JP2001353570A - Ｆｅ−Ｎｉ系合金材料製造用鋳塊の製造方法 - Google Patents
Ｆｅ−Ｎｉ系合金材料製造用鋳塊の製造方法Info
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- JP2001353570A JP2001353570A JP2000179282A JP2000179282A JP2001353570A JP 2001353570 A JP2001353570 A JP 2001353570A JP 2000179282 A JP2000179282 A JP 2000179282A JP 2000179282 A JP2000179282 A JP 2000179282A JP 2001353570 A JP2001353570 A JP 2001353570A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エッチングむら品位を従来程度またまそれ以
上に維持したままコスト低減可能なシャドウマスク用等
のＦｅ−Ｎｉ系合金材料製造用鋳塊の製造方法の提供。 【解決手段】 溶鋼を真空または減圧雰囲気に暴露する
ことが可能な第一の精錬設備内で脱炭、脱酸精錬をした
後溶鋼に、ＣａＯを含むスラグを添加して該スラグ存在
下で主として脱硫を促進した後鋳造して消耗電極とし、
該消耗電極を真空アーク再溶解法により鋳塊とする。
上に維持したままコスト低減可能なシャドウマスク用等
のＦｅ−Ｎｉ系合金材料製造用鋳塊の製造方法の提供。 【解決手段】 溶鋼を真空または減圧雰囲気に暴露する
ことが可能な第一の精錬設備内で脱炭、脱酸精錬をした
後溶鋼に、ＣａＯを含むスラグを添加して該スラグ存在
下で主として脱硫を促進した後鋳造して消耗電極とし、
該消耗電極を真空アーク再溶解法により鋳塊とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてシャドウ
マスク材等エレクトロニクス関連製品の分野で使用さ
れ、質量で２０−８０％のＮｉと必要に応じて添加され
る若干の元素を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物
からなり、とりわけフォトエッチング（以下エッチング
と記す）による加工を行って使用される際に、優れた性
能を発揮するＦｅ−Ｎｉ系合金材料製造用鋳塊の製造方
法の技術分野に属する。
マスク材等エレクトロニクス関連製品の分野で使用さ
れ、質量で２０−８０％のＮｉと必要に応じて添加され
る若干の元素を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物
からなり、とりわけフォトエッチング（以下エッチング
と記す）による加工を行って使用される際に、優れた性
能を発揮するＦｅ−Ｎｉ系合金材料製造用鋳塊の製造方
法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】質量で２０−８０％、特に３０−５０％
のＮｉを含むＦｅ−Ｎｉ系合金は、エッチング処理を経
て、シャドウマスク材、リードフレーム材等に広く使用
されている。シャドウマスクは、Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板
材を、エッチングにより所定の間隔、形状の多数の微細
孔を穿孔し、軟化焼鈍後所定の３次元曲面形状にプレス
成形して製造される。
のＮｉを含むＦｅ−Ｎｉ系合金は、エッチング処理を経
て、シャドウマスク材、リードフレーム材等に広く使用
されている。シャドウマスクは、Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板
材を、エッチングにより所定の間隔、形状の多数の微細
孔を穿孔し、軟化焼鈍後所定の３次元曲面形状にプレス
成形して製造される。
【０００３】エッチング後のシャドウマスク薄板材を反
射光または透過光で観察すると、「スジむら」と呼ばれ
る圧延方向に平行な多数のエッチングむらによるスジ模
様が見える場合がある。また該スジむら以外にも種々の
エッチングむらが知られている。これらのむらの部分
は、微細孔が所定の大きさあるいは形状から偏倚した
り、エッチング面の荒れ等を呈しており、これらは、画
像の部分的な色調や明るさの乱れを生じたり電子線を散
乱する等の原因となる。特に近年普及の著しいコンピュ
ータのモニタ用に使用される高精細なブラウン管では、
これらのエッチングむらによる乱れ等の影響が顕著とな
る。このエッチングむらの原因としては、Ａｌ２Ｏ３や
ＭｎＳ等の非金属介在物およびＮｉ、Ｍｎ等の成分のミ
クロ偏析が考えられている。
射光または透過光で観察すると、「スジむら」と呼ばれ
る圧延方向に平行な多数のエッチングむらによるスジ模
様が見える場合がある。また該スジむら以外にも種々の
エッチングむらが知られている。これらのむらの部分
は、微細孔が所定の大きさあるいは形状から偏倚した
り、エッチング面の荒れ等を呈しており、これらは、画
像の部分的な色調や明るさの乱れを生じたり電子線を散
乱する等の原因となる。特に近年普及の著しいコンピュ
ータのモニタ用に使用される高精細なブラウン管では、
これらのエッチングむらによる乱れ等の影響が顕著とな
る。このエッチングむらの原因としては、Ａｌ２Ｏ３や
ＭｎＳ等の非金属介在物およびＮｉ、Ｍｎ等の成分のミ
クロ偏析が考えられている。
【０００４】シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金は、低
熱膨張特性、エッチング速度およびエッチングむら品
位、プレス成形性等の関係から、例えば、Ｎｉ３４〜３
８％、Ｃ≦０．００５％、Ｍｎ：０．２５〜０．３５
％、Ｓ≦０．００２５％、Ｏ≦０．００２０％、残部が
Ｆｅおよび不可避的不純物等の組成とされる。このよう
に組成的にＣ、Ｏ、Ｓが極度に低いため、製造方法とし
ては、特許第２７９５７０３号が述べているように、従
来、真空誘導精錬炉（以下ＶＩＭと記す）によりＣを下
げ、さらに真空アーク再溶解炉（以下ＶＡＲと記す）で
Ｏを下げて溶製されていた。しかし、ＶＩＭにおいては
Ｓを下げることができないため、極低Ｓの原料を用いな
ければならなかった。
熱膨張特性、エッチング速度およびエッチングむら品
位、プレス成形性等の関係から、例えば、Ｎｉ３４〜３
８％、Ｃ≦０．００５％、Ｍｎ：０．２５〜０．３５
％、Ｓ≦０．００２５％、Ｏ≦０．００２０％、残部が
Ｆｅおよび不可避的不純物等の組成とされる。このよう
に組成的にＣ、Ｏ、Ｓが極度に低いため、製造方法とし
ては、特許第２７９５７０３号が述べているように、従
来、真空誘導精錬炉（以下ＶＩＭと記す）によりＣを下
げ、さらに真空アーク再溶解炉（以下ＶＡＲと記す）で
Ｏを下げて溶製されていた。しかし、ＶＩＭにおいては
Ｓを下げることができないため、極低Ｓの原料を用いな
ければならなかった。
【０００５】特許第２７９５７０３号は、極低Ｓの原
料、例えば電解鉄や電解ニッケルは非常に高価格のため
コスト低減の目的から、第１工程：脱硫を主目的とする
溶解でＳが質量で２０ｐｐｍ以下のＮｉ−Ｆｅ系合金の
母材を造塊する工程、第２工程：前記母材を用いて脱炭
を主目的とし消耗電極を溶製する工程および第３工程：
前記消耗電極を用いてＶＡＲにより再溶解する工程から
なるＦｅ−Ｎｉ系合金の溶製方法を提案している。上記
特許第２７９５７０３号の方法は、極低Ｓの原料を必要
とせず製造コストおよび資源の活用の点で有効な方法で
ある。また本出願人は、Ｆｅ−Ｎｉ合金等の脱硫方法と
してＣａＯを含むスラグによる方法を特開平８−１４３
９３９号で提案した。
料、例えば電解鉄や電解ニッケルは非常に高価格のため
コスト低減の目的から、第１工程：脱硫を主目的とする
溶解でＳが質量で２０ｐｐｍ以下のＮｉ−Ｆｅ系合金の
母材を造塊する工程、第２工程：前記母材を用いて脱炭
を主目的とし消耗電極を溶製する工程および第３工程：
前記消耗電極を用いてＶＡＲにより再溶解する工程から
なるＦｅ−Ｎｉ系合金の溶製方法を提案している。上記
特許第２７９５７０３号の方法は、極低Ｓの原料を必要
とせず製造コストおよび資源の活用の点で有効な方法で
ある。また本出願人は、Ｆｅ−Ｎｉ合金等の脱硫方法と
してＣａＯを含むスラグによる方法を特開平８−１４３
９３９号で提案した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】シャドウマスク用Ｆｅ
−Ｎｉ系合金材料において、高精細のブラウン管普及に
対する強い要求からエッチングむら品位等に対するより
高い品質の要求、コスト低減や時代の要求としてエネル
ギ消費を低減する製造方法等の強い要求がある。本発明
は、エッチングむら品位を従来程度またはその以上に維
持したまま、コスト低減およびエネルギ消費低減の一種
または二種が可能なシャドウマスク用等のＦｅ−Ｎｉ系
合金材料製造用鋳塊の製造方法を提供することを課題と
する。
−Ｎｉ系合金材料において、高精細のブラウン管普及に
対する強い要求からエッチングむら品位等に対するより
高い品質の要求、コスト低減や時代の要求としてエネル
ギ消費を低減する製造方法等の強い要求がある。本発明
は、エッチングむら品位を従来程度またはその以上に維
持したまま、コスト低減およびエネルギ消費低減の一種
または二種が可能なシャドウマスク用等のＦｅ−Ｎｉ系
合金材料製造用鋳塊の製造方法を提供することを課題と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、ＶＡＲに
よる鋳塊は、積層凝固により偏析パターンが微細でかつ
その濃度差が小さいため、偏析によるエッチングむら抑
制の点では有利であること、および前記特開平８−１４
３９３９号で提案されたＦｅ−Ｎｉ系合金等のＣａＯを
含むスラグによる脱硫方法は、Ｓ：２０質量ｐｐｍ以下
に対しても有効であることを知見した。前記特許第２７
９５７０３号の提案の方法では、脱Ｓはその反応促進の
ため高Ｃ低Ｏ条件下で実施しているが（第１工程）、前
述の如くシャドウマスク材用等のＦｅ−Ｎｉ系合金は、
Ｃ、Ｏを極度に低減する必要があるため、上記高Ｃ低Ｏ
雰囲気で脱Ｓを実施した後冷却して母材とし、さらにこ
れを溶解して脱Ｃ（第２工程）を実施する必要があり、
そのため総精錬時間、精錬ステップ数および総エネルギ
使用量が増加し、高コストとなっていた。
よる鋳塊は、積層凝固により偏析パターンが微細でかつ
その濃度差が小さいため、偏析によるエッチングむら抑
制の点では有利であること、および前記特開平８−１４
３９３９号で提案されたＦｅ−Ｎｉ系合金等のＣａＯを
含むスラグによる脱硫方法は、Ｓ：２０質量ｐｐｍ以下
に対しても有効であることを知見した。前記特許第２７
９５７０３号の提案の方法では、脱Ｓはその反応促進の
ため高Ｃ低Ｏ条件下で実施しているが（第１工程）、前
述の如くシャドウマスク材用等のＦｅ−Ｎｉ系合金は、
Ｃ、Ｏを極度に低減する必要があるため、上記高Ｃ低Ｏ
雰囲気で脱Ｓを実施した後冷却して母材とし、さらにこ
れを溶解して脱Ｃ（第２工程）を実施する必要があり、
そのため総精錬時間、精錬ステップ数および総エネルギ
使用量が増加し、高コストとなっていた。
【０００８】これに対して、特開平８−１４３９３９号
は、低Ｃ状態でＣａＯを含むスラグによりＳ：５０質量
ｐｐｍ以下まで脱Ｓする方法を提案しており、Ｓ：３２
質量ｐｐｍまで脱Ｓした例を開示している。しかし、シ
ャドウマスク材用等のＦｅ−Ｎｉ系合金等に対しては前
記のようにＳ≦２０質量ｐｐｍまで脱Ｓする必要があ
る。本発明者らは、前記特開平８−１４３９３９号で提
案の脱Ｓ方法は、シャドウマスク材用等のＳ：２０質量
ｐｐｍ以下のＦｅ−Ｎｉ系合金等に対しても有効である
ことを突き止めた。すなわち、溶鋼中の酸素を予め十分
に低減しておくことにより、上記特開平８−１４３９３
９号の実施例を越えてさらに低いレベルまで脱Ｓ可能で
あることを確認した。
は、低Ｃ状態でＣａＯを含むスラグによりＳ：５０質量
ｐｐｍ以下まで脱Ｓする方法を提案しており、Ｓ：３２
質量ｐｐｍまで脱Ｓした例を開示している。しかし、シ
ャドウマスク材用等のＦｅ−Ｎｉ系合金等に対しては前
記のようにＳ≦２０質量ｐｐｍまで脱Ｓする必要があ
る。本発明者らは、前記特開平８−１４３９３９号で提
案の脱Ｓ方法は、シャドウマスク材用等のＳ：２０質量
ｐｐｍ以下のＦｅ−Ｎｉ系合金等に対しても有効である
ことを突き止めた。すなわち、溶鋼中の酸素を予め十分
に低減しておくことにより、上記特開平８−１４３９３
９号の実施例を越えてさらに低いレベルまで脱Ｓ可能で
あることを確認した。
【０００９】したがって、真空または減圧雰囲気での精
錬によりＣおよびＯを極低レベルまで低減可能なＶＩＭ
等公知の精錬方法と、これにより、低Ｃ、低Ｏとされた
溶鋼をＣａＯを含むスラグの存在下で脱硫する方法との
組み合わせにより、シャドウマスク材等の極低Ｃ、Ｏの
Ｆｅ−Ｎｉ系合金等に対して、従来方法よりも総精錬時
間、溶解回数、精錬ステップ数等を節減して、コスト低
減および省エネルギを可能とし得ることが分った。本発
明は、上記脱硫方法は上記利点を有するほか、さらに溶
鋼の非金属介在物清浄性にも優れ、この点が、ＶＡＲは
清浄化作用が十分ではない点をカバーし得る点に着眼し
てなされたものである。
錬によりＣおよびＯを極低レベルまで低減可能なＶＩＭ
等公知の精錬方法と、これにより、低Ｃ、低Ｏとされた
溶鋼をＣａＯを含むスラグの存在下で脱硫する方法との
組み合わせにより、シャドウマスク材等の極低Ｃ、Ｏの
Ｆｅ−Ｎｉ系合金等に対して、従来方法よりも総精錬時
間、溶解回数、精錬ステップ数等を節減して、コスト低
減および省エネルギを可能とし得ることが分った。本発
明は、上記脱硫方法は上記利点を有するほか、さらに溶
鋼の非金属介在物清浄性にも優れ、この点が、ＶＡＲは
清浄化作用が十分ではない点をカバーし得る点に着眼し
てなされたものである。
【００１０】すなわち、本発明は、質量％で２０−８０
％のＮｉを含むＦｅ−Ｎｉ系合金材料製造用鋳塊の製造
方法において、前記範囲内のＮｉを含有する溶鋼を真空
または減圧雰囲気に暴露して脱炭および脱酸した後、Ｃ
ａＯを含むスラグを添加して該スラグ存在下で主として
脱硫を促進した後鋳造して消耗電極とし、該消耗電極を
真空アーク再溶解法により鋳塊とするＦｅ−Ｎｉ系合金
材料製造用鋳塊の製造方法である。
％のＮｉを含むＦｅ−Ｎｉ系合金材料製造用鋳塊の製造
方法において、前記範囲内のＮｉを含有する溶鋼を真空
または減圧雰囲気に暴露して脱炭および脱酸した後、Ｃ
ａＯを含むスラグを添加して該スラグ存在下で主として
脱硫を促進した後鋳造して消耗電極とし、該消耗電極を
真空アーク再溶解法により鋳塊とするＦｅ−Ｎｉ系合金
材料製造用鋳塊の製造方法である。
【００１１】本発明に係る脱硫方法において、真空また
は減圧雰囲気への暴露によるＣ−Ｏ反応により、溶鋼の
脱炭、脱酸が十分なレベルまで進行されるため、後続の
ＣａＯを含むスラグの存在下での脱硫精錬は、Ｓ≦２０
ｐｐｍを十分満足する極低レベルまで能率的に進行され
る。またこの脱硫精錬は脱炭、脱酸後の言わば精錬の最
終段階に行われるため、それ以前の製鋼過程において不
可避的に生成し溶鋼中に懸濁するＡｌ２Ｏ３等の非金属
介在物は、この脱硫のためのスラグに吸収、除去され、
したがってその溶鋼を鋳造されてなる消耗電極は前記特
許第２７９５７０３号の提案の消耗電極より容易に高清
浄度とし得る。ＶＡＲは、脱硫能力がないから上記のよ
うに極低Ｓレベルまで脱硫可能な本発明に係る精錬方法
の後続工程として適している。本発明におけるＶＡＲ
は、真空精錬の脱酸作用により、上記のように高清浄な
消耗電極中の酸化物系介在物をさらに低減しつつ、積層
凝固により偏析を抑制して鋳塊とする。したがって、本
発明による鋳塊は、硫化物系および酸化物系の両介在物
ならびに偏析をそれぞれ起因とするエッチングむらを大
幅に抑制され、また、真空精錬時の脱窒と脱酸とによ
り、薄板のプレス成形性の改善という副次的効果を奏す
る。
は減圧雰囲気への暴露によるＣ−Ｏ反応により、溶鋼の
脱炭、脱酸が十分なレベルまで進行されるため、後続の
ＣａＯを含むスラグの存在下での脱硫精錬は、Ｓ≦２０
ｐｐｍを十分満足する極低レベルまで能率的に進行され
る。またこの脱硫精錬は脱炭、脱酸後の言わば精錬の最
終段階に行われるため、それ以前の製鋼過程において不
可避的に生成し溶鋼中に懸濁するＡｌ２Ｏ３等の非金属
介在物は、この脱硫のためのスラグに吸収、除去され、
したがってその溶鋼を鋳造されてなる消耗電極は前記特
許第２７９５７０３号の提案の消耗電極より容易に高清
浄度とし得る。ＶＡＲは、脱硫能力がないから上記のよ
うに極低Ｓレベルまで脱硫可能な本発明に係る精錬方法
の後続工程として適している。本発明におけるＶＡＲ
は、真空精錬の脱酸作用により、上記のように高清浄な
消耗電極中の酸化物系介在物をさらに低減しつつ、積層
凝固により偏析を抑制して鋳塊とする。したがって、本
発明による鋳塊は、硫化物系および酸化物系の両介在物
ならびに偏析をそれぞれ起因とするエッチングむらを大
幅に抑制され、また、真空精錬時の脱窒と脱酸とによ
り、薄板のプレス成形性の改善という副次的効果を奏す
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明において、スラグ存在下で
精錬する精錬設備は、溶鋼を脱炭、脱酸する設備と共用
としてよい。すなわち、ＣａＯを含むスラグが低融点で
第一の精錬設備が溶鋼温度を十分維持、補償または上昇
できるならば該第一の精錬設備内でＣａＯを含むスラグ
存在下の精錬をしても良い。しかし、これらの条件を満
足できない場合またはこの精錬を入念に行う場合等で
は、スラグ存在下の精錬設備は、十分な加熱能力を有す
る等の別設備とし（第二の精錬設備）、さらには、両者
（第一および第二の精錬設備）で行うのがよい。なお、
上記真空または減圧雰囲気で脱Ｃ、Ｏを促進する精錬方
法としては、ＶＩＭ法の他、ＲＨ法、ＤＨ法、ＶＯＤ法
等その本来の目的に合致するものであれば、特に限定を
要しない。
精錬する精錬設備は、溶鋼を脱炭、脱酸する設備と共用
としてよい。すなわち、ＣａＯを含むスラグが低融点で
第一の精錬設備が溶鋼温度を十分維持、補償または上昇
できるならば該第一の精錬設備内でＣａＯを含むスラグ
存在下の精錬をしても良い。しかし、これらの条件を満
足できない場合またはこの精錬を入念に行う場合等で
は、スラグ存在下の精錬設備は、十分な加熱能力を有す
る等の別設備とし（第二の精錬設備）、さらには、両者
（第一および第二の精錬設備）で行うのがよい。なお、
上記真空または減圧雰囲気で脱Ｃ、Ｏを促進する精錬方
法としては、ＶＩＭ法の他、ＲＨ法、ＤＨ法、ＶＯＤ法
等その本来の目的に合致するものであれば、特に限定を
要しない。
【００１３】また、ＣａＯを含むスラグの存在下で精錬
する精錬設備は、脱炭精錬後に使用されるため、Ｃの上
昇が実質的にない加熱手段を有することが望ましい。ガ
スプラズマ加熱および誘導加熱はＣ上昇の無い加熱手段
として有効である。このうち、ガスプラズマ加熱は特に
溶鋼面上のスラグを優先的に加熱して精錬反応を大きく
促進するので望ましい。なお、例えば真空アーク脱ガス
精錬（ＶＡＤ）のような方法であってもＣ上昇の結果が
前記規格内に抑えられ実質的に軽微ならば制限しない。
また、本発明は、Ｆｅ−Ｎｉ系合金材料が合金薄帯を経
てエッチング処理されるものに最適である。
する精錬設備は、脱炭精錬後に使用されるため、Ｃの上
昇が実質的にない加熱手段を有することが望ましい。ガ
スプラズマ加熱および誘導加熱はＣ上昇の無い加熱手段
として有効である。このうち、ガスプラズマ加熱は特に
溶鋼面上のスラグを優先的に加熱して精錬反応を大きく
促進するので望ましい。なお、例えば真空アーク脱ガス
精錬（ＶＡＤ）のような方法であってもＣ上昇の結果が
前記規格内に抑えられ実質的に軽微ならば制限しない。
また、本発明は、Ｆｅ−Ｎｉ系合金材料が合金薄帯を経
てエッチング処理されるものに最適である。
【００１４】ＣａＯは、周知のように脱硫脱酸能力が高
いから、本発明におけるスラグ存在下の精練に必須の成
分であり、本発明においてはこれに流動性を高めて精練
効果を向上させる目的で低融点のＣａＦ２や、Ａｌ２Ｏ
３等を単独あるいは適宜組合せたものとするのが良い。
また、Ａｒガスによる攪拌やＡｒガスをキャリアとして
スラグを添加するもの等が脱Ｓ効率の面で望ましい。ま
た、本発明において、ＣａＯを含むスラグ存在下の精錬
に先立って、脱Ｃ、Ｏ等の処理をするためのＶＩＭ等に
装入される原料はアーク炉等の適当な炉により、溶解、
精錬された固体状または融体状のものとすることができ
るが、ＶＡＲに供する消耗電極に鋳造するまでは極力融
体状のまま保持することが省エネルギの観点から望まし
い。本発明でいうＦｅ−Ｎｉ系合金とは、Ｆｅと、少な
くともＮｉが質量で２０−８０％、望ましくは３０−５
０％、さらに望ましくは３４−４８％含まれているもの
であり、エッチング加工されるものに限定される。但
し、Ｎｉが上記の範囲であれば、コバール合金等や合金
の脱酸や強化等のために添加される、例えばＳｉ、Ｍ
ｎ、Ａｌ、Ｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｏ等の他の元
素が含まれていても良いものとする。
いから、本発明におけるスラグ存在下の精練に必須の成
分であり、本発明においてはこれに流動性を高めて精練
効果を向上させる目的で低融点のＣａＦ２や、Ａｌ２Ｏ
３等を単独あるいは適宜組合せたものとするのが良い。
また、Ａｒガスによる攪拌やＡｒガスをキャリアとして
スラグを添加するもの等が脱Ｓ効率の面で望ましい。ま
た、本発明において、ＣａＯを含むスラグ存在下の精錬
に先立って、脱Ｃ、Ｏ等の処理をするためのＶＩＭ等に
装入される原料はアーク炉等の適当な炉により、溶解、
精錬された固体状または融体状のものとすることができ
るが、ＶＡＲに供する消耗電極に鋳造するまでは極力融
体状のまま保持することが省エネルギの観点から望まし
い。本発明でいうＦｅ−Ｎｉ系合金とは、Ｆｅと、少な
くともＮｉが質量で２０−８０％、望ましくは３０−５
０％、さらに望ましくは３４−４８％含まれているもの
であり、エッチング加工されるものに限定される。但
し、Ｎｉが上記の範囲であれば、コバール合金等や合金
の脱酸や強化等のために添加される、例えばＳｉ、Ｍ
ｎ、Ａｌ、Ｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｏ等の他の元
素が含まれていても良いものとする。
【００１５】
【実施例】（実施例１）表１に、Ｆｅ−３６質量％Ｎｉ
系合金の本発明および従来例の鋳塊の製造工程Ｎｏ．１
〜５を示す。本発明方法の工程Ｎｏ．１〜３は、ＶＩＭ
により溶解し、真空下のＣ−Ｏ反応により脱炭、脱酸精
錬した後、ＣａＯを含むスラグ存在下で脱硫精錬して消
耗電極に鋳造し、続いて該消耗電極をＶＡＲにより鋳塊
としたものである。上記ＶＩＭによる精錬後、工程Ｎ
ｏ．１および３は、プラズマ加熱装置を有し予熱された
精錬設備に受湯してＣａＯを含む造滓剤を添加し脱硫精
錬したもの、工程Ｎｏ．２は、ＶＩＭによる上記精錬
後、該ＶＩＭ内にＣａＯを含む造滓剤を添加して脱硫精
錬したものである。それぞれにより得られた鋳塊を、分
塊、熱間および冷間圧延を経て薄板としてエッチングテ
ストに供した。
系合金の本発明および従来例の鋳塊の製造工程Ｎｏ．１
〜５を示す。本発明方法の工程Ｎｏ．１〜３は、ＶＩＭ
により溶解し、真空下のＣ−Ｏ反応により脱炭、脱酸精
錬した後、ＣａＯを含むスラグ存在下で脱硫精錬して消
耗電極に鋳造し、続いて該消耗電極をＶＡＲにより鋳塊
としたものである。上記ＶＩＭによる精錬後、工程Ｎ
ｏ．１および３は、プラズマ加熱装置を有し予熱された
精錬設備に受湯してＣａＯを含む造滓剤を添加し脱硫精
錬したもの、工程Ｎｏ．２は、ＶＩＭによる上記精錬
後、該ＶＩＭ内にＣａＯを含む造滓剤を添加して脱硫精
錬したものである。それぞれにより得られた鋳塊を、分
塊、熱間および冷間圧延を経て薄板としてエッチングテ
ストに供した。
【００１６】一方、従来方法の工程Ｎｏ．４、５は、ア
ーク炉で溶解、精錬後ＡＳＥＡ−ＳＫＦ炉でさらに前記
高Ｃ低Ｏ状態となるまで脱炭、脱酸して脱硫処理後鋳造
して母材とし（第１工程）、この母材を再びアーク炉で
溶解後、ＶＩＭで脱炭処理して消耗電極に鋳造し（第２
工程）、これをＶＡＲにより鋳塊とし（第３工程）、以
後は本発明方法と同様に薄板としてエッチングテストに
供した。なお、用いた原料は、工程Ｎｏ．１、３および
４は、比較的低Ｓ材、工程Ｎｏ．２および５は、従来の
工程で許容上限程度のＳを含むものの二種とした。
ーク炉で溶解、精錬後ＡＳＥＡ−ＳＫＦ炉でさらに前記
高Ｃ低Ｏ状態となるまで脱炭、脱酸して脱硫処理後鋳造
して母材とし（第１工程）、この母材を再びアーク炉で
溶解後、ＶＩＭで脱炭処理して消耗電極に鋳造し（第２
工程）、これをＶＡＲにより鋳塊とし（第３工程）、以
後は本発明方法と同様に薄板としてエッチングテストに
供した。なお、用いた原料は、工程Ｎｏ．１、３および
４は、比較的低Ｓ材、工程Ｎｏ．２および５は、従来の
工程で許容上限程度のＳを含むものの二種とした。
【００１７】表１に、本発明の実施例と従来例の主要な
工程および該工程の主要な中間製品段階でのＳの値、Ｖ
ＡＲ後のスラブ段階での清浄度（ＪＩＳ点算法ｄ（ａ＋
ｂ＋ｃ）６０×４００）の検査結果およびエッチングむ
ら品位（（注）の欄）を示す。表１から、エッチングむ
ら品位はいずれも良好であることが分る。また、本発明
方法では、スラグ精錬終了段階の材料はＳが前記特開平
８−１４３９３９号の実施例（Ｓ＝０．００３２％）よ
りも十分低く、従来例の母材段階（特許第２７９５７０
３号提案の第１工程のＳ≦２０ｐｐｍ）を満足し、ま
た、ＪＩＳ点算法ｄ（ａ＋ｂ＋ｃ）清浄度では従来例の
当該段階の製品に比し同等またはそれより高清浄度であ
ることが分る。また、本発明工程は、従来例対比で溶解
回数（従来例：３回、本発明：２回）が少なく省エネル
ギ上の効果が大きくまた処理工程数も少ないから、製造
コストの低減が可能であることが容易に分る。
工程および該工程の主要な中間製品段階でのＳの値、Ｖ
ＡＲ後のスラブ段階での清浄度（ＪＩＳ点算法ｄ（ａ＋
ｂ＋ｃ）６０×４００）の検査結果およびエッチングむ
ら品位（（注）の欄）を示す。表１から、エッチングむ
ら品位はいずれも良好であることが分る。また、本発明
方法では、スラグ精錬終了段階の材料はＳが前記特開平
８−１４３９３９号の実施例（Ｓ＝０．００３２％）よ
りも十分低く、従来例の母材段階（特許第２７９５７０
３号提案の第１工程のＳ≦２０ｐｐｍ）を満足し、ま
た、ＪＩＳ点算法ｄ（ａ＋ｂ＋ｃ）清浄度では従来例の
当該段階の製品に比し同等またはそれより高清浄度であ
ることが分る。また、本発明工程は、従来例対比で溶解
回数（従来例：３回、本発明：２回）が少なく省エネル
ギ上の効果が大きくまた処理工程数も少ないから、製造
コストの低減が可能であることが容易に分る。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明は、原料を
溶解し、真空または減圧雰囲気に暴露することにより予
め脱炭および脱酸した後、ＣａＯを含むスラグ存在下で
精錬することにより、シャドウマスク材等のＳ：２０質
量ｐｐｍ以下の極低領域のＦｅ−Ｎｉ系合金材料を容易
に得、これを鋳造して消耗電極とし、該消耗電極を真空
アーク再溶解により酸化物系介在物を除去しつつ積層凝
固鋳塊とするものである。これにより、硫化物系および
酸化物系の両介在物ならびに偏析をそれぞれ起因とする
エッチングむらは大幅に抑制される。よって、エッチン
グむら品位を従来程度またはそれ以上に維持しつつ、コ
スト低減、省エネルギを達成することが可能となった。
溶解し、真空または減圧雰囲気に暴露することにより予
め脱炭および脱酸した後、ＣａＯを含むスラグ存在下で
精錬することにより、シャドウマスク材等のＳ：２０質
量ｐｐｍ以下の極低領域のＦｅ−Ｎｉ系合金材料を容易
に得、これを鋳造して消耗電極とし、該消耗電極を真空
アーク再溶解により酸化物系介在物を除去しつつ積層凝
固鋳塊とするものである。これにより、硫化物系および
酸化物系の両介在物ならびに偏析をそれぞれ起因とする
エッチングむらは大幅に抑制される。よって、エッチン
グむら品位を従来程度またはそれ以上に維持しつつ、コ
スト低減、省エネルギを達成することが可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２１Ｃ 7/068 Ｃ２１Ｃ 7/068 7/076 7/076 Ａ Ｃ２２Ｂ 9/04 Ｃ２２Ｂ 9/04 9/10 １０１ 9/10 １０１ 9/20 9/20 9/22 9/22 Ｃ２２Ｃ 1/02 ５０３ Ｃ２２Ｃ 1/02 ５０３Ｇ Ｈ０１Ｊ 9/14 Ｈ０１Ｊ 9/14 Ｇ // Ｃ２２Ｃ 19/03 Ｃ２２Ｃ 19/03 Ｍ 30/00 30/00 38/00 ３０２ 38/00 ３０２Ｚ 38/08 38/08 (72)発明者 高知尾 清孝 島根県安来市安来町2107番地２ 日立金属 株式会社安来工場内 Ｆターム(参考） 4K001 AA10 AA19 EA02 FA10 FA12 GA16 GA17 KA06 4K013 AA01 BA02 BA05 BA08 CA02 CC01 CD02 CD04 CE00 CE01 CE02 DA03 DA05 DA10 DA12 DA13 DA14 EA01 EA03 EA09 FA02 5C027 HH02
Claims (5)
- 【請求項１】 質量％で２０−８０％のＮｉを含むＦｅ
−Ｎｉ系合金材料製造用鋳塊の製造方法において、前記
範囲内のＮｉを含有する溶鋼を真空または減圧雰囲気に
暴露して脱炭および脱酸した後、ＣａＯを含むスラグを
添加して該スラグ存在下で主として脱硫を促進した後鋳
造して消耗電極とし、該消耗電極を真空アーク再溶解法
により鋳塊とすることを特徴とするＦｅ−Ｎｉ系合金材
料製造用鋳塊の製造方法。 - 【請求項２】 スラグ存在下で精錬する精錬設備は、
溶鋼を真空または減圧雰囲気に暴露して脱炭および脱酸
した第一の精錬設備、前記第一の精錬設備から前記溶
鋼を移送された第二の精錬設備または前記第一の精錬
設備と前記第二の精錬設備である請求項１のＦｅ−Ｎｉ
系合金材料製造用鋳塊の製造方法。 - 【請求項３】 スラグ存在下で精錬する精錬設備は、Ｃ
の上昇が実質的にない加熱手段を有するものである請求
項１または２のＦｅ−Ｎｉ系合金材料製造用鋳塊の製造
方法。 - 【請求項４】加熱手段は、ガスプラズマである請求項３
のＦｅ−Ｎｉ系合金材料製造用鋳塊の製造方法。 - 【請求項５】 Ｆｅ−Ｎｉ系合金材料は、合金薄帯を経
てエッチング処理されるものである請求項１〜４のいず
れかのＦｅ−Ｎｉ系合金材料製造用鋳塊の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000179282A JP2001353570A (ja) | 2000-06-15 | 2000-06-15 | Ｆｅ−Ｎｉ系合金材料製造用鋳塊の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000179282A JP2001353570A (ja) | 2000-06-15 | 2000-06-15 | Ｆｅ−Ｎｉ系合金材料製造用鋳塊の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001353570A true JP2001353570A (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=18680578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000179282A Pending JP2001353570A (ja) | 2000-06-15 | 2000-06-15 | Ｆｅ−Ｎｉ系合金材料製造用鋳塊の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001353570A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003336088A (ja) * | 2002-05-22 | 2003-11-28 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 冷間圧延油組成物 |
| JP2004238710A (ja) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Hitachi Metals Ltd | マルエージング鋼の製造方法及びマルエージング鋼 |
| JP2014037597A (ja) * | 2012-08-20 | 2014-02-27 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 溶融金属の脱硫処理方法 |
| CN109715834A (zh) * | 2016-09-15 | 2019-05-03 | 日立金属株式会社 | 金属掩模用原材料及其制造方法 |
-
2000
- 2000-06-15 JP JP2000179282A patent/JP2001353570A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003336088A (ja) * | 2002-05-22 | 2003-11-28 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 冷間圧延油組成物 |
| JP2004238710A (ja) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Hitachi Metals Ltd | マルエージング鋼の製造方法及びマルエージング鋼 |
| JP2014037597A (ja) * | 2012-08-20 | 2014-02-27 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 溶融金属の脱硫処理方法 |
| CN109715834A (zh) * | 2016-09-15 | 2019-05-03 | 日立金属株式会社 | 金属掩模用原材料及其制造方法 |
| JPWO2018052135A1 (ja) * | 2016-09-15 | 2019-06-27 | 日立金属株式会社 | メタルマスク用素材およびその製造方法 |
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