일반기술

직접주조법을 이용한 규소강판 제조 기술

규소강(Fe-Si)은 변압기와 모터 등에 널리 사용되는 연자성 재료로서, 현재 일반적으로 사용하는 전기강판은 3% 이하의 규소를 함유하고 있다. 그 대표적 요구 특성은 자속 밀도, 투자율을 향상시키고 철손을 감소시키는 것이다. 본 기술은 규소함량 4% 미만의 강판을 직접주조법 공정(single roll casting, twin roll casting)을 이용하여 제조할 때, 제조 공정 변수의 변화에 따른 (200) 집합조직 변화를 이용하여 자기특성이 최적인(저철손, 고자속밀도) 스트립을 제조하는 방법을 제시한 것이다.<<기술성>>- 직접주조법을 이용하여 제조한 규소강판의 후처리 방법 개발 : 주조상태에 존재하는 강한 (200) 집합조직을 압연 및 열처리 후에도 형성시키는 방법에 관한 기술 - 저철손의 규소강판 제조방법 개발 : Fe-2.5%Si 조성의 판재로 W15/50 = 1.8 W/kg, B50 = 1.73T의 우수한 특성을 나타냈다. 이러한 결과는 최고급 무방향성 전기강판의 특성인 W15/50 = 2.3 W/kg를 약 20%향상시킨 것으로 특기할 사항은 실리콘의 조성이 2.5%에 불과한데도 매우 양호한 철손 특성을 나타내고 있다는 사실이다 - 집합조직 분석 : 직접주조법으로 제조한 규소강판은 매우 특이한 집합조직을 나타내고 있다. 이는 주조 결과 나타나는 주조 집합조직이 (200)면이 판재에 평행한 집합조직으로 기존 열연 및 냉연재에서는 찾아 볼 수 없는 집합조직이다. 따라서 이러한 집합조직의 분석은 압연 및 열처리에 따른 집합조직 해석에 새로운 지평을 열 수 있다.<<기술동향>>일본 등에서는 전지자동차를 겨냥한 저철손 무방향성 전기강판 제조에 심혈을 기울이고 있으나 아직까지 성공하지 못하고 있다. 규소강판에서 철손을 줄일수 있는 여지가 있는 방법은 집합조직의 향상인데, 스미토모금속등에서 진공 열처리를 통한 (200) 집합조직을 개발하였으나 열처리 조건이 상용화와는 거리가 멀다는 단점이 있다.<<사업성>>무방향성 전기강판의 경우 고급제품의 국내 수요는 약 3만톤 정도로 금액으로는 약 250-300억원 정도의 시장을 갖고 있다. 이 통계에서 중요한 부분은 무방향성 전기강판의 수입 중 약 50%정도(60억원 상당)를 고급제품(S18이상, Si 함량 2.0%이상)이 차지하고 있다는 점이다. 따라서 이를 대체할 때 수입 대체 효과는 약 60억원에 달할 것으로 판단되며 이러한 우수한 무방향성 전기강판이 출현하게 된다면 이 분야의 기술을 독점하여 많은 수출을 기대할 수 있다.