KR101308727B1 - Non-oriented electrical steel sheet with low core-loss and high strength and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무방향성 전기강판의 제조에 관한 것으로, 중량%로 C: 0.005% 이하, Si: 4.0% 이하(0 제외), P: 0.1% 이하(0 제외), S: 0.03% 이하, Mn: 0.1~2.0%, Al: 0.3~2.0%, N: 0.003% 이하, Ti: 0.005% 이하, (Ni: 5% 이하, Cr: 10% 이하)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 슬라브를 열간압연하고, 냉간압연한 후, 강판 단면에서의 미재결정 조직의 면적분율이 1~50% 범위가 되도록 최종소둔을 실시하는 저철손 고강도 무방향성 전기강판의 제조방법을 제공한다.
따라서 강판 단면에서의 미재결정 조직의 면적분율을 적정 수준으로 관리하고, 재결정된 결정립의 평균 결정립 크기를 제어하며, 강도를 향상시키는 합금 성분을 함유함으로써 강도가 우수하면서도 철손이 낮은 무방향성 전기강판을 제조할 수 있다. 또한 최종소둔의 온도변화에 따른 항복강도의 변화율이 낮은 온도 영역에서 최종소둔을 실시함으로써 연신률의 저하를 방지하고, 자성과 강도의 편차를 줄여 저철손 고강도 특성을 안정적으로 확보할 수 있으며, 고객사의 필요에 따라 열처리할 경우 자성이 대폭 향상된다.The present invention relates to the production of non-oriented electrical steel sheet, by weight C: 0.005% or less, Si: 4.0% or less (excluding 0), P: 0.1% or less (excluding 0), S: 0.03% or less, Mn: 0.1 to 2.0%, Al: 0.3 to 2.0%, N: 0.003% or less, Ti: 0.005% or less, (Ni: 5% or less, Cr: 10% or less) and at least one or more selected from the group consisting of Low iron loss, high strength non-aromatic, which is subjected to final annealing so that the area fraction of the unrecrystallized structure in the cross section of the steel sheet is hot rolled and cold rolled, which is composed of the remaining Fe and other unavoidable impurities. It provides a method for manufacturing electrical steel sheet.
Therefore, non-oriented electrical steel sheets with high strength and low iron loss are managed by controlling the area fraction of the unrecrystallized structure in the cross section of the steel sheet to an appropriate level, controlling the average grain size of the recrystallized grains, and containing an alloy component to improve the strength. It can manufacture. In addition, the final annealing is performed in the temperature range where the change rate of yield strength is low according to the temperature change of the final annealing to prevent the decrease of the elongation, and to secure the low iron loss high strength characteristics by reducing the variation of the magnetic and the strength. If necessary, the magnetization is greatly improved.

Description

저철손 고강도 무방향성 전기강판 및 그 제조방법{Non-oriented electrical steel sheet with low core-loss and high strength and method for manufacturing the same}Non-oriented electrical steel sheet with low core-loss and high strength and method for manufacturing the same

본 발명은 발전기나 자동차 모터와 같은 전기기기 등의 부품으로 이용되는 무방향성 전기강판의 제조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 높은 응력이 작용하는 고속 회전기기에 견딜 수 있는 고강도 특성과 에너지 효율화를 위한 저철손의 자기적 특성을 양립시키도록 하는 무방향성 전기강판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 무방향성 전기강판에 관한 것이다.The present invention relates to the manufacture of non-oriented electrical steel sheet used in parts such as electric devices such as generators and automobile motors, and more particularly, for high strength characteristics and energy efficiency that can withstand high-speed rotating devices with high stress. The present invention relates to a non-oriented electrical steel sheet and a non-oriented electrical steel sheet produced thereby to achieve the magnetic properties of low iron loss.

최근 에너지의 효율적 이용에 대한 관심이 고조됨에 따라, 대형발전기나 하이드리드 자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle) 혹은 전기자동차(EV; Electric Vehicle)와 같은 친환경 자동차 등의 전기기기에 사용되는 모터의 효율을 증가시키고자 하는 노력이 시도되고 있다. 그 일환으로 BLDC 모터와 같이 주파수를 변조하여 일반적인 모터보다 빠른 회전속도를 얻고자 하는 노력이 진행되고 있다. As interest in the efficient use of energy has recently increased, the efficiency of motors used in electric devices such as large-scale generators, environmentally friendly vehicles such as hybrid electric vehicles (HEV), or electric vehicles (EV) can be improved. Efforts are being made to increase. As part of such efforts, efforts have been made to obtain a faster rotational speed than general motors by modulating the frequency like a BLDC motor.

특히, 하이브리드 자동차나 전기자동차의 구동부에 사용되는 모터의 경우 제한된 크기로 큰 출력을 얻을 필요가 있으며, 10000rpm 이상의 회전속도가 요구된다. 이러한 경우에 있어서 모터의 회전자가 받는 원심력은 회전속도의 제곱에 비례하기 때문에 고속의 회전시 일반적인 전기강판이 견딜 수 있는 항복강도를 넘게 되고 이는 모터의 안정성 및 내구성을 위협하는 요인으로 작용한다. 따라서, 고속 회전하는 기기의 회전자에는 고강도의 소재를 필요로 한다.In particular, in the case of a motor used in a driving unit of a hybrid vehicle or an electric vehicle, it is necessary to obtain a large output with a limited size, and a rotation speed of 10000 rpm or more is required. In this case, since the centrifugal force received by the rotor of the motor is proportional to the square of the rotation speed, it exceeds the yield strength that general electrical steel can withstand at high speed of rotation, which threatens the stability and durability of the motor. Therefore, the rotor of the high speed rotating apparatus requires a high strength material.

뿐만 아니라, 모터의 회전자로 사용되는 소재의 경우, 강도 이외에도 고주파에 의해 발생하는 와류 손실을 저감시켜야 할 필요가 있는데, 강도를 향상시킬 목적으로 고강도 탄소강이나 일체형 회전자를 만들게 되면 회전자의 와류 손실이 커지게 되어 모터의 전체적인 효율을 저감시키게 된다. In addition, in the case of the material used as the rotor of the motor, it is necessary to reduce the eddy current loss caused by the high frequency in addition to the strength. The losses are greater, which reduces the overall efficiency of the motor.

따라서 고강도 특성과 저철손 특성을 모두 만족시킬 수 있는 전기강판의 제조 기술에 대한 연구를 필요로 하게 되었다. 그 일환으로, 강에 페라이트 이외의 조직을 형성하여 강도를 향상시킨 기술과, Nb와 V, Cu 등의 합금원소를 첨가시켜 강도를 향상시킨 기술, 냉간압연 혹은 추가가공 이전 상태에서의 결정립 크기를 20㎛ 이상으로 제어하여 철손 특성과 강도 특성을 양립시키고자 하는 기술이 제안된 바 있다. Therefore, it is necessary to study the manufacturing technology of electrical steel sheet that can satisfy both high strength and low iron loss characteristics. As a part of this, the technology to improve the strength by forming a structure other than ferrite in the steel, the technology to improve the strength by the addition of alloying elements such as Nb, V, Cu, grain size before cold rolling or further processing It has been proposed a technique to control the iron loss characteristics and strength characteristics by controlling to 20㎛ or more.

하지만, 페라이트 이외의 조직을 형성하는 기술은, 펄라이트나 마르텐사이트, 오스테나이트의 비자성 이상조직이 강 내부에 존재함으로 인해 철손 및 자속밀도가 급격히 열화되고, 회전자에 사용할 경우 모터의 효율이 급격히 감소되는 단점이 있다. Nb와 V, Cu 등의 합금원소를 첨가하는 기술 역시 자성이 급격히 열화되는 문제가 발생되며, 사용처에 따라 한계가 발생한다. 또한 냉간압연 조직의 크기를 20㎛ 이상으로 제어하는 기술에 의한 효과는 통상적인 전기강판에서 행해지는 공정 및 중간제품에서 나타나는 특성으로서, 본 발명자에 의한 실험 결과 미재결정 조직이 많은 고강도 전기강판에서는 그 효과가 미미한 것으로 조사되었으며, 20㎛ 미만의 결정립 크기를 가지는 소재를 이용하여 만들었을 경우와 비교하여 효과적인 자기적 특성의 향상을 가져오기 힘들다는 문제점이 있다.However, in the technique of forming a structure other than ferrite, iron loss and magnetic flux density deteriorate rapidly due to the presence of non-magnetic abnormalities such as pearlite, martensite, and austenite inside the steel, and when used in a rotor, the efficiency of the motor rapidly increases. There is a drawback to being reduced. The technology of adding alloying elements such as Nb, V, and Cu also causes a problem of rapid deterioration of magnetism, and a limitation occurs depending on the intended use. In addition, the effect of the technique of controlling the size of the cold-rolled structure to 20㎛ or more is a characteristic that appears in the process and intermediate products that are performed in a conventional electrical steel sheet, the experiment results by the present inventors in high-strength electrical steel sheet with a lot of uncrystallized structure It has been found that the effect is insignificant, and there is a problem that it is difficult to bring about an effective improvement of magnetic properties as compared with the case of using a material having a grain size of less than 20㎛.

본 발명의 목적은 냉간압연된 강판 단면에서의 미재결정 조직의 면적분율을 적정 수준으로 관리하고, 재결정된 결정립의 평균 결정립 크기를 제어하며, 강도 를 향상시키는 합금 성분을 적정량 함유함으로써 강도가 우수하면서도 철손이 낮은 무방향성 전기강판을 제조하고자 함에 있다.It is an object of the present invention to manage the area fraction of the unrecrystallized structure in the cold-rolled steel sheet to an appropriate level, to control the average grain size of the recrystallized grains, and to contain an appropriate amount of an alloy component for improving the strength, It is to manufacture a non-oriented electrical steel sheet with low iron loss.

또한 본 발명은 최종소둔을 최종소둔의 온도변화에 따른 항복강도의 변화율이 낮은 온도 영역에서 실시하여 강판의 연신률을 일정 수준 이상으로 유지하도록 하고, 자성과 강도의 편차를 줄여 저철손 고강도 특성을 안정적으로 확보하도록 하는 무방향성 전기강판의 제조방법을 제공하는 것에도 목적이 있다.In addition, the present invention is carried out in the temperature range where the rate of change in yield strength according to the temperature change of the final annealing is low to maintain the elongation of the steel sheet above a certain level, and the low iron loss high strength characteristics by reducing the variation of the magnetic and strength stable Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a non-oriented electrical steel sheet to ensure.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 저철손 고강도 무방향성 전기강판의 제조방법은, 중량%로, C: 0.005% 이하, Si: 4.0% 이하(0 제외), P: 0.1% 이하(0 제외), S: 0.03% 이하, Mn: 0.1~2.0%, Al: 0.3~2.0%, N: 0.003% 이하, Ti: 0.005% 이하, (Ni: 5% 이하, Cr: 10% 이하)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 슬라브를 열간압연하고, 냉간압연한 후, 강판 단면에서의 미재결정 조직의 면적분율이 1~50% 범위가 되도록 최종소둔을 실시하는 것을 특징으로 한다.Method for producing a low iron loss high strength non-oriented electrical steel sheet of the present invention for solving the above problems, by weight, C: 0.005% or less, Si: 4.0% or less (excluding 0), P: 0.1% or less (excluding 0) ), S: 0.03% or less, Mn: 0.1-2.0%, Al: 0.3-2.0%, N: 0.003% or less, Ti: 0.005% or less, (Ni: 5% or less, Cr: 10% or less) After hot-rolling and cold-rolling a slab containing at least one or more selected from the residues, the remainder Fe and other unavoidable impurities, so that the area fraction of the unrecrystallized structure in the cross section of the steel sheet is in the range of 1 to 50%. It is characterized by performing a final annealing.

본 발명의 저철손 고강도 무방향성 전기강판의 제조방법은, 최종소둔 온도변화에 따른 항복강도의 변화율이 3.0MPa 이하인 온도 영역에서 최종소둔을 실시하고, 최종소둔 후 재결정된 결정립의 평균 결정립 크기를 10㎛ 이하로 제어하고, 최종소둔된 강판의 연신률을 20% 이상으로 제어하고, 최종소둔된 강판의 항복강도를 500MPa 이상으로 제어하고, 최종소둔의 온도는 720~760℃로 하는 것에도 그 특징이 있다.In the method of manufacturing a low iron loss high strength non-oriented electrical steel sheet according to the present invention, the final annealing is performed in a temperature range where the yield strength change rate is 3.0 MPa or less according to the final annealing temperature, and the average grain size of the crystal grains recrystallized after the final annealing is 10. It is also characterized by controlling the thickness of the final annealed steel sheet to 20% or more, controlling the yield strength of the final annealed steel sheet to 500 MPa or more, and the temperature of the final annealing to 720 to 760 ° C. have.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 저철손 고강도 무방향성 전기강판은, 중량%로, C: 0.005% 이하, Si: 4.0% 이하(0 제외), P: 0.1% 이하(0 제외), S: 0.03% 이하, Mn: 0.1~2.0%, Al: 0.3~2.0%, N: 0.003% 이하, Ti: 0.005% 이하, (Ni: 5% 이하, Cr: 10% 이하)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지고, 강판 단면에서의 미재결정 조직의 면적분율이 1~50% 인 것을 특징으로 한다.Low iron loss high strength non-oriented electrical steel sheet of the present invention for solving the above problems, by weight, C: 0.005% or less, Si: 4.0% or less (excluding 0), P: 0.1% or less (excluding 0), S : At least 0.03%, Mn: 0.1-2.0%, Al: 0.3-2.0%, N: 0.003% or less, Ti: 0.005% or less, (Ni: 5% or less, Cr: 10% or less) at least selected from the group consisting of It is characterized by containing at least one kind, consisting of the remaining Fe and other inevitable impurities, and the area fraction of the non-recrystallized structure in the cross section of the steel sheet is 1 to 50%.

본 발명의 저철손 고강도 무방향성 전기강판은, 강판 단면에서의 재결정된 결정립의 평균 결정립 크기가 10㎛ 이하, 연신률이 20% 이상, 항복강도가 500MPa 이상인 것에도 그 특징이 있다.The low iron loss high strength non-oriented electrical steel sheet of the present invention is characterized in that the average grain size of the recrystallized crystal grains in the steel sheet cross section is 10 µm or less, the elongation is 20% or more, and the yield strength is 500 MPa or more.

본 발명에 의하면, 냉간압연된 강판 단면에서의 미재결정 조직의 면적분율을 적정 수준으로 관리하고, 재결정된 결정립의 평균 결정립 크기를 제어함으로써 강도가 우수하면서도 철손이 낮은 무방향성 전기강판을 제조할 수 있다.According to the present invention, the non-oriented electrical steel sheet having high strength and low iron loss can be manufactured by managing the area fraction of the unrecrystallized structure in the cold rolled steel sheet at an appropriate level and controlling the average grain size of the recrystallized grains. have.

또한 최종소둔을 최종소둔의 온도변화에 따른 항복강도의 변화율이 낮은 온도 영역에서 실시함으로써 연신률의 저하를 방지하고, 자성과 강도의 편차를 줄여 저철손 및 고강도 특성을 안정적으로 확보할 수 있으며, 고객사의 필요에 따라 부분적으로 열처리했을 경우 자성이 대폭 향상된다.In addition, the final annealing is performed in a temperature range where the rate of change in yield strength according to the temperature change of the final annealing is low, thereby preventing the lowering of the elongation, and reducing the variation in magnetic and strength to secure low iron loss and high strength characteristics. When partially heat treated as required, the magnetism is greatly improved.

이하, 본 발명에 대해 보다 구체적으로 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated more concretely.

본 발명자는 저철손 특성과 고강도 특성을 동시에 갖는 무방향성 전기강판을 제조함에 있어서 다양한 합금원소가 미치는 종류별 영향과, 열간압연, 냉간압연 및 최종소둔의 다양한 공정인자들의 조정에 의한 재결정 거동이나 조직 변화 특성 등에 대하여 조사한 결과, 특정 합금성분의 조성을 갖는 성분계에 있어 강판 단면에서의 미재결정 조직의 면적분율과, 최종소둔된 강판의 재결정립 크기를 적정 수준으로 제어함에 의하여 우수한 강도 특성과 함께 낮은 철손 특성을 동시에 갖는 무방향성 전기강판을 제조할 수 있음을 발견할 수 있었다.The inventors have investigated the effect of various alloying elements on the production of non-oriented electrical steel sheet having both low iron loss characteristics and high strength characteristics, and recrystallization behavior or structure change by adjusting various process factors such as hot rolling, cold rolling and final annealing. As a result of investigating the characteristics, it was found that in the component system having the composition of a specific alloying component, the area fraction of the unrecrystallized structure in the cross section of the steel sheet and the recrystallized grain size of the final annealed steel sheet were controlled to an appropriate level so as to provide excellent strength characteristics and low iron loss characteristics. It was found that non-oriented electrical steel sheet having at the same time can be produced.

본 발명에 따른 무방향성 전기강판의 제조방법은, 중량%로, C: 0.005% 이하, Si: 4.0% 이하(0 제외), P: 0.1% 이하(0 제외), S: 0.03% 이하, Mn: 0.1~2.0%, Al: 0.3~2.0%, N: 0.003% 이하, Ti: 0.005% 이하, (Ni: 5% 이하, Cr: 10% 이하)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 슬라브를 열간압연하고, 냉간압연한 후, 강판 단면에서의 미재결정 조직의 면적분율이 1~50% 범위가 되도록 최종소둔을 실시하는 것을 요지로 하는 것이다.Method for producing a non-oriented electrical steel sheet according to the present invention, in weight%, C: 0.005% or less, Si: 4.0% or less (excluding 0), P: 0.1% or less (excluding 0), S: 0.03% or less, Mn : 0.1 to 2.0%, Al: 0.3 to 2.0%, N: 0.003% or less, Ti: 0.005% or less, (Ni: 5% or less, Cr: 10% or less) and at least one or more selected from the group consisting of After the hot-rolled and cold-rolled slab of the remaining Fe and other unavoidable impurities, the final annealing is performed so that the area fraction of the unrecrystallized structure in the cross section of the steel sheet is in the range of 1 to 50%. will be.

또한 본 발명자는 미재결정 조직의 면적분율이 무방향성 전기강판의 자성과 강도의 편차에 미치는 영향에 대하여 예의 주시하여 연구한 결과, 미재결정 조직의 면적분율이 높아질수록 항복강도가 커지고 그에 따라 고강도 특성을 확보할 수 있다는 사실과 함께, 미재결정 조직의 면적분율이 50%를 초과하면 연신률이 20% 미만으로 급감하게 되고 최종적으로 항복강도는 증가하더라도 피로강도가 감소하게 되는 결과를 초래함을 발견하게 되었다.In addition, the present inventors have carefully studied the effect of the area fraction of the non-recrystallized structure on the variation of the magnetic properties and strength of the non-oriented electrical steel sheet, the higher the area fraction of the non-recrystallized structure, the higher the yield strength and accordingly the high strength characteristics With the fact that the area of unrecrystallized tissue exceeds 50%, the elongation decreases to less than 20%, and finally the fatigue strength decreases even though the yield strength increases. It became.

아울러 본 발명자는 미재결정 조직의 면적분율과 더불어 결정립 크기가 전기강판의 특성을 좌우하는 중요한 인자임을 발견하였다. 결정립의 크기와 강도는 반비례하는 경향이 있으며, 가급적 결정립의 크기를 작게 유지하는 것이 고강도화를 위해 바람직한 것으로, 실험 결과 재결정된 결정립의 평균크기를 10㎛ 이하로 제어함으로써 무방향성 전기강판의 강도를 통상재 대비 30% 이상 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.In addition, the inventors have found that the grain size together with the area fraction of the unrecrystallized structure is an important factor in determining the characteristics of the electrical steel sheet. The grain size and strength tend to be inversely proportional, and it is preferable to keep the grain size small in order to increase the strength. As a result of the experiment, the strength of the non-oriented electrical steel sheet is usually controlled by controlling the average size of the recrystallized grain to 10 μm or less. It can be seen that it can be improved by more than 30%.

이러한 사실과 함께 본 발명자는, 무방향성 전기강판의 자성과 강도의 편차를 줄이기 위한 다양한 인자들에 대하여 조사하여 연구한 결과, 최종소둔 온도의 변화에 따른 항복강도의 변화율이 낮은 온도 영역이 존재하는 사실을 발견하였으며, 특별히 최종소둔을 온도의 변화에 따른 항복강도의 변화율이 3MPa/℃보다 낮은 온도 영역, 바람직하게는 720~760℃의 온도 영역에서 최종소둔함에 의하여 무방향성 전기강판의 제품 특성을 안정화할 수 있다는 사실 또한 발견하였다. In addition to this fact, the present inventors have investigated and studied various factors to reduce the variation in magnetic properties and strength of non-oriented electrical steel sheet, and as a result, there exists a temperature range where the rate of change of yield strength with the change of the final annealing temperature is low. It was found that the final annealing, in particular, is characterized by the final annealing in the temperature range where the yield strength change rate is lower than 3MPa / ° C, preferably 720 ~ 760 ° C. It was also found that it could be stabilized.

먼저, 본 발명의 무방향성 전기강판의 성분제한 이유에 대하여 설명한다. 특별히 언급하지 않은 한, 이하에서의 함량은 중량%를 의미한다.First, the reason for component limitation of the non-oriented electrical steel sheet of this invention is demonstrated. Unless otherwise noted, the content below means weight percent.

[C: 0.005% 이하][C: 0.005% or less]

C는 최종제품에서 자기시효를 일으켜서 사용 중 자기적 특성을 저하시키므로 0.005중량% 이하로 함유되도록 한다. C의 함량이 낮을수록 자기적 특성에 바람직하므로, 최종제품에서는 0.003중량% 이하로 제한하는 것이 보다 바람직하다.C should be contained in 0.005% by weight or less because it causes magnetic aging in the final product, degrading magnetic properties during use. The lower the content of C is preferable for the magnetic properties, it is more preferable to limit to 0.003% by weight or less in the final product.

[Si: 4.0% 이하(0 제외)][Si: 4.0% or less (excluding 0)]

Si는 비저항을 증가시켜서 철손 중 와류 손실을 낮추는 성분으로서 첨가한다. 다만, Si이 4.0%를 초과하여 함유되면 냉간 압연성이 떨어져 판파단이 일어나기 때문에 Si 함량은 4.0% 이하(0 제외)로 제한하는 것이 바람직하다.Si is added as a component that increases the specific resistance and lowers the eddy current loss during iron loss. However, if Si is contained in excess of 4.0%, cold rolling is poor and plate breakage occurs. Therefore, the Si content is preferably limited to 4.0% or less (excluding 0).

[P: 0.1% 이하(0 제외)][P: 0.1% or less (excluding 0)]

P는 비저항을 증가시키고, 집합조직을 개선하여 자성을 향상시키기 위하여 첨가한다. 다만, 과다 첨가시에는 냉간 압연성이 악화되기 때문에 P의 함량은 0.1% 이하(0 제외)로 제한하는 것이 바람직하다.P is added to increase the resistivity, improve the texture, and improve the magnetism. However, when excessively added, the cold rolling property deteriorates, so the content of P is preferably limited to 0.1% or less (excluding 0).

[S: 0.03% 이하] [S: 0.03% or less]

S는 미세한 석출물인 MnS 및 CuS를 형성하여 자기특성을 악화시키기 때문에 낮게 관리하는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 S 함량을 0.03% 이하로 제한한다.S is preferably managed low because MnS and CuS, which are fine precipitates, deteriorate the magnetic properties. In the present invention, the S content is limited to 0.03% or less.

[Mn: 0.1~2.0%] [Mn: 0.1 to 2.0%]

Mn은 0.1% 미만으로 첨가되면 미세한 MnS 석출물을 형성하여 결정성장을 억제하며, 그에 따라 자성을 악화시킨다. 따라서 0.1% 이상으로 첨가하여, MnS 석출물이 조대하게 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 또한 Mn을 0.1% 이상으로 첨가하면 S 성분이 보다 미세한 석출물인 CuS로 석출되는 것을 막아 자성의 열화를 방지할 수 있다. 그러나 Mn이 과도하게 첨가되면 오히려 자성을 떨어뜨리기 때문에 Mn의 함량은 0.1~2.0%로 하는 것이 바람직하다.When Mn is added below 0.1%, fine MnS precipitates are formed to inhibit crystal growth, thereby degrading magnetism. Therefore, it is preferable to add at 0.1% or more so that MnS precipitates are formed coarsely. In addition, when Mn is added in an amount of 0.1% or more, the S component can be prevented from being precipitated by CuS, which is a finer precipitate, thereby preventing magnetic deterioration. However, when Mn is excessively added, the magnetic properties are rather deteriorated, so the Mn content is preferably 0.1 to 2.0%.

[Al:0.3~2.0%] [Al: 0.3 to 2.0%]

Al은 비저항을 증가시켜 와류손실을 낮추는데 유효한 성분이다. Al이 0.3% 미만으로 첨가되면, AlN이 미세하게 석출하여 자성이 열화되고, 반대로 Al이 2.0%를 초과하여 첨가되면 가공성이 열화되므로, Al 함량은 0.3~2.0%로 제한하는 것이 바람직하다.Al is an effective component to lower the eddy current loss by increasing the specific resistance. If Al is added in less than 0.3%, AlN is finely precipitated to deteriorate the magnetism. On the contrary, if Al is added in excess of 2.0%, the workability is deteriorated. Therefore, the Al content is preferably limited to 0.3 to 2.0%.

[N:0.003% 이하][N: 0.003% or less]

N은 모재 내부에 미세하고 긴 AlN 석출물을 형성하여 결정립 성장을 억제하여 철손을 열위시키므로 가급적 적게 함유시키는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 N 함량을 0.003% 이하로 제한한다. N is preferable to contain as little as possible because it forms a fine and long AlN precipitate inside the base material to inhibit grain growth and inferior iron loss, the present invention limits the N content to 0.003% or less.

[Ti:0.005% 이하][Ti: 0.005% or less]

Ti는 미세한 TiN과 TiC 석출물을 형성하여 결정립 성장을 억제한다. Ti가 0.005%를 초과하여 함유되는 경우, 많은 미세한 석출물이 발생하여 집합조직을 나쁘게 하여 자성을 악화시키므로, Ti 함량은 0.005% 이하로 제한한다.Ti forms fine TiN and TiC precipitates to suppress grain growth. When Ti is contained in an amount exceeding 0.005%, many fine precipitates occur and worsen the magnetic structure by worsening the texture, so the Ti content is limited to 0.005% or less.

[Ni:5% 이하][Ni: 5% or less]

Ni은 첨가시 자기적 특성의 열위가 적은 반면, 강도를 증가시키는 효과가 있기 때문에 본 발명과 같은 저철손 고강도강을 위해서는 효과적인 원소이다. 하지만, 5%를 초과하여 함유되는 경우 가격 상승요인이 크고, 자속밀도가 떨어지는 문제가 있기 때문에, Ni 함량은 5% 이하로 제한한다.Ni is an effective element for low iron loss high strength steel like the present invention because it is inferior in magnetic properties when added, but has an effect of increasing the strength. However, when contained in excess of 5%, the price increase factor is large, and there is a problem that the magnetic flux density falls, the Ni content is limited to 5% or less.

[Cr:10% 이하][Cr: 10% or less]

Cr은 내식성을 향상시키고, 강도를 효과적으로 증가시키는 효과가 있기 때문에 저철손 고강도강을 위해 효과적인 원소이다. 하지만, 10%를 초과하여 함유되는 경우 가격상승 요인이 있고 자속밀도가 떨어지기 때문에 상한을 10%로 제한한다.Cr is an effective element for low iron loss high strength steel because it is effective in improving corrosion resistance and effectively increasing strength. However, if the content exceeds 10%, there is a price increase factor and the magnetic flux density is lowered, so the upper limit is limited to 10%.

이하, 본 발명의 무방향성 전기강판의 제조방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, the manufacturing method of the non-oriented electrical steel sheet of this invention is demonstrated.

본 발명의 무방향성 전기강판의 제조방법은 우선 상기의 조성으로 된 슬라브를 가열로에 장입하여 가열한다. 슬라브의 가열온도는 1100~1250℃ 로 하는 것이 좋다. 슬라브를 1250℃를 초과하는 온도로 가열하게 되면 자성을 해치는 석출물이 재용해되어 열간압연후 미세하게 석출될 수 있다. In the method for producing a non-oriented electrical steel sheet of the present invention, a slab having the composition described above is first charged into a heating furnace and heated. The heating temperature of the slab is preferably 1100 ~ 1250 ℃. When the slab is heated to a temperature exceeding 1250 ° C, precipitates that spoil the magnetic may be re-dissolved and finely precipitated after hot rolling.

슬라브가 가열되면, 이어서 열간압연을 실시하고, 열간압연된 열연판을 권취한다. 권취된 열연판은 필요에 따라 열연판 소둔을 실시한다. 열연판 소둔은 상변태가 없는 고급 전기강판을 제조함에 있어서는 실시하는 것이 바람직하며, 최종소둔판의 집합조직을 개선하여 자속밀도를 향상시키는데 유효하다. 열연판 소둔을 실시하는 경우에는 열연판 소둔을 850~1100℃의 온도에서 실시하는 것이 좋다. 열연판소둔 온도가 850℃ 미만이면 조직이 성장하지 않거나 미세하게 성장하여 자속밀도의 상승 효과를 기대하기 어렵게 된다. 열연판 소둔온도가 1100℃보다 높아지면 오히려 자기특성이 열화되고, 판형상의 변형으로 인해 압연작업성이 나빠질 수 있다.When the slab is heated, then hot rolling is performed, and the hot rolled hot rolled sheet is wound up. The wound hot rolled sheet is subjected to hot rolled sheet annealing as necessary. Hot-rolled sheet annealing is preferably carried out in the production of high-grade electrical steel sheet without phase transformation, and is effective for improving the magnetic flux density by improving the texture of the final annealed sheet. When performing hot-rolled sheet annealing, it is good to perform hot-rolled sheet annealing at the temperature of 850-1100 degreeC. If the hot-rolled sheet annealing temperature is less than 850 ℃ it is difficult to expect a synergistic effect of the magnetic flux density because the tissue does not grow or grow fine. If the hot-rolled sheet annealing temperature is higher than 1100 ° C, the magnetic properties deteriorate, and the rolling workability may deteriorate due to the deformation of the plate shape.

상기와 같이 열연판 소둔을 실시하게 되면 자속밀도를 향상시킬 수 있으나, 자속밀도 특성이 중요하게 고려되지 않는 무방향성 전기강판을 제조하고자 하는 경우에는 열연판 소둔을 특별히 실시할 필요가 없으며, 특히 높은 온도에서 최종소둔을 실시하고자 하는 경우에 있어서도 열연판 소둔을 생략하는 것이 가능하다.When the hot-rolled sheet annealing as described above can improve the magnetic flux density, in order to manufacture a non-oriented electrical steel sheet in which the magnetic flux density characteristics are not considered, there is no need to perform the hot-rolled sheet annealing, especially high Even in the case where final annealing is to be performed at a temperature, it is possible to omit the hot rolled sheet annealing.

상기와 같이 열연판 소둔을 실시하거나 혹은 생략한 다음, 열연판을 산세하고, 냉간압연하여 원하는 판두께의 냉연판을 제조한다. 냉간압연은 1회의 냉간압연에 의하여 실시하거나 혹은 필요에 따라 중간소둔을 사이에 두는 2회 이상의 냉간압연을 수행하여 실시하는 것도 가능하다.The hot rolled sheet is subjected to annealing as described above or omitted, and then the hot rolled sheet is pickled and cold rolled to produce a cold rolled sheet having a desired thickness. Cold rolling may be carried out by one cold rolling or by carrying out two or more cold rolling with intermediate annealing as necessary.

냉간압연된 냉연판은 최종소둔을 실시한다. 최종소둔은 강판 단면에서의 미재결정 조직의 면적분율이 1~50% 범위가 되는 조건으로 실시한다. 최종소둔을 강판 단면에서의 미재결정 조직의 면적분율이 50%보다 커지는 조건으로 실시하는 경우에는 자성이 열화되고, 또한 항복강도는 증가하더라도 연신률은 오히려 20% 미만으로 급감하여 최종적으로 피로강도가 급격하게 감소하게 된다. 이와 반대로, 강판 단면에서의 미재결정 조직의 면적분율이 1%미만이 되는 조건으로 최종소둔을 하게 되면 강도가 지나치게 낮아지게 되어 고강도화를 도모하기 어렵게 된다. 따라서 최종소둔은 강판 단면에서의 미재결정 조직의 면적분율이 1~50% 범위가 되는 조건하에서 실시한다.The cold-rolled cold-rolled sheet is subjected to final annealing. Final annealing is carried out under the condition that the area fraction of the unrecrystallized structure in the cross section of the steel sheet is in the range of 1 to 50%. When the final annealing is performed under the condition that the area fraction of the unrecrystallized structure in the cross section of the steel sheet is larger than 50%, the magnetism deteriorates, and even though the yield strength increases, the elongation decreases to less than 20%, and ultimately the fatigue strength is sharply reduced. Will decrease. On the contrary, when the final annealing is performed under the condition that the area fraction of the unrecrystallized structure in the cross section of the steel sheet is less than 1%, the strength becomes too low, making it difficult to achieve high strength. Therefore, final annealing is performed under the condition that the area fraction of the unrecrystallized structure in the cross section of the steel sheet is in the range of 1 to 50%.

본 발명의 성분계에서는 최종소둔을 720~760℃의 범위 내의 온도에서 실시함으로써 미재결정 조직의 면적분율을 1~50%로 제어할 수 있다. 최종소둔 시간은 5분 미만으로 하더라도 본 발명에서와 같은 미재결정 조직의 면적분율의 확보가 가능하다.In the component system of the present invention, by performing the final annealing at a temperature in the range of 720 ~ 760 ℃, the area fraction of the non-recrystallized structure can be controlled to 1 to 50%. Even if the final annealing time is less than 5 minutes, it is possible to secure the area fraction of the unrecrystallized structure as in the present invention.

미재결정 조직의 면적분율과 더불어 결정립의 크기 역시 중요한 인자에 해당하며, 최종소둔은 결정립 평균크기가 10㎛ 이하가 되는 조건으로 실시하는 것이 바람직하다. 결정립의 크기는 강도와 반비례하는 것으로, 결정립 크기를 10㎛ 이하로 제어하면 통상의 무방향성 전기강판 제품과 대비하여 강도를 30% 이상 향상시키게 된다. 여기서 정의하는 결정립의 크기는 강판 단면에서 관찰되는 재결정된 결정립의 평균크기를 의미한다.In addition to the area fraction of the non-recrystallized structure, the grain size is also an important factor, and the final annealing is preferably carried out under the condition that the average grain size is 10 μm or less. The size of the grains is inversely proportional to the strength. When the grain size is controlled to 10 μm or less, the grain size is improved by 30% or more as compared to the general non-oriented electrical steel sheet product. The grain size defined herein means the average size of the recrystallized grains observed in the steel sheet cross section.

최종소둔 온도는 무방향성 전기강판의 자성과 강도의 편차에도 영향을 미친다. 최종소둔의 온도에 따라 항복강도의 변화율이 좌우되며, 고강도 전기강판 제작시 최종온도 변화에 따른 항복강도의 변화율이 고려되어야 한다. The final annealing temperature also affects the variation in magnetic properties and strength of non-oriented electrical steel sheets. The rate of change of yield strength depends on the temperature of the final annealing, and the rate of change of yield strength according to the change of final temperature should be taken into account when producing high strength electrical steel sheets.

일반적으로 설비상의 제약으로 인해 최종소둔 온도를 목표 온도±5℃ 범위내로 유지하는 것이 힘든 실정이다. 고강도 전기강판의 경우에는 재결정 온도 근처에서 최종소둔을 실시하므로 강도의 변화가 매우 급격하게 변화되는 조건하에서 제작된다. 특히 미재결정 조직의 면적분율이 큰 경우에 있어서의 온도 변화에 따른 항복강도 변화율이 더욱 급격하여 실제 제품을 생산했을 때, 특성 편차가 관리 수준을 상회하는 문제가 발생할 수 있다.In general, it is difficult to maintain the final annealing temperature within the target temperature ± 5 ℃ due to equipment constraints. In the case of high-strength electrical steel sheet, the final annealing is performed near the recrystallization temperature, so that the change in strength is made very rapidly. In particular, when the area of unrecrystallized structure is large, the yield strength change rate with the temperature change is more rapid, and when the actual product is produced, the characteristic deviation may exceed the management level.

따라서 목표로 하는 특성을 갖는 제품을 안정적으로 생산하기 위해서는 전기강판의 보증 항복강도를 감안하였을 때 최종소둔 온도의 변화에 따른 항복강도의 변화율이 3MPa/℃ 이하인 온도 구간에서 최종소둔을 실시하는 것이 유리하다. Therefore, in order to stably produce products with the desired characteristics, it is advantageous to perform final annealing in a temperature range where the rate of change in yield strength is 3 MPa / ℃ or less, considering the guaranteed yield strength of electrical steel sheet. Do.

최종소둔된 강판은 통상의 방법으로 절연피막 처리하여 고객사로 출하될 수 있다. 절연피막 코팅시 통상적인 코팅재의 적용이 가능하며, 크롬계(Cr-type)나 무크롬계(Cr-free type)중 어느 것이든 제한되지 않고 사용 가능하다.The final annealed steel sheet may be shipped to a customer by insulation coating in a conventional manner. When the insulation coating is applied, it is possible to apply a conventional coating material, and any of chromium-based (Cr-type) or chromium-free (Cr-free type) can be used without limitation.

또한, 석출물을 발생시키는 부가적인 석출 원소가 함유되어 있지 않으므로 필요에 따라 고객사 열처리를 하는 경우, 열처리 이후의 자기적 특성이 대폭 향상된다.In addition, since the additional precipitate element that generates the precipitate is not contained, when the customer heat treatment if necessary, the magnetic properties after the heat treatment is significantly improved.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

중량%로, 하기 표 1에 나타낸 것과 같은 조성의 합금성분과 불순물로 이루어지는 슬라브를 1180℃로 재가열한 다음, 2.3mm로 열간압연하여 열연판을 제조하였다. 이 때, 비저항 차에 의하여 발생되는 영향을 최소화하기 위하여 Al+Si 값은 4.2% 혹은 2.2%로 일정하게 유지하였다. 제조된 각 열연판은 650℃에서 권취한 후, 공기중에서 냉각하고 1040℃에서 2분 동안 열연판 소둔을 실시하였다. 이어서, 열연판을 산세한 후, 0.35mm 두께가 되도록 냉간압연을 실시하였다. 이어서, 냉연판은 수소 20%, 질소 80%의 분위기조건하에서 하기 표 2에 주어진 온도로 1분 동안 최종소둔을 실시한 후 자성 및 기계적 특성을 분석하였다. 자성은 60X60mm2 크기의 단판 측정기를 이용하여 압연 방향과 압연 직각 방향으로 측정하고 이를 평균하여 구하였으며, 항복강도는 KS 13B 규격의 시편을 제작하여 인장실험을 실시하고 0.2% 오프셋(offset)에서의 값으로 결정하였다. 미재결정 조직의 면적분율은 최종소둔된 강판의 단면을 광학현미경으로 찍은 후, 재결정된 부분의 영역을 이미지 분석하여 계산하였으며, 결정립 크기는 광학현미경 사진으로부터 평균 결정립 면적을 구하여 제곱근을 취하여 결정하였다. 최종소둔 온도 변화에 따른 항복강도의 변화율은 다음과 같은 식 1에 의하여 계산하였다.By weight, the slab composed of alloy components and impurities of the composition as shown in Table 1 was reheated to 1180 ℃, and then hot rolled to 2.3mm to prepare a hot rolled plate. At this time, Al + Si value was kept constant at 4.2% or 2.2% in order to minimize the effect caused by the difference in resistivity. Each prepared hot rolled sheet was wound at 650 ° C., cooled in air, and subjected to hot rolled sheet annealing at 1040 ° C. for 2 minutes. Subsequently, after pickling a hot rolled sheet, it cold-rolled so that it might become 0.35 mm thick. Subsequently, the cold rolled plate was subjected to final annealing for 1 minute at the temperature given in Table 2 under an atmosphere of 20% hydrogen and 80% nitrogen, and then analyzed magnetic and mechanical properties. The magnetic properties were measured in the rolling direction and the right angle direction using a single plate measuring device of 60X60mm 2 size and averaged. Determined by value. The area fraction of the unrecrystallized structure was calculated by taking a cross section of the final annealed steel sheet under an optical microscope, and then analyzing the area of the recrystallized part by image analysis. The grain size was determined by taking the square root of the average grain area from the optical micrograph. The rate of change in yield strength according to the final annealing temperature was calculated by the following Equation 1.

식 1) 온도 T에서의 항복강도 변화율 = (YPT-YPT+10)/10Equation 1) Rate of change in yield strength at temperature T = (YP T -YP T + 10 ) / 10

상기 YPT는 T℃ 온도에서 소둔하였을 때의 시편의 항복강도, YPT+10은 T+10℃ 온도에서 소둔하였을 때의 시편의 항복강도이다.YP T is the yield strength of the specimen when annealed at T ℃ temperature, YP T + 10 is the yield strength of the specimen when annealed at T + 10 ℃ temperature.

강종Steel grade Si(중량%)Si (% by weight) Al(중량%)Al (% by weight) Mn(중량%)Mn (% by weight) C(중량%)C (% by weight) N(중량%)N (% by weight) S(중량%)S (% by weight) Ti(중량%)Ti (% by weight) P(중량%)P (% by weight) AA 3.13.1 1.11.1 0.20.2 0.0030.003 0.0020.002 0.00150.0015 0.0020.002 0.010.01 BB 1.91.9 0.30.3 0.20.2 0.0040.004 0.0020.002 0.00150.0015 0.0030.003 0.020.02

시편
번호Psalter
number 강종Steel grade 최종소둔
온도(℃)Final annealing
Temperature (℃) 철손
(W10/400;
W/Kg)Iron loss
(W10 / 400;
W / Kg) 항복강도
(Mpa)Yield strength
(Mpa) 미재결정
조직면적
분율(%)Unresolved
Organization area
Fraction (%) 결정립
크기
(μm)Crystal grain
size
(μm) 연신률
(%)Elongation
(%) 항복강도
변화율
(MPa/℃)Yield strength
Rate of change
(MPa / ℃)
비고
Remarks 1One AA 680 680 45.1 45.1 898 898 100100 -- 88 5.2 5.2 비교재1Comparison 1 22 AA 690 690 42.5 42.5 847 847 8585 44 99 6.4 6.4 비교재2Comparative material 2 33 AA 700 700 41.0 41.0 783 783 7070 44 1212 5.8 5.8 비교재3Comparative material 3 44 AA 710 710 37.9 37.9 725 725 6262 44 1515 7.1 7.1 비교재4Comparison 4 55 AA 720 720 34.3 34.3 654 654 5050 44 2020 1.4 1.4 발명재1Inventory 1 66 AA 730 730 33.3 33.3 640 640 4545 44 2222 2.9 2.9 발명재2Inventory 2 77 AA 740 740 32.7 32.7 611 611 3434 44 2323 1.3 1.3 발명재3Inventory 3 88 AA 750 750 30.9 30.9 597 597 2323 55 2323 2.5 2.5 발명재4Invention 4 99 AA 760 760 29.7 29.7 573 573 1515 55 2424 3.0 3.0 발명재5Invention Article 5 1010 AA 770 770 28.4 28.4 543543 55 66 2525 2.82.8 발명재6Inventions 6 1111 AA 780 780 27.2 27.2 515515 1One 99 2525 2.52.5 발명재7Invention 7 1212 AA 790 790 25.125.1 490490 00 2020 2626 2.52.5 비교재5Comparative material 5 1313 BB 660 660 59.5 59.5 674 674 100100 -- 88 3.9 3.9 비교재6Comparative material 6 1414 BB 670 670 56.1 56.1 635 635 8686 44 99 4.8 4.8 비교재7Comparison 7 1515 BB 680 680 54.1 54.1 587 587 7171 44 1212 4.3 4.3 비교재8COMPARISON 8 1616 BB 690 690 50.0 50.0 544 544 6262 44 1313 5.3 5.3 비교재9Comparative material 9 1717 BB 700 700 45.3 45.3 491 491 4848 44 2222 1.1 1.1 발명재8Invention 8 1818 BB 710 710 44.0 44.0 480 480 4545 55 2121 2.2 2.2 발명재9Invention 9 1919 BB 720 720 43.2 43.2 458 458 3333 55 2525 1.0 1.0 발명재10Inventions 10 2020 BB 730 730 40.8 40.8 448 448 2121 55 2626 1.8 1.8 발명재11Invention invention 11 2121 BB 740 740 39.2 39.2 430 430 1010 55 2828 2.2 2.2 발명재12Invention 12 2222 BB 750 750 37.5 37.5 407 407 66 66 3030 2.5 2.5 발명재13Invention invention 13 2323 BB 760 760 35.9 35.9 383 383 22 99 3232 2.3 2.3 발명재14Invention Article 14 2424 BB 770 770 33.1 33.1 360 360 00 1515 3131 2.32.3 비교재10Comparative material 10

표 2의 결과로부터, 최종소둔 온도가 감소함에 따라 미재결정 조직의 면적분율 및 그에 따른 항복강도는 증가하나, 미재결정 조직의 면적분율이 50%를 초과하면 연신률은 20%미만으로 급감하는 것을 알 수 있다. From the results in Table 2, it is found that as the final annealing temperature decreases, the area fraction of unrecrystallized tissue and its yield strength increases, but when the area fraction of unrecrystallized tissue exceeds 50%, the elongation decreases to less than 20%. Can be.

비교재1~4의 경우, 미재결정 조직의 면적분율이 50%를 초과하고, 연신률이 20% 미만으로서 가공성 및 인성이 악화되어 고강도 소재로 적합하지 않았으며, 철손도 35W/Kg 이상으로 급격히 열화되는 경향이 나타난다. 또한 비교재1~4는 최종소둔 온도에 대한 기계적 특성의 변화가 3MPa/℃ 보다 높아, 실제 생산시 50~70Mpa의 항복강도 편차를 가지게 되었다. 비교재 5의 경우 미재결정 조직이 전혀 없어, 연신률은 높아 인성은 우수하지만, 항복강도가 500MPa 보다 낮아서 모 소재가 약 390Mpa의 항복강도를 가지고 있음을 감안했을 때, 강도 향상률이 30% 미만으로 지나치게 낮아 고강도 제품으로의 효용성이 없다. 비교재6~9 역시 미재결정 조직의 면적분율이 50%보다 커서 연신률 및 철손이 급격이 나빠졌으며, 비교재10의 경우 고강도 제품으로서의 효용성이 없다.In the case of Comparative Materials 1 to 4, the unrecrystallized structure had an area fraction of more than 50% and an elongation of less than 20%, which deteriorated workability and toughness, making it unsuitable for high-strength materials and rapidly deteriorating iron loss above 35 W / Kg. Tend to become. In addition, Comparative Materials 1-4 have a change in mechanical properties with respect to the final annealing temperature higher than 3MPa / ℃, the yield strength deviation of 50 ~ 70Mpa in actual production. In the case of Comparative Material 5, there was no unrecrystallized structure at all, and the elongation was high, so it was excellent in toughness. It is low and it is not useful as a high strength product. In Comparative Materials 6-9, the elongation and iron loss of the non-recrystallized structure was greater than 50%, and the elongation and iron loss dropped sharply.

발명재1~14는 미재결정 조직의 면적분율이 1~50%이고, 결정립 평균크기가 10㎛ 이하로서, 철손과 항복강도가 안정적으로 유지되고 나아가, 연신률도 20% 이상의 수준을 유지하여 인성이 높은 특징을 가지게 되어 500MPa 이상의 항복강도를 갖는 고강도 제품으로써의 장점을 갖는 것임을 알 수 있다.Inventive materials 1 to 14 have an area fraction of unrecrystallized structure of 1 to 50% and an average grain size of 10 μm or less, which enables stable iron loss and yield strength, and also maintains elongation of 20% or more. It can be seen that it has the advantage as a high-strength product having a high yield strength of 500MPa or more.

중량%로, 하기 표 3에 나타낸 것과 같은 조성의 합금성분과 불순물로 이루어지는 슬라브를 1130℃로 재가열한 다음, 2.3mm로 열간압연하여 열연판을 제조하였다. 제조된 각 열연판은 650℃에서 권취한 후, 공기중에서 냉각하고 1080℃에서 2분 동안 열연판 소둔을 실시하였다. 이어서, 열연판을 산세한 후, 0.35mm 두께가 되도록 냉간압연을 실시하였다. 이어서, 냉연판은 수소 20%, 질소 80%의 분위기조건하에서 650℃에서 1분 동안 최종소둔을 실시한 후 자성 및 기계적 특성을 분석하였다. 자성은 60X60mm2 크기의 단판 측정기를 이용하여 압연 방향과 압연 직각 방향으로 측정하고 이를 평균하여 구하였으며, 항복강도는 KS 13B 규격의 시편을 제작하여 인장실험을 실시하고 0.2% 오프셋(offset)에서의 값으로 결정하였다.By weight, the slab composed of an alloy component and impurities of the composition as shown in Table 3 was reheated to 1130 ℃, and then hot rolled to 2.3mm to prepare a hot rolled plate. Each prepared hot rolled sheet was wound at 650 ° C., cooled in air, and subjected to hot rolled sheet annealing at 1080 ° C. for 2 minutes. Subsequently, after pickling a hot rolled sheet, it cold-rolled so that it might become 0.35 mm thick. Subsequently, the cold rolled sheet was subjected to final annealing at 650 ° C. for 1 minute under an atmosphere of 20% hydrogen and 80% nitrogen, and then analyzed for magnetic and mechanical properties. The magnetic properties were measured in the rolling direction and the right angle direction using a single plate measuring device of 60X60mm 2 size and averaged. Determined by value.

시편
번호Psalter
number Si
(중량%)Si
(weight%) Al
(중량%)Al
(weight%) Mn
(중량%)Mn
(weight%) C
(중량%)C
(weight%) N
(중량%)N
(weight%) S
(중량%)S
(weight%) Ti
(중량%)Ti
(weight%) P
(중량%)P
(weight%) Ni
(중량%)Ni
(weight%) Cr
(중량%)Cr
(weight%) 2525 3.13.1 1.11.1 0.20.2 0.0030.003 0.0020.002 0.00150.0015 0.0020.002 0.010.01 -- -- 2626 3.13.1 1.11.1 0.20.2 0.0030.003 0.0020.002 0.00150.0015 0.0020.002 0.010.01 22 -- 2727 3.13.1 1.11.1 0.20.2 0.0030.003 0.0020.002 0.00150.0015 0.0020.002 0.010.01 4.54.5 -- 2828 3.13.1 1.11.1 0.20.2 0.0030.003 0.0020.002 0.00150.0015 0.0020.002 0.010.01 5.25.2 -- 2929 3.13.1 1.11.1 0.20.2 0.0030.003 0.0020.002 0.00150.0015 0.0020.002 0.010.01 77 -- 3030 3.13.1 1.11.1 0.20.2 0.0030.003 0.0020.002 0.00150.0015 0.0020.002 0.010.01 -- 33 3131 3.13.1 1.11.1 0.20.2 0.0030.003 0.0020.002 0.00150.0015 0.0020.002 0.010.01 -- 66 3232 3.13.1 1.11.1 0.20.2 0.0030.003 0.0020.002 0.00150.0015 0.0020.002 0.010.01 -- 99 3333 3.13.1 1.11.1 0.20.2 0.0030.003 0.0020.002 0.00150.0015 0.0020.002 0.010.01 -- 1212 3434 1.91.9 0.30.3 0.20.2 0.0040.004 0.0020.002 0.00150.0015 0.0030.003 0.020.02 -- -- 3535 1.91.9 0.30.3 0.20.2 0.0040.004 0.0020.002 0.00150.0015 0.0030.003 0.020.02 22 -- 3636 1.91.9 0.30.3 0.20.2 0.0040.004 0.0020.002 0.00150.0015 0.0030.003 0.020.02 4.54.5 -- 3737 1.91.9 0.30.3 0.20.2 0.0040.004 0.0020.002 0.00150.0015 0.0030.003 0.020.02 5.25.2 -- 3838 1.91.9 0.30.3 0.20.2 0.0040.004 0.0020.002 0.00150.0015 0.0030.003 0.020.02 77 -- 3939 1.91.9 0.30.3 0.20.2 0.0040.004 0.0020.002 0.00150.0015 0.0030.003 0.020.02 -- 33 4040 1.91.9 0.30.3 0.20.2 0.0040.004 0.0020.002 0.00150.0015 0.0030.003 0.020.02 -- 66 4141 1.91.9 0.30.3 0.20.2 0.0040.004 0.0020.002 0.00150.0015 0.0030.003 0.020.02 -- 99 4242 1.91.9 0.30.3 0.20.2 0.0040.004 0.0020.002 0.00150.0015 0.0030.003 0.020.02 -- 1212

시편
번호Psalter
number 철손
(W10/400;W/Kg)Iron loss
(W10 / 400; W / Kg) 자속밀도
(B50; Tesla)Magnetic flux density
(B50; Tesla) 항복강도
(Mpa)Yield strength
(Mpa) 비고Remarks 2525 30.930.9 1.661.66 597597 발명재15Invention material 15 2626 27.427.4 1.661.66 647647 발명재16Invention material 16 2727 26.526.5 1.651.65 710710 발명재17Invention 17 2828 26.226.2 1.611.61 727727 비교재11Comparative material 11 2929 25.525.5 1.601.60 772772 비교재12Comparative material 12 3030 27.827.8 1.651.65 627627 발명재18Invention 18 3131 27.227.2 1.631.63 657657 발명재19Invention Material 19 3232 26.526.5 1.621.62 687687 발명재20Invention 20 3333 26.126.1 1.521.52 717717 비교재13Comparative material 13 3434 37.537.5 1.711.71 407407 발명재21Inventive Materials21 3535 34.034.0 1.711.71 457457 발명재22Invention Material22 3636 33.133.1 1.701.70 520520 발명재23Invention 23 3737 32.832.8 1.661.66 537537 비교재14Comparative material 14 3838 32.132.1 1.651.65 582582 비교재15Comparative material 15 3939 34.434.4 1.701.70 437437 발명재24Invention 24 4040 33.833.8 1.681.68 467467 발명재25Invention 25 4141 33.133.1 1.671.67 497497 발명재26Invention 26 4242 32.732.7 1.571.57 527527 비교재16Comparative material 16

표 4의 결과로부터, Ni이나 Cr의 함량이 증가할수록 항복강도가 증가되고 철손은 점차 감소되는 경향을 가지고 있음을 알 수 있다. 비교재11,12,14,15는 Ni 함량이 5%를 초과하여 자속밀도가 급격하게 열위해지고, 비교재13,16은 Cr 함량이 10%를 초과하여 자속밀도가 급격하게 열위해지고 있어, 모터 소재로 사용하기에 부적합하다. 따라서 본 발명의 저철손 고강도 제품에 사용되는 Ni의 함량은 5% 이하로 제한하고, Cr의 함량은 10% 이하로 제한할 필요가 있다.From the results of Table 4, it can be seen that the yield strength and the iron loss tends to decrease gradually as the content of Ni or Cr increases. The comparative materials 11, 12, 14, and 15 are inferior in magnetic flux density due to the Ni content exceeding 5%, and the comparative materials 13 and 16 are inferior in magnetic flux density due to the Cr content exceeding 10%. Not suitable for use as a material Therefore, the content of Ni used in the low iron loss high strength product of the present invention is limited to 5% or less, it is necessary to limit the content of Cr to 10% or less.

Claims (11)

중량%로, C: 0.005% 이하, Si: 4.0% 이하(0 제외), P: 0.1% 이하(0 제외), S: 0.03% 이하, Mn: 0.1~2.0%, Al: 0.3~2.0%, N: 0.003% 이하, Ti: 0.005% 이하, (Ni: 5% 이하, Cr: 10% 이하)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 슬라브를 열간압연하고, 냉간압연한 후, 강판 단면에서의 미재결정 조직의 면적분율이 1~50% 범위가 되도록 최종소둔을 실시하는 저철손 고강도 무방향성 전기강판의 제조방법.By weight%, C: 0.005% or less, Si: 4.0% or less (excluding 0), P: 0.1% or less (excluding 0), S: 0.03% or less, Mn: 0.1 to 2.0%, Al: 0.3 to 2.0%, Slab containing at least one or more selected from the group consisting of N: 0.003% or less, Ti: 0.005% or less, (Ni: 5% or less, Cr: 10% or less), and the balance of Fe and other unavoidable impurities After hot rolling and cold rolling, the final annealing is carried out so that the area fraction of the unrecrystallized structure in the cross section of the steel sheet is in the range of 1 to 50%. 청구항 1에 있어서,
최종소둔 후 재결정된 결정립의 평균 결정립 크기를 10㎛ 이하로 제어하는 저철손 고강도 무방향성 전기강판의 제조방법.The method according to claim 1,
A low iron loss high strength non-oriented electrical steel sheet for controlling the average grain size of the recrystallized grains after final annealing to 10㎛ or less. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
최종소둔을 최종소둔 온도변화에 따른 항복강도의 변화율이 3.0MPa 이하인 온도 영역에서 실시하는 저철손 고강도 무방향성 전기강판의 제조방법.The method according to claim 1 or 2,
A method for producing a low iron loss high strength non-oriented electrical steel sheet in which the final annealing is performed in a temperature range where the change rate of yield strength according to the final annealing temperature is 3.0 MPa or less. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
최종소둔된 강판의 연신률을 20% 이상으로 제어하는 저철손 고강도 무방향성 전기강판의 제조방법.The method according to claim 1 or 2,
A low iron loss high strength non-oriented electrical steel sheet for controlling the elongation of the final annealed steel sheet 20% or more. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
최종소둔된 강판의 항복강도를 500MPa 이상으로 제어하는 저철손 고강도 무방향성 전기강판의 제조방법.The method according to claim 1 or 2,
A method of manufacturing a low iron loss high strength non-oriented electrical steel sheet for controlling the yield strength of the final annealed steel sheet to 500MPa or more. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 최종소둔을 720~760℃ 온도에서 실시하는 저철손 고강도 무방향성 전기강판의 제조방법.The method according to claim 1 or 2,
The final annealing is carried out at a temperature of 720 ~ 760 ℃ low iron loss high strength non-oriented electrical steel sheet manufacturing method. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 열간압연 후, 냉간압연 전에 열연판 소둔을 실시하는 저철손 고강도 무방향성 전기강판의 제조방법.The method according to claim 1 or 2,
After the hot rolling, the hot rolled sheet annealing before cold rolling, a low iron loss high strength non-oriented electrical steel sheet manufacturing method. 중량%로, C: 0.005% 이하, Si: 4.0% 이하(0 제외), P: 0.1% 이하(0 제외), S: 0.03% 이하, Mn: 0.1~2.0%, Al: 0.3~2.0%, N: 0.003% 이하, Ti: 0.005% 이하, (Ni: 5% 이하, Cr: 10% 이하)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지고, 강판 단면에서의 미재결정 조직의 면적분율이 1~50% 인 저철손 고강도 무방향성 전기강판.By weight%, C: 0.005% or less, Si: 4.0% or less (excluding 0), P: 0.1% or less (excluding 0), S: 0.03% or less, Mn: 0.1 to 2.0%, Al: 0.3 to 2.0%, N: 0.003% or less, Ti: 0.005% or less, (Ni: 5% or less, Cr: 10% or less) and contain at least one or more selected from the group consisting of balance Fe and other inevitable impurities , Low iron loss high strength non-oriented electrical steel sheet with an area fraction of unrecrystallized structure in the cross section of steel sheet. 청구항 8에 있어서,
강판 단면에서의 재결정된 결정립의 평균 결정립 크기가 10㎛ 이하인 저철손 고강도 무방향성 전기강판.The method according to claim 8,
A low iron loss high strength non-oriented electrical steel sheet having an average grain size of recrystallized grains in a steel sheet cross section of 10 µm or less. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
연신률이 20% 이상인 저철손 고강도 무방향성 전기강판.The method according to claim 8 or 9,
Low iron loss high strength non-oriented electrical steel sheet with an elongation of 20% or more. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
항복강도가 500MPa 이상인 저철손 고강도 무방향성 전기강판.The method according to claim 8 or 9,
Low iron loss high strength non-oriented electrical steel sheet with a yield strength of 500 MPa or more.
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