KR101053304B1 - Oriented electrical steel sheet with excellent magnetic properties and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자성이 우수한 방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 성분을 조절하고 제조방법을 개선함으로써 종래 유사한 성분계에서는 전혀 기대할 수 없었던 정도로 자성을 획기적으로 개선한 방향성 전기강판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties and a method of manufacturing the same. More specifically, by adjusting the components and improving the manufacturing method, the grain-oriented electrical steel sheet and its manufacture which have significantly improved magnetism to the extent that could not be expected at all in the conventional similar component system. It is about a method.

본 발명의 방향성 전기강판은 Sn : 0.03~0.07중량%, Sb : 0.01~0.05중량%, P : 0.01~0.05중량%와 Bi : 0.1중량% 이하를 필수적으로 포함하는 것을 특징으로 하며, 한가지 바람직한 제조방법은 Sn : 0.03~0.07중량%, Sb : 0.01~0.05중량%, P : 0.01~0.05중량%와 Bi : 0.1중량% 이하를 필수적으로 포함하는 강 슬라브를 열간압연, 열연판소둔 및 냉간압연을 실시하여 강판을 제조하는 단계; 상기 냉간압연된 강판에 대하여 800~950℃의 온도범위에서 탈탄소둔 및 질화소둔을 실시하는 단계; 및 상기 탈탄소둔 및 질화소둔된 강판에 대하여 최종소둔 하는 단계;를 포함하여 이루어지고, 상기 최종소둔 단계가 1차 균열하는 단계, 승온하는 단계, 2차 균열하는 단계로 이루어질 때, 상기 승온단계의 승온속도를 초기에는 18~75℃/hr의 속도로 승온한 후 900~1020℃의 온도범위에서 승온속도를 10~15℃/hr의 속도로 변경하여 승온하는 것을 특징으로 한다.The grain-oriented electrical steel sheet of the present invention is characterized in that it comprises essentially: Sn: 0.03 ~ 0.07% by weight, Sb: 0.01 ~ 0.05% by weight, P: 0.01 ~ 0.05% by weight and Bi: 0.1% by weight or less, one preferred manufacturing The method includes hot-rolling, hot-rolled sheet annealing, and cold-rolling steel slabs which essentially include Sn: 0.03 to 0.07% by weight, Sb: 0.01 to 0.05% by weight, P: 0.01 to 0.05% by weight, and Bi: 0.1% by weight. Carrying out to prepare a steel sheet; Performing decarbonization annealing and nitride annealing on the cold rolled steel sheet in a temperature range of 800 to 950 ° C; And final annealing with respect to the decarbonized annealing and nitride annealing steel sheet. When the final annealing step includes a first cracking step, a temperature rising step, and a second cracking step, Initially, the temperature increase rate is 18 to 75 ℃ / hr after the temperature increase in the temperature range of 900 ~ 1020 ℃ characterized in that the temperature increase rate by changing the speed to 10 ~ 15 ℃ / hr.

방향성 전기강판, 고스방위, 철손, 재결정, 탈탄소둔  Oriented electrical steel, goth bearing, iron loss, recrystallization, decarbonization

Description

자성이 우수한 방향성 전기강판 및 그 제조방법{GRAIN ORIENTED ELECTRICAL STEEL HAVING EXCELLENT MAGNETIC PROPERTIES AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}Oriented electrical steel with excellent magnetism and its manufacturing method {GRAIN ORIENTED ELECTRICAL STEEL HAVING EXCELLENT MAGNETIC PROPERTIES AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 자성이 우수한 방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 성분을 조절하고 제조방법을 개선함으로써 종래 유사한 성분계에서는 전혀 기대할 수 없었던 정도로 자성을 획기적으로 개선한 방향성 전기강판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties and a method of manufacturing the same. More specifically, by adjusting the components and improving the manufacturing method, the grain-oriented electrical steel sheet and its manufacture which have significantly improved magnetism to the extent that could not be expected at all in the conventional similar component system. It is about a method.

전기강판이라 함은 전기 기계나 전기기구의 소재로 사용되는 규소강판을 의미하는 것으로서, 크게 나누어 방향성 전기강판과 무방향성 전기강판을 들 수 있다. 그 중 방향성 전기강판은 고스(Goss)가 발견하고 제안한 바대로 결정면의 방위가 {110}면이고, 압연방향의 결정방위는 <001>축에 평행하는 일명 고스집합조직을 가지는 결정립들로 구성되는 강판을 의미한다. 이러한 강판은 압연방향으로 자기 특성이 우수하다는 특징을 가진다.Electrical steel sheet means a silicon steel sheet used as a material of an electric machine or an electric appliance, and may be classified roughly into a oriented electrical steel sheet and a non-oriented electrical steel sheet. Among them, the grain-oriented electrical steel sheet has the {110} plane of the crystal plane as found by Goss, and the grain orientation of the rolling direction is composed of crystal grains with a so-called Goth aggregation structure parallel to the <001> axis. Means steel sheet. Such a steel sheet has a characteristic of excellent magnetic properties in the rolling direction.

도 1(참고문헌:Arai kenichi et.al, "Recent Development of Electrical Steel Sheets", 일본철강협회, 1995,pp 15)을 참조하여 강판의 결정방위가 방향성 전기강판의 자기적 성질에 미치는 영향을 개략적으로 설명한다. 도 1은 강판의 실제 결정방위가 상기 고스 방위로부터 벗어난 정도와 철손과의 관계를 단결정을 이용하여 시험한 결과를 나타낸다. 도면의 그래프로부터 알 수 있듯이 고스방위로부터 약 2도(β각의 절대값을 의미, β각에 대해서는 후술함) 정도 벗어난 경우에 가장 낮은 철손을 나타내고 있다. 그러므로 통상적으로 방향성 전기강판을 제조할 때에는 상기 고스 방위로부터 벗어난 각도가 가급적이면 2도에 가깝도록 제조하고 있다. 다만, 다결정 소재인 전기강판의 방위는 각 결정립의 방위가 상기 고스방위로부터 벗어난 정도(β각)의 절대값에 대하여 결정립의 면적을 고려한 면적가중평균을 구함으로써 구할 수 있다. 이하, 기재의 편의를 위해 상기 '고스방위로부터 벗어난 정도 중 β각의 절대값에 대하여 구한 면적가중평균'을 단순히 '고스방위로부터 벗어난 정도'라고만 표시하기로 한다.Referring to FIG. 1 (Reference: Arai kenichi et.al, "Recent Development of Electrical Steel Sheets", Japanese Iron and Steel Institute, 1995, pp 15), the effect of the crystal orientation of the steel sheet on the magnetic properties of the grain-oriented electrical steel sheet is outlined. Explain. Fig. 1 shows the results of testing the relationship between the degree of deviation of the actual crystal orientation of the steel sheet from the goth orientation and the iron loss using a single crystal. As can be seen from the graph of the figure, the lowest iron loss is shown when the deviation from the Goth direction is about 2 degrees (meaning the absolute value of the β angle, which will be described later for the β angle). Therefore, when manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet, it is usually manufactured so that the angle deviating from the goth orientation is as close to 2 degrees as possible. However, the orientation of the electrical steel sheet, which is a polycrystalline material, can be obtained by obtaining the area weighted average in consideration of the area of the crystal grains with respect to the absolute value of the degree (β angle) in which the orientation of each grain is out of the goth direction. Hereinafter, for convenience of description, the area weighted average obtained for the absolute value of the β angle among the degrees deviated from the goth direction will be simply expressed as `` deviation from the goth direction. ''

이때, 고스방위로부터 벗어난 정도는 도 2로부터 알 수 있듯이, α, β 및 γ각으로 표시되는데, 통상적으로는 β각을 조절하는 것이 전기강판의 자기적 성질 제어에 효과적이라고 알려져 있다. 따라서, 본 명세서에서는 상기 β각에 대하여 고스방위로부터 벗어난 정도를 상술한 바와 같이 '고스방위로부터 벗어난 정도'로 간단히 표시하는 것이다.At this time, the degree of deviation from the goth direction is represented by α, β, and γ angles, as can be seen from FIG. 2, and it is generally known that controlling the β angle is effective for controlling the magnetic properties of electrical steel sheets. Therefore, in the present specification, the degree deviated from the goth direction with respect to the β angle is simply expressed as 'the degree deviated from the goth direction' as described above.

강판의 방위가 고스방위에 가깝도록 강판을 제조하기 위해서는 모든 결정의 방위가 상기 고스방위에 일치할 필요가 있다. 그러나, 슬라브를 압연하여 제조하는 전기강판은 그 제조과정상 필연적으로 다결정계 조직을 가질 수 밖에 없으며, 그 결과 결정의 방위는 결정마다 다르게 분포하기 때문에 이를 고스방위에 가깝도록 일치시키기 위해서는 특별한 작업이 필요하다.In order to manufacture the steel sheet so that the orientation of the steel sheet is close to the goth orientation, the orientations of all the crystals need to coincide with the goth orientation. However, the electrical steel sheet produced by rolling the slab inevitably has a polycrystalline structure in its manufacturing process, and as a result, since the orientation of the crystal is distributed differently from crystal to crystal, special work is required to match it close to the goth direction. Do.

즉, 압연된 다결정계 조직의 강판에는 고스방위에 가까운 결정도 일부 포함되어 있기는 하지만, 대부분 고스방위에서 크게 벗어난 방위를 가진 결정이 포함되어 있기 때문에, 이들을 그대로 사용할 경우에는 철손과 같은 자기적 특성이 뛰어난 전기강판을 얻는 것이 곤란해진다. 그러므로, 통상적으로는 상기 다결정계 조직의 강판을 재결정화하여 고스 조직에 가까운 결정만 존재하도록 하는 재결정 과정을 거치게 된다. 상기 재결정화시 우선적으로 성장하는 결정의 방위는 재결정 온도에 의해 결정되는 것이므로 재결정 온도를 잘 제어할 경우에는 고스 방위에 가까운 결정들이 우선적으로 성장할 수 있게 된다. 그 결과, 재결정화 전에는 고스방위에 가까운 결정의 분율이 매우 작았지만, 재결정화가 이루어지고 난 후에는 고스 방위에 가까운 결정의 분율이 대부분을 차지하게 된다. 이러한 재결정을 먼저 일어나는 1차 재결정(후술)과 구별하기 위하여 2차 재결정이라 한다.In other words, although the rolled polycrystalline steel sheet contains some crystals close to the Goth bearing, most of them contain crystals with a large deviation from the Goth bearing. It becomes difficult to obtain this excellent electrical steel sheet. Therefore, in general, a recrystallization process is performed to recrystallize the steel sheet of the polycrystalline structure so that only crystals close to the goth structure exist. Since the orientation of crystals that are preferentially grown during the recrystallization is determined by the recrystallization temperature, crystals close to the goth orientation can be preferentially grown when the recrystallization temperature is well controlled. As a result, the fraction of crystals close to the goth direction was very small before recrystallization, but the fraction of crystals close to the goth orientation occupies most of the crystal after recrystallization. This recrystallization is called secondary recrystallization to distinguish it from the first recrystallization which occurs first.

이때, 상기 재결정화 전에는 결정들이 균일한 크기로 분포하도록 하는 1차 재결정이 이루지게 된다. 상기 1차 재결정은 통상 냉간압연 이후 실시되는 탈탄소 둔 직후 또는 탈탄소둔과 함께 이루어지게 되는데, 상기 1차 재결정에 의해서 균일하고 적절한 입도의 결정립들이 형성되게 된다. 물론 상기 결정립들의 방위는 골고루 분산되어 있어서 방향성 전기강판에서 최종적으로 취득하고자 하는 고스방위의 비율은 매우 낮다.At this time, before the recrystallization, the first recrystallization is performed so that the crystals are distributed in a uniform size. The primary recrystallization is usually performed immediately after decarbonization or after decarbonization followed by cold rolling. The primary recrystallization results in uniform and proper grain sizes. Of course, the orientation of the crystal grains is evenly distributed, so that the ratio of goth orientation to be finally obtained in the grain-oriented electrical steel sheet is very low.

상술하였듯이, 상기 1차 재결정된 강판은 이후 고스방위를 갖추기에 적절한 온도에서 2차 재결정됨으로써 자성이 우수한 고스방위를 갖춘 강판으로 제조될 수있다. 그런데, 상기 1차 재결정된 강판 중 각각 다른 방위를 가진 결정립들의 크기가 다를 경우에는 비록 고스방위를 갖추기에 적절한 온도에서 2차 재결정이 일어난다 하더라도, 소위 사이즈 어드밴티지(size advantage) 즉, 큰 결정립이 작은 결정립보다 안정한 효과에 의해 방위에 관계없이 큰 결정립이 우세하게 성장할 가능성이 높아지게 되며 그 결과 고스 방위에서 벗어난 결정립의 비율이 높아지게 되는 결과가 빚어진다.As described above, the first recrystallized steel sheet may then be manufactured into a steel sheet having excellent magnetic orientation by having excellent magnetic properties by secondary recrystallization at a temperature suitable for obtaining a high orientation. However, when the sizes of the crystal grains having different orientations among the primary recrystallized steel sheets are different, even if secondary recrystallization occurs at a temperature suitable for a goose defense, so-called size advantage, that is, large crystal grains are small. The more stable the grain, the greater the likelihood that large grains will grow predominantly regardless of orientation, resulting in a higher percentage of grains out of Goth's orientation.

따라서, 결정립들은 1차 재결정시 균일하고도 적절한 크기로 분포되어 있어야 한다. 결정립의 크기가 너무 미세할 경우에는 미세한 결정립으로 인한 결정 계면적의 증가로 인하여 계면에너지가 증가되게 되어 결정립이 불안정하게 될 우려가 될 있다. 이러할 경우에는 2차 재결정이 과다하게 낮은 온도에서 일어나 고스방위를 갖추지 못한 결정립들이 다량 생성되는 바람직하지 못한 결과를 초래할 우려가 있다. 이러한 적절한 결정립 크기는 첨가되는 원소(억제제)의 종류에 따라 달라지 게 된다(후술함).Therefore, the grains should be distributed evenly and appropriately in the first recrystallization. If the grain size is too fine, the interfacial energy may increase due to an increase in the crystal interfacial area due to the fine grain, which may cause the grain to become unstable. In this case, the secondary recrystallization may occur at an excessively low temperature, which may result in an undesirable result in that a large amount of grains which are not prepared in a goose direction are produced. The appropriate grain size will depend on the type of element (inhibitor) added (described below).

또한, 상기 1차 재결정된 결정립들이 적절한 온도에서 재결정되어야 방향성 전기강판에 적합한 고스방위를 가진 결정립들이 우세하게 형성된다. 따라서, 상기 온도까지 결정립을 승온할 필요가 있는데, 승온과정에서 불가피하게 낮은 온도 범위를 경유할 수 밖에 없고 이러한 낮은 온도 범위에서 재결정이 이미 일어나 버린다면 고스방위가 우세한 결정립을 얻을 수는 없게 된다. 따라서, 적절한 2차 재결정 온도까지는 재결정이 일어나지 않도록 결정립의 성장을 억제하는 수단이 필요하게 된다. 강판의 내부에서 이러한 역할을 하는 수단은 첨가된 성분의 편석이나 석출 등에 의해 구현될 수 있게 되는데, 이러한 역할을 하는 첨가원소를 억제제(inhibitor)라 한다.In addition, the first recrystallized grains must be recrystallized at an appropriate temperature so that the grains having a goth orientation suitable for the grain-oriented electrical steel sheet are predominantly formed. Therefore, it is necessary to raise the crystal grains up to the above-mentioned temperature. Inevitably, in the temperature raising process, it is inevitable to pass through the low temperature range, and if recrystallization has already occurred in such a low temperature range, it is impossible to obtain the crystal grains in which Goth orientation predominates. Therefore, there is a need for a means of suppressing grain growth such that recrystallization does not occur up to an appropriate secondary recrystallization temperature. Means for playing this role in the steel sheet can be implemented by segregation or precipitation of the added ingredients, such an additive element is called an inhibitor (inhibitor).

상기 억제제는 적절한 2차 재결정온도에 도달하기 전까지는 석출물이나 편석의 형태로 결정립계 부근에 존재함으로써 결정립이 더이상 성장하는 것을 억제하고 있다가 적절한 온도(2차 재결정 온도)에 도달하면 용해되거나 분해되어 결정립의 자유로운 성장을 조장하는 역할을 수행한다.The inhibitor is present near the grain boundaries in the form of precipitates or segregation until it reaches an appropriate secondary recrystallization temperature, thereby inhibiting further growth of the grains, and dissolving or degrading when the appropriate temperature (secondary recrystallization temperature) is reached. To promote free growth.

상기와 같은 억제제로 널리 이용되었던 것은 MnS나 MnSe 등과 같은 원소를 들 수 있다.As widely used as the inhibitors, there may be mentioned elements such as MnS and MnSe.

그 예로서 일본특허공개공보 소51-13469호를 들 수 있는데, 상기 문헌에서는 방향성 전기강판을 슬라브 가열, 열간압연, 열연판소둔, 1차 냉간압연, 중간소둔, 2차 냉간압연, 탈탄소둔 및 최종소둔의 과정을 통하여 제조하고 억제제로서 MnSe와 Sb를 이용한다. 또한, 일본특허공개공보 소30-3651호에는 억제제로서 MnS를 이용하고 중간소둔을 포함한 2회의 냉간압연으로 방향성 전기강판을 제공하는 기술이 개시되어 있다. MnS계의 억제제를 사용하는 또 한가지 예로서 일본특허공개공보 소40-15644호를 들 수 있는데, 이 방법에서는 MnS와 AlN을 억제제로 사용하며 80% 이상의 높은 압연율로 1회 냉간압연하여 자속밀도가 높은 제품을 얻고 있다.For example, Japanese Patent Application Laid-open No. 51-13469, wherein the oriented electrical steel sheet is slab heated, hot rolled, hot rolled annealing, primary cold rolling, intermediate annealing, secondary cold rolling, decarbon annealing and It is prepared through the final annealing process and MnSe and Sb are used as inhibitors. In addition, Japanese Patent Application Laid-open No. 30-3651 discloses a technique of providing a grain-oriented electrical steel sheet using MnS as an inhibitor and two cold rollings including intermediate annealing. Another example of using an MnS-based inhibitor is Japanese Patent Application Laid-Open No. 40-15644. In this method, MnS and AlN are used as inhibitors and cold rolled once at a high rolling rate of 80% or more. Is getting a high product.

그런데, 상기와 같이 MnS를 억제제로 이용하는 방법들은 MnS를 형성하기 위해서 슬라브를 아주 높은 온도로 재가열하여야 한다는 문제가 있다. 즉, 슬라브 내에 존재하는 MnS 등은 편석의 형태 등과 같이 조대한 석출물로 존재하는 경우가 많으므로 방향성 전기강판의 제조에 이용되는 억제제의 역할을 수행할 수가 없다. 따라서, 이들을 재고용시킨 후 미세하게 분포시킬 필요가 있는데, 그러하기 위해서는 슬라브를 이들의 재고용이 일어날 수 있는 온도까지 가열하여야 하는 것이다. 그런데, MnS의 재고용온도는 열역학적인 평형상태를 고려한다하더라도 1300℃ 이상으로서 매우 높은 온도이며, 실제적으로 공업적으로 이용가능하도록 충분히 빠른 속도로 용해되기 위해서는 이보다 훨씬 높은 온도인 약 1400℃까지 가열할 필요가 있는 것이다. However, the method using MnS as an inhibitor as described above has a problem that the slab must be reheated to a very high temperature in order to form MnS. That is, MnS and the like present in the slab is often present as a coarse precipitate, such as in the form of segregation, so it cannot play the role of an inhibitor used in the production of grain-oriented electrical steel sheet. Therefore, it is necessary to redistribute them and finely distribute them, in order to do so, the slabs have to be heated to a temperature at which their reusability can occur. However, the MnS reusable temperature is very high as 1300 ° C or higher, even if the thermodynamic equilibrium is considered, and it can be heated up to about 1400 ° C, which is much higher than this in order to be dissolved at a sufficiently high speed in practically industrial use. There is a need.

상기와 같이 높은 온도로 슬라브를 가열할 경우에는 슬라브 가열에 에너지 소모가 심해지고, 슬라브의 표면이 용융되어 버리는 문제가 발생하여 가열로의 보수비가 많이 들 뿐만 아니라 가열로의 수명이 단축되는 문제가 초래될 수 있었다.When the slab is heated to a high temperature as described above, the energy consumption of the slab is increased, the surface of the slab is melted, and the maintenance cost of the furnace is high, and the life of the furnace is shortened. Could be effected.

따라서, 슬라브의 재가열온도를 감소시킬 수 있는 억제제의 도입이 필요하게 되었다. 이러한 요구에 발맞추어 제공된 억제제가 바로 질화물계 억제제이다. 상기 질화물계 억제제의 장점은 통상의 과정으로 냉연판을 제조한 후 탈탄 소둔과 동시에 또는 탈탄소둔을 거친 이후 상기 냉연판을 질소분위기에 둠으로써 질소가 강판내부로 침투하기 용이한 조건을 형성시킴으로써 침투한 질소가 강판 중의 질화물 형성원소와 반응하여 질화물을 형성하고 상기 질화물이 억제제의 역할을 하게 되는 것이다. 상기 질화물로는 AlN, (Al,Si)N 등과 같은 원소를 들 수 있다.Thus, there is a need for the introduction of inhibitors that can reduce the reheating temperature of the slabs. In keeping with these needs, provided inhibitors are nitride based inhibitors. The advantage of the nitride-based inhibitor is that the cold-rolled sheet is manufactured by a conventional process, followed by decarburization annealing, or after passing through the de-carbon annealing. Nitrogen reacts with nitride forming elements in the steel sheet to form nitrides, which act as inhibitors. Examples of the nitrides include elements such as AlN, (Al, Si) N, and the like.

냉연판의 탈탄 소둔과 동시 또는 그 이후 적절한 온도에서 질화를 실시하면 되므로 가열온도는 통상의 열연시 재가열온도와 유사한 온도로 하면 된다. 방향성 전기강판의 제조분야에서는 이러한 가열패턴을 '저온가열'이라 한다.Since the nitriding may be carried out at an appropriate temperature simultaneously with or after the decarburization annealing of the cold rolled sheet, the heating temperature may be similar to that of the normal reheating temperature during hot rolling. In the manufacturing field of grain-oriented electrical steel sheet, such a heating pattern is called 'low temperature heating'.

상술한 저온가열에 의한 방향성 전기강판을 제조하는 방법의 한가지 방식으로는 일본특허공개공보 평1-230721호, 일본특허공개공보 평1-283324호, 대한민국 공개특허공보 97-48184 및 대한민국 공개특허공보 97-28305호를 들 수 있는데, 이들 방법에서는 질소분위기를 형성하기 위하여 암모니아 가스를 사용하고 있다. 상 기 암모니아 가스는 약 500℃ 이상의 온도에서 수소와 질소로 분해되는 성질이 있는데, 상기 성질을 이용하여 질소를 공급하는 것이다.As a method of manufacturing the above-mentioned grain-oriented electrical steel sheet by low temperature heating, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 1-230721, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 1-283324, Korean Laid-Open Patent Publication No. 97-48184 and Korean Laid-Open Patent Publication 97-28305, which uses ammonia gas to form a nitrogen atmosphere. The ammonia gas is decomposed into hydrogen and nitrogen at a temperature of about 500 ° C. or more, and nitrogen is supplied using the above properties.

그런데, 상기와 같은 질화법을 이용하는 저온가열 방식 역시 질소만으로는 자성 향상에는 한계가 있다는 단점이 있었다.By the way, the low temperature heating method using the nitriding method as described above also had the disadvantage that there is a limit to the magnetic enhancement only with nitrogen.

방향성 전기강판의 자성을 더욱 향상시키기 위한 방법으로는 상술한 억제제의 역할을 하는 다른 원소를 첨가하여 2차 재결정시 고스 방위로 성장하는 결정립의 분율을 더욱 상승시키는 수단, 1차 재결정시 고스 방위를 가진 결정의 분율을 높여 2차 재결정시 고스 방위를 가진 결정립의 분율을 높이는 수단, 2차 재결정시 사이즈 어드밴티지에 의해 고스방위를 가지지 못한 큰 결정립이 성장하는 것을 방지하기 위해 1차 재결정된 결정립의 크기를 균일하게 분포하게 하는 수단 등을 사용하는 방법 등이 있다.As a method for further improving the magnetic properties of the grain-oriented electrical steel sheet, a means for further increasing the fraction of grains grown in a goth orientation during secondary recrystallization by adding other elements serving as the above-mentioned inhibitors, and a goth orientation during primary recrystallization Means for increasing the fraction of the crystals with a goth orientation during the second recrystallization by increasing the fraction of the excitation crystals, and the size of the primary recrystallized grains to prevent the growth of large grains having no goth orientation by the size advantage during the second recrystallization. And a means for uniformly distributing the same.

이러한, 수단을 구현하기 위해 종래 제안된 방법으로는 강판의 성분을 개선하는 방법을 들 수 있다. 즉, 강판에 Sn, Sb, P 등과 같은 원소들을 첨가할 경우에는 전기강판의 자성이 크게 향상될 수 있는데, 그 이유는 다음과 같다.In order to implement such a means, a conventionally proposed method includes a method of improving a component of a steel sheet. That is, when the elements such as Sn, Sb, P, etc. are added to the steel sheet, the magnetic properties of the electrical steel sheet can be greatly improved, for the following reasons.

즉, Sb와 Sn은 1차 재결정 집합조직에서 {110}<001> 방위를 가지는 결정립의 분율을 증가시키는 효과가 있을 뿐만 아니라 황화물을 균일하게 석출하게 하는 효 과가 있다. 또한, Sb와 Sn의 첨가량이 일정 수준 이상으로 될 경우에는 탈탄소둔시의 산화반응을 억제하는 효과를 얻을 수 있기 때문에 탈탄소둔시 온도를 보다 상승시킬 수 있으며, 그 결과 방향성 전기강판의 1차 피막 형성을 용이하게 할 수 다. 또한, 이들 원소는 결정립계에서 석출되어 결정립 성장을 억제할 수 있기 때문에 2차 재결정 입경을 작게할 수 있다는 장점을 얻을 수 있다. 따라서, 2차 재결정립 미세화에 의한 자구 미세화의 효과도 얻을 수 있다. That is, Sb and Sn not only have an effect of increasing the fraction of grains having a {110} <001> orientation in the primary recrystallized texture, but also have an effect of uniformly depositing sulfides. In addition, when the addition amount of Sb and Sn is more than a certain level, it is possible to obtain an effect of suppressing the oxidation reaction during decarbonization annealing, so that the temperature during decarbonization annealing can be further increased. As a result, the primary coating of the grain-oriented electrical steel sheet Can facilitate the formation. In addition, since these elements are precipitated at the grain boundary and grain growth can be suppressed, an advantage can be obtained that the secondary recrystallized grain size can be reduced. Therefore, the effect of magnetic domain refinement by secondary recrystallization refinement | miniaturization can also be acquired.

또한, P는 1차 재결정시 집합조직을 개선하는 효과가 있다고 보고되고 있다. 즉, 1차 재결정시 고스 방위를 가진 결정립의 분율을 높이는 효과를 가진다.In addition, P has been reported to have an effect of improving the texture in the first recrystallization. That is, the first recrystallization has an effect of increasing the fraction of grains having a goth orientation.

방향성 전기강판에 상기와 같은, Sn, Sb, P 등의 원소를 첨가하는 특허로는 일본특허공개공보 평2-294428호, 일본특허공개공보 2006-241503호, 일본특허공개공보 2007-254829호, 일본특허공개 2007-051338호, 일본특허공개 평11-335794호 등을 들 수 있다. As a patent for adding elements such as Sn, Sb, and P to a grain-oriented electrical steel sheet, Japanese Patent Laid-Open No. 2-294428, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-241503, Japanese Patent Laid-Open No. 2007-254829, JP 2007-051338 A, JP 11-335794 A, and the like.

이들 중 상기 일본특허공개공보 평2-294428호에는 P : 0.0007~0.045wt%를 첨가한 고자속밀도 방향성 전기강판이 개시되어 있으며, 또한, 상기 일본공개특허공보 2006-241503호에는 다른 성분과 함께 P : 0.015~0.07중량%를 포함하고 필요에 따라 Sb : 0.005~0.2wt% 및 Sn : 0.01~0.5wt% 중에서 선택된 1종 또는 2종을 더 첨가하여 안정된 자기특성을 가지는 규소강판을 제조하는 방법이 개시되어 있다. Among them, Japanese Patent Laid-Open No. 2-294428 discloses a high magnetic flux density oriented electrical steel sheet having P: 0.0007 to 0.045 wt% added, and Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-241503 together with other components. P: 0.015 ~ 0.07% by weight, if necessary, Sb: 0.005 ~ 0.2wt% and Sn: 0.01 ~ 0.5wt% by adding one or two more selected method for producing a silicon steel sheet having a stable magnetic properties Is disclosed.

상기 일본특허공개공보 2007-254829호에는 필요에 따라 Sn, Sb, P 중 일종 이상을 0.02~0.30wt% 함유하는 자기특성이 우수한 방향성 전기강판의 제조방법이 기재되어 있으며, 상기 일본특허공개공보 2007-051338호에는 P : 0.2wt% 이하를 첨가하고 필요에 따라 Sb : 0.001~0.02 및 Sn : 0.002~0.1wt% 중에서 선택되는 1종 이상의 원소를 더 포함하는 45° 방향의 자기특성이 우수한 방향성 전기강판의 제조방법이 개시되어 있다.Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2007-254829 describes a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties containing 0.02 to 0.30 wt% of at least one of Sn, Sb, and P as needed. -051338 is a directional electric having excellent magnetic properties in the 45 ° direction, which contains P: 0.2 wt% or less and further includes one or more elements selected from Sb: 0.001 to 0.02 and Sn: 0.002 to 0.1 wt% as necessary. A method for producing a steel sheet is disclosed.

또한, 일본공개특허공보 평11-335794호에는 전기강판의 성분계에 Sn, Sb, P, B, Bi, Mo, Te, Ge 등의 원소 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 0.0005~2.0wt% 첨가한 전기강판의 제조방법이 개시되어 있다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-335794 discloses an electric power in which 0.0005 to 2.0 wt% of at least one element selected from elements such as Sn, Sb, P, B, Bi, Mo, Te, and Ge is added to a component system of an electrical steel sheet. A method for producing a steel sheet is disclosed.

상술한 바와 같이 상기 선행문헌들에서는 Sn, Sb, P 등의 원소를 첨가하는 구성은 기재되어 있으나, 이들의 범위가 대체로 매우 광범위하게 기재되어 있으며 이들 원소들을 필요에 따라 1종 또는 2종 이상 포함하는 정도로만 기재되어 있는 것이 일반적이다. 즉, 현재까지의 연구성과에 따르면 상기 Sn, Sb 및 P의 첨가에 의해 자성이 향상될 수 있다는 정도만 개시되어 있을 뿐 그 적절한 함량 및 이들 원소들의 상호관계에 의한 상승 작용에 대한 규명은 전혀 기재되어 있지 않아 상기 원소들의 적절한 첨가를 통한 자성 향상을 위한 구체적인 방안의 제공은 아직까지 미흡한 실정이다.As described above, in the preceding documents, a configuration of adding elements such as Sn, Sb, and P is described, but the range thereof is generally described very broadly, and one or two or more of these elements are included as necessary. It is generally described only to such an extent. That is, according to the research results to date, only the degree to which the magnetism can be improved by the addition of the Sn, Sb, and P is disclosed, but the identification of the proper content and synergy by the interrelationship of these elements is not described at all. Since there is no specific method for improving the magnetic properties through the appropriate addition of the elements is still insufficient.

그리고, 상기 Sn, Sb, P는 종래의 억제제만 포함된 전기강판에 비하여 1차 재결정 및 2차 재결정 거동이 달라지게 되는데, 상술한 종래기술들은 이에 대한 해결방안을 전혀 제공하지 않고 있다. 즉, 이러한 원소들을 첨가할 경우에는 이들을 첨가하지 않은 강재에 비하여 1차 재결정립 크기가 작아지고 2차 재결정에 대한 억제력은 높아지게 되는데, 이러한 점에 착안한 소둔 작업 제어방법은 종래기술에 전혀 개시되어 있지 않은 문제가 있다.The Sn, Sb, and P have different primary recrystallization and secondary recrystallization behaviors than electric steel sheets including only conventional inhibitors, and the above-described prior arts do not provide any solutions. That is, when these elements are added, the size of the primary recrystallization becomes smaller and the suppression force against the secondary recrystallization is higher than that of the steel without the addition of these elements. There is a problem that is not.

또한, 상기 사항과는 별도로 종래 전기강판의 제조시 2차 재결정은 슬라브의 열간압연 - 열연판소둔 - 냉간압연 - 탈탄소둔 - 최종소둔으로 이루어지는 일련의 과정 중 최종소둔 공정에서 일어나게 되는데 상기 2차 재결정을 위한 승온 및 유지과정이 과다하여 생산성이 저하하는 문제가 있다.Also, apart from the above, secondary recrystallization in the manufacture of conventional electrical steel sheet occurs in the final annealing process of a series of processes including hot rolling, hot rolled sheet annealing, cold rolling, decarbonization, and final annealing of the slab. There is a problem that the productivity is lowered due to excessive temperature and maintenance process.

즉, 최종소둔은 권취된 강판을 고온에서 가열하는 것이기 때문에, 강판과 강판이 부착되어버릴 우려가 있으므로 최종소둔전 강판 표면에 MgO를 주성분으로 하는 소둔 분리제를 도포하게 되는데, 상기 MgO는 수분과 함께 페이스트 형태로 도포되게 되므로 페이스트에 포함된 수분을 제거하기 위한 1차 균열과정과 상기 1차 균열과정이후에 2차 재결정이 일어나는 온도로 강판을 가열하는 승온 과정 이후 적절한 온도에서 강판을 유지하는 2차 균열과정으로 나뉘게 된다. That is, since the final annealing is to heat the wound steel sheet at high temperature, there is a risk that the steel sheet and the steel sheet may adhere, so that an annealing separator containing MgO as a main component is applied to the surface of the steel sheet before final annealing. It is applied together in the form of a paste, so that the first cracking process for removing moisture contained in the paste and the steel sheet is maintained at an appropriate temperature after the temperature rising process of heating the steel sheet to a temperature where secondary recrystallization occurs after the first cracking process. It is divided into the secondary cracking process.

상기 1차 균열과정에서 MgO와 공존하던 수분은 제거되고 강판 중의 Si 성분 이 반응에 참여하여 MgO와 SiO2의 복합 산화물 피막층이 강판 표면에 형성되게 된다. Moisture that coexisted with MgO in the first cracking process is removed and the Si component in the steel sheet participates in the reaction to form a composite oxide film layer of MgO and SiO 2 on the surface of the steel sheet.

상술하였듯이 2차 재결정의 온도에 따라 우선 성장하는 방위가 달라지게 되므로 상기 2차 재결정의 온도는 정밀하게 제어되어야 한다. 즉, 상기 MnS나 AlN 등과 같은 억제제가 강판 내에 재고용되면 2차 재결정이 일어나게 되므로 상기 억제제들은 가급적 좁은 온도 범위에서 갑자기 제거되는 것이 가장 바람직하다. 그런데, 승온을 급격히 할 경우에는 상기 억제제가 넓은 온도범위에서 제거될 우려가 있으므로 여러가지 방위의 결정립들이 함께 성장하게 되어 고스 방위에 가까운 결정립이 우세한 자성이 우수한 방향성 전기강판을 얻는 것은 곤란해진다. 그러므로, 종래에는 상기 2차 재결정이 일어나는 온도까지 강판을 매우 느린 승온 속도로 승온하는 것이 일반적이었는데, 특히 10~17℃의 승온 속도를 사용하는 것이 일반적이었다. 이러한 느린 승온 속도는 2차 균열온도까지의 승온에 필요한 시간을 과다하게 소모하여 생산성 저하의 원인이 되었다. As described above, since the orientation in which growth occurs first depends on the temperature of the secondary recrystallization, the temperature of the secondary recrystallization must be precisely controlled. That is, since the second recrystallization occurs when the inhibitor such as MnS, AlN or the like is re-introduced in the steel sheet, the inhibitors are most preferably removed suddenly in the narrow temperature range. However, when the temperature rises sharply, the inhibitor may be removed in a wide temperature range, and grains of various orientations grow together, and thus it is difficult to obtain a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties with crystal grains close to the goth bearing. Therefore, in the past, it was common to raise the steel sheet at a very slow temperature increase rate up to a temperature at which the secondary recrystallization takes place. In particular, it was common to use a temperature increase rate of 10 to 17 ° C. This slower temperature increase rate consumes excessively the time required for the temperature increase up to the secondary crack temperature, causing a decrease in productivity.

또한, 종래 사용되어 왔던 억제제 중 상기 AlN이나 MnS 등은 2차 재결정시 고스 방위를 가진 결정립의 분율을 높이는 것까지만 유용할 뿐 최종 방향성 전기강판의 자성확보에는 오히려 유해하므로 2차 재결정이 일어난 후에는 제거되는 것이 바람직하다. 전기강판을 분위기가 제어된 고온에서 유지할 경우에는 이들 성분들이 제거될 수 있으므로 상기 2차 균열을 고온에서 실시하게 된다. 상기 2차 균열 을 실시하면 상술한 N, S 성분들이 감소할 뿐만 아니라 아일랜드(island) 결정립들도 감소하게 되기 때문에 상기 과정은 매우 유용한 공정이다. 다만, 대부분의 전기강판에서는 억제제인 AlN과 MnS 등을 다량 형성시키기 위해 강중에 상기 N과 S를 다량 용해한 후 1차 및 2차 재결정 작업을 실시하기 때문에 상기 다량 함유된 N과 S의 제거에 필요한 2차 균열 시간이 과다해지는 원인이 되며, 결국 생산성 저하로 이어지게 된다.In addition, among the inhibitors that have been used conventionally, AlN or MnS is useful only to increase the fraction of grains having a goth orientation during secondary recrystallization, but is harmful to secure magnetic properties of the final oriented electrical steel sheet, so after secondary recrystallization occurs. It is preferred to be removed. When the electrical steel sheet is maintained at a high temperature where the atmosphere is controlled, the secondary cracks are performed at a high temperature since these components can be removed. This process is very useful because the secondary cracking not only reduces the aforementioned N and S components but also reduces island grains. However, in most electrical steel sheets, the first and second recrystallization operations are performed after dissolving a large amount of N and S in steel to form a large amount of inhibitors, such as AlN and MnS. Secondary cracking time becomes excessive, resulting in lower productivity.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일측면에 따르면 상기 Sn, Sb, P의 함량을 적절한 범위로 제어하고, 이들간의 상호관계를 최적화하며 추가적인 자성향상원소를 첨가함으로써 자성이 더욱 향상된 방향성 전기강판이 제공된다.The present invention is to solve the above problems of the prior art, according to an aspect of the present invention to control the content of the Sn, Sb, P to an appropriate range, optimize the mutual relationship between them and add an additional magnetic enhancement element As a result, a grain-oriented electrical steel sheet having improved magnetic properties is provided.

본 발명의 다른 하나의 측면에 따르면, 상술한 우수한 특성을 가진 본 발명의 전기강판을 제조할 때 발생하기 쉬운 생산성 저하의 문제를 해결한 방향성 전기강판의 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet which solves the problem of productivity degradation that is likely to occur when producing the electrical steel sheet of the present invention having the above-described excellent characteristics.

본 발명의 또다른 하나의 측면에 따르면, 상술한 성분계에 적합한 가열 패턴을 가지는 방향성 전기강판의 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet having a heating pattern suitable for the above-described component system.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 방향성 전기강판은 Sn : 0.03~0.07중량%, Sb : 0.01~0.05중량%, P : 0.01~0.05중량%와 Bi : 0.1중량% 이하를 필수적으로 포함하는 것을 특징으로 한다.The grain-oriented electrical steel sheet of the present invention for solving the above problems essentially comprises Sn: 0.03 ~ 0.07% by weight, Sb: 0.01 ~ 0.05% by weight, P: 0.01 ~ 0.05% by weight and Bi: 0.1% by weight or less. It is done.

이때, 상기 P+0.5Sb가 0.0370~0.0630인 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that P + 0.5Sb is 0.0370-0.0630.

(단, 여기서 P와 S는 해당 원소의 함량(중량%)을 의미한다.)Where P and S refer to the content of the element in weight percent.

또한, 상기 전기강판은 Si : 2.0~4.0중량%, 산가용성 Al : 0.020~0.040중량% 및 Mn : 0.01~0.20중량% 를 더 포함하는 것이 유리하다.In addition, the electrical steel sheet is advantageously further comprises 2.0: 4.0% by weight, acid-soluble Al: 0.020 ~ 0.040% by weight and Mn: 0.01 ~ 0.20% by weight.

그리고, 상기 전기강판의 결정립의 방위가 고스방위로부터 벗어난 정도가 3도 이내인 것이 좋다. Then, the degree of deviation of the orientation of the grains of the electrical steel sheet from the goth direction is preferably within 3 degrees.

또한, C : 0.04~0.07중량%, N : 10~55ppm 및 S : 0.0010~0.0055중량%를 더 포함하는 강 슬라브로부터 제조되는 것이 효과적이다.Moreover, it is effective to manufacture from the steel slab which further contains C: 0.04-0.07 weight%, N: 10-55 ppm, and S: 0.0010-0.0055 weight%.

본 발명의 또다른 일측면으로서 상기 전기강판을 제조하는 한가지 바람직한 방법은 Sn : 0.03~0.07중량%, Sb : 0.01~0.05중량%, P : 0.01~0.05중량%와 Bi : 0.1중량% 이하를 필수적으로 포함하는 강 슬라브를 열간압연, 열연판소둔 및 냉간압연을 실시하여 강판을 제조하는 단계; 상기 냉간압연된 강판에 대하여 800~950℃의 온도범위에서 탈탄소둔 및 질화소둔을 실시하는 단계; 및 상기 탈탄소둔 및 질화소둔된 강판에 대하여 최종소둔 하는 단계;를 포함하여 이루어지고, 상기 최종소둔 단계가 1차 균열하는 단계, 승온하는 단계, 2차 균열하는 단계로 이루어질 때, 상기 승온단계의 승온속도를 초기에는 18~75℃/hr의 속도로 승온한 후 900~1020℃의 온도범위에서 승온속도를 10~15℃/hr의 속도로 변경하여 승온하는 것을 특징으 로 한다.As another aspect of the present invention, one preferred method of manufacturing the electrical steel sheet is required: Sn: 0.03 to 0.07 wt%, Sb: 0.01 to 0.05 wt%, P: 0.01 to 0.05 wt%, and Bi: 0.1 wt% or less. Manufacturing a steel sheet by performing hot rolling, hot rolled sheet annealing and cold rolling on the steel slab including; Performing decarbonization annealing and nitride annealing on the cold rolled steel sheet in a temperature range of 800 to 950 ° C; And final annealing with respect to the decarbonized annealing and nitride annealing steel sheet. When the final annealing step includes a first cracking step, a temperature rising step, and a second cracking step, Initially, the temperature increase rate is increased to 18 ~ 75 ℃ / hr rate and then the temperature increase rate in the temperature range of 900 ~ 1020 ℃ by changing the rate of 10 ~ 15 ℃ / hr is characterized in that the temperature rise.

이때, 상기 P+0.5Sb가 0.0370~0.0630인 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that P + 0.5Sb is 0.0370-0.0630.

(단, 여기서 P와 S는 해당 원소의 함량(중량%)을 의미한다.)Where P and S refer to the content of the element in weight percent.

그리고, 상기 강 슬라브는 Si : 2.0~4.0중량%, 산가용성 Al : 0.020~0.040중량%, Mn : 0.01~0.20중량%, C : 0.04~0.07중량%, N : 10~55ppm 및 S : 0.0010~0.0055중량%를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the steel slab is Si: 2.0 to 4.0% by weight, acid-soluble Al: 0.020 to 0.040% by weight, Mn: 0.01 to 0.20% by weight, C: 0.04 to 0.07% by weight, N: 10 to 55ppm and S: 0.0010 to It is preferable to further contain 0.0055% by weight.

그리고, 상기 강 슬라브를 재가열하는 단계는 재고용되는 질소의 함량이 10~40ppm이 되도록 가열온도를 제어하는 것이 유리하다.And, in the step of reheating the steel slab it is advantageous to control the heating temperature so that the content of nitrogen to be restocked is 10 ~ 40ppm.

또한, 상기 강슬라브의 가열온도는 1050~1250℃인 것이 효과적이다.In addition, the heating temperature of the steel slab is effective to be 1050 ~ 1250 ℃.

그리고, 상기 2차 균열온도는 1150~1250℃인 것이 좋다.And, the secondary crack temperature is preferably 1150 ~ 1250 ℃.

본 발명에 따르면, 첨가되는 성분 원소들의 함량을 최적화하고 이들간의 상승작용을 최대한 이용함으로써 자성이 향상된 우수한 방향성 전기강판을 제조할 수 있으며, 상기 방향성 전기강판을 제조할 때 흔히 발생하기 쉬운 생산성 저하의 문제가 극복될 수 있다.According to the present invention, by optimizing the content of the added element elements and maximizing the synergism therebetween, it is possible to produce excellent grain-oriented electrical steel sheet with improved magnetic properties, and the production of the grain-oriented electrical steel sheet, which is often prone to decrease in productivity The problem can be overcome.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 발명자들은 상기 종래의 Sn, Sb, P 를 첨가하는 전기강판의 성분계를 가지는 강판의 Sn, Sb, P 량들에 대한 보다 자세한 고찰과 이들 성분을 함께 제어할 경우 발생하는 자성 향상 효과에 대하여 깊이 연구한 결과, 이들의 범위와 그 관계를 적절히 제어하고, 상기 Sn, Sb, P 성분에 더하여 Bi를 추가로 첨가할 경우 종래에 기대하였던 효과보다 현저하게 뛰어난 임계적 효과를 가질 수 있음을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.The inventors of the present invention have a more detailed examination of Sn, Sb, and P amounts of the steel sheet having a component system of the conventional steel sheet to which Sn, Sb, and P are added, and the magnetic enhancement effect generated when the components are controlled together. As a result of in-depth study, it was found that proper control of the ranges and their relations, and the addition of Bi in addition to the Sn, Sb, and P components, can have a significantly superior critical effect than previously expected. And the present invention.

도 3에 그 개념을 나타내었다. 도 3은 Sn, Sb 또는 P 함량에 대하여 전기강판의 철손이 변화하는 것을 개념적으로 나타낸 그래프이다. 도면의 가로축은 Sn, Sb 또는 P의 함량이며 세로축은 철손을 나타낸다.The concept is shown in FIG. Figure 3 is a graph conceptually showing that the iron loss of the electrical steel sheet changes with respect to Sn, Sb or P content. In the figure, the horizontal axis represents Sn, Sb or P, and the vertical axis represents iron loss.

도 3에서 볼 수 있듯이, 종래기술에서 설정된 상기 Sn, Sb 또는 P 함량 범위에 따르면 적정 범위내에서 극소점을 가지는 연속적인 선의 형태를 나타내는 것으로 알려져 있었으나, 본 발명에서는 상기 종래기술의 함량 범위내에서 특정한 조건 을 가질 경우 철손이 획기적으로 향상될 수 있음을 발견한 것이다. 즉, 도 3을 참조하면 종래에 제공된 Sn, Sb 또는 P 함량범위내에서는 큰 차이 없이 그 효과들이 연속적인 선을 나타낼 것으로 예상될 것이나, 본 발명자들의 실험결과에 따르면 상기 성분들이 일정한 함량을 가지는 범위 내에서는 그 효과가 종래에는 예측할 수 없었을 정도로 현저하게 향상되는 것이다.As can be seen in Figure 3, according to the Sn, Sb or P content range set in the prior art was known to represent the form of a continuous line having a minimum point within an appropriate range, in the present invention within the content range of the prior art It has been found that iron loss can be significantly improved under certain conditions. That is, with reference to Figure 3 it will be expected that the effect is a continuous line without a significant difference within the conventionally provided Sn, Sb or P content range, according to the experimental results of the present inventors range that the components have a constant content The effect is remarkably improved within the conventionally unpredictable.

또한, 이러한 특정 성분범위에서의 향상된 효과는, 해당 원소의 함량만 제어해서 얻을 수 있는 것이 아니라, 이들 세 원소가 동시에 첨가되어야 얻을 수 있는 것이다. 즉, 예를 들어 단순히 Sb의 함량을 종래 기술에서 제시된 범위내에서 변화시킨다고 도 3에 기재한 것과 같은 현저한 효과를 얻을 수 있는 것이 아니라, Sn과 P가 동시에 적정함량으로 존재할 경우에만 도 3에 기재된 현저한 효과를 얻을 수 있는 것이다. 따라서, 이들은 동시에 첨가되어야 하며 각각의 적절한 범위가 동시에 제어되어야 본 발명에서 추구하는 임계적 효과가 얻어질 수 있는 것이다. 이를 뒷받침하는 결과로서, Sn을 첨가하지 않고 Sb와 P만을 첨가할 경우 2차 재결정된 강판에서 국부적으로 작은 결정립들이 존재하는 것이 관찰되었는데, 이러한 국부적으로 작은 결정립들은 고스방위가 아닌 다른 방위의 결정립들의 흔적으로 판단되며 그 결과 자기적 특성을 열화시킬 우려가 있다. 그러나, Sn, Sb, P를 모두 첨가할 경우 균일한 2차 재결정립을 얻을 수 있었으며 또한, 1차 재결정된 강판에서 집합조직(RD//[001])이 강하게 발달하는 것을 확인할 수 있었다.In addition, the improved effect in this specific component range is not obtained only by controlling the content of the element, but can be obtained only when these three elements are added at the same time. In other words, for example, simply changing the content of Sb within the range suggested in the prior art does not achieve a remarkable effect as described in FIG. 3, but only when Sn and P are present in an appropriate content simultaneously. A remarkable effect can be obtained. Therefore, they must be added at the same time and each appropriate range must be controlled simultaneously so that the critical effect sought in the present invention can be obtained. As a result of this, it was observed that when only Sb and P were added without adding Sn, there were locally small grains in the secondary recrystallized steel sheet. It is considered to be a trace, and as a result, there is a risk of deteriorating magnetic properties. However, when all of Sn, Sb, and P were added, a uniform secondary recrystallized grain was obtained, and the texture (RD // [001]) was strongly developed in the primary recrystallized steel sheet.

또한, 이들 중 특히, P와 Sb는 서로의 함량범위를 함께 제어할 경우 또다른 임계적 상승효과를 유발할 수 있으므로 P와 Sb의 함량은 하나의 수식으로 제어될 필요가 있었다.In addition, among them, P and Sb may cause another critical synergistic effect when controlling the content range of each other together, so the content of P and Sb needed to be controlled by one formula.

그 결과, 본 발명에서는 전기강판의 성분 중 상기 Sn, Sb, P의 함량을 아래와 같이 제어하고 또한 하기하는 수식으로 표현된 P와 Sb의 함량 관계를 적절한 범위로 제어할 뿐만 아니라, 상기 Sn, Sb, P에 의한 효과를 보다 상승시키기 위하여 보조적인 성분을 첨가하는 것을 특징으로 한다.As a result, the present invention not only controls the content of the Sn, Sb, P in the components of the electrical steel sheet as shown below, and also controls the content relationship of P and Sb represented by the following formula to the appropriate range, the Sn, Sb In order to further enhance the effect of P, an auxiliary component is added.

1) Sn : 0.03~0.07중량%1) Sn: 0.03 ~ 0.07% by weight

2) Sb : 0.01~0.05중량%2) Sb: 0.01 ~ 0.05% by weight

3) P : 0.01~0.05중량%3) P: 0.01 ~ 0.05% by weight

4) P+0.5Sb : 0.0370~0.0630 (여기서 P와 S는 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다)4) P + 0.5Sb: 0.0370 ~ 0.0630 (where P and S are the content (wt%) of each element)

5) Bi : 0.1중량% 이하5) Bi: 0.1 wt% or less

이하, 각 원소의 함량을 정한 이유에 대하여 설명한다. The reason for determining the content of each element is described below.

Sn : 0.03~0.07중량%Sn: 0.03-0.07 wt%

Sn은 {110}<001> 방위의 2차 핵의 숫자를 증가시켜서 2차 결정립의 크기를 감소시키는 역할을 하는데, 그 결과 Sn을 첨가하면 철손을 향상시킬 수 있다. 또한 Sn은 결정립계에 편석을 통해서 결정립 성장을 억제하는데 중요한 역할을 하며, 이는 AlN 입자가 조대화 되고, Si 함량을 증가함에 따라 결정립 성장을 억제하는 효과가 약화되는 것을 보상한다. 따라서, 결과적으로 상대적으로 높은 Si함유량을 가지고도 {110}<001> 2차 재결정 집합조직의 성공적인 형성이 보증될 수 있다. 즉, {110}<001> 2차 재결정 구조의 완성도를 전혀 약화시키지 않고서도 Si 함유량을 증가시킬 뿐만 아니라 최종 두께를 감소시킬 수 있다. 이러한 Sn의 함량은 이미 상술한 바와 같이 다른 성분의 함량을 적절히 조정한 범위내에서 0.03~0.07중량%인 것이 바람직하다. 즉, 상술한 바와 같이 Sn의 함량범위를 상기 0.03~0.07중량%로 제어할 때, 종래에서는 예측할 수 없었던 불연속적이고 현저한 철손 감소 효과를 확인할 수 있었으므로 Sn의 범위는 상술한 범위로 제어하는 것이 바람직하다. 또한, Sn 함량이 과할 경우에는 취성이 증가된다는 문제도 있을 수 있으므로 Sn을 상술한 범위로 제어할 경우에는 취성향상에도 효과적이다.Sn decreases the size of secondary grains by increasing the number of secondary nuclei in the {110} <001> orientation. As a result, the addition of Sn can improve iron loss. Sn also plays an important role in suppressing grain growth through segregation at grain boundaries, which compensates for the weakening of the grain growth inhibition effect as the AlN particles are coarsened and the Si content is increased. As a result, even with a relatively high Si content, successful formation of the {110} <001> secondary recrystallized texture can be ensured. That is, the Si content can be increased as well as the final thickness can be reduced without compromising the completeness of the {110} <001> secondary recrystallized structure. As described above, the content of Sn is preferably 0.03 to 0.07% by weight within the range in which the content of other components is appropriately adjusted. That is, when controlling the content range of Sn to 0.03 to 0.07% by weight as described above, it was possible to confirm the discontinuous and significant iron loss reduction effect that could not be predicted in the past, it is preferable to control the range of Sn in the above range Do. In addition, when the Sn content is excessive, there may be a problem that the brittleness is increased, so when the Sn is controlled in the above-described range is also effective in improving the brittleness.

Sb : 0.01~0.05중량%Sb: 0.01 ~ 0.05% by weight

Sb는 결정립계에 편석하여 1차 재결정립의 과도한 성장을 억제하는 작용이 있다. Sb를 첨가하여 1차 재결정단계에서 입성장을 억제함으로써 판의 두께 방향에 따른 1차 재결정립크기의 불균일성을 제거하고, 동시에 2차 재결정을 안정적으로 형성시킴으로써 자성이 보다 더 우수한 방향성 전기강판을 만들 수 있다. 특히, 이러한 Sb의 효과는 Sb를 0.01~0.05중량% 만큼 함유할 때 종래 문헌에서는 예 측할 수 없었을 정도로 크게 향상될 수 있다. 상기와 같이, Sb는 결정립계에 편석하여 1차 재결정립의 과도한 성장을 억제하는 작용이 있으나 0.01중량%이하이면 그 기능이 제대로 발휘되기 어렵고, 0.05중량% 이상이 함유되면 1차 재결정립의 크기가 지나치게 작아져 2차 재결정 개시온도가 낮아져 자기특성을 열화시키거나 또는 입성장에 대한 억제력이 지나치게 커져 2차 재결정이 형성되지 않을 수도 있기 때문이다.Sb segregates at grain boundaries and acts to suppress excessive growth of primary recrystallized grains. By adding Sb to suppress grain growth in the first recrystallization step, the non-uniformity of the first recrystallized grain size along the thickness direction of the plate is removed, and at the same time, the secondary recrystallization is stably formed to make the grain-oriented electrical steel sheet with better magnetism. Can be. In particular, the effect of such Sb can be greatly improved so that it can not be predicted in the prior art when it contains Sb by 0.01 to 0.05% by weight. As described above, Sb segregates at the grain boundaries and inhibits excessive growth of the primary recrystallized grains, but when it is 0.01 wt% or less, the function is difficult to be properly exhibited, and when 0.05 wt% or more is contained, the size of the primary recrystallized grains is increased. This is because the secondary recrystallization start temperature is lowered so that the magnetic properties deteriorate, or the suppression force against grain growth may become too large so that the secondary recrystallization may not be formed.

P : 0.01~0.05중량%P: 0.01 ~ 0.05% by weight

P는 저온가열 방식의 방향성 전기강판에서 1차 재결정립의 성장을 촉진시키므로 2차 재결정온도를 높여 최종 제품에서 {110}<001> 방위의 집적도를 높인다. 1차 재결정립이 너무 과대할경우에는 2차 재결정이 불안해지지만 2차 재결정이 일어나는 한 2차 재결정온도를 높이기 위해 1차 재결정립이 큰 것이 자성에 유리하다. 한편 P는 1차 재결정된 강판에서 {110}<001> 방위를 갖는 결정립의 수를 증가시켜 최종제품의 철손을 낮출 뿐만 아니라, 1차 재결정판에서 {111}<112> 집합조직을 강하게 발달시켜 최종제품의 {110}<001> 집적도를 향상시키므로 자속밀도도 높아지게 된다. 또한 P는 2차 재결정소둔시 약 1000℃의 높은 온도까지 결정립계에 편석하여 석출물의 분해를 지체시켜 억제력을 보강하는 작용도 가지고 있다. 이러한 P의 함량을 0.01~0.05중량%로 제한할 경우에는 종래 문헌에서는 전혀 예측할 수 없었던 현저한 효과를 얻을 수 있다. P의 효과가 제대로 발휘되려면 0.01중량% 이상이 필요하고, P가 0.05중량% 이상이 되면 1차 재결정립의 크기가 오히려 감소되어 2차 재결정이 불안정해질 뿐만 아니라 취성을 증가시켜 냉간압연성을 저해하기 때문이다.P promotes the growth of primary recrystallized grains in oriented electrical steel sheets of low temperature heating method, thereby increasing the secondary recrystallization temperature to increase the density of {110} <001> orientation in the final product. If the primary recrystallization is too large, the secondary recrystallization becomes unstable, but as the secondary recrystallization occurs, the larger the primary recrystallized grain to increase the secondary recrystallization temperature is advantageous to magnetism. On the other hand, P not only lowers the iron loss of the final product by increasing the number of grains having the {110} <001> orientation in the primary recrystallized steel sheet, but also strongly develops the {111} <112> texture in the primary recrystallized sheet. By increasing the density of the final product {110} <001>, the magnetic flux density is also increased. In addition, P has a function of reinforcing the suppression force by segregating at the grain boundary to a high temperature of about 1000 ° C. during secondary recrystallization annealing, to delay decomposition of the precipitate. When the content of P is limited to 0.01 to 0.05% by weight, a remarkable effect that can not be predicted at all in the conventional literature can be obtained. 0.01 wt% or more is required for the effect of P to be properly exerted, and when P is 0.05 wt% or more, the size of the primary recrystallized grains is reduced, which not only makes the secondary recrystallization unstable, but also increases the brittleness and impairs cold rolling. Because.

P+0.5Sb : 0.0370~0.0630 (P와 S는 각 원소의 함량(중량%)을 의미)P + 0.5Sb: 0.0370 ~ 0.0630 (P and S are the content (wt%) of each element)

또한, 본 발명의 발명자들의 실험결과에 따르면 각각의 원소를 첨가하는 경우 외에도 상기 P+0.5Sb의 함량을 상술한 범위로 제어할 경우에 더욱 철손향상 효과가 뛰어났다. 그 이유는 대체로 상기 원소들이 함께 첨가되어 상승효과를 거둘 수 있으며, 또한, 상승효과가 상기 수식 범위를 충족할 때 다른 수치범위에 비하여 불연속적으로 최대화 되기 때문인 것으로 판단된다. 따라서, 각각의 성분범위를 제어하는 외에도 상기 P+0.5Sb를 상술한 범위로 제어하는 것이 보다 바람직하다. In addition, according to the experimental results of the inventors of the present invention, in addition to the case of adding each element, the effect of improving the iron damage was more excellent when controlling the content of the P + 0.5Sb in the above-described range. The reason is that the elements are generally added together to have a synergistic effect, and it is also believed that the synergistic effect is discontinuously maximized compared to other numerical ranges when the synergistic range is satisfied. Therefore, in addition to controlling each component range, it is more preferable to control P + 0.5Sb in the above-mentioned range.

Bi : 0.1중량% 이하Bi: 0.1 wt% or less

또한, 본 발명에서는 상기 유리한 조성에 더하여 Bi를 0.1중량% 이하 첨가하는 것이 바람직하다. 본 발명자들의 연구결과 상기 Bi는 보조 억제제로 작용하여 2차 재결정 개시온도를 증가시키고 2차 재결정을 안정적으로 형성시키기 때문에 상기 Bi를 첨가할 경우에는 자기적 특성이 보다 우수한 방향성 전기강판을 제조할 수가 있다.In addition, in the present invention, it is preferable to add Bi to 0.1% by weight or less in addition to the advantageous composition. As a result of the researches of the present inventors, Bi acts as an auxiliary inhibitor to increase secondary recrystallization initiation temperature and stably form secondary recrystallization. Thus, when Bi is added, it is possible to produce a grain-oriented electrical steel sheet having better magnetic properties. have.

다만, 0.1중량%를 초과하여 첨가하면 강판의 소둔시 생성되는 피막의 열화를 피할 수 없으며 자성 또한 열화되기 때문에 상기 Bi의 함량의 상한은 0.1중량%로 제한한다. However, if the content is added in excess of 0.1% by weight, the deterioration of the film generated during annealing of the steel sheet is inevitable, and the magnetism is also deteriorated, so the upper limit of the Bi content is limited to 0.1% by weight.

또한, 각 첨가성분의 함량이 부족하여도 전혀 첨가하지 않는 성분에 비하여 자성이 불량해 지는 것은 아니나, 첨가에 의한 유리한 효과를 얻기 어렵기 때문에, 상기 유리한 효과를 얻기 위해서는 Bi를 0.005중량% 이상 첨가하는 것이 보다 바람직하다.In addition, even if the content of each additive is insufficient, the magnetic properties are not poor compared to the component that is not added at all, but since it is difficult to obtain a beneficial effect by the addition, Bi to 0.005% by weight or more in order to obtain the advantageous effect It is more preferable to do.

따라서, 본 발명의 전기강판은 Sn : 0.03~0.07중량%, Sb : 0.01~0.05중량%, P : 0.01~0.05중량%, Bi : 0.1중량% 이하를 필수적으로 포함하는 전기강판이다. 또한, 성분을 상기 범위로 제한하는 외에도 P+0.5Sb를 0.0370~0.0630 (여기서 P와 S는 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다)의 범위로 제한하는 것이 보다 바람직한 것이다.Therefore, the electrical steel sheet of the present invention is an electrical steel sheet essentially containing Sn: 0.03 to 0.07% by weight, Sb: 0.01 to 0.05% by weight, P: 0.01 to 0.05% by weight, Bi: 0.1% by weight or less. Further, in addition to limiting the component to the above range, it is more preferable to limit P + 0.5Sb to the range of 0.0370 to 0.0630 (where P and S mean the content (% by weight) of each element).

그리고, 본 발명자들의 연구결과에 따르면 우수한 철손을 확보하기 위해서는 상기와 같은 성분을 포함하는 본 발명의 유리한 전기강판의 결정방위가 고스방위로부터 벗어난 정도가 3도 이내로 되도록 하는 것이 보다 바람직하다. Further, according to the results of the present inventors, in order to secure excellent iron loss, it is more preferable that the crystal orientation of the advantageous electrical steel sheet of the present invention including the above components is within 3 degrees of the deviation from the goth orientation.

다만, 전기강판에는 상술한 성분 이외에도, Si, Mn, Al 등과 같이 전기강판에서 통상 사용되는 성분들과 기타 불가피하게 포함되는 불순성분이 추가적으로 포함되나 이들의 성분은 통상의 전기강판에서 포함되는 종류의 성분과 그 함량범위로 부터 용이하게 유추하여 본 발명의 전기강판에 적용할 수 있으므로, 반드시 그 성분을 한정할 필요는 없으며, 상기 Sn, Sb 및 P와 이들간의 관계를 상술한 범위로 한정하는 것이 중요하다. However, in addition to the above-described components, the electrical steel sheet further includes components commonly used in electrical steel sheets such as Si, Mn, Al, and the like, and other components inevitably included therein, but these components may be of the kind included in ordinary electrical steel sheets. Since it can be easily inferred from the component and its content range and applied to the electrical steel sheet of the present invention, it is not necessary to limit the component, and it is necessary to limit the Sn, Sb, and P and their relations to the above-described ranges. It is important.

다만, 본 발명의 성분계에 적합한 Si, Mn, Al 등의 보다 바람직한 예를 이하에서 표시하고 그 이유에 대하여 간략히 설명한다.However, more preferable examples, such as Si, Mn, Al, etc. which are suitable for the component system of this invention are shown below and the reason is demonstrated briefly.

Si : 2.0~4.0중량%Si: 2.0-4.0 wt%

Si은 전기강판의 기본 조성으로 소재의 비저항을 증가시켜 철심손실(core loss) 즉, 철손을 낮추는 역할을 한다. Si함량이 2.0%미만인 경우 비저항이 감소하여 철손특성이 열화되며, 4.0중량%이상으로 과잉 함유시에는 강의 취성이 커져 냉간압연이 극히 어려워지고 2차재결정형성이 불안정해진다. 그러므로 Si은 2.0~4.0중량%로 정한다.Si is the basic composition of electrical steel sheet to increase the specific resistance of the material serves to lower the core loss (core loss). If the Si content is less than 2.0%, the resistivity decreases and the iron loss characteristics deteriorate. When the Si content exceeds 4.0% by weight, the brittleness of the steel increases, making cold rolling extremely difficult and unstable secondary recrystallization. Therefore, Si is set at 2.0 to 4.0% by weight.

산가용성 Al : 0.020~0.040중량%Acid Soluble Al: 0.020 ~ 0.040% by weight

Al은 최종적으로 AlN, (Al,Si)N, (Al,Si,Mn)N 형태의 질화물로 되어 억제제로 작용하는 성분으로서, 그 함량이 0.02% 이하인 경우에는 억제제로의 충분한 효과를 기대할 수 없고, 너무 높은 경우에는 Al계통의 질화물이 너무 조대하게 석출, 성장하므로 억제제로의 효과가 부족해진다. 그러므로 Al의 함량을 0.020~0.040중량%로 정한다.Al is finally made into AlN, (Al, Si) N, (Al, Si, Mn) N type nitride and acts as an inhibitor. When the content is less than 0.02%, sufficient effect as an inhibitor cannot be expected. If too high, Al-based nitrides precipitate and grow too coarsely, so that the effect as an inhibitor is insufficient. Therefore, the content of Al is set to 0.020 ~ 0.040% by weight.

Mn :0.01~0.20중량%Mn: 0.01 to 0.20 wt%

Mn은 Si과 동일하게 비저항을 증가시켜 철손을 감소시키는 효과도 있으며, Si과 함께 질화처리에 의해서 도입되는 질소와 반응하여 (Al,Si,Mn)N의 석출물을 형성함으로서 1차재결정립의 성장을 억제하여 2차재결정을 일으키는데 중요한 원소이다. 그러나 0.20중량% 이상 첨가시에는 열연도중 오스테나이트 상변태를 촉진하므로 1차 재결정립의 크기를 감소시켜 2차 재결정을 불안정하게 한다. 그러므로 Mn은 0.20중량% 이하로 한다. 또한, Mn는 오스테나이트 형성 원소로서 열연 재가열시 오스테나이트 분율을 높여 석출물들의 고용량을 많게 하여 재석출시 석출물 미세화와 MnS 형성을 통한 1차 재결정립이 너무 과대하게 하지 않는 효과가 있으므로 0.01중량% 이상 포함하는 것이 필요하다. 따라서 Mn은 0.01 중량% 이상 0.2 중량% 이하로 한정한다. Mn also has the effect of reducing the iron loss by increasing the specific resistance similar to Si, and the growth of the primary recrystallized grains by forming a precipitate of (Al, Si, Mn) N by reacting with nitrogen introduced by nitriding treatment with Si It is an important element for suppressing and causing secondary recrystallization. However, when 0.20% by weight or more is added, the austenite phase transformation is promoted during hot rolling, so the size of the primary recrystallized grains is reduced, thereby making the secondary recrystallization unstable. Therefore, Mn is made into 0.20 weight% or less. In addition, Mn is an austenite forming element, which increases the austenite fraction during hot rolling reheating to increase the high capacity of the precipitates, and thus, when re-precipitation has an effect of not excessively increasing the primary recrystallized grain through the refinement of the precipitate and MnS formation, 0.01% by weight or more is included. It is necessary to do Therefore, Mn is limited to 0.01 weight% or more and 0.2 weight% or less.

C는 냉간압연 후 탈탄소둔과정에서 제거되는 것이며, N과 S는 2차 균열처리시 분위기제어를 통하여 최대한 제거되는 것이 바람직하므로 상기 전기강판의 성분계에서는 불순물로 간주된다. 다만, 이들 성분은 냉간압연이 될 때까지는 여러가지 이유로 인하여 강판내에 존재하기 때문에 전기강판을 제조하기 위한 강 슬라브, 열연강판 및 냉연강판(냉간압연 직후의 강판)에서는 소정 범위로 포함될 수 있으며, 본 발명에서는 하기하는 범위내로 제어되는 것이 보다 바람직하다.C is removed during the decarbonization annealing process after cold rolling, and N and S are considered as impurities in the component system of the electrical steel sheet because it is preferable to be removed as much as possible by controlling the atmosphere during the secondary crack treatment. However, since these components are present in the steel sheet for various reasons until cold rolling, the steel slab, hot rolled steel sheet and cold rolled steel sheet (steel sheet immediately after cold rolling) for manufacturing electrical steel sheet may be included in a predetermined range, and the present invention. It is more preferable to control within the following range.

C : 0.04~0.07중량%C: 0.04-0.07 wt%

C는 본 발명에서 대상으로 하는 방향성 전기강판의 자기적 특성 향상에 크게 도움이 되지 않는 성분이므로 가급적 제거하는 것이 바람직하다. 그러나, 압연과정에서는 일정수준 이상 포함되어 있을 경우 강의 오스테나이트 변태를 촉진하여 열간압연시 열간압연 조직을 미세화시켜서 균일한 미세조직이 형성되는 것을 도와주는 효과가 있으므로 상기 C는 0.04중량% 이상으로 포함되는 것이 바람직하다. 그러나 함량이 과다하면 조대한 탄화물이 생성되고 탈탄시 제거가 곤란해 진다. 따라서 최초에는 상기 범위로 포함되는 것이 바람직하다.C is a component that does not greatly help the improvement of the magnetic properties of the grain-oriented electrical steel sheet to be targeted in the present invention, it is preferable to remove as possible. However, in the rolling process, when included in a predetermined level or more, it promotes austenite transformation of the steel, thereby minimizing the hot rolled structure during hot rolling, thereby helping to form a uniform microstructure. It is preferable to be. However, excessive amounts of coarse carbides make it difficult to remove during decarburization. Therefore, it is preferable to be included in the said range at first.

N : 10~55ppmN: 10 ~ 55ppm

상기 N은 Al 등과 반응하여 결정립을 미세화 시키는 원소이다. 이들 원소들이 적절히 분포될 경우에는 상술한 바와 같이 냉간압연이후 조직을 적절히 미세하게 하여 적절한 1차 재결정 입도를 확보하는데 도움이 될 수 있으나 그 함량이 과도하면 1차 재결정립이 과도하게 미세화되고 그 결과 미세한 결정립으로 인하여 2차 재결정시 결정립 성장을 초래하는 구동력이 커져서 바람직하지 않은 방위의 결정립까지 성장할 수 있으므로 바람직하지 않다. 또한, N 함량이 과다하면 최종소둔과정에서 제거하는데도 많은 시간이 소요되므로 바람직하지 않다. 따라서, 상기 질소 함량의 상한은 55ppm으로 정한다. 다만 후술하는 바와 같이 슬라브 재가열시 고용되는 질소의 함량이 10ppm 이상이 되어야 할 것이므로 재고용될 수 있는 비율을 감안하여 상기 질소 함량의 하한은 10ppm으로 정한다.N is an element that reacts with Al and the like to refine the crystal grains. When these elements are properly distributed, as described above, it may be helpful to secure a proper primary recrystallization grain size by appropriately finely structured after cold rolling, but when the content is excessive, the primary recrystallized grains are excessively fined, and as a result, Due to the fine grains, the driving force causing grain growth in the second recrystallization becomes large, which is undesirable because it can grow to grains of undesirable orientation. In addition, excessive N content is not preferable because it takes a long time to remove in the final annealing process. Therefore, the upper limit of the nitrogen content is set at 55 ppm. However, as will be described later, since the content of nitrogen employed in reheating the slab should be 10 ppm or more, the lower limit of the nitrogen content is set to 10 ppm in consideration of the ratio that can be re-used.

S : 0.0010~0.0055%S: 0.0010 ~ 0.0055%

S는 0.0055%이상 함유 되면 열간압연 슬라브 가열시 재고용되어 미세하게 석출하므로 1차 재결정립의 크기를 감소시켜 2차 재결정 개시온도를 낮추어 자성을 열화시킨다. 또한 최종소둔공정의 2차균열구간에서 고용상태의 S를 제거하는데 많은 시간이 소요되므로 방향성 전기강판의 생산성을 떨어뜨린다. 한편 S함량이 0.0055% 이하로 낮은 경우에는 냉간압연전의 초기 결정립크기가 조대해지는 효과가 있으므로 1차 재결정공정에서 변형밴드에서 핵생성되는 {110}<001> 방위를 갖는 결정립의 수가 증가된다. 그러므로 2차 재결정립의 크기를 감소시켜 최종제품의 자성을 향상시키므로 S는 0.0055% 이하로 정한다. S는 MnS를 형성하여 1차 재결정립크기에 어느정도 영향을 주므로 0.001중량% 이상 포함하는 것이 바람직하다. 따라서 S의 범위를 0.0010~0.0055%로 한정한다. S contains 0.0055% or more and is re-used during hot rolling slab heating to finely precipitate it, thereby reducing the size of the primary recrystallized grains and lowering the secondary recrystallization start temperature to deteriorate the magnetic properties. In addition, since it takes a long time to remove the solid-state S in the secondary cracking section of the final annealing process, it decreases the productivity of oriented electrical steel sheet. On the other hand, when the S content is less than 0.0055%, the initial grain size before cold rolling has an effect of coarsening, so that the number of grains having the {110} <001> orientation nucleated in the strain band in the first recrystallization process increases. Therefore, to reduce the size of the secondary recrystallized grain to improve the magnetism of the final product S is set to 0.0055% or less. S forms MnS and thus affects the primary recrystallized grain to some extent, and therefore S is preferably included at 0.001% by weight or more. Therefore, the range of S is limited to 0.0010% to 0.0055%.

물론 상술한 성분 외에도 방향성 전기강판에 포함되는 다양한 성분들이 본 발명의 전기강판의 합금성분으로 포함될 수 있는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 누구라도 이해할 수 있을 것이다. 통상 알려진 성분의 조합과 그 적용은 당연히 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Of course, in addition to the above-described components, various components included in the grain-oriented electrical steel sheet may be included as an alloy component of the electrical steel sheet of the present invention will be understood by those of ordinary skill in the art. Commonly known combinations of components and their application are naturally within the scope of the present invention.

상술한 본 발명의 전기강판은 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 전기강판 제조방법에 의해 제조될 수도 있지만, 하기하는 제조방법을 통하여 제조하는 것이 보다 바람직하다. 이하, 보다 바람직한 제조방법에 대하여 설명한다. 이하에서 특별히 설명하지 않는 조건은 통상의 조건에 준하는 것으로 하면 된다.The above-described electrical steel sheet of the present invention may be manufactured by a method of manufacturing electrical steel sheet well known in the art, but it is more preferable to manufacture through the following manufacturing method. Hereinafter, a more preferable manufacturing method is demonstrated. What is necessary is just to follow normal conditions except the following description.

냉간압연된 강판을 제조하는 과정까지는 통상의 제조과정에 따라 제조하면 된다. 즉, 강슬라브를 열간압연한 후 열연판소둔하고 이후 냉간압연하는 과정은 현재 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 방법 중 하나를 적절히 선택하고, 필요한 경우 거기에 적절한 변형을 가하여 적용함으로써 실시가능하다. 또한, 산세 등의 통상의 전기강판의 열연 및 냉연과정에서 요구되는 부가적인 공정도 당연히 포함되어 적용될 수 있는 것이다.Until the process of manufacturing the cold-rolled steel sheet may be prepared according to a conventional manufacturing process. That is, the process of hot rolling the steel slab, followed by hot rolling annealing, and then cold rolling may be performed by appropriately selecting one of the methods well known in the art to which the present invention pertains and, if necessary, applying an appropriate modification thereto. . In addition, additional processes required in the hot rolling and cold rolling processes of ordinary electrical steel sheets such as pickling may be included and applied.

다만, 강 슬라브를 열간압연하기 위해서 재가열할 때에는 재가열 온도를 적절히 조절하여 고용되는 N과 S가 불완전 용체화 되도록 하는 것이 바람직하다. 특히, N의 함량의 경우에는 10~40ppm이 되도록 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 발명자들의 연구결과에 따르면 총 N의 함량을 적절한 범위로 제어하는 것이 중요한 것이 아니라 재가열시 재고용되어 냉각시 석출되는 질화물의 양을 제어하는 것이 중요하기 때문에 재가열시 고용되는 N의 함량을 적절한 범위가 되도록 제어한다. 즉, 석출되는 질화물의 양에 따라 결정립의 미세화 정도가 달라지게 되는데, 결정립이 너무 미세화 될 경우에는 고스 방위에 유사하지 않은 방위를 가지는 결정립까지 성장해 버릴 가능성이 크고 반대로 결정립이 너무 조대화되면 2차 재결정시 바람직하지 않은 결정립이 제거되지 못할 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 상기 고용되는 N의 함량을 10~40ppm 정도의 범위로 정하는 것이 바람직하 다. 상기 고용되는 N의 함량을 제어하기 위한 슬라브 재가열 온도는 강중에 포함된 Al 함량을 고려하여 설정될 수 있는데, 본 발명에서 바람직하게 포함될 수 있는 Al 함량을 고려하면 상기 재가열 온도는 1050~1250℃인 것이 보다 바람직하다.However, when reheating to hot-roll the steel slab, it is desirable to properly adjust the reheating temperature so that N and S dissolved in solution become incomplete solution. In particular, in the case of the content of N is preferably controlled to be 10 ~ 40ppm. That is, according to the results of the inventors of the present invention, it is not important to control the total N content in an appropriate range, but it is important to control the amount of nitride which is reused during reheating and precipitated during cooling, so that the content of N employed during reheating is important. Control to the proper range. That is, the degree of refinement of grains varies according to the amount of nitride deposited. If the grains become too fine, it is likely to grow to grains having orientations that are not similar to the goth orientation. This is undesirable because there is a possibility that undesirable grains may not be removed upon recrystallization. Therefore, it is preferable to set the content of the solute N in the range of about 10 to 40 ppm. The slab reheating temperature for controlling the content of the solid solution N may be set in consideration of the Al content contained in the steel, considering the Al content that may be preferably included in the present invention, the reheating temperature is 1050 to 1250 ° C. It is more preferable.

이후, 냉간압연까지의 과정은 상술한 바와 같이 통상의 방법을 적절히 선택하여 적용하면 되므로 자세한 설명을 생략한다. 다만, 본 발명의 대상인 방향성 전기강판을 제조하기 위한 열연강판의 두께는 통상 1.8~3.5mm 이며 냉연강판의 두께는 0.18~0.35mm인 것이 일반적이며, 열연판소둔을 위해서는 1000~1200℃까지 가열하여 850~950℃에서 균열처리한 후 냉각하는 방법을 취하는 것이 보다 바람직하다. 상기와 같은 과정을 겪을 경우 열간압연후 또는 열연판소둔후의 석출물 평균크기는 300~3000Å 이다.Thereafter, since the process up to cold rolling may be appropriately selected and applied to a conventional method as described above, a detailed description thereof will be omitted. However, the thickness of the hot rolled steel sheet for producing a grain-oriented electrical steel sheet of the present invention is usually 1.8 ~ 3.5mm and the thickness of the cold rolled steel sheet is generally 0.18 ~ 0.35mm, for hot rolled sheet annealing by heating to 1000 ~ 1200 ℃ It is more preferable to take the method of cooling after cracking at 850-950 degreeC. In the case of undergoing the above process, the average size of the precipitate after hot rolling or after annealing is 300 ~ 3000Å.

냉간압연된 강판은 이후, 탈탄소둔과 재결정 소둔을 겪게 되는데 이에 대하여 상세히 설명한다.The cold rolled steel sheet is then subjected to decarbonization annealing and recrystallization annealing, which will be described in detail.

냉간압연된 판은 암모니아+수소+질소의 혼합가스 분위기에서 탈탄 및 질화소둔을 겪는다. 상기와 같은 탈탄 및 질화소둔 방식은 종래의 질화소둔 방식을 적용함으로써 용이하게 적용될 수 있다. 질화소둔은 탈탄과 동시에 이루어질 수도 있으며 탈탄이 종료한 후 별도의 과정으로 이루어질 수도 있다. 탈탄을 먼저 실시하 고 이후에 질화소둔을 실시하는 방법에 의하면 Si3N4나 (Si,Mn)N 등과 같은 석출물이 형성되게 되는데, 이러한 석출물은 열적으로 불안정하여 쉽게 분해되고 그 결과 억제제로서의 역할을 잘 수행하지 못하므로 AlN 이나 (Al,Si)N 등의 석출물로 변화시켜주기 위해 장시간 고온에서 유지할 필요가 있지만, 탈탄과 질화소둔을 동시에 실시하면 상기 AlN이나 (Al,Si)N이 동시에 형성되므로 긴 처리시간을 요하지 않는다는 장점이 있다. 따라서, 탈탄과 질화소둔을 동시에 실시하는 방법이 보다 바람직하다. 그러나, 여기서 유의할 점은 탈탄 이후에 질화소둔 실시하는 방법 역시 본 발명의 유리한 특성을 갖춘 전기강판을 제조하는데 여전히 유효하게 사용할 수 있다는 것이다. 즉, 상술한 동시탈탄질화 방법은 제조에 보다 간편하고 유용할 뿐 본 발명의 전기강판이 상기 동시 탈탄질화에 의해 제조된 것으로만 한정되지는 않는 것이다.Cold rolled plates undergo decarburization and annealing in a mixed gas atmosphere of ammonia + hydrogen + nitrogen. The decarburization and nitride annealing method as described above can be easily applied by applying the conventional nitride annealing method. Nitriding annealing may be performed simultaneously with decarburization or may be performed in a separate process after decarburization is completed. According to the method of decarburization first and then annealing, precipitates such as Si 3 N 4 or (Si, Mn) N are formed, which are thermally unstable and easily decomposed and consequently act as inhibitors. Because it does not perform well, it is necessary to maintain it at high temperature for a long time to change it into precipitates such as AlN or (Al, Si) N. Therefore, it does not require long processing time. Therefore, the method of simultaneously performing decarburization and annealing is more preferable. However, it should be noted here that the method of performing annealing after decarburization can still be effectively used for producing electrical steel sheets having the advantageous characteristics of the present invention. That is, the above-described simultaneous decarbonation method is more convenient and useful for manufacturing, and the electrical steel sheet of the present invention is not limited to the one produced by the simultaneous decarbonation.

본 발명의 발명자들의 연구결과에 따르면 본 발명에서 제안하는 범위로 Sn, Sb, P를 제어할 경우에는 종래의 성분계에 비하여 크기 인자가 다르게 작용하므로 이를 고려하는 것이 보다 바람직하다. 즉, 성분을 상술한 범위로 제어할 경우에는 1차 재결정립의 크기를 미세하게 할 뿐만 아니라 동일한 1차 재결정의 크기 조건하에서는 2차 재결정이 잘 일어나지 않도록 하는 효과도 발생하게 된다. 1차 재결정립의 크기가 미세화되면 2차 재결정이 잘 일어나는 효과를 가지나 이들 원소는 동일한 결정립도 하에서는 2차 재결정이 잘 일어나지 않도록 하는 효과도 가지므로 이들 효과들 중 어떠한 효과가 더욱 우세하게 작용하는지에 따라 전체적으로 2차 재결정이 용이하게 일어나는지 아니면 종래의 경우보다 용이하지 않게 일어나는지를 결정한 후 이를 탈탄소둔 조건에 적용할 필요가 있는 것이다. 본 발명의 발명자들의 연구결과에 따르면 상기 1차 재결정의 미세화에 따른 2차 재결정 구동력 증가효과가 더욱 우세하기 때문에 상기 원소를 첨가할 경우에는 1차 재결정된 조직의 크기가 너무 미세화되지 않도록 탈탄소둔 온도(즉, 1차 재결정 온도)를 조절하는 것이 보다 바람직하다. 따라서 탈탄소둔온도는 통상의 경우보다 10~30℃정도 높은 온도인 800~950℃ 정도로 설정할 필요가 있다. 온도가 낮을 경우에는 충분한 탈탄소둔 효과가 발생하지 않을 뿐만 아니라 결정립이 미세한 상태로 유지되어 2차 재결정시 바람직하지 못한 방위의 결정이 성장할 우려가 있으며, 반대로 온도가 너무 높으면 1차 재결정된 결정립이 과다하게 성장될 우려가 있다. 본 발명의 성분계에서 바람직한 1차 재결정립의 크기는 18~25㎛ 정도이다. 또한, Sn, Sb, P를 함유하지 않는 성분계에 비하여 이슬점이 2~4℃ 정도 낮도록 50~70℃ 정도로 하는 것이 산화층 관리에 유리하며 최종 제품의 결정립 방위제어나 철손향상에 보다 유리하다. According to the results of the inventors of the present invention, when controlling the Sn, Sb, P in the range proposed by the present invention, it is more preferable to consider this because the size factor acts differently than the conventional component system. That is, when the component is controlled in the above-described range, not only the size of the primary recrystallized grains is minute but also the effect of preventing secondary recrystallization under the same primary recrystallization size condition occurs. When the size of the primary recrystallized grains becomes smaller, secondary recrystallization is more likely to occur, but these elements also have the effect of preventing secondary recrystallization under the same grain size, depending on which of these effects is more dominant. In general, it is necessary to determine whether secondary recrystallization occurs easily or less easily than the conventional case, and then apply it to the decarbonization annealing conditions. According to the research results of the inventors of the present invention, since the effect of increasing the secondary recrystallization driving force according to the miniaturization of the primary recrystallization is more predominant, when the element is added, the decarbonized annealing temperature so that the size of the primary recrystallized tissue is not too miniaturized. (Ie, primary recrystallization temperature) is more preferred. Therefore, the decarbonization annealing temperature needs to be set at about 800 to 950 ° C, which is about 10 to 30 ° C higher than usual. If the temperature is low, not only does the sufficient decarbonization effect occur, but the crystal grains remain fine and there is a fear that undesirable orientation crystals may grow during the second recrystallization. There is a risk of growth. The preferred size of the primary recrystallized grain in the component system of the present invention is about 18 to 25 µm. In addition, compared to the component system containing no Sn, Sb, or P, the dew point is about 50 ° C. to about 70 ° C., which is advantageous for the management of the oxide layer, and is more advantageous for controlling grain orientation and improving iron loss of the final product.

상기 탈탄소둔을 거친 강판은 이미 설명하였듯이 MgO를 기본성분으로 하는 소둔분리제를 도포한 후 권취하고 장시간 최종소둔함으로써 고스방위의 결정립이 우세하게 분포하는 전기강판으로 제조되게 된다. 그 상세한 과정은 상기 권취된 강판에 도포된 소둔분리제의 수분을 제거하기 위해 1차 균열과정을 거치고 이후 이 미 1차 재결정된 강판을 2차 재결정시키기 위해 승온하는 승온과정과, 이후 재결정을 더욱 진행시키는 동시에 강중의 불순물을 제거하기 위한 2차 균열과정을 거친다. 이때, 좁은 온도에서 순간적으로 억제제가 재용해되고 그에 따라 결정립 성장의 장벽이 없어지면서 2차 재결정이 좁은 온도범위에서 시작하도록 하기 위해서는 승온 속도를 매우 느리게 제한하여 승온을 행하였으며, 이후 불순물을 제거하기 위한 2차 균열시간을 장시간으로 설정하였다. 이러한 종래의 조업방식은 생산성 저하의 큰 원인이 되었으므로 본 발명자들은 이러한 문제를 해결하기 위하여 다각도로 원인을 분석한 결과 1차 균열후 승온시 승온속도를 2단계로 나누어 적용하는 것이 바람직하다는 것을 확인할 수 있었다.As described above, the steel sheet subjected to the decarbonization annealing is made of an electrical steel sheet in which the crystal grains of the Goth bearing predominantly are distributed by applying an annealing separator based on MgO and winding up and finally annealing for a long time. The detailed process includes a first temperature cracking process to remove moisture of the annealing separator applied to the wound steel sheet, and then a temperature raising process for raising the temperature of the first recrystallized steel sheet to secondary recrystallization, and then recrystallization. At the same time, a secondary cracking process is performed to remove impurities from the steel. At this time, in order to allow the secondary recrystallization to start in a narrow temperature range as the inhibitor is re-dissolved at a short temperature and the barrier of grain growth is removed, the temperature is raised by limiting the rate of heating very slowly. Secondary cracking time was set for a long time. Since the conventional operation method has been a big cause of the productivity decrease, the inventors have found that it is preferable to divide the temperature increase rate in two steps when the temperature is elevated after the first crack as a result of analyzing the cause from multiple angles to solve this problem. there was.

즉, 승온시 억제제가 용해되는 온도이하의 온도까지는 빠르게 승온하더라도 2차 재결정이 일어나지 않으므로 2차 재결정 거동에 별 영향을 미치지 않으므로 빠른 승온속도를 적용하고 2차 재결정이 일어나는 온도부터는 종래와 유사한 느린 냉각속도로 승온하면 동일한 2차 재결정 효과를 얻을 수 있으면서도 소요시간이 감소되어 생산성 향상에 효과적인 것이다. 본 발명에서는 승온속도를 달리 적용하는 기준온도를 900~1020℃로 정한다. 즉, 1차 균열 후에는 빠른 승온속도로 강판을 승온하다가 상기 온도 범위에서 2차 재결정을 고려한 느린 승온속도로 승온속도를 변경하는 것이다. 본 발명에서는 상기 초기의 빠른 승온속도구간의 승온속도를 18~75℃/hr로 정하고 2차 재결정을 고려한 느린 승온속도를 10~15℃/hr로 정한다. 또한, 본 발명에서는 이미 설명하였듯이 억제제로서 작용하는 질소의 재고용되는 양을 제한하고 전체 S의 함량도 0.0055중량% 이하로 제한함으로써 이들 성분의 제거에 소요되는 시간도 종래 방법에 비하여 보다 짧게 할 수 있다는 장점이 있다.In other words, even if the temperature rises below the temperature at which the inhibitor is dissolved, the secondary recrystallization does not occur, so it does not affect the secondary recrystallization behavior. Increasing the speed, the same secondary recrystallization effect can be obtained while reducing the time required is effective for improving productivity. In the present invention, the reference temperature for differently applying the temperature increase rate is set at 900 to 1020 ° C. That is, after the first crack, the steel sheet is heated at a high temperature rising rate, and then the temperature rising rate is changed to a slow temperature rising rate considering the secondary recrystallization in the above temperature range. In the present invention, the temperature increase rate of the initial rapid temperature increase rate section is set to 18 ~ 75 ℃ / hr, and the slow rate of increase in consideration of the secondary recrystallization is set to 10 ~ 15 ℃ / hr. In addition, in the present invention, as described above, by limiting the reusable amount of nitrogen acting as an inhibitor and limiting the content of total S to 0.0055% by weight or less, the time required to remove these components can be shorter than that of the conventional method. There is an advantage.

이때, 상기 1차 균열온도와 2차 균열온도는 통상의 균열온도에서 크게 벗어나지 않는 범위로 제어하면 되므로 특별히 제한하지 않는다. 다만, 통상적인 1차 균열온도의 예로서는 650~850℃의 온도범위를 들 수 있으며, 통상적인 2차 균열온도의 예로서는 1150~1250℃의 범위를 들 수 있으며, 이들 온도범위는 강판의 성분이 달라지거나 본 발명의 핵심적인 특징 외의 다른 사소한 부분을 변경함에 따라 약간씩 변경하여 적용될 수 있다.At this time, the primary cracking temperature and the secondary cracking temperature are not particularly limited because they may be controlled in a range that does not significantly deviate from the normal cracking temperature. However, examples of typical primary cracking temperatures may include a temperature range of 650 to 850 ° C., and examples of typical secondary cracking temperatures may include a range of 1150 to 1250 ° C., and these temperature ranges are different in the composition of the steel sheet. It may be applied with a slight change as a minor part other than the essential features of the present invention.

종합하면, 본 발명의 전기강판 제조방법은 상기 유리한 본 발명의 조성을 가진 강 슬라브를 재가열하는 단계; 상기 재가열된 강 슬라브를 열간압연, 열연판소둔 및 냉간압연을 실시하여 강판을 제조하는 단계; 상기 냉간압연된 강판에 대하여 800~950℃의 온도범위에서 탈탄소둔 및 질화소둔을 실시하는 단계; 및 상기 탈탄소둔 및 질화소둔된 강판에 대하여 최종소둔 하는 단계;를 포함하여 이루어지고, 상기 최종소둔 단계가 1차 균열하는 단계, 승온하는 단계, 2차 균열하는 단계로 이루어질 때, 상기 승온단계의 승온속도를 초기에는 18~75℃/hr의 속도로 승온한 후 900~1020℃의 온도범위에서 승온속도를 10~15℃/hr의 속도로 변경하여 승온하는 것을 특징으로 한다.Taken together, the electrical steel sheet manufacturing method of the present invention comprises the steps of reheating a steel slab having the advantageous composition of the present invention; Manufacturing a steel sheet by performing hot rolling, hot rolled sheet annealing, and cold rolling on the reheated steel slab; Performing decarbonization annealing and nitride annealing on the cold rolled steel sheet in a temperature range of 800 to 950 ° C; And final annealing with respect to the decarbonized annealing and nitride annealing steel sheet. When the final annealing step includes a first cracking step, a temperature rising step, and a second cracking step, Initially, the temperature increase rate is 18 to 75 ℃ / hr after the temperature increase in the temperature range of 900 ~ 1020 ℃ characterized in that the temperature increase rate by changing the speed to 10 ~ 15 ℃ / hr.

이하, 첨부한 도면과 하기하는 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 하기하는 실시예는 본 발명을 예시하여 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings and the following examples. However, it should be noted that the following examples are intended to illustrate the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. This is because the scope of the present invention is determined by the matters described in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.

(실시예)(Example)

Sn, Sb, P 첨가량에 따른 철손 변화 검토Examination of iron loss according to the amount of Sn, Sb, and P added

중량%로 Si:3.26%, C:0.055%, Mn:0.12%, Sol. Al:0.026%, N: 0.0042%, S: 0.0045%, 그리고 Sn,Sb,P함량을 표 1처럼 변화시키고 나머지 성분으로는 Fe와 기타 불가피하게 포함된 불순물의 성분으로 이루어진 성분계를 가지는 방향성 전기강판의 슬라브를 재고용되는 N의 양이 25ppm이 되는 온도 1170℃ 에서 210분 가열한 후 열간압연하여 2.3mm 두께의 열연판을 제조하였다. 이 열연판을 1120℃까지 가열한 후 920℃에서 90초간 유지하고 물에 급냉하여 산세한 후 0.30mm 두께로 냉간압연하였다. 냉간압연된 판은 875℃로 유지된 노속에 노점온도가 63℃인 75%의 수소와 25%의 질소의 혼합분위기와 1%의 건조한 암모니아 가스를 동시에 투입하여 180초간 유지하여 동시 탈탄, 질화처리하였다.Si: 3.26%, C: 0.055%, Mn: 0.12% by weight, Sol. Al: 0.026%, N: 0.0042%, S: 0.0045%, and a grain-oriented electrical steel sheet having a component system consisting of Fe and other components of Fe and other unavoidable impurities by changing the Sn, Sb, and P contents as shown in Table 1. The slab was heated for 210 minutes at a temperature of 1170 ° C. at which the amount of N used was 25 ppm, followed by hot rolling to prepare a hot rolled plate having a thickness of 2.3 mm. The hot rolled sheet was heated to 1120 ° C., held at 920 ° C. for 90 seconds, quenched with water, pickled, and cold rolled to a thickness of 0.30 mm. The cold rolled plate is treated with simultaneous decarburization and nitriding for 180 seconds by simultaneously adding 75% hydrogen and 25% nitrogen atmosphere and 1% dry ammonia gas to the furnace at 875 ° C. It was.

이 강판에 소둔분리제인 MgO를 도포하여 코일상으로 최종소둔하였다. 최종소둔시 1차 균열온도는 700℃, 2차 균열온도는 1200℃로 하였고, 승온구간의 승온조 건은 700~950℃의 온도구간에서는 45℃/hr, 950~1200℃의 온도구간에서는 15℃/hr로 하였다. 한편 1200℃에서의 균열시간은 15시간으로 하여 처리하였다. 최종소둔시의 분위기는 1200℃까지는 25%질소+75%수소의 혼합분위기로 하였고, 1200℃ 도달후에는 100% 수소분위기에서 유지한 후 노냉하였다. 각각의 조건에 대하여 측정한 자기특성은 표 1과 같다.MgO, an annealing separator, was applied to the steel sheet and finally annealed into a coil. In the final annealing, the primary cracking temperature was 700 ℃ and the secondary cracking temperature was 1200 ℃, and the temperature rising condition in the temperature rising range was 45 ℃ / hr in the temperature range of 700 ~ 950 ℃, and 15 in the temperature range of 950 ~ 1200 ℃. It was set to ° C / hr. In addition, the cracking time in 1200 degreeC was processed into 15 hours. At the time of final annealing, the atmosphere was mixed with 25% nitrogen + 75% hydrogen up to 1200 ° C. After reaching 1200 ° C, it was maintained in a 100% hydrogen atmosphere and then cooled. Magnetic properties measured for each condition are shown in Table 1.

(표 1-1)Table 1-1

Figure 112008082049803-pat00001
Figure 112008082049803-pat00001

(표 1-2)Table 1-2

Figure 112008082049803-pat00002
Figure 112008082049803-pat00002

(표 1-3)Table 1-3

Figure 112008082049803-pat00003
Figure 112008082049803-pat00003

(표 1-4)Table 1-4

Figure 112008082049803-pat00004
Figure 112008082049803-pat00004

상기 표 1에 기재된 결과를 보다 구체적으로 확인하기 위하여 다른 성분들은 고정한 상태에서 Sn, Sb 및 P를 각각 변화시키면서 철손이 변하는 것을 확인한 결과를 도 4 내지 도 6에 나타내었다. 그 중 도 4는 Sb와 P를 고정한 상태에서 Sn 함량을 변화시킨 결과를 플롯한 그래프이다. 도 4에서 볼 수 있듯이, Sb와 P 함량이 본 발명에서 규정하는 범위를 벗어날 경우에는 P함량에 따라 철손이 특별한 임계적 변화없이 연속적인 거동을 나타내고 있었으나, 본 발명에서 규정하는 대로 Sb : 0.025, P 0.035중량%인 경우와 Sb : 0.025, P : 0.04중량%에서는 Sn이 0.03~0.07중량%일 때 철손이 급격히 개선되는 특별한 지점이 나타남을 확인할 수 있었다. 따라서, Sb와 P가 공존하는 조건하에서 Sb를 0.03~0.07중량%로 제어할 때 철손 개선이 임계치를 넘어서는 효과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.In order to confirm the results shown in Table 1 in more detail, the results of confirming that the iron loss is changed while changing Sn, Sb, and P respectively in the fixed state are shown in FIGS. 4 to 6. 4 is a graph plotting the result of changing the Sn content in a state where Sb and P are fixed. As can be seen in Figure 4, when the Sb and P content is out of the range specified in the present invention, the iron loss showed a continuous behavior without a particular critical change according to the P content, Sb: 0.025, In the case of P 0.035% by weight, Sb: 0.025, and P: 0.04% by weight, a special point of rapid improvement in iron loss appeared when Sn was 0.03 to 0.07% by weight. Therefore, it was confirmed that the improvement in iron loss can be achieved when the Sb is controlled to 0.03 to 0.07% by weight under the condition in which Sb and P coexist.

또한, 도 5는 Sn과 P 성분을 고정한 상태에서 Sb 성분에 따라 철손이 변화하는 것을 플롯한 그래프인데, Sn과 P가 본 발명에서 규정하는 범위를 만족할 때 Sb 함량을 0.01~0.05중량% 범위로 제어할 때 종래에는 기대하기 어려웠던 현저한 철손 개선 효과가 나타남을 확인할 수 있었다.In addition, Figure 5 is a graph plotting the iron loss is changed according to the Sb component in a fixed state of the Sn and P components, Sb content in the range of 0.01 to 0.05% by weight when Sn and P satisfy the range specified in the present invention When controlling, it was confirmed that a significant iron loss improvement effect, which was difficult to expect in the past, appears.

도 6 역시 Sn과 Sb를 고정한 상태에서 P 함량에 따라 철손을 변화하는 것을 플롯한 그래프인데, Sn과 Sb가 본 발명에서 규정하는 범위를 만족할 때 P 함량을 0.01~0.05중량% 범위로 제어할 때에는 철손이 불연속적으로 개선된 것을 나타내고 있었다.6 is also a graph plotting the iron loss according to the P content in a fixed state of Sn and Sb, when controlling the P content in the range of 0.01 to 0.05% by weight when Sn and Sb satisfy the range defined by the present invention. It was shown that iron loss was improved discontinuously.

따라서, 본 발명에서 규정하는 범위대로 Sn, Sb, P를 제어할 때에는 종래에 예상할 수 있었던 범위를 뛰어넘는 현저한 철손개선효과가 있음을 확인할 수 있었다.Therefore, when controlling Sn, Sb, P in the range defined by the present invention, it was confirmed that there is a remarkable iron loss improvement effect beyond the range that could be expected in the past.

그 뿐만 아니라 도 7은 Sn을 0.05중량%로 고정하였을 때, P와 Sn의 관계에 따른 철손의 변화를 나타낸 도면이며, 도 8은 상기 도 7의 P와 Sn의 관계를 P+0.5Sb수식에 대입하였을 때 철손이 개선되는 효과를 나타낸 것인데, 상기 P+0.5Sb가 본 발명에서 규정하는 0.0370~0.0630로 변화하였을 때에는 철손이 현저히 개선되는 것을 확인할 수 있었다.In addition, Figure 7 is a view showing a change in iron loss according to the relationship between P and Sn when Sn is fixed to 0.05% by weight, Figure 8 is a relationship between the P and Sn in Figure 7 P + 0.5 Sb equation When the substitution shows the effect of improving the iron loss, it was confirmed that the iron loss is significantly improved when the P + 0.5 Sb is changed to 0.0370 ~ 0.0630 prescribed in the present invention.

슬라브 재가열시 고용 질소량의 제어 효과 검토Review of the control effect of dissolved nitrogen in slab reheating

중량%로 Si:3.23%, C:0.058%, Mn:0.12%, Sol. Al:0.025%, P: 0.032%, N:0.0053%및 S: 0.0042%, Sb: 0.032%, Sn:0.045%, P: 0.038%, 잔부 Fe와 불가피하게 함유되는 일부의 불순물을 포함하는 방향성 전기강판의 슬라브를 재가열할 때 재고용되는 N의 양을 표 2처럼 변화시켜 재가열한 후 열간압연하여 2.3mm 두께의 열연판을 제조하였다. 이 열연판을 1100℃까지 가열한 후 920℃에서 90초간 유지하고 물에 급냉하여 산세한 후 0.30mm 두께로 냉간압연하였다. 냉간압연된 판은 875℃로 유지된 노속에 이슬점온도가 65℃인 75%의 수소와 25%의 질소의 혼합분위기와 1%의 건조한 암모니아 개스를 동시에 투입하여 180초간 유지하여 동시 탈탄, 질화처리하였다.% By weight of Si: 3.23%, C: 0.058%, Mn: 0.12%, Sol. Al: 0.025%, P: 0.032%, N: 0.0053%, S: 0.0042%, Sb: 0.032%, Sn: 0.045%, P: 0.038%, directional electricity containing residual Fe and some inevitable impurities When reheating the slab of the steel sheet was changed to the amount of re-used N as shown in Table 2 and reheated and hot rolled to prepare a 2.3mm thick hot rolled plate. The hot rolled sheet was heated to 1100 ° C., held at 920 ° C. for 90 seconds, quenched with water, pickled, and cold rolled to a thickness of 0.30 mm. The cold rolled plate is treated with simultaneous decarburization and nitriding for 180 seconds by simultaneously mixing 75% hydrogen and 25% nitrogen and 1% dry ammonia gas at a dew point of 65 ° C in a furnace maintained at 875 ° C. It was.

이 강판에 소둔분리제인 MgO를 도포하여 코일상으로 최종소둔하였다. 최종소둔시 1차 균열온도는 700℃, 2차 균열온도는 1200℃로 하였고, 승온구간의 승온조건은 700~950℃의 온도구간에서는 45℃/hr, 950~1200℃의 온도구간에서는 15℃/hr로 하였다. 최종소둔시의 분위기는 1200℃까지는 25%질소+75%수소의 혼합분위기로 하였고, 1200℃ 도달후에는 100%수소분위기에서 15시간 유지한 후 노냉하였다. 각 각의 조건에 대하여 측정한 자기특성은 표 2와 같다.MgO, an annealing separator, was applied to the steel sheet and finally annealed into a coil. In the final annealing, the primary cracking temperature was 700 ° C and the secondary cracking temperature was 1200 ° C. The temperature rising condition of the temperature rising range was 45 ° C / hr in the temperature range of 700-950 ° C and 15 ° C in the temperature range of 950-1200 ° C. / hr. At the time of final annealing, the atmosphere was a mixed atmosphere of 25% nitrogen + 75% hydrogen up to 1200 ° C. After reaching 1200 ° C, the furnace was maintained at 100% hydrogen atmosphere for 15 hours and then cooled. Magnetic properties measured for each condition are shown in Table 2.

(표 2)(Table 2)

슬라브 가열시 재고용되는 N양(wt%)N amount (wt%) re-used when slab is heated 자속밀도 (B10, Tesla)Magnetic flux density (B10, Tesla) 철손
(W17/50, W/kg)Iron loss
(W17 / 50, W / kg) 구 분division 0.00040.0004 1.7581.758 1.321.32 비교재 109Comparative Material 109 0.00150.0015 1.9491.949 0.940.94 발명재 25Invention 25 0.00270.0027 1.9421.942 0.950.95 발명재 26Invention Material 26 0.00370.0037 1.9391.939 0.960.96 발명재 27Invention Material 27 0.00480.0048 1.9151.915 1.021.02 비교재 110Comparative Material 110

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 슬라브 재가열시 재고용되는 N의 양이 본 발명의 범위를 충족시키는 발명재 25~27은 비교재 109 및 110에 비하여 자성이 훨씬 우수하다는 사실을 알 수 있다. As shown in Table 2, it can be seen that the inventions 25 to 27 that the amount of N re-supply when reheating the slab meets the scope of the present invention is much superior in magnetic properties compared to the comparative materials 109 and 110.

강판두께가 철손에 미치는 영향 규명Find out the effect of steel plate thickness on iron loss

강판 두께가 철손에 미치는 영향을 규명하기 위하여 다음과 같은 실험을 행하였다. The following experiment was conducted to investigate the effect of steel plate thickness on iron loss.

중량%로 Si:3.23%, C:0.058%, Mn:0.12%, Sol. Al:0.025%, N:0.0050%및 S: 0.0045%, Sb: 0.032%,%, Sn:0.045%, P: 0.038%, 잔부 Fe와 불가피하게 함유된 일부 불순물을 포함하는 성분계1과 Si:3.25%, C:0.054%, Mn:0.11%, Sol. Al:0.025%, N:0.0050%및 S: 0.0045%, Sn, Sb, P를 포함하지 않고 잔부 Fe와 및 불가피하게 함유되는 일부 불순물을 함유하는 성분계2의 방향성 전기강판의 슬라브를 재고용되는 N의 양이 23ppm이 되는 온도 1150℃ 에서 210분 가열한 후 열간압연하여 2.3mm 두께의 열연판을 제조하였다. 이 열연판을 1100℃까지 가열한 후 920℃에서 90초간 유지하고 물에 급냉하여 산세한 후 0.35mm, 0.30mm, 0.27mm, 0.23mm, 두께로 냉간압연하였다. 냉간압연된 판은 875℃로 유지된 노속에 노점온도가 63℃인 75%의 수소와 25%의 질소의 혼합분위기와 1%의 건조한 암모니아 개스를 동시에 투입하여 180초간 유지하여 동시 탈탄, 질화처리하였다.% By weight of Si: 3.23%, C: 0.058%, Mn: 0.12%, Sol. Al: 0.025%, N: 0.0050%, S: 0.0045%, Sb: 0.032%,%, Sn: 0.045%, P: 0.038%, Component System 1, which contains the balance Fe and some inevitable impurities, and Si: 3.25 %, C: 0.054%, Mn: 0.11%, Sol. Al: 0.025%, N: 0.0050%, and S: 0.0045% of N for rethinking the slab of the oriented electrical steel sheet of component system 2 which does not contain Sn, Sb, P, and the remaining Fe and inevitably contained some impurities. A hot rolled sheet having a thickness of 2.3 mm was prepared by heating 210 minutes at a temperature of 1150 ° C., where the amount was 23 ppm. The hot rolled sheet was heated to 1100 ° C., held at 920 ° C. for 90 seconds, quenched with water, pickled, and cold rolled to 0.35 mm, 0.30 mm, 0.27 mm, 0.23 mm, and thickness. The cold rolled plate is kept at 180 ° C by simultaneously adding 75% hydrogen and 25% nitrogen and 1% dry ammonia gas at a dew point temperature of 875 ° C for 180 seconds. It was.

이 강판에 소둔분리제인 MgO를 도포하여 코일상으로 최종소둔하였다. 최종소둔시 1차 균열온도는 700℃, 2차 균열온도는 1200℃로 하였고, 승온구간의 승온조건은 700~950℃의 온도구간에서는 45℃/hr, 950~1200℃의 온도구간에서는 15℃/hr로 하였다. 최종소둔시의 분위기는 1200℃까지는 25%질소+75%수소의 혼합분위기로 하였고, 1200℃ 도달후에는 100%수소분위기에서 15시간 유지한 후 노냉하였다. 각각의 조건에 대하여 측정한 자기특성은 표 3과 같다.MgO, an annealing separator, was applied to the steel sheet and finally annealed into a coil. In the final annealing, the primary cracking temperature was 700 ° C and the secondary cracking temperature was 1200 ° C. The temperature rising condition of the temperature rising range was 45 ° C / hr in the temperature range of 700-950 ° C and 15 ° C in the temperature range of 950-1200 ° C. / hr. At the time of final annealing, the atmosphere was a mixed atmosphere of 25% nitrogen + 75% hydrogen up to 1200 ° C. After reaching 1200 ° C, the furnace was maintained at 100% hydrogen atmosphere for 15 hours and then cooled. Magnetic properties measured for each condition are shown in Table 3.

(표 3)(Table 3)

구분division 냉간압연두께Cold rolled thickness 자속밀도 (B10, Tesla)Magnetic flux density (B10, Tesla) 철손 (W17/50, W/kg)Iron loss (W17 / 50, W / kg) 구 분division 성분계1Component Type 1 0.350.35 1.7581.758 1.011.01 발명재 28Invention Material 28 성분계1Component Type 1 0.300.30 1.9491.949 0.940.94 발명재 29Invention 29 성분계1Component Type 1 0.270.27 1.9421.942 0.880.88 발명재 30Invention Material 30 성분계1Component Type 1 0.230.23 1.9391.939 0.790.79 발명재 31Inventive Materials 31 성분계1Component Type 1 0.200.20 1.9151.915 0.770.77 발명재 32Invention Material 32 성분계2Component 2 0.350.35 1.7581.758 1.101.10 비교재111Comparative Material 111 성분계2Component 2 0.300.30 1.9491.949 1.031.03 비교재112Comparative Material112 성분계2Component 2 0.270.27 1.9421.942 0.980.98 비교재113Comparative Material113 성분계2Component 2 0.230.23 1.9391.939 0.900.90 비교재114Comparative Material114 성분계2Component 2 0.200.20 1.9151.915 0.870.87 비교재115Comparative Material 115

상기 표 2에 나타낸 바와 같이 Sb, Sn, P를 첨가한 성분계인 성분계1의 결과가 첨가하지 않은 성분계인 성분계2에 비하여 월등히 향상된 철손을 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 성분계에 관계없이 강판의 두께가 얇아짐에 따라 철손도 향상됨을 확인할 수 있었고 그 결과 본 발명에서 정의하는 성분계를 가지는 발명재들은 강판의 두께에 따라 철손을 예상할 수 있었으며 두께에 따른 철손 예상치를 하기 수학식 1과 같이 정할 수 있었다. As shown in Table 2, the results of component system 1, which is a component system to which Sb, Sn, and P were added, were found to have significantly improved iron loss compared to component system 2, which was not added component system. In addition, it was confirmed that the iron loss is improved as the thickness of the steel sheet becomes thin regardless of the component system. As a result, the invention materials having the component system defined in the present invention could predict the iron loss according to the thickness of the steel sheet. It could be determined as in Equation 1 below.

철손[W/kg]≤0.46679+1.71622*두께[μm]Iron loss [W / kg] ≤0.46679 + 1.71622 * thickness [μm]

결정 방위 측정Crystal orientation measurement

중량%로 Si:3.18%, C:0.0556%, Mn:0.11%, Sol. Al:0.026%, N:0.0046%및 S: 0.0045%, Sb: 0.028%,%, Sn:0.046%, P: 0.037% 그리고 잔부를 이루는 Fe와 기타 불가피하게 함유되는 방향성 전기강판의 슬라브를 재고용되는 N의 양이 21ppm이 되는 온도 1150℃ 에서 210분 가열한 후 열간압연하여 2.3mm 두께의 열연판을 제조하였다. 이 열연판을 1100℃까지 가열한 후 920℃에서 90초간 유지하고 물에 급냉하여 산세한 후 0.30mm 두께로 냉간압연하였다. 냉간압연된 판은 875℃로 유지된 노속에 노점온도가 63℃인 75%의 수소와 25%의 질소의 혼합분위기와 1%의 건조한 암모니아 개스를 동시에 투입하여 180초간 유지하여 동시 탈탄, 질화처리하였다.Si: 3.18%, C: 0.0556%, Mn: 0.11%, Sol. Slabs of Al: 0.026%, N: 0.0046% and S: 0.0045%, Sb: 0.028%,%, Sn: 0.046%, P: 0.037% and balance Fe and other unavoidable oriented electrical steel sheets A hot rolled sheet having a thickness of 2.3 mm was prepared by heating 210 minutes at a temperature of 1150 ° C. where the amount of N was 21 ppm and then hot rolling. The hot rolled sheet was heated to 1100 ° C., held at 920 ° C. for 90 seconds, quenched with water, pickled, and cold rolled to a thickness of 0.30 mm. The cold rolled plate is kept at 180 ° C by simultaneously adding 75% hydrogen and 25% nitrogen and 1% dry ammonia gas at a dew point temperature of 875 ° C for 180 seconds. It was.

이 강판에 소둔분리제인 MgO를 도포하여 코일상으로 최종소둔하였다. 최종소둔시 1차 균열온도는 700℃, 2차 균열온도는 1200℃로 하였고, 승온구간의 승온조건은 700~950℃의 온도구간에서는 45℃/hr, 950~1200℃의 온도구간에서는 15℃/hr로 하였다. 최종소둔시의 분위기는 1200℃까지는 25%질소+75%수소의 혼합분위기로 하였고, 1200℃ 도달후에는 100%수소분위기에서 15시간 유지한 후 노냉하였다. 각각의 조건에 대하여 측정한 자기특성 및 beta각(TD를 축으로 [001]방위와 RD간의 각도)의 면적 가중 평균은 표 4와 같다.MgO, an annealing separator, was applied to the steel sheet and finally annealed into a coil. In the final annealing, the primary cracking temperature was 700 ° C and the secondary cracking temperature was 1200 ° C. The temperature rising condition of the temperature rising range was 45 ° C / hr in the temperature range of 700-950 ° C and 15 ° C in the temperature range of 950-1200 ° C. / hr. At the time of final annealing, the atmosphere was a mixed atmosphere of 25% nitrogen + 75% hydrogen up to 1200 ° C. After reaching 1200 ° C, the furnace was maintained at 100% hydrogen atmosphere for 15 hours and then cooled. Table 4 shows the area weighted averages of the magnetic properties and the beta angles (the angle between the [001] azimuth and the RD in the TD axis) measured for each condition.

(표 4)(Table 4)

Sn 함량
(중량 %)Sn content
(weight %) P 함량
(중량 %)P content
(weight %) Sb 함량
(중량 %)Sb content
(weight %) 자속밀도
B10[T]Magnetic flux density
B10 [T] 철손
W17/50[W/kg]Iron loss
W17 / 50 [W / kg] [P+0.5Sb]함량 함량
(중량 %)[P + 0.5Sb] content
(weight %) Beta angle(TD를 축으로 [001]방위와 RD간의 각도)Beta angle (the angle between the [001] bearing and the RD in the TD axis) 비고Remarks 0.030.03 0.0350.035 0.0250.025 1.9511.951 0.930.93 0.04750.0475 2.12.1 발명재33Invention Material 33 0.030.03 0.040.04 0.0250.025 1.9421.942 0.950.95 0.05250.0525 2.32.3 발명재34Inventive Materials34 0.040.04 00 0.0260.026 1.9171.917 1One 0.01250.0125 3.13.1 비교재116Comparative Material116 0.050.05 00 0.0240.024 1.9241.924 1One 0.01250.0125 3.23.2 비교재117Comparative Material117 0.050.05 0.0250.025 0.0290.029 1.9451.945 0.940.94 0.03750.0375 2.22.2 발명재35Invention Material35 0.050.05 0.030.03 0.0280.028 1.9471.947 0.930.93 0.04250.0425 2.22.2 발명재36Invention 36 0.050.05 0.0350.035 0.0310.031 1.9631.963 0.910.91 0.04750.0475 2.12.1 발명재37Inventive Materials37 0.050.05 0.0750.075 0.0250.025 1.9231.923 1.011.01 0.08750.0875 3.63.6 비교재118Comparative Material118

상기 표 4에 나타낸 바와 같이 Sb,Sn,P함량이 본 발명의 범위로 제어된 발명재의 경우 결정방위가 고스방위로부터 벗어난 정도가 3도 이내에 있고 그 결과 자성도 우수함을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 전기강판은 2차 재결정 방위를 제어함으로써 자성이 우수한 방향성 전기강판을 만들수 있다는 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 4, in the case of the inventive material in which the Sb, Sn, P content is controlled in the range of the present invention, the degree of crystal orientation deviates from the goth orientation is within 3 degrees, and as a result, the magnetic properties are excellent. That is, it could be confirmed that the electrical steel sheet according to the present invention can make a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic property by controlling the secondary recrystallization orientation.

1차 재결정 방법을 달리한 경우Different primary recrystallization method

본발명의 보다 바람직한 방법인 동시 탈탄질화 소둔이 아닌, 탈탄 후 질화 소둔시 철손에 미치는 영향을 규명하기 위하여 다음과 같은 실험을 행하였다. The following experiment was conducted to investigate the effect of iron loss upon nitrification annealing after decarburization, rather than simultaneous decarbonation annealing, which is a more preferred method of the present invention.

중량%로 Si:3.23%, C:0.058%, Mn:0.12%, Sol. Al:0.025%, N:0.0050%및 S: 0.0045%, Sn:0.045%, P: 0.038%,를 함유하고 Sb를 0, 0.005, 0.025, 0.035, 0.060% 함유하며 잔부 Fe와 불가피하게 함유된 일부 불순물을 포함하는 방향성 전기강판의 슬라브를 재고용되는 N의 양이 27ppm이 되는 온도 1170℃ 에서 210분 가열한 후 재가열한후 열간압연하여 2.3mm 두께의 열연판을 제조하였다. 이 열연판을 1120℃까지 가열한 후 920℃에서 90초간 유지하고 물에 급냉하여 산세한 후 0.30mm, 두께로 냉간압연하였다. 냉간압연된 판은 860℃로 유지된 노속에 노점온도가 62℃인 75%의 수소와 25%의 질소의 혼합분위기에서 탈탄 1차 재결정 소둔을 행하였다. 그 후 질소 함유량을 200±20ppm을 함유하는 질화 처리를 행하였다. 이 강판에 소둔분리제인 MgO를 도포하여 코일상으로 최종소둔하였다. 최종소둔시 1차 균열온도는 700℃, 2차 균열온도는 1200℃로 하였고, 승온구간의 온도구간에서는 15℃/hr로 하였다. 최종소둔시의 분위기는 1200℃까지는 25%질소+75%수소의 혼합분위기로 하였고, 1200℃ 도달후에는 100%수소분위기에서 15시간 유지한 후 노냉하였다. 그 뒤 통상의 장력코팅 의 도포와 평탄화 처리를 행하였다. 각각의 조건에 대하여 측정한 자기특성은 표 5와 같다.% By weight of Si: 3.23%, C: 0.058%, Mn: 0.12%, Sol. Some containing Al: 0.025%, N: 0.0050% and S: 0.0045%, Sn: 0.045%, P: 0.038%, Sb 0, 0.005, 0.025, 0.035, 0.060% and remainder Fe and inevitably A slab of a grain-oriented electrical steel sheet containing impurities was heated for 210 minutes at a temperature of 1170 ° C. at which the amount of N used was 27 ppm, followed by reheating and hot rolling to prepare a hot rolled sheet having a thickness of 2.3 mm. The hot rolled sheet was heated to 1120 ° C., held at 920 ° C. for 90 seconds, quenched with water, pickled, and cold rolled to a thickness of 0.30 mm. The cold rolled plate was subjected to primary recrystallization annealing in a mixed atmosphere of 75% hydrogen and 25% nitrogen having a dew point temperature of 62 ° C. in a furnace maintained at 860 ° C. Then, the nitriding process containing 200 +/- 20 ppm of nitrogen content was performed. MgO, an annealing separator, was applied to the steel sheet and finally annealed into a coil. In the final annealing, the primary cracking temperature was 700 ° C., the secondary cracking temperature was 1200 ° C., and the temperature range was 15 ° C./hr. At the time of final annealing, the atmosphere was a mixed atmosphere of 25% nitrogen + 75% hydrogen up to 1200 ° C. After reaching 1200 ° C, the furnace was maintained at 100% hydrogen atmosphere for 15 hours and then cooled. Thereafter, normal tension coating was applied and planarized. Magnetic properties measured for each condition are shown in Table 5.

(표 5)(Table 5)

Sb함량Sb content 자속밀도 (B10, Tesla)Magnetic flux density (B10, Tesla) 철손 (W17/50, W/kg)Iron loss (W17 / 50, W / kg) 구 분division 00 1.7581.758 1.031.03 비교재119Comparative Material119 0.00050.0005 1.9041.904 0.990.99 발명재38Inventive Materials38 0.0250.025 1.9451.945 0.930.93 발명재39Invention Material 39 0.0350.035 1.9391.939 0.940.94 발명재40Invention 40 0.0550.055 1.9111.911 1.001.00 비교재120Comparative Material 120

상기 표 5에 나타낸 바와 같이 Sb, Sn, P를 적정량 첨가한 성분계인 발명재의 결과가 적정량 첨가하지 않은 성분계인 비교재에 비하여 월등히 향상된 철손을 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 즉 탈탄 후 질화 방법에 의한 1차 재결정 소둔에서도 본 발명의 성분범위에서 철손이 임계적으로 향상됨을 알 수 있었다.As shown in Table 5, it was confirmed that the result of the invention, which is a component system to which Sb, Sn, and P were added in an appropriate amount, had significantly improved iron loss compared to that of a component that was not added to an appropriate amount. In other words, even in the first recrystallization annealing by the nitriding method after decarburization it can be seen that the iron loss is critically improved in the component range of the present invention.

Bi 첨가에 따른 철손 변화 검토Examination of iron loss due to Bi addition

중량%로 Si:3.15%, C:0.058%, Mn:0.1%, Sol. Al:0.03%, N: 0.0049%, S: 0.004%, Sn: 0.05%, Sb: 0.032%, P: 0.04%의 조성에 Bi를 하기 표 6에 기재된 함량으로 첨가하고 나머지 Fe와 기타 불가피하게 포함된 불순물의 성분으로 이루어진 성분계를 가지는 방향성 전기강판의 슬라브를 1170℃ 에서 210분 가열한 후 열간압연하여 2.3mm 두께의 열연판을 제조하였다. 이 열연판을 1120℃까지 가열한 후 910℃에서 90초간 유지하고 물에 급냉하여 산세한 후 0.30mm 두께로 냉간압연하였다. 냉간압연된 판은 875℃로 유지된 노속에 노점온도가 62℃인 75%의 수소와 25%의 질소의 혼합분위기와 1%의 건조한 암모니아 개스를 동시에 투입하여 180초간 유지하여 동시 탈탄, 질화처리하였다.Si: 3.15%, C: 0.058%, Mn: 0.1%, Sol. To the composition of Al: 0.03%, N: 0.0049%, S: 0.004%, Sn: 0.05%, Sb: 0.032%, P: 0.04%, Bi was added in the amounts shown in Table 6 below, and inevitably included with the remaining Fe. A slab of a grain-oriented electrical steel sheet having a component system composed of impurity components was heated at 1170 ° C. for 210 minutes and hot rolled to prepare a hot rolled sheet having a thickness of 2.3 mm. The hot rolled sheet was heated to 1120 ° C., held at 910 ° C. for 90 seconds, quenched with water, pickled, and cold rolled to a thickness of 0.30 mm. The cold rolled plate is treated with simultaneous decarburization and nitriding for 180 seconds by simultaneously adding 75% hydrogen and 25% nitrogen and 1% dry ammonia gas at a dew point temperature of 875 ° C. It was.

이 강판에 소둔분리제인 MgO를 도포하여 코일상으로 최종소둔하였다. 최종소둔시 1차 균열온도는 700℃, 2차 균열온도는 1200℃로 하였고, 승온구간의 승온조건은 700~950℃의 온도구간에서는 45℃/hr, 950~1200℃의 온도구간에서는 15℃/hr로 하였다. 한편 1200℃에서의 균열시간은 15시간으로 하여 처리하였다. 최종소둔시의 분위기는 1200℃까지는 25%질소+75%수소의 혼합분위기로 하였고, 1200℃ 도달후에는 100% 수소분위기에서 유지한 후 노냉하였다. 각각의 조건에 대하여 측정한 자기특성은 표 6과 같다.MgO, an annealing separator, was applied to the steel sheet and finally annealed into a coil. In the final annealing, the primary cracking temperature was 700 ° C and the secondary cracking temperature was 1200 ° C. The temperature rising condition of the temperature rising range was 45 ° C / hr in the temperature range of 700-950 ° C and 15 ° C in the temperature range of 950-1200 ° C. / hr. In addition, the cracking time in 1200 degreeC was processed into 15 hours. At the time of final annealing, the atmosphere was mixed with 25% nitrogen + 75% hydrogen up to 1200 ° C. After reaching 1200 ° C, it was maintained in a 100% hydrogen atmosphere and then cooled. Magnetic properties measured for each condition are shown in Table 6.

(표 6)Table 6

Bi 함량
(중량 %)Bi content
(weight %) 철손
(W17/50, W/kg)Iron loss
(W17 / 50, W / kg) 구 분division 0.0020.002 0.930.93 발명재41Invention Material 41 0.0070.007 0.930.93 발명재42Inventive Materials42 0.0150.015 0.910.91 발명재43Inventive Materials43 0.0230.023 0.910.91 발명재44Invention 44 0.2000.200 0.960.96 비교재121Comparative Material 121

표 6에서 볼 수 있듯이, Bi의 첨가량이 본 발명에서 규정하는 범위를 충족하는 경우를 편의상 발명재로 규정하였으며, 이를 벗어나는 경우를 비교재로 규정하였다. 상기 표 6에서, 발명재41 내지 발명재43은 Bi를 본 발명에서 제한하는 범위로 첨가한 경우를, 비교재121은 Bi의 함량이 과다한 경우를 나타낸다. 발명재의 경우에는 Bi를 첨가함에 따라 철손이 감소함을 확인할 수 있었다. 그러나, Bi 첨가량이 과다한 비교재121의 경우는 오히려 철손이 증가하여 불리하게 작용함을 확인할 수 있었다.As can be seen in Table 6, the case in which the amount of Bi added satisfies the range defined by the present invention was defined as an invention material for convenience, and the case out of this was defined as a comparative material. In the above Table 6, Inventive Materials 41 to 43 are used to add Bi in a range limited by the present invention, and Comparative Material 121 represents a case where the Bi content is excessive. In the case of the invention, it was confirmed that the iron loss is reduced by adding Bi. However, in the case of the comparative material 121 in which the Bi addition amount is excessive, it was confirmed that the iron loss was increased and acted adversely.

따라서, 상기 Bi는 0.1중량% 이하로 첨가되는 것이 유리하다는 것을 확인할 수 있었다.Therefore, it was confirmed that the Bi is advantageously added at 0.1% by weight or less.

도 1은 단결의 방위가 고스방위에서 벗어난 정도(도2의 베타각)에 따라 철손이 변화하는 현상을 나타낸 그래프, 1 is a graph showing a phenomenon in which iron loss is changed according to the degree of deviation of unity from the goth direction (beta of FIG. 2);

도 2는 고스방위 중 알파(α), 베타(β), 감마(γ) 각도를 나타내고 상기 각도에서 벗어난 정도를 개념적으로 설명하기 위한 개념도,FIG. 2 is a conceptual diagram for illustrating alpha (α), beta (β), and gamma (γ) angles in a goose direction and conceptually explaining the degree of deviation from the angle;

도 3은 Sn, Sb, P 성분을 첨가함에 따라 철손이 개선되는 현상이 일정 함량 범위내에서는 종래 예측되었던 정도를 넘어서는 것을 나타내는 것을 나타내는 그래프,3 is a graph showing that the iron loss is improved as the Sn, Sb, and P components are added, which exceeds a previously predicted degree within a certain content range,

도 4는 Sb와 P 함량을 고정한 채로 Sn 함량을 변화하였을 때 철손이 개선되는 현상을 나타내는 그래프,4 is a graph showing a phenomenon in which iron loss is improved when the Sn content is changed while the Sb and P contents are fixed;

도 5는 Sn과 P 함량을 고정한 채로 Sb 함량을 변화하였을 때 철손이 개선되는 현상을 나타내는 그래프,5 is a graph showing a phenomenon in which iron loss is improved when the Sb content is changed while the Sn and P contents are fixed;

도 6은 Sn과 Sb 함량을 고정한 채로 P 함량을 변화하였을 때 철손이 개선되는 현상을 나타내는 그래프,6 is a graph showing a phenomenon in which iron loss is improved when P content is changed while Sn and Sb contents are fixed;

도 7은 Sn 함량을 고정한 채로 P와 Sb를 변화하였을 때 철손이 개선되는 현상을 나타내는 그래프, 그리고7 is a graph showing a phenomenon in which iron loss is improved when P and Sb are changed with a fixed Sn content;

도 8은 상기 도 7의 현상을 P+0.5Sb의 관계식을 이용하여 표현한 그래프이다.FIG. 8 is a graph representing the phenomenon of FIG. 7 using a relational expression of P + 0.5Sb.

Claims (11)

Sn : 0.03~0.07중량%, Sb : 0.01~0.05중량%, P : 0.01~0.05중량%와 Bi : 0.1중량% 이하(0%는 제외)를 필수적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판.A grain-oriented electrical steel sheet comprising essentially: Sn: 0.03-0.07% by weight, Sb: 0.01-0.05% by weight, P: 0.01-0.05% by weight and Bi: 0.1% by weight or less (excluding 0%). 제 1 항에 있어서, 상기 P, Sb는 P+0.5Sb=0.0370~0.0630을 만족하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판. The grain-oriented electrical steel sheet according to claim 1, wherein P and Sb satisfy P + 0.5Sb = 0.0370 to 0.0630. (단, 여기서 P와 Sb는 해당 원소의 함량(중량%)을 의미한다.)Where P and Sb refer to the content of the element in weight percent. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, Si : 2.0~4.0중량%, 산가용성 Al : 0.020~0.040중량% 및 Mn : 0.01~0.20중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판.The grain-oriented electrical steel sheet according to claim 1 or 2, further comprising Si: 2.0 to 4.0% by weight, acid-soluble Al: 0.020 to 0.040% by weight, and Mn: 0.01 to 0.20% by weight. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전기강판의 결정립의 방위가 고스방위로부터 벗어난 정도 중 β각의 절대값에 대하여 구한 면적가중평균이 3도 이내이고, 상기 β각은 TD를 축으로 [001]방위와 RD 간의 각도인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판.The method of claim 1 or 2, wherein the area weighted average obtained for the absolute value of the β angle among the degrees in which the orientation of the grains of the electrical steel sheet deviates from the goth direction is less than or equal to 3 degrees, and the β angle is defined as the TD as the axis [ 001] oriented electrical steel sheet, characterized in that the angle between the bearing and RD. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, C : 0.04~0.07중량%, N : 10~55ppm 및 S : 0.0010~0.0055% 를 더 포함하는 강 슬라브로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판.The grain-oriented electrical steel sheet according to claim 1 or 2, which is made from a steel slab further comprising C: 0.04 to 0.07 wt%, N: 10 to 55 ppm, and S: 0.0010 to 0.0055%. Sn : 0.03~0.07중량%, Sb : 0.01~0.05중량%, P : 0.01~0.05중량%와 Bi : 0.1중량% 이하(0%는 제외)를 필수적으로 포함하는 강 슬라브를 재가열하는 단계;Reheating the steel slab essentially comprising Sn: 0.03-0.07% by weight, Sb: 0.01-0.05% by weight, P: 0.01-0.05% by weight and Bi: 0.1% by weight or less (excluding 0%); 상기 재가열된 강 슬라브를 열간압연, 열연판소둔 및 냉간압연을 실시하여 강판을 제조하는 단계; Manufacturing a steel sheet by performing hot rolling, hot rolled sheet annealing, and cold rolling on the reheated steel slab; 상기 냉간압연된 강판에 대하여 800~950℃의 온도범위에서 탈탄소둔 및 질화소둔을 실시하는 단계; 및 Performing decarbonization annealing and nitride annealing on the cold rolled steel sheet in a temperature range of 800 to 950 ° C; And 상기 탈탄소둔 및 질화소둔된 강판에 대하여 최종소둔 하는 단계;를 포함하여 이루어지고, And final annealing with respect to the decarbonized and nitrided annealed steel sheet. 상기 최종소둔 단계가 1차 균열하는 단계, 승온하는 단계, 2차 균열하는 단계로 이루어질 때, 상기 승온단계의 승온속도를 초기에는 18~75℃/hr의 속도로 승온한 후 900~1020℃의 온도범위에서 승온속도를 10~15℃/hr의 속도로 변경하여 승온하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 제조방법.When the final annealing step consists of a first cracking step, a temperature raising step, and a second cracking step, the temperature rising rate of the temperature rising step is initially increased to a speed of 18 to 75 ° C / hr, and then 900 to 1020 ° C. Method for producing a grain-oriented electrical steel sheet characterized in that the temperature increase by changing the temperature increase rate in the temperature range of 10 ~ 15 ℃ / hr. 제 6 항에 있어서, 상기 P, Sb는 P+0.5Sb=0.0370~0.0630을 만족하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 제조방법. 7. The method of claim 6, wherein the P and Sb satisfy P + 0.5Sb = 0.0370 to 0.0630. (단, 여기서 P와 Sb는 해당 원소의 함량(중량%)을 의미한다.)Where P and Sb refer to the content of the element in weight percent. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 강 슬라브는 Si : 2.0~4.0중량%, 산가용성 Al : 0.020~0.040중량%, Mn : 0.01~0.20중량%, C : 0.04~0.07중량%, N : 10~55ppm 및 S : 0.0010~0.0055%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 제조방법.The method according to claim 6 or 7, wherein the steel slab is Si: 2.0 to 4.0% by weight, acid-soluble Al: 0.020 to 0.040% by weight, Mn: 0.01 to 0.20% by weight, C: 0.04 to 0.07% by weight, N: 10-55ppm and S: Method of producing a grain-oriented electrical steel sheet characterized in that it further comprises 0.0010 ~ 0.0055%. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 강 슬라브를 재가열하는 단계는 재고용되는 질소의 함량이 10~40ppm이 되도록 가열온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 제조방법.8. The method of claim 6 or 7, wherein the reheating of the steel slab is a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet, characterized in that for controlling the heating temperature so that the content of nitrogen is re-used 10 ~ 40ppm. 제 9 항에 있어서, 상기 강슬라브의 가열온도는 1050~1250℃인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 제조방법.The method of claim 9, wherein the heating temperature of the steel slab is 1050 ~ 1250 ℃ manufacturing method of the grain-oriented electrical steel sheet. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 2차 균열온도는 1150~1250℃인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 제조방법.The method of claim 6, wherein the secondary cracking temperature is 1150 to 1250 ° C. 9.
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