KR101904308B1 - Composition for forminginsulating film and method for forming insulation film using that, oriented ecectrical steel sheet and manufacturing method for oriented ecectrical steel sheet - Google Patents
Composition for forminginsulating film and method for forming insulation film using that, oriented ecectrical steel sheet and manufacturing method for oriented ecectrical steel sheet Download PDFInfo
- Publication number
- KR101904308B1 KR101904308B1 KR1020160176903A KR20160176903A KR101904308B1 KR 101904308 B1 KR101904308 B1 KR 101904308B1 KR 1020160176903 A KR1020160176903 A KR 1020160176903A KR 20160176903 A KR20160176903 A KR 20160176903A KR 101904308 B1 KR101904308 B1 KR 101904308B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- steel sheet
- grain
- electrical steel
- weight
- coating
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1277—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular surface treatment
- C21D8/1283—Application of a separating or insulating coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D3/00—Diffusion processes for extraction of non-metals; Furnaces therefor
- C21D3/02—Extraction of non-metals
- C21D3/04—Decarburising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D3/00—Diffusion processes for extraction of non-metals; Furnaces therefor
- C21D3/02—Extraction of non-metals
- C21D3/08—Extraction of nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
- C23C18/04—Pretreatment of the material to be coated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
- C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
- C23C18/1204—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
- C23C18/1208—Oxides, e.g. ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
- C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
- C23C18/1229—Composition of the substrate
- C23C18/1241—Metallic substrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
- C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
- C23C18/125—Process of deposition of the inorganic material
- C23C18/1262—Process of deposition of the inorganic material involving particles, e.g. carbon nanotubes [CNT], flakes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/08—Iron or steel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
본 기재는, 0.05중량% 내지 70중량%의 결정질 무기 파우더 및 30중량% 내지 99.5중량%의 인산염을 포함하는 방향성 전기강판용 절연피막 조성물, 및 이를 이용한 절연피막 형성방법, 방향성 전기강판 및 방향성 전기강판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an insulating film composition for a directional electric steel sheet comprising 0.05 to 70% by weight of a crystalline inorganic powder and 30 to 99.5% by weight of a phosphate, and a method for forming an insulating film using the same, a directional electric steel sheet and a directional electric steel sheet And a method for producing the same.
Description
본 기재는 방향성 전기강판용 절연피막 조성물 및 이를 이용한 절연피막 형성방법, 방향성 전기강판 및 방향성 전기강판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an insulating film composition for a directional electric steel sheet, a method for forming an insulating film using the same, and a method for producing a directional electric steel sheet and a directional electric steel sheet.
일반적으로, 방향성 전기강판이란 강판에 3.2% 전후의 Si성분을 함유한 것으로서, 결정립의 방위가 {100}<001> 방향으로 정렬된 집합 조직을 가지고 있어, 압연방향으로 극히 우수한 자기적 특성을 가진 전기강판을 말한다.In general, a grain-oriented electrical steel sheet is a steel sheet containing 3.2% of Si components and having an aggregate structure in which the grain orientations are aligned in the {100} < 001 > direction, Electrical steel sheet.
이러한 방향성 전기강판의 전력 손실을 최소화하기 위한 목적으로 전기강판의 표면에는 절연피막이 형성되어 있으며, 절연피막은 기본적으로 전기 절연성이 높고 소재와의 접착성이 우수하며, 외관에 결함이 없는 균일한 색상을 가져야 한다. 이와 함께, 변압기 소음에 대한 국제규격 강화 및 경쟁심화로 인해 절연피막의 저소음화에 대한 필요성이 대두되었다.For the purpose of minimizing the power loss of such a directional electric steel sheet, an insulating film is formed on the surface of the electric steel sheet. The insulating film is basically made of a material having a high electrical insulating property, an excellent adhesion with a material, . In addition, there is a need for low noise insulation due to the strengthening of international standards for transformer noise and intensifying competition.
변압기 철심으로 사용되는 전기강판에 자기장이 인가되면 수축과 팽창을 반복하여 떨림현상을 유발한다. 이러한 현상을 자기변형 혹은 자왜라고 하는데, 이러한 떨림으로 인해 변압기에서 진동과 소음이 야기된다.When a magnetic field is applied to an electric steel sheet used as an iron core of a transformer, shrinkage and expansion are repeated to cause a trembling phenomenon. This phenomenon is called magnetostriction or magnetostriction, which causes vibration and noise in the transformer.
현재 상품화되고 있는 방향성 전기강판은 강판과 폴스테라이트계 바탕 피막 위에 형성된 절연피막의 열팽창계수 차이를 이용하여 전기강판에 인장응력을 부여함으로써 철손을 개선하고 자기변형에 기인한 소음의 감소를 도모하고 있다.The directional electric steel sheet currently commercialized uses a difference in thermal expansion coefficient between the steel sheet and the insulating film formed on the pole stellite base coat to impart tensile stress to the electrical steel sheet to improve iron loss and reduce noise caused by magnetostriction have.
본 기재는, 방향성 전기강판의 소음을 효과적으로 저감하고 점적율이 우수한 방향성 전기강판용 절연피막 조성물 및 이를 이용한 절연피막 형성방법, 방향성 전기강판 및 방향성 전기강판의 제조 방법을 제공하고자 한다.The present invention aims to provide an insulating film composition for a directional electric steel sheet which effectively reduces the noise of a directional electric steel sheet and which has a good spot rate, a method for forming an insulating film using the same, and a method for producing a directional electric steel sheet and a directional electric steel sheet.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. It can be understood.
본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판용 절연피막 조성물은, 0.05중량% 내지 70중량%의 결정질 무기 파우더 및 30중량% 내지 99.5중량%의 인산염을 포함하며, 상기 결정질 무기 파우더는, 멀라이트(Mullite , Al6Si2O13), 코디어라이트(Cordierite, (Mg,Fe)2Al4Si5O18), 지르콘(Zircon, ZrSiO4), 스피넬(Spinel, MgAl2O4), 몬티셀라이트(Monticellite, CaMgSiO4), 카올리나이트(Kaolinite, Al2Si2O5(OH)4), 사파이어린(Sapphirine, (Mg,Al)8(Al,Si)6O20), 알루미늄 티타네이트(Aluminum titanate, Al2TiO5), 징크 티타네이트(Zinc titanate, ZnTiO3), 리튬 알루미네이트(Lithium aluminate, LiAlO2), 티타늄 실리콘 옥사이드(Titanium silicon oxide, TiSiO4), 테프로이트(Tephroite,Mn2SiO4)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 산화물을 포함한다. The insulating coating composition for a directional electric steel sheet according to an embodiment of the present invention comprises 0.05 to 70% by weight of a crystalline inorganic powder and 30 to 99.5% by weight of a phosphate, Mullite, Al 6 Si 2 O 13 ), Cordierite (Mg, Fe) 2 Al 4 Si 5 O 18 , Zircon, ZrSiO 4 , Spinel, MgAl 2 O 4 , Light (Monticellite, CaMgSiO 4), kaolinite (kaolinite, Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4), sapphire Lin (Sapphirine, (Mg, Al) 8 (Al, Si) 6 O 2 0), aluminum titanate ( Aluminum titanate, Al 2 TiO 5 , Zinc titanate, ZnTiO 3 , Lithium aluminate (LiAlO 2 ), Titanium silicon oxide (TiSiO 4 ), Tephroite, Mn 2 SiO < 4 >).
상기 결정질 무기 파우더의 입경은 0.01㎛ 내지 30㎛일 수 있다. The particle size of the crystalline inorganic powder may be 0.01 탆 to 30 탆.
상기 인산염은 수산화 알루미늄(Al(OH)3), 수산화 마그네슘(Mg(OH)3), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화 니켈(Ni(OH)2), 수산화 코발트(Co(OH)2) 및 수산화 망간(Mn(OH)2)으로 이루어지는 수산화물과 인산(H3PO4)를 혼합하여 제조한 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함할 수 있다. The phosphate is aluminum hydroxide (Al (OH) 3), magnesium hydroxide (Mg (OH) 3), calcium hydroxide (Ca (OH) 2), nickel hydroxide (Ni (OH) 2), cobalt hydroxide (Co (OH) 2 ) And manganese hydroxide (Mn (OH) 2 ) and phosphoric acid (H 3 PO 4 ).
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술한 절연피막 조성물을 방향성 전기강판의 표면에 도포하는 단계 및 상기 절연피막 조성물이 도포된 상기 방향성 전기강판을 열처리하는 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 절연피막 형성방법이 제공된다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing an insulating film of a directional electric steel sheet, comprising the steps of: applying the above-described insulating film composition to a surface of a directional electric steel sheet; and heat treating the directional electric steel sheet coated with the insulating film composition Method is provided.
상기 절연피막 조성물은 편면당 0.5 g/m2 내지 10g/m2의 도포량으로 상기 방향성 전기강판의 표면에 도포될 수 있다. The insulating coating composition can be applied to the surface of the grain-oriented electrical steel sheet with the coating amount of 0.5 g / m 2 to 10g / m 2 per one surface.
상기 방향성 전기강판은 450℃ 내지 950℃ 온도범위에서 열처리될 수 있다. The directional electrical steel sheet may be heat-treated at a temperature range of 450 ° C to 950 ° C.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방향성 전기강판은 방향성 전기강판 기재, 상기 방향성 전기강판 기재의 일면에 위치하는 피막 및 상기 피막의 일면에 위치하는 결정질 무기물층을 포함하며, 상기 결정질 무기물층은, 멀라이트(Mullite , Al6Si2O13), 코디어라이트(Cordierite, (Mg,Fe)2Al4Si5O18), 지르콘(Zircon, ZrSiO4), 스피넬(Spinel, MgAl2O4), 몬티셀라이트(Monticellite, CaMgSiO4), 카올리나이트(Kaolinite, Al2Si2O5(OH)4), 사파이어린(Sapphirine, (Mg,Al)8(Al,Si)6O20), 알루미늄 티타네이트(Aluminum titanate, Al2TiO5), 징크 티타네이트(Zinc titanate, ZnTiO3), 리튬 알루미네이트(Lithium aluminate, LiAlO2), 티타늄 실리콘 옥사이드(Titanium silicon oxide, TiSiO4), 테프로이트(Tephroite,Mn2SiO4)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 산화물을 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a grain-oriented electrical steel sheet comprising a grain oriented electrical steel sheet, a film disposed on one side of the grain oriented electrical steel sheet, and a crystalline inorganic layer positioned on one side of the film, mullite (mullite, Al 6 Si 2 O 13), cordierite (cordierite, (Mg, Fe) 2 Al 4 Si 5 O 18), zircon (zircon, ZrSiO 4), spinel (spinel, MgAl 2 O 4) , Monticello light (Monticellite, CaMgSiO 4), kaolinite (kaolinite, Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4), sapphire Lin (Sapphirine, (Mg, Al) 8 (Al, Si) 6 O 2 0), aluminum titanate (aluminum titanate, Al 2 TiO 5 ), zinc titanate (zinc titanate, ZnTiO 3), lithium aluminate (lithium aluminate, LiAlO 2), titanium silicon oxide (titanium silicon oxide, TiSiO 4) , Te Freud (Tephroite , Mn 2 SiO 4 ).
상기 피막은 포스테라이트(Mg2SiO4)를 포함할 수 있다. The coating may comprise forsterite (Mg 2 SiO 4 ).
상기 방향성 전기강판 기재는, 2.5 중량% 내지 4.5중량%의 실리콘(Si), 0.020중량% 내지 0.040중량%의 알루미늄(Al), 0.01중량% 내지 0.20중량%의 망간(Mn), 0.01중량% 내지 0.07중량%의 안티몬(Sb), 0.01중량% 내지 0.15중량%의 주석(Sn), 0.03중량% 내지 0.08중량%의 탄소(C), 10중량ppm 내지 50 중량ppm의 질소(N) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고 나머지 잔부는 철(Fe)을 포함할 수 있다. Wherein the directional electrical steel sheet base comprises 2.5 to 4.5% by weight of silicon (Si), 0.020 to 0.040% by weight of aluminum (Al), 0.01 to 0.20% by weight of manganese (Mn) (S), 0.01 to 0.15 wt% tin (Sn), 0.03 wt% to 0.08 wt% carbon (C), 10 wt ppm to 50 wt ppm nitrogen (N), and other inevitable Impurities, and the remainder may contain iron (Fe).
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방향성 전기강판의 제조 방법은 강판의 일면 상에 피막을 형성하는 단계 및 상기 피막의 일면 상에 결정질 무기물층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 결정질 무기물층은, 멀라이트(Mullite , Al6Si2O13), 코디어라이트(Cordierite, (Mg,Fe)2Al4Si5O18), 지르콘(Zircon, ZrSiO4), 스피넬(Spinel, MgAl2O4), 몬티셀라이트(Monticellite, CaMgSiO4), 카올리나이트(Kaolinite, Al2Si2O5(OH)4), 사파이어린(Sapphirine, (Mg,Al)8(Al,Si)6O20), 알루미늄 티타네이트(Aluminum titanate, Al2TiO5), 징크 티타네이트(Zinc titanate, ZnTiO3), 리튬 알루미네이트(Lithium aluminate, LiAlO2), 티타늄 실리콘 옥사이드(Titanium silicon oxide, TiSiO4), 테프로이트(Tephroite,Mn2SiO4)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 산화물을 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet, comprising: forming a coating on one side of a steel sheet; and forming a crystalline inorganic material layer on one side of the coating, mullite (mullite, Al 6 Si 2 O 13), cordierite (cordierite, (Mg, Fe) 2 Al 4 Si 5 O 18), zircon (zircon, ZrSiO 4), spinel (spinel, MgAl 2 O 4) , Monticello light (Monticellite, CaMgSiO 4), kaolinite (kaolinite, Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4), sapphire Lin (Sapphirine, (Mg, Al) 8 (Al, Si) 6 O 2 0), aluminum titanate (aluminum titanate, Al 2 TiO 5 ), zinc titanate (zinc titanate, ZnTiO 3), lithium aluminate (lithium aluminate, LiAlO 2), titanium silicon oxide (titanium silicon oxide, TiSiO 4) , Te Freud (Tephroite , Mn 2 SiO 4 ).
이때, 본 실시예의 방향성 전기강판의 제조 방법은 상기 피막을 형성하는 단계 이전에, 상기 강판을 탈탄시키는 단계, 상기 강판을 질화 소둔시키는 1차 소둔 단계 및 상기 강판의 일면에 소둔 분리제를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. At this time, in the method of manufacturing the grain-oriented electrical steel sheet of this embodiment, the step of decarburizing the steel sheet, the primary annealing step of annealing the steel sheet, and the step of applying the annealing separator to one surface of the steel sheet Step < / RTI >
상기 소둔 분리제는 산화 마그네슘(MgO)일 수 있다. The annealing separator may be magnesium oxide (MgO).
상기 피막은, 상기 강판의 재결정 형성을 위한 2차 소둔 공정 시 상기 소둔 분리제와 상기 강판 표면의 반응에 의해 생성되는 포스테라이트(Mg2SiO4)를 포함할 수 있다. The coating may include forsterite (Mg 2 SiO 4 ) produced by the reaction between the annealing separator and the surface of the steel sheet in the secondary annealing step for recrystallization of the steel sheet.
본 실시예의 방향성 전기강판의 제조 방법은 상기 피막을 형성하는 단계 이후에, 상기 강판의 상기 일면에 잔존하는 상기 소둔 분리제의 잔여물을 산세 처리하여 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to the present invention may further include a step of pickling and removing the residue of the annealing separator remaining on the one surface of the steel sheet after the step of forming the coating.
이때, 상기 산세 처리는 염산(HCl), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 황산(H2SO4), 붕산(H3BO3), 불산(HF), 브롬화수소(HBr), 과염소산(HClO4), 요오드화수소(HI)를 포함하는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중에서 선택되는 둘 이상이 혼합되어 이루어질 수 있다.In this case, the pickling treatment is hydrochloric acid (HCl), nitric acid (HNO 3), phosphoric acid (H 3 PO 4), sulfuric acid (H 2 SO 4), boric acid (H 3 BO 3), hydrofluoric acid (HF), hydrogen bromide (HBr ), Perchloric acid (HClO 4 ), hydrogen iodide (HI), or a mixture of two or more selected from these.
본 기재에 의하면 변압기 소음을 효과적으로 저감하고 점적율이 우수한 방향성 전기강판용 절연피막 조성물 및 이를 이용한 절연피막 형성방법, 방향성 전기강판 및 방향성 전기강판의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an insulating film composition for a directional electric steel sheet that effectively reduces transformer noises and has a high throughput, a method for forming an insulating film using the same, and a method for producing a directional electric steel sheet and a directional electric steel sheet.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판의 단면 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판을 제조하는 방법의 순서도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a part of a cross section of a directional electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a method of manufacturing a directional electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 기재를 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 기재의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the well-known functions or constructions will not be described in order to clarify the present invention.
본 기재를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로 본 기재가 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In order to clearly illustrate the present disclosure, portions that are not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification. In addition, since the sizes and thicknesses of the individual components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited thereto.
본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판용 절연피막 조성물은 0.05중량% 내지 70중량%의 결정질 무기 파우더 및 30중량% 내지 99.5중량%의 인산염을 포함한다. The insulating coating composition for a directional electric steel sheet according to an embodiment of the present invention includes 0.05 to 70% by weight of crystalline inorganic powder and 30 to 99.5% by weight of phosphate.
본 실시예의 결정질 무기 파우더는 멀라이트(Mullite , Al6Si2O13), 코디어라이트(Cordierite, (Mg,Fe)2Al4Si5O18), 지르콘(Zircon, ZrSiO4), 스피넬(Spinel, MgAl2O4), 몬티셀라이트(Monticellite, CaMgSiO4), 카올리나이트(Kaolinite, Al2Si2O5(OH)4), 사파이어린(Sapphirine, (Mg,Al)8(Al,Si)6O20), 알루미늄 티타네이트(Aluminum titanate, Al2TiO5), 징크 티타네이트(Zinc titanate, ZnTiO3), 리튬 알루미네이트(Lithium aluminate, LiAlO2), 티타늄 실리콘 옥사이드(Titanium silicon oxide, TiSiO4), 테프로이트(Tephroite,Mn2SiO4)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 산화물을 포함한다. The crystalline inorganic powders of the present example include mullite (Al 6 Si 2 O 13 ), cordierite (Mg, Fe) 2 Al 4 Si 5 O 18 , zircon (ZrSiO 4 ) Spinel, MgAl 2 O 4), Monticello light (Monticellite, CaMgSiO 4), kaolinite (kaolinite, Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4), sapphire Lin (Sapphirine, (Mg, Al) 8 (Al, Si) 6 O 2 O), aluminum titanate (Al 2 TiO 5 ), zinc titanate (ZnTiO 3 ), lithium aluminate (LiAlO 2 ), titanium silicon oxide (TiSiO 4 ), Tephroite (Mn 2 SiO 4 ), and the like.
본 실시예의 결정질 무기 파우더는 자기변형 에너지를 열에너지로 변화하여 진동증폭을 억제하므로 소음을 개선할 수 있으며, 무기 산화물이기 때문에 내열성이 우수하여 변압기 제조에 적합하고 대량 생산이 용이하다.The crystalline inorganic powder of the present embodiment changes the magnetostriction energy to heat energy to suppress the vibration amplification, thereby improving the noise. Since the inorganic oxide is inorganic oxide, it is excellent in heat resistance and is suitable for the production of a transformer and is easy to mass-produce.
결정질 무기 파우더를 단독으로 사용하여 방향성 전기강판용 절연피막 조성물을 조성할 경우 결정질 무기 파우더들이 서로 화학결합하여 입자크기가 불균일해지며 덩어리로 응집되면서 표면에 얼룩무늬 결함 및 밀착성 불량을 유발할 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판용 절연피막 조성물은 0.05중량% 내지 70중량%의 결정질 무기 파우더 및 30중량% 내지 99.5중량%의 인산염을 혼합하여 조성함으로써, 얼룩무늬 결함 및 밀착성 불량을 해소할 수 있다.When an insulating coating composition for a directional electric steel sheet is prepared using a crystalline inorganic powder alone, the crystalline inorganic powders are chemically bonded to each other, resulting in nonuniform particle size and agglomerating into a lump, resulting in a blotch defect and poor adhesion on the surface. However, the insulating coating composition for a directional electric steel sheet according to an embodiment of the present invention may be prepared by mixing 0.05 wt% to 70 wt% of crystalline inorganic powder and 30 wt% to 99.5 wt% of phosphate, Can be solved.
결정질 무기 파우더의 함량이 0.05중량% 미만일 경우 치밀한 피막이 형성되지않아 자기변형에 기인한 진동의 감쇄능력이 부족하여 소음특성이 저하될 수 있다. 그리고, 결정질 무기 파우더의 함량이 70중량% 초과일 경우 흡습성이 저하되거나 표면조도가 거칠어져 밀착성이 불량해질 수 있다.When the content of the crystalline inorganic powder is less than 0.05% by weight, a dense film is not formed and the vibration damping ability due to magnetostriction is insufficient, so that the noise characteristic may be deteriorated. If the content of the crystalline inorganic powder is more than 70% by weight, hygroscopicity may be lowered or the surface roughness may become coarse, resulting in poor adhesion.
전술한 결정질 무기 파우더는 0.01㎛ 내지 30㎛의 입경을 가질 수 있다. 결정질 무기 파우더의 입경이 0.01㎛보다 작을 경우에는 비표면적이 증가하여 소음특성이 저하될 수 있고, 결정질 무기 파우더의 입경이 30㎛보다 클 경우에는 표면조도가 거칠어져 표면결함이 발생할 수 있다.The above-mentioned crystalline inorganic powder may have a particle diameter of 0.01 탆 to 30 탆. If the particle size of the crystalline inorganic powder is less than 0.01 탆, the specific surface area increases and the noise characteristics may be deteriorated. If the particle size of the crystalline inorganic powder is larger than 30 탆, surface roughness may become coarse and surface defects may occur.
본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판용 절연피막 조성물에 포함되는 인산염은 30중량% 내지 99.5중량%로 함유될 수 있다. 인산염의 함량이 30중량% 미만일 경우 코팅제의 접착력이 저하되어 피막장력 및 밀착성이 저하되고, 인산염의 함량이 99.5중량% 초과일 경우 소음특성이 저하될 수 있다.The phosphate contained in the insulating coating composition for a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may be contained in an amount of 30 wt% to 99.5 wt%. When the content of phosphate is less than 30% by weight, the adhesive strength of the coating agent is lowered and the film tension and adhesiveness are lowered. When the content of phosphate is more than 99.5% by weight, the noise characteristic may be deteriorated.
본 실시예의 인산염은 수산화 알루미늄(Al(OH)3), 수산화 마그네슘(Mg(OH)3), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화 니켈(Ni(OH)2), 수산화 코발트(Co(OH)2) 및 수산화 망간(Mn(OH)2)으로 이루어지는 수산화물과 인산(H3PO4)를 혼합하여 제조한 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함한다. In this embodiment the phosphate is aluminum hydroxide (Al (OH) 3), magnesium hydroxide (Mg (OH) 3), calcium hydroxide (Ca (OH) 2), nickel hydroxide (Ni (OH) 2), cobalt hydroxide (Co (OH ) 2 ) and manganese hydroxide (Mn (OH) 2 ) and phosphoric acid (H 3 PO 4 ).
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따라, 전술한 방향성 전기강판용 절연피막 조성물을 이용하여 방향성 전기강판의 절연피막을 형성하는 방법에 대해 설명하고자 한다. 본 실시예에 따른 방향성 전기강판의 절연피막 형성방법은 절연피막 조성물을 도포하는 단계 및 방향성 전기강판을 열처리하는 단계를 포함한다. Hereinafter, a method of forming an insulating coating of a directional electric steel sheet using the insulating coating composition for a directional electric steel sheet according to another embodiment of the present invention will be described. The method for forming an insulating film of a grain-oriented electrical steel sheet according to this embodiment includes a step of applying an insulating film composition and a step of heat-treating the grain-oriented electrical steel sheet.
절연피막 조성물을 도포하는 단계는 전술한 방향성 전기강판용 절연피막 조성물을 전기강판의 표면에 도포하는 단계로, 이때 본 실시예의 절연피막 조성물은 편면당 0.5 g/m2 내지 10g/m2의 도포량으로 상기 방향성 전기강판의 표면에 도포될 수 있다. Applying an insulating coating composition is the isolated aforementioned grain-oriented electrical steel sheet coating composition to the step of applying to the surface of the electrical steel sheet, wherein the application amount of the present embodiment, the insulating film composition is 0.5 per one surface g / m 2 to 10g / m 2 And can be applied to the surface of the directional electrical steel sheet.
절연피막 조성물의 도포량이 0.5g/m2 미만일 경우, 절연피막의 두께가 얇아 절연 및 소음특성이 열위하므로 변압기 등의 제품으로 생산하기에 충분하지 않다. 그리고, 절연피막 조성물의 도포량이 10g/m2 초과일 경우 점적율이 낮아져 효율적인 변압기 제작이 어렵게 된다.When the coating amount of the insulating film composition is less than 0.5 g / m 2 , the insulating film is thin and insulative and noise characteristics are insufficient, so that it is not enough to produce such products as a transformer. When the coating amount of the insulating coating composition is more than 10 g / m 2 , the dot rate becomes low, making it difficult to manufacture an efficient transformer.
방향성 전기강판을 열처리하는 단계는 절연피막 조성물이 도포된 방향성 전기강판을 소정의 온도에서 열처리하는 단계로, 본 실시예에 따른 열처리 온도는 450℃ 내지 950℃일 수 있다. The step of heat-treating the grain-oriented electrical steel sheet may be a step of heat-treating the grain-oriented electrical steel sheet coated with the insulating coating composition at a predetermined temperature, and the heat treatment temperature according to this embodiment may be 450 ° C to 950 ° C.
한편, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 전술한 방향성 전기강판용 절연피막 조성물에 의해 형성되는 방향성 전기강판용 절연피막을 포함하는 방향성 전기강판(100)에 대해 설명하고자 한다. 도 1은 본 실시예의 방향성 전기강판(100)의 단면 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다. Hereinafter, a directional electric steel sheet 100 including an insulating film for a directional electric steel sheet formed by the above-described insulating film composition for a directional electric steel sheet according to another embodiment of the present invention will be described. 1 is a cross-sectional view schematically showing a part of a cross section of a grain-oriented electrical steel sheet 100 of the present embodiment.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판(100)은 방향성 전기강판 기재(10)의 일면에 형성되는 피막(20) 및 피막(20)의 일면 상에 결정질 무기물층(30)을 포함한다. 1, a directional electrical steel sheet 100 according to an embodiment of the present invention includes a
방향성 전기강판 기재(10)는 2.5 중량% 내지 4.5중량%의 실리콘(Si), 0.020중량% 내지 0.040중량%의 알루미늄(Al), 0.01중량% 내지 0.20중량%의 망간(Mn), 0.01중량% 내지 0.07중량%의 안티몬(Sb), 0.01중량% 내지 0.15중량%의 주석(Sn), 0.03중량% 내지 0.08중량%의 탄소(C), 10중량ppm 내지 50 중량ppm의 질소(N) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고 나머지 잔부는 철(Fe)을 포함한다. The grain-oriented electrical
이하에서는 방향성 전기강판 기재(10) 성분의 한정 이유에 대해 설명한다.The reason for limiting the components of the grain-oriented electrical
실리콘(Si): 2.5 중량% 내지 4.5중량%Silicon (Si): 2.5 wt% to 4.5 wt%
실리콘(Si)은 강의 비저항을 증가시켜 철손을 감소시키는 역할을 하는데, 실리콘(Si)의 함량이 2.5 중량% 미만인 경우에는 강의 비저항이 작게 되어 철손 특성이 열화되고 고온소둔시 상변태구간이 존재하여 2차 재결정이 불안정해지는 문재가 발생할수 있다. 실리콘(Si)의 함량이 4.5중량%을 초과하는 경우에는 취성이 커져 냉간압연이 어려워지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 전술한 범위에서 실리콘(Si)의 함량을 조절할 수 있다. When the content of silicon (Si) is less than 2.5% by weight, the resistivity of the steel becomes small and the iron loss characteristic deteriorates. In the case of high temperature annealing, It is possible that the grain recrystallization becomes unstable. If the content of silicon (Si) exceeds 4.5% by weight, the brittleness is increased and cold rolling may become difficult. Therefore, the content of silicon (Si) can be controlled within the above-mentioned range.
알루미늄(Al): 0.020중량% 내지 0.040중량%Aluminum (Al): 0.020 wt% to 0.040 wt%
알루미늄(Al)은 최종적으로 AlN, (Al,Si)N, (Al,Si,Mn)N 형태의 질화물로 되어 억제제로 작용하는 성분이다. 알루미늄(Al)의 함량이 0.020중량% 미만인 경우에는 억제제로서 충분한 효과를 기대하기 어렵다. 또한, 알루미늄(Al)의 함량이 0.040중량%을 초과하는 경우에는 알루미늄(Al) 계통의 질화물이 너무 조대하게 석출, 성장하므로 억제제로의 효과가 부족해질 수 있다. 따라서, 전술한 범위에서 알루미늄(Al)의 함량을 조절할 수 있다.Aluminum (Al) is finally a component that acts as an inhibitor by being made of nitride of (Al, Si, N), (Al, Si, Mn) N type. When the content of aluminum (Al) is less than 0.020 wt%, it is difficult to expect a sufficient effect as an inhibitor. When the content of aluminum (Al) exceeds 0.040 wt%, the nitride of aluminum (Al) system precipitates and grows too much, so that the effect as an inhibitor may become insufficient. Therefore, the content of aluminum (Al) can be adjusted within the above-mentioned range.
망간(Mn): 0.01중량% 내지 0.20중량%Manganese (Mn): 0.01 wt% to 0.20 wt%
망간(Mn)은 실리콘(Si)과 동일하게 비저항을 증가시켜 철손을 감소시키는 효과가 있으며, 실리콘(Si)과 함께 질화처리에 의해서 도입되는 질소와 반응하여 (Al,Si,Mn)N의 석출물을 형성함으로서 1차 재결정립의 성장을 억제하여 2차 재결정을 일으키는데 중요한 원소이다. 그러나 망간(Mn)의 함량이 0.20중량%를 초과하는 경우, 열연 도중 오스테나이트 상변태를 촉진하므로 1차 재결정립의 크기를 감소시켜 2차 재결정을 불안정하게 한다. 또한, 망간(Mn)의 함량이 0.01중량% 미만인 경우, 오스테나이트 형성 원소로서 열연 재가열시 오스테나이트 분율을 높여 석출물들의 고용량을 많게 하여 재석출시 석출물 미세화와 황화망간(MnS) 형성을 통한 1차 재결정립이 너무 과대하지 않게 하는 효과가 불충분하게 일어날 수 있다. 따라서, 전술한 범위에서 망간(Mn)의 함량을 조절할 수 있다.Mn has an effect of decreasing iron loss by increasing the resistivity in the same manner as silicon (Si) and reacting with nitrogen introduced by nitriding treatment together with silicon (Si) to form precipitates of N (Al, Si, Mn) , Which is an important element for suppressing the growth of the primary recrystallized grains and causing secondary recrystallization. However, when the content of manganese (Mn) exceeds 0.20% by weight, since the austenite phase transformation is accelerated during hot rolling, the size of the primary recrystallized grains is reduced to make the secondary recrystallization unstable. When the content of manganese (Mn) is less than 0.01% by weight, the amount of austenite increases as the austenite forming element increases the hot austenite fraction to increase the amount of precipitates, thereby reducing the amount of manganese (MnS) The effect of not over-sizing too much can occur. Therefore, the content of manganese (Mn) can be controlled within the above-mentioned range.
안티몬(Sb): 0.01중량% 내지 0.07중량%Antimony (Sb): 0.01 wt% to 0.07 wt%
안티몬(Sb)은 {110}<001>방위의 고스결정립의 생성을 촉진하는 원소로서, 안티몬(Sb)의 함량이 0.01 중량% 미만인 경우에는 고스결정립 생성 촉진제로서 충분한 효과를 기대할 수 없고, 안티몬(Sb)의 함량이 0.07 중량%를 초과하면 표면에 편석되어 산화층 형성을 억제하고 표면불량이 발생하게 된다. 따라서, 전술한 범위에서 안티몬(Sb)의 함량을 조절할 수 있다.Antimony (Sb) is an element promoting the generation of goss grain in the orientation of {110} < 001 >. When the content of antimony (Sb) is less than 0.01% by weight, sufficient effect as a goss grain growth promoter can not be expected. Sb) is more than 0.07% by weight, it is segregated on the surface to inhibit the formation of the oxide layer and to cause surface defects. Therefore, the content of antimony (Sb) can be controlled within the above range.
주석(Sn): 0.01~0.15중량%Tin (Sn): 0.01 to 0.15 wt%
주석(Sn)은 결정립계 편석원소로서 결정립계의 이동을 방해하는 원소이기 때문에 결정립 성장 억제제로서 {110}<001>방위의 고스결정립의 생성을 촉진하여 2차 재결정이 잘 발달하도록 하므로 결정립 성장 억제력 보강에 중요한 원소이다. 만약, 주석(Sn)의 함량이 0.01 중량% 미만이면 그 효과가 떨어지고, 0.15 중량%를 초과하면 결정립계 편석이 심하게 일어나 강판의 취성이 커져서 압연시 판파단이 발생하게 된다. 따라서, 전술한 범위에서 주석(Sn)의 함량을 조절할 수 있다.Since tin (Sn) is an element that interferes with the movement of grain boundaries as a grain boundary segregation element, generation of goss grain in the {110} < 001 > orientation is promoted as a grain growth inhibitor so that secondary recrystallization is well developed. It is an important element. If the content of tin (Sn) is less than 0.01% by weight, the effect is deteriorated. If the content of tin (Sn) is more than 0.15% by weight, crystal grain boundary segregation occurs severely and the brittleness of the steel sheet becomes large. Therefore, the content of tin (Sn) can be controlled within the range described above.
탄소(C): 0.03중량% 내지 0.08중량%Carbon (C): 0.03 wt% to 0.08 wt%
탄소(C)는 본 발명에 따른 실시예에서 방향성 전기강판의 자기적 특성 향상에 크게 도움이 되지 않는 성분이므로 가급적 제거하는 것이 바람직하다. 그러나, 일정수준 이상 포함되어 있을 경우 압연과정에서는 강의 오스테나이트 변태를 촉진하여 열간압연시 열간압연 조직을 미세화시켜서 균일한 미세조직이 형성되는 것을 도와주는 효과가 있으므로, 탄소(C)의 함량은 0.03중량% 이상으로 포함되는 것이 바람직하다. 그러나 탄소(C)의 함량이 과다하면 조대한 탄화물이 생성되고 탈탄 시 제거가 곤란해지므로 0.08중량% 이하인 것이 바람직하다.Carbon (C) is a component that does not greatly contribute to the improvement of the magnetic properties of the grain-oriented electrical steel sheet in the embodiment of the present invention, and therefore it is preferable to remove carbon as much as possible. However, if it is included above a certain level, it promotes the austenite transformation of the steel in the rolling process, and it helps the formation of uniform microstructure by miniaturizing the hot rolled steel during hot rolling, so the content of carbon (C) is 0.03 By weight or more. However, when the content of carbon (C) is excessive, coarse carbides are produced and it is difficult to remove the carbonaceous material during decarburization, so that it is preferably 0.08 wt% or less.
질소(N): 10중량ppm 내지 50 중량ppmNitrogen (N): 10 ppm by weight to 50 ppm by weight
질소(N)는 알루미늄(Al) 등과 반응하여 결정립을 미세화시키는 원소이다. 이들 원소들이 적절히 분포될 경우에는 상술한 바와 같이 냉간압연 이후 조직을 적절히 미세하게 하여 적절한 1차 재결정 입도를 확보하는데 도움이 될 수 있다. 그러나, 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 있다. 또한, 질소(N)의 함량이 과다하면 최종 소둔 과정에서 제거하는데도 많은 시간이 소요되므로 바람직하지 않다. 따라서, 질소(N) 함량의 상한은 50ppm으로 하고, 슬라브 재가열시 고용되는 질소의 함량이 10ppm 이상이 되어야 할 것이므로 상기 질소(N) 함량의 하한은 10ppm으로 하는 것이 바람직하다.Nitrogen (N) is an element that reacts with aluminum (Al) or the like to refine the grain. When these elements are appropriately distributed, it is possible to appropriately finely structure the structure after cold rolling as described above, thereby assuring proper primary recrystallization grain size. However, if the content is excessive, the primary recrystallized grains are excessively refined, and as a result, the driving force causing crystal grain growth during the secondary recrystallization increases due to the fine crystal grains, so that the crystal grain can grow to an undesired orientation. Further, if the content of nitrogen (N) is excessive, it takes a long time to be removed in the final annealing process, which is not preferable. Therefore, the upper limit of the nitrogen (N) content is set to 50 ppm, and the content of nitrogen dissolved in the slab reheating should be 10 ppm or higher, so that the lower limit of the nitrogen (N) content is preferably 10 ppm.
실험예 1 : 결정질 무기 파우더 성분 및 종류별 특성Experimental Example 1: Crystalline inorganic powder component and characteristic of each kind
실시예 1Example 1
실리콘(Si)을 3.3 중량%, 알루미늄(Al): 0.03 중량%, 망간(Mn): 0.05 중량% 안티몬(Sb)을 0.04 중량%, 주석(Sn)을 0.09 중량%, 탄소(C)를 0.06 중량%, 질소(N)를 40 중량ppm 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 준비하였다.(Si), 0.03 weight% of aluminum (Al), 0.05 weight% of manganese (Mn), 0.04 weight% of antimony (Sb), 0.09 weight% of tin (Sn) By weight, 40% by weight of nitrogen (N), and the balance of Fe and other unavoidable impurities.
슬라브를 1150℃ 에서 220분간 가열한 뒤 2.3mm 두께로 열간 압연하여, 열연판을 제조하였다.The slab was heated at 1150 占 폚 for 220 minutes and hot-rolled to a thickness of 2.3 mm to prepare a hot-rolled sheet.
열연판을 1120℃까지 가열한 후 920℃ 에서 95초간 유지한 후, 물에 급냉하여 산세한 다음, 0.23mm 두께로 냉간 압연하여, 냉연판을 제조하였다.The hot-rolled sheet was heated to 1120 占 폚, held at 920 占 폚 for 95 seconds, quenched in water and pickled, and then cold-rolled to a thickness of 0.23 mm to prepare a cold-rolled sheet.
냉연판을 850℃ 로 유지 된 노(Furnace) 속에 투입한 뒤, 70 부피%의 수소와 30 부피%의 질소 및 1 부피%의 건조한 암모니아 가스 혼합 분위기에 180초간 유지하여, 탈탄 침질 및 1차 재결정 소둔을 동시에 수행하여, 1차 재결정 소둔된 강판을 제조하였다.The cold-rolled sheet was placed in a furnace maintained at 850 DEG C, and maintained in a mixed atmosphere of 70 vol% hydrogen, 30 vol% nitrogen and 1 vol% dry ammonia gas for 180 seconds, Annealing were simultaneously carried out to produce a primary recrystallized annealed steel sheet.
소둔 분리제 조성물로서 산화티탄(TiO2) 5 중량%, Sb2(SO4)3 5 중량% 및 잔부 산화 마그네슘(MgO)과 증류수를 혼합하여 슬러리 형태로 제조하고, 롤을 이용하여 슬러리를 1차 재결정 소둔된 강판에 도포한 후, 2차 재결정 소둔하였다.5% by weight of titanium oxide (TiO2), 5% by weight of Sb2 (SO4) 3, and the balance magnesium oxide (MgO) and distilled water were mixed as an annealing separator composition to prepare a slurry, and the slurry was subjected to primary recrystallization annealing And then subjected to secondary recrystallization annealing.
2차 재결정 소둔시 1차 균열온도는 700℃, 2차 균열온도는 1200℃로 하였고, 승온구간의 온도구간에서는 15℃/hr로 하였다. 또한, 1200℃까지는 질소 50 부피% 및 수소 50 부피%의 혼합 기체 분위기로 하였고, 1200℃ 도달한 후에는 100 부피%의 수소 기체 분위기에서 20시간 유지한 다음 노냉(furnace cooling)하였다.The primary and secondary cracking temperatures were set to 700 ° C and 1200 ° C, respectively, during the second recrystallization annealing, and to 15 ° C / hr during the temperature rise period. In addition, up to 1200 deg. C, a mixed gas atmosphere of 50 vol% nitrogen and 50 vol% hydrogen was set. After reaching 1200 deg. C, it was maintained in a hydrogen gas atmosphere of 100 vol% for 20 hours and then furnace cooled.
미반응 산화 마그네슘(MgO)을 제거하기 위하여, 80℃ 온도의 황산(H2SO4) 조건에서 15초간 산세처리를 하였다.In order to remove unreacted magnesium oxide (MgO), pickling treatment was conducted for 15 seconds under the condition of sulfuric acid (H2SO4) at a temperature of 80 占 폚.
그 뒤, 결정질 무기 파우더 45 중량%, 제1인산알루미늄 45 중량%, 산화크롬 5 중량%, 수산화니켈 5 중량%로 혼합된 세라믹 층 형성 조성물을 교반하고, 최종 소둔판 표면에 2.5g/m2이 되도록 도포한 다음, 860 ℃로 설정된 건조로에서 120초 동안 처리한 후, 자기적 특성 및 표면특성을 평가하였다. 또한, 코팅된 시편을 870℃ 온도와 혼합분위기 가스(H2:N2=5:5) 조건에서 2시간 동안 응력제거소둔(SRA)하고 철손 및 절연특성을 평가하였다.Thereafter, the composition for forming a ceramic layer mixed with 45% by weight of crystalline inorganic powder, 45% by weight of aluminum phosphate, 5% by weight of chromium oxide and 5% by weight of nickel hydroxide was stirred, and 2.5 g / And then treated in a drying furnace set at 860 DEG C for 120 seconds, and then magnetic properties and surface characteristics were evaluated. The coated specimens were subjected to stress relief annealing (SRA) at 870 ℃ for 2 hours under a mixed atmosphere (H2: N2 = 5: 5) condition and their iron loss and insulation properties were evaluated.
실시예 2 내지 실시예 14Examples 2 to 14
실시예 1과 동일하게 실시하되, 결정질 무기물 내의 멀라이트 및 인산염 성분을 하기 표 1과 같이 교체하여 피막을 형성하였다. The procedure of Example 1 was repeated except that the mullite and phosphate components in the crystalline inorganic material were changed as shown in Table 1 to form a film.
비교예 1Comparative Example 1
실시예 1과 동일하게 실시하되, 무결정 SiO2 50중량%, 제1인산알루미늄 45 중량%, 산화크롬 5 중량%를 포함하는 절연피막 조성물을 사용하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that an insulating coating composition containing 50 wt% of non-crystalline SiO2, 45 wt% of aluminum primary phosphate, and 5 wt% of chromium oxide was used.
비교예 2Comparative Example 2
비교예 1과 동일하게 실시하되, 인산마그네슘을 45중량%를 포함하는 절연피막 조성물을 사용하였다.An insulating coating composition containing 45% by weight of magnesium phosphate was used in the same manner as in Comparative Example 1.
실시예 및 비교예에서 제조한 방향성 전기강판을 1.7T, 50Hz 조건에서, 자기 특성 및 소음 특성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The magnetic steel sheets prepared in Examples and Comparative Examples were evaluated for magnetic properties and noise characteristics under the conditions of 1.7 T and 50 Hz, and the results are shown in Table 1 below.
전기강판의 자기 특성은 통상 W17/50과 B8을 사용한다. W17/50은 주파수 50Hz의 자기장을 1.7Tesla까지 교류로 자화시켰을 때 나타나는 전력 손실(W/kg)을 의미한다. 여기서, Tesla 는 단위면적당 자속(flux)를 의미하는 자속 밀도의 단위이다. B8은 전기강판 주위를 감은 권선에 800 A/m 크기의 전류량을 흘렸을때, 전기강판에 흐르는 자속 밀도 값(Tesla)을 나타낸다.The magnetic properties of the electric steel sheet are usually W17 / 50 and B8. W17 / 50 means the power loss (W / kg) when magnetizing a magnetic field of frequency 50 Hz to AC up to 1.7 Tesla. Here, Tesla is a unit of magnetic flux density, which means flux per unit area. B8 represents magnetic flux density (Tesla) flowing through an electric steel sheet when an electric current of 800 A / m is supplied to a coil wound around the electric steel sheet.
또한, 절연특성은 ASTM A717 국제규격에 따라 Franklin 측정기를 활용하여 코팅상부를 측정하였다.In addition, the insulation properties were measured using a Franklin meter according to ASTM A717 international standard.
(1:1)Al + Mg
(1: 1)
(1:2:1)Al + Mg + Ca
(1: 2: 1)
(5:1)Al + Ca
(5: 1)
(2:1)Al + Mg
(2: 1)
표 1에서 나타나듯이, 비교예 1 내지 비교예 2 보다 실시예 1 내지 13의 특성이 우수한 것을 확인할 수 있다. 또한, 코팅 후 응력제거소둔(SRA)을 실시한 경우에 특성이 더욱 우수한 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, it can be confirmed that the properties of Examples 1 to 13 are superior to those of Comparative Examples 1 to 2. [ In addition, when the stress relieving annealing (SRA) was performed after coating, it was confirmed that the characteristics were even better.
실험예 2: 1000kVA 변압기의 자기특성, 점적율 및 소음 특성 평가Experimental Example 2: Evaluation of Magnetic Characteristics, Dotting Rate and Noise Characteristics of a 1000 kVA Transformer
실시예 15Example 15
실리콘(Si)을 3.4 중량%, 알루미늄(Al): 0.03 중량%, 안티몬(Sb)을 0.03 중량%, 주석(Sn)을 0.07 중량%, 탄소(C)를 0.05 중량%, 질소(N)를 30 중량ppm 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 준비하였다., 0.03 wt% of antimony (Sb), 0.07 wt% of tin (Sn), 0.05 wt% of carbon (C), and nitrogen (N) 30 weight ppm, and the remainder Fe and other unavoidable impurities.
슬라브를 1150℃ 에서 220분간 가열한 뒤 2.3mm 두께로 열간 압연하여, 열연판을 제조하였다.The slab was heated at 1150 占 폚 for 220 minutes and hot-rolled to a thickness of 2.3 mm to prepare a hot-rolled sheet.
열연판을 1120℃까지 가열한 후 920℃ 에서 95초간 유지한 후, 물에 급냉하여 산세한 다음, 0.23mm 두께로 냉간 압연하여, 냉연판을 제조하였다.The hot-rolled sheet was heated to 1120 占 폚, held at 920 占 폚 for 95 seconds, quenched in water and pickled, and then cold-rolled to a thickness of 0.23 mm to prepare a cold-rolled sheet.
냉연판을 850℃ 로 유지 된 노(Furnace) 속에 투입한 뒤, 50 부피%의 수소와 50 부피%의 질소 및 1 부피%의 건조한 암모니아 가스 혼합 분위기에 180초간 유지하여, 탈탄 침질 및 1차 재결정 소둔을 동시에 수행하여, 1차 재결정 소둔된 강판을 제조하였다.The cold-rolled sheet was placed in a furnace maintained at 850 캜, maintained in a mixed atmosphere of 50% by volume of hydrogen, 50% by volume of nitrogen and 1% by volume of dry ammonia gas for 180 seconds, Annealing were simultaneously carried out to produce a primary recrystallized annealed steel sheet.
소둔 분리제 조성물로서 산화티탄(TiO2) 10 중량%, Sb2(SO4)3 2 중량% 및 잔부 산화 마그네슘(MgO)과 증류수를 혼합하여 슬러리 형태로 제조하고, 롤을 이용하여 슬러리를 1차 재결정 소둔된 강판에 도포한 후, 2차 재결정 소둔하였다.10% by weight of titanium oxide (TiO2), 2% by weight of Sb2 (SO4) 3 and magnesium oxide (MgO) and distilled water were mixed as an annealing separator composition to prepare a slurry, and the slurry was subjected to primary recrystallization annealing And then subjected to secondary recrystallization annealing.
2차 재결정 소둔시 1차 균열온도는 700℃, 2차 균열온도는 1200℃로 하였고, 승온구간의 온도구간에서는 15℃/hr로 하였다. 또한, 1200℃까지는 질소 50 부피% 및 수소 50 부피%의 혼합 기체 분위기로 하였고, 1200℃ 도달한 후에는 100 부피%의 수소 기체 분위기에서 20시간 유지한 다음 노냉(furnace cooling)하였다.The primary and secondary cracking temperatures were set to 700 ° C and 1200 ° C, respectively, during the second recrystallization annealing, and to 15 ° C / hr during the temperature rise period. In addition, up to 1200 deg. C, a mixed gas atmosphere of 50 vol% nitrogen and 50 vol% hydrogen was set. After reaching 1200 deg. C, it was maintained in a hydrogen gas atmosphere of 100 vol% for 20 hours and then furnace cooled.
미반응 산화 마그네슘(MgO)을 제거하기 위하여, 95℃ 온도의 염산(HCl) 조건에서 9초간 산세처리를 하였다.In order to remove unreacted magnesium oxide (MgO), pickling treatment was performed for 9 seconds under a hydrochloric acid (HCl) condition at a temperature of 95 ° C.
그 뒤, 멀라이트 55 중량%, 제1인산알루미늄 및 인산마그네슘 1:1 혼합물 40 중량%, 산화크롬 3 중량%, 수산코발트 2 중량%로 혼합된 세라믹 층 형성 조성물을 교반하고, 최종 소둔판 표면에 3.2g/m2이 되도록 도포한 다음, 865 ℃로 설정된 건조로에서 120초 동안 처리한 후, 레이저 자구미세화 처리를 실행하고, 1000kVA 변압기를 제작하여 설계 자속밀도에 따라 60Hz 조건에서 평가한 결과를 하기 표 2에 나타내었다. Thereafter, a composition for forming a ceramic layer mixed with 55% by weight of mullite, 40% by weight of a mixture of monobasic aluminum phosphate and magnesium phosphate 1: 1, 3% by weight of chromium oxide and 2% by weight of cobalt oxalate was stirred, And then processed in a drying furnace set at 865 ° C for 120 seconds and then subjected to a laser magnetic domain refining process and a 1000 kVA transformer was produced and evaluated at 60 Hz according to the design magnetic flux density. Table 2 shows the results.
비교예 3Comparative Example 3
실시예 15과 동일하게 실시하되, 콜로이달 실리카 50중량%, 제1인산알루미늄 45 중량% 및 산화크롬 5중량%를 포함하는 절연피막 조성물을 사용하였다.An insulating coating composition was used, which was carried out in the same manner as in Example 15 except that 50 wt% of colloidal silica, 45 wt% of aluminum phosphate and 5 wt% of chromium oxide were used.
점적율은 JIS C2550 국제규격에 따라 측정기를 활용하여 측정하였다. 전기강판 시편을 복수개로 적층한 후 표면에 1MPa의 균일한 압력을 가한 뒤 시편의 4면의 높이 정밀 측정을 통해 전기강판 적층에 따른 실무게 비율을 이론 무게로 나누어 측정하였다.The spot rate was measured using a measuring instrument according to JIS C2550 international standard. A uniform pressure of 1 MPa was applied to the surface after laminating a plurality of electric steel plate specimens, and then the practical ratio of the electric steel plate lamination was measured by dividing the ratio by the theoretical weight through the precision measurement of the height of the four faces of the specimen.
소음 평가 방법은, 국제규정 IEC61672-1와 동일하게 평가하되, 음압 대신 전기강판의 떨림(진동) 데이터를 취득하여 소음환산값 [dBA]으로 평가한다. 전기강판의 떨림은 주파수 60Hz의 자기장을 1.7Tesla까지 교류로 자화시켰을 때, 레이저도플러 방식을 활용하여 비접촉식으로 시간에 따라 진동 패턴을 측정한다.The noise evaluation method is evaluated in the same way as the international standard IEC61672-1, but the vibration (vibration) data of the electric steel sheet is obtained instead of the sound pressure and evaluated as the noise conversion value [dBA]. The vibration of the electric steel plate is measured by the non-contact type vibration pattern by using the laser Doppler method when the magnetic field of the frequency 60 Hz is magnetized to AC of 1.7 Tesla.
표 2에 나타나듯이, 비교예 3 보다 실시예 15의 특성이 월등히 우수한 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 2, it can be seen that the characteristics of Example 15 are superior to those of Comparative Example 3.
본 실시예의 피막(20)은 포스테라이트(Mg2SiO4)를 포함하는 포스테라이트 피막일 수 있다. 포스테라이트 피막의 형성에 대해서는 이후 방향성 전기강판의 제조 방법에 대한 설명 부분에서 보다 상세히 설명하기로 한다. The
본 실시예의 피막(20)의 두께는 0.1㎛ 내지 10㎛일 수 있다. 피막(20)의 두께가 0.1㎛보다 얇으면, 피막장력 부여능이 저하되어 철손이 열위한 문제가 생길 수 있다. 반면, 피막(20)의 두께가 10㎛보다 두꺼우면, 점적율이 열위해져 변압기 효율이 저하될 수 있다. 따라서, 피막(20)의 두께를 전술한 범위로 조절할 수 있다. 더욱 구체적으로 포스테라이트 피막(20)의 두께는 0.3 내지 7 ㎛일 수 있다.The thickness of the
결정질 무기물층(30)은 피막(20)의 일면 상에 형성된다. 본 실시예의 결정질 무기물층(30)의 두께는 0.5㎛ 내지 5㎛일 수 있다. 결정질 무기물층(30)의 두께가 0.5㎛보다 얇으면, 결정질 무기물층(30)의 절연 효과가 적게 나타나는 문제가 생길 수 있다. 결정질 무기물층(30)의 두께가 5㎛보다 두꺼우면, 결정질 무기물층(30)의 밀착성이 낮아지고, 박리가 일어날 수 있다. 따라서, 결정질 무기물 층(30)의 두께를 전술한 범위로 조절할 수 있다. 더욱 구체적으로 결정질 무기물층(30)의 두께는 0.5㎛ 내지 4.5 ㎛일 수 있다.A crystalline inorganic layer (30) is formed on one side of the coating (20). The thickness of the crystalline
본 실시예의 결정질 무기물층(30)은 전술한 방향성 전기강판용 절연피막 조성물에 의해 형성되는 것으로, 구체적인 물질에 대한 설명은 전술한 것과 동일하므로 중복 기재는 생략하기로 한다. 또한, 본 실시예의 결정질 무기물층(30)은 전술한 방향성 전기강판의 절연피막 형성방법에 의해 형성될 수 있다. 이에 대해서는 이하에서 보다 상세히 설명하기로 한다. The crystalline
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 전술한 방향성 전기강판용 절연피막 조성물 및 방향성 전기강판의 절연피막 형성방법을 이용하여 전술한 방향성 전기강판(100)을 제조하기 위한 방법이 제공된다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판(100)을 제조하는 방법의 순서도이다. 도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 방향성 전기강판(100)의 제조 방법은 강판의 일면 상에 피막을 형성하는 단계(S100) 및 피막의 일면 상에 결정질 무기물층을 형성하는 단계(S200)를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing the above-described directional electrical steel sheet 100 using the above-described insulating film composition for a directional electric steel sheet and a method for forming an insulating film of the directional electric steel sheet. 2 is a flowchart of a method of manufacturing a directional electrical steel sheet 100 according to an embodiment of the present invention. 2, a method of manufacturing a directional electrical steel sheet 100 according to an embodiment of the present invention includes forming a coating on one side of a steel sheet (S100) and forming a crystalline inorganic layer on one side of the coating (S200) .
이때, 본 실시예에 따른 방향성 전기강판(100)의 제조 방법은 강판의 일면 상에 피막을 형성하는 단계(S100) 이전에 강판을 탈탄시키는 단계, 강판을 질화 소둔시키는 1차 소둔 단계 및 강판의 일면에 소둔 분리제를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. At this time, the method for manufacturing the grain-oriented electrical steel sheet 100 according to the present embodiment includes a step of decarburizing the steel sheet before the step S100 of forming a coating on one surface of the steel sheet, a primary annealing step of nitriding the steel sheet, And a step of applying an annealing separator on one surface.
본 실시예의 소둔 분리제는, 이후 진행되는 강판의 2차 소둔 공정에서 소재 간의 상호 융착(sticking)을 방지하기 위하여 강판 표면에 도포되는 것으로, 산화 마그네슘(MgO)를 포함할 수 있다. The annealing separator of this embodiment is coated on the surface of a steel sheet in order to prevent sticking between materials in a secondary annealing step of a steel sheet to be carried out later, and may include magnesium oxide (MgO).
강판의 2차 소둔 공정은 강판의 재결정 형성을 위해 고온에서 진행되는 공정이다. 이때 2차 소둔 공정은 450℃ 내지 950℃ 온도범위에서 진행될 수 있다. The secondary annealing process of the steel sheet is a process that proceeds at a high temperature to form a recrystallization of the steel sheet. At this time, the secondary annealing process can be performed at a temperature range of 450 ° C to 950 ° C.
본 실시예에 따른 산화 마그네슘(MgO)을 포함하는 소둔 분리제는 강판 표면에 과량으로 도포된다. 그러므로, 450℃ 내지 950℃ 온도범위의 고온 환경에서 진행되는 2차 소둔 시, 소둔 분리제의 일부는 강판 내부로 확산하여 방향성 전기강판에 함유된 실리콘(Si)과 반응하여 포스테라이트(Mg2SiO4) 층을 생성함으로써 피막을 형성한다. 즉, 본 실시예의 피막 형성 단계는 2차 소둔 공정과 동시에 진행된다. The annealing separator containing magnesium oxide (MgO) according to this embodiment is over-applied to the surface of the steel sheet. Therefore, when the second annealing is conducted at high temperatures in the temperature range 450 ℃ to 950 ℃, a part of the annealing separator to the reaction with the silicon (Si) contained in the grain-oriented electrical steel sheet to diffuse into the steel sheet forsterite (Mg 2 SiO < / RTI > 4 ) layer. That is, the film forming step of this embodiment proceeds simultaneously with the secondary annealing step.
또한 본 실시예의 피막 형성 공정은 앞서 설명한 방향성 전기강판의 절연피막 형성방법에서 절연피막 조성물이 도포된 상기 방향성 전기강판을 열처리하는 단계에 대응될 수 있다. Also, the film forming process of the present embodiment may correspond to the step of heat-treating the directional electric steel sheet coated with the insulating film composition in the above-described method of forming an insulating film of a directional electric steel sheet.
이때, 포스테라이트 피막(20)을 형성하지 못한 대부분의 미반응 산화 마그네슘(MgO), 즉 소둔 분리제의 잔여물은 강판(10) 표면에 잔존하여 표면조도를 거칠게 하고 점적율을 저하하는 원인이 된다.At this time, most of the unreacted magnesium oxide (MgO) that does not form the
따라서, 본 실시예의 방향성 전기강판(100)의 제조 방법은 2차 소둔이 완료된 강판(10)을 산세 처리하여 미반응 산화 마그네슘(MgO)을 제거하는 단계를 더 포함한다. Therefore, the method of manufacturing the grain-oriented electrical steel sheet 100 of the present embodiment further includes a step of pickling the
본 실시예의 산세 처리는 염산(HCl), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 황산(H2SO4), 붕산(H3BO3), 불산(HF), 브롬화수소(HBr), 과염소산(HClO4), 요오드화수소(HI)를 포함하는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중에서 선택되는 둘 이상이 혼합되어 이루어질 수 있다. Example pickling treatment of this embodiment is hydrochloric acid (HCl), nitric acid (HNO 3), phosphoric acid (H 3 PO 4), sulfuric acid (H 2 SO 4), boric acid (H 3 BO 3), hydrofluoric acid (HF), hydrogen bromide (HBr ), Perchloric acid (HClO 4 ), hydrogen iodide (HI), or a mixture of two or more selected from these.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 전기강판용 절연피막 조성물 및 본 발명의 다른 실시예에 따라, 전술한 방향성 전기강판용 절연피막 조성물을 이용하여 절연 피막을 형성하는 방법, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방향성 전기강판 및 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방향성 전기강판의 제조 방법에 대해 설명하엿다. 본 기재에 의하면 변압기 소음을 효과적으로 저감하고 점적율이 우수한 방향성 전기강판용 절연피막 조성물 및 이를 이용한 절연피막 형성방법, 방향성 전기강판 및 방향성 전기강판의 제조 방법을 제공할 수 있다.Although the present invention has been described and illustrated in detail, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. A directional electric steel sheet according to an example of the present invention and a method for manufacturing a directional electric steel sheet according to another embodiment of the present invention. According to the present invention, it is possible to provide an insulating film composition for a directional electric steel sheet that effectively reduces transformer noises and has a high throughput, a method for forming an insulating film using the same, and a method for producing a directional electric steel sheet and a directional electric steel sheet.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious to those who have. Accordingly, it should be understood that such modifications or alterations should not be understood individually from the technical spirit and viewpoint of the present invention, and that modified embodiments fall within the scope of the claims of the present invention.
100: 방향성 전기강판
10: 기재
20: 포스테라이트 피막
30: 결정질 무기물층100: Directional electric steel sheet
10: substrate
20: Forsterite coating
30: crystalline inorganic layer
Claims (15)
30중량% 내지 99.5중량%의 인산염을 포함하며,
상기 결정질 무기 파우더는,
몬티셀라이트(Monticellite, CaMgSiO4), 카올리나이트(Kaolinite, Al2Si2O5(OH)4), 사파이어린(Sapphirine, (Mg,Al)8(Al,Si)6O20), 알루미늄 티타네이트(Aluminum titanate, Al2TiO5), 징크 티타네이트(Zinc titanate, ZnTiO3), 리튬 알루미네이트(Lithium aluminate, LiAlO2), 티타늄 실리콘 옥사이드(Titanium silicon oxide, TiSiO4), 테프로이트(Tephroite,Mn2SiO4)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 산화물을 포함하는, 방향성 전기강판용 절연피막 조성물. 0.05 to 70% by weight of a crystalline inorganic powder; And
From 30% to 99.5% by weight of phosphate,
Wherein the crystalline inorganic powder comprises:
Monticello light (Monticellite, CaMgSiO 4), kaolinite (Kaolinite, Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4), sapphire Lin (Sapphirine, (Mg, Al) 8 (Al, Si) 6 O 2 0), aluminum titanate carbonate (aluminum titanate, Al 2 TiO 5 ), zinc titanate (zinc titanate, ZnTiO 3), lithium aluminate (lithium aluminate, LiAlO 2), titanium silicon oxide (titanium silicon oxide, TiSiO 4) , Te Freud (Tephroite, Mn 2 SiO 4), the electrical direction, including at least one kind of oxide selected from the group consisting of steel sheet insulating coating composition.
상기 결정질 무기 파우더의 입경은 0.01㎛ 내지 30㎛인, 방향성 전기강판용 절연피막 조성물.The method of claim 1,
Wherein the crystalline inorganic powder has a particle diameter of 0.01 to 30 占 퐉.
상기 인산염은 수산화 알루미늄(Al(OH)3), 수산화 마그네슘(Mg(OH)3), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화 니켈(Ni(OH)2), 수산화 코발트(Co(OH)2) 및 수산화 망간(Mn(OH)2)으로 이루어지는 수산화물과 인산(H3PO4)를 혼합하여 제조한 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는, 방향성 전기강판용 절연피막 조성물.The method according to claim 1,
The phosphate is aluminum hydroxide (Al (OH) 3), magnesium hydroxide (Mg (OH) 3), calcium hydroxide (Ca (OH) 2), nickel hydroxide (Ni (OH) 2), cobalt hydroxide (Co (OH) 2 ) and manganese hydroxide (Mn (OH) 2) formed by the hydroxide and phosphoric acid (H 3 PO 4), grain-oriented electrical steel sheet insulating coating composition comprising at least one compound selected from the group prepared by mixing.
상기 절연피막 조성물이 도포된 상기 방향성 전기강판을 열처리하는 단계를 포함하는, 방향성 전기강판의 절연피막 형성방법. A method for manufacturing an electrical steel sheet, comprising: applying an insulating film composition according to any one of claims 1 to 3 to a surface of a directional electric steel sheet; And
And heat treating the directional electrical steel sheet coated with the insulating film composition.
상기 절연피막 조성물은 편면당 0.5 g/m2 내지 10g/m2의 도포량으로 상기 방향성 전기강판의 표면에 도포되는, 방향성 전기강판의 절연피막 형성방법.5. The method of claim 4,
The insulating coating composition, method of forming an insulating film of grain-oriented electrical steel sheet that is applied to the surface of the grain-oriented electrical steel sheet with the coating amount of 0.5 g / m 2 to 10g / m 2 per one surface.
상기 방향성 전기강판은 450℃ 내지 950℃ 온도범위에서 열처리되는, 방향성 전기강판의 절연피막 형성방법.5. The method of claim 4,
Wherein the directional electrical steel sheet is heat-treated at a temperature range of 450 to 950 占 폚.
상기 방향성 전기강판 기재의 일면에 위치하는 피막; 및
상기 피막의 일면에 위치하는 결정질 무기물층을 포함하며,
상기 결정질 무기물층은,
몬티셀라이트(Monticellite, CaMgSiO4), 카올리나이트(Kaolinite, Al2Si2O5(OH)4), 사파이어린(Sapphirine, (Mg,Al)8(Al,Si)6O20), 알루미늄 티타네이트(Aluminum titanate, Al2TiO5), 징크 티타네이트(Zinc titanate, ZnTiO3), 리튬 알루미네이트(Lithium aluminate, LiAlO2), 티타늄 실리콘 옥사이드(Titanium silicon oxide, TiSiO4), 테프로이트(Tephroite,Mn2SiO4)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 산화물을 포함하는, 방향성 전기강판. Oriented electrical steel sheet base;
A film disposed on one surface of the directional electric steel plate substrate; And
And a crystalline inorganic material layer located on one side of the coating,
Wherein the crystalline inorganic material layer comprises:
Monticello light (Monticellite, CaMgSiO 4), kaolinite (Kaolinite, Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4), sapphire Lin (Sapphirine, (Mg, Al) 8 (Al, Si) 6 O 2 0), aluminum titanate carbonate (aluminum titanate, Al 2 TiO 5 ), zinc titanate (zinc titanate, ZnTiO 3), lithium aluminate (lithium aluminate, LiAlO 2), titanium silicon oxide (titanium silicon oxide, TiSiO 4) , Te Freud (Tephroite, Mn 2 SiO 4), including at least one kind of oxide selected from the group consisting of grain-oriented electrical steel sheet.
상기 피막은 포스테라이트(Mg2SiO4)를 포함하는, 방향성 전기강판.8. The method of claim 7,
The coating forsterite (Mg 2 SiO 4), comprising a grain-oriented electrical steel sheet.
상기 방향성 전기강판 기재는,
2.5 중량% 내지 4.5중량%의 실리콘(Si);
0.020중량% 내지 0.040중량%의 알루미늄(Al);
0.01중량% 내지 0.20중량%의 망간(Mn);
0.01중량% 내지 0.07중량%의 안티몬(Sb);
0.01중량% 내지 0.15중량%의 주석(Sn);
0.03중량% 내지 0.08중량%의 탄소(C);
10중량ppm 내지 50 중량ppm의 질소(N); 및
기타 불가피한 불순물을 포함하고 나머지 잔부는 철(Fe)을 포함하는, 방향성 전기강판.8. The method of claim 7,
The directional electric steel plate substrate may further comprise:
2.5% to 4.5% by weight silicon (Si);
0.020 wt% to 0.040 wt% aluminum (Al);
0.01% to 0.20% manganese (Mn);
0.01 to 0.07% by weight of antimony (Sb);
0.01% to 0.15% tin (Sn);
0.03 wt.% To 0.08 wt.% Carbon (C);
Nitrogen (N) from 10 ppm by weight to 50 ppm by weight; And
Other unavoidable impurities, and the balance comprising iron (Fe).
상기 피막의 일면 상에 결정질 무기물층을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 결정질 무기물층은,
몬티셀라이트(Monticellite, CaMgSiO4), 카올리나이트(Kaolinite, Al2Si2O5(OH)4), 사파이어린(Sapphirine, (Mg,Al)8(Al,Si)6O20), 알루미늄 티타네이트(Aluminum titanate, Al2TiO5), 징크 티타네이트(Zinc titanate, ZnTiO3), 리튬 알루미네이트(Lithium aluminate, LiAlO2), 티타늄 실리콘 옥사이드(Titanium silicon oxide, TiSiO4), 테프로이트(Tephroite,Mn2SiO4)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 산화물을 포함하는, 방향성 전기강판의 제조 방법. Forming a film on one surface of the grain-oriented electrical steel sheet; And
And forming a crystalline inorganic material layer on one side of the coating,
Wherein the crystalline inorganic material layer comprises:
Monticello light (Monticellite, CaMgSiO 4), kaolinite (Kaolinite, Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4), sapphire Lin (Sapphirine, (Mg, Al) 8 (Al, Si) 6 O 2 0), aluminum titanate carbonate (aluminum titanate, Al 2 TiO 5 ), zinc titanate (zinc titanate, ZnTiO 3), lithium aluminate (lithium aluminate, LiAlO 2), titanium silicon oxide (titanium silicon oxide, TiSiO 4) , Te Freud (Tephroite, Mn 2 SiO 4 ). The method of producing a grain-oriented electrical steel sheet according to claim 1,
상기 피막을 형성하는 단계 이전에,
상기 강판을 탈탄시키는 단계;
상기 강판을 질화 소둔시키는 1차 소둔 단계; 및
상기 강판의 일면에 소둔 분리제를 도포하는 단계를 더 포함하는, 방향성 전기강판의 제조 방법.11. The method of claim 10,
Before the step of forming the coating,
Decarburizing the steel sheet;
A first annealing step of nitriding the steel sheet; And
Further comprising the step of applying an annealing separator to one surface of the steel sheet.
상기 소둔 분리제는 산화 마그네슘(MgO)인, 방향성 전기강판의 제조 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the annealing separator is magnesium oxide (MgO).
상기 피막은,
상기 강판의 재결정 형성을 위한 2차 소둔 공정 시 상기 소둔 분리제와 상기 강판 표면의 반응에 의해 생성되는 포스테라이트(Mg2SiO4)를 포함하는, 방향성 전기강판의 제조 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the coating comprises:
(Mg 2 SiO 4 ) produced by the reaction between the annealing separator and the surface of the steel sheet in a secondary annealing step for recrystallization of the steel sheet.
상기 피막을 형성하는 단계 이후에,
상기 강판의 상기 일면에 잔존하는 상기 소둔 분리제의 잔여물을 산세 처리하여 제거하는 단계를 더 포함하는, 방향성 전기강판의 제조 방법.12. The method of claim 11,
After the step of forming the coating,
Further comprising a step of pickling and removing the residue of the annealing separator remaining on the one surface of the steel sheet.
상기 산세 처리는 염산(HCl), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 황산(H2SO4), 붕산(H3BO3), 불산(HF), 브롬화수소(HBr), 과염소산(HClO4), 요오드화수소(HI)를 포함하는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중에서 선택되는 둘 이상이 혼합되어 이루어지는, 방향성 전기강판의 제조 방법.15. The method of claim 14,
The pickling treatment is hydrochloric acid (HCl), nitric acid (HNO 3), phosphoric acid (H 3 PO 4), sulfuric acid (H 2 SO 4), boric acid (H 3 BO 3), hydrofluoric acid (HF), hydrogen bromide (HBr), (HCl) 4 , hydrogen peroxide (HCl), hydrogen peroxide (HClO 4 ), hydrogen iodide (HI), or a mixture of two or more thereof.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160176903A KR101904308B1 (en) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | Composition for forminginsulating film and method for forming insulation film using that, oriented ecectrical steel sheet and manufacturing method for oriented ecectrical steel sheet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160176903A KR101904308B1 (en) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | Composition for forminginsulating film and method for forming insulation film using that, oriented ecectrical steel sheet and manufacturing method for oriented ecectrical steel sheet |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180073261A KR20180073261A (en) | 2018-07-02 |
| KR101904308B1 true KR101904308B1 (en) | 2018-10-04 |
Family
ID=62913867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160176903A KR101904308B1 (en) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | Composition for forminginsulating film and method for forming insulation film using that, oriented ecectrical steel sheet and manufacturing method for oriented ecectrical steel sheet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101904308B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7028201B2 (en) * | 2019-01-31 | 2022-03-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Manufacturing method of annealing separator and grain-oriented electrical steel sheet |
| KR102597512B1 (en) * | 2020-12-22 | 2023-11-01 | 주식회사 포스코 | Grain oriented electrical steel sheet and method for manufacturing the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010043293A (en) | 2008-08-08 | 2010-02-25 | Nippon Steel Corp | Coating liquid for insulation film to be used for grain-oriented electromagnetic steel sheet, and method for forming insulation film |
| KR101623874B1 (en) * | 2014-12-23 | 2016-05-24 | 주식회사 포스코 | Insulation coating composite for oriented electrical steel steet, forming method of insulation coating using the same, and oriented electrical steel steet |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2614158B2 (en) * | 1992-02-13 | 1997-05-28 | 新日本製鐵株式会社 | Method for forming tension coating on low iron loss grain oriented electrical steel sheet |
| JP2664323B2 (en) * | 1993-02-22 | 1997-10-15 | 新日本製鐵株式会社 | Unidirectional silicon steel sheet with low iron loss |
| JP3279450B2 (en) * | 1995-03-01 | 2002-04-30 | 新日本製鐵株式会社 | Grain-oriented electrical steel sheet with insulating coating formed on the surface |
| JP5422937B2 (en) * | 2008-08-05 | 2014-02-19 | 新日鐵住金株式会社 | Insulating film coating solution and method for forming insulating film for grain-oriented electrical steel sheet |
| WO2012172624A1 (en) * | 2011-06-13 | 2012-12-20 | 新日鐵住金株式会社 | Manufacturing method for unidirectional electromagnetic steel sheet |
| KR101557137B1 (en) * | 2013-12-26 | 2015-10-02 | 주식회사 포스코 | Agent for forming insulating film and method for forming insulation film using that, and oriented ecectrical steel sheet with coated insulating film that method |
-
2016
- 2016-12-22 KR KR1020160176903A patent/KR101904308B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010043293A (en) | 2008-08-08 | 2010-02-25 | Nippon Steel Corp | Coating liquid for insulation film to be used for grain-oriented electromagnetic steel sheet, and method for forming insulation film |
| KR101623874B1 (en) * | 2014-12-23 | 2016-05-24 | 주식회사 포스코 | Insulation coating composite for oriented electrical steel steet, forming method of insulation coating using the same, and oriented electrical steel steet |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20180073261A (en) | 2018-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11946114B2 (en) | Annealing separating agent composition for grain-oriented electrical steel sheet, grain-oriented electrical steel sheet, and method for manufacturing grain oriented electrical steel sheet | |
| EP3396022B1 (en) | Grain-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet | |
| JP6686146B2 (en) | Method for forming an insulating coating on a grain-oriented electrical steel sheet, and a grain-oriented electrical steel sheet on which an insulation coating is formed | |
| JP2020050955A (en) | Insulation film composition for grain-oriented electrical steel sheet, method for forming insulation film for grain-oriented electrical steel sheet using same, and grain-oriented electrical steel sheet | |
| US20230407432A1 (en) | Annealing separator composition for grain-oriented electrical steel sheet, grain-oriented electrical steel sheet, and method for producing grain-oriented electrical steel sheet | |
| KR20160057753A (en) | Insulation coating composite for oriented electrical steel steet, oriented electrical steel steet formed insulation coating film on using the same insulation coating composite, and method of manufacturing the same oriented electrical steel steet | |
| KR101651431B1 (en) | Method of manufacturing oriented electrical steels | |
| JP2014201806A (en) | Oriented electromagnetic steel sheet and manufacturing method therefor | |
| KR101919521B1 (en) | Grain oriented electrical steel sheet and method for manufacturing the same | |
| KR20190078229A (en) | Grain oriented electrical steel sheet, and method for manufacturing grain oriented electrical steel sheet | |
| KR101919546B1 (en) | Annealing separating agent composition for grain oriented electrical steel sheet, grain oriented electrical steel sheet, and method for manufacturing grain oriented electrical steel sheet | |
| KR101904308B1 (en) | Composition for forminginsulating film and method for forming insulation film using that, oriented ecectrical steel sheet and manufacturing method for oriented ecectrical steel sheet | |
| KR101623874B1 (en) | Insulation coating composite for oriented electrical steel steet, forming method of insulation coating using the same, and oriented electrical steel steet | |
| KR20190077773A (en) | Annealing separating agent composition for grain oriented electrical steel sheet, grain oriented electrical steel sheet, and method for manufacturing the same | |
| KR102044327B1 (en) | Grain oriented electrical steel sheet, and method for manufacturing grain oriented electrical steel sheet | |
| KR20180041652A (en) | Insulation coating composite for oriented electrical steel steet, method for forming insulation coating film on oriented electrical steel steet, insulation coating film formed oriented electrical steel steet | |
| KR20230095020A (en) | Annealing separating agent composition for grain oriented electrical steel sheet and method for manufacturing grain oriented electrical steel sheet | |
| KR20200069830A (en) | Method for manufacutring a grain oriented electrical steel sheet having low core loss |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |