KR102438476B1 - Grain oreinted electrical steel steet and manufacturing method for the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 압연면과 평행한 면에 대하여, 평균 입경이 20 내지 200㎛이고, 두께 방향으로의 평균 입경이 30 내지 100㎛ 인 주상 결정립을 포함한다.The grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention includes columnar crystal grains having an average particle diameter of 20 to 200 μm and an average particle diameter in the thickness direction of 30 to 100 μm with respect to a surface parallel to a rolled surface.

Description

방향성 전기강판 및 그의 제조 방법{GRAIN OREINTED ELECTRICAL STEEL STEET AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}Grain-oriented electrical steel sheet and its manufacturing method

본 발명의 일 실시예는 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예는 방향성 전기강판 제품으로부터 제조되며 소음 특성이 더욱 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a grain-oriented electrical steel sheet and a method for manufacturing the same. Specifically, an embodiment of the present invention relates to a grain-oriented electrical steel sheet manufactured from a grain-oriented electrical steel sheet product and having noise characteristics more and a method for manufacturing the same.

방향성 전기강판은 우수한 자기적 특성을 가지고 있어 일반적으로 변압기의 철심 재료로 사용되며 전기강판만이 가지고 있는 특별한 압연프로세스를 거쳐 {110}<001> 방향으로 특화 되어 있는 Goss 집합조직을 강판 전체에 형성시킨다. Goss 집합조직은 고정기의 자성적 측면에서 특화 되어 있는 조직이다. 고정기가 아닌 회전기의 경우 다른 집합조직이 더 선호될 수 있다. Grain-oriented electrical steel sheet has excellent magnetic properties and is generally used as an iron core material for transformers. Through a special rolling process unique to electrical steel sheet, a Goss texture specialized in the {110}<001> direction is formed throughout the steel sheet. make it The Goss texture is a specialized organization in terms of the magnetism of the fixture. For rotating machines rather than stationary machines, other textures may be preferred.

방향성 전기강판 분야의 경우 방향성 전기강판을 사용할 때 효율성 향상이 가장 큰 관심이다. 하지만, 최근 들어 효율성 뿐만 아니라 소음에도 큰 관심을 가지게 되었다. 그 이유는 유럽 등에서 변압기가 가정 주변으로 들어오고 소형화 됨에 따라 변압기에서 들리는 소음이 문제가 되었다. Barkhausen effect에 의해서 발생하는 웅웅거리는 소리는 일반 시민들이 생활에 영향을 미치게 된다. 그로 인하여 제품 특성 중에서도 소음 특성을 줄일 수 있는 방법에 대한 부분이 이슈화 되고 있다. In the case of grain-oriented electrical steel sheet, efficiency improvement is the biggest concern when using grain-oriented electrical steel sheet. However, recently, there has been a great interest in noise as well as efficiency. The reason is that the noise from the transformer has become a problem as transformers come into homes in Europe and become smaller. The hum caused by the Barkhausen effect affects the lives of ordinary citizens. For this reason, among product characteristics, a method for reducing noise characteristics is becoming an issue.

소음을 일으키는 원인에는 여러 가지가 있다. 그 중 가장 큰 효과가 Barkhausen effect에 의한 효과이다. 이 현상은 자화역전과정에서 무작위적으로 불연속적인 점프를 통해서 이루어 진다. 이 현상의 원인은 강자성체의 자기화가 외부자기장의증가에 따라 연속적으로 이루어지지 않고 불연속적으로 자속(磁束)이 변화하여 유도전압이 발생하기 때문에 발생한다. 불연속적으로 자속(磁束)이 변화하는 원인은 강자성체를 구성하는 결정(結晶)의 내부에 있는 불순물이나 격자결함 때문에 자기구역벽(磁氣區域壁)의 이동이 방해를 받고, 외부자기장이 강해짐에 따라 방해를 받고 있던 자기구역벽의 이동이 한꺼번에 일어나기 때문이다. 일반적으로 자기화가 초자화율(初磁化率)의 범위를 넘으면 이 현상이 두드러지나, 자기화곡선은 이 부분에서 작은 계단형이 된다. 이 현상이 일어나는 자기 구역을 일반적으로 불연속 자기화 영역 또는 비가역(非可逆) 자기화영역이라 한다.There are several causes of noise. Among them, the biggest effect is the effect due to the Barkhausen effect. This phenomenon is achieved through random and discontinuous jumps in the magnetization reversal process. The cause of this phenomenon is that the magnetization of the ferromagnetic material is not continuously performed according to the increase of the external magnetic field, but the magnetic flux is discontinuously changed to generate an induced voltage. The reason for the discontinuous change in magnetic flux is that the movement of the magnetic domain wall is hindered by impurities or lattice defects in the crystals constituting the ferromagnetic material, and the external magnetic field becomes stronger. This is because the movement of the magnetic domain wall, which was obstructed by it, occurs all at once. In general, this phenomenon is conspicuous when magnetization exceeds the range of super susceptibility (初磁化率), but the magnetization curve becomes a small step in this part. The magnetic domain in which this phenomenon occurs is generally referred to as a discontinuous magnetization region or an irreversible magnetization region.

이런 자기화 영역에서의 자구의 변화를 줄이기 위해서는 크게 4가지 방법이 알려져 있다. 1가지는 결정립 입경을 줄이는 것이다. 결정립 입경이 크다는 것은 자구의 영역이 전체적으로 이동하는 것이 어렵다는 것을 이야기한다. 그렇기 때문에 동일한 특성을 유지하면서 결정립 입경 작아진다면 불연속적인 자구 이동의 점프를 줄일 수 있다. 두 번째로, 결정립의 형태를 두께 방향으로 긴 주상(Columnar) 형태로 가져가는 것이다. 자구의 이동이 폭방향으로 이동하기 때문에 둥근 형태의 결정립의 경우 경계면이 많아 지게 되고 자력선의 방향과 각도를 이루게 되어서 손실이 늘어나게 된다. 그에 반해 자력선과 수직일 경우 자화가 쉽게 이루어 진다. 세 번째로, Si이나 Al 같은 원소를 첨가하는 것이다. Si과 Al이 첨가 될 경우 자기 이방성이 줄어 들어서 소음이 감소하게 된다. 다만, Si과 Al이 높아질 경우 자속밀도가 떨어져 자력선의 단위면적당 밀도가 낮아지게 된다. 그렇기 때문에 소음을 주목적으로 하는지, 소음과 특성의 벨런스가 중요한지에 따라서 최적의 조건을 맞추는 것이 중요하다. 그리고 마지막 4번째 중요한 조건은 결정립의 <100> 방향이 강판의 압연 방향과 평행한 <100>//RD 집합조직을 일정 이상 유지하는 것이다. 집합조직의 방위가 자화에 유리한 <100>//RD 방위가 아니라면, 아무리 3가지 방법을 사용하더라도 자화가 잘 되지 않기 때문에 자화 되지 않는 결정립이 억지로 자화 되기 위해서는 소음이 발생하게 된다.In order to reduce the change of the magnetic domain in such a magnetization region, four major methods are known. One is to reduce the grain size. A large grain size means that it is difficult for the magnetic domain to move as a whole. Therefore, if the grain size is reduced while maintaining the same characteristics, the jump of discontinuous magnetic domain movement can be reduced. Second, the shape of the crystal grains is taken as a long columnar shape in the thickness direction. Because the movement of the magnetic domain moves in the width direction, in the case of round crystal grains, the number of boundary surfaces increases, and the loss increases as it forms an angle with the direction of the magnetic force line. On the other hand, if it is perpendicular to the magnetic force line, magnetization is easily achieved. Third, an element such as Si or Al is added. When Si and Al are added, magnetic anisotropy is reduced and noise is reduced. However, when Si and Al are increased, the magnetic flux density is lowered and the density per unit area of the magnetic force line is lowered. Therefore, it is important to set the optimal conditions according to whether noise is the main purpose or whether the balance between noise and characteristics is important. And the fourth and last important condition is to maintain <100>//RD texture in which the <100> direction of grains is parallel to the rolling direction of the steel sheet over a certain level. If the orientation of the texture is not the <100>//RD orientation that is favorable for magnetization, no matter how the three methods are used, the magnetization is not good, so that the non-magnetized crystal grains are forcibly magnetized, resulting in noise.

본 발명의 일 실시예에서는 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법을 제공한다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서는 방향성 전기강판 제품으로부터 제조되며 소음 특성이 더욱 방향성 전기강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.An embodiment of the present invention provides a grain-oriented electrical steel sheet and a method for manufacturing the same. Specifically, in an embodiment of the present invention, it is manufactured from a grain-oriented electrical steel sheet product, and further relates to a grain-oriented electrical steel sheet and a method for manufacturing the same.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 압연면과 평행한 면에 대하여, 평균 입경이 20 내지 200㎛이고, 두께 방향으로의 평균 입경이 30 내지 100㎛ 인 주상 결정립을 포함하고,The grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention includes columnar crystal grains having an average particle diameter of 20 to 200 μm and an average particle diameter in the thickness direction of 30 to 100 μm with respect to a plane parallel to the rolled surface,

전체 결정립 중 {uvw}<100>로부터 15˚ 이하에서 평행한 결정립의 면적 분율이 70% 이상이고,The area fraction of parallel grains at 15˚ or less from {uvw}<100> among all grains is 70% or more,

{110}<001>로부터 15 ˚ 이하에서 평행한 결정립의 면적 분율이 50 내지 81%일 수 있다.The area fraction of parallel grains at 15° or less from {110}<001> may be 50 to 81%.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 두께 방향을 포함하는 단면에 대하여, 표면과 결정립의 평균 곡률 각도가 70 내지 110 ˚일 수 있다.The grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may have an average curvature angle between the surface and crystal grains of 70 to 110° with respect to a cross section including the thickness direction.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 강판의 두께 방향으로 결정립을 평균 1 내지 3 개 포함할 수 있다.The grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may include an average of 1 to 3 crystal grains in the thickness direction of the steel sheet.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 강판의 두께가 0.05 내지 0.20mm일 수 있다.The grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may have a thickness of 0.05 to 0.20 mm.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 중량%로, Si: 2.0 내지 7.0%, Sn: 0.10% 이하, Sb: 0.050% 이하, Al: 0.050% 이하, Mn:0.01 내지 0.20%, C: 0.005% 이하, N: 0.005 % 이하 및 S: 0.005% 이하를 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.Grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention by weight, Si: 2.0 to 7.0%, Sn: 0.10% or less, Sb: 0.050% or less, Al: 0.050% or less, Mn: 0.01 to 0.20%, C: 0.005% or less, N: 0.005% or less, and S: 0.005% or less, and the balance may include Fe and other unavoidable impurities.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조 방법은 재료가 되는 방향성 전기강판을 제조하는 단계; 방향성 전기강판을 침탄하는 단계; 방향성 전기강판을 압연하는 단계; 및 방향성 전기강판을 탈탄하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention comprises the steps of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet as a material; Carburizing the grain-oriented electrical steel sheet; rolling a grain-oriented electrical steel sheet; and decarburizing the grain-oriented electrical steel sheet.

재료가 되는 방향성 전기강판을 제조하는 단계는 슬라브를 열간압연하여 열연판을 제조하는 단계, 열연판을 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계, 냉연판을 1차 재결정 소둔하는 단계, 및 2차 재결정 소둔하는 단계를 포함할 수 있다.Manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet as a material includes the steps of manufacturing a hot-rolled sheet by hot rolling a slab, manufacturing a cold-rolled sheet by cold-rolling the hot-rolled sheet, primary recrystallization annealing of the cold-rolled sheet, and secondary recrystallization It may include annealing.

재료가 되는 방향성 전기강판을 제조하는 단계에서 재료가 되는 방향성 전기강판은 {110}<001>로부터 15 ˚ 이하에서 평행한 결정립의 면적 분율이 70 내지 99%일 수 있다.In the step of manufacturing the grain-oriented electrical steel sheet to be the material, the grain-oriented electrical steel sheet as the material may have an area fraction of 70 to 99% parallel grains at 15° or less from {110} <001>.

재료가 되는 방향성 전기강판을 제조하는 단계 이후, 방향성 전기강판의 표면에 존재하는 금속 산화물층을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.After the step of manufacturing the grain-oriented electrical steel sheet as a material, it may further include the step of removing the metal oxide layer present on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet.

침탄하는 단계 이후, 전기강판은 탄소를 0.30 중량% 내지 0.75 중량% 포함할 수 있다.After the carburizing step, the electrical steel sheet may contain 0.30% by weight to 0.75% by weight of carbon.

침탄하는 단계는 강판의 표면에 탄화물을 코팅하는 단계, 열처리하는 단계 및 탄화물을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.Carburizing may include coating the carbide on the surface of the steel sheet, heat-treating, and removing the carbide.

침탄하는 단계는 탄화가스 분위기에서 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.Carburizing may include heat-treating in a carbonized gas atmosphere.

압연하는 단계는 압하율이 50% 이상일 수 있다.In the rolling step, the reduction ratio may be 50% or more.

탈탄하는 단계는 이슬점 40 내지 80℃의 분위기에서 750 내지 1100℃ 온도로 열처리할 수 있다.The decarburizing step may be heat-treated at a temperature of 750 to 1100 °C in an atmosphere of 40 to 80 °C dew point.

탈탄하는 단계 이후, 산화층을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.After the decarburization step, the step of removing the oxide layer may be further included.

본 발명의 일 실시예에 의하면 자성이 우수한 동시에 소음이 현저히 저감된 방향성 전기강판을 제조할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to manufacture a grain-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties and significantly reduced noise.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 소형 전압기 또는 가정용 전압기로서 유용하게 활용될 수 있다.The grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention can be usefully used as a small voltage device or a household voltage device.

도 1는 발명예 4에서 제조한 강판의 단면의 결정 구조를 분석한 사진이다.
도 2는 표면과 결정립의 곡률 각도를 나타낸 모식도이다.1 is a photograph analyzing the crystal structure of a cross section of a steel sheet manufactured in Inventive Example 4;
2 is a schematic diagram showing the curvature angle of the surface and crystal grains.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.The terms first, second, third, etc. are used to describe, but are not limited to, various parts, components, regions, layers and/or sections. These terms are used only to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, a first part, component, region, layer or section described below may be referred to as a second part, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는”의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of referring to specific embodiments only, and is not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. As used herein, the meaning of “comprising” specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and the presence or absence of another characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component; It does not exclude additions.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.When a part is referred to as being “on” or “on” another part, it may be directly on or on the other part, or the other part may be involved in between. In contrast, when a part refers to being "directly above" another part, the other part is not interposed therebetween.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Commonly used terms defined in the dictionary are additionally interpreted as having a meaning consistent with the related art literature and the presently disclosed content, and unless defined, are not interpreted in an ideal or very formal meaning.

또한, 특별히 언급하지 않는 한 %는 중량%를 의미하며, 1ppm 은 0.0001중량%이다.In addition, unless otherwise specified, % means weight %, and 1 ppm is 0.0001 weight %.

본 발명의 일 실시예에서 추가 원소를 더 포함하는 것의 의미는 추가 원소의 추가량 만큼 잔부인 철(Fe)을 대체하여 포함하는 것을 의미한다.In an embodiment of the present invention, the meaning of further including the additional element means that the remaining iron (Fe) is included by the additional amount of the additional element.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 방향성 전기강판 제품을 추가 가공하여 소음 특성을 더욱 향상시킨다. 이를 위해 침탄 공정을 통해 탄소를 내부로 확산 시킨다. 그리고 탄소가 확산된 상태의 강판을 압연하여 확산 속도를 빠르게 할 수 있는 박막으로 만든 후 탈탄 열처리를 하여 확산시켰던 탄소를 역으로 탈탄 시키면서 주상(Columnar) 조직을 형성한다.The grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention further improves the noise characteristics by further processing the grain-oriented electrical steel sheet product. For this, carbon is diffused inside through a carburizing process. Then, a steel sheet in a state in which carbon is diffused is rolled to make a thin film capable of increasing the diffusion rate, and then subjected to decarburization heat treatment to reversely decarburize the diffused carbon to form a columnar structure.

탈탄 과정에서 재결정 현상이 발생하며 작아진 결정립 입경에 탈탄을 통한 주상(Columnar) 구조가 형성되다. 표면에 탄소층이 형성된 상태에서 압연하게 되면 내부 조직에 자성에 유리한 shear stress가 생성되게 된다. shear stress에 의한 압연으로 <100>//ND 방향의 seed가 많이 형성 되어야 성장했을 때 <100>//ND 집합조직의 분율이 많이 형성되기 때문이다. 일반적으로 압연 후 열처리를 할 경우 랜덤한 방위로 자라는 등 <100>//ND 방향 이외의 방위를 가지게 된다. 그렇기 때문에 탄소를 확산 시키는 방법은 조직의 형태와 집합 조직을 동시에 잡을 수 있어 소음 특성에 유리하게 작용하게 된다. 본 발명의 일 실시예에서 <100>//RD란 강판의 압연 방향(RD방향)과 결정립의 <100> 방향이 15˚ 이하에서 평행한 결정립을 의미한다. {uvw}<100>로부터 15˚ 이하에서 평행한 결정립으로 표시하기도 한다.Recrystallization occurs during the decarburization process, and a columnar structure is formed through decarburization at the reduced grain size. When rolling with a carbon layer formed on the surface, shear stress favorable to magnetism is generated in the internal tissue. This is because, when a large number of seeds in the <100>//ND direction are formed by rolling by shear stress, a large fraction of <100>//ND texture is formed when grown. In general, when heat treatment is performed after rolling, it has an orientation other than the <100>//ND direction, such as growing in a random orientation. Therefore, the method of diffusing carbon can capture the structure and texture at the same time, which is advantageous for the noise characteristics. In an embodiment of the present invention, <100>//RD means crystal grains in which the rolling direction (RD direction) of the steel sheet and the <100> direction of the grains are parallel at 15° or less. It is also expressed as parallel grains at 15˚ or less from {uvw}<100>.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 압연면(ND면)과 평행한 면에 대하여, 평균 입경이 20 내지 200㎛이고, 두께 방향(ND방향)으로의 평균 입경이 30 내지 100㎛ 인 주상 결정립을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 압연면과 평행한 면에 대한 평균 입경은 압연면과 평행한 면에서 관찰하였을 때, 결정립의 면적과 동일한 면적의 원을 가정하여 그 원의 직경을 입경이라고 한다. 두께 방향(ND방향)으로의 평균 입경은 두께 방향을 포함하는 단면(RD면, TD면 등)에서 관찰하였을 때, 두께 방향으로 가장 긴 길이를 의미한다.The grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention has an average particle diameter of 20 to 200 μm, and an average particle diameter in the thickness direction (ND direction) of 30 to 100 μm, with respect to a surface parallel to the rolled surface (ND surface). It contains columnar grains. In an embodiment of the present invention, the average particle diameter of the surface parallel to the rolling surface is assuming a circle having the same area as the area of the crystal grains when observed from the surface parallel to the rolling surface, and the diameter of the circle is referred to as the particle diameter. The average particle diameter in the thickness direction (ND direction) means the longest length in the thickness direction when observed from a cross section (RD surface, TD surface, etc.) including the thickness direction.

통상적인 방향성 전기강판에서 압연면과 평행한 면에 대한 평균 입경은 수십mm 내지 수백mm 정도가 된다. 이처럼 평균 입경이 클 경우 자구의 영역이 전체적으로 이동하는 것이 어려우며, 소음을 증가시키는 원인이 된다. 본 발명의 일 실시예에서는 압연면과 평행한 면에 대하여, 평균 입경이 20 내지 200㎛으로 평균 입경을 줄여, 이로 인한 소음을 감소시킬 수 있다. 더욱 구체적으로 압연면과 평행한 면에 대하여, 평균 입경이 50 내지 100㎛일 수 있다.In a typical grain-oriented electrical steel sheet, the average particle diameter for the surface parallel to the rolling surface is about several tens of mm to several hundred mm. When the average particle diameter is large as described above, it is difficult for the magnetic domain region to move as a whole, which causes an increase in noise. In an embodiment of the present invention, the average particle diameter of the surface parallel to the rolling surface is reduced to 20 to 200 μm, thereby reducing noise. More specifically, with respect to the surface parallel to the rolling surface, the average particle diameter may be 50 to 100㎛.

한편, 두께 방향으로의 평균 입경은 30 내지 100㎛이다. 본 발명의 일 실시예에서 탈탄 공정 과정에서 결정립이 두께 방향으로 성장하여 전술한 크기의 결정립이 형성된다. 구체적으로 두께 방향으로의 평균 입경은 50 내지 100㎛이다. 두께 방향으로의 평균 입경은 강판 두께를 초과할 수 없다. On the other hand, the average particle diameter in a thickness direction is 30-100 micrometers. In an embodiment of the present invention, crystal grains of the above-described size are formed by growing in the thickness direction during the decarburization process. Specifically, the average particle diameter in the thickness direction is 50 to 100 μm. The average grain diameter in the thickness direction cannot exceed the thickness of the steel sheet.

본 발명의 일 실시예에서 압연면과 평행한 면에 대하여, 평균 입경(A)에 대한 두께 방향으로의 평균 입경(B)의 비(B/A)는 0.5 내지 3이 될 수 있다. 이처럼 두께 방향으로 긴 형태의 주상 결정립은 소음을 감소시키는 데 기여할 수 있다. 더욱 구체적으로 그 비(B/A)는 0.7 내지 1.5가 될 수 있다.In an embodiment of the present invention, with respect to a surface parallel to the rolling surface, the ratio (B/A) of the average particle diameter (B) in the thickness direction to the average particle diameter (A) may be 0.5 to 3. As such, columnar grains having a long shape in the thickness direction can contribute to reducing noise. More specifically, the ratio (B/A) may be 0.7 to 1.5.

본 발명의 일 실시예에서 두께 방향으로 긴 결정립을 포함함으로, 두께 방향으로 적은 개수의 결정립을 포함하게 된다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 강판의 두께 방향으로 결정립을 평균 1 내지 3 개 포함할 수 있다. 결정립을 1개 포함한다는 의미는 강판 두께 방향으로 결정립이 1개만 존재한다는 의미이다. 강판 전체 면적에 대해 결정립 개수가 상이할 수 있으며, 강판 면적에 대한 평균 개수로 1 내지 3개 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 1 내지 2개 포함할 수 있다.By including long crystal grains in the thickness direction in an embodiment of the present invention, a small number of crystal grains are included in the thickness direction. Specifically, the grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may include an average of 1 to 3 crystal grains in the thickness direction of the steel sheet. The meaning of including one crystal grain means that only one crystal grain exists in the thickness direction of the steel sheet. The number of grains may be different for the entire area of the steel sheet, and 1 to 3 may be included as an average number for the area of the steel sheet. More specifically, one or two may be included.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 두께 방향을 포함하는 단면에 대하여, 표면(10)과 결정립(20)의 곡률 각도가 70 내지 110 ˚일 수 있다. 곡률 각도란 강판의 표면과 접하는 결정립에 대하여, 표면과 만나는 결정립계의 각도를 의미한다. 도 2에서는 곡률 각도(θ)를 설명하기 위한 모식도를 나타낸다. 본 발명의 일 실시예에서 평균 곡률 각도는 압연면과 평행한 면에 대하여, 평균 입경이 10㎛ 이상인 결정립 개수에 대한 평균 곡률 각도를 의미한다. 더욱 구체적으로 70 내지 87 ˚일 수 있다.The grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may have a curvature angle of 70 to 110° of the surface 10 and the crystal grains 20 with respect to a cross section including the thickness direction. The curvature angle refers to an angle of a grain boundary that meets the surface with respect to a grain in contact with the surface of the steel sheet. In FIG. 2, the schematic diagram for demonstrating the curvature angle (theta) is shown. In an embodiment of the present invention, the average curvature angle means an average curvature angle with respect to the number of grains having an average particle diameter of 10 μm or more with respect to a plane parallel to the rolling surface. More specifically, it may be 70 to 87 °.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 전체 결정립 중 {uvw}<100>로부터 15˚ 이하에서 평행한 결정립의 면적 분율이 70% 이상이다. In the grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention, the area fraction of parallel grains at 15° or less from {uvw}<100> among all grains is 70% or more.

본 발명의 일 실시예에서는 자화에 유리한 {uvw}<100>로부터 15˚ 이하에서 평행한 결정립의 면적 분율을 다량 확보함으로써 소음을 감소시킬 수 있다. 면적 분율은 강판의 임의의 단면에 대하여 강판 전체 면적에 대한 해당 결정립의 분율을 의미한다. 더욱 구체적으로 {uvw}<100>로부터 15˚ 이하에서 평행한 결정립의 면적 분율이 80% 내지 90%일 수 있다.In an embodiment of the present invention, noise can be reduced by securing a large amount of area fraction of parallel crystal grains at 15° or less from {uvw}<100>, which is advantageous for magnetization. The area fraction means the fraction of the corresponding grains with respect to the total area of the steel sheet for any cross-section of the steel sheet. More specifically, the area fraction of the parallel grains at 15° or less from {uvw}<100> may be 80% to 90%.

본 발명의 일 실시예에서는 {110}<001>로부터 15 ˚ 이하에서 평행한 결정립의 면적 분율이 50 내지 81% 일 수 있다. {110}<001>로부터 15 ˚ 이하에서 평행한 결정립이란 강판의 압연면과 결정립의 {110}면 및 강판의 압연 방향과 <001>방향이 15 ˚ 이하에서 평행한 결정립 즉, GOSS 결정립을 의미한다. 본 발명의 일 실시예에서는 GOSS 결정립이 다수 생성된 방향성 전기강판을 재료로 제조되며, 강판 제조 과정에서 일부 GOSS 결정립이 소실되나, 대부분의 GOSS 결정립은 잔존하여 자성특성을 향상시키는 데에 기여한다. 더욱 구체적으로 {110}<001>로부터 15 ˚ 이하에서 평행한 결정립의 면적 분율이 70 내지 81%일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the area fraction of parallel crystal grains at 15° or less from {110}<001> may be 50 to 81%. From {110}<001>, parallel grains at 15˚ or less refer to grains parallel to the rolling surface of the steel sheet, the {110} plane of the grains, and the rolling direction and the <001> direction of the steel sheet at 15˚ or less, that is, GOSS grains do. In one embodiment of the present invention, a grain-oriented electrical steel sheet in which a large number of GOSS grains are generated is manufactured as a material, and some GOSS grains are lost during the steel sheet manufacturing process, but most of the GOSS grains remain and contribute to improving magnetic properties. More specifically, the area fraction of the parallel crystal grains at 15° or less from {110}<001> may be 70 to 81%.

본 발명의 일 실시예에서 강판의 두께는 0.05 내지 0.20mm일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 강판의 두께를 더욱 얇게 제조함으로써, 철손을 더욱 향상시킬 수 있다. 더욱 구체적으로 강판의 두께는 0.05 내지 0.10mm일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the thickness of the steel sheet may be 0.05 to 0.20mm. In an embodiment of the present invention, by making the thickness of the steel sheet thinner, iron loss can be further improved. More specifically, the thickness of the steel sheet may be 0.05 to 0.10mm.

본 발명의 일 실시예에서 합금 성분과 무관하게 효과가 발생하며, 방향성 전기강판을 재료로 제조하므로, 재료가 되는 방향성 전기강판의 합금 성분과 최종 제조되는 방향성 전기강판의 합금 성분이 동일할 수 있다. 따라서, 합금 성분에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 일 예로, 중량%로, Si: 2.0 내지 7.0%, Sn: 0.10% 이하, Sb: 0.050% 이하, Al: 0.050% 이하, Mn:0.01 내지 0.20%, C: 0.005% 이하, N: 0.005 % 이하 및 S: 0.005% 이하를 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 상기 외에 Cr, Ni 등 추가적인 원소를 더 포함할 수 있으며, 이에 대해서 구체적인 설명은 생략한다.In an embodiment of the present invention, the effect occurs regardless of the alloy component, and since the grain-oriented electrical steel sheet is made of a material, the alloy component of the grain-oriented electrical steel sheet as the material and the alloy component of the grain-oriented electrical steel sheet to be finally manufactured may be the same . Therefore, a detailed description of the alloy components will be omitted. For example, in wt%, Si: 2.0 to 7.0%, Sn: 0.10% or less, Sb: 0.050% or less, Al: 0.050% or less, Mn: 0.01 to 0.20%, C: 0.005% or less, N: 0.005% or less and S: 0.005% or less, and the balance may include Fe and other unavoidable impurities. In addition to the above, additional elements such as Cr and Ni may be further included, and a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 제조 방법은 재료가 되는 방향성 전기강판을 제조하는 단계; 방향성 전기강판을 침탄하는 단계; 방향성 전기강판을 압연하는 단계; 및 방향성 전기강판을 탈탄하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention comprises the steps of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet as a material; Carburizing the grain-oriented electrical steel sheet; rolling a grain-oriented electrical steel sheet; and decarburizing the grain-oriented electrical steel sheet.

이하에서는 각 단계별로 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each step will be described in detail.

먼저, 재료가 되는 방향성 전기강판을 제조한다. 방향성 전기강판을 일반적으로 알려진 방향성 전기강판을 사용할 수 있다. 전술하였듯이, 본 발명의 일 실시예에서 합금 성분과 무관하게 효과가 발생하므로, 방향성 전기강판의 합금 성분에 대해서 구체적인 설명은 생략한다.First, a grain-oriented electrical steel sheet as a material is manufactured. As the grain-oriented electrical steel sheet, a generally known grain-oriented electrical steel sheet may be used. As described above, in an embodiment of the present invention, since the effect occurs regardless of the alloy component, a detailed description of the alloy component of the grain-oriented electrical steel sheet will be omitted.

재료가 되는 방향성 전기강판의 제조 방법 또한 특별히 제한되지 아니하며, 일반적으로 알려진 방향성 전기강판의 제조 방법으로 제조된 방향성 전기강판을 사용할 수 있다. 구체적으로 방향성 전기강판을 제조하는 단계는 슬라브를 열간압연하여 열연판을 제조하는 단계, 열연판을 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계, 냉연판을 1차 재결정 소둔하는 단계, 및 2차 재결정 소둔하는 단계를 포함할 수 있다. 각 단계에 대해서는 널리 알려진 것과 같으므로, 각 단계의 구체적인 설명은 생략한다.The method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet as a material is also not particularly limited, and a grain-oriented electrical steel sheet manufactured by a generally known manufacturing method of a grain-oriented electrical steel sheet may be used. Specifically, the manufacturing of the grain-oriented electrical steel sheet includes the steps of manufacturing a hot-rolled sheet by hot rolling a slab, manufacturing a cold-rolled sheet by cold-rolling the hot-rolled sheet, primary recrystallization annealing of the cold-rolled sheet, and secondary recrystallization annealing may include the step of Since each step is the same as widely known, a detailed description of each step is omitted.

재료가 되는 방향성 전기강판의 집합 조직 또한 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로 GOSS 조직, 즉 재료가 되는 방향성 전기강판은 {110}<001>로부터 15 ˚ 이하에서 평행한 결정립이 다수 형성된 방향성 전기강판을 사용할 수 있다. 구체적으로 재료가 되는 방향성 전기강판은 {110}<001>로부터 15 ˚ 이하에서 평행한 결정립의 면적 분율이 70 내지 99%일 수 있다. 더욱 구체적으로 80 내지 90%일 수 있다. 재료가 되는 방향성 전기강판은 {uvw}<100>로부터 15˚ 이하에서 평행한 결정립의 면적 분율이 90% 이상 일 수 있다. 더욱 구체적으로 95 내지 99% 일 수 있다.The texture of the grain-oriented electrical steel sheet as the material is also not particularly limited. Specifically, for the grain-oriented electrical steel sheet that is the GOSS structure, that is, the material, a grain-oriented electrical steel sheet in which a plurality of parallel grains are formed at 15 degrees or less from {110}<001> may be used. Specifically, the grain-oriented electrical steel sheet as the material may have an area fraction of parallel grains of 70 to 99% at 15° or less from {110}<001>. More specifically, it may be 80 to 90%. The grain-oriented electrical steel sheet as the material may have an area fraction of 90% or more of parallel grains at 15˚ or less from {uvw}<100>. More specifically, it may be 95 to 99%.

재료가 되는 방향성 전기강판은 표면에 금속 산화물층이 형성되었거나, 금속 산화물층이 억제 또는 제거된 방향성 전기강판을 제한 없이 사용할 수 있다. 금속 산화물층이란 2차 재결정 소둔 과정에서 표면의 산화물층과 소둔 분리제가 반응하여 형성된 층을 의미한다. 예컨데 소둔 분리제로서 MgO를 사용한 경우, 금속 산화물층으로서 포스테라이트 층이 형성될 수 있다. 금속 산화물층은 글라스 층 또는 베이스 코팅층으로도 불린다.The grain-oriented electrical steel sheet used as the material may be a grain-oriented electrical steel sheet in which a metal oxide layer is formed on the surface, or a metal oxide layer is suppressed or removed, without limitation. The metal oxide layer refers to a layer formed by reacting the oxide layer on the surface with the annealing separator during the secondary recrystallization annealing process. For example, when MgO is used as the annealing separator, a forsterite layer may be formed as the metal oxide layer. The metal oxide layer is also called a glass layer or a base coating layer.

금속 산화물층이 형성된 방향성 전기강판을 재료로 사용하는 경우, 방향성 전기강판의 표면에 존재하는 금속 산화물층을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 금속 산화물층이 존재하는 경우, 후술할 침탄하는 단계에서 탄소가 침투하는 데에 장해가 될 수 있다. 제거하는 방법은 특별히 제한되지 아니하며, 기계적 또는 화학적 방법을 사용할 수 있다. 예컨데 화학적 방법으로 산액을 도포하거나, 산액에 침지하는 방법으로 제거할 수 있다.When a grain-oriented electrical steel sheet having a metal oxide layer formed thereon is used as a material, the method may further include removing the metal oxide layer present on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet. If the metal oxide layer is present, it may be an obstacle to penetration of carbon in the carburizing step to be described later. The removal method is not particularly limited, and a mechanical or chemical method may be used. For example, it can be removed by applying an acid solution by a chemical method or by immersing the acid solution in the acid solution.

다음으로, 방향성 전기강판을 침탄한다. 침탄을 통해 강판 표면 부근에는 탄소 함량이 높고, 강판 내부에는 탄소 함량이 적어진다. 이러한 탄소 함량의 차이로 인하여 강판 내부에는 shear stress가 작용한다. 즉, 표면에는 확산된 탄소로 인해서 단단하게 되고 내부에는 탄소가 없기 때문에 무른 상태가 되어서, 서로 다른 철판이 붙어 있는 형태와 같은 상황이 된다. 이 상태에서 압연했을 때 경계 부분에 stress가 많이 가해지게 되고, 이때 생긴 stress는 나중에 <100>//RD seed를 형성하는데 큰 도움을 주게 된다.Next, the grain-oriented electrical steel sheet is carburized. Through carburization, the carbon content near the surface of the steel sheet is high, and the carbon content inside the steel sheet is reduced. Due to this difference in carbon content, shear stress acts inside the steel sheet. That is, the surface becomes hard due to the diffused carbon and becomes soft because there is no carbon on the inside, so it becomes a situation like the form in which different iron plates are attached. When rolling in this state, a lot of stress is applied to the boundary part, and the stress generated at this time helps to form a <100>//RD seed later.

침탄하는 방법으로는 특별히 제한되지 않는다. 예컨데 강판의 표면에 탄화물을 코팅하고, 열처리거나, 또는 탄화 가스 분위기에서 열처리할 수 있다. 탄화물을 코팅하는 방법은 강판의 표면에 탄화물을 코팅하는 단계, 열처리하는 단계 및 탄화물을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때 탄화물은 목탄 등의 고체 형태의 탄화물을 사용할 수 있다. 더욱 구체적으로 목탄 및 탄산염을 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 목탄 및 탄산바륨, 탄산나트륨을 포함할 수 있다. 탄산염은 목탄에서 강판으로의 침탄이 원활하게 될 수 있도록 도와주는 활성제 역할을 한다.The method of carburizing is not particularly limited. For example, the surface of the steel sheet may be coated with carbide, heat treated, or heat treated in a carbonized gas atmosphere. The method of coating the carbide may include coating the carbide on the surface of the steel sheet, performing heat treatment, and removing the carbide. In this case, the carbide may be a solid carbide such as charcoal. More specifically, it may include charcoal and carbonate. More specifically, it may include charcoal, barium carbonate, and sodium carbonate. Carbonate acts as an activator to help smooth carburization from charcoal to steel sheet.

탄화물의 고형비율은 목탄 50 내지 80중량% 및 탄산염 20 내지 50 중량%가 될 수 있다. 더욱 구체적으로 목탄 50 내지 80 중량%, 탄산바륨 10 내지 40 중량% 및 탄산나트륨 5 내지 20 중량%가 될 수 있다. The solid proportion of the carbide may be 50 to 80% by weight of charcoal and 20 to 50% by weight of carbonate. More specifically, it may be 50 to 80% by weight of charcoal, 10 to 40% by weight of barium carbonate, and 5 to 20% by weight of sodium carbonate.

열처리는 900℃ 내지 1000℃의 온도에서 90 분 내지 150분 동안 열처리할 수 있다. 탄화물을 제거할 때에는 기계적 또는 화학적 방법을 사용할 수 있다. 예컨데 화학적 방법으로 산액을 도포하거나, 산액에 침지하는 방법으로 제거할 수 있다. 또는 탄화가스 분위기에서 열처리하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때 탄화 가스는 메탄 및 일산화탄소 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 열처리는 900℃ 내지 1100℃의 온도에서 5 분 내지 5 시간 동안 열처리할 수 있다.The heat treatment may be performed at a temperature of 900° C. to 1000° C. for 90 minutes to 150 minutes. Mechanical or chemical methods can be used to remove carbides. For example, it can be removed by applying an acid solution by a chemical method or by immersing the acid solution in the acid solution. Or it may include the step of heat-treating in a carbonized gas atmosphere. In this case, the carbonized gas may include at least one of methane and carbon monoxide. The heat treatment may be performed at a temperature of 900° C. to 1100° C. for 5 minutes to 5 hours.

침탄 이후, 강판에는 탄소가 0.30 내지 0.75 중량% 포함될 수 있다. 더욱 구체적으로 0.40 내지 0.70 중량% 포함할 수 있다. 침탄 이후 탄소량이 적절히 조절되어야 후술할 공정에서 <100>//RD seed를 형성하는 데에 도움이 될 수 있다.After carburizing, the steel sheet may contain 0.30 to 0.75 wt% of carbon. More specifically, it may include 0.40 to 0.70 wt%. After carburizing, the amount of carbon should be appropriately adjusted to help form <100>//RD seeds in the process to be described later.

다음으로, 방향성 전기강판을 압연한다. 전기강판을 압연함으로써, 철손을 개선하고, 또한 후술할 탈탄 과정에서 탈탄 효율을 높일 수 있다. 압연하는 단계는 압하율을 50% 이상으로 압연할 수 있다. 이를 통해 최종 두께를 0.05 내지 0.20mm로 할 수 있다.Next, the grain-oriented electrical steel sheet is rolled. By rolling the electrical steel sheet, it is possible to improve the iron loss and also to increase the decarburization efficiency in the decarburization process to be described later. In the rolling step, the rolling reduction ratio may be 50% or more. Through this, the final thickness can be 0.05 to 0.20 mm.

다음으로, 방향성 전기강판을 탈탄한다. 탈탄 방법으로는 특별히 제한되지 않는다. 일 예로 습한 분위기에서 열처리할 수 있다. 습한 분위기에서 열처리할 시, 탄소가 물 분자 내의 산소와 결합하여 이산화탄소를 만들어서 제거하게 된다. 구체적으로 이슬점 40 내지 80℃ 의 분위기에서 750 내지 1100℃ 온도로 열처리할 수 있다. 이슬점이 너무 낮으면, 적절하게 탈탄되지 못하고, 내부 조직의 성장과 성장 형태가 적절히 이루어 지지 않을 수 있다. 이슬점이 너무 높으면, 표면에 산화층이 두껍게 형성되어, 오히려 탈탄이 적절히 되지 못하게 된다. 또한, 온도 범위가 적절히 조절되지 못하면, 적절한 형상의 주상(Columnar) 조직이 형성되지 못한다. 더욱 구체적으로 이슬점 50 내지 70℃ 의 분위기에서 800 내지 1000℃ 온도로 열처리할 수 있다. 탈탄 이후, 탄소는 0.005 중량% 이하로 포함될 수 있다.Next, the grain-oriented electrical steel sheet is decarburized. The decarburization method is not particularly limited. For example, the heat treatment may be performed in a humid atmosphere. When heat treatment is performed in a humid atmosphere, carbon combines with oxygen in water molecules to form carbon dioxide and is removed. Specifically, the heat treatment may be performed at a temperature of 750 to 1100 °C in an atmosphere of 40 to 80 °C dew point. If the dew point is too low, it may not be properly decarburized, and the growth and growth pattern of the internal tissue may not be properly achieved. If the dew point is too high, a thick oxide layer is formed on the surface, and decarburization is not adequately performed. In addition, if the temperature range is not properly controlled, columnar tissue of an appropriate shape cannot be formed. More specifically, the heat treatment may be performed at a temperature of 800 to 1000 °C in an atmosphere of 50 to 70 °C dew point. After decarburization, carbon may be included in an amount of 0.005% by weight or less.

탈탄 과정에서 표면에 산화층이 일부 형성될 수 있으며, 이 산화층은 자구의 이동과 밀접한 관련이 있어, 철손 및 소음에 악영향을 줄 수 있다. 따라서, 필요에 따라 산화층을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 산화층을 제거할 때에는 기계적 또는 화학적 방법을 사용할 수 있다. 예컨데 화학적 방법으로 산액을 도포하거나, 산액에 침지하는 방법으로 제거할 수 있다. 이 때 산액은 염산 30 내지 75 부피%의 수용액을 사용할 수 있다.An oxide layer may be partially formed on the surface during the decarburization process, and this oxide layer is closely related to the movement of magnetic domains, and thus may adversely affect iron loss and noise. Accordingly, the method may further include removing the oxide layer if necessary. A mechanical or chemical method may be used to remove the oxide layer. For example, it can be removed by applying an acid solution by a chemical method or by immersing the acid solution in the acid solution. In this case, an aqueous solution of 30 to 75% by volume of hydrochloric acid may be used as the acid solution.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 그러나 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, these examples are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실시예 1Example 1

실리콘(Si)을 3.4 중량%, 알루미늄(Al): 0.03 중량%, 망간(Mn):0.05 중량% 안티몬(Sb)을 0.04 중량%, 주석(Sn)을 0.09 중량%, 및 니켈(Ni)을 0.02중량%, 탄소(C)를 0.005 중량%, 질소(N)를 40 중량ppm 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 방향성 전기강판(23PH035, 포스코)을 준비하였다. 이 강판의 두께는 0.23mm이다. 방향성 전기강판 상에 형성된 포스테라이트 피막을 제거하기 위해 염산 50부피%, 물 50부피% 포함하는 수용액으로 에칭하였다. 이후, 목탄, 탄산바륨 및 탄산나트륨을 포함하는 탄화물을 하기 표 1에 정리된 고형비율로 도포하고, 1000℃에서 3시간 동안 열처리하여 침탄하였다. 침탄 후 탄소량을 하기 표 1에 정리하였다. 침탄 후 압연하여 최종 0.1mm로 하였다. 이후 이슬점 60℃의 분위기에서 850℃의 온도 및 60 분 동안 열처리하여 탈탄하였다. 표면에 형성된 산화층을 제거하기 위해 염산 50부피%, 물 50부피% 포함하는 수용액으로 에칭하였다. 구체적인 공정 조건을 표 1에 정리하였다.3.4 wt% of silicon (Si), aluminum (Al): 0.03 wt%, manganese (Mn): 0.05 wt% of antimony (Sb) 0.04 wt%, tin (Sn) of 0.09 wt%, and nickel (Ni) A grain-oriented electrical steel sheet (23PH035, POSCO) containing 0.02 wt%, carbon (C) 0.005 wt%, nitrogen (N) 40 wtppm, and the balance containing Fe and other unavoidable impurities was prepared. The thickness of this steel plate is 0.23 mm. In order to remove the forsterite film formed on the grain-oriented electrical steel sheet, it was etched with an aqueous solution containing 50% by volume of hydrochloric acid and 50% by volume of water. Thereafter, the carbide containing charcoal, barium carbonate and sodium carbonate was applied at the solid ratio summarized in Table 1 below, and heat-treated at 1000° C. for 3 hours to carburize. The amount of carbon after carburizing is summarized in Table 1 below. After carburizing, it was rolled to a final 0.1 mm. Thereafter, it was decarburized by heat treatment at a temperature of 850° C. and 60 minutes in an atmosphere with a dew point of 60° C. In order to remove the oxide layer formed on the surface, it was etched with an aqueous solution containing 50% by volume of hydrochloric acid and 50% by volume of water. Specific process conditions are summarized in Table 1.

소음은 peak to peak 방법을 사용하여서 측정하였다. 이때 Tensile Stress (MPa) 값은 일반적으로 장력 코팅이 도포된 값인 3MPa 값으로 측정하였다. 1.7T에서 ppm 단위로 측정된 값이며, 소음 측정과 관련하여 λp-p 값을 사용하여서 평가하였다.Noise was measured using the peak-to-peak method. At this time, the Tensile Stress (MPa) value was generally measured as a value of 3 MPa, which is the value applied with the tension coating. It is a value measured in ppm unit at 1.7T, and it was evaluated using λ pp value in relation to noise measurement.

비교예 1은 재료로 사용된 방향성 전기강판(23PH035, 포스코)이다.Comparative Example 1 is a grain-oriented electrical steel sheet (23PH035, POSCO) used as a material.

구분division 목탄(wt%)Charcoal (wt%) 탄산바륨(wt%)Barium carbonate (wt%) 탄산나트륨(wt%)Sodium carbonate (wt%) 침탄 시간
(분)carburizing time
(minute) 침탄 후 탄소양
(wt%)Carbon content after carburizing
(wt%) 발명예1Invention Example 1 6060 3030 1010 120120 0.430.43 발명예2Invention Example 2 7070 2020 1010 120120 0.470.47 발명예3Invention example 3 6565 2525 1010 120120 0.430.43 발명예4Invention Example 4 6060 3030 1010 180180 0.740.74 발명예5Invention Example 5 7070 2020 1010 180180 0.620.62 비교예1Comparative Example 1 -- 비교예2Comparative Example 2 6060 3030 1010 240240 0.780.78 비교예3Comparative Example 3 7070 2020 1010 240240 0.820.82 비교예4Comparative Example 4 6060 3030 1010 6060 0.230.23 비교예5Comparative Example 5 7070 2020 1010 6060 0.240.24 비교예6Comparative Example 6 4040 5050 1010 6060 0.220.22

구분division 평균 곡률 각도(º)Average angle of curvature (º) 압연면 평균 입경(㎛)Rolled surface average particle diameter (㎛) 두께 방향 평균 입경(㎛)Average particle diameter in thickness direction (㎛) <100>//RD 집합조직의 분율(%)<100> // Fraction of RD texture (%) {110}<001> 집합 조직 분율{110}<001> aggregate tissue fraction 두께 방향 결정립 개수(개)Number of grains in thickness direction (pieces) 소음(ppm)Noise (ppm) 발명예1Invention Example 1 7373 7272 7777 8080 7272 1.31.3 0.150.15 발명예2Invention Example 2 8585 7373 7171 8989 8181 1.41.4 0.130.13 발명예3Invention example 3 7676 5555 4545 8585 7979 2.22.2 0.160.16 발명예4Invention Example 4 8282 5656 3838 8282 7272 2.62.6 0.150.15 발명예5Invention Example 5 8686 200200 8383 8484 7373 1.21.2 0.170.17 비교예1Comparative Example 1 8888 13001300 7171 9898 8282 1.41.4 0.230.23 비교예2Comparative Example 2 3434 2222 1919 6565 5353 5.35.3 0.250.25 비교예3Comparative Example 3 2525 3232 1414 5252 4444 7.47.4 0.220.22 비교예4Comparative Example 4 3737 2828 1919 4343 3838 5.35.3 0.270.27 비교예5Comparative Example 5 4545 1515 66 6363 5252 17.417.4 0.260.26 비교예6Comparative Example 6 5252 2525 1313 6565 4949 7.87.8 0.230.23

표 1에서 나타나듯이, 공정이 적절히 제어된 발명예 1 내지 발명예 5는 주상(Columnar) 형태의 결정이 적절히 형성되며, 압연면 평균 입경이 작고, 집합 조직 방위가 적절히 형성되어, 소음 특성이 우수함을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, in Inventive Examples 1 to 5, in which the process was appropriately controlled, columnar crystals were properly formed, the rolling surface average particle diameter was small, the texture orientation was properly formed, and the noise characteristics were excellent. can confirm.

반면, 비교예 1은 추가 공정이 존재하지 않기에, 집합 조직 방위는 적절하나, 주상(Columnar) 형태의 결정이 형성되지 않았으며, 특히 압연면 방향의 평균 입경이 커서 소음 특성이 열위함을 확인할 수 있다.On the other hand, in Comparative Example 1, since there is no additional process, the texture orientation is appropriate, but columnar crystals were not formed. can

또한, 비교예 2 내지 비교예 6는 탄화 시간이 너무 길거나 짧아, 적절한 양의 탄소가 침탄되지 못하고, 주상(Columnar) 형태의 결정이 형성되지 않았으며, 집합 조직 방위가 적절히 형성되지 못하고, 소음 특성이 열위함을 확인할 수 있다.In addition, in Comparative Examples 2 to 6, the carbonization time was too long or too short, an appropriate amount of carbon was not carburized, columnar crystals were not formed, texture orientation was not properly formed, and noise characteristics You can see this inferiority.

도 1에서는 발명예 4에서 제조한 방향성 전기강판의 두께 방향 단면의 결정 구조를 분석한 사진이다. 도 1에서 나타나듯이, 주상 형태의 결정이 적절히 형성됨을 확인할 수 있다.1 is a photograph analyzing the crystal structure of the cross-section in the thickness direction of the grain-oriented electrical steel sheet prepared in Invention Example 4; As shown in FIG. 1 , it can be confirmed that columnar crystals are properly formed.

본 발명은 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The present invention is not limited to the embodiments, but may be manufactured in various different forms, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may develop other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that this may be practiced. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

100: 방향성 전기강판, 10: 전기강판 표면,
20: 결정립100: grain-oriented electrical steel sheet, 10: electrical steel sheet surface,
20: grain

Claims (15)

압연면과 평행한 면에 대하여, 평균 입경이 20 내지 200㎛이고, 두께 방향으로의 평균 입경이 30 내지 100㎛ 인 주상 결정립을 포함하고,
전체 결정립 중 {uvw}<100>로부터 15˚ 이하에서 평행한 결정립의 면적 분율이 70% 이상이고,
{110}<001>로부터 15 ˚ 이하에서 평행한 결정립의 면적 분율이 50 내지 81%인 방향성 전기강판.With respect to the surface parallel to the rolling surface, the average particle diameter is 20 to 200㎛, including columnar crystal grains having an average particle diameter in the thickness direction of 30 to 100㎛,
The area fraction of parallel grains at 15˚ or less from {uvw}<100> among all grains is 70% or more,
A grain-oriented electrical steel sheet having an area fraction of 50 to 81% of parallel grains at 15 ° or less from {110}<001>. 제1항에 있어서,
두께 방향을 포함하는 단면에 대하여, 표면과 결정립의 평균 곡률 각도가 70 내지 110 ˚인 방향성 전기강판.According to claim 1,
A grain-oriented electrical steel sheet having an average curvature angle of 70 to 110 ° between the surface and the grains with respect to the cross section including the thickness direction. 제1항에 있어서,
강판의 두께 방향으로 결정립을 1 내지 3 개 포함하는 방향성 전기강판.According to claim 1,
A grain-oriented electrical steel sheet comprising 1 to 3 crystal grains in the thickness direction of the steel sheet. 제1항에 있어서,
강판의 두께가 0.05 내지 0.20mm인 방향성 전기강판.According to claim 1,
A grain-oriented electrical steel sheet having a thickness of 0.05 to 0.20 mm. 제1항에 있어서,
중량%로, Si: 2.0 내지 7.0%, Sn: 0.10% 이하, Sb: 0.050% 이하, Al: 0.050% 이하, Mn:0.01 내지 0.20%, C: 0.005% 이하, N: 0.005 % 이하 및 S: 0.005% 이하를 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 방향성 전기강판.According to claim 1,
Si: 2.0 to 7.0%, Sn: 0.10% or less, Sb: 0.050% or less, Al: 0.050% or less, Mn: 0.01 to 0.20%, C: 0.005% or less, N: 0.005% or less, and S: Grain-oriented electrical steel sheet containing less than 0.005%, the balance Fe and other unavoidable impurities. 재료가 되는 방향성 전기강판을 제조하는 단계;
상기 방향성 전기강판을 침탄하는 단계;
상기 방향성 전기강판을 압연하는 단계; 및
상기 방향성 전기강판을 탈탄하는 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법.manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet as a material;
carburizing the grain-oriented electrical steel sheet;
rolling the grain-oriented electrical steel sheet; and
A method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet comprising the step of decarburizing the grain-oriented electrical steel sheet. 제6항에 있어서,
상기 재료가 되는 방향성 전기강판을 제조하는 단계는 슬라브를 열간압연하여 열연판을 제조하는 단계, 상기 열연판을 냉간압연하여 냉연판을 제조하는 단계, 상기 냉연판을 1차 재결정 소둔하는 단계, 및 2차 재결정 소둔하는 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법.7. The method of claim 6,
The manufacturing of the grain-oriented electrical steel sheet as the material includes the steps of manufacturing a hot-rolled sheet by hot-rolling a slab, manufacturing a cold-rolled sheet by cold-rolling the hot-rolled sheet, primary recrystallization annealing the cold-rolled sheet, and A method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet comprising the step of secondary recrystallization annealing. 제6항에 있어서,
상기 재료가 되는 방향성 전기강판을 제조하는 단계에서 방향성 전기강판은 {110}<001>로부터 15 ˚ 이하에서 평행한 결정립의 면적 분율이 70 내지 99%인 방향성 전기강판의 제조 방법.7. The method of claim 6,
In the step of manufacturing the grain-oriented electrical steel sheet as the material, the grain-oriented electrical steel sheet has an area fraction of parallel grains at 15 ° or less from {110} <001> of 70 to 99%. 제6항에 있어서,
상기 재료가 되는 방향성 전기강판을 제조하는 단계 이후, 방향성 전기강판의 표면에 존재하는 금속 산화물층을 제거하는 단계를 더 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법.7. The method of claim 6,
After the step of manufacturing the grain-oriented electrical steel sheet to be the material, the method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet further comprising the step of removing the metal oxide layer present on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet. 제6항에 있어서,
상기 침탄하는 단계 이후, 상기 전기강판은 탄소를 0.30 중량% 내지 0.75 중량% 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법.7. The method of claim 6,
After the carburizing step, the electrical steel sheet is a method for producing a grain-oriented electrical steel sheet comprising 0.30% by weight to 0.75% by weight of carbon. 제6항에 있어서,
상기 침탄하는 단계는 상기 전기강판의 표면에 탄화물을 코팅하는 단계, 열처리하는 단계 및 탄화물을 제거하는 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법.7. The method of claim 6,
The carburizing step is a method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet comprising the steps of coating the carbide on the surface of the electrical steel sheet, heat-treating and removing the carbide. 제6항에 있어서,
상기 침탄하는 단계는 탄화가스 분위기에서 열처리하는 단계를 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법.7. The method of claim 6,
The carburizing step is a method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet comprising the step of heat treatment in a carbonized gas atmosphere. 제6항에 있어서,
상기 압연하는 단계는 압하율이 50% 이상인 방향성 전기강판의 제조 방법.7. The method of claim 6,
The rolling step is a method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet having a reduction ratio of 50% or more. 제6항에 있어서,
상기 탈탄하는 단계는 이슬점 40 내지 80℃의 분위기에서 750 내지 1100℃ 온도로 열처리하는 방향성 전기강판의 제조 방법.7. The method of claim 6,
The decarburizing step is a method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet by heat treatment at a temperature of 750 to 1100 ℃ in an atmosphere of 40 to 80 ℃ dew point. 제6항에 있어서,
상기 탈탄하는 단계 이후, 산화층을 제거하는 단계를 더 포함하는 방향성 전기강판의 제조 방법.
7. The method of claim 6,
After the decarburization step, the method of manufacturing a grain-oriented electrical steel sheet further comprising the step of removing the oxide layer.
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