[go: up one dir, main page]

KR20190068581A - 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강 및 그 제조 방법. - Google Patents

우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강 및 그 제조 방법. Download PDF

Info

Publication number
KR20190068581A
KR20190068581A KR1020197013420A KR20197013420A KR20190068581A KR 20190068581 A KR20190068581 A KR 20190068581A KR 1020197013420 A KR1020197013420 A KR 1020197013420A KR 20197013420 A KR20197013420 A KR 20197013420A KR 20190068581 A KR20190068581 A KR 20190068581A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
less
steel
directional
electrical steel
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020197013420A
Other languages
English (en)
Inventor
쑤에준 루
펑 장
젠유 종
옌리 송
링윤 첸
보 왕
쉬슈 씨에
Original Assignee
바오샨 아이론 앤 스틸 유한공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 바오샨 아이론 앤 스틸 유한공사 filed Critical 바오샨 아이론 앤 스틸 유한공사
Publication of KR20190068581A publication Critical patent/KR20190068581A/ko
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26—Methods of annealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
    • C21D8/1222—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
    • C21D8/1233—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/1272—Final recrystallisation annealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/16—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/16—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of sheets
    • H01F1/18—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of sheets with insulating coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C2202/00—Physical properties
    • C22C2202/02—Magnetic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강으로, 그것의 화학 원소의 질량비는 다음과 같다: Si: 0.2 내지 1.5%, Mn: 0.01 내지 0.30%, Al: 0.001 내지 0.009%, O: 0.005 내지 0.02%, C: 0.005% 이하, S: 0.005% 이하, N: 0.005% 이하, 및 Ti: 0.002% 이하, 나머지는 Fe 및 다른 불가피한 불순물; 또한, Al/Si: 0.006 이하 및 Mn/Si: 0.2 이하이다. 제조를 위한 방법은 다음 일련의 과정을 포함한다: (1) 제련(smelting); (2) 열간 압연: 슬라브 가열 온도는 850°C 내지 1250°C이고, 최종 압연 온도는 800 내지 1050°C임; (3) 산 세척(acid pickling); (4) 냉간 압연; (5) 소둔(annealing): 소둔시 온도는 620°C 내지 900°C로 통제됨; (6) 코팅.

Description

우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강 및 그 제조 방법.
본 발명은 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이며, 더 구체적으로는 무 방향성 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 다운스트림 시장(downstream market)은 점점 더 고 효율, 에너지 절약 및 환경 보호를 요구하게 되었다. 전기 기계 장치, 압축기(compressors), 및 EI 철심 소재용 무 방향성 전기 강판의 요구 사항도 마찬가지로 높아졌다. 자성에 있어 더욱 우수하고, 저 비용인 무 방향성 전기강을 얻을 수 있는 것이 바람직하다.
종래기술에서 흔히 사용되던 자성 향상을 위한 방법은 다음과 같다: 미세 내포물의 양을 줄이기 위해, 질량비 1.5% 이하의 규소를 갖는 무 방향성 전기 강판 내 C, N, S, O, Ti와 같은 해로운 원소들을 줄이고, 그로써 철손을 감소시키고, 자기 민감도(magnetic sensation)를 향상시킨다.
종래 기술에서 자성 향상을 위해 사용했던 또 다른 방법은, 완제품의 자성을 향상시키는 합금 원소를 상기 강에 추가하는 것이다. 예를 들어, 황화물의 양이 유해한 불순물의 양을 줄이기 의해 희토류 원소를 첨가함으로써 통제된다. 또 다른 예로, AlN의 침적이, BN형성을 위한 붕소의 첨가로써 억제된다. 하지만, 붕소가 추가되는 생산 과정에 있어, 안정적인 생산이 어렵다. 더욱이, 종래 기술에서, 자성은 합금 원소 Sn 및 Sb의 추가로써 향상될 수 있고, 재결정 조직이 상기 원소들의 편석(segregation)에 의해 향상되고, 이로써 자기 유도가 향상된다. 하지만, Sn 및 Sb의 추가는 다소 불안정한 원소 편석(segregation)를 야기하고, 불균일한 표면 편석(surface segregation)은 코팅이 떨어지도록 하는 경향이 있다. 따라서, 합금 원소를 추가함으로써 강의 자성을 증가시키는 방법은 완제품의 자성을 증가시킬 수 있지만, 필연적으로 제조 원가 상승을 야기한다. 또한, 합금 원소 추가로써 강의 자성을 증가시키는 방법 그 자체의 효과도 또한 불안정하다.
예를 들어, "무 방향성 전기강 및 그 제조방법" (발행 번호: CN103882293, 발행 일자: 2014년 6월 25일) 중국 특허는 무 방향성 전기강을 개시했다. 상기 특허에서, Ce 및 Sn원소가, 질량비 1% 이하의 규소 함량을 가진 무 방향성 전기강에 배합된다. 따라서, 상기 특허의 무 방향성 전기강의 열간 압연판이 불림(normalized)되지 않은 경우, 철손은 0.4 내지 0.8 W/kg 감소하고, 자기 유도는 0.01 내지 0.02T 증가한다.
본 발명의 목적 중 하나는 우수한 자성을 갖는 무 방향성 강판을 제공하는 것이다. 상기 강판의 Si, Mn 및 Al의 함량을 조절함으로써, 큰 입자의 산화물 내포물과 미세한 황화물 및 질화물의 침전이 감소하고, 소둔(annealing) 후 그레인 성장(grain growth)이 향상되며, 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강이 얻어진다.
본 발명의 다른 목적은 위에서 서술한 상기 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강의 제조 방법을 제공하는 것이다. 상기 방법을 통해 획득된 무 방향성 전기강판의 철손 정도는 크게 향상되고, 상기 제조 방법은 간단하고 쉽게 작용할 수 있고, 대량 생산에 적합하다.
상기 목적에 기초하여, 본 발명은 다음의 화학 원소를 질량비로 갖는 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강을 제공한다:
Si: 0.2 내지 1.5%, Mn: 0.01 내지 0.30%, Al: 0.001 내지 0.009%, O: 0.005 내지 0.02%, C: 0.005% 이하, S: 0.005% 이하, N: 0.005% 이하, 및 Ti 0.002% 이하, 나머지는 Fe 및 다른 불가피한 불순물이며, Al/Si: 0.006이하 및 Mn/Si: 0.2이하이다.
본 발명의 기술적 해결방법은 저-융점 산화물 내포물(low-melting oxide inclusions)(특히, 규산염계 산화물 내포물)의 양과 형태를 조절하며, 그로써 미세한 질화물 및 황화물의 침전을 줄인다. 따라서, 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강판이 얻어진다.
더욱이, 본 발명의 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기 강판의 각 화학 원소의 설계 원리는 다음과 갖다.
규소(Si): 본 방명에 따른 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강판에 있어서, 규소는 강의 전기저항을 효과적으로 증가시키는 원소이다. Si의 질량비가 0.2% 미만인 경우, 철손이 효과적으로 감소되지 못한다. 하지만, Si의 질량비가 1.5%를 초과하는 경우, 자속 밀도가 극적으로 낮아지고, 가공성이 악화된다. 따라서, 본 발명에 따른 상기 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기 강판에 있어, 규소의 질량비는 0.2 내지 1.5%로 통제된다.
망간(Mn): 본 발명의 기술적 해결방법에서, 망간은 강의 전기 저항을 증가시키고, 전기강의 표면 상태를 향상시키기 위해 사용된다. 따라서, 본 발명에 따른 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강판의 망간 질량비는 0.01 내지 0.30%로 통제된다.
알루미늄(Al): 작은 AlN 입자가 그레인 성장을 막기 때문에, 알루미늄은 무 방향성 규소강의 자성을 저하시키는 주된 유해 내포물이다. 추가적으로, 낮은 Al 질량비를 갖는 강에서, Als 함량은 더 높고, Al 및 N 원소의 화합이 더 많고, AlN 내포물이 더 많이 생성되어, 전기적 성질의 손상이 더 많이 발생한다. 따라서, 본 발명의 기술적 해결방법에서, Al의 질량비 제한에 추가하여, Als의 함량을 통제하기 위해, 동시에 Al/Si 비율이 정의되고, 그로써 AlN 침전의 양을 통제한다. 이러한 관점에서, 본 발명에 따른 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기 강판에서, Al의 질량비는 0.001 내지 0.009%로 통제되고, Al/Si 비율은 0.006 이하로 통제된다.
추가적으로, Al은 용융된 강에서 자유 산소(free oxygen) 대부분을 감소시키는 가장 강력한 환원제이다. 알루미늄의 질량비가 낮은 경우, 상기 강 내에 항상 일정량의 자유 산소가 있고, 이는 약한 탈산소 원소인 Si 및 Mn을 산화시킨다. 상기 용융된 강의 온도가 점차적으로 감소하면서, 규소/망간 농축물 및 산소가 포화되고, 일정량의 SiO2 및 MnO가 강 내에 침전된다. 더욱이, Mn의 함량이 높아짐에 따라, 더 많은 MnO가 형성된다. MnO의 융점이 낮고, 그것의 초기 용융 온도가 1000 °C 미만이므로, MnO는 쉽게 변형되고, 슬라브의 가열 및 압연 도중 입계(grain boundaries)를 고정하여 재결정 효과 및 그레인(grain) 크기의 성장을 억제한다. 따라서, MnO의 함량 및 그 변형 정도를 제어하기 위해, Si에 대한 Mn의 비율을 제어할 필요가 있다. Mn/Si가 0.2 이하일 때, 산화물 내포물 내의 SiO2 함량이 높다. SiO2 및 MnO의 재결합과 재생을 통해, 융점이 상승하고, 변형 정도가 감소하며, 따라서 완제품의 자성에 MnO가 미치는 손상이 줄어들 수 있다. 다른 한 편으로, Mn/Si 비율의 제어는 SiO2의 함량, MnS 및 AlN 의 SiO2 내포물 상 계면(interface SiO2 inclusion phase)에서의 침전을 증가시키는 데 유익하여, 이로써 강에 분산된 MnS 및 AIN의 석출물의 양을 감소시키고, 이는 완제품의 결정립(crystal grains) 증가에 유리하다.
탄소(C): 본 발명의 무 방향성 전기강판에서, 탄소는 유해한 잔류 원소이다. 본 발명의 기술적 해결방법에서, 탄소는 결정립의 성장을 강력하게 억제시키고, 쉽게 강의 자성을 악화시키며, 심각한 자기 시효(magnetic aging)를 야기한다. 따라서, 본 발명에 따른 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기 강판에서, 탄소의 질량비는 0.005% 이하로 통제된다.
황(S): 본 발명의 무 방향성 전기 강판에서, 황은 유해한 잔류 원소이다. 황의 질량비 의 증가는 황화망간과 같은 황화물 석출물의 양을 증가시켜, 그레인(grain) 성장을 억제하고, 철손을 악화시킨다. 따라서, 본 발명에 따른 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강판에서, 황의 질량비는 0.005% 이하로 통제된다.
질소(N): 본 발명의 무 방향성 전기 강판에서, 질소는 유해한 잔류 원소이다. 질소 질량비의 증가는 AlN과 같은 질화물 석출물의 양을 증가시켜, 그레인(grain) 성장을 억제하고, 철손을 악화시킨다. 따라서 본 발명에 따른 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강판에서, 질소의 질량비는 0.005% 이하로 통제된다.
티타늄(Ti): 본 발명의 무 방향성 전기강판에서, 티타늄은 유해한 잔류 원소이다. 강력한 자성 악화 요소로서, 티타늄은 엄격하게 제어되어야 한다. 따라서 본 발명에 따른 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강판에서, 티타늄의 질량비는 0.002% 이하로 통제된다.
더욱이, 본 발명에 따른 무 방향성 전기강은 SiO2-Al2O3-MnO의 삼항 내포물을 가지며; 여기서 SiO2의 부피 백분율은 95 내지 98%; Al2O3의 부피 백분율은 2 내지 3%; MnO의 부피 백분율은 2% 이하이다.
더욱이, 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기 강판을 획득하기 위해, 내포물의 함량은 상기 기술적 해결방안에서 다음과 같은 이유로 더욱더 규정된다: 규산염계 내포물은 높은 연성 및 넓은 범위의 폭 대비 길이 비(폭 대비 길이 비가 일반적으로 3 이상)를 가지고, 내포물의 단부는 예각을 이룬다. 내포물로부터의 그레인 성장 억제 효과를 막기 위해, 그것의 부피비가 제한된다.
더욱이, 본 발명에 따른 무 방향성 전기 강판에 있어서, 상기 강의 규산염계 산화물 내포물의 등급(예를 들어, C 타입 산화물 내포물)은 1.5 이하이다. 1.5 이하의 규산염계 산화물 내포물의 등급은 내포물로부터의 그레인 성장 억제 효과를 막는데 더 도움이 되고, 여기서 상기 등급은 GB10561-2005에 따라 계산된다.
더욱이, 본 발명에 따른 무 방향성 전기강에 있어, 상기 강판 내 규산염계 산화물 내포물의 등급은 1.0 이하이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 무 방향성 전기 강판에 있어, 그레인 크기는 45 μm 이상이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 무 방향성 전기강에 있어, 그레인 크기는 50 μm 이상이다.
더욱이, 본 발명에 따른 무 방향성 전기강에 있어, Al/Si는 0.003 이하이다. 보다 나은 실시 효과를 얻기 위해서, 상기 Al/Si의 비율은 0.003 이하로 정의된다.
더욱이, 본 발명에 따른 무 방향성 전기강에 있어, 철손 P15/50 은 3.8 W/kg 이하이고, 자기 유도는 1.64T 이상이다.
더욱이, 본 발명에 따른 무 방향성 전기강에 있어, 철손 P15/50 은 3.3 W/kg 이하이다.
따라서, 본 발명의 다른 목적은 위에서 서술한 상기 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강의 제조 방법을 제공하는 것이다. 상기 방법을 통해 획득된 무 방향성 전기강판의 철손 정도는 크게 향상되고, 상기 제조 방법은 간단하고 쉽게 작용할 수 있고, 대량 생산에 적합하다.
상기 목적에 기초하여, 본 발명은 위에서 서술한 상기 우수한 자성을 갖는 무 방향성 강판의 제조 방법을 제공하며, 이는 다음 단계를 순서대로 포함한다.
(1) 제련(smelting);
(2) 열간 압연: 슬라브 가열 온도는 850°C 내지 1250°C이고, 최종 압연 온도는 800 내지 1050°C;
(3) 산 세척(acid pickling);
(4) 냉간 압연;
(5) 소둔(annealing): 소둔시 온도는 620°C 내지 900°C로 통제됨;
(6) 코팅.
본 발명의 제조 방법의 (2) 단계에 있어서, 상기 슬라브의 가열 온도의 정의 및 상기 열간 압연 최종 온도의 제어는 상기 강 내의 AlN 및 MnS의 미세한 분산을 줄이기 위함이다.
더욱이, 응력 제거 소둔(stress relief annealing) 이후 철손이 실격되고 변동되는 것을 막기 위해, 그리고 소둔 이후 그레인 크기를 더욱더 증가시키기 위해, 소둔시 온도는 620 내지 900 °C로 통제된다.
본 발명에 따른 무 방향성 전기 강판은 자성에 있어 우수하고, 상기 강판의 철손이 크게 향상되었으며, 결정립 크기(crystal grain size)는 45 μm 이상, 상기 철손은 3.8 W/kg 이하, 그리고 자기 유도는 1.64T 이상이다.
또한, 본 발명에 따른 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강판은 Si, Mn 및 Al의 화학 원소의 비율을 제어함으로써, 큰 입자의 산화물 내포물, 침전된 미세한 황화물 및 질화물의 양과 형태를 효과적으로 통제한다.
상기 이점에 더하여, 본 발명의 제조 방법은 낮은 제조비용 및 간단한 적용이라는 이점을 지닌다. 본 발명의 제조 방법은 희토류 원소 또는 Sn, Sb와 같은 합금 원소의 추가를 필요로 하지 않으므로, 상기 제조비용이 절약되고, 제조 공정 단계가 줄어들며, 대량 생산에 적합하게 된다.
본 발명에 따른 상기 무 방향성 전기강판 및 그것의 제조방법을 이하, 특정 실시예를 들어 더 상세히 설명하고 예시한다. 하지만, 상기 설명 및 예시는 본 발명의 기술적 해결방법을 부당하게 제한하지 않는다.
위의 실시예 및 비교예의 강판은 다음 과정을 통해 준비되었다.
(1) 제련(smelting): 표1에 따라 강판이 제련됨;
(2) 열간 압연: 슬라브 가열 온도는 850°C 내지 1250°C였고, 상기 최종 압연 온도는 800 내지 1050°C였음;
(3) 산 세척(acid pickling): 냉간 압연 전에, 상기 강판은 표면 밀스케일(millscale)을 제거하기 위해 반복적으로 구부러지고, 세척됨. 세척과정 후, 상기 산과 표면의 먼지를 제거하기 위해 물이 도포됨;
(4) 냉간 압연: 상기 강판은 연속적인 냉간 압연 밀에 의해 압연되었고, 여기서 총 압하율은 70 내지 85%였음;
(5) 소둔(annealing): 소준 전, 압연 기름 및 흙이 60 내지 90 °C의 알칼리 용액에 의해 제거되었고, 그 후 연속 소둔 가열로에서 H2 및 N2,의 혼합 분위기 하 소둔이 수행되었고, 여기서 소둔 과정 강판의 온도는 620°C 내지 900°C로 제어됨;
(6) 코팅: 상기 강판의 표면은 크롬 함유 또는 무 크롬 코팅으로 코팅됨.
상기 코팅은 각 실시예의 특정 조건에 따라 선택되었음 - 예를 들어, 크롬 함유 코팅 또는 무 크롬 코팅이 사용될 수 있다 - 을 주목해야 한다.
표 1은 실시 예 및 비교 예의 화학 원소들의 질량비를 나열한다.
Figure pct00001
표 2는 상기 실시 예 및 비교 예의 제조 방법에 있어 특정 과정의 매개변수를 나열한다.
Figure pct00002
위의 실시 예 및 비교 예의 상기 강판은 성능을 위해 샘플링되고 테스트 되었다. 상기 성능 매개변수는 표 3에 나열된 테스트로써 측정되었다.
표3은 상기 실시 예 및 비교 예의 성능 매개변수를 나열한다.
Figure pct00003
표4는 JIS 규격의 관련 매개 변수 기준을 나열한다.
Figure pct00004
표4에서 볼 수 있듯, JIS 규격에 따르면, 실시 예 A1 내지 A9는 무 방향성 전기강판 성능 지표의 높은 등급인 50A400 내지 낮은 등급인 50A1000를 달성하였다.
표 1 내지 3의 조합에 의해, 비교 예 B1 내지 B3의 Mn 질량비는 0.3%이상이고, Mn/Si는 0.2를 초과하며, 이는 철손이 3.8W/kg 이상인 결과를 초래하는 것을 볼 수 있다. 비교 예 B2 및 B4에 있어, 상기 Al의 질량비는 0.009% 이상이고, Al/Si가 0.006을 초과하며, 이는 철손이 3.8 W/kg 이상인 결과를 초래한다. 덧붙여, 비교 예 B1 내지 B4에서, 상기 규산염계 산화물 내포물의 등급이 지나치게 높고, 그레인 크기가 작으며, 이는 실시 예 A1 내지 A9와 비교해 열등한 효과를 야기한다.
상기 내용은 단지 본 발명의 특정 실시 예를 설명하기 위한 것임에 유의해야 한다. 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고, 많은 유사한 변형을 가짐이 명백하다. 당해 기술 분야의 당업자에 의해 직접 유도되거나 연관된 모든 변형은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.

Claims (10)

  1. 다음의 화학 원소를 질량 백분율 단위로 포함하는 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강:
    Si: 0.2 내지 1.5%, Mn: 0.01 내지 0.30%, Al: 0.001 내지 0.009%, O: 0.005 내지 0.02%, C: 0.005% 이하, S: 0.005% 이하, N: 0.005% 이하, 및 Ti: 0.002% 이하, 나머지는 Fe 및 다른 불가피한 불순물; 또한, Al/Si: 0.006 이하 및 Mn/Si: 0.2 이하이다.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 강은 SiO2-Al2O3-MnO의 삼항 내포물을 가지며; 여기서 SiO2의 부피 백분율은 95 내지 98%; Al2O3의 부피 백분율은 2 내지 3%; MnO의 부피 백분율은 2% 이하인, 무 방향성 전기강.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 강 내의 규산염계 산화물 내포물의 등급은 1.5 이하인, 무 방향성 전기강.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 강의 규산염계 산화물 내포물의 등급은 1.0 이하인, 무 방향성 전기강.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 강의 그레인(grain) 크기는 45 μm이상인, 무 방향성 전기강.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 강의 그레인 크기는 50 μm 이상인, 무 방향성 전기강.
  7. 제 1항에 있어서, Al/Si는 0.003 이하인, 무 방향성 전기강.
  8. 제 1항 내지 7항에 있어서, 상기 강은 3.8W/kg 이하의 철손 P15/50을 갖고, 1.64T 이상의 자기 유도를 가지는, 무 방향성 전기강.
  9. 제8항에 있어서, 상기 철손 P15/50의 값은 3.3W/kg 이하인, 무 방향성 전기강.
  10. 제 1항 내지 제9항에 있어서, 순서대로 다음 단계를 포함하는:
    (1) 제련(smelting);
    (2) 열간 압연: 슬라브 가열 온도는 850°C 내지 1250°C이고, 최종 압연 온도는 800 내지 1050°C임;
    (3) 산 세척(acid pickling);
    (4) 냉간 압연;
    (5) 소둔(annealing): 소둔시 온도는 620°C 내지 900°C로 통제됨;
    (6) 코팅;
    무 방향성 전기강의 제조 방법.
KR1020197013420A 2016-10-28 2017-10-26 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강 및 그 제조 방법. Ceased KR20190068581A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610963121.5 2016-10-28
CN201610963121.5A CN108004463A (zh) 2016-10-28 2016-10-28 一种磁性能优良的无取向电工钢及其制造方法
PCT/CN2017/107797 WO2018077210A1 (zh) 2016-10-28 2017-10-26 一种磁性能优良的无取向电工钢及其制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190068581A true KR20190068581A (ko) 2019-06-18

Family

ID=62024347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197013420A Ceased KR20190068581A (ko) 2016-10-28 2017-10-26 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강 및 그 제조 방법.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11162154B2 (ko)
EP (1) EP3533895B1 (ko)
JP (1) JP6931391B2 (ko)
KR (1) KR20190068581A (ko)
CN (1) CN108004463A (ko)
RU (1) RU2723121C1 (ko)
WO (1) WO2018077210A1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110777232B (zh) * 2018-07-30 2021-10-22 宝山钢铁股份有限公司 一种磁性能优良的无取向电工钢板及其制造方法
CN112143964A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 宝山钢铁股份有限公司 一种极低铁损的无取向电工钢板及其连续退火工艺
CN112143963A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 宝山钢铁股份有限公司 一种磁性能优良的无取向电工钢板及其连续退火方法
CN112143961A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 宝山钢铁股份有限公司 一种磁性能优良的无取向电工钢板及其连续退火方法
CN112430777A (zh) * 2019-08-26 2021-03-02 宝山钢铁股份有限公司 一种超高磁感无取向电工钢板及其制造方法
CN112430778A (zh) * 2019-08-26 2021-03-02 宝山钢铁股份有限公司 一种薄规格无取向电工钢板及其制造方法
WO2021210672A1 (ja) * 2020-04-16 2021-10-21 日本製鉄株式会社 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
CN111471927B (zh) * 2020-04-27 2022-03-25 马鞍山钢铁股份有限公司 一种汽车发电机用高磁感无取向硅钢及其制备方法
CN116547394A (zh) * 2020-11-27 2023-08-04 日本制铁株式会社 无取向性电磁钢板及其制造方法、以及热轧钢板
CN115198169B (zh) * 2021-04-09 2023-07-07 宝山钢铁股份有限公司 一种无瓦楞状缺陷的高磁感低铁损无取向电工钢板及其制造方法
CN114411050B (zh) * 2021-12-21 2022-10-14 河北敬业高品钢科技有限公司 一种无取向电工钢及其制备方法
CN115094311B (zh) * 2022-06-17 2023-05-26 湖南华菱涟源钢铁有限公司 生产无取向电工钢的方法和无取向电工钢
CN118326239A (zh) * 2023-01-10 2024-07-12 宝山钢铁股份有限公司 一种高磁感低铁损无取向电工钢板及其制造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3158907B2 (ja) * 1994-06-27 2001-04-23 日本鋼管株式会社 磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板の製造方法
JP2874564B2 (ja) * 1994-08-23 1999-03-24 住友金属工業株式会社 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法
JP2000008147A (ja) * 1998-06-24 2000-01-11 Sumitomo Metal Ind Ltd 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法
WO2006048989A1 (ja) * 2004-11-04 2006-05-11 Nippon Steel Corporation 鉄損に優れた無方向性電磁鋼板
CN101306434B (zh) 2008-06-23 2012-05-30 首钢总公司 一种低碳低硅无铝半工艺无取向电工钢的制备方法
CN101812629A (zh) * 2009-02-25 2010-08-25 宝山钢铁股份有限公司 铁损优良的无取向电工钢板及其制造方法
CN102453844B (zh) * 2010-10-25 2013-09-04 宝山钢铁股份有限公司 一种磁性优良的高效无取向硅钢制造方法
CN102134675B (zh) * 2011-02-22 2012-10-03 武汉钢铁(集团)公司 薄板坯连铸连轧生产的无取向电工钢及其方法
CN102796948B (zh) * 2011-05-27 2014-03-19 宝山钢铁股份有限公司 极低Ti含量的无取向电工钢板及其冶炼方法
JP5263363B2 (ja) * 2011-10-11 2013-08-14 Ｊｆｅスチール株式会社 無方向性電磁鋼板の製造方法
CN103361544B (zh) * 2012-03-26 2015-09-23 宝山钢铁股份有限公司 无取向硅钢及其制造方法
CN103614615A (zh) * 2013-09-24 2014-03-05 马钢(集团)控股有限公司 一种低成本冷轧无取向电工钢的制造方法
CN105779876A (zh) * 2014-12-23 2016-07-20 鞍钢股份有限公司 低牌号冷轧无取向电工钢薄带的生产方法
CN104789862A (zh) * 2015-03-20 2015-07-22 宝山钢铁股份有限公司 表面状态良好的高磁感低铁损无取向电工钢板及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2723121C1 (ru) 2020-06-08
JP6931391B2 (ja) 2021-09-01
CN108004463A (zh) 2018-05-08
US20200181727A1 (en) 2020-06-11
JP2019536903A (ja) 2019-12-19
EP3533895B1 (en) 2021-12-29
EP3533895A1 (en) 2019-09-04
WO2018077210A1 (zh) 2018-05-03
EP3533895A4 (en) 2020-03-18
US11162154B2 (en) 2021-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190068581A (ko) 우수한 자성을 갖는 무 방향성 전기강 및 그 제조 방법.
KR102095142B1 (ko) 무방향성 전기강판과 그 제조 방법
CN102361993B (zh) 方向性电磁钢板的制造方法、卷绕铁芯用方向性电磁钢板及卷绕铁芯
JP6765448B2 (ja) 高磁気誘導かつ低鉄損の無方向性ケイ素鋼板及びその製造方法
JP6461798B2 (ja) 高磁束密度汎用方向性ケイ素鋼の製造方法
EP3184660B1 (en) Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof
JP5031934B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
KR20170117568A (ko) 표면상태가 양호한 고자속밀도와 저철손을 갖는 무방향성 전기강판 및 그의 제조방법
KR101322505B1 (ko) 방향성 전자기 강판의 제조 방법
US11053574B2 (en) Non-oriented electrical steel sheet
JP4943559B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
CN105256227A (zh) 一种盘绕式铁芯用无取向硅钢及生产方法
KR20190086490A (ko) 리사이클성이 우수한 무방향성 전기 강판
JP4608562B2 (ja) 著しく磁束密度が高い方向性電磁鋼板の製造方法
CN104195427A (zh) 一种低铁损高磁感无取向硅钢及生产方法
JP5862582B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法および方向性電磁鋼板並びに方向性電磁鋼板用表面ガラスコーティング
AU2023266433A1 (en) Ultralow-carbon cold-rolled high-strength steel applicable to electrostatic dry powder enamel, and manufacturing method therefor
WO2019132357A1 (ko) 방향성 전기강판 및 그 제조방법
JP2001323351A (ja) 加工性およびリサイクル性に優れた低鉄損かつ高磁束密度の無方向性電磁鋼板
JP4569281B2 (ja) 方向性電磁鋼板用焼鈍分離剤、方向性電磁鋼板の焼鈍方法および方向性電磁鋼板の製造方法
JP6863310B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JP2004218024A (ja) 磁気特性に優れた方向性電磁鋼板の製造方法
KR20210110868A (ko) 일 방향성 전자 강판의 제조 방법
JPH06248398A (ja) 鉄損の小さい大型回転機用無方向性電磁鋼板
JPH10147849A (ja) 無方向性電磁鋼板

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0105 International application

Patent event date: 20190509

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PA0201 Request for examination
AMND Amendment
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20200904

Patent event code: PE09021S01D

AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20210128

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20200904

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

AMND Amendment
PX0901 Re-examination

Patent event code: PX09011S01I

Patent event date: 20210128

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20201103

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20190515

Comment text: Amendment to Specification, etc.

PX0601 Decision of rejection after re-examination

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX06014S01D

Patent event date: 20210312

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX06012R01I

Patent event date: 20210225

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX06011S01I

Patent event date: 20210128

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX06012R01I

Patent event date: 20201103

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PX06013S01I

Patent event date: 20200904

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX06012R01I

Patent event date: 20190515

X601 Decision of rejection after re-examination