KR101504704B1 - 무방향성 전기강판 및 그 제조방법 - Google Patents

무방향성 전기강판 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 중량%로, C: 0.02% 이하(0% 제외), N: 0.002~0.02%, Si: 4.0% 이하(0% 제외), P: 0.1% 이하(0% 제외), S: 0.03% 이하(0% 제외), Mn: 0.1~2.0% 이하, Al: 0.1% 이하(0% 제외), Ti: 0.1% 이하(0% 제외), Nb: 0.2% 이하(0% 제외)를 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지며, 강판 내의 Ti(C,N), Nb(C,N) 석출물의 크기가 20nm이하인 것을 특징으로 하는 무방향성 전기강판 및 그 제조방법이 개시된다.

Description

무방향성 전기강판 및 그 제조방법{NON-ORIENTED ELECTRICAL STEEL STEET AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 무방향성 전기강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 높은 응력이 작용하는 고속 회전기기에 견딜 수 있는 고강도의 무방향성 전기강판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 무방향성 전기강판에 관한 것이다.
최근, 에너지의 효율적 이용에 대한 관심이 고조됨에 따라, 대형발전기나 하이드리드 자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle) 또는 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.
특히, 하이브리드 자동차나 전기자동차의 구동부에 사용되는 모터의 경우 제한된 크기로 큰 출력을 얻을 필요가 있으며, 10000rpm 이상의 회전속도가 요구된다. 따라서, 고속 회전하는 기기의 회전자에는 고강도의 소재를 필요로 한다.
그러나, 고강도 전기강판을 사용하는 경우 회전자와 고정자에 각각 다른 소재를 적용 해야할 필요가 있고, 이 때 스크랩의 양이 증가되고, 그에 따른 소재원가부담이 증가하게 되어 고가의 고강도 전기강판을 사용하는데 제약이 따르게 된다.
따라서 기존의 제품보다 제조원가가 저렴한 고강도 전기강판의 제조 기술에 대한 연구를 필요로 하게 되었다. 고강도 전기강판 제조를 실현하기 위해, 강에 페라이트 이외의 조직을 형성하여 강도를 향상시킨 기술과, Nb와 V, Cu 등의 합금원소를 첨가시켜 강도를 향상시킨 기술 등이 제안된 바 있다.
특히, 한국공개특허 2005-033349, 일본공개특허 2004-315956, 일본공개특허 2004-339603 및 일본공개특허 2007-039754에는 Cu를 1~4%정도 첨가하고, 소둔시 냉각속도 또는 고객사 열처리를 통하여 제품내부에 수nm 크기의 Cu 석출물을 생성함으로써, 자기적 특성의 열화를 최소화하고 강도를 극대화하는 방법을 제안하였다. 또한, 일본 공개 특허 2008-50685, WO2008/013015 및 한국 공개 특허 2009-0007745에서는 Nb계 탄화물과 Ni등을 사용하여 고강도 전기강판을 만들되, Mn과 C의 함량 제한범위를 두어 조업성을 향상시킨 기술이 개시되었다.
하지만, Cu를 첨가하는 경우, Cu의 낮은 융점에 의해 연속주조 및 열간압연 재가열시 표면에 결함을 발생시키는 문제가 있으며 이를 억제하기 위해 고가의 Ni를 첨가해야 하는 등의 문제가 있다. 일본 공개 특허 2008-50685의 경우에는 Nb계 탄화물을 미세하게 분산하여 효과적으로 사용하기 위해서 Ni을 사용하게 되는데, Ni은 고가의 원소로 원가부담이 큰 문제가 발생한다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명은 박물주조법을 이용하여 석출물을 미세하게 분산시켜 강도가 향상된 무방향성 전기강판 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 중량%로, C: 0.02% 이하(0% 제외), N: 0.002~0.02%, Si: 4.0% 이하(0% 제외), P: 0.1% 이하(0% 제외), S: 0.03% 이하(0% 제외), Mn: 0.1~2.0% 이하, Al: 0.1% 이하(0% 제외), Ti: 0.1% 이하(0% 제외), Nb: 0.2% 이하(0% 제외)를 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지며, 강판 내의 Ti(C,N), Nb(C,N) 석출물의 크기가 20nm이하인 것을 특징으로 하는 무방향성 전기강판이 제공될 수 있다.
상기 강판 내의 AlN 석출물의 크기가 100nm이하이며, 상기 강판 내의 결정립의 크기는 30㎛이하인 것을 특징으로 한다.
상기 강판의 항복강도는 550MPa이상이며, 상기 강판의 철손(W10/400)이 60W/Kg 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 중량%로, C: 0.02% 이하(0% 제외), N: 0.002~0.02%, Si: 4.0% 이하(0% 제외), P: 0.1% 이하(0% 제외), S: 0.03% 이하(0% 제외), Mn: 0.1~2.0%, Al: 0.1% 이하(0% 제외), Ti: 0.1% 이하(0% 제외), Nb: 0.2% 이하(0% 제외)를 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 용강을 쌍롤로 박물주조하여 주조판을 제조하는 단계; 상기 주조판을 소둔하거나 주조판 소둔을 생략하고 산세하는 단계; 1회의 냉간압연 또는 중간소둔을 사이에 두는 2회 이상의 냉간압연을 실시하는 단계; 및 상기 냉간압연된 강판을 최종소둔하는 단계를 포함하며, 상기 박물주조 단계에서는, 용강을 압연 전까지 50℃/s 이상의 속도로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 무방향성 전기강판 제조방법이 제공될 수 있다.
상기 박물주조 단계에서는, 주조판의 두께가 1~3mm인 것을 특징으로 하며, 상기 최종소둔 후 강판의 항복강도는 550MPa이상이며, 상기 최종소둔 후 강판의 철손(W10 /400)이 60W/Kg 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 최종소둔하는 단계는, 700℃~900℃의 온도 범위에서 실시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면 박물 주조를 통해 급속 냉각함으로써, Si 및 Al이 비교적 높아 상변태가 없는 성분계에서도 Ti, Nb계 또는 Al계 탄질화물의 크기를 작게 분산시킴으로써 고강도 무방향성 전기강판을 제조할 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명에 따른 실시예에서는 고강도의 무방향성 전기강판을 제조하기 위하여 Ti, Al, Nb이 포함된 경우, 박물주조(Strip Casting)을 통해 급속냉각을 함으로써 크기가 작고 균일한 Ti, Al, Nb계 탄질화물을 얻어 강도가 우수한 무방향성 전기강판을 제조하였다.
본 발명에 따른 실시예에서의 무방향성 전기강판의 제조하기 위해서 먼저, 중량%로, C: 0.02% 이하, N: 0.002~0.02%, Si: 4.0% 이하, P: 0.1% 이하, S: 0.03% 이하, Mn: 2.0% 이하, Al: 0.1% 이하, N: 0.01% 이하, Ti: 0.1% 이하, Nb: 0.2% 이하를 포함하고 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 용강을 쌍롤 박물주조를 이용하여 1~3mm의 박물로 주조하였다.
본 발명에 따른 실시예에서는 박물주조 과정에서 용강(보다 구체적으로는 용강 표면)을 주조롤 통과 후 압연 전까지 50~400℃/s의 속도로 냉각시킨다. 상기의 용강 표면의 온도는 1400~1500℃ 정도이며, 상기 주조롤 통과 후 압연 전의 온도는 900~1100℃ 정도이다. 또한, 상기 냉각속도는 클수록 효과적이고 일반적인 연주 공정에서는 10℃/s 보다 큰 50℃/s 이상이면 충분하다. 따라서 반드시 상기 수치 범위 내로 한정할 것은 아니다.
이후 제품 두께까지 냉간압연한 후 700℃~900℃의 온도 범위로 2분 이내에서 소둔함으로써, AlN 석출물의 크기를 100nm이하, Ti(C,N), Nb(C,N)의 석출물 크기는 20nm이하로 제어함으로써 강도를 향상시켰다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 무방향성 전기강판의 성분제한 이유에 대하여 설명한다. 특별히 언급하지 않은 한, 이하에서의 함량은 중량%를 의미한다.
C: 0.02%이하(0% 제외)
C는 집합조직을 개선하고 강도를 증가하는 효과가 있으나, 최종제품에서 자기시효를 일으켜서 사용 중 자기적 특성을 저하시키므로 본 발명에 따른 실시예에서는 C의 함량을 0.02중량% 이하로 한정한다. C의 함량이 낮을수록 자기적 특성에 바람직하므로, 최종제품에서는 0.01중량% 이하로 제한하는 것이 보다 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.005중량%로 제한해야 한다.
N: 0.002~0.02%
N은 모재 내부에 Ti, Al, Nb등과 결합하여 탄질화물을 형성하므로 일정량 함유 하는 것이 바람직하다. 따라서, 0.002%이상 포함시킴으로써 미세석출물에 의한 강도향상을 기대할 수 있다. 그러나, 0.02%를 초과하여 첨가되면 석출물의 크기가 조대화되어 그 효과가 작아지므로 본 발명에 따른 실시예에서의 N의 함량을 상기 범위로 한정한다.
Si: 4.0% 이하(0% 제외)
Si는 비저항을 증가시켜서 철손 중 와류 손실을 낮추는 성분으로서 첨가한다. 다만, Si이 4.0%를 초과하여 함유되면 냉간 압연성이 떨어져 판파단이 일어나기 때문에 본 발명에 따른 실시예에서는 Si 함량은 4.0% 이하로 한정한다.
P: 0.1% 이하(0% 제외)
P는 비저항을 증가시키고, 집합조직을 개선하여 자성을 향상시키기 위하여 첨가한다. 다만, 과다 첨가시에는 냉간 압연성이 악화되기 때문에 본 발명에 따른 실시예에서의 P의 함량은 0.1% 이하로 한정한다.
S: 0.03% 이하(0% 제외)
S는 미세한 석출물인 MnS 및 CuS를 형성하여 강도를 향상시키는 효과가 있으나, 0.03%를 넘게 되면 그 효과가 포화되고, 자성을 악화시키기 때문에 본 발명에서는 S 함량을 0.03% 이하로 한정한다.
Mn: 0.1~2.0%
Mn은 0.1% 미만으로 첨가되면 미세한 MnS 석출물을 형성하여 결정성장을 억제하며, 그에 따라 자성을 악화시킨다. 따라서 0.1% 이상으로 첨가하여, MnS 석출물이 조대하게 형성되도록 한다. 또한, Mn을 0.1% 이상으로 첨가하면 S 성분이 보다 미세한 석출물인 CuS로 석출되는 것을 막아 자성의 열화를 방지할 수 있다. 그러나, Mn이 2.0%를 초과하여 첨가되면 오히려 자성을 떨어뜨리기 때문에 본 발명에 따른 실시예에서의 Mn의 함량은 0.1~2.0%로 한정한다.
Al: 0.1% 이하(0% 제외)
Al은 비저항을 증가시켜 와류손실을 낮추는데 유효한 성분이다. 그러나, Al이 0.1%를 초과하면 AlN 석출물의 크기가 조대화되어 결정립 성장 지연 효과가 낮게 되므로, 본 발명에 따른 실시예에서의 Al 함량은 0.1% 이하로 한정한다.
Ti: 0.1% 이하(0% 제외)
Ti는 미세한 TiN과 TiC 석출물을 형성하여 결정립 성장을 억제하여 강도를 증가시키는 원소이다. 그러나, 0.1%를 초과할 경우 TiN등의 석출물의 크기를 제어하기 힘들게 되므로 본 발명에 따른 실시예에서는 Ti의 함량을 0.1%로 한정한다.
Nb:0.2% 이하(0% 제외)
Nb는 미세한 NbN과 NbC 석출물을 형성하여 결정립 성장을 억제하여 강도를 증가시키는 원소이다. 그러나, 0.2%를 초과할 경우, 자성이 지나치게 열화되고, 석출물의 크기를 제어하기 힘들게 되므로 본 발명에 따른 실시예에서의 Nb의 함량을 0.2%로 한정한다.
또한, 본 발명에 따른 실시예에서의 무방향성 전기강판의 제조방법은 우선 상기의 조성으로 된 용강을 쌍롤 박물주조설비를 이용하여 두께 1~3mm로 직접 주조한다. 주조시 주조속도, 롤 표면 재질(끊는점과 용강온도 차이)등은 작업성을 고려하여 선택하게 되나, 석출물 미세화를 통해 강도를 향상시키기 위해서는 Ti, Al, Nb계 탄질화물이 용해되었다 석출되는 구간인, 1400~1500℃부근에서 롤 통과 후 압연 전 온도인 900℃ 부근까지 50℃/s이상의 냉각속도를 가질 수 있도록 제어한다. 상기 냉각속도는 주조롤에 의해 제어될 수 있다.
특히 TiN의 경우는 함량에 따라 다르지만, 1400℃이상에서 용해되기 때문에, 주조직후 급격한 냉각에 의해 미세한 석출물이 형성될 수 있으며, 추가적인 석출물의 성장을 막기 위해 900℃ 정도까지 50℃/s이상의 냉각속도로 냉각되어야 한다. 미세한 석출물을 형성하기 위해 일반적으로 사용되는 방법은 상변태에 의한 석출인데, 전기강판의 경우에는 높은 Si함량에 의해 상변태가 제한되게 된다.
상변태를 의도적으로 발생시키기 위해서는 Ni이나 Mn등을 첨가하면 되지만, Ni의 경우는 고가의 원소이고, Mn은 자화능력을 떨어뜨리기 때문에 상변태를 발생시킬만큼 첨가하기 힘들다. 따라서, 저원가로 미세한 석출물을 만들기 위해 상변태를 사용하지 않고, 본 발명에서 제시한 박물주조에 의한 급속냉각이 효과적으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에서 박물주조시, 두께가 3mm를 초과하면 냉각속도가 저감될 수 있고, 이후 냉각압연시 냉연률이 증가하여 자성에 악영향을 줄 수 있는 반면, 두께가 1mm미만이 되면 자성 및 냉각속도 측면에서는 유리하나, 조업생산이 늦어 생산성이 떨어지고 나아가 작업안정성에 문제가 생길 수 있다.
박물주조 이후 집합조직 개선의 목적으로 주조판 소둔을 하거나 생략할 수도 있다. 일반적인 열연판의 경우에는 압연조직이 그대로 남아 있어 이를 냉간압연 할 경우 자성에 불리한 집합조직인 <111> 집합조직이 늘어날 가능성이 있으나, 주조판의 경우에는 자성에 유리한 <001>집합조직이 많을 뿐 아니라 결정립 크기가 조대하여 냉간압연전 별도의 소둔이 필요 없다. 특히, 본 발명에 따른 실시예에서와 같이 석출물을 적극적으로 이용하여 고강도 전기강판을 만들경우 주조판을 소둔하게 되면 석출물의 크기를 조대하게 만들 가능성이 있으므로 이 경우에는 주조판을 별도로 소둔하지 않는 것이 유리하다.
상기와 같이 주조판 소둔을 실시하거나 또는 생략한 다음, 이를 산세하고, 냉간압연하여 원하는 판두께의 냉연판을 제조한다. 냉간압연은 1회의 냉간압연에 의하여 실시하거나 필요에 따라 중간소둔을 사이에 두는 2회 이상의 냉간압연을 수행하여 실시하는 것도 가능하다.
냉간압연된 냉연판은 최종소둔을 실시한다. 소둔시에는 표면의 산화를 방지하기 위해 수소를 5%이상 첨가하고 노점(dew point)를 영하로 관리한다. 강도를 올리기 위해서는 소둔온도는 700~900℃이고 시간은 작업성 등을 고려하여 2분 이내가 된다. 최종소둔 온도의 제어는 결정립 성장을 제한함과 동시에 석출물의 성장을 막기 위한 것이다.
일반적으로 석출물이 100nm이상이 되면, 자기 도메인 벽의 두께보다 석출물의 크기가 커지기 때문에 자기 도메인의 이동에 큰 장애가 발생하여 철손이 증가하게 되며, 나아가 크기가 커질 경우 전체적인 석출물의 양이 감소하고 전위의 이동에 대한 억제력이 감소하여 강도가 작아지게 된다. 또한, 결정립 크기는 작을수록 강도가 증가하기 때문에 30㎛이하로 제한할 필요가 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예에 의하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
[실시예 1]
중량%로, 하기 표 1에 나타낸 것과 같은 조성의 4종의 합금성분과 기타 불순물로 이루어지는 용강을 슬라브 연속주조 또는 박물주조를 통하여 표 2에 나타난 것과 같은 두께로 주조하였다. 슬라브로 연속주조한 경우에는 이를 다시 1150℃로 재가열한 다음, 2.3mm로 열간압연하여 열연판을 제조하였으며, 620℃에서 권취한 후, 공기중에서 냉각하고 이어서, 열연판을 산세한 후, 0.35mm 두께가 되도록 냉간압연을 실시하였다. 박물주조를 한 경우에는 표 2에 해당하는 냉각속도로 주조판을 냉각한 후 650℃에서 권취한 후, 공기중에서 냉각하고, 산세한 후 0.35mm 두께가 되도록 냉간압연을 실시하였다.
이때, 표 2에 나타난 냉각속도는 용강온도에서 900℃까지의 평균 냉각속도를 의미한다. 위 두 가지의 다른 조건을 거쳐 만들어진 냉연판은 수소 20%, 질소 80%의 분위기조건하에서 800℃에서 2분간 최종소둔을 거친후 60mmX60mm 크기로 절단하여 SST(Single Sheet Tester)로 자성을 측정하였다. 석출물의 크기는 레플리카법을 이용한 TEM법을 이용 5㎛X5㎛ 범위의 시야를 임의로 10군데를 찍어서 평균을 구하였으며, 인장강도는 KS-13B 규격으로 절단된 시험편 3매를 이용 20Mpa/s의 인장률을 이용하여 실험하였고 0.2% 오프셋(offset)에서의 값으로 결정하였다.
강종 Si
(중량%)		 Al
(중량%)		 Mn
(중량%)		 C
(중량%)		 N
(중량%)		 Ti
(중량%)		 Nb
(중량%)		 P
(중량%)
A 3.1 0.03 0.2 0.01 0.007 0.02 0.02 0.01
B 1.9 0.03 0.2 0.01 0.006 0.03 0.03 0.02
C 3.1 0.03 0.2 0.01 0.007 0.2 0.02 0.01
D 3 0.3 0.2 0.01 0.007 0.03 0.02 0.01
E 3.12 0.03 0.2 0.01 0.007 0.03 0.3 0.01
시편번호 강종 주조판 냉각속도(℃/s) 항복강도
(Mpa)		 (Ti,Nb)
(C,N) 평균 크기 (nm)		 AlN 평균 크기 (nm) W10/400 (W/Kg) 비고
두께(mm)
1 A 250(슬라브) 0.5 511 42 110 65 비교재1
2 A 4 40 542 23 90 61 비교재2
3 A 2.5 60 621 15 45 42 발명재1
4 A 2 100 650 10 30 38 발명재2
5 B 250(슬라브) 0.5 450 43 105 75 비교재3
6 B 4.1 40 515 25 86 65 비교재4
7 B 2.5 60 583 12 45 45 발명재3
8 B 1.8 100 592 9 29 40 발명재4
9 C 250(슬라브) 0.5 410 120 115 62 비교재5
10 C 4.1 40 440 82 93 60 비교재6
11 C 2.5 60 520 62 45 41 비교재7
12 C 2 100 540 40 23 39 비교재8
13 D 250(슬라브) 0.5 412 40 520 67 비교재9
14 D 4.1 40 443 25 320 66 비교재10
15 D 2.5 60 545 14 205 45 비교재11
16 D 2 100 570 9 120 40 비교재12
17 E 250(슬라브) 0.5 400 80 125 64 비교재13
18 E 4.1 40 442 64 110 60 비교재14
19 E 2.5 60 521 50 90 39 비교재15
20 E 2 100 541 34 23 38 비교재16
표 2의 결과로부터, 슬라브로 주조하거나, 주조판이 두꺼워 4mm가 넘어서 냉각속도가 50℃/s 이하인 경우 (Ti,Nb)(C,N) 또는 AlN 석출물의 크기가 조대화되어 550Mpa 이하의 항복강도를 가지게 되어 고강도 무방향성 전기강판으로는 적절하지 않음을 발견하였다.
발명재 1~4의 경우, 냉각속도가 50℃/s 이상으로, (Ti,Nb)(C,N)의 평균크기가 20nm이하이고 AlN의 크기가 100nm이하 또는 50nm이하로 미세하게 분산되어 있었으며, 그 결과로 550Mpa 이상의 항복강도와 60W/Kg이하의 자기적 특성을 병립시킬 수 있는 특성을 가지게 되었다.
비교재 1~16의 경우, 냉각속도가 50℃/s 이하로 석출물들이 조대화될 수 있는 시간이 충분하거나, 또는 Ti, Nb 또는 Al이 과량 첨가되어 (Ti,Nb)(C,N)의 평균크기가 20nm이상이고, AlN의 크기가 100nm이상으로, 결정립 성장 지연효과가 낮고, 동시에 강도 향상 효과가 작아 철손은 60W/Kg이하를 만족시키는 조건이 일부 존재하나, 강도측면에서 550MPa이상을 만족시키는 조건이 없었다.
따라서, Si 2%이상인 표 1의 강종들에 대해 강도와 철손을 동시에 향상시키기 위해서는 석출물 크기가 20nm이하가 되도록 제어하는 것이 필요하며, 이를 위해 탄질화물 형성원소인 Ti, Nb, Al의 최대함량을 제한하고 냉각속도를 50℃/s 이상으로 제어하는 것이 필수적인 것을 알 수 있다.
[실시예 2]
중량%로, 하기 표 1의 A, B에 나타낸 것과 같은 조성의 합금성분과 기타 불순물로 이루어지는 용강을 박물주조를 통하여 2.3mm 두께로 주조하였다. 이 때의 900℃까지의 냉각속도는 70℃/s 였으며, 주조직후 620℃에서 권취한 후, 공기중에서 냉각하고, 산세한 후 0.35mm 두께가 되도록 냉간압연을 실시하였다. 냉연판은 수소 20%, 질소 80%의 분위기조건하에서 표 3에 나타난 온도로, 최종 소둔하였다. 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.
시편번호 강종 최종소둔온도
(℃)		 항복강도
(MPa)		 결정립크기(㎛) W10/400 (W/Kg) 비고
1 A 680 920 - 67 비교재1
2 A 750 670 3 52 발명재1
3 A 850 580 21 38 발명재2
4 A 950 480 40 35 비교재2
5 B 680 812 - 71 비교재3
6 B 750 640 4 54 발명재3
7 B 850 560 25 42 발명재4
8 B 950 451 41 39 비교재4
표 3의 결과로부터, 최종소둔온도가 700℃~900℃ 사이에 있을 때 적정 결정립 크기를 가지게 되어 철손과 항복강도를 양립할 수 있도록 되었다.
비교재 1,3은 소둔온도가 700℃이하로, 항복강도는 높으나 미재결정화되어 철손이 60W/Kg이상으로 지나치게 높고, 비교재 2,4는 소둔온도가 900℃이상으로, 철손은 양호하나 항복강도가 낮아, 고강도 전기강판가 추구하는 특성과 맞지 않게 된다.
따라서, 최종소둔온도를 발명재 1~4와 같이 700℃~900℃로 유지함으로써, 본 발명이 제조하고자 하는 고강도 무방향성 전기강판을 얻을 수 있다.
이상 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 중량%로, C: 0.02% 이하(0% 제외), N: 0.002~0.02%, Si: 4.0% 이하(0% 제외), P: 0.1% 이하(0% 제외), S: 0.03% 이하(0% 제외), Mn: 0.1~2.0% 이하, Al: 0.1% 이하(0% 제외), Ti: 0.1% 이하(0% 제외), Nb: 0.2% 이하(0% 제외)를 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지며,
    강판 내의 Ti(C,N), Nb(C,N) 석출물의 크기가 20nm이하인 것을 특징으로 하는 무방향성 전기강판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강판 내의 AlN 석출물의 크기가 100nm이하인 것을 특징으로 무방향성 전기강판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 강판 내의 결정립의 크기는 30㎛이하인 것을 특징으로 하는 무방향성 전기강판.
  4. 제3항에 있어서,
    강판의 항복강도는 550MPa이상인 것을 특징으로 하는 무방향성 전기강판.
  5. 제3항에 있어서,
    강판의 철손(W10/400)이 60W/Kg 이하인 것을 특징으로 하는 무방향성 전기강판.
  6. 중량%로, C: 0.02% 이하(0% 제외), N: 0.002~0.02%, Si: 4.0% 이하(0% 제외), P: 0.1% 이하(0% 제외), S: 0.03% 이하(0% 제외), Mn: 0.1~2.0%, Al: 0.1% 이하(0% 제외), Ti: 0.1% 이하(0% 제외), Nb: 0.2% 이하(0% 제외)를 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물로 이루어지는 용강을 쌍롤로 박물주조하여 직접 주조판을 제조하는 단계;
    상기 주조판을 소둔하거나 주조판 소둔을 생략하고 산세하는 단계;
    1회의 냉간압연 또는 중간소둔을 사이에 두는 2회 이상의 냉간압연을 실시하는 단계; 및
    상기 냉간압연된 강판을 최종소둔하는 단계를 포함하며,
    상기 박물주조 단계에서는, 용강을 압연 전까지 50℃/s 이상의 속도로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 무방향성 전기강판 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 박물주조 단계에서는, 주조판의 두께가 1~3mm인 것을 특징으로 하는 무방향성 전기강판 제조방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 최종소둔 후 강판의 항복강도는 550MPa이상인 것을 특징으로 하는 무방향성 전기강판 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 최종소둔 후 강판의 철손(W10/400)이 60W/Kg 이하인 것을 특징으로 하는 무방향성 전기강판 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 최종소둔하는 단계는, 700℃~900℃의 온도 범위에서 실시하는 것을 특징으로 하는 무방향성 전기강판 제조방법.
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