WO2018117672A1 - 방향성 전기강판 및 그 자구미세화 방법 - Google Patents

방향성 전기강판 및 그 자구미세화 방법 Download PDF

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박세민
한규석
권오열
권민석
박종태
민기영
이원걸
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    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/08—Iron or steel

Definitions

  • the present invention relates to a grain-oriented electrical steel sheet and a method of micronizing the same.
  • oriented electrical steel sheet is used as iron core material of electromagnetic products such as transformers, in order to improve energy conversion efficiency by reducing power loss of equipment, steel plate with excellent iron loss of core material and high dripping rate is required for lamination and winding. .
  • a grain-oriented electrical steel sheet refers to a functional steel sheet having an aggregate structure (also referred to as "Goss Texture") in which secondary recrystallized grains are oriented in the ⁇ 110 ⁇ ⁇ 001> direction in the rolling direction through hot rolling, cold rolling and annealing processes.
  • the magnetization micronization method As a method of lowering the iron loss of a grain-oriented electrical steel sheet, the magnetization micronization method is known.
  • the magnetic domains are scratched or energized to refine the size of the large magnetic domains of the grain-oriented electrical steel sheet.
  • the energy consumption can be reduced when the magnetic domain is magnetized and its direction is changed than when the magnetic domain is large .
  • the permanent magnetization method which shows the iron loss improvement effect even after the relaxation heat treatment above the heat treatment temperature at which recovery occurs can be classified into the etching method, and the laser method.
  • Etching is difficult to control the groove shape due to a groove (groove, groove) on the surface of the steel sheet within a selective "electrochemical banung solution, it is difficult to uniformly obtain the iron loss properties of the final product in the transverse direction.
  • the acid solution used as a solvent has a disadvantage that is not environmentally friendly.
  • the process of protrusion on the roll is pressed to form a groove having a certain width and depth on the surface of the plate by pressing the plate or plate, and then annealed to improve the iron loss, which partially causes recrystallization of the groove bottom. It is a magnetic domain micronization technology.
  • the roll method is suitable for stability and thickness It is difficult to secure stable iron loss, and the process is complicated, and iron loss and magnetic flux density characteristics deteriorate immediately after groove formation (before the relaxation of annealing).
  • the permanent magnetization method using a laser uses a method of irradiating a high power laser to a surface of an electrical steel sheet moving at a high speed and forming a groove accompanying melting of the base by laser irradiation.
  • a laser with a large output power must be used, which is expensive to purchase and maintain.
  • heel-up of molten iron is inevitably generated, and the generation of heel-up causes magnetic leakage. As a result, iron loss tends to increase.
  • the formation of heel-up also affects the insulation, making the magnetic properties of the permanent magnetoral plate inferior. Therefore, to remove the heel up, a method of washing with water, using a brush, and using pickling is used.
  • a method of washing with water, using a brush, and using pickling is used.
  • the process of scraping the surface with a brush, or the process of melting through the acid severely damage the roughness, there is a problem that is difficult to remove the heel up easily.
  • a method of finely grained electrical steel sheet comprising: preparing a grain-oriented electrical steel sheet; Forming a mask layer on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet; Irradiating a portion of the mask layer with a laser beam to remove the mask layer and forming a preliminary groove in the grain-oriented electrical steel sheet; And pickling the grain-oriented electrical steel sheet to form a groove.
  • the mask layer may comprise aluminum, magnesium, manganese, oxides thereof, or complex organics.
  • the thickness of the mask layer may be 1 to ⁇ .
  • the output of the laser beam is 1 to 3 kW and the irradiation speed is 70 to 100 m / s Can be.
  • the difference between the focal position of the laser beam and the surface of the oriented electrical steel sheet may be 200 ⁇ or less.
  • the preliminary groove may have a depth of 2 to 5 // m.
  • Part of the heel up may be removed at the step of forming the groove.
  • the acid concentration of the pickling solution in the step of forming the groove may be 30 to 50% by volume, the temperature may be 50 to 90 ° C.
  • the depth of the groove may be 15 to 30.
  • the method may further include forming an insulating coating layer on the mask layer and the top of the groove.
  • Directional electrical steel sheet is a groove formed in the inner direction of the electrical steel sheet from the surface of the electrical steel sheet; And a mask layer formed on the surface of the electrical steel sheet, wherein the surface roughness Ra of the groove portion may be 0.1 to 0.7.
  • the groove may have a ratio W b / W a of the width W b of the groove at a half point of the groove depth to the width W of the groove at the surface of the steel sheet.
  • the groove may have a depth of 15 to 30.
  • the insulating coating layer formed on the mask layer and the groove may be further included.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a surface of a grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a schematic view of a cross section of a grain-oriented electrical steel sheet after forming the mask layer.
  • 4 is a schematic view of a cross section of a grain-oriented electrical steel sheet after laser irradiation.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a cross section of a grain-oriented electrical steel sheet after pickling.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a cross section of a grain-oriented electrical steel sheet after formation of an insulating coating layer. It is a schematic diagram which expanded the groove cross section.
  • first, second, and third are used to describe various parts, components, regions, layers, and / or sections, but are not limited to these. 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 portion, component, region, layer or section described below may be referred to as the second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.
  • Figure 1 is a micronized by one embodiment of the present invention.
  • the schematic diagram of the grain-oriented electrical steel sheet 10 is shown.
  • a plurality of grooves 30 are formed on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet 10 along the rolling direction.
  • Figure 2 schematically shows a flow chart of the method for magnetizing the grain-oriented electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • the flowchart of the method for domain micronization of FIG. 2 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, it is possible to modify various methods of micronization.
  • the method for fine-magnetizing a grain-oriented electrical steel sheet includes preparing a grain-oriented electrical steel sheet (S10); Forming a mask layer on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet (S20); Irradiating a laser beam to a part of the mask layer, removing the mask layer, and forming a preliminary groove on the grain-oriented electrical steel sheet (S30); And pickling a grain-oriented electrical steel sheet to form a groove (S40).
  • S10 grain-oriented electrical steel sheet
  • S20 Forming a mask layer on the surface of the grain-oriented electrical steel sheet
  • S30 Irradiating a laser beam to a part of the mask layer, removing the mask layer, and forming a preliminary groove on the grain-oriented electrical steel sheet
  • S40 pickling a grain-oriented electrical steel sheet to form a groove
  • step (S10) to prepare a grain-oriented electrical steel ⁇ In one embodiment of the present invention is characterized by the magnetization micronization method and the shape of the groove to be formed, the grain-oriented electrical steel sheet to be subject to magnetic domain micronization can be used without limitation. have. In particular, the effect of the present invention is expressed regardless of the alloy composition of the grain-oriented electrical steel sheet. Therefore, detailed description of the alloy composition of the grain-oriented electrical steel sheet will be omitted.
  • the grain-oriented electrical steel sheet may use a grain-oriented electrical steel sheet rolled from a slab to a predetermined thickness through hot rolling and cold rolling.
  • step S20 a mask layer is formed on the surface of the prepared grain-oriented electrical steel sheet.
  • FIG. 3 the directionality in which the mask layer 20 is formed
  • the electrical steel sheet 10 is schematically shown.
  • the mask layer 20 serves to prevent the steel sheet base material from being affected by the acid in the subsequent pickling step (S40).
  • an acid is exposed only to the removed portion in the pickling step (S40), which will be described later, so that a deeper groove is removed from the preliminary groove. It can be formed.
  • the mask layer 20 may include aluminum, magnesium, manganese or oxides or complex organics thereof.
  • the method of forming the mask layer is not particularly limited.
  • the mask coating composition in the form of a slurry containing aluminum, magnesium, manganese or oxides thereof may be applied and formed by drying.
  • the thickness of the mask layer 20 may be 1 to 10.
  • the thickness of the mask layer 20 is too thin, in the pickling step (S40) to be described later, the steel sheet base material is affected by the acid, thereby increasing the roughness of the steel sheet surface, which may adversely affect the magnetic properties. If the thickness of the mask layer 20 is too thick, the preliminary groove may not be formed to an appropriate thickness in the laser irradiation step (S30) to be described later. Therefore, the thickness of the mask layer 20 can be adjusted in the above-described range.
  • the mask layer 20 may remain without being removed.
  • the remaining mask worm 20 serves to impose additional tension.
  • step S30 a portion of the mask layer is irradiated with a laser beam to remove the mask layer 20, and a preliminary groove 31 is formed on the grain-oriented electrical steel sheet 10.
  • 4 schematically shows a grain-oriented electrical steel sheet 10 in which the mask layer 20 is partially removed and the preliminary groove 31 is formed.
  • a laser beam having a relatively low power can be used at a high irradiation speed.
  • the output of the laser beam is 1 to 3kW
  • the irradiation speed may be 70 to 100 m / s. If the output of the laser beam is too small or the irradiation speed is too fast, no preliminary groove 31 of appropriate depth is formed. In addition, if the output of the laser beam is too high or the irradiation speed is too slow, a large amount of steel sheet is melted, The size may increase or a large amount of heel up 32 may occur. Therefore, the output and irradiation speed of the laser beam can be adjusted in the entire range.
  • the depth of the groove 31 can be 5 to 10.
  • the depth of the preliminary groove 31 means the length from the surface of the grain-oriented electrical steel sheet in which the groove is not formed to the groove portion formed deepest in the thickness direction (z direction).
  • the groove 30 having a unique shape is formed by forming the preliminary groove 31 through laser irradiation, and then, in the pickling step S40, to form a deeper depth through pickling. ) Can be formed quickly.
  • the irradiation shape of the laser beam can be irradiated according to the shapes of the preliminary groove 31 and the groove 30 to be formed.
  • the grooves may be linearly formed, and a plurality of grooves may be formed along the rolling direction (y direction), and laser beams may be irradiated along this shape.
  • the spacing between the grooves can be 1 to 5 mm.
  • 2 to 6 grooves may be formed intermittently with respect to the width direction (X direction) of the steel sheet, and may form an angle of 82 ° to 98 ° with respect to the rolling direction (y direction).
  • the laser beam can be irradiated along this shape.
  • the type of laser beam is not particularly limited, and s ingle f iber l aser may be used.
  • step S40 the grain-oriented electrical steel sheet 10 is pickled to form the groove 30.
  • 5 schematically shows a grain-oriented electrical steel sheet 10 on which grooves 30 are formed.
  • the groove 30 of the desired depth may be formed even if it is pickled for a short time. Can be.
  • the groove portion is picked up by pickling. Specific surface roughness can be formed.
  • the preliminary groove 31 may be formed through laser irradiation in step S30 to form a groove having a unique shape having a narrow bottom width and a deep depth. .
  • step S40 not only the groove 30 is formed, but also the heel up 32 formed in the step S30 may be partially removed.
  • the heel up 32 may be removed at the same time in the groove 30 forming process without a separate process.
  • the fact that the heel up 32 is partially removed means that a part of the plurality of heel ups 32 formed is removed, or a part of the high heel up 32 is removed so that its height is lowered. This heel-up 32 may adversely affect the surface properties and magnetism of the electrical steel sheet, so there is a need to remove it properly.
  • Pickling liquid used for pickling may have an acid concentration of 30 to 50% by volume. If the acid concentration is too low, grooves 30 of appropriate depth may not be formed. If the acid concentration is too high, a problem may arise in that the surface roughness of the groove 30 portion is too rough. Therefore, a pickling liquid having a concentration in the above range can be used.
  • the temperature may be between 50 and 90 ° C. Pickling efficiency can be further improved in the appropriate temperature range.
  • the type of pickling liquid is not particularly limited, and general acid aqueous solutions such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and hydrofluoric acid may be used.
  • the depth D of the groove 30 formed in step S40 may be 15 to 30. .
  • an insulating coating layer may be further formed as necessary.
  • the insulating coating layer 30 is formed on the mask layer 20 and the groove 30.
  • the insulating coating layer 30 can be formed by apply
  • This insulating coating solution is a coating solution containing colloidal silica and metal phosphate It is preferable to use.
  • the metal phosphate may be A 1 phosphate, Mg phosphate, or a combination thereof, and the content of Al, Mg, or a combination thereof relative to the weight of the insulating coating solution may be 15% by weight or more.
  • Directional electrical steel sheet 10 is a groove 30 formed in the inner direction of the electrical steel sheet from the surface of the electrical steel sheet; And a mask layer 20 formed on the surface of the electrical steel sheet, wherein the surface roughness of the groove 30 portion is 0.01 to 0.7 Ra. Since the grain-oriented electrical steel sheet 10, the mask layer 20, and the groove 30 have been described in detail in the above-described magnetic domain micronization method, overlapping descriptions are omitted.
  • roughness is formed in the groove 30.
  • This roughness is formed by pickling in the pickling din-based (S40). Typical laser irradiation method or a groove is formed, through the method and the etching is formed, unlike the rough finish of the groove portion (30).
  • the roughness of the groove 30 is appropriately formed, the spot ratio is improved, and the magnetism is improved.
  • the insulating coating layer 40 is formed, the adhesion between the electrical steel sheet 10 and the insulating coating layer 40 can be improved.
  • roughness means roughness measured by the J IS97 method.
  • the groove 30 is 0.3 to 0.8 with a non- (W b / W a) of the width of the groove at the half point of the groove depth (W b) for the upper part of the groove width (W a) of the electrical steel sheet Can be.
  • Figure 8 describes the width of the groove (W b) of the upper 1/2 of the width (W and the groove depth of the groove in the electrical steel sheet surface.
  • the width of the upper groove of the electrical steel sheet surface (grooves on the W The closer the ratio (W b / W a ) of the width (W b ) of the groove at half the depth is closer to 1.
  • Grooves with a smaller difference in width are formed, which can Grooves are created : The closer the ratio (W b / W a ) of the groove width (W b ) to half the groove depth to the top width (W a ) of the grooves on the surface of the steel sheet, the closer to zero. The deeper the groove, the narrower the groove, and the narrower the width (W b ) and the deeper the groove. Can be improved.
  • the groove 30 may have a depth D of 15 to 30. If the depth (D) is shallow, a stratified micronization effect may not occur. If the depth is too deep, the heat affected zone may increase, adversely affecting the growth of the Goss Texture.
  • the insulating layer 40 may be further included on the mask layer 20 and the groove 30. Since the insulating film layer 40 was described above in detail i, the repeated description is omitted.
  • the rolled oriented electrical steel sheet of thickness 0.20 mm was prepared.
  • the photoresist layer pattern-formed in groove shape was apply
  • the grooves were formed by electrolytic etching at 30 A / dm 2 .
  • the grooves are summarized in Table 3 below.
  • the upper width W a of the final groove was made constant at 120 /.
  • the roughness of the groove depth of the groove (D), the middle width (W b ) at the half depth, the upper width and the ratio of the middle width (W b / W a ) is summarized in Table 3 below.
  • the rolled oriented electrical steel sheet of thickness 0.23 mm was prepared.
  • the surface of this steel plate was irradiated with a laser beam of 2 kW output at a speed of 100 m / s to form grooves.
  • the upper width of the finished groove (W is constant at 120.
  • Groove depth (D), medium width at half depth (W b ), upper width and ratio of medium width (W b / W a ) Roughness of the groove portion is summarized in Table 3 below.
  • the drop was measured by stacking 14 specimens of 60 x 300 mm 3 and calculating the area of iron per total area.
  • inventive examples 8 to 17 can obtain a significantly better iron loss improvement rate and spot rate compared to Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in which grooves were formed by conventional etching and laser irradiation. Furthermore, it was confirmed that the invention examples 13 to 17 which specifically controlled the groove shape can obtain more excellent iron loss improvement rate and drip rate.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 자구미세화 방법은 방향성 전기강판을 준비하는 단계; 방향성 전기강판의 표면에 마스크층을 형성하는 단계; 마스크층의 일부에 레이저 빔을 조사하여, 마스크층을 제거하고, 방향성 전기강판에 예비 그루브를 형성하는 단계; 및 방향성 전기강판을 산세하여 그루브를 형성하는 단계;를 포함한다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
방향성 전기강판 및 그 자구미세화 방법
【기술분야】
방향성 전기강판 및 그 자구미세화 방법에 관한 것이다.
【발명의 배경이 되는 기술】
방향성전기강판은 변압기 등의 전자기제품의 철심재료로 사용되기 때문에 기기기의 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 웅력완화열처리 후에도 철손개선 효과를 나타내는 영구자구미세화 방법은 에칭법, 를법 및 레이저법으로 구분할 수 있다. 에칭법은 용액 내 선택적인 '전기화학반웅으로 강판 표면에 홈 (그루브, groove)을 형성시키기 때문에 홈 형상을 제어하기 어렵고, 최종 제품의 철손특성을 폭 방향으로 균일하게 확보하는 것이 어렵다. 더불어, 용매로 사용하는 산용액으로 인해 환경친화적이지 못한 단점을 갖고 있다.
를에 와한 영구자구미세화방법은 롤에 돌기모양을 가공하여 를이나 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 철손 확보를 얻기 힘든 신뢰성 및 프로세스가 복잡하며, 홈 형성 직후 (웅력완화소둔전) 철손과 자속밀도 특성이 열화되는 단점을 갖고 있다.
레이저에 의한 영구 자구미세화 방법은 고출력의 레이저를 고속으로 이동하는 전기강판 표면부에 조사하고 레이저 조사에 의해 기지부의 용융을 수반하는 그루브 (groove) 를 형성시키는 방법을 사용한다. 그루브를 빠른 속도로 가공하기 위해서는 출력이 큰 레이저를 사용 해야 하며 그러기 위해서는 레이저 구입 및 유지에 많은 비용이 드는 단점이 있다. 또한 그루브 형성시 용융철의 힐업이 필연적으로 발생하게 되며 힐업의 발생은 자기누설을 발생시킨다. 그로 인해 철손이 증가하는 경향을 나타내게 된다. 힐업의 형성은 절연까지도 영향을 미쳐 영구자구강판의 자기적 특성을 열위하게 만든다. 그렇기 때문에 힐업을 제거하기 위하여 수세, 브러쉬를 사용하는.방법， 산세 등을 사용하는 방법들이 사용되고 있다. 다만, 표면을 브러쉬로 긁는 과정이나, 산을 통해 녹이는 과정에서 조도를 심하게 손상시키며 힐업을 쉽게 제거시키기 어려운 문제가 있다.
【발명의 내용】
【해결하고자 하는 과제】
에칭법 및 레이저법을 조합하여， 빠른 생산 속도로, 자성 및 점적률을 개선하는 방향성 전기강판 및 그의 자구미세화 방법을 제 Ϋ하는 것을 목적으로 한다.
【과제의 해결 수단】
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 자구미세화 방법은 , 방향성 전기강판을 준비하는 단계 ; 방향성 전기강판의 표면에 마스크층올 형성하는 단계; 마스크층의 일부에 레이저 빔을 조사하여， 마스크층을 제거하고 , 방향성 전기강판에 예비 그루브를 형성하는 단계 ; 및 방향성 전기강판을 산세하여 그루브를 형성하는 단계 ;를 포함한다、.
마스크층은 알루미늄, 마그네슘, 망간, 또는 이들의 산화물, 또는 복합유기물을 포함할 수 있다.
마스크층의 두께는 1 내지 ΙΟμπΐ가 될 수 있다.
레이저 빔의 출력은 1 내지 3kW이고, 조사속도는 70 내지 100 m/s일 수 있다.
레이저 빔의 초점 위치와 방향성 전기강판의 표면의 차이가 200βΐι 이하일 수 있다.
예비 그루브는 깊이가 2 내지 5//m일 수 있다.
그루브를 형성하는 단계에서 힐업이 일부 제거될 수 있다.
그루브를 형성하는 단계에서 산세액의 산 농도는 30 내지 50 부피 %이고, 온도는 50 내지 90 °C일 수 있다.
그루브를 형성하는 단계에서， 그루브의 깊이는 15 내지 30 일 수 있다.
그루브를 형성하는 단계 이후， 마스크층의 상부 및 .그루브의 상부에 절연 피막층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판은 전기강판의 표면으로부터 전기강판의 내부 방향으로 형성된 그루브; 및 전기강판의 표면 상에 형성된 마스크층을 포함하고, 그루브 부분의 표면 조도 (Ra)는 0. 1 내지 0.7 일 수 있다. '
그루브는 전기강판 표면에서의 그루브의 상부폭 (W 에 대한 그루브 깊이의 1/2 지점에서의 그루브의 폭 (Wb)의 비 (Wb/Wa)가 0.3 내지 0.8일 수 있다.
상기 그루브는 깊이가 15 내지 30 일 수 있다.
마스크층 및 그루브 상에 형성된 절연 피막충을 더 포함할 수 있다.
【발명의 효과】
본 발명의 일 구현예에 따르면， 빠른 생산 속도로 목적하는 형상의 그루브를 형성시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따르면 , 자성 및 점적률을 개선할 수 있다.
【도면의 간단한 설명】
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 표면의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에. 의한 자구미세화 방법의 순서도이다. 도 3은 마스크층 형성 후, 방향성 전기강판의 단면의 모식도이다. 도 4는 레이저 조사 후， 방향성 전기강판의 단면의 모식도이다.
도 5는 산세 후 , 방향성 전기강판의 단면의 모식도이다.
도 6은 절연 피막층 형성후 , 방향성 전기강판의 단면의 모식도이다. 도 7은 그루브 단면을 확대한 모식도이다.
도 8은 그루브의 폭과 깊이를 설명하기 위한 도면이다.
【발명을 실시하기 위한 구체적인 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 위해서만 사용된다. 따라서 , 이하에서 서술하는 제 1 부분, 성분, 영역， 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제 2 부분， 성분, 영역， 층 또는 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 "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.
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.
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 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.
도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 의해 자구미세화된. 방향성 전기강판 ( 10)의 모식도를 나타낸다. 도 1에서 나타나듯이， 방향성 전기강판 ( 10)의 표면에는 압연 방향을 따라 복수개의 그루브 (30)가 형성된다.
도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 자구미세화 방법의 순서도를 개략적으로 나타낸다. 도 2의 자구미세화 방법의 순서도는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며 , 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 자구미세화 방법을 다양하게 변형할 수 있다ᅳ
도 2에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판의 자구미세화 방법은 방향성 전기강판을 준비하는 단계 (S10) ; 방향성 전기강판의 표면에 마스크층을 형성하는 단계 (S20) ; 마스크층의 일부에 레이저 빔을 조사하여, 마스크층을 제거하고， 방향성 전기강판에 예비 그루브를 형성하는 단계 (S30) ; 및 방향성 전기강판을 산세하여 그루브를 형성하는 단계 (S40) ;를 포함한다. 이하에서는 각 단계별로 구체적으로 설명한다.
먼저 단계 (S10)에서는 방향성 전기강판을 준비한다ᅳ 본 발명의 일 실시예에서는 자구미세화 방법 및 형성되는 그루브의 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， 방향성 전기강판의 합금 조성에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에서 방향성 전기강판은 슬라브로부터 열간 압연 및 냉간 압연을 통해 소정의 두께로 압연된 방향성 전기강판을 사용할 수 있다.
다음으로， 단계 (S20)에서는 준비한 방향성 전기강판의 표면에 마스크층을 형성한다. 도 3에서는 마스크층 (20)이 형성된 방향성 전기강판 ( 10)을 개략적으로 나타낸다. 마스크층 (20)은 후수할 산세 단계 (S40)에서 산에 의해 강판 모재가 산에 영향을 받는 것을 막는 역할을 한다. 또한 후술할 레이저 조사 단계 (S30)에서 레이저 조사된 부위에만 마스크층 (20)이 제거되기 때문에， 후술할 산세 단계 (S40)에서 그 제거된 부분에만 산이 노출되어 예비 그루브로부터 깊이가 더 깊은 그루브를 형성할 수 있게 된다.
마스크층 (20)은 알루미늄, 마그네슘， 망간 또는 이들의 산화물 또는 복합유기물을 포함할 수 있다. 마스크층을 형성하는 방법으로는 특별히 제한되지 아니하나. 알루미늄, 마그네슘, 망간 또는 이들의 산화물을 포함하는 슬러리 형태의 마스크 코팅 조성물을 도포하고， 건조하는 방식으로 형성할 수 있다.
마스크층 (20)의 두께는 1 내지 10 가 될 수 있다. 마스크층 (20)의 두께가 너무 얇을 경우, 후술할 산세 단계 (S40)에서 강판 모재가 산에 영향을 받아 강판 표면의 조도가 상승하게 되며， 자성에 악영향을 미칠 수 있다. 마스크층 (20)의 두께가 너무 두꺼울 경우, 후술할 레이저 조사 단계 (S30)에서 예비 그루브가 적절한 두께로 형성되지 않을 수 있다. 따라서 , 전술한 범위로 마스크층 (20)의 두께를 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 마스크층 (20)은 제거되지 않고 잔존할 수 있다. 잔존한 마스크충 (20)은.장력을 추가적으로 부과하는 역할을 한다.
다음으로, 단계 (S30)에서는 마스크층의 일부에 레이저 빔을 조사하여, 마스크층 (20)을 제거하고， 방향성 전기강판 ( 10)에 예비 그루브 (31)를 형성한다. 도 4에서는 마스크층 (20)이 일부 제거되고， 예비 그루브 (31)가 형성된 방향성 전기강판 ( 10)을 개략적으로 나타낸다.
후술할 산세 단계 (S40)에서 산세를 통해 그루브 (30)의 깊이를 더욱 깊게 형성할 수 있으므로, 단계 (S30)에서는 비교적 저출력의 레이저 빔을 빠른 조사속도로 사용할 수 있다. 구체적으로 레이저 빔의 출력은 1 내지 3kW이고, 조사속도는 70 내지 100 m/s 일 수 있다. 레이저 빔의 출력이 너무 작거나, 조사속도가 너무 빠른 경우, 적절한 깊이의 예비 그루브 (31)가 형성되지 아니한다. 또한， 레이저 빔의 출력이.. 너무 높거나， 조사속도가 너무 느린 경우, 다량의 강판이 용융되어 , 생성되는 힐업 (32)의 크기가 커지거나, 다량의 힐업 (32)이 발생할 수 있다. 따라서 전수한 범위로 레이저 빔의 출력 및 조사속도를 조절할 수 있다.
레이저 빔의 초점 위치와 방향성 전기강판 ( 10)의 표면의 차이가 ' 200 urn 이하일 수 있다. 초점이 표면으로부터 많이 벗어나게 되면, 레이저 빔의 에너지 손실에 의해 예비 그루브 (31)의 깊이가 적절하게 형성되지 아니할 수 있다.
예비. 그루브 (31)의 깊이는 5 내지 10 가 될 수 있다. 이 때， 예비 그루브 (31)의 깊이란 그루브가 형성되지 않은 방향성 전기강판의 표면으로부터 두께 방향 ( z방향)으로 가장 깊이 형성된 그루브 부분 까지의 길이를 의미한다. 본 발명의 일 실시예에서 예비 그루브 (31)를 레이저 조사를 통해 형성하고， 이 후， 산세 단계 (S40)에서 산세를 통해 그 깊이를 더욱 깊게 형성하는 방식을 통해 특유의 형상을 갖는 그루브 (30)를 신속하게 형성할 수 있다.
레이저 빔의 조사 형상은 형성되는 예비 그루브 (31) 및 그루브 (30)의 형상에 따라 조사할 수 있다. 구체적으로 도 1에 개시되어 있듯이, 그루브는 선형으로 형성되고, 압연 방향 (y방향)을 따라 복수개 형성될 수 있으며, 이러한 형상을 따라 레이저 범을 조사할 수 있다. 그루브 간의 간격은 1 내지 5mm가 될 수 있다.
또한, 그루브는 강판의 폭 방향 ( X방향)에 대해 단속적으로 2 내지 6개 형성될 수 있고, 압연방향 (y방향)에 대하여 82° 내지 98° 의 각도를 형성할 수. 있으며, 이러한 형상을 따라 레이저 빔을 조사할 수 있다.
레이저 빔 종류로는 특별히 한정되지 아니하며 s ingle f iber l aser를 사용할 수 있다.
다음으로, 단계 (S40)에서는 방향성 전기강판 ( 10)을 산세하여 그루브 (30)를 형성한다. 도 5에서는 그루브 (30)가 형성된 방향성 전기강판 ( 10)을 개략적으로 나타낸다. 전술하였듯이, 본 발명의 일 실시예에서는 단계 (S30)에서 레이저 조사를 통해 예비 그루브 (31)를 형성하였기 때문에, 단계 (S40)에서는 짧은 시간 동안 산세하더라도 목적하는 깊이의 그루브 (30)를 형성할 수 있다. 또한, 일반적인 레이저 조사를 통한 그루브 형성 방식과는 달리 산세를 통하여 그루브 부분에서 특정 표면 조도를 형성할 수 있다. 또한， 일반적인 에칭을 통한 그루브 형성 방법과는 달리, 단계 (S30)에서 레이저 조사를 통해 예비 그루브 (31)를 형성하여, 하부 폭이 좁고, 깊이가 깊은 특유의 형상을 갖는 그루브를 형성할 수 있다.
단계 (S40)에서는 그루브 (30)가 형성될 뿐 아니라, 단계 (S30) 과정에서 형성된 힐업 (32)도 일부 제거될 수 있다. 일반적인 레이저 조사를 통한 그루브 형성 방식의 경우, 힐업 (32)을 제거하기 위해 별도의 공정이 필요하나., 본 발명의 일 실시예에서는 별도의 공정 없이도 그루브 (30) 형성 과정에서 동시에 힐업 (32)이 제거될 수 있다. 힐업 (32)이 일부 제거된다는 의미는 다수개 형성된 힐업 (32) 중 일부가 제거되거나, 높이가 높은 힐업 (32)이 일부 제거되어 그 높이가 낮아지는 것을 의미한다. 이러한 힐업 (32)은 전기강판의 표면성 및 자성에 악영향올 미칠 수 있으므로, 적절히 제거할 팔요가 있다.
산세에 사용되는 산세액은 산 농도가 30 내지 50 부피%일 수 있다. 산 농도가 너무 낮으면, 적절한 깊이의 그루브 (30)가 형성되지 않을 수 있다. 산 농도가 너무 높으면, 그루브 (30) 부분의 표면 조도가 너무 거칠어지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 전술한 범위의 농도를 갖는 산세액을 사용할 수 있다.
산세 단계에서 온도는 50 내지 90°C일 수 있다. 적절한 범위의 온도 범위에서 산세 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
산세액의 종류는 특별히 한정되지 아니하며, 염산， 황산， 불산 등 일반적인 산 수용액을 사용할 수 있다.
단계 (S40)에서 형성된 그루브 (30)의 깊이 (D)는 15 내지 30 일 수 있다. .
단계 (S40) 이후, 필요에 따라 절연 피막층을 더 형성할 수 있다. 도
6에서는 절연 피막층 (30)이 형성된 방향성 전기강판 ( 10)을 개략적으로 나타낸다. 도 6에서 나타나듯이， 절연 피막층 (30)은 마스크층 (20) 및 그루브 (30) 상에 형성된다. 구체적인 방법으로서, 인산염을 포함하는 절연 코팅액을 도포하는 방식으로 절연 피막층 (30)을 형성할 수 있다. 이러한 절연 코팅액은 콜로이달 실리카와 금속인산염을 포함하는 코팅액을 사용하는 것이 바람직하다. 이 때 금속인산염은 A 1 인산염， Mg 인산염， 또는 이들의 조합일 수 있으며， 절연 코팅액의 중량 대비 Al , Mg , 또는 이들의 조합의 함량은 15 중량 % 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방향성 전기강판 ( 10)은 전기강판의 표면으로부터 전기강판의 내부 방향으로 형성된 그루브 (30) ; 및 전기강판의 표면 상에 형성된 마스크층 (20)을 포함하고， 그루브 (30) 부분의 표면 조도는 0. 1 내지 0 .7 Ra이다. 방향성 전기강판 ( 10) , 마스크층 (20) 및 그루브 (30)에 대해서는 전술한 자구미세화 방법에서 상세하게 설명하였으므로, 중복되는 설명은 생략한다.
도 7은 도 6에서의 그루브 (30) 부분의 확대도이다. 도 7에서 나타나듯이 그루브 (30) 부분에는 조도가 형성된다. 이러한 조도는 산세 딘-계 (S40)에서의 산세에 의해 형성된다. 일반적인 레이저 조사 법이나， 에칭을 통한 그루브 형성' 법과는 달리 그루브 (30) 부분의 조도가 거칠게 형성된다. 그루브 (30) 부분의 조도가 적절하게 형성될 시, 점적률이 향상되며, 자성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 절연 피막층 (40)이 형성될 시 전기강판 ( 10)과 절연 피막층 (40) 간의 밀착성이 향상될 수 있다. 그루브 (30) 부분의 조도가 너무 클 시， 절연 피막층 (40)과의 반웅 및 접촉 면에서 문제가 발생할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 조도는 J IS97 방법으로 측정한 조도를 의미한다.
그루브 (30)는 전기강판 표면에서의 그루브의 상부폭 (Wa)에 대한 그루브 깊이의 1/2 지점에서의 그루브의 폭 (Wb)의 비 (Wb/Wa )가 0.3 내지 0.8 일 수 있다. 도 8에는 전기강판 표면에서의 그루브의 상부폭 (W 및 그루브 깊이의 1/2 지점에서의 그루브의 폭 (Wb)에 대해 설명한다. 전기강판 표면에서의 그루브의 상부폭 (W 에 대한 그루브 깊이의 1/2 지점에서의 그루브의 폭 (Wb)의 비 (Wb/Wa)가 1에 가까울수록. 폭간의 차이가 작은 그루브가 형성되며, 일반적인 에칭 방법을 사용할 시， 이러한 형태의 그루브가 생성된다. 전기강판 표면에서의 그루브의 상부폭 (Wa)에 대한 그루브 깊이의 1/2 지점에서의 그루브의 폭 (Wb)의 비 (Wb/Wa)가 0에 가까울수록 깊이가 깊어질수록 폭이 급격히 좁아지는 형태의 그루브가 형성되며, 폭 (Wb)가 좁고 깊이가 깊올수록 자성 및 점적률 면에서 더욱 향상될 수 있다.
그루브 (30)는 깊이 (D)가 15 내지 30 가 될 수 있다. 깊이 (D)가 얕으면, 층분한 자구미세화 효과가 발생하지 않을 수 있다. 깊이가 너무 깊으면, 열영향부가 증가하여 고스 집합조직 (Goss Texture)의 성장에 악영향을 미칠 수 있다.
마스크층 (20) 및 그루브 (30) 상에 형성된 절연 피막층 (40)을 더 포함할 수 있다. 절연 피막층 (40)에 대해서는 구체적 i로 전술하였으므로， 증복되는 설명을 생략한다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 그러나 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 ： 예비 그루브 형성
- 넁간압연한 두께 0.20隱의 방향성 전기강판을 준비하였다. 이 전기강판 표면에 MgO 및 물을 1 : 1 중량비로 흔합한 코팅액을 도포한 후， 100 °C에서 건조하여 두께 5 의 마스크층을 형성하였다. 하기 표 1에 정리된 출력의 s i ngl e f i ber 레이저를 하기 표 1에 정리된 조사 속도로 조사하였다. 이 때 강판의 이동 속도도 하기 표 1에 정리하였다. 또한 레이저 빔의 초점 위치와 방향성 전기강판 표면의 간격을 하기 표 1에 정리하였다. 레이저 조사를 통해 형성된 예비 그루브의 폭 및 깊이를 하기 표 1에 정리하였다. 예비 그루브 폭은 강판 표면에서의 폭을 의미한다.
【표 11
Figure imgf000012_0001
발명예 4 2000 80 100 200 6 55 발명예 5 2300 80 100 300 6 60 발명예 6 2000 80 100 500 4 68 발명예 7 2300 80 100 800 4 90 실시예 2 ： 그루브 형성
발명예 1 내지 7에서 예비 그루브를 형성한 강판을 하기 표 2에 정리한 농도의 염산으로 하기 표 2에 정리한 시간 동안 산세하였다. 최종 제조된 그루브의 상부폭 (Wa)은 120 로 일정하게 하였다. 그루브의 깊이 (D) , 1/2 깊이에서의 중간폭 (Wb) , 상부폭 및 중간폭의 비 (Wb/Wa) 그루브 부분의 조도를 하기 표 2에 정리하였다. 조도는 J IS97기준이다.
【표 2】
Figure imgf000013_0001
발명예
발명예 3 70 2 18 40 0.33 0.5 15
발명예
발명예 4 30 8 20 50 0.42 0.3 16
발명예
발명에 3 40 4 15 50 0.42 0.4 17 비교예 1 ： 에칭법에 의한 그루브 형성
넁간압연한 두께 0 .20讓의 방향성 전기강판을 준비하였다. 이 강판의 표면에 그루브 형상으로 패턴 형성한 포토 레지스트 층을 도포하고, NaCl 전해욕 중에서 전류밀도: ; 30 A/dm2로 전해 에칭하여 그루브를 형성하였다. 하기 표 3에 정리된 그루브를 형성하였다. 최종 제조된 그루브의 상부폭 (Wa)은 120/ 로 일정하게 하였다. 그루브의 깊이 (D) , 1/2 깊이에서의 중간폭 (Wb) , 상부폭 및 중간폭의 비 (Wb/Wa) 그루브 부분의 조도를 하기 표 3에 정리하였다.
비교예 2 ： 레이저 조사에 의한 그루브 형성
넁간압연한 두께 0 .23画의 방향성 전기강판을 준비하였다. 이 강판의 표면에 2kW 출력의 레이저 빔을 lOOm/s 속도로 조사하여 그루브를 형성하였다. 최종 제조된 그루브의 상부폭 (W 은 120 로 일정하게 하였다. 그루브의 깊이 (D) , 1/2 깊이에서의 중간폭 (Wb) , 상부폭 및 중간폭의 비 (Wb/Wa) 그루브 부분의 조도를 하기 표 3에 정리하였다.
【표 3]
Figure imgf000014_0001
실시예 3 ： 절연 피막층 형성 및 자성， 점적률 측정
발명예 8 내지 17에서 비교예 1 및 2에서 그루브를 형성한 방향성 전가강판에 콜로이달 실리카와 금속인산염을 포함하는 절연 코팅액을 도포 및 열처리하여 강판의 표면에 절연 피막층을 형성하고, 자성 및 점적를을 측정하여 하기 표 4에 정리하였다.
철손 개선율은 레이저를 조사하여 그루브를 형성하기 전의 전기강판의 철손 (^)과 레이저를 조사하여 그루브를 형성한 후 철손 (W2)을 측정하여 - ^) /^으로 계산하였다.
점적를은 60x300瞧의 시편을 14장 쌓은 후 전체 면적 당 철의 면적을 계산하는 것으로 측장하였다.
【표 4】
Figure imgf000015_0001
상기 표 4에서 나타나듯이， 기존의 일반적인 에칭법 및 레이저 조사법으로 그루브를 형성한 비교예 1 및 비교예 2에 비해 발명예 8 내지 17이 월등히 우수한 철손 개선율 및 점적률을 얻을 수 있음을 확인하였다. 더 나아가 그루브 형상을 특정하게 제어한 발명예 13 내지 17이 더욱 우수한 철손 개선율 및 점적률을 얻을 수 있음을 확인하였다.
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 ： 전기강판
20 ： 마스크층
30 ： 그루브
31 ： 예비 그루브
32 ： 힐업
40 ： 절연 피막층

Claims

【청구범위】
【청구항 1】
방향성 전기강판을 준비하는 단계;
상기 방향성 전기강판의 표면에 마스크층을 형성하는 단계;
상기 마스크층의 일부에 레이저 빔을 조사하여, 마스크층을 제거하고 상기 방향성 전기강판에 예비 그루브를 형성하는 단계 ; 및
상기 방향성 전기강판을 산세하여 그루브를 형성하는 단계;
를 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 방법.
【청구항 2】
제 1항에 있어서，
상기 마스크층은 알루미늄, 마그네슘， 망간 또는 이들의 산화물을 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 방법.
【청구항 3】
제 1항에 있어서,
상기 마스크충의 두께는 1 내지 ΙΟμπΐ인 방향성 전기강판의 자구미세화 방법. .
【청구항 4]
제 1항에 있어서,
상기 레이저 범의 출력은 1 내지 3kW이고, 조사속도는 70 내지 100 m/ s인 방향성 전기강판의 자구미세화 방법.
【청구항 5】
제 1항에 있어서,
상기 레이저 빔의 초점 위치와 방향성 전기강판의 표면의 차이가 200/ m 이하인 방향성 전기강판의 자구미세화 방법 .
【청구항 6】
제 1항에 있어서，
상기 예비 그루브는 깊이가 5 내지 10 인 방향성 전기강판의 자구미세화 방법ᅳ
【청구항 7]
제 1항에 있어서, 상기 그루브를 형성하는 단계에서 힐업이 일부 제거되는 방향성 전기강판의 자구미세화 방법 .
【청구항 8】
저 U항에 있어서,
상기 그루브를 형성하는 단계에서 산세액의 산 농도는 30 내지 50 부피 %이고, 온도는 50 내지 90°C인 방향성 전기강판의 자구미세화 방법.
【청구항 9】
제 1항에 있어서，
상기 그루브를 형성하는 단계에서， 그루브의 깊이는 15 내지 30 인 방향성 전기강판의 자구미세화 방법 .
【청구항 10】
제 1항에 있어서，
상기 그루브를 형성하는 단계 이후， 상기 마스크층 및 상기 그루브의 상부에 절연 피막층을 형성하는 단계를 더 포함하는 방향성 전기강판의 자구미세화 방법 .
【청구항 11】
전기강판의 표면으로부터 전기강판의 내부 방향으로 형성된 그루브;
□1 . 상기 전기강판의 표면 상에 형성된 마스크층을 포함하고，
상기 그루브 부분의 표면 조도는 0. 1 내지 0.7 인 방향성 전기강판.
【청구항 12]
제 11항에 있어서,
상기 그루브는 상기 전기강판 표면에서의 그루브의 상부폭 (Wa)에 대한. 그루브 깊이의 1/2 지점에서의 그루브의 폭 (Wb)의 비 (Wb/Wa)가 0.3 내지 0.8인 방향성 전기강판.
【청구항 13】
제 11항에 있어서,
상기 그루브는 깊이가 15 내지 인 방향성 전기강판.
【청구항 14】
제 11항에 있어서， 상기 마스크층 및 상기 그루브 상에 형성된 절연 피막층을 더 포함하는 방향성 전기강판 .
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021020027A1 (ja) * 2019-07-31 2021-02-04 Ｊｆｅスチール株式会社 線状溝形成方法および方向性電磁鋼板の製造方法
WO2021020026A1 (ja) * 2019-07-31 2021-02-04 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板
WO2021020028A1 (ja) * 2019-07-31 2021-02-04 Ｊｆｅスチール株式会社 線状溝形成方法および線状溝形成装置ならびに方向性電磁鋼板の製造方法
KR20220156092A (ko) * 2020-05-15 2022-11-24 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 선상 홈 형성 방법 및 방향성 전기 강판의 제조 방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102091631B1 (ko) 2018-08-28 2020-03-20 주식회사 포스코 방향성 전기강판 및 그 자구미세화 방법
CA3121893C (en) 2018-12-05 2023-03-14 Jfe Steel Corporation Grain-oriented electrical steel sheet and method of producing same
JP7435486B2 (ja) * 2021-01-18 2024-02-21 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板およびその製造方法
WO2025238824A1 (ja) * 2024-05-16 2025-11-20 Ｊｆｅスチール株式会社 エッチングレジスト被膜形成用被覆剤
WO2025238825A1 (ja) * 2024-05-16 2025-11-20 Ｊｆｅスチール株式会社 エッチングレジスト被膜付き方向性電磁鋼板及び方向性電磁鋼板の製造方法
WO2025238823A1 (ja) * 2024-05-16 2025-11-20 Ｊｆｅスチール株式会社 エッチングレジスト被膜付き方向性電磁鋼板及び方向性電磁鋼板の製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011137193A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Dainippon Printing Co Ltd 絶縁被膜付き電磁鋼板の外形加工方法
JP4949539B2 (ja) * 2010-06-25 2012-06-13 新日本製鐵株式会社 一方向性電磁鋼板の製造方法
KR101385742B1 (ko) * 2012-11-12 2014-04-24 주식회사 포스코 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법
KR20150074938A (ko) * 2013-12-24 2015-07-02 주식회사 포스코 연질 고규소 강판 및 그 제조방법
JP6040905B2 (ja) * 2013-10-04 2016-12-07 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板の製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6286182A (ja) * 1985-10-14 1987-04-20 Nippon Steel Corp 一方向性電磁鋼帯の処理方法
JPS6376819A (ja) * 1986-09-18 1988-04-07 Kawasaki Steel Corp 低鉄損方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP3336555B2 (ja) * 1995-08-09 2002-10-21 新日本製鐵株式会社 表面性状の優れるグラス被膜を有さない方向性電磁鋼板の製造方法
JP4857761B2 (ja) * 2005-12-26 2012-01-18 Ｊｆｅスチール株式会社 低鉄損方向性電磁鋼板の製造方法
JP5938866B2 (ja) * 2010-10-14 2016-06-22 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板およびその製造方法
KR101395798B1 (ko) * 2012-11-30 2014-05-20 주식회사 포스코 자구 미세화 방법 및 이에 이해 제조되는 방향성 전기강판
KR101538778B1 (ko) * 2013-12-24 2015-07-22 주식회사 포스코 방향성 전기강판 및 그 제조방법
JP5994838B2 (ja) * 2014-12-11 2016-09-21 Ｊｆｅスチール株式会社 冷延鋼帯の線状溝形成方法および方向性電磁鋼板の製造方法
JP6304208B2 (ja) * 2015-03-19 2018-04-04 Ｊｆｅスチール株式会社 絶縁被膜付き電磁鋼板、積層電磁鋼板、及びそれらの製造方法
BR112017020753B1 (pt) * 2015-04-20 2021-08-10 Nippon Steel Corporation Chapa de aço elétrica com grão orientado
WO2016171124A1 (ja) * 2015-04-20 2016-10-27 新日鐵住金株式会社 方向性電磁鋼板

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011137193A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Dainippon Printing Co Ltd 絶縁被膜付き電磁鋼板の外形加工方法
JP4949539B2 (ja) * 2010-06-25 2012-06-13 新日本製鐵株式会社 一方向性電磁鋼板の製造方法
KR101385742B1 (ko) * 2012-11-12 2014-04-24 주식회사 포스코 방향성 전기강판의 자구 미세화 방법
JP6040905B2 (ja) * 2013-10-04 2016-12-07 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板の製造方法
KR20150074938A (ko) * 2013-12-24 2015-07-02 주식회사 포스코 연질 고규소 강판 및 그 제조방법

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7056758B2 (ja) 2019-07-31 2022-04-19 Ｊｆｅスチール株式会社 線状溝形成方法および線状溝形成装置ならびに方向性電磁鋼板の製造方法
WO2021020026A1 (ja) * 2019-07-31 2021-02-04 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板
WO2021020028A1 (ja) * 2019-07-31 2021-02-04 Ｊｆｅスチール株式会社 線状溝形成方法および線状溝形成装置ならびに方向性電磁鋼板の製造方法
JP2021025061A (ja) * 2019-07-31 2021-02-22 Ｊｆｅスチール株式会社 線状溝形成方法および方向性電磁鋼板の製造方法
JP6879439B1 (ja) * 2019-07-31 2021-06-02 Ｊｆｅスチール株式会社 方向性電磁鋼板
JPWO2021020028A1 (ja) * 2019-07-31 2021-09-13 Ｊｆｅスチール株式会社 線状溝形成方法および線状溝形成装置ならびに方向性電磁鋼板の製造方法
WO2021020027A1 (ja) * 2019-07-31 2021-02-04 Ｊｆｅスチール株式会社 線状溝形成方法および方向性電磁鋼板の製造方法
EP4006182A4 (en) * 2019-07-31 2022-09-14 JFE Steel Corporation METHOD OF MANUFACTURING A LINEAR GROOVE AND METHOD OF MANUFACTURING GRAIN ORIENTED ELECTRICAL STEEL SHEET
US12195816B2 (en) 2019-07-31 2025-01-14 Jfe Steel Corporation Linear groove formation method and linear groove forming apparatus, and method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet
US12404563B2 (en) 2019-07-31 2025-09-02 Jfe Steel Corporation Linear groove formation method and method for producing grain-oriented electrical steel sheet
KR20220156092A (ko) * 2020-05-15 2022-11-24 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 선상 홈 형성 방법 및 방향성 전기 강판의 제조 방법
EP4151759A4 (en) * 2020-05-15 2023-10-11 JFE Steel Corporation METHOD FOR FORMING A LINEAR GROOVE AND METHOD FOR PRODUCING A GRAIN-ORIENTED ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET
KR102803969B1 (ko) 2020-05-15 2025-05-07 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 선상 홈 형성 방법 및 방향성 전기 강판의 제조 방법

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