating the detected leak magnetic flux to measure the grain size. have.
  • the step of forming a linear deformation part may include irradiating a steel sheet with one or more of laser, electron beam, or plasma, etching with acid, or colliding particles.
  • the forming of the deformed portion on the line may include forming a temporary magnetic domain deformed portion by irradiating a laser to the steel sheet.
  • a magnetic domain refinement apparatus for a grain-oriented electrical steel sheet includes a grain size measuring device for measuring grain size of a steel sheet and transmitting the result to a deformation control unit; Deformation unit control unit for determining the distance between the deformation unit receiving the grain size value from the grain size measuring device; And a deformation part forming apparatus for forming deformation parts on the surface of the steel sheet at intervals determined by the deformation part control part.
  • a crystal grain size measuring device includes a magnetizer that magnetizes by applying a magnetic force to a steel plate surface; And a magnetic sensor detecting a leaking magnetic flux formed by the grain boundaries. It may include.
  • Deformation part forming apparatus is installed in the width direction of 2 to 9 in the width direction of the steel sheet, it is possible to form a deformation part on the surface of the steel sheet at intervals determined by the deformation part control unit for each device.
  • magnetic properties may be improved.
  • 1 is a schematic view showing the interval between formation of a deformed portion when the grain size is small.
  • Fig. 2 is a schematic diagram showing the interval between formation of deformed parts when the grain size is large.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of dividing sections in the width direction of a steel sheet and forming different intervals between deformation parts.
  • FIG. 4 is a schematic view showing division of sections in the rolling direction of a steel sheet and forming gaps between deformation parts differently.
  • FIG. 5 is a schematic view illustrating a method for measuring a grain size of a grain according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic view illustrating a method for measuring a grain size of a grain according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view schematically showing a magnetic domain refinement device of a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view schematically showing a grain size measuring apparatus 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 thereto. These terms are only used to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, a first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as a second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.
  • one part When one part is said to be “on” or “on” another part, it may be directly on or on the other part, or another part may be involved therebetween. In contrast, if one part is said to be "just above” another part, no other part is interposed therebetween.
  • the manufacturing process is very complicated, and there are various factors that control the grain size of the grain.
  • the grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention is formed on a surface of the electrical steel sheet, a plurality of formed along the rolling direction ( ), including the deformed portion 20, the gap (D) between the deformed portions corresponding to the particle diameter of the crystal grains 10 over the entire length of the steel sheet, the gap between the deformed portions (D) at least 2 different Realms exist.
  • the distance D between the deformed portions is relatively large.
  • the distance D between the deformed portions is relatively small.
  • the internal characteristics called magnetic domains are different because the magnetic properties inside the grains are different. That is, when the grain size is large, groups having similar magnetic domains are largely located, and when the grain size is small, groups having similar magnetic domains are small.
  • the foregoing is important because it is mainly used as a transformer using a grain-oriented electrical steel sheet while the direction of the magnetic field applied to the magnetic domain is continuously changed.
  • the transformer uses an AC voltage, and the direction of magnetization changes through the AC voltage.
  • AC the direction of the current and the magnetic field changes over time, and when the grain size increases when the direction changes, the loss increases.
  • the grain size of the grain is large, the energy loss is large for moving the entire magnetic domain in the direction of the magnetic field changed by the AC voltage. Therefore, to reduce this, the magnetic domain is reduced through the provision of a strain to reduce the magnetic domain size.
  • the magnetism can be further improved by changing the spacing between the deformed portions in correspondence with each grain size.
  • the grain size is based on the rolling surface (ND surface).
  • the grain size of the grain means an imaginary circle having the same area as the grain, and the grain size of the circle.
  • the section is divided in the width direction (TD direction) of the steel sheet, and the interval D between the different deformed sections 20 is formed for each section according to the particle size of the crystal grains 10 included in each section.
  • the average particle diameter of the crystal grains 10 included in each section is obtained, and the distance D between the deformed portions may be formed according to the average particle diameter.
  • the total width of the steel sheet may be divided into 2 to 9 sections.
  • FIG. 3 a section is shown in the width direction (TD direction) of the steel sheet, and the gaps between the deformed portions are formed differently.
  • the section D is divided in the rolling direction (RD direction) of the steel sheet, and the distance D between the different deformation parts 20 is formed for each section according to the particle size of the crystal grains 10 included in each section.
  • the average particle diameter of the crystal grains 10 included in each section is obtained, and the distance D between the deformed portions may be formed according to the average particle diameter.
  • the section may be divided into 1 to 50 cm length intervals with respect to the rolling direction (RD direction) of the steel sheet.
  • FIG. 4 a section is shown in the rolling direction (RD direction) of the steel sheet, and different spacings between the deformed parts are formed.
  • the grain size of the grains is rapidly changed for each section for explanation, but in the actual steel sheet, the grain size may be changed with a gradient before and after the section boundary. It is also possible to divide the sections in the width direction (TD direction) and the rolling direction (RD direction) of the steel sheet, that is, a grid, to form different spacings between the deformed parts.
  • the grain size (x, mm) of the crystal grain and the spacing (y, mm) between the deformed portions may satisfy Equation 1 below.
  • Equation 1 When Equation 1 is not satisfied, magnetic properties, particularly iron loss characteristics, are significantly reduced.
  • Equation 1 When the distance D of the deformed portion is uniformly given irrespective of the grain size as in the prior art, Equation 1 may not be satisfied according to the variation of the grain size, and the iron loss characteristics may be deteriorated.
  • the value of Equation 1 may be included within a range of ⁇ 1.5 of y. More specifically, the value of Equation 1 may be included within a range of ⁇ 1 of y. More specifically, the value of Equation 1 may be included within the range of ⁇ 0.5 of y. More specifically, the value of Equation 1 may be included within the range of ⁇ 0.1 of y.
  • the linear deformation part may include a temporary magnetic domain deformation part, a permanent magnetic domain deformation part, or a combination thereof.
  • the temporary magnetic domain deformation unit is a deformation unit that refines the magnetic domain by applying thermal shock to the surface of the steel sheet.
  • the temporary magnetic domain deformation portion is apparently indistinguishable from other steel sheet surfaces.
  • the temporary magnetic domain deformation part is a part that is etched in a groove shape when immersed in hydrochloric acid concentration of 5% or more for 10 minutes or more, and can be distinguished from other steel surface parts.
  • the permanent magnetic domain deformation part is a deformation part in which a magnetic domain is refined by forming a groove (groove) on the surface of the steel sheet.
  • the depth of the permanent magnetic domain deformation portion may be 3 to 30 ⁇ m.
  • the deformed portion on the line may be formed to cross the rolling direction.
  • the length direction and the rolling direction (RD direction) of the deformed portion on the line form an angle of 75 to 88°. Magnetism may be further improved within the above-described angular range.
  • the deformation portion on the line may be continuously formed in the width direction (TD direction) of the steel sheet, or may be intermittently formed.
  • the grain size of the crystal grains over the entire length of the steel sheet may be variously 3 to 25 mm.
  • Magnetic domain refinement method of a grain-oriented electrical steel sheet comprises the steps of measuring the grain size of the steel sheet; And determining a gap based on the measured grain size value to form a linear deformation.
  • each step will be described in detail.
  • the grain size of the steel sheet is measured.
  • a method for measuring grain size can be used without limitation as long as it can measure grain size in real time and reflect the grain size measured when forming a deformation part to be described later.
  • the acid immersion method which is widely known as a method for measuring grain size in the past, is inadequate because it cannot measure grain size in real time.
  • a magnetic flux leakage method Magnetic Flux Leakage Method
  • measuring the grain size may include magnetizing by applying a magnetic force to the surface of the steel sheet, detecting a leak magnetic flux formed by the grain boundary, and calculating the detected leak magnetic flux to measure the grain size.
  • the grain size of the grain can be measured by measuring the boundary of the grain.
  • the sensors are arranged side by side in the vertical direction of the scan direction, the grains can be represented as a high-resolution two-dimensional image according to the sensor interval, so that the grain sizes can be clearly distinguished.
  • the magnetization of the steel sheet in a certain direction with a magnetizer (electromagnet or permanent magnet), and the magnetic field leaked to the outside due to defects present in the steel sheet are measured by a magnetic sensor such as a Hall sensor or GMR to detect a defect.
  • the magnetic field generated in the magnetizer magnetizes the ferromagnetic steel plate in a specific direction, and the magnetic field flows uniformly in the grain region, but in the grain boundary, a leakage magnetic flux is generated, and the vertical component of the leaking magnetic flux, such as a Hall sensor, It is measured by a magnetic sensor.
  • the area measurement method may obtain a grain size by drawing an arbitrary line on a certain area and measuring the number of regions facing the grain boundary, and dividing and converting the total area. In FIG. 6, this is schematically shown. In FIG. 6, after drawing two lines diagonally with respect to a predetermined area, the number of regions (circled portions) that meet the grain boundaries is measured and converted.
  • the spacing is determined on the basis of the measured grain size value to form a linear deformation.
  • the sections may be divided in the width direction, the rolling direction, or the width direction and the rolling direction of the steel sheet to form gaps between different deformation parts for each section according to the average grain size measured for each section.
  • the grain size (x, mm) of the crystal grain and the spacing (y, mm) between the deformed portions may satisfy Equation 1 below.
  • the steel sheet may be irradiated with one or more of laser, electron beam, or plasma, etched with an acid, or particles may be collided to form a deformed portion.
  • the step of forming the deformed portion on the line may include the step of forming a temporary magnetic domain deformed portion by irradiating a laser to the steel sheet.
  • the energy density (Ed) of the laser may be 0.5 to 2 J/mm 2 .
  • the energy density is too small, a groove 20 of an appropriate depth is not formed, and it is difficult to obtain an effect of improving iron loss. Conversely, even when the energy density is too large, it is difficult to obtain an effect of improving iron loss.
  • the beam length L in the width direction (TD direction) of the steel sheet of the laser may be 300 to 5000 ⁇ m. If the beam length L in the width direction (TD direction) is too short, the time at which the laser is irradiated is too short, so that an appropriate deformed portion cannot be formed, and it is difficult to obtain an effect of improving iron loss. On the contrary, if the beam length L in the rolling vertical direction (TD direction) is too long, the time for which the laser is irradiated is too long, and a deformed portion having a too thick depth is formed, so that it is difficult to obtain an effect of improving iron loss.
  • the beam width W in the steel sheet rolling direction (RD direction) of the laser may be 10 to 200 ⁇ m. If the beam width W is too short or long, the width of the deformed portion may be short or long, and an appropriate magnetic domain refinement effect may not be obtained.
  • the type of laser beam is not particularly limited, and a single fiber laser may be used.
  • FIG. 7 shows a magnetic domain refinement apparatus 200 of a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • the magnetic domain refinement apparatus 200 of the grain-oriented electrical steel sheet of FIG. 7 is only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the magnetic domain refinement device 200 of the grain-oriented electrical steel sheet can be variously modified.
  • the magnetic domain refinement apparatus 200 of the grain-oriented electrical steel sheet measures the grain size of the grain 10 of the steel sheet and transmits the result to the deformation control unit 220.
  • Deformation unit control unit 220 receives the grain size value from the grain size measuring device 210 to determine the distance between the deformation units;
  • a deformation part forming device 230 for forming deformation parts on the surface of the steel sheet at intervals determined by the deformation part control part 220.
  • the steel sheet moves in the direction of the arrow, and is switched to the steel sheet support roll 243 by deflector rolls 241 and 242.
  • the grain size measuring device 210 measures the grain size of the grain 10 of the steel sheet and transmits the result to the deformation part control unit 220. As described in the magnetic domain refinement method of the directional electrical steel sheet described above, the grain size measuring device 210 measures the grain size in real time and limits the surface of the device that can reflect the grain size measured by the deformation-forming device 230 described later. Can be used without. As an example, a device to which the magnetic flux method (Magnetic Flux Leakage Method) is applied may be used.
  • the grain size measuring device 210 may include a magnetizer 211 that magnetizes by applying a magnetic force to the surface of the steel sheet, and a magnetic sensor 212 that detects a leak magnetic flux formed by the grain boundaries. Since the measurement principle of the grain size measuring device 210 has been described above, a redundant description is omitted.
  • the deformable part control unit 220 receives the grain size value from the grain size measuring device 210 to determine the distance between the deformed parts.
  • the principle of determining the distance between the deformed parts has been described above, and thus, redundant description is omitted.
  • the deformable portion forming device 230 may be used without limitation as long as it is a device capable of forming a deformed portion on the surface of the steel sheet.
  • a laser, electron beam, or plasma irradiation device is shown as an example.
  • acid etching or particle collision devices can also be used.
  • a specimen having a size of 20 cm ⁇ 10 cm was prepared.
  • the average grain sizes in the specimens were 6.59 mm (specimen 1), 10.2 mm (specimen 2) and 18.7 mm (specimen 3), respectively, and constant specimens with little variation in grain size were prepared.
  • an ND fiber laser having a level of 1500W based on 100mpm was used.
  • Equation 1 when the value of Equation 1 is within the range of ⁇ 1 of the space between the deformed parts, it can be confirmed that the iron loss is superior to that of the other cases. Among them, it can be confirmed that the case in the range of ⁇ 0.5 is more excellent.
  • Specimens having various grain sizes ranging from 3 to 25 mm were prepared.
  • the specimens were divided into regions, and formed by adjusting the spacing of the strained portions to satisfy the ⁇ 0.1 range of the value of Equation 1 for each region.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 전기강판의 표면에, 압연방향을 따라 복수개 형성된 선상의 변형부를 포함하고, 강판 전장에 걸쳐 결정립의 입경에 대응하여 변형부 간의 간격이 변경되고, 변형부 간의 간격이 서로 다른 적어도 2 영역이 존재한다.

Description

방향성 전기강판 및 그의 제조 방법
방향성 전기강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 강판의 결정립 입경에 대응하여 변형부의 간격을 조절하여 자성을 향상시킨 방향성 전기강판의 제조 방법에 관한 것이다.
방향성 전기강판은 우수한 자기적 특성을 가지고 있어 일반적으로 변압기의 철심 재료로 사용되며 전기강판만이 가지고 있는 특별한 압연프로세스를 거쳐 <001> 방향으로 특화 되어 있는 Goss 집합조직을 강판 전체에 형성시킨다.
Goss 집합조직은 고정기의 자성적 측면에서 특화 되어 있는 조직이다. 방향성 전기강판 분야의 경우 방향성 전기강판을 사용시의 효율성 향상이 가장 큰 이슈이다. 그것은 세계적 에너지 문제로 인해서 대두되고 있는 에너지 손실 감소 방안과 그 방향이 일치한다. 그렇기 때문에 효율성을 대변하는 철손과 자속밀도 즉, 자성 특성이 중요한 요소이다.
그리고 자성 특성을 우수하게 확보하기 위해서는 각 공정에서의 조건을 최적 조건으로 유지하는 것이 필요하며, 조건을 최적으로 유지하기 위해 필요한 인자 중 하나가 강판조직에 형성되는 결정립의 입경(grain size)이다.
전기강판의 자기적 특성은 자구(magnetic domain)의 크기와 방향에 영향을 받고, 자구는 결정립의 입경에 영향을 받는다. 여기서 하나의 결정입자 내에도 자구벽(domain wall)에 의하여 여러 개의 자구(magnetic domain)가 형성될 수 있고, 하나의 결정입자(grain boundary 내의 단결정)가 하나의 자구(single domain)를 형성할 수도 있으며, 두 개 이상의 결정입자라고 하더라도 결정방위가 유사할 경우 하나의 자구(single domain)을 형성할 수도 있지만, 설명의 편의를 위해 하나의 결정입자(single grain)는 하나의 자구(single domain)를 형성하는 것을 기준으로 설명한다. 따라서 이하에서는 결정입자라는 표현은 금속조직학적으로 결정입자 자체를 의미하기도 하고 자기적으로는 하나의 자구(magnetic domain)를 의미하기도 한다.
전기강판에서 자구를 미세화 한다는 것은 하나의 자구적 특성을 갖는 결정입자에 물리적 자극을 부여하여 여러 개의 자구로 분리하는 과정을 의미한다. 이러한 자구 미세화 공정의 경우, 탈탄공정 이전에 수행될 수도 있고 절연코팅 이후에도 수행되는 경우도 있다. 어느 경우이던 미세화된 자구 (즉, 결정립)을 제조 공정 중에 측정할 필요가 있으나, 자구가 물리적으로 구분되는 경우도 있지만, 강판 표면에 절연 코팅 된 상태에서는 결정립 크기를 측정하는 것이 결코 용이하지 않다. 또한 제조 공정 중에 실시간으로 결정립의 크기를 측정할 경우에는 측정 센서 등의 반응성이 빨라야만 결정입의 크기를 측정할 수 있을 것이다.
일반적으로 알려진 결정립을 측정하는 방법으로는 염산에 강판을 침지하는 방식으로 측정한다. 결정립 내부와 결정립 경계(Grain boundary) 사이의 에너지 차이가 크기 때문에, 염산에 강판을 침지할 경우, 결정립 경계 쪽의 식각 속도가 빨라 일정시간이 지난 후 강판을 확인하게 되면 식각량 차이에 의해서 타일과 같은 무늬가 나타나게 된다. 염산을 통한 방법은 명확한 결정립 입경 측정이 가능하고 널리 사용되고 있지만, 염산의 식각 시간이 필요하다는 것과 산을 사용해야 한다는 환경적 요소가 있다. 그렇기 때문에 절연코팅이 되어 있는 전기강판에 비파괴 및 실시간으로 사용하기에는 한계가 있다.
방향성 전기강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 강판의 결정립 입경에 대응하여 변형부의 간격을 조절하여 자성을 향상시킨 방향성 전기강판의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 전기강판의 표면에, 압연방향을 따라 복수개 형성된 선상(
Figure PCTKR2019018033-appb-I000001
)의 변형부를 포함하고, 강판 전장(全長)에 걸쳐 결정립의 입경에 대응하여 변형부 간의 간격이 변경되고, 변형부 간의 간격이 서로 다른 적어도 2 영역이 존재한다.
강판의 폭방향(TD방향)으로 구간을 나누어, 각 구간별에 포함되는 결정립의 입경에 따라 각 구간별로 상이한 변형부 간의 간격이 형성될 수 있다.
강판의 압연방향(RD방향)으로 구간을 나누어, 각 구간별에 포함되는 결정립의 입경에 따라 각 구간별로 상이한 변형부 간의 간격이 형성될 수 있다.
결정립의 입경 (x, mm)과 변형부 간의 간격(y, mm)가 하기 식 1을 만족할 수 있다.
[식 1]
Figure PCTKR2019018033-appb-I000002
선상의 변형부는 일시 자구 변형부, 영구 자구 변형부 또는 이들의 조합을 포함할수 있다.
선상의 변형부는 영구 자구 변형부를 포함하고, 영구 자구 변형부의 깊이는 3 내지 30㎛일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조 방법은 강판의 결정립 입경을 측정하는 단계; 및 측정된 결정립 입경 값을 바탕으로 간격을 결정하여 선상의 변형부를 형성하는 단계;를 포함하고, 변형부 간의 간격이 서로 다른 적어도 2 영역이 존재하도록 변형부를 형성한다.
강판의 폭방향으로 구간을 나누어, 각 구간별로 측정된 평균 결정립 입경에 따라 각 구간별로 상이한 변형부 간의 간격을 형성할 수 있다.
압연방향으로 구간을 나누어, 각 구간별로 측정된 평균 결정립 입경에 따라 각 구간별로 상이한 변형부 간의 간격을 형성할 수 있다.
결정립의 입경 (x, mm)과 변형부 간의 간격(y, mm)가 하기 식 1을 만족할 수 있다.
[식 1]
Figure PCTKR2019018033-appb-I000003
강판의 결정립 입경을 측정하는 단계는 강판 표면에 자력을 인가하여 자화시키는 단계, 결정립계에 의해 형성되는 누설자속을 검출하는 단계, 및 검출된 누설자속을 연산하여 결정립경을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
선상의 변형부를 형성하는 단계는 강판에 레이저, 전자빔 또는 플라즈마 중 1종 이상을 조사하는 단계, 산을 이용하여 에칭하는 단계 또는 입자를 충돌시키는 단계를 포함할 수 있다.
선상의 변형부를 형성하는 단계는 강판에 레이저를 조사하여 일시 자구 변형부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기 강판의 자구 미세화 장치는 강판의 결정립 입경을 측정하여 그 결과를 변형부 제어부로 전송하는 결정립 입경 측정 장치; 결정립 입경 측정 장치로부터 결정립 입경 값을 전달받아 변형부 간의 간격을 결정하는 변형부 제어부; 및 변형부 제어부에서 결정된 간격으로 강판 표면에 변형부를 형성하는 변형부 형성 장치를 포함한다.
결정립 입경 측정 장치는 강판 표면에 자력을 인가하여 자화시키는 자화기; 및 결정립계에 의해 형성되는 누설 자속을 검출하는 자기 센서; 를 포함할 수 있다.
변형부 형성 장치는 강판의 폭방향으로 2 내지 9대 설치되고, 각 장치 별로 변형부 제어부에서 결정된 간격으로 강판 표면에 변형부를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 결정립 입경에 따라 최적의 자구 미세화를 수행함으로써, 자성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 결정립 입경이 작은 경우의 변형부 형성 간격을 나타낸 모식도이다.
도 2는 결정립 입경이 큰 경우의 변형부 형성 간격을 나타낸 모식도이다.
도 3은 강판의 폭방향으로 구간을 나누어, 변형부 간의 간격을 다르게 형성한 모식도이다.
도 4는 강판의 압연방향으로 구간을 나누어, 변형부 간의 간격을 다르게 형성한 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 결정립 입경을 측정 방법을 설명한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 결정립 입경을 측정 방법을 설명한 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기 강판의 자구 미세화 장치를 개략적으로 표시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 결정립 입경 측정 장치를 개략적으로 표시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 방법으로 결정립 입경 측정한 결과이다.
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.
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 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.
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 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에서는 강판의 결정립 입경에 대응하여 변형부의 간격을 조절하여 자성을 향상시키고자 하는 것을 목적으로 한다.
방향성 전기강판의 경우, 제조공정이 대단히 복잡하고, 결정립의 입경을 제어하는 인자가 다양하게 존재한다. 이상적으로는 방향성 전기강판 전장(全長)에 결쳐서 동일한 입경의 결정립을 형성하는 것이 바람직하나, 현실적으로는 강판의 폭 방향(TD방향) 및 압연 방향(RD방향)으로 결정립 입경에 편차가 많이 발생한다.
종래에는 이러한 결정립 입경 편차가 현실적으로 존재함에도 불구하고, 기계적으로 동일한 간격의 변형부를 형성하였으나, 본 발명의 일 실시예에서는 결정립의 입경에 대응하여 변형부 간의 간격을 다양하게 변형함으로써, 제조 공정조건의 변화에 따라 결정입자의 크기가 존재 한다고 하여도 최종 제품의 결정입자(즉, 자구의 크기)를 균일화하게 하여 전기강판의 자성을 종합적으로 향상시키고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 전기강판의 표면에, 압연방향을 따라 복수개 형성된 선상(
Figure PCTKR2019018033-appb-I000004
)의 변형부(20)를 포함하고, 강판 전장(全長)에 걸쳐 결정립(10)의 입경에 대응하여 변형부 간의 간격(D)이 변경되고, 변형부 간의 간격(D)이 서로 다른 적어도 2 영역이 존재한다.
도 1 및 도 2에서 나타나는 것과 같이, 본 발명의 일 실시예예서 도 1과 같이 결정립 입경이 비교적 작은 경우 변형부 간의 간격(D)을 비교적 크게 형성한다. 또한, 같은 강판 내에서 도 2와 같이 결정립 입경이 비교적 큰 경우, 변형부 간의 간격(D)을 비교적 작게 형성한다.
결정립 입경이 달라질 경우 결정립 내부의 자기적 특성이 다르기 때문에 자구라고 불리는 내부 구조에 차이가 나게 된다. 즉 결정립 입경이 클 경우 자구가 유사한 무리들이 크게 자리잡고 있게 되고 결정립 입경이 작을 경우 자구가 유사한 무리들이 작게 자리잡고 있는 것이다.
방향성 전기강판의 경우 자구에 가해지는 자기장의 방향이 연속적으로 바뀌는 상태에서 방향성 전기강판을 사용하는 변압기로 주로 사용하기 때문에 전술한 내용이 중요하다.
더욱 구체적으로 설명하면, 변압기를 AC 전압을 통상적으로 사용하고 AC 전압을 통해서 자화되는 방향이 변화하게 된다. AC는 시간에 따라 전류 및 자기장의 방향이 바뀌게 되며, 방향이 변화할 때 결정립의 입경이 크게 되면 그 손실이 커지게 된다. 결정립의 입경이 클 경우 AC 전압에 의해서 변화된 자기장 방향으로 전체 자구 무리를 이동시키는 것에 에너지적 손실이 크게 되기 때문에 이를 줄이기 위하여 변형부 부여를 통해 자구미세화를 하여 자구 크기를 줄여주게 된다.
반면, 결정립 입경이 비교적 작을 경우, 자구 미세화를 비교적 큰 변형부 간 간격(D)으로 진행하여도 문제가 없지만, 결정립 입경이 비교적 클 경우 간격(D)을 작게 하는 것이 필요하다. 결정립 입경이 작음에도 불구하고, 작은 변형부간 간격(D)으로 자구 미세화할 경우, 경계를 중심으로 자화에 이롭지 못한 자구들이 많이 발생하여 철손이 열화되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 각 결정립 입경에 대응하여 변형부 간의 간격을 변경함으로써, 자성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 결정립 입경이란 압연면(ND면)을 기준으로 한 입경이다. 또한 결정립 입경이란 결정립과 동일한 면적을 갖는 가상의 원을 상정하여 그 원의 입경을 의미한다.
각각의 결정립에 대해 변형부의 간격(D)을 전부 다르게 하는 것이 가장 이상적이겠으나, 빠르게 이동하는 강판 설비 내에서 이를 구현하는 것은 사실상 어렵다.
본 발명의 일 실시예에서는 강판의 폭방향(TD방향)으로 구간을 나누어, 각 구간별에 포함되는 결정립(10)의 입경에 따라 각 구간별로 상이한 변형부(20) 간의 간격(D)이 형성될 수 있다. 구체적으로 각 구간에 포함되는 결정립(10)의 평균 입경을 구하고, 그 평균 입경에 따라 변형부 간의 간격(D)이 형성될 수 있다. 구체적으로 강판의 전체 폭에 대하여 2 내지 9개의 구간으로 나눌 수 있다.
도 3에서는 강판의 폭방향(TD 방향)으로 구간을 나누어, 변형부 간의 간격을 다르게 형성한 모식도를 나타내었다.
본 발명의 일 실시예에서는 강판의 압연방향(RD방향)으로 구간을 나누어, 각 구간별에 포함되는 결정립(10)의 입경에 따라 각 구간별로 상이한 변형부(20) 간의 간격(D)이 형성될 수 있다. 구체적으로 각 구간에 포함되는 결정립(10)의 평균 입경을 구하고, 그 평균 입경에 따라 변형부 간의 간격(D)이 형성될 수 있다. 구체적으로 강판의 압연 방향(RD 방향)에 대하여 1 내지 50 cm 길이 간격으로 구간을 나눌 수 있다.
도 4에서는 강판의 압연 방향(RD 방향)으로 구간을 나누어, 변형부 간의 간격을 다르게 형성한 모식도를 나타내었다. 도 3 및 도 4에서는 설명을 위해 구간 별로 결정립의 입경이 급변하는 것으로 표현하였으나, 실제 강판에서는 구간 경계 전, 후로 구배(gradient)를 가지고 결정립 입경이 변할 수 있다. 강판의 폭방향(TD방향) 및 압연방향(RD방향) 즉, 격자 모양으로 구간을 나누어, 변형부 간의 간격을 다르게 형성하는 것도 가능하다.
결정립의 입경 (x, mm)과 변형부 간의 간격(y, mm)가 하기 식 1을 만족할 수 있다.
[식 1]
Figure PCTKR2019018033-appb-I000005
식 1을 만족하지 못하는 경우, 자성 특히 철손 특성이 현저하게 떨어지게 된다. 기존과 같이 결정립 입경과 무관하게 일률적으로 변형부의 간격(D)을 부여한 경우, 결정립 입경의 편차에 따라 상기 식 1을 만족하지 못하게 되며, 철손 특성이 열화될 수 있다.
더욱 구체적으로 식 1 값이 y의 ±1.5 범위 내에 포함될 수 있다. 더욱 구체적으로 식 1 값이 y의 ±1 범위 내에 포함될 수 있다. 더욱 구체적으로 식 1 값이 y의 ±0.5 범위 내에 포함될 수 있다. 더욱 구체적으로 식 1 값이 y의 ±0.1 범위 내에 포함될 수 있다.
선상의 변형부는 일시 자구 변형부, 영구 자구 변형부 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일시 자구 변형부는 강판 표면에 열충격을 부여하여 자구를 미세화한 변형부이다. 일시 자구 변형부는 외관상으로는 다른 강판 표면과 구별할 수 없다. 일시 자구 변형부는 염산 농도 5%이상에서 10분 이상 침지시 홈형태로 식각되는 부분으로서, 다른 강판 표면 부분과 구별이 가능하다.
영구 자구 변형부는 강판 표면에 그루브(홈)을 형성하여 자구를 미세화한 변형부이다. 영구 자구 변형부의 깊이는 3 내지 30㎛일 수 있다.
선상의 변형부는 압연방향과 교차하여 형성될 수 있다.
선상의 변형부의 길이 방향과 압연 방향(RD 방향)이 75 내지 88°의 각도를 이루는 것이 가능하다. 전술한 각도 범위 내에서 자성이 더욱 향상될 수 있다.
선상의 변형부는 강판의 폭 방향(TD 방향)으로 연속적으로 형성되는 것도 가능하고, 단속적으로 형성되는 것도 가능하다.
전술하였듯이, 강판의 전장(全長)에 걸쳐 결정립의 입경은 3 내지 25mm로 다양하게 존재할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법은 강판의 결정립 입경을 측정하는 단계; 및 측정된 결정립 입경 값을 바탕으로 간격을 결정하여 선상의 변형부를 형성하는 단계;를 포함한다. 이하에서는 각 단계별로 구체적으로 설명한다.
먼저, 강판의 결정립 입경을 측정한다. 본 발명의 일 실시예에서 결정립 입경을 측정하는 방법으로는 실시간으로 결정립 입경을 측정하여 후술할 변형부 형성시 측정된 결정립 입경을 반영할 수 있는 방법이면 제한 없이 사용할 수 있다. 기존에 결정립 입경 측정 방법으로 널리 알려진 산 침지 법은 실시간으로 결정립 입경을 측정할 수 없어, 부적절하다.
강판의 결정립 입경을 측정하는 방법의 일 예로서, 누설자속법(Magnetic Flux Leakage Method)을 사용할 수 있다. 구체적으로 결정립 입경을 측정하는 단계는 강판 표면에 자력을 인가하여 자화시키는 단계, 결정립계에 의해 형성되는 누설자속을 검출하는 단계, 및 검출된 누설자속을 연산하여 결정립경을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
결정립은 결정립 내부와 결정립계(결정립 경계)에 자기적 특성(Magnetic Property)의 차이가 존재한다. 이로 인해 해당하는 위치에 자기 센서가 위치하면 결정립 경계에서 자기장의 변화로 인해 측정 신호의 크기에 큰 변화가 발생된다.
도 5에서는 자기장의 변화에 대해 나타낸다. 화살표로 표시한 부분에서 측정 신호의 크기에 변화가 발생한 부분이며, 결정립계가 존재하는 것으로 측정할 수 있다.
이를 이용하여 결정립의 경계를 측정하여 결정립의 입경을 측정할 수 있다. 이와 더불어 센서를 스캔 방향의 수직한 방향으로 나란히 배치하게 되면 센서 간격에 따라 결정립을 고해상도의 2차원 이미지로 나타낼 수 있어 결정립 입경을 명확하게 구분할 수 있게 된다.
다시 설명하면, 자화기(전자석 or 영구자석)로 일정 방향으로 강판을 자화시키고, 강판에 존재하는 결함에 의해 외부에 누출되는 자기장을 Hall Sensor, GMR 등 등 자기센서로 측정하여 결함을 검출한다. 자화기에 발생되는 자기장이 강자성체 강판에 특정 방향으로 자화를 시키고, 결정립 내부 영역은 자기장이 균일하게 흐르지만, 결정립계에서는 누설자속이 발생하게 되고 누설되는 자속의 수직성분을 홀 센서(Hall sensor) 등의 자기 센서로 측정하는 것이다.
측정된 결정립계로부터 결정립 입경을 구하는 방법에는 면적 측정법, 겹침부위 측정 법 등의 다양한 방법이 있으며 특별히 제한되지 아니한다. 일 예로 면적 측정법은 일정 면적에 임의의 선을 그은 후 결정립계와 마주치는 영역의 개수를 측정한 후 그것을 전체 면적으로 나누어 환산함으로써 결정립 입경을 구할 수 있다. 도 6에서는 이를 모식화하여 나타내었다. 도 6에서는 일정 면적에 대하여 대각으로 2개의 선을 그은 후, 결정립계와 마주치는 영역(원으로 표시한 부분)의 개수를 측정하여 환산한 것이다.
다음으로, 측정된 결정립 입경 값을 바탕으로 간격을 결정하여 선상의 변형부를 형성한다.
전술하였듯이, 강판의 폭방향, 압연 방향 또는 폭 방향 및 압연 방향으로 구간을 나누어, 각 구간별로 측정된 평균 결정립 입경에 따라 각 구간별로 상이한 변형부 간의 간격을 형성할 수 있다.
또한, 결정립의 입경 (x, mm)과 변형부 간의 간격(y, mm)가 하기 식 1을 만족할 수 있다.
[식 1]
Figure PCTKR2019018033-appb-I000006
선상의 변형부를 형성하는 방법으로는 다양한 방법을 제한 없이 사용할 수 있다. 구체적으로 강판에 레이저, 전자빔 또는 플라즈마 중 1종 이상을 조사하거나, 산을 이용하여 에칭하거나, 입자를 충돌시켜 변형부를 형성할 수 있다.
또한, 선상의 변형부를 형성하는 단계는 강판에 레이저를 조사하여 일시 자구 변형부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일예로서 레이저를 조사하는 방법은 레이저의 에너지 밀도(Ed)는 0.5 내지 2 J/mm2일 수 있다. 에너지 밀도가 너무 작은 경우, 적절한 깊이의 그루브(20)가 형성되지 않고, 철손 개선 효과를 얻기 어렵다. 반대로 에너지 밀도가 너무 큰 경우에도, 철손 개선 효과를 얻기 어렵다.
레이저의 강판 폭 방향(TD방향)의 빔 길이(L)가 300 내지 5000㎛일 수 있다. 폭 방향(TD방향)의 빔 길이(L)가 너무 짧으면, 레이저가 조사되는 시간이 너무 짧아, 적절한 변형부를 형성할 수 없고, 철손 개선 효과를 얻기 어렵다. 반대로 압연 수직 방향(TD방향)의 빔 길이(L)가 너무 길면, 레이저가 조사되는 시간이 너무 길어, 너무 두꺼운 깊이의 변형부가 형성되어, 철손 개선 효과를 얻기 어렵다.
레이저의 강판 압연 방향(RD방향)의 빔 폭(W)는 10 내지 200㎛일 수 있다. 빔 폭(W)이 너무 짧거나 길면, 변형부의 폭이 짧거나 길어지고, 적절한 자구 미세화 효과를 얻을 수 없게 될 수 있다.
레이저 빔 종류로는 특별히 한정되지 아니하며, single fiber laser를 사용할 수 있다.
도 7에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기 강판의 자구 미세화 장치(200)를 나타낸다. 도 7의 방향성 전기 강판의 자구 미세화 장치(200)는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 방향성 전기 강판의 자구 미세화 장치(200)를 다양하게 변형할 수 있다.
도 7에서 나타나듯이, 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기 강판의 자구 미세화 장치(200)는 강판의 결정립(10) 입경을 측정하여 그 결과를 변형부 제어부(220)로 전송하는 결정립 입경 측정 장치(210); 결정립 입경 측정 장치(210)로부터 결정립 입경 값을 전달받아 변형부 간의 간격을 결정하는 변형부 제어부(220); 및 변형부 제어부(220)에서 결정된 간격으로 강판 표면에 변형부를 형성하는 변형부 형성 장치(230)를 포함한다.
이하에서는 각 구성별로 상세하게 설명한다.
도 7에 나타나듯이, 화살표 방향으로 강판이 이동하며, 디플렉터 롤(Deflector Roll)(241, 242)에 의해 강판 지지롤(243)로 향하도록 전환된다.
결정립 입경 측정 장치(210)는 강판의 결정립(10) 입경을 측정하여 그 결과를 변형부 제어부(220)로 전송한다. 전술한 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법에서도 설명하였듯이, 결정립 입경 측정 장치(210)는 실시간으로 결정립 입경을 측정하여 후술할 변형부 형성 장치(230)에서 측정된 결정립 입경을 반영할 수 있는 장치면 제한 없이 사용할 수 있다. 일 예로 누설자속법(Magnetic Flux Leakage Method)을 적용한 장치를 사용할 수 있다.
도 8에서는 결정립 입경 측정 장치(210)의 일 예를 개략적으로 나타낸다. 도 8에 나타나듯이, 결정립 입경 측정 장치(210)는 강판 표면에 자력을 인가하여 자화시키는 자화기(211) 및 결정립계에 의해 형성되는 누설 자속을 검출하는 자기 센서(212)를 포함할 수 있다. 결정립 입경 측정 장치(210)의 측정 원리에 대해서는 전술하였으므로, 중복되는 설명은 생략한다.
변형부 제어부(220)는 결정립 입경 측정 장치(210)로부터 결정립 입경 값을 전달받아 변형부 간의 간격을 결정한다. 변형부 간의 간격을 결정하는 원리에 대해서는 전술하였으므로, 중복되는 설명은 생략한다.
변형부 형성 장치(230)는 강판 표면에 변형부를 형성할 수 있는 장치이면 제한 없이 사용할 수 있다. 도 7에서는 일예로 레이저, 전자빔 또는 플라즈마 조사 장치를 표시하였다. 그 외에도 산 에칭이나 입자 충돌 장치도 사용할 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.
실험예 1 - 결정립 입경에 따른 최적 간격 도출
20㎝ × 10㎝ 크기의 시편을 준비하였다. 시편 내의 평균 결정립 입경은 각각, 6.59mm(시편 1), 10.2mm(시편 2) 및 18.7mm(시편 3)이었고, 결정립 입경의 편차가 거의 없는 일정한 시편을 준비하였다.
각각의 시편에 변형부 간의 간격을 3 내지 7mm로 바꾸어 가며 형성하였으며, 이에 대한 철손(17/50)을 측정하여 하기표 2에 나타내었다.
변형부는 100mpm 기준으로 1500W 수준인 ND fiber laser를 사용하였다.
도 9 및 도 10에서는 각각 시편 1 및 시편 3에서의 결정립을 자속누설법으로 분석한 사진을 나타낸다.
Figure PCTKR2019018033-appb-T000001
Figure PCTKR2019018033-appb-T000002
표 2에 나타나듯이, 식 1 값이 변형부 간격의 ±1 범위인 경우, 그 밖인 경우에 비해 철손이 우수함을 확인할 수 있다. 그 중에서도 ±0.5 범위인 경우가 더욱 우수함을 확인할 수 있다.
실험예 2
결정립 입경이 3 내지 25mm범위에서 다양하게 형성된 시편을 준비하였다.
상기 시편을 영역으로 나누어 각 영역 별로 식 1 값의 ±0.1 범위를 만족하도록 변형부 간격을 조절하여 형성하고, 이를 실시예로 하였다.
비교예 1 내지 3은 변형부 간격을 각각 4.5mm, 5.5mm, 6.5mm로 일괄적으로 적용하였다.
실시예와 비교예 1 내지 3의 철손(W17/50)을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
Figure PCTKR2019018033-appb-T000003
표 3에서 나타나듯이, 변형부 간격을 결정립 입경에 따라 적절히 제어한 실시예가 비교예 1 내지 3에 비해 철손이 월등히 개선되는 것을 확인할 수 있다.
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]
100: 방향성 전기강판,
10 : 결정립,
20 : 변형부,
200 : 자구 미세화 장치,
210 : 입경 측정 장치,
220 : 변형부 제어부,
230 : 변형부 형성 장치

Claims (16)

  1. 전기강판의 표면에, 압연방향을 따라 복수개 형성된 선상(
    Figure PCTKR2019018033-appb-I000007
    )의 변형부를 포함하고,
    강판 전장(全長)에 걸쳐 결정립의 입경에 대응하여 변형부 간의 간격이 변경되고,
    상기 변형부 간의 간격이 서로 다른 적어도 2 영역이 존재하는 방향성 전기강판.
  2. 제1항에 있어서,
    강판의 폭방향으로 구간을 나누어, 각 구간별에 포함되는 결정립의 입경에 따라 각 구간별로 상이한 변형부 간의 간격이 형성된 방향성 전기강판.
  3. 제1항에 있어서,
    강판의 압연방향으로 구간을 나누어, 각 구간별에 포함되는 결정립의 입경에 따라 각 구간별로 상이한 변형부 간의 간격이 형성된 방향성 전기강판.
  4. 제1항에 있어서,
    결정립의 입경 (x, mm)과 변형부 간의 간격(y, mm)가 하기 식 1을 만족하는 방향성 전기강판.
    [식 1]
    Figure PCTKR2019018033-appb-I000008
  5. 제1항에 있어서,
    상기 선상의 변형부는 일시 자구 변형부, 영구 자구 변형부 또는 이들의 조합을 포함하는 방향성 전기강판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 선상의 변형부는 영구 자구 변형부를 포함하고, 영구 자구 변형부의 깊이는 3 내지 30㎛인 방향성 전기강판.
  7. 강판의 결정립 입경을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 결정립 입경 값을 바탕으로 간격을 결정하여 선상의 변형부를 형성하는 단계;
    를 포함하고,
    변형부 간의 간격이 서로 다른 적어도 2 영역이 존재하도록 변형부를 형성하는 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    강판의 폭방향으로 구간을 나누어, 각 구간별로 측정된 평균 결정립 입경에 따라 각 구간별로 상이한 변형부 간의 간격을 형성하는 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    압연방향으로 구간을 나누어, 각 구간별로 측정된 평균 결정립 입경에 따라 각 구간별로 상이한 변형부 간의 간격을 형성하는 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    결정립의 입경 (x, mm)과 변형부 간의 간격(y, mm)가 하기 식 1을 만족하는 자구 미세화 방법.
    [식 1]
    Figure PCTKR2019018033-appb-I000009
  11. 제9항에 있어서,
    상기 강판의 결정립 입경을 측정하는 단계는
    강판 표면에 자력을 인가하여 자화시키는 단계, 결정립계에 의해 형성되는 누설자속을 검출하는 단계, 및 검출된 누설자속을 연산하여 결정립경을 측정하는 단계를 포함하는 자구 미세화 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 선상의 변형부를 형성하는 단계는 강판에 레이저, 전자빔 또는 플라즈마 중 1종 이상을 조사하는 단계; 산을 이용하여 에칭하는 단계; 또는 입자를 충돌시키는 단계를 포함하는 자구 미세화 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 선상의 변형부를 형성하는 단계는 강판에 레이저를 조사하여 일시 자구 변형부를 형성하는 단계를 포함하는 자구 미세화 방법.
  14. 강판의 결정립 입경을 측정하여 그 결과를 변형부 제어부로 전송하는 결정립 입경 측정 장치;
    상기 결정립 입경 측정 장치로부터 결정립 입경 값을 전달받아 변형부 간의 간격을 결정하는 변형부 제어부; 및
    상기 변형부 제어부에서 결정된 간격으로 강판 표면에 변형부를 형성하는 변형부 형성 장치;
    를 포함하는 방향성 전기 강판의 자구 미세화 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 결정립 입경 측정 장치는 강판 표면에 자력을 인가하여 자화시키는 자화기; 및
    결정립계에 의해 형성되는 누설 자속을 검출하는 자기 센서;
    를 포함하는 방향성 전기 강판의 자구 미세화 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 변형부 형성 장치는 강판의 폭방향으로 2 내지 9대 설치되고, 각 장치 별로 변형부 제어부에서 결정된 간격으로 강판 표면에 변형부를 형성하는 방향성 전기 강판의 자구 미세화 장치.
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