WO2020059999A1 - 방향성 전기강판 및 그 자구미세화 방법 - Google Patents

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groove
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홍성철
박현철
강정문
김창호
이원걸
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    • C21D2201/05—Grain orientation

Definitions

  • the present invention relates to a grain-oriented electrical steel sheet and a magnetic domain refinement method. More specifically, the present invention relates to a grain-oriented electrical steel sheet having a controlled shape of a groove formed on a steel sheet and a method for minimizing the magnetic domain.
  • the grain-oriented electrical steel sheet is used as an iron core material for electromagnetic products such as transformers, and thus, in order to improve the energy conversion efficiency by reducing the power loss of the device, a steel sheet having excellent iron loss of the iron core material and high stacking rate during lamination and winding is required.
  • the grain-oriented electrical steel sheet refers to a functional steel sheet having an aggregate structure (also referred to as "Goss Texture") in which the grains recrystallized secondary through hot rolling, cold rolling, and annealing are oriented in the ⁇ 110 ⁇ ⁇ 001> direction in the rolling direction.
  • a magnetic domain refinement method As a method of lowering the iron loss of the grain-oriented electrical steel sheet, a magnetic domain refinement method is known.
  • the magnetic domain refinement methods include permanent magnetic domain refinement, which retains the improvement effect even after heat treatment, and temporary magnetic domain refinement, which is not. Even after the stress relaxation heat treatment above the heat treatment temperature at which recovery (Recovery) appears, the permanent magnetic refining method showing the effect of improving iron loss can be divided into an etching method, a roll method, and a laser method.
  • the etching method forms grooves (grooves, grooves) on the surface of the steel sheet through selective electrochemical reaction in solution, it is difficult to control the groove shape, and it is difficult to uniformly secure the iron loss characteristics of some products in the width direction. In addition, it has the disadvantage that it is not environmentally friendly due to the acid solution used as a solvent.
  • the permanent magnetic micronization method using a roll improves the iron loss by partially forming recrystallization at the bottom of the groove by forming a groove having a certain width and depth on the surface of the plate by processing a protrusion on the roll and pressing the roll or plate. It is a self-refining technology.
  • the roll method is stable for machining and stable according to thickness. 2020/059999 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/006220
  • the permanent magnetic domain refinement method using a laser uses a method of irradiating a surface of an electric steel sheet moving at high speed with a high-power laser at a high speed and forming a groove ( ⁇ 0) with melting of the base by laser irradiation.
  • Disadvantages are that when a groove of a certain depth or more is formed, a large amount of pulverized powder is generated, which is partially fixed and blows off with some dust, and some falls on the iron plate with powder, causing surface defects.
  • the magnetic flux density that is, the amount of magnetic force lines passing per unit area decreases. That is, the energy transfer amount is reduced compared to the conventional one. Even if the energy efficiency increases through the reduction of iron loss, when the magnetic flux density decreases above a certain level, a problem occurs that the utility as a transformer is lost.
  • a grain-oriented electrical steel sheet and a magnetic domain refinement method are provided. Specifically, it is an object of the present invention to provide a grain-oriented electrical steel sheet and a magnetic domain refining method to improve the iron loss by controlling the shape of the groove formed on the steel sheet and to suppress the deterioration of magnetic flux density.
  • the grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention includes linear grooves formed on one surface or both surfaces of the electrical steel sheet in a direction crossing the rolling direction, and the groove includes a longitudinal direction of the groove and a normal direction of the rolling surface of the steel sheet.
  • the cross section including the inclined portion and the flat portion
  • the length and the length of the flat part ⁇ ) satisfy Equation 1 below.
  • Equation 1 1 ⁇ 2] represents the length of the slope 0ä), and [11 ⁇ ] represents the length of the flat portion (minus).
  • the angle formed by the imaginary line connecting the straight line of the left 1ä and the right 1ä of the boundary point of the groove and the steel plate and the surface of the steel plate is 30 to 90 ° Means part, 2020/059999 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/006220
  • the flat portion means a portion in which the angle formed by the imaginary line and the steel plate surface is 0 ° or more and less than 30 ° .
  • the length of the inclined portion 1 ⁇ 2 ⁇ may be 15 to 100ä.
  • the length of the flat part ( ⁇ ) may be 100 to 250ä.
  • the average angle (0 3 ⁇ 4 ) formed between the steel plate surface and the inclined portion may be 25 to 50 ° .
  • the average angle between the surface of the steel plate and the flat portion may be 0 to 10 ° .
  • the depth of the groove may be 3 to 30_.
  • the longitudinal direction of the groove and the rolling direction of the steel sheet may form an angle of 75 to 88 ° .
  • the number of heel-ups per 100 teeth may be 3 or more.
  • a solidified alloy layer formed on the bottom of the groove is included, and the solidified alloy layer may include recrystallization with an average particle diameter of 1 to 10 / scavenger.
  • the grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention includes linear grooves formed on one surface or both surfaces of the electrical steel sheet in a direction intersecting the rolling direction, and the groove includes a longitudinal direction of the groove and a normal direction of the rolling surface of the steel sheet.
  • the inclined portion and the flat portion are included, and the width of the inclined portion 1 ⁇ 2 ⁇ and the width of the flat portion satisfy the following Equation 2.
  • Equation 2 1 ⁇ 2] indicates the width (/ L) of the inclined portion, and [ ⁇ ⁇ indicates the width (/ L) of the flat portion.
  • the angle formed by the imaginary line connecting the straight line of the left 1ä and the right 1ä of the boundary point of the groove and the steel plate and the surface of the steel plate is 30 to 90 ° It means a part, and a flat part means a part in which an angle between the imaginary line and the surface of the steel sheet is 0 ° or more and less than 30 ° .
  • the width of the flat part () may be 10 to 100_.
  • the width of the inclined portion 1 ⁇ 2 ⁇ may be 50 to 150_.
  • the average angle between the groove length direction and the inclined portion may be 25 to 50 ° .
  • the average angle between the groove length direction and the flat portion may be 0 to 5 ° . 2020/059999 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/006220
  • Magnetic domain refinement method of a grain-oriented electrical steel sheet comprises the steps of preparing a grain-oriented electrical steel sheet; And irradiating a laser on one surface of the grain-oriented electrical steel sheet in a direction crossing the rolling direction to form a groove, and forming the groove includes forming a sloped portion and forming a flat portion,
  • the step of forming the inclined portion irradiates a laser having an average energy density of 0.05 to 0. / ä 2
  • the step of forming a flat portion irradiates a laser having an average energy density of more than 0.5 "ä 2 to 5" minus 2 .
  • Equation 1 1 ⁇ 2 ⁇ ] represents the length (minus) of the inclined portion, and ⁇ ⁇ ] represents the length (of the flat portion).
  • the energy density of the laser may increase from the end of the groove to the boundary of the inclined portion and the flat portion.
  • the energy density of the laser may increase in the range of 0.01 to 0.08 per 1ä from the end of the groove to the boundary of the inclined portion and the flat portion.
  • the shape of the laser beam may be between width and 200 lM and length between 300 and 5000.
  • Magnetic domain refinement method of a grain-oriented electrical steel sheet comprises the steps of preparing a grain-oriented electrical steel sheet; And irradiating a laser on one surface of the grain-oriented electrical steel sheet in a direction crossing the rolling direction to form a groove, and forming the groove includes forming a sloped portion and forming a flat portion, In the step of forming the inclined portion, the average focal depth of the laser exceeds 150_ to 500 kPa !, and in the step of forming the flat portion, the average focal depth of the laser is 0 to 150 / / 111.
  • the depth of focus of the laser may decrease from the end of the groove to the boundary of the inclined portion and the flat portion.
  • the focal depth of the laser may decrease from the end of the groove to the boundary of the inclined portion and the flat portion in the range of 1 to 10 / pea per 1ä. 2020/059999 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/006220
  • FIG. 1 is a schematic view of a rolled surface () surface of a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view of a direction-X direction surface of a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of the inclined portion in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a partially enlarged view of the flat portion in FIG. 2.
  • 5 is a view showing the average angle between the steel plate surface and the inclined portion.
  • 6 is a schematic view of a rolled surface (face) of a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic view of a rolled surface (face) of a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • 8 is a graph showing the relationship between the irradiation position and the laser energy density.
  • 9 is a graph showing the relationship between the irradiation position and the depth of the laser focus.
  • first, second and third are used to describe various parts, components, regions, layers and / or sections, but are not limited thereto. These terms are only used to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, the first part, component, region, layer, or section described below may be referred to as the second part, component, region, layer, or section without departing from the scope of the present invention.
  • Figure 1 shows a schematic diagram of a grain-oriented electrical steel sheet (10) micronized by an embodiment of the present invention.
  • the grain-oriented electrical steel sheet 10 is on one or both sides of the electrical steel sheet 10, It includes a linear groove (20) formed in an intersecting direction.
  • the line grooves may be intermittently formed in 2 to 10 directions along the rolling vertical direction 01) direction and the steel plate width direction). 1 shows a case where three grooves are formed intermittently along the rolling vertical direction 01) direction and the steel plate width direction).
  • the longitudinal direction of the groove (X direction) and the rolling direction of the steel sheet 0 ⁇ ) can achieve an angle (0) of 75 to 88 ° .
  • it can contribute to improving the iron loss of the grain-oriented electrical steel sheet.
  • the number of heel-ups per 100 may be formed with respect to the width direction of the steel sheet. This is due to the groove being formed through laser irradiation in one embodiment of the present invention.
  • the following range refers to the rolling surface ( ⁇ ) surface, rolling 2020/059999 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/006220
  • Direction 0® direction means the range of up to 1ä and up and down.
  • the number of heel-ups is for heel-ups with a heel-up height of 1 sun or more and a diameter of 1 ⁇ ! Or more.
  • the number of heel-ups is appropriately formed, when stacking the grain-oriented electrical steel sheets, it can contribute to improving the adhesion between the grain-oriented electrical steel sheets.
  • the solidified alloy layer may include recrystallization having an average particle diameter of 1 to 10_. This is due to the groove being formed through laser irradiation in one embodiment of the present invention.
  • the solidification layer and the recrystallization in the solidification alloy layer are properly formed, it can contribute to improving the iron loss of the grain-oriented electrical steel sheet.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a portion indicated by 30 in FIG. 1, and shows a schematic view of the direction of the oriented electrical steel sheet according to one embodiment of the present invention.
  • the groove includes a 1 ⁇ 2 ⁇ inclined portion and a flat portion () in a section including the longitudinal direction of the groove and the normal direction of the rolled surface of the steel sheet.
  • the inclined portion 1 ⁇ 2 ⁇ is a cross section including the longitudinal direction of the groove (X direction) and the normal direction (direction) of the rolled surface of the steel plate, to the left of the boundary point of the groove and the steel plate.
  • the angle between the imaginary line connecting the straight line on the right 1 ⁇ and the surface of the steel plate (0 0 ) is 30 to 90 °
  • the flat part is the angle between the virtual line and the surface of the steel sheet (0 ⁇ is 0 ° or more, and It means the part less than 30 ° .
  • FIG. 3 shows a partially enlarged view of the inclined portion 1 ⁇ 2 ⁇ .
  • the angle (0 ( 5 )) between the imaginary line connecting the straight line of the left 1ä and the right 1ä of the boundary point of the groove and the steel plate and the surface of the steel plate becomes 30 to 90 ° .
  • the boundary part shows a partially enlarged view of the flat portion.
  • the angle (00 is greater than 0 ° and less than 30 °) between the imaginary line connecting the straight line of 1 to the left 1ä and the right 11 of the boundary point of the groove and the steel sheet. Both ends of the flat part 03 ⁇ 4) The part where the flat part (1 ⁇ ) and the inclined part 1 ⁇ 2 ⁇ come into contact is called the boundary part.
  • the inclined portion 1 ⁇ 2 is hardly formed, and only the flat portion pin is formed. However, like this If only the flat portion is formed without, there arises a problem that the magnetic flux density is deteriorated by the groove depth.
  • Equation 1 The length of the inclined portion is 0 ”, and [1] ⁇ ] is the length of the flat portion ().
  • Equation 1 When the value of Equation 1 is too small, that is, when the inclined portion is not adequately secured, as described above, a problem may arise in that the magnetic flux density is deteriorated by the groove depth. When the value of Equation 1 is too large, that is, when the inclined portion is formed to be relatively long, the overall groove depth may not be secured, and iron loss improvement may be insufficient. More specifically, the value of Equation 1 may be 0.2 to 0.4.
  • the inclined portion or the flat portion may not be continuously connected, and may be cut off.
  • the length of the inclined portion or the length of the flat portion means the sum of the lengths of all inclined portions or flat portions in the groove.
  • the length can be 15 to 100ä.
  • the length of the inclined portion 1 ⁇ 2 ⁇ is too short, a problem may occur in that the magnetic flux density is deteriorated by the groove depth. If the length of the inclined portion 1 ⁇ 2 ⁇ is too long, the overall groove depth cannot be secured, and iron loss improvement may be insufficient. More specifically, the length of the inclined portion 1 ⁇ 2 ⁇ may be 30 to 75 ⁇ .
  • the length of the flat portion 0 ⁇ ) may be 100 to 250ä. If the length of the flat part 0 ⁇ ) is too short, the overall groove depth cannot be secured, and iron loss improvement may be insufficient. When the length of the flat portion ( ⁇ ) is too long, a problem may occur in that the magnetic flux density is deteriorated by the groove depth. More specifically, the length of the inclined portion 1 ⁇ 2 ⁇ may be 150 to 200 ⁇ .
  • the average angle (0 3 ⁇ 4 ) formed between the steel plate surface and the inclined portion may be 25 to 50 ° .
  • the average angle (0 ( 3 ⁇ 4 )) formed between the steel plate surface and the inclined portion means an angle (0 ( 3 ⁇ 4 )) formed by the virtual line passing through both ends of the inclined portion and the steel plate surface. More specifically, the imaginary line passing through the edge of the groove and the boundary between the inclined portion and the flat portion 2020/059999 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/006220
  • the angle (0 (3 ⁇ 4 ) formed by the surface of the steel sheet This is described in Fig. 5.
  • the average angle (0 (3 ⁇ 4 ) for each of the plurality of inclined portions may be 25 to 50 °. have.
  • the average angle between the surface of the steel sheet and the flat portion may be 0 to 10 ° .
  • the average angle between the surface of the steel plate and the flat portion means an angle between the virtual line passing through both ends of the flat portion and the surface of the steel plate. More specifically, it means an angle formed by a virtual line passing through both boundary portions of the inclined portion and the flat portion and the surface of the steel plate.
  • an average of each of the plurality of flat portions may be 0 to 10 ° .
  • the depth (3 ⁇ 4) of the groove may be 3 to 30_.
  • the depth (3 ⁇ 4) of the groove is illustrated in FIG. 2, which means the longest length in the groove in the direction of the surface of the steel sheet. If the depth (3 ⁇ 4) of the groove is too shallow, the efficiency of iron loss improvement may decrease. Conversely, if the depth (3 ⁇ 4) of the groove is too deep, the magnetic flux density may deteriorate significantly.
  • the grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention includes linear grooves formed in one or both sides of the electrical steel sheet in a direction intersecting the rolling direction, and the groove includes a longitudinal direction of the groove and a normal direction of the rolling surface of the steel sheet. In the cross section, the inclined portion and the flat portion are included, and the width of the inclined portion 1 ⁇ 2 ⁇ and the width of the flat portion (1 ⁇ ) satisfy Equation 2 below.
  • Equation 2 The width (_) of the inclined portion is represented, and [ ⁇ represents the width (_) of the flat portion.
  • the width of the inclined portion refers to the length of the portion of the rolled surface (face) where the line forming the groove is the farthest from the inclined portion.
  • FIG. 6 shows a schematic view of a rolled surface (face) of a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • the width of the inclined portion 1 ⁇ 2 ⁇ and the width of the flat portion ⁇ are indicated. 6
  • Equation 2 If the value of Equation 2 is too small or too large, it may deteriorate in terms of iron loss and magnetic flux density. More specifically, the value of Equation 2 may be 1.65 to 1.85.
  • the width of the flat portion 0) may be 10 to 100.
  • the width of the flat portion is too small or too large, it is difficult to satisfy the value of Equation 2 described above, and may deteriorate in terms of iron loss and magnetic flux density. More specifically, the width of the flat portion (1 ⁇ ) may be 30 to 70_.
  • the width of the inclined portion 1 ⁇ 2 ⁇ may be 50 to 150. If the width of the flat portion is too small or too large, it is difficult to satisfy the above Equation 2 value, and may deteriorate in terms of iron loss and magnetic flux density. More specifically, the width of the inclined portion 1 ⁇ 2 ⁇ may be 80 to 100_.
  • the average angle (0 ⁇ 3 ⁇ 4 ) between the groove length direction (X direction) and the inclined portion is 25 to
  • the average angle formed by the groove length direction and the inclined portion ® ) means an angle (0 ⁇ ) formed by the imaginary line passing through both ends of the inclined portion and the groove length direction. More specifically, it means an angle (0 8) between the imaginary line passing through the groove end and the boundary between the inclined portion and the flat portion and the groove length direction. This is illustrated in FIG. 7.
  • an average angle (0 03 ) for each of the plurality of inclined portions may be 25 to 50 ° .
  • the average angle between the groove length direction (X direction) and the flat portion may be 0 to 5 ° .
  • the average angle between the groove length direction and the flat portion means an angle between the virtual line passing through both ends of the flat portion and the surface of the steel plate. More specifically, it means an angle formed by a virtual line passing through both boundary portions of the inclined portion and the flat portion and the groove length direction.
  • an average angle for each of the plurality of flat portions may be 0 to 5 ° .
  • the magnetic domain refinement method of the grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention includes preparing the grain-oriented electrical steel sheet 10; And irradiating a laser on a surface of the grain-oriented electrical steel sheet in a direction crossing the rolling direction to form a groove.
  • a grain-oriented electrical steel sheet 10 is prepared.
  • the grain-oriented electrical steel sheet subject to magnetic domain refinement can be used without limitation.
  • the effect of the present invention is exhibited regardless of the alloy composition of the grain-oriented electrical steel sheet. therefore , 2020/059999 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/006220
  • the grain-oriented electrical steel sheet may be used a grain-oriented electrical steel sheet rolled to a predetermined thickness through hot rolling and intermetallic rolling from a slab.
  • a grain-oriented electrical steel sheet in which a base coating layer is formed in the final annealing process, and a grain-oriented electrical steel sheet in which an insulating coating layer is further formed on the base coating layer.
  • a step of forming a groove by irradiating a laser on a surface of the grain-oriented electrical steel sheet in a direction crossing the rolling direction, and forming the groove includes forming a slope and forming a flat portion. It includes.
  • the inclined portion and the flat portion by adjusting the energy density of the laser differently, the inclined portion and the flat portion can be formed in the above-described shape.
  • the shape of the inclined portion and the flat portion is the same as described above, and thus, redundant description is omitted.
  • the step of forming the inclined portion has an average energy density of 0.05 to
  • Irradiating a laser of 0.5 1 to 1 2 and forming a flat portion irradiates a laser having an average energy density of more than 0.51 / ⁇ 2 to / ä 2 .
  • the step of forming the inclined portion or the step of forming the flat portion may include two or more times.
  • the process proceeds to a step of forming a slope, a step of forming a flat part, and a step of forming a slope.
  • the step of forming the slope may irradiate a laser having an average energy density of 0.05 to 0.5 "ä 2. If the energy density is too low or high, an appropriate slope is not formed. More specifically, the step of forming the slope is Lasers with an average energy density of 0.1-1 to 0.3 "ä 2 can be irradiated.
  • the step of forming the flat portion has an average energy density of more than 0.5 ä 2
  • a laser of 5_1 / ä 2 can be irradiated. If the energy density is too low or high, an appropriate flat portion will not be formed. More specifically, the step of forming the flat portion may irradiate a laser having an average energy density of 1 to 3 "ä 2 .
  • the energy density of the laser increases from the end of the groove to the boundary of the inclined portion and the flat portion.
  • the average energy density means the average of the energy density with respect to the length of the inclined portion or the flat portion.
  • the shape of the laser beam may be 10 to 200_ wide and 300 to 5000 mm long!
  • a groove of an appropriate shape can be formed.
  • the shape of the laser beam is elliptical, the length is the long axis of the ellipse in the groove length direction, and the width means the shortening of the ellipse in the longitudinal direction and the vertical direction.
  • the shape of the groove by controlling the shape of the groove, the iron loss is improved and the deterioration of the magnetic flux density is suppressed.
  • a step of forming a groove by irradiating a laser on a surface of the grain-oriented electrical steel sheet in a direction crossing the rolling direction, and forming the groove includes forming a slope and forming a flat portion. It includes.
  • the inclined portion and the flat portion by adjusting the depth of focus of the laser differently, the inclined portion and the flat portion can be formed in the above-described shape.
  • the shape of the inclined portion and the flat portion is the same as described above, and thus, redundant description is omitted.
  • the step of forming the inclined portion irradiates a laser having an average focal depth of greater than 150 to 500 / p
  • the step of forming a flat portion irradiates a laser having an average focal depth of 0 to 150 kPa !.
  • the step of forming the inclined portion or the step of forming the flat portion may include two or more times.
  • the process proceeds to a step of forming a slope, a step of forming a flat part, and a step of forming a slope.
  • Depth of focus means the distance between the focus of the laser and the surface of the oriented electrical steel sheet. The closer the depth of focus is to 0, the more precisely the focus is formed on the surface of the oriented electrical steel sheet.
  • the laser focus may be formed inside the grain-oriented electrical steel sheet or it may be formed outside the grain-oriented electrical steel sheet. 2020/059999 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/006220
  • the step of forming the inclined portion may irradiate a laser having an average focal depth of 150 or more to 500_. If the average focal depth is too low or too high, an appropriate inclined portion is not formed. More specifically, the step of forming the inclined portion may irradiate a laser having a depth of focus of 200 to 500.
  • the step of forming the flat portion may irradiate a laser having a focal depth of 0 to 150_. If the depth of focus is too high, an appropriate flat portion will not be formed. More specifically, the step of forming the flat portion may irradiate a laser having a focal depth of 50 to 130_.
  • the depth of focus of the laser may decrease as it goes from the end of the groove to the boundary of the inclined portion and the flat portion. More specifically, in the step of forming the inclined portion, the focal depth of the laser increases from the end of the groove to the boundary of the inclined portion and the flat portion. It can be reduced in the range of 1 to 10 1!
  • the average focus depth means the average of the depth of focus with respect to the length of the inclined portion or flat portion.
  • the shape of the laser beam may be 10 to 200_ wide and 300 to 5000 long.
  • a groove of an appropriate shape can be formed.
  • the shape of the laser beam is elliptical, the length is the long axis of the ellipse in the groove length direction, and the width means the shortening of the ellipse in the longitudinal direction and the vertical direction.
  • a grain-oriented electrical steel sheet having a cold rolled thickness of 0.20ä was prepared.
  • a continuous laser is applied to one side of this electric steel sheet.
  • a groove was formed by irradiating the laser with a mirror. At this time, the width of the laser beam was 25 / page, and the length of the laser beam (I was 400_.
  • the depth (3 ⁇ 4) of the groove was 10_. 2020/059999 1 »(: 1 ⁇ 1 ⁇ 2019/006220
  • Table 1 below shows the iron loss improvement rate and the magnetic flux density deterioration rate.
  • the iron loss improvement rate was calculated as (-3 ⁇ 43 ⁇ 4) / 1 1 by immediately determining the iron loss () of the electrical steel sheet before forming the groove by irradiating the laser and the iron loss ( 2 ) after forming the groove by irradiating the laser. Core loss was measured by the iron loss value 17/50) in the case where the frequency is 503 ⁇ 4 when the value of the magnetic flux density 1 0.7 16 133.
  • the magnetic flux density reduction rate was calculated as (3 ⁇ 4-3 ⁇ 4) / 3 ⁇ 4 by measuring the magnetic flux density (3 ⁇ 4) of the electrical steel sheet before forming the groove by irradiating the laser and the magnetic flux density (3 ⁇ 4) after forming the groove by irradiating the laser.
  • the magnetic flux density the magnetic flux density (3 ⁇ 4) at 800 show was measured.
  • a grain-oriented electrical steel sheet having a cold rolled thickness of 0.20 mm was prepared.
  • a groove was formed by using a fiber continuity laser on one surface of the electrical steel sheet, and irradiating the laser with a copper mirror. At this time, the width W of the laser beam is 25 / p, and the length L of the laser beam is 400_. The depth of the groove (D G ) was 10_.
  • the energy density of the laser was adjusted in the same manner as in Example 5 to form inclined portions and flat portions, and the length of the inclined portions was controlled to 90 mm and the length of the flat portions to 180 mm.
  • the average depth of focus was adjusted as shown in Table 2 below, and the width of the inclined portion and the flat portion were controlled differently by adjusting the reduction width. Table 2 summarizes this.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 전기강판의 일면 또는 양면에, 압연방향과 교차하는 방향으로 형성된 선상의 그루브를 포함하고, 그루브는 그루브의 길이 방향 및 강판의 압연면 법선 방향을 포함하는 단면에서, 경사부 및 평탄부를 포함하고, 경사부(GS)의 길이 및 평탄부(US)의 길이가 하기식 1을 만족한다. [식 1] 0.1≤ [GSL] / [USL] ≤0.5 식 1에서 [GSL]는 경사부의 길이(mm)를 나타내고, [USL]는 평탄부의 길이(mm)를 나타낸다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
방향성 전기강판 및 그 자구미세화 방법
【기술분야】
방향성 전기강판 및 그 자구미세화 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 강판에 형성되는 그루브의 형상을 조절한 방향성 전기강판 및 그 자구미세화 방법에 관한 것이다.
【발명의 배경이 되는 기술】
방향성전기강판은 변압기 등의 전자기제품의 철심재료로 사용되기 때문에 기기의 전력손실을 줄임으로써 에너지 변환효율을 향상시키기 위해서는 철심소재의 철손이 우수하고 적층 및 권취시 점적율이 높은 강판이 요구된다. 방향성 전기강판은 열연， 냉연 및 소둔공정을 통해 2차재결정된 결정립이 압연방향으로 { 110}<001> 방향으로 배향된 집합조직（일명 "Goss Texture" 라고도 함）을 갖는 기능성 강판을 말한다.
방향성 전기강판의 철손을 낮추는 방법으로서, 자구미세화 방법이 알려져, 있다. 즉 자구를 스크레치나 에너지적 충격을 주어서 방향성 전기강판이 가지고 있는 큰 자구의 크기를 미세화 시키는 것이다. 이 경우 자구가 자화되고 그 방향이 바뀔 때 에너지적 소모량을 자구의 크기가 컸을 때 보다 줄일 수 있게 된다. 자구미세화 방법으로는 열처리 후에도 개선효과 유지되는 영구자구미세화와 그렇지 않은 일시자구미세화가 있다. 회복 （Recovery）이 나타나는 열처리 온도 이상의 응력완화열처리 후에도 철손개선 효과를 나타내는 영구자구미세화 방법은 에칭법, 롤법 및 레이저법으로 구분할 수 있다. 에칭법은 용액 내 선택적인 전기화학반응으로 강판 표면에 홈（그루브， groove）을 형성시키기 때문에 홈 형상을 제어하기 어렵고， 촤종 제품의 철손특성을 폭 방향으로 균일하게 확보하는 것이 어렵다. 더불어， 용매로 사용하는 산용액으로 인해 환경친화적이지 못한 단점을 갖고 있다.
롤에 의한 영구자구미세화방법은 롤에 돌기모양을 가공하여 롤아나 판을 가압함으로써 판 표면에 일정한 폭과 깊이를 갖는 홈을 형성한 후 소둔함으로써 홈 하부의 재결정을 부분적으로 발생시키는 철손 개선효과를 나타내는 자구미세화기술이다. 롤법은 기계가공에 대한 안정성， 두께에 따른 안정적인 2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
철손 확보를 얻기 힘든 신뢰성 및 프로세스가 복잡하며, 홈 형성 직후（응력완화소둔전） 철손과자속밀도특성이 열화되는 단점을 갖고 있다.
레이저에 의한 영구 자구미세화 방법은 고출력의 레이저를 고속으로 이동하는 전기강판 표면부에 조사하고 레이저 조사에 의해 기지부의 용융을 수반하는 그루브（財0이 ） 를 형성시키는 방법을사용한다. 단점으로는 일정 깊이 이상의 그루브를 형성했을 경우 쇳가루가 다량 발생하여 일부 고착화되고 일부 분진으로 날아가며 일부는 가루로 철판에 떨어져 표면 결함을 유발한다는 점이다. 그루브 깊이가 증가할수록 철손이 감소하지만， 자유면이 그루브가 없을 때에 비해서 넓어지기 때문에 자속밀도 즉 단위 면적당 지나가는 자력선의 양이 줄어든다. 즉， 에너지 전달량이 기존에 비해서 줄어들게 된다. 철손 감소를 통한 에너지 효율이 늘어날지라도 일정 이상으로 자속밀도가 감소할 경우 변압기로서의 효용성을 잃게 되는문제가발생한다.
【발명의 내용】
【해결하고자하는 과제】
방향성 전기강판 및 그 자구미세화 방법을 제공한다. 구체적으로, 강판에 형성되는 그루브의 형상을 조절하여 철손을 개선함과 동시에 자속밀도의 열화를 억제한방향성 전기강판및 그자구미세화방법을 제공하는 것을목적으로 한다.
【과제의 해결 수단】
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 전기강판의 일면 또는 양면에， 압연방향과 교차하는 방향으로 형성된 선상의 그루브를 포함하고， 그루브는 그루브의 길이 방향 및 강판의 압연면 법선 방향을 포함하는 단면에서， 경사부 및 평탄부를 포함하고
Figure imgf000004_0001
길이 및 평탄부 犯）의 길이가 하기 식 1을 만족한다.
［식 1］
0. 1 < ½쑈］/［1］此］<0.5
식 1에서 ½ ］는 경사부의 길이 0ä）를 나타내고 , ［11此］는 평탄부의 길이（빼）를 나타낸다.
경사부는 그루브의 길이 방향 및 강판의 압연면 법선 방향을 포함하는 단면에서， 그루브 및 강판의 경계 지점의 좌측 1ä 및 우측 1ä의 직선을 연결한 가상의 선과 강판 표면이 이루는 각도가 30 내지 90° 인 부분을 의미하고， 2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
평탄부는 가상의 선과강판표면이 이루는 각도가 0° 이상 및 30° 미만인 부분을 의미한다.
경사부 ½幻의 길이는 15내지 100ä일 수 있다.
평탄부（此）의 길이는 100내지 250ä일 수 있다.
강판표면과 경사부가 이루는 평균각도（0¾）는 25내지 50° 일 수 있다. 강판표면과평탄부가 이루는 평균 각도는 0내지 10° 일 수 있다.
그루브의 깊이는 3내지 30_일 수 있다.
그루브의 길이 방향과 강판의 압연 방향은 75 내지 88° 의 각도를 이룰 수 있다.
그루브와 1ä 이하의 범위에서 , 강판의 폭 방향에 대하여， 100이당 힐업의 개수가 3 이상일 수 있다.
그루브의 하부에 형성된 응고합금층을 포함하고， 응고합금층은 평균 입경이 1내지 10 /패인 재결정을포함할수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 전기강판의 일면 또는 양면에， 압연방향과 교차하는 방향으로 형성된 선상의 그루브를 포함하고， 그루브는 그루브의 길이 방향 및 강판의 압연면 법선 방향을 포함하는 단면에서 , 경사부 및 평탄부를 포함하고, 경사부 ½幻의 폭 및 평탄부⑴幻의 폭이 하기 식 2를 만족한다.
［식 2］
1.5 £ ½3則/［此則＜2.0
식 2에서 ½ ］는 경사부의 폭（/패）를 나타내고, ［此則는 평탄부의 폭（/패）를 나타낸다.
경사부는 그루브의 길이 방향 및 강판의 압연면 법선 방향을 포함하는 단면에서， 그루브 및 강판의 경계 지점의 좌측 1ä 및 우측 1ä의 직선을 연결한 가상의 선과 강판 표면이 이루는 각도가 30 내지 90° 인 부분을 의미하고， 평탄부는 가상의 선과 강판표면이 이루는 각도가 0° 이상 및 30° 미만인 부분을 의미한다. '
평탄부（ ）의 폭은 10내지 100_일 수 있다.
경사부 ½幻의 폭은 50내지 150_일 수 있다.
그루브 길이 방향과 경사부가 이루는 평균 각도는 25 내지 50° 일 수 있다. 그루브 길이 방향과평탄부가 이루는 평균각도는 0내지 5° 일 수 있다. 2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법은 방향성 전기강판을 준비하는 단계; 및 방향성 전기강판의 일면에, 압연방향과 교차하는 방향으로 레이저를 조사하여, 그루브를 형성하는 단계를 포함하고， 그루브를 형성하는 단계는 경사부를 형성하는 단계 및 평탄부를 형성하는 단계를 포함하고， 경사부를 형성하는 단계는 평균 에너지 밀도가 0.05 내지 0. /ä2인 레이저를 조사하고, 평탄부를 형성하는 단계는 평균 에너지 밀도가 0.5"ä2 초과내지 5 "빼2인 레이저를조사한다.
경사부 ½幻의 길이 및 평탄부 ）의 길이가하기 식 1을 만족한다.
［식 1］
0. 1 £［0꾜］/［1］꾜］＜0.5
식 1에서 ½쑈］는 경사부의 길미（빼）를 나타내고， 山꾜］는 평탄부의 길이（ 를나타낸다.
경사부를 형성하는 단계에서 그루브의 단부로부터 경사부 및 평탄부의 경계부로 갈수록 레이저의 에너지 밀도가증가할수 있다.
경사부를 형성하는 단계에서 레이저의 에너지 밀도는 그루브의 단부로부터 경사부 및 평탄부의 경계부로 갈수록 1ä 당 0.01 내지 0.08 의 범위로 증가할수 있다.
레이저 빔의 형상은폭 내지 200 lM, 길이 300내지 5000,일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법은 방향성 전기강판을 준비하는 단계; 및 방향성 전기강판의 일면에, 압연방향과 교차하는 방향으로 레이저를 조사하여, 그루브를 형성하는 단계를 포함하고， 그루브를 형성하는 단계는 경사부를 형성하는 단계 및 평탄부를 형성하는 단계를 포함하고， 경사부를 형성하는 단계는 레이저의 평균 초점 깊이가 150_ 초과 내지 500쌔!이고， 평탄부를 형성하는 단계는 레이저의 평균 초점 깊이가 0 내지 150 / /111 이다.
경사부를 형성하는 단계에서 그루브의 단부로부터 경사부 및 평탄부의 경계부로 갈수록 레이저의 초점 깊이가 감소할수 있다.
경사부를 형성하는 단계에서 레이저의 초점 깊이는 그루브의 단부로부터 경사부 및 평탄부의 경계부로 갈수록 1ä 당 1 내지 10/페의 범위로 감소할 수 있다. 2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
【발명의 효과】
본 발명의 일 구현예에 따르면, 그루브의 형상을 적절히 제어함으로써, 철손을 개선함과동시에 자속밀도의 열화를 억제할수 있다.
【도면의 간단한설명】
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 압연면（ ）면）의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 방향- X방향 면의 모식도이다.
도 3은도 2에서 경사부의 부분 확대도이다.
도 4는도 2에서 평탄부의 부분 확대도이다.
도 5는강판표면과 경사부가 이루는 평균각도 를 나타낸 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 압연면（ 면）의 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 압연면（ 면）의 모식도이다.
도 8은조사위치와 레이저 에너지 밀도의 관계를나타낸그래프이다. 도 9은조사위치와 레이저 초점 깊이의 관계를 나타낸 그래프이다.
【발명을실시하기 위한구체적인 내용】
제 1 , 제 2 및 제 3 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 위해서만사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제 1 부분， 성분， 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제 2 부분， 성분， 영역, 층또는 섹션으로 언급될 수 있다.
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 "포함하는1'의 의미는 특정 특성， 영역, 정수， 단계， 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며， 다른 특성, 영역， 정수， 단계, .동작， 요소 및/또는성분의 존재나부가를 제외시키는 것은 아니다.
어느 부분이 다른 부분의 ”위에” 또는 "상에” 있다고 언급하는 경우， 이는 2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
바로 다른부분의 위에 또는상에 있을수 있거나그사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에’' 있다고 언급하는 경우， 그사이에 다른부분이 개재되지 않는다.
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.
이하， 본 발명의 실사예에 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. 도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 의해 자구미세화된 방향성 전기강판（10）의 모식도를 나타낸다.
도 1에서 나타나듯이, 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판（10）은 전기강판（10）의 일면 또는 양면에,
Figure imgf000008_0001
교차하는 방향으로 형성된 선상의 그루브（20）를포함한다.
도 1에서 나타나듯이, 선상의 그루브는 압연 수직 방향 01）방향， 강판 폭 방향）을 따라 2 내지 10개 단속적으로 형성될 수 있다. 도 1은 선상의 그루브는 압연 수직 방향 01）방향， 강판 폭 방향）을 따라 3개 단속적으로 형성된 경우를 나타낸다.
도 1에 나타나듯이, 그루브의 길이 방향（X방향）과 강판의 압연 방향 0江）방향）은 75내지 88° 의 각도（0）를 이룰 수 있다. 전술한 각도를 형성할 시, 방향성 전기강판의 철손을 개선하는 데에 기여할수 있다. 도 1에 도시되지는 아니하였으나， 그루브와 1ä 이하의 범위에서, 강판의 폭 방향에 대하여， 100 당 힐업의 개수가 3 이상 형성될 수 있다. 이는 본 발명의 일 실시예에서 그루브가 레이저 조사를 통해 형성되는 것에 기인하는 것이다. 그루브와
Figure imgf000008_0002
이하의 범위란 압연면（附）면）에 대하여， 압연 2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
방향 0®방향）으로 상 및 하로 1ä 이하의 범위를 의미한다. 힐업의 개수는 힐업의 높이가 1썬！ 이상이고, 직경이 1쌔!이상인 힐업을 그 대상으로 한다. 힐업의 개수가 적절히 형성되어 있을 시, 방향성 전기강판을 적층할 때에, 방향성 전기강판간의 밀착성을향상시키는 데에 기여할수 있다.
도 1에 도시되지는 아니하였으나, 그루브의 하부에 형성된 응고합금층을 포함하고， 응고합금층은 평균 입경이 1 내지 10_인 재결정을 포함할 수 있다. 이는 본 발명의 일 실시예에서 그루브가 레이저 조사를 통해 형성되는 것에 기인하는 것이다. 응고합금층 및 응고합금층 내의 재결정이 적절히 형성되어 있을시， 방향성 전기강판의 철손을 개선하는 데에 기여할수 있다.
도 2는 도 1의 30으로 표시한 부분을 확대한 도면으로서， 본 발명의 일 실시예에 의한방향성 전기강판의 ）방향-）（방향면의 모식도를나타낸다.
도 2에서 나타나듯이， 그루브는 그루브의 길이 방향 및 강판의 압연면 법선 방향을포함하는 단면에서， 경사부 ½幻 및 평탄부（ ）를 포함한다.
경사부 ½幻는 그루브의 길이 방향（X방향） 및 강판의 압연면 법선 방향（ 방향）을 포함하는 단면에서， 그루브 및 강판의 경계 지점의 좌측
Figure imgf000009_0001
및 우측 1·의 직선을 연결한 가상의 선과 강판 표면이 이루는 각도（00）가 30 내지 90° 인 부분을 의미하고， 평탄부는 가상의 선과 강판 표면이 이루는 각도（0^가 0° 이상 및 30° 미만인 부분을 의미한다.
도 3에서는 경사부 ½幻의 부분 확대도를 나타낸다. 도 3에서 나타나듯이, 그루브 및 강판의 경계 지점의 좌측 1ä 및 우측 1ä의 직선을 연결한 가상의 선과 강판 표면이 이루는 각도（0（5）가 30 내지 90° 가 된다. 그루브의 양 단부에서 미만으로 떨어진 부분의 경우, 전술한 경사부 ½幻 및 평탄부 0¾）의 정의에 의해 구분이 불가능하며, 경사부 ½幻에 해당하는 것으로본다.
도 4에서는 평탄부（此）의 부분 확대도를 나타낸다. 도 4에서 나타나듯이， 그루브 및 강판의 경계 지점의 좌측 1ä 및 우측 11에1의 직선을 연결한 가상의 선과 강판 표면이 이루는 각도（00가 0° 이상 및 30° 미만이 된다. 평탄부 0¾）의 양 단부는
Figure imgf000009_0002
맞닿아 있으며， 평탄부（1犯） 및 경사부 ½幻가 맞닿는부분을 경계부라 한다.
본 발명의 일 실시예에서는 평탄부（ ）의 길이 및 경사부 ½幻의 길이간의 관계를 제어함으로써， 철손을 개선함과 동시에 자속밀도의 열화를 억제할 수 있다. 레이저를 여러 대 사용하여 그루브를 형성할 경우, “니” 자 형과 같이, 2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
경사부 ½ 가 거의 형성되지 않고， 평탄부⑴引만이 형성되게 된다. 그러나， 이와 같이
Figure imgf000010_0001
없이 평탄부⑴幻만을 형성할 경우, 그루브 깊이에 의해 자속밀도가 열화되는 문제가 발생한다. 본 발명의 일 실시예에서는 경사부의 길이 및 평탄부의 길이가 하기 식 1을 만족하게 형성함으로써， 철손을 개선함과 동시에 자속밀도의 열화를 억제할수 있다.
［식 1］
0. 1 < ½乳］/［1］꾜］< 0.5
（식 1에서
Figure imgf000010_0002
경사부의 길이 0 ）를 나타내고， ［1］꾜］는 평탄부의 길이（ 를 나타낸다.）
식 1의 값이 너무 작은 경우， 즉, 경사부를 상대적으로 적절히 확보하지 못한 경우， 전술하였듯이， 그루브 깊이에 의해 자속밀도가 열화되는 문제가 발생할수 있다. 식 1의 값이 너무 클 경우， 즉, 경사부가상대적으로 너무 길게 형성된 경우， 전체적인 그루브 깊이를 확보할 수 없어， 철손 개선이 부족해 질 수 있다. 더욱구체적으로 식 1 값이 0.2내지 0.4가될 수 있다.
도 2에서 나타나듯이, 경사부 또는 평탄부가 연속적으로 이어지지 않고， 단절되는 것도 가능하며， 이 경우， 경사부의 길이 또는 평탄부의 길이는 그루브 내의 모든 경사부또는 평탄부 길이의 합을 의미한다.
Figure imgf000010_0003
길이는 15 내지 100ä일 수 있다. 경사부 ½幻의 길이가 너무 짧을 경우, 그루브 깊이에 의해 자속밀도가 열화되는 문제가 발생할 수 있다. 경사부 ½幻의 길이가 너무 길 경우， 전체적인 그루브 깊이를 확보할 수 없어， 철손 개선이 부족해 질 수 있다. 더욱 구체적으로 경사부 ½幻의 길이는 30 내지 75·일 수 있다.
평탄부 0犯）의 길이는 100 내지 250ä일 수 있다. 평탄부 0犯）의 길이가 너무 짧을 경우， 전체적인 그루브 깊이를 확보할 수 없어, 철손 개선이 부족해 질 수 있다. 평탄부（此）의 길이가너무 길 경우, 그루브 깊이에 의해 자속밀도가 열화되는 문제가 발생할 수 있다. 더욱 구체적으로 경사부 ½幻의 길이는 150 내지 200·일 수 있다.
강판 표면과 경사부가 이루는 평균 각도（0¾）는 25 내지 50° 일 수 있다. 이 때， 강판 표면과 경사부가 이루는 평균 각도（0（¾）란 경사부의 양 단부를 통과하는 가상의 선과 강판 표면이 이루는 각도（0（¾）를 의미한다. 더욱 구체적으로 그루브 단부 및 경사부 및 평탄부의 경계부를 통과하는 가상의 선과 2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
강판표면이 이루는 각도 ( 0(¾)를 의미한다. 도 5에서는 이에 대해 설명되어 있다. 경사부가 복수개 형성된 경우， 복수개의 경사부 각각에 대한 평균 각도 ( 0(¾)가 25 내지 50° 일 수 있다.
강판 표면과 평탄부가 이루는 평균 각도는 0 내지 10° 일 수 있다. 이 때, 강판 표면과 평탄부가 이루는 평균 각도란 평탄부의 양 단부를 통과하는 가상의 선과 강판표면이 이루는 각도를 의미한다. 더욱 구체적으로 경사부 및 평탄부의 양 경계부를 통과하는 가상의 선과 강판 표면이 이루는 각도를 의미한다. 평탄부가복수개 형성된 경우， 복수개의 평탄부 각각에 대한 평균 각각이 0 내지 10° 일 수 있다.
그루브의 깊이 (¾)는 3 내지 30_일 수 있다. 그루브의 깊이 (¾)에 대해서는 도 2에 설명되어 있다， 그루브 내에서， 강판의 표면과 방향으로 가장 먼 길이를 의미한다. 그루브의 깊이 (¾)가 너무 얕으면， 철손 개선 효율이 떨어질 수 있다. 반대로 그루브의 깊이 (¾)가 너무 깊으면, 자속밀도가 크게 열화될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 전기강판의 일면 또는 양면에, 압연방향과 교차하는 방향으로 형성된 선상의 그루브를 포함하고， 그루브는 그루브의 길이 방향 및 강판의 압연면 법선 방향을 포함하는 단면에서， 경사부 및 평탄부를 포함하고， 경사부 ½幻의 폭 및 평탄부 (1比)의 폭이 하기 식 2를 만족한다.
［식 2］
1.5＜比3則/［1］ ］＜2.0
식 2에서
Figure imgf000011_0001
경사부의 폭(_)를 나타내고, ［ 則는 평탄부의 폭(_)를 나타낸다.
이처럼 경사부의 폭을 평탄부의 폭에 비해 길게 함으로써, 철손을 개선함과 동시에 자속밀도의 열화를 억제할 수 있다. 경사부의 폭이란， 압연면 ( 면)에 대하여， 경사부 중 그루브를 형성하는 선의 간격이 가장 먼 부분의 길이를 의미한다.
도 6에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 압연면 ( 면)의 모식도를 나타내었다. 도 6에서 경사부 ½幻의 폭 및 평탄부⑴幻의 폭이 표시되어 있다. 도 6에서는 경사부 ½幻의 폭이 그루브 2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
단부에서의 그루브폭으로 표시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
식 2 값이 너무 적거나， 너무 큰 경우， 철손 및 자속밀도 면에서 열화될 수 있다. 더욱 구체적으로식 2 값은 1.65내지 1.85가될 수 있다.
평탄부 0 )의 폭은 10 내지 100 일 수 있다. 평탄부의 폭이 너무 작거나 큰 경우, 전술한 식 2 값을 만족하기 어렵고， 철손 및 자속밀도 면에서 열화될 수 있다. 더욱구체적으로 평탄부 (1比)의 폭은 30내지 70_일 수 있다.
경사부 ½幻의 폭은 50 내지 150 일 수 있다. 평탄부의 폭이 너무 작거나 큰 경우， 전술한 식 2 값을 만족하기 어렵고, 철손 및 자속밀도 면에서 열화될 수 있다. 더욱구체적으로 경사부 ½幻의 폭은 80내지 100_일 수 있다.
그루브 길이 방향 (X방향)과 경사부가 이루는 평균 각도 ( 0<¾)는 25 내지
50° 일 수 있다. 그루브 길이 방향과 경사부가 이루는 평균 각도 ®)란 경사부의 양 단부를 통과하는 가상의 선과 그루브 길이 방향이 이루는 각도 ( 0 ¥)를 의미한다. 더욱 구체적으로 그루브 단부 및 경사부 및 평탄부의 경계부를 통과하는 가상의 선과 그루브 길이 방향이 이루는 각도 ( 0 8)를 의미한다. 도 7에서는 이에 대해 설명되어 있다. 경사부가 복수개 형성된 경우, 복수개의 경사부 각각에 대한평균 각도 ( 003)가 25내지 50° 일 수 있다.
그루브 길이 방향 (X방향)과 평탄부가 이루는 평균 각도는 0 내지 5° 일 수 있다. 이 때， 그루브 길이 방향과 평탄부가 이루는 평균 각도란 평탄부의 양 단부를 통과하는 가상의 선과 강판 표면이 이루는 각도를 의미한다. 더욱 구체적으로 경사부 및 평탄부의 양 경계부를 통과하는 가상의 선과 그루브 길이 방향이 이루는 각도를 의미한다. 평탄부가 복수개 형성된 경우, 복수개의 평탄부 각각에 대한평균각각이 0내지 5° 일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법은 방향성 전기강판 (10)을 준비하는 단계; 및 방향성 전기강판의 일면에， 압연방향과 교차하는 방향으로 레이저를 조사하여， 그루브를 형성하는 단계를 포함한다.
먼저 방향성 전기강판 ( 10)을 준비한다. 본 발명의 일 실시예에서는 자구미세화 방법 및 형성되는 그루브 (20)의 형상에 그 특징이 있는 것으로서， 자구미세화의 대상이 되는 방향성 전기강판은 제한 없이 사용할 수 있다. 특히， 방향성 전기강판의 합금 조성과는 관계 없이 본 발명의 효과가 발현된다. 따라서 , 2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
방향성 전기강판의 합금조성에 대한구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에서 방향성 전기강판은 슬라브로부터 열간 압연 및 넁간 압연을 통해 소정의 두께로 압연된 방향성 전기강판을 사용할 수 있다. 또는 냉간 압연 후， 최종 소둔 과정에서 베이스 코팅층이 형성된 방향성 전기강판， 베이스 코팅층 상에 절연 피막층이 더 형성된 방향성 전기강판을 사용하는 것도 가능하다.
전술하였듯이 , 본 발명의 일 실시예에서는 그루브의 형상을 제어함으로써， 철손을 개선함과 동시에 자속밀도의 열화를 억제하고자 한다. 그 구체적인 방법으로서, 방향성 전기강판의 일면에, 압연방향과 교차하는 방향으로 레이저를 조사하여， 그루브를 형성하는 단계를 포함하고， 그루브를 형성하는 단계는 경사부를 형성하는 단계 및 평탄부를 형성하는 단계를 포함한다. 경사부 및 평탄부를 형성할 시, 레이저의 에너지 밀도를 다르게 조절함으로써, 경사부 및 평탄부를 전술한 형상으로 형성할 수 있다. 경사부 및 평탄부의 형상에 대해서는 전술한설명과동일하므로, 중복되는설명은 생략한다.
구체적으로 경사부를 형성하는 단계는 평균 에너지 밀도가 0.05 내지
0.5 1에12인 레이저를 조사하고， 평탄부를 형성하는 단계는 평균 에너지 밀도가 0.51/^2 초과 내지 /ä2인 레이저를 조사한다. 도 2에서 예시되어 있듯이, 경사부를 형성하는 단계 또는 평탄부를 형성하는 단계는 2회 이상 복수회 포함할 수 있다. 도 2에서는 경사부를 형성하는 단계, 평탄부를 형성하는 단계， 및 경사부를 형성하는단계로 진행된 경우이다.
. 경사부를 형성하는 단계는 평균 에너지 밀도가 0.05 내지 0.5"ä2인 레이저를 조사할 수 있다. 에너지 밀도가 너무 낮거나 높은 경우， 적절한 경사부가 형성되지 않게 된다. 더욱 구체적으로 경사부를 형성하는 단계는 평균 에너지 밀도가 0. 1 내지 0.3"ä2인 레이저를조사할수 있다.
평탄부를 형성하는 단계는 평균 에너지 밀도가 0.5 ä2 초과 내지
5_1/ä2인 레이저를 조사할 수 있다. 에너지 밀도가 너무 낮거나 높은 경우, 적절한 평탄부가 형성되지 않게 된다. 더욱 구체적으로 평탄부를 형성하는 단계는평균 에너지 밀도가 1 내지 3"ä2인 레이저를조사할수 있다.
도 8에서는 조사 위치와 레이저 에너지 밀도의 관계를 나타낸 그래프를 도시하였다. 도 8에 나타나듯이， 경사부를 형성하는 단계에서 그루브의 단부로부터 경사부 및 평탄부의 경계부로 갈수록 레이저의 에너지 밀도가 증가할 2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
수 있다. 더욱 구체적으로 경사부를 형성하는 단계에서 레이저의 에너지 밀도는 그루브의 단부로부터 경사부 및 평탄부의 경계부로 갈수록
Figure imgf000014_0001
당 ½就） 0.01 내지 0.08 ·2의 범위로 증가할수 있다. 증가도가 너무 작을 경우, 경사부의 길이가 상대적으로 길어지는 문제가 발생할 수 있다. 증가도가 너무 클 경우, 경사부의 길이가 상대적으로 짧아지는 문제가 발생할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 평균 에너지 밀도란 경사부 또는 평탄부의 길이에 대한에너지 밀도의 평균을 의미한다.
레이저 빔의 형상은 폭 10 내지 200_， 길이 300 내지 5000쌔!일 수 있다. 레이저 빔의 폭 및 길이를 적절히 제어함으로써, 적절한 형상의 그루브를 형성할 수 있다. 레이저 빔의 형상은 타원형이며， 길이는 그루브 길이 방향으로의 타원의 장축， 폭은 길이 방향과수직한방향의 타원의 단축을 의미한다. 전술하였듯이, 본 발명의 일 실시예에서는 그루브의 형상을 제어함으로써， 철손을 개선함과 동시에 자속밀도의 열화를 억제하고자 한다. 그 구체적인 방법으로서， 방향성 전기강판의 일면에， 압연방향과 교차하는 방향으로 레이저를 조사하여, 그루브를 형성하는 단계를 포함하고, 그루브를 형성하는 단계는 경사부를 형성하는 단계 및 평탄부를 형성하는 단계를 포함한다. 경사부 및 평탄부를 형성할 시， 레이저의 초점 깊이를 다르게 조절함으로써， 경사부 및 평탄부를 전술한 형상으로 형성할수 있다. 경사부 및 평탄부의 형상에 대해서는 전술한설명과동일하므로, 중복되는설명은 생략한다.
구체적으로 경사부를 형성하는 단계는 평균 초점 깊이가 150 초과 내지 500 /패인 레이저를 조사하고， 평탄부를 형성하는 단계는 평균 초점 깊이가 0 내지 150쌘!인 레이저를 조사한다. 도 2에서 예시되어 있듯이， 경사부를 형성하는 단계 또는 평탄부를 형성하는 단계는 2회 이상 복수회 포함할 수 있다. 도 2에서는 경사부를 형성하는 단계， 평탄부를 형성하는 단계， 및 경사부를 형성하는 단계로 진행된 경우이다.
초점 깊이란 레이저의 초점과 방향성 전기강판 표면과의 거리를 의미한다. 초점 깊이가 0에 가까울수록 초점이 방향성 전기강판 표면에 정확히 맺히는 것을 의미한다. 레이저 초점은 방향성 전기강판 내부에 형성될 수 있고 또는 방향성 전기강판외부에 형성되는 것도가능하다. 2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
경사부를 형성하는 단계는 평균 초점 깊이가 150， 초과 내지 500_인 레이저를 조사할 수 있다. 평균 초점 깊이가 너무 낮거나 높은 경우， 적절한 경사부가 형성되지 않게 된다. 더욱 구체적으로 경사부를 형성하는 단계는 초점 깊이가 200내지 500 인 레이저를조사할수 있다.
평탄부를 형성하는 단계는 초점 깊이가 0 내지 150_ 인 레이저를 조사할 수 있다. 초점 깊이가 너무 높은 경우, 적절한 평탄부가 형성되지 않게 된다. 더욱 구체적으로 평탄부를 형성하는 단계는 초점 깊이가 50 내지 130_ 인 레이저를조사할수 있다.
도 9에서는 조사 위치와초점 깊이의 관계를 나타낸 그래프를 도시하였다. 도 9에 나타나듯이， 경사부를 형성하는 단계에서 그루브의 단부로부터 경사부 및 평탄부의 경계부로 갈수록 레이저의 초점 깊이가 감소할 수 있다. 더욱 구체적으로 경사부를 형성하는 단계에서 레이저의 초점 깊이는 그루브의 단부로부터 경사부 및 평탄부의 경계부로 갈수록
Figure imgf000015_0001
당에) 1 내지 10쌔！의 범위로 감소할수 있다.
감소 폭이 너무 작거나 클 경우, 적절한 형상의 경사부가 형성되지 못하는 문제가 발생할수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 평균 초점 깊이란 경사부 또는 평탄부의 길이에 대한초점 깊이의 평균을 의미한다.
레이저 빔의 형상은 폭 10 내지 200_， 길이 300 내지 5000 일 수 있다. 레이저 빔의 폭 및 길이를 적절히 제어함으로써， 적절한 형상의 그루브를 형성할 수 있다. 레이저 빔의 형상은 타원형이며, 길이는 그루브 길이 방향으로의 타원의 장축, 폭은 길이 방향과수직한방향의 타원의 단축을 의미한다. 이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 그러나 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며，‘본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 실험예 1 : 경사부및평탄부의 길이 제어
냉간압연한 두께 0.20ä의 방향성 전기강판을 준비하였다. 이 전기강판의 일면에 ｛ 아 연속화 레이저를 사용,
Figure imgf000015_0002
미러를 이용해서 레이저를 조사하여， 그루브를 형성하였다. 이 때， 레이저 빔의 폭⑷는 25 /페이고, 레이저 범의 길이 (나는 400_이다. 그루브의 깊이 (¾)는 10_였다. 2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
레이저의 에너지 밀도를 경사부의 평균 에너지 밀도를 자/ä2 평탄부의 평균 에너지 밀도를 1 .07*1/ä2으로 조절하여 경사부 및 평탄부를 형성하였으며, 경사부 형성 시에는 평균 에너지 밀도를 점점 증가시켜 형성하였다. 또한, 경사부 및 평탄부의 길이를 각각 다르게 제어하였다. 표 1에 이를 정리하였다.
하기 표 1에 철손 개선율 및 자속밀도 열화율을 표시하였다. 철손 개선율은 레이저를 조사하여 그루브를 형성하기 전의 전기강판의 철손 ( )과 레이저를 조사하여 그루브를 형성한 후 철손 ( 2)을 즉정하여 ( - ¾¾ ) /11으로 계산하였다. 철손은 자속밀도의 값이 1 .7 16133 일 때 주파수가 50¾인 경우의 철손 값 17/50)으로 측정하였다. 자속밀도 감소율은 레이저를 조사하여 그루브를 형성하기 전의 전기강판의 자속밀도 (¾)과 레이저를 조사하여 그루브를 형성한 후 자속밀도 (¾)을 측정하여 (¾ - ¾) /¾으로 계산하였다. 자속밀도는 800쇼細 에서의 자속밀도 (¾)을 측정하였다.
【표 11
Figure imgf000016_0001
표 1에서 나타나듯이， 경사부 및 평탄부의 길이를 제어함으로써, 철손 및 자속밀도를 최적화할수 있음을 확인할수 있다.
반면, 경사부 및 평탄부의 길이를 적절히 제어하지 못한 경우， 철손 개선율 또는 자속밀도 감소율 면에서 본 발명의 일 실시예에 비해， 열위함을 확인할수 있다. 실험예 2 : 경사부및 평탄부의 폭제어
냉간압연한 두께 0.20mm의 방향성 전기강판을 준비하였다. 이 전기강판의 일면에 Fiber 연속화 레이저를 사용， copper 미러를 이용해서 레이저를 조사하여， 그루브를 형성하였다. 이 때, 레이저 범의 폭 (W)는 25/패이고, 레이저 범의 길이 (L)는 400_이다. 그루브의 깊이 (DG)는 10_였다.
레이저의 에너지 밀도를 상기 실시예 5와 동일하게 조절하여 경사부 및 평탄부를 형성하였으며， 경사부의 길이를 90mm 및 평탄부의 길이를 180mm로 제어하였다. 동시에 레이저의 초점 깊이를 평탄부 형성시에는 . 125 n로 고정하였고, 경사부 형성시에는 하기 표 2와 같이 평균 초점 깊이를 조절하고, 감소 폭을 조절하여, 경사부 및 평탄부의 폭을 각각 다르게 제어하였다. 표 2에 이를 정리하였다.
전술한 것과 동일한 방법으로 철손 및 자속밀도를 즉정하여 하기 표 2에 정리하였다.
【표 2]
Figure imgf000017_0001
2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
Figure imgf000018_0001
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.
【부호의 설명】
10： 방향성 전기강판
20 : 그루브
30 : 그루브 확대 부분

Claims

2020/059999 1»（：1^1{2019/006220 【특허청구범위】
【청구항 1】
전기강판의 일면 또는 양면에, 압연방향과 교차하는 방향으로 형성된 선상의 그루브를 포함하고， 상기 그루브는 그루브의 길이 방향 및 강판의 압연면 법선 방향을 포함하는 단면에서， 경사부 ½幻 및 평탄부 恨）를 포함하고, 경사부의 길이 및 평탄부의 길이가 하기 식 1을 만족하는 방향성 전기강판.
［식 1］
◦ . 1 < ½此］/［此니£ 0. 5
（식 1에서 ½또］는 경사부의 길이 0^）를 나타내고, ［此 는 평탄부의 길이 0^）를 나타낸다.
경사부는 그루브의 길이 방향 및 강판의 압연면 법선 방향을 포함하는 단면에서， 그루브 및 강판의 경계 지점의 좌측 1ä 및 우측 1ä의 직선을 연결한 가상의 선과 강판 표면이 이루는 각도가 30 내지 90° 인 부분을 의미하고， 평탄부는 가상의 선과 강판 표면이 이루는 각도가 0° 이상 및 30° 미만인 부분을 의미한다.）
【청구항 2］
제 1항에 있어서，
상기 경사부 ½幻의 길이는 15 내지 100ä인 방향성 전기강판.
【청구항 3】
제 1항에 있어서,
상기 평탄부 0¾）의 길이는 100 내지 250ä인 방향성 전기강판.
【청구항 4】
제 1항에 있어서，
상기 강판 표면과 상기 경사부가 이루는 평균 각도（0 ¾）는 25 내지 50° 인 방향성 전기강판.
【청구항 5】
제 1항에 있어서，
상기 강판 표면과 상기 평탄부가 이루는 평균 각도는 0 내지 15° 인 방향성 전기강판.
【청구항 6］
제 1항에 있어서， 2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
상기 그루브의 깊이는 3내지 30,인 방향성 전기강판.
【청구항 7】
제 1항에 있어서，
상기 그루브의 길이 방향과 상기 강판의 압연 방향은 75 내지 88° 의 각도를 이루는 방향성 전기강판.
【청구항 8]
제 1항에 있어서,
그루브와 1ä이하의 범위에서 , 강판의 폭 방향에 대하여， 100/®당 힐업의 개수가 3 이상인 방향성 전기강판.
【청구항 9】
제 1항에 있어서，
상기 그루브의 하부에 형성된 응고합금층을 포함하고, 상기 응고합금층은 평균 입경이 1내지 10_인 재결정을포함하는 방향성 전기강판.
【청구항 10】
제 1항에 있어서，
Figure imgf000020_0001
폭 및 평탄부（此）의 폭이 하기 식 2를 만족하는 방향성 전기강판.
[식 到
1.5 £ ½3則/ [1¾« < 2.0
（식 2에서 犯則는 경사부의 폭（/ ）를 나타내고， [1¾則는 평탄부의 폭（_）를 나타낸다.）
【청구항 11】
제 1항에 있어서，
상기 평탄부 0比）의 폭은 10내지 100 //이인 방향성 전기강관.
【청구항 12】
제 1항에 있어서，
상기 경사부 ½幻의 폭은 50내지 150_인 방향성 전기강판.
【청구항 13】
제 1항에 있어서,
상기 그루브 길이 방향과 경사부가 이루는 평균 각도는 25 내지 50° 인 방향성 전기강판. 2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
【청구항 14】
제 1항에 있어서，
상기 그루브 길이 방향과 평탄부가 이루는 평균 각도는 0 내지 5° 인 방향성 전기강판.
【청구항 15】
방향성 전기강판을준비하는 단계 ; 및
상기 방향성 전기강판의 일면에, 압연방향과 교차하는 방향으로 레이저를 조사하여 , 그루브를 형성하는 단계를포함하고,
상기 그루브를 형성하는 단계는 경사부를 형성하는 단계 및 평탄부를 형성하는 단계를포함하고,
상기 경사부를 형성하는 단계는 평균 에너지 밀도가 0.05 내지 0.5"ä2인 레이저를 조사하고， 상기 평탄부를 형성하는 단계는 평균 에너지 밀도가 0.5그/ä2초과내지 /·2인 레이저를 조사하고,
상기 경사부 및 상기 평탄부의 길이는 하기 식 1을 만족하는 방향성 전기강판의 자구 미세화방법 .
［식 1］
0. 1 < ½此］/［11此］< 0.5
（식 1에서 ½孔］는 경사부의 길이 0ä）를 나타내고， ［此니는 평탄부의 길이（ 를 나타낸다.）
【청구항 16】
제 15항에 있어서，
상기 경사부를 형성하는 단계에서 그루브의 단부로부터 경사부 및 평탄부의 경계부로 갈수록 레이저의 에너지 밀도가 증가하는 방향성 전기강판의 자구미세화 방법.
【청구항 17】
제 16항에 있어서，
상기 경사부를 형성하는 단계에서 레이저의 에너지 밀도는 그루브의 단부로부터 경사부 및 평탄부의 경계부로 갈수록 1· 당 0.01 내지 0.08 _1/ä2의 범위로증가하는 방향성 전기강판의 자구미세화 방법 .
【청구항 18］
제 15항에 있어서， 2020/059999 1»（：1^1{2019/006220
상기 레이저 빔의 형상은 폭 10 내지 200 ， 길이 300 내지 5000 인 방향성 전기강판의 자구미세화 방법.
【청구항 19】
제 15항에 있어서,
상기 경사부를 형성하는 단계는 레이저의 초점 깊이가 150 초과 내지
500_이고， 상기 평탄부를 형성하는 단계는 레이저의 초점 깊이가 0 내지 150 /패 인 방향성 전기강판의 자구 미세화방법 .
【청구항 20】
제 19항에 있어서，
상기 경사부를 형성하는 단계에서 그루브의 단부로부터 경사부 및 평탄부의 경계부로 갈수록 레이저의 초점 깊이가 감소하는 방향성 전기강판의 자구미세화방법 .
【청구항 21]
제 20항에 있어서,
상기 경사부를 형성하는 단계에서 레이저의 초점 깊이는 그루브의 단부로부터 경사부 및 평탄부의 경계부로 갈수록
Figure imgf000022_0001
1 내지 10 /패의 범위로 감소하는 방향성 전기강판의 자구미세화방법 .
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