JP2017214616A - Magnetic shield steel sheet and manufacturing method therefor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic shield steel sheet having magnetic shield properties and plating adhesiveness in a high magnetic field.SOLUTION: There is provided a magnetic shield steel sheet having a mother steel sheet having a chemical composition of Si:1.5 to 4.0%, Al:0.1 to 3.0%, Mn:0.1 to 2.4% and the balance Fe with impurities, one or more plating layer formed on at least a single sided surface of the mother steel sheet and a transition zone formed between one surface and the plating layer. The transition zone is a zone in which Fe concentration in a sheet thickness direction of the mother steel sheet changes from 90% to 10% of Fe concentration at a center position in the sheet thickness direction of the mother steel sheet and satisfies X/Y≥1.4. X is a maximum value (mass%) of total concentration of one or more of P, Sn, Sb, Ni and Mo in the transition zone and Y is total concentration (mass%) of one or more of P, Sn, Sb, Ni and Mo in the mother steel sheet.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、磁気シールド鋼板およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a magnetic shield steel plate and a manufacturing method thereof.

電気機器等には、特定空間外への磁束の漏洩を防止する目的で、または特定空間外からの磁束による影響を防止する目的で、鉄等の磁性体からなる磁気シールド材が設けられる。磁気シールド材に要求される特性は、遮蔽する磁気、電磁波の周波数によって、異なる。1Hz以下の磁気を遮蔽する場合、直流透磁率が高いことが磁気シールド材には要求される。   An electric device or the like is provided with a magnetic shield material made of a magnetic material such as iron for the purpose of preventing leakage of magnetic flux outside the specific space or for preventing the influence of magnetic flux from outside the specific space. The characteristics required for the magnetic shield material differ depending on the magnetic and electromagnetic wave frequencies to be shielded. When shielding magnetism of 1 Hz or less, the magnetic shield material is required to have a high DC permeability.

磁気シールド性を鋼板により確保する磁気シールド鋼板に用いられる鋼板の透磁率は、磁束密度1T近傍で最も高くなる。このため、鋼板に流れる磁束密度が1T以下になるように設計されるのが一般的であり、必要に応じて、鋼板の板厚を厚くしたり、複数枚重ね合わせて使用したりする。   The magnetic permeability of the steel plate used for the magnetic shield steel plate that secures the magnetic shielding property by the steel plate is highest near the magnetic flux density of 1T. For this reason, it is general that the magnetic flux density flowing in the steel plate is designed to be 1 T or less, and the plate thickness of the steel plate is increased or a plurality of sheets are used as necessary.

磁束密度1T近傍での磁化過程は、主に磁壁移動によるものである。このため、鋼板の透磁率を高くするには、結晶粒径を粗大化して結晶粒界を減らすこと、析出物を減らすこと、磁化方向への圧縮応力を減らすこと、残留歪を減らすこと、表面の凹凸を減らすこと、磁化方向にFeの磁化容易方向である<100>を増やすこと(あるいは磁化方向と<100>のなす角を小さくすること)等が有効である。   The magnetization process near the magnetic flux density of 1T is mainly due to the domain wall motion. For this reason, in order to increase the permeability of the steel sheet, the grain size is increased to reduce grain boundaries, to reduce precipitates, to reduce compressive stress in the magnetization direction, to reduce residual strain, It is effective to reduce the unevenness of the film, to increase <100> that is the easy magnetization direction of Fe in the magnetization direction (or to reduce the angle formed by the magnetization direction and <100>).

磁気シールド鋼板には、磁気シールド性とともに、通常の鋼板と同様に耐食性も求められることが多い。特許文献1〜9には、表面にZn系めっきが施された磁気シールド鋼板が多数提案されている。   A magnetic shield steel sheet is often required to have corrosion resistance as well as a normal steel sheet, in addition to magnetic shield properties. Patent Documents 1 to 9 propose a large number of magnetic shield steel plates whose surfaces are coated with Zn.

これらのZn系めっき磁気シールド鋼板の特に母鋼板に含有されるSiは、めっき性の観点から多量の含有には問題がある。しかし、電子部品用磁気シールド鋼板のような地磁気レベル(磁場が10−5T未満)の低磁場での磁気シールド性を確保するためには、そもそもSiを多量に含有させる必要がなく、特に大きな問題は生じていない。むしろヒートシュリンクバンドのような用途で高強度化のための固溶強化元素としてのSiの含有量に制限がある。 Of these Zn-based plated magnetic shield steel plates, particularly Si contained in the base steel plate has a problem in containing a large amount from the viewpoint of plating properties. However, in order to ensure magnetic shielding properties at a low magnetic field of a magnetic field level (magnetic field of less than 10 −5 T) as in the case of magnetic shield steel sheets for electronic parts, it is not necessary to contain a large amount of Si in the first place. There is no problem. Rather, there is a limit to the content of Si as a solid solution strengthening element for increasing strength in applications such as heat shrink bands.

高Si含有鋼へのZn系めっきは、磁気シールド鋼板に関するものよりも、むしろ高強度鋼板に関して多数検討されている。高強度鋼板の分野では、高Si含有鋼に特有なめっきムラやめっき密着性の低下を回避するため、特許文献10〜14に開示されるようにZn系めっきの前の電解処理や酸洗処理を強化したり、特許文献15,16に開示されるように事前にNiめっきを施す。   A large number of Zn-based platings on high-Si steels have been investigated with respect to high-strength steel sheets rather than with magnetic shield steel sheets. In the field of high-strength steel sheets, in order to avoid plating unevenness and deterioration of plating adhesion specific to high Si-containing steel, as disclosed in Patent Documents 10 to 14, electrolytic treatment and pickling treatment before Zn-based plating Or Ni plating is performed in advance as disclosed in Patent Documents 15 and 16.

これら磁気シールド鋼板は、その使用時には、他の構造部材または機能部材の間に別の部材として設置されることが一般的である。しかし、一部の用途では磁気シールド鋼板自体に、外装材あるいは内装材の機能を持たせたいという要望がある。   In general, these magnetic shield steel plates are installed as other members between other structural members or functional members. However, in some applications, there is a demand for the magnetic shield steel plate itself to have the function of an exterior material or an interior material.

特に、近年実用化が注目されているリニアモータカーの用途では、磁気シールド性の確保が必要とされるのみならず、高速化や省エネルギー化の観点から車体軽量化の要望が強く、さらに客車スペースの確保や低コスト化の観点からも部材一体化の要望も強い。   In particular, in applications of linear motor cars that have been attracting attention in recent years, not only is it necessary to ensure magnetic shielding, but there is a strong demand for weight reduction from the viewpoint of speeding up and energy saving. There is also a strong demand for component integration from the viewpoint of securing and cost reduction.

このような要望に応える技術として、特許文献17〜19には、磁気シールド性を考慮して製造した鋼板またはめっき鋼板の上に有機皮膜を形成するものが開示されている。   As techniques for meeting such demands, Patent Documents 17 to 19 disclose that an organic film is formed on a steel plate or a plated steel plate manufactured in consideration of magnetic shielding properties.

特開平10−251891号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-251891 特開平11−106876号公報JP-A-11-106876 特開2000−59086号公報JP 2000-59086 A 特開2000−91113号公報JP 2000-91113 A 特開2000−290759号公報JP 2000-290759 A 国際公開第99/023268号パンフレットInternational Publication No. 99/023268 Pamphlet 特開2003−171748号公報JP 2003-171748 A 特表2004−516384号公報Special table 2004-516384 gazette 特開2008−163372号公報JP 2008-163372 A 特開平5−320981号公報JP-A-5-320981 特開平8−188898号公報JP-A-8-188898 特開2000−104194号公報JP 2000-104194 A 特開2001−262271号公報JP 2001-262271 A 特開2003−64493号公報JP 2003-64493 A 特開平6−306674号公報JP-A-6-306664 特開平8−165593号公報JP-A-8-165593 特開2000−303143号公報JP 2000-303143 A 国際公開第02/054435号パンフレットInternational Publication No. 02/054435 Pamphlet 特開2010−43291号公報JP 2010-43291 A

上記のように、磁気シールド性を考慮した鋼板上に耐食性を高めるためのZn系めっきを施し、さらに意匠性を向上するための有機皮膜を形成した磁気シールド鋼板は、公知の各種技術を適宜組み合わせれば、製造可能である。   As described above, the magnetic shield steel sheet that has been subjected to Zn-based plating for enhancing corrosion resistance on the steel sheet in consideration of the magnetic shield property, and further formed an organic film for improving the designability is appropriately combined with various known techniques. Can be manufactured.

しかし、特に上述のリニアモータカーの用途などの高磁場での磁気シールド性を考慮して、高Si含有鋼を母鋼板とした際の磁気シールド性、およびめっき密着性に注目した技術開発は、これまで十分には行われていない。   However, in consideration of the magnetic shielding properties in high magnetic fields such as the above-mentioned linear motor car applications, technical development focusing on magnetic shielding properties and plating adhesion when using high Si content steel as the base steel plate Not done enough.

本発明の目的は、母鋼板に高Si含有鋼を用い、耐食性を付与するためのZn系めっきを施した磁気シールド鋼板において、高磁場での磁気シールド性およびめっき密着性の高いレベルでの両立を可能とし、さらに意匠性を向上できる磁気シールド鋼板およびその製造方法を提供することである。   The object of the present invention is to use a high-Si content steel for the base steel sheet, and to achieve a high level of magnetic shielding and plating adhesion in a high magnetic field in a magnetic shielding steel sheet that has been subjected to Zn-based plating for imparting corrosion resistance. It is to provide a magnetic shield steel sheet and a method for producing the same that can improve the design.

本発明者らは、高磁場での磁気シールド性およびめっき密着性を両立させた磁気シールド鋼板を得るために種々実験し検討を重ねてきた。具体的には、磁場が0.1T以上の環境での磁気シールド性の確保を前提とした。   The present inventors have conducted various experiments and studies in order to obtain a magnetic shield steel sheet having both magnetic shielding properties and plating adhesion in a high magnetic field. Specifically, it was assumed that magnetic shielding properties were secured in an environment where the magnetic field was 0.1 T or more.

しかし、地磁気などの低磁場を対象とした公知の磁気シールド材では十分に満足できる特性が得られず、このような前提条件に特化した材料開発の重要性が認識された。そして、耐食性とコストの観点からZn系めっきを、高磁場での十分な磁気シールド性を確保するため製造した高Si含有鋼からなる母鋼板の表面に施して、磁気シールド性およびめっき密着性を詳細に検討した。   However, the well-known magnetic shield material intended for low magnetic fields such as geomagnetism did not provide sufficiently satisfactory characteristics, and the importance of material development specialized for such preconditions was recognized. Then, from the viewpoint of corrosion resistance and cost, Zn plating is applied to the surface of the base steel plate made of high Si-containing steel manufactured to ensure sufficient magnetic shielding properties in a high magnetic field, and magnetic shielding properties and plating adhesion are provided. We examined in detail.

母鋼板の上に直接Zn系めっきを施した場合には、公知技術である電解や酸洗などの条件を調整すればある程度の密着性は得られるものの、部分的には不めっきが発生したり、曲げ加工やエンボス加工等を施した際に剥離が生じたりして、満足な結果を得ることができなかった。   When Zn-based plating is applied directly on the mother steel plate, some adhesion can be obtained if conditions such as electrolysis and pickling, which are known techniques, are adjusted. When a bending process or an embossing process is performed, peeling occurs, and a satisfactory result cannot be obtained.

また、このような不安定なめっきでは、高磁場での磁気シールド性が低下する傾向も見られた。これらの原因は、母鋼板とめっきの間に好ましくない応力が発生するためと推定される。   In addition, with such unstable plating, there was a tendency that the magnetic shielding properties at high magnetic fields deteriorated. These causes are presumed to be because an undesired stress is generated between the base steel plate and the plating.

本発明者らは、上記課題を解決するために、母鋼板とめっきの間に発生する応力の緩和に着目して検討を重ねた結果、
(A)仕上焼鈍とめっき処理との間で、母鋼板の表面に、表面偏析元素であるP、Sn、Sb、NiまたはMoの一種以上の元素を付着させる中間処理を行うことにより、十分な磁気シールド性が確保できること、
(B)母鋼板に、上述の元素の一種以上を適量含有させ、さらに、めっき前の熱処理過程でこれら元素を母鋼板の表面に適正に偏析させることにより、十分な磁気シールド性が確保できること、
(C)この時、同時にめっき密着性が高まること、および
(D)これらの現象は、これらの元素が母鋼板とめっき層との遷移領域に濃化して、母鋼板とめっき層との間に発生する応力を緩和することが原因であると推定されること
を知見し、さらに検討を重ねて本発明を完成した。本発明は以下に列記の通りである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have repeatedly studied paying attention to relaxation of stress generated between the mother steel plate and the plating,
(A) By performing an intermediate treatment in which one or more elements of P, Sn, Sb, Ni or Mo, which are surface segregation elements, are adhered to the surface of the base steel plate between the finish annealing and the plating treatment, sufficient Magnetic shielding can be ensured,
(B) In the base steel plate, an appropriate amount of one or more of the above-mentioned elements is contained, and furthermore, sufficient magnetic shielding properties can be secured by appropriately segregating these elements on the surface of the base steel plate in the heat treatment process before plating.
(C) At this time, the plating adhesion is increased at the same time. (D) These phenomena are caused by the concentration of these elements in the transition region between the base steel plate and the plating layer, and between the base steel plate and the plating layer. The present invention was completed by finding out that it is presumed that the cause is relaxation of the generated stress, and further studying. The present invention is listed below.

(1)質量%で、Si:1.5〜4.0%、Al:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜2.4%、残部Feおよび不純物である化学組成を有する母鋼板と、
該母鋼板の少なくとも一方の表面に形成された、一層以上のめっき層と、
前記一方の表面と前記めっき層との間に形成された遷移領域とを備え、
該遷移領域は、前記母鋼板の板厚方向へFe濃度が前記母鋼板の板厚方向の中心位置におけるFe濃度の90%から10%に変化する領域であるとともに、
下記(1)式を満足する、磁気シールド鋼板。
(1) It has a chemical composition which is Si: 1.5-4.0%, Al: 0.1-3.0%, Mn: 0.1-2.4%, the balance Fe and impurities in mass%. A mother steel plate,
One or more plating layers formed on at least one surface of the mother steel plate;
A transition region formed between the one surface and the plating layer,
The transition region is a region where the Fe concentration in the thickness direction of the base steel plate changes from 90% to 10% of the Fe concentration at the center position in the thickness direction of the base steel plate,
A magnetic shield steel plate that satisfies the following formula (1).

X/Y≧1.4 ・・・・・(1)
ただし、(1)式における符号Xは、前記遷移領域におけるP、Sn、Sb、Ni、Moの1種以上の合計濃度の最大値(質量%)であり、符号Yは、前記母鋼板における前記P、Sn、Sb、Ni、Moの1種以上の合計濃度(質量%)である。
X / Y ≧ 1.4 (1)
However, the code | symbol X in (1) Formula is the maximum value (mass%) of 1 or more types of total density | concentration of P, Sn, Sb, Ni, and Mo in the said transition area | region, and the code | symbol Y is the said in the said mother steel plate. The total concentration (mass%) of one or more of P, Sn, Sb, Ni, and Mo.

(2)質量%で、Si:1.5〜4.0%、Al:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜2.4%、P、Sn、Sb、Ni、Moのうち1種以上:合計で0.01〜0.20%、残部Feおよび不純物である化学組成を有する母鋼板と、
該母鋼板の少なくとも一方の表面に形成された、一層以上のめっき層と、
前記一方の表面と前記めっき層との間に形成された遷移領域とを備え、
該遷移領域は、前記母鋼板の板厚方向へFe濃度が前記母鋼板の板厚方向の中心位置におけるFe濃度の90%から10%に変化する領域であるとともに、
下記(1)式を満足する、磁気シールド鋼板。
(2) By mass%, Si: 1.5-4.0%, Al: 0.1-3.0%, Mn: 0.1-2.4%, P, Sn, Sb, Ni, Mo One or more of them: 0.01 to 0.20% in total, the base steel plate having a chemical composition that is the balance Fe and impurities,
One or more plating layers formed on at least one surface of the mother steel plate;
A transition region formed between the one surface and the plating layer,
The transition region is a region where the Fe concentration in the thickness direction of the base steel plate changes from 90% to 10% of the Fe concentration at the center position in the thickness direction of the base steel plate,
A magnetic shield steel plate that satisfies the following formula (1).

X/Y≧1.4 ・・・・・(1)
ただし、(1)式における符号Xは、前記遷移領域におけるP、Sn、Sb、Ni、Moの1種以上の合計濃度の最大値(質量%)であり、符号Yは、前記母鋼板における前記P、Sn、Sb、Ni、Moの1種以上の合計濃度(質量%)である。
X / Y ≧ 1.4 (1)
However, the code | symbol X in (1) Formula is the maximum value (mass%) of 1 or more types of total density | concentration of P, Sn, Sb, Ni, and Mo in the said transition area | region, and the code | symbol Y is the said in the said mother steel plate. The total concentration (mass%) of one or more of P, Sn, Sb, Ni, and Mo.

(3)下記(2)式を満足する、1または2項に記載の磁気シールド鋼板。   (3) The magnetic shield steel sheet according to 1 or 2, which satisfies the following formula (2).

X/Z>1.0 ・・・・・(2)
ただし、(2)式における符号Zは、前記母鋼板における前記P、Sn、Sb、Ni、Moの1種以上の合計濃度の最大値(質量%)である。
X / Z> 1.0 (2)
However, the symbol Z in the formula (2) is the maximum value (mass%) of one or more total concentrations of P, Sn, Sb, Ni, and Mo in the base steel plate.

(4)質量%で、Si:1.5〜4.0%、Al:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜2.4%、残部Feおよび不純物である化学組成を有するスラブに、熱間圧延、冷間圧延、仕上焼鈍、およびめっき処理を行う磁気シールド鋼板の製造方法であって、
前記過程で、中間製品である鋼材の表面にP、Sn、Sb、Ni、Moのうち1種以上の元素を付着させる処理を行う、1項に記載の磁気シールド鋼板の製造方法。
(4) By mass%, Si: 1.5-4.0%, Al: 0.1-3.0%, Mn: 0.1-2.4%, balance Fe and chemical composition as impurities A method for producing a magnetic shield steel sheet that performs hot rolling, cold rolling, finish annealing, and plating on a slab,
The manufacturing method of the magnetic shield steel plate of 1 which performs the process which adheres 1 or more types of elements among P, Sn, Sb, Ni, and Mo to the surface of the steel materials which are intermediate products in the said process.

(5)質量%で、Si:1.5〜4.0%、Al:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜2.4%を含有し、P、Sn、Sb、Ni、Moのうち1種以上を合計で0.01〜0.2%を含有し、残部Feおよび不純物である化学組成を有するスラブに、熱間圧延、冷間圧延、仕上焼鈍、およびめっき処理を行う、磁気シールド鋼板の製造方法であって、
前記過程で、中間製品である鋼材の表面に、P、Sn、Sb、Ni、Moのうち1種以上の元素を付着させる処理を行う、2項に記載の磁気シールド鋼板の製造方法。
(5) By mass%, Si: 1.5-4.0%, Al: 0.1-3.0%, Mn: 0.1-2.4%, P, Sn, Sb, Ni In addition, hot rolling, cold rolling, finish annealing, and plating treatment are performed on a slab containing a total of 0.01 to 0.2% of Mo and having a chemical composition that is Fe and impurities. A method for producing a magnetic shield steel sheet, comprising:
The manufacturing method of the magnetic shield steel plate of 2 which performs the process which adheres 1 or more types of elements among P, Sn, Sb, Ni, and Mo to the surface of the steel materials which are intermediate products in the said process.

(6)質量%で、Si:1.5〜4.0%、Al:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜2.4%を含有し、P、Sn、Sb、Ni、Moのうち1種以上を合計で0.01〜0.2%を含有し、残部Feおよび不純物である化学組成を有するスラブに、熱間圧延、冷間圧延、仕上焼鈍、およびめっき処理を行う、磁気シールド鋼板の製造方法であって、
前記仕上焼鈍の昇温過程の650〜800℃の温度域での滞在時間を3秒間以上とするとともに、該温度域の雰囲気の露点を15℃以下とする、2項に記載の磁気シールド鋼板の製造方法。
(6) By mass%, Si: 1.5-4.0%, Al: 0.1-3.0%, Mn: 0.1-2.4%, P, Sn, Sb, Ni In addition, hot rolling, cold rolling, finish annealing, and plating treatment are performed on a slab containing a total of 0.01 to 0.2% of Mo and having a chemical composition that is Fe and impurities. A method for producing a magnetic shield steel sheet, comprising:
The magnetic shield steel sheet according to item 2, wherein the residence time in the temperature range of 650 to 800 ° C in the temperature raising process of the finish annealing is set to 3 seconds or more, and the dew point of the atmosphere in the temperature range is set to 15 ° C or less. Production method.

(7)前記めっき処理が電気めっきである、4〜6項のいずれかに記載の磁気シールド鋼板の製造方法。   (7) The manufacturing method of the magnetic shield steel plate in any one of 4-6 whose said plating process is electroplating.

本発明によれば、高磁場における磁気シールド性およびめっき密着性の高いレベルでの両立が可能となり、耐食性および意匠性といった外装材あるいは内装材としての機能を有する高磁場用の磁気シールド鋼板を提供することができる。   According to the present invention, a magnetic shield steel sheet for high magnetic fields that can be compatible at a high level of magnetic shielding properties and plating adhesion in a high magnetic field, and has a function as an exterior material or interior material such as corrosion resistance and design properties is provided. can do.

これにより、従来のように内装材、磁気シールド材および外装材を個別の材料により構成する場合よりも、スペースの確保と低コスト化を図ることができる。   Thereby, space can be secured and costs can be reduced as compared with the case where the interior material, the magnetic shield material, and the exterior material are made of individual materials as in the prior art.

さらに、本発明に係る磁気シールド鋼板を例えばリニアモータカー等の移動体の構成部材として用いることにより、構成部材の一体化を図れるとともに、比較的多量に含有するSi,Al,Mn等の固溶強化元素が磁気シールド鋼板を高強度化するために構成部材の薄肉化も可能となり、移動体の車体の軽量化による高速化および省エネルギー化も図ることができる。   Further, by using the magnetic shield steel plate according to the present invention as a constituent member of a moving body such as a linear motor car, the constituent members can be integrated and solid solution strengthening of Si, Al, Mn, etc. contained in a relatively large amount Since the element increases the strength of the magnetic shield steel plate, it is possible to reduce the thickness of the structural member, and it is also possible to achieve high speed and energy saving by reducing the weight of the vehicle body of the moving body.

以下、本発明を実施するための形態を説明する。以後の説明では、化学組成または濃度に関する「%」は、特に断りがない限り「質量%」を意味するとともに、「磁気シールド性」とは、特に断りがない限り「高磁場、例えば0.1T以上の高磁場での磁気シールド性」を意味する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. In the following description, “%” relating to chemical composition or concentration means “% by mass” unless otherwise specified, and “magnetic shielding” means “high magnetic field, eg, 0.1 T, unless otherwise specified. This means “magnetic shielding performance in a high magnetic field”.

1.母鋼板の化学組成
先ず、本発明に係る磁気シールド鋼板の母鋼板の化学組成を説明する。
1. First, the chemical composition of the base steel plate of the magnetic shield steel plate according to the present invention will be described.

母鋼板は、本発明に係る磁気シールド鋼板の特徴の一つである高磁場での磁気シールド性を確保するための主要な要素である。母鋼板は、Si:1.5〜4.0%、Al:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜2.4%を含有し、好ましくは、P、Sn、Sb、Ni、Moのうち1種以上を合計で0.01〜0.20%含有し、残部Feおよび不純物である化学組成を有する。   The mother steel plate is a main element for ensuring the magnetic shielding property in a high magnetic field, which is one of the characteristics of the magnetic shield steel plate according to the present invention. The base steel plate contains Si: 1.5 to 4.0%, Al: 0.1 to 3.0%, Mn: 0.1 to 2.4%, preferably P, Sn, Sb, Ni And a total of 0.01 to 0.20% of Mo, and has a chemical composition that is Fe and impurities.

(1−1)Si:1.5〜4.0%
Siは、冷延焼鈍後の母鋼板の集合組織を変化させ、透磁率を高めて高磁場での磁気シールド性を向上する。また、Siは、母鋼板のα相からγ相への変態温度を上昇させ、より高温で焼鈍して結晶粒を粗大化させ、これにより、最大透磁率を高めて高磁場での磁気シールド性を向上する。
(1-1) Si: 1.5 to 4.0%
Si changes the texture of the base steel sheet after cold rolling annealing, increases the magnetic permeability, and improves the magnetic shielding properties in a high magnetic field. In addition, Si increases the transformation temperature from the α phase to the γ phase of the base steel sheet and anneals at higher temperatures to coarsen the grains, thereby increasing the maximum permeability and magnetic shielding properties in a high magnetic field. To improve.

さらに、Siは、固溶強化元素として母鋼板の高強度化に有効に作用するばかりでなく、飽和磁歪定数を0に近づけ透磁率を高めて高磁場での磁気シールド性を向上させる。このため、Siは積極的に含有する。   Further, Si not only effectively acts as a solid solution strengthening element to increase the strength of the base steel sheet, but also improves the magnetic shielding property in a high magnetic field by bringing the saturation magnetostriction constant close to 0 and increasing the magnetic permeability. For this reason, Si is contained actively.

Si含有量が1.5%未満であると、変態が起きない温度では焼鈍を長時間行わないと結晶粒が十分に粗大化せず、連続焼鈍を行うことができず、製造コストが上昇する。このため、Si含有量は1.5%以上である。   When the Si content is less than 1.5%, if the annealing is not performed for a long time at a temperature at which transformation does not occur, the crystal grains are not sufficiently coarsened, and continuous annealing cannot be performed, resulting in an increase in manufacturing cost. . For this reason, Si content is 1.5% or more.

他の元素の含有量にもよるが、Si含有量が2.0%未満では高温でγ変態が生じる可能性があるため、Si含有量は、好ましくは2.0%以上であり、さらに好ましくは2.1%以上であり、よりいっそう好ましくは2.6%以上である。   Although depending on the content of other elements, if the Si content is less than 2.0%, γ transformation may occur at high temperatures, so the Si content is preferably 2.0% or more, and more preferably Is 2.1% or more, and more preferably 2.6% or more.

一方、Si含有量が4.0%を越えると、母鋼板を脆化させ、さらに飽和磁束密度を低下させて高磁場での磁気シールド性の上昇も飽和する。このため、Si含有量は、4.0%以下であり、好ましくは3.8%未満であり、さらに好ましくは3.6%未満である。   On the other hand, if the Si content exceeds 4.0%, the mother steel plate is embrittled, and further, the saturation magnetic flux density is lowered, and the increase in magnetic shielding properties in a high magnetic field is saturated. For this reason, Si content is 4.0% or less, Preferably it is less than 3.8%, More preferably, it is less than 3.6%.

(1−2)Al:0.1〜3.0%
AlもSiと同様に、母鋼板のα相からγ相への変態温度を上昇させるため、Siと同様に積極的に含有する。一方、Alは鋼中のNと結合してAlNとして析出すると、結晶粒成長および磁壁移動を阻害して透磁率を低下させる。
(1-2) Al: 0.1 to 3.0%
Al, like Si, is also actively contained in the same manner as Si in order to increase the transformation temperature from the α phase to the γ phase of the base steel plate. On the other hand, when Al binds to N in steel and precipitates as AlN, crystal grain growth and domain wall movement are hindered and magnetic permeability is lowered.

Al含有量が0.1%未満であると、AlN析出物が微細化し、結晶粒成長および磁壁移動を阻害する。このため、Al含有量は0.1%以上である。   If the Al content is less than 0.1%, the AlN precipitates become finer and hinder crystal grain growth and domain wall movement. For this reason, Al content is 0.1% or more.

Al含有量が増加するとAlN析出物のサイズが粗大化し、AlN析出物の個数が減少することにより高磁場での磁気シールド性への悪影響を抑制できる。このため、Al含有量は、好ましくは0.3%以上であり、さらに好ましくは0.6%以上である。さらに、変態温度の上昇による結晶粒の粗大化を十分に得るには、Al含有量は、さらに好ましくは0.9%以上であり、よりいっそう好ましくは1.2%以上である。   When the Al content is increased, the size of the AlN precipitates is coarsened, and the number of AlN precipitates is reduced, thereby suppressing the adverse effect on the magnetic shielding properties in a high magnetic field. For this reason, Al content becomes like this. Preferably it is 0.3% or more, More preferably, it is 0.6% or more. Furthermore, in order to sufficiently obtain a coarse crystal grain due to an increase in the transformation temperature, the Al content is more preferably 0.9% or more, and even more preferably 1.2% or more.

一方、Alは、Siと同様に、飽和磁束密度を低下させ、多量に含有すると母鋼板の脆化が問題になる。このため、Al含有量は、3.0%以下であり、好ましくは2.8%未満であり、さらに好ましくは2.6%未満である。   On the other hand, Al, like Si, reduces the saturation magnetic flux density, and if contained in a large amount, embrittlement of the mother steel plate becomes a problem. For this reason, Al content is 3.0% or less, Preferably it is less than 2.8%, More preferably, it is less than 2.6%.

(1−3)Mn:0.1〜2.4%
Mnは、鋼中のSと結合してMnSとして析出すると、結晶粒成長および磁壁移動を阻害して透磁率を低下させる。Mn含有量が0.1%未満であるとMnSの析出物が微細化し、結晶粒成長および磁壁移動を阻害する。このため、Mn含有量は0.1%以上である。
(1-3) Mn: 0.1 to 2.4%
When Mn combines with S in steel and precipitates as MnS, it inhibits crystal grain growth and domain wall movement and lowers the magnetic permeability. If the Mn content is less than 0.1%, the precipitate of MnS becomes finer and hinders crystal grain growth and domain wall movement. For this reason, the Mn content is 0.1% or more.

Mn含有量が増加すると、MnS析出物のサイズは粗大化し、MnSの析出物の個数が減少することにより高磁場での磁気シールド性への悪影響を抑制できる。このため、Mn含有量は、好ましくは0.15%以上であり、さらに好ましくは0.3%以上である。   When the Mn content is increased, the size of the MnS precipitate is coarsened, and the number of MnS precipitates is decreased, thereby suppressing the adverse effect on the magnetic shielding property in a high magnetic field. For this reason, Mn content becomes like this. Preferably it is 0.15% or more, More preferably, it is 0.3% or more.

一方、Mnは、Si,Alとは異なり、母鋼板のα相からγ相への変態温度を低下させるため、過剰に含有すると高温焼鈍による結晶粒の粗大化が困難になる。製造コストも勘案し、Mn含有量は、2.4%以下であり、好ましくは2.1%未満であり、さらに好ましくは1.9%未満である。   On the other hand, Mn, unlike Si and Al, lowers the transformation temperature from the α phase to the γ phase of the base steel plate, so if it is contained excessively, it becomes difficult to coarsen the crystal grains by high-temperature annealing. Considering the manufacturing cost, the Mn content is 2.4% or less, preferably less than 2.1%, and more preferably less than 1.9%.

(1−4)A種元素
本発明に係る磁気シールド鋼板では、めっき層と母鋼板との界面領域に、P、Sn、Sb、Ni、Moのうち1種以上の元素が濃化している。本明細書においては、これらの元素を「A種元素」と呼ぶことがある。
(1-4) Type A Element In the magnetic shield steel plate according to the present invention, one or more elements among P, Sn, Sb, Ni, and Mo are concentrated in the interface region between the plating layer and the base steel plate. In the present specification, these elements may be referred to as “type A elements”.

A種元素を含まない母鋼板にめっき処理を行う前に中間処理を行うことにより、A種元素を上記界面領域に形成できるが、これとは異なり、後述するように、予め母鋼板にA種元素を含有させておき、仕上焼鈍およびめっき工程を経て、上記界面領域に必要な範囲で濃化させることも可能である。ここでは、母鋼板にA種元素を含有する場合を説明する。   By performing an intermediate treatment before performing the plating treatment on the base steel plate that does not include the A-type element, the A-type element can be formed in the interface region. It is also possible to concentrate the element within the necessary range in the interface region after finishing the elements and finishing annealing and plating processes. Here, the case where the mother steel sheet contains a type A element will be described.

本発明に係る磁気シールド鋼板は、上述のように、Si:1.5〜4.0%、Al:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜2.4%を含有し、さらに、P、Sn、Sb、Ni、Moのうち1種以上を合計で0.01〜0.20%含有する。   As described above, the magnetic shield steel plate according to the present invention contains Si: 1.5 to 4.0%, Al: 0.1 to 3.0%, Mn: 0.1 to 2.4%, Furthermore, it contains 0.01 to 0.20% of one or more of P, Sn, Sb, Ni, and Mo in total.

A種元素は、本発明が対象とする磁気シールド鋼板の仕上焼鈍工程において、母鋼板の表面に偏析してSiOの形成を妨げることにより、その後のめっき性の劣化を防止するとともに、内部酸化挙動を変化させ、内部酸化層に起因する高磁場での磁気シールド性の劣化を防止し、高磁場での磁気シールド性を向上する。 In the finish annealing step of the magnetic shield steel plate targeted by the present invention, the A-type element segregates on the surface of the base steel plate and prevents the formation of SiO 2 , thereby preventing subsequent plating deterioration and internal oxidation. The behavior is changed, the deterioration of the magnetic shield property at a high magnetic field due to the internal oxide layer is prevented, and the magnetic shield property at a high magnetic field is improved.

さらに、A種元素は、母鋼板とめっき層との界面領域に濃化して存在することにより、高磁場での磁気シールド性に好ましく作用する。   Further, the A-type element is present in a concentrated manner in the interface region between the base steel plate and the plating layer, and thus preferably acts on the magnetic shielding property in a high magnetic field.

この効果を得るために、A種元素の含有量は、0.01%以上であり、好ましくは0.02%以上であり、さらに好ましくは0.04%である。   In order to obtain this effect, the content of the A-type element is 0.01% or more, preferably 0.02% or more, and more preferably 0.04%.

一方、A種元素の含有量が0.20%を超えると、上記効果が飽和するばかりか、過剰に含有すると、磁気シールド鋼板の延性を劣化させ、製造時の通板性を低下させるとともに、製造コストが上昇する。このため、A種元素の含有量は、0.20%以下であり、好ましくは0.15%以下であり、さらに好ましくは0.09%以下である。   On the other hand, if the content of the A-type element exceeds 0.20%, not only the above effect is saturated, but if excessively contained, the ductility of the magnetic shield steel sheet is deteriorated, and the plateability at the time of production is lowered. Manufacturing cost increases. For this reason, the content of the A-type element is 0.20% or less, preferably 0.15% or less, and more preferably 0.09% or less.

母鋼板へのA種元素は、本発明において特別な効果を期待する場合は上述の範囲で含有させることができるが、これに限らず電磁鋼板において含有することが知られている元素である。一般的な含有およびその影響について、以下に説明する。   The type A element in the base steel plate can be contained in the above range when a special effect is expected in the present invention, but is not limited to this and is an element known to be contained in the electrical steel plate. The general content and its influence will be described below.

Pは、強度調整、製造中の酸化、窒化、浸炭の抑制を目的として含有量が制御される他、さらに特に冷延前の粒界に偏析させた場合に集合組織を改善して磁束密度を向上させること等が知られており、0.001%以上含有させることが可能である。一般的な実用製鋼法では、不純物として、0.002%以上含有されることもある。   The content of P is controlled for the purpose of strength adjustment, suppression of oxidation, nitriding, and carburization during production. In addition, when segregating to grain boundaries before cold rolling, the texture is improved and magnetic flux density is improved. It is known to improve the content and can be contained by 0.001% or more. In a general practical steel making method, it may be contained as 0.002% or more as an impurity.

Niは、強度調整や耐食性、製造中の酸化挙動制御を目的として含有量が制御される他、特に高周波特性を向上させること等が知られており、0.001%以上含有させることが可能である。スクラップ等が混入する実用製鋼法では、不純物として、0.01%以上含有されることもある。   Ni content is controlled for the purpose of strength adjustment, corrosion resistance, and oxidation behavior control during production, and it is particularly known to improve high frequency characteristics, and can be contained in an amount of 0.001% or more. is there. In a practical steelmaking method in which scraps or the like are mixed, it may be contained in an amount of 0.01% or more as impurities.

Snは、製造中の酸化、窒化、浸炭の抑制を目的として含有量が制御される他、特に高周波特性を向上させること等が知られており、0.001%以上含有させることが可能である。スクラップ等が混入する実用製鋼法では、不純物として、0.002%以上含有されることもある。   The content of Sn is controlled for the purpose of suppressing oxidation, nitridation, and carburization during production, and it is particularly known to improve high-frequency characteristics, and can be contained in an amount of 0.001% or more. . In a practical steelmaking method in which scraps and the like are mixed, 0.002% or more may be contained as impurities.

Moは、特に酸化物、炭化物を含む複合酸化物を形成して磁気特性を向上させること等が知られており、0.0001%以上含有させることが可能である。一方で、これら析出物が磁壁移動を阻害し、磁気シールド性を劣化させることがあるため、注意が必要である。   Mo is known to improve the magnetic properties by forming a complex oxide containing oxides and carbides, and can be contained in an amount of 0.0001% or more. On the other hand, care must be taken because these precipitates may obstruct the domain wall motion and degrade the magnetic shielding properties.

Sbは、製造中の酸化、窒化、浸炭の抑制を目的として含有量が制御される他、特に高周波特性を向上させること等が知られており、0.001%以上含有させることが可能である。   The content of Sb is controlled for the purpose of suppressing oxidation, nitriding, and carburization during manufacture, and it is particularly known to improve high frequency characteristics, and can be contained in an amount of 0.001% or more. .

さらに、本発明に係る磁気シールド鋼板は、高磁場における磁気シールド性およびめっき密着性の高いレベルでの両立が消失しないことを前提に、電磁鋼板に含有されることが知られる元素を公知の含有量で含有してもよい。このような元素として、例えば、C、N、S、Cr、Cu、B、Ti、Nb、Ca、Mg、REM等が挙げられる。以下、本発明の効果への影響が比較的強く現れる、これら元素の一部を説明する。   Furthermore, the magnetic shield steel sheet according to the present invention contains known elements contained in the electromagnetic steel sheet on the premise that compatibility at a high level of magnetic shielding properties and plating adhesion in a high magnetic field does not disappear. You may contain by quantity. Examples of such elements include C, N, S, Cr, Cu, B, Ti, Nb, Ca, Mg, and REM. In the following, some of these elements that have a relatively strong influence on the effects of the present invention will be described.

(1−5)C:0.0040%以下
Cは、炭化物を形成して高磁場での磁気シールド性を劣化させる場合がある。また、磁気時効が生ずると高磁場での磁気シールド性も劣化してしまうため、C含有量は低くすることが好ましい。このため、C含有量は好ましくは0.0040%以下である。
(1-5) C: 0.0040% or less C may form carbides and deteriorate the magnetic shielding properties in a high magnetic field. In addition, when magnetic aging occurs, the magnetic shielding property in a high magnetic field is also deteriorated, so that the C content is preferably low. For this reason, C content is preferably 0.0040% or less.

製造コストの観点から、溶鋼段階で脱ガス設備(例えばRH真空脱ガス設備)によりC含有量を低減することが有利であり、C含有量を0.0030%以下とすれば磁気時効の抑制効果が大きい。本発明に係る磁気シールド鋼板では、高強度化の主たる手段として炭化物等の非金属析出物を用いないため、敢えてCを含有させるメリットはなく、C含有量は少ないことが好ましい。このため、C含有量は、好ましくは0.0020%以下であり、さらに好ましくは0.0015%以下である。電析などの技術を用いれば、化学的分析の限界以下である0.0001%以下に下げることも可能で、C含有量は0%であっても構わない。一方で工業的なコストを考えると、下限は0.0003%となる。   From the viewpoint of manufacturing cost, it is advantageous to reduce the C content by degassing equipment (for example, RH vacuum degassing equipment) at the molten steel stage, and if the C content is 0.0030% or less, the effect of suppressing magnetic aging Is big. In the magnetic shield steel sheet according to the present invention, since non-metallic precipitates such as carbide are not used as the main means for increasing the strength, there is no merit of intentionally containing C, and the C content is preferably small. For this reason, C content becomes like this. Preferably it is 0.0020% or less, More preferably, it is 0.0015% or less. If a technique such as electrodeposition is used, it can be lowered to 0.0001% or less, which is below the limit of chemical analysis, and the C content may be 0%. On the other hand, considering the industrial cost, the lower limit is 0.0003%.

(1−6)N:0.0040%以下
Nは、Cと同様に、窒化物の形成や磁気時効性により高磁場での磁気シールド性を劣化させる。このため、N含有量は好ましくは0.0040%以下である。高磁場での磁気シールド性の劣化を避けるためN含有量は、低いほうが好ましく、0.0027%以下とすれば磁気時効や窒化物の形成による高磁場での磁気シールド性への悪影響を十分に回避できる。N含有量は、さらに好ましくは0.0022%以下であり、よりいっそう好ましくは0.0015%以下である。電析などの技術を用いれば、化学的分析の限界以下である0.0001%以下に下げることも可能で、N含有量は0%であっても構わない。一方で工業的なコストを考えると、下限は0.0003%となる。
(1-6) N: 0.0040% or less N, like C, deteriorates magnetic shielding properties in a high magnetic field due to the formation of nitrides and magnetic aging. For this reason, the N content is preferably 0.0040% or less. The N content is preferably low in order to avoid deterioration of the magnetic shielding properties at high magnetic fields. If it is 0.0027% or less, the magnetic aging and the formation of nitrides will have a sufficient adverse effect on the magnetic shielding properties at high magnetic fields. Can be avoided. The N content is more preferably 0.0022% or less, and still more preferably 0.0015% or less. If a technique such as electrodeposition is used, it can be lowered to 0.0001% or less, which is below the limit of chemical analysis, and the N content may be 0%. On the other hand, considering the industrial cost, the lower limit is 0.0003%.

(1−7)S:0.020%以下
Sは、硫化物を形成して高磁場での磁気シールド性を劣化させる場合があるため、S含有量は低いことが好ましい。S含有量は、好ましくは0.020%以下であり、さらに好ましくは0.0040%以下であり、よりいっそう好ましくは0.0020%以下であり、最も好ましくは0.0010%以下である。S含有量は0%であっても構わない。
(1-7) S: 0.020% or less Since S may form sulfides and deteriorate the magnetic shielding properties in a high magnetic field, the S content is preferably low. The S content is preferably 0.020% or less, more preferably 0.0040% or less, even more preferably 0.0020% or less, and most preferably 0.0010% or less. The S content may be 0%.

(1−8)Cr:20%以下
Crは、強度調整や耐食性、製造中の酸化挙動制御を目的として含有量が制御される他、特に高周波特性を向上させること等が知られており、0.001%以上含有させることが可能である。スクラップ等が混入する実用製鋼法では、不純物として、0.01%以上程度含有されることもある。一方で、過剰な添加は添加コストが増加し、磁気特性を低下させるため、Cr含有量は、好ましくは20%以下であり、さらに好ましくは5%以下である。
(1-8) Cr: 20% or less Cr is known to improve the high-frequency characteristics, in addition to its content being controlled for the purpose of strength adjustment, corrosion resistance, and oxidation behavior control during production. It is possible to make it contain 0.001% or more. In a practical steelmaking method in which scraps or the like are mixed, it may be contained as an impurity by about 0.01% or more. On the other hand, excessive addition increases the cost of addition and lowers the magnetic properties, so the Cr content is preferably 20% or less, more preferably 5% or less.

(1−9)Cu:0.2%以下
Cuは、固溶元素として母鋼板の飽和磁束密度Bsを大幅に低下させる。飽和磁束密度Bsの低下は高磁場での磁気シールド性の低下につながる。このため、本発明に係る磁気シールド鋼板の母鋼板では、特別の目的がない限り、敢えてCuを含有させる必要はない。スクラップ等が混入する実用製鋼法では、不純物として、0.01%以上程度含有されることもある。したがって、Cu含有量は、好ましくは0.2%以下であり、さらに好ましくは0.15%以下である。一方で、Cu析出により高強度化を図ることができることなども知られており、本発明に係る磁気シールド鋼板の母鋼板においても公知技術に準じて適宜用いることができる。
(1-9) Cu: 0.2% or less Cu significantly reduces the saturation magnetic flux density Bs of the mother steel plate as a solid solution element. A decrease in the saturation magnetic flux density Bs leads to a decrease in magnetic shielding properties at a high magnetic field. For this reason, it is not necessary to darely contain Cu in the mother steel plate of the magnetic shield steel plate according to the present invention unless there is a special purpose. In a practical steelmaking method in which scraps or the like are mixed, it may be contained as 0.01% or more as impurities. Therefore, the Cu content is preferably 0.2% or less, and more preferably 0.15% or less. On the other hand, it is also known that the strength can be increased by Cu precipitation, and the magnetic steel sheet of the magnetic shield steel sheet according to the present invention can be used as appropriate according to known techniques.

(1−10)B:0.01%以下
Bは、製造中の酸化、窒化、浸炭の抑制を目的として含有量が制御される他、特に酸化物、窒化物を含む複合酸化物を形成して磁気特性を向上させること等が知られており、0.0001%以上含有させることが可能である。一方で、過剰な添加は鋼が脆化し、磁気特性を低下させるため、B含有量は、好ましくは0.01%以下であり、さらに好ましくは0.005%以下である。
(1-10) B: 0.01% or less B is not only controlled in content for the purpose of suppressing oxidation, nitriding, and carburizing during production, but also forms complex oxides including oxides and nitrides in particular. Thus, it is known to improve the magnetic properties, and the content can be 0.0001% or more. On the other hand, excessive addition causes the steel to become brittle and lower the magnetic properties, so the B content is preferably 0.01% or less, more preferably 0.005% or less.

(1−11)Ti:0.0020%以下
Tiは、析出物による強度調整を目的として含有量が制御される他、特に酸化物、硫化物を含む複合酸化物を形成して磁気特性を向上させること等が知られており、0.0001%以上含有させることが可能である。スクラップ等が混入する実用製鋼法では、不純物として、0.0002%以上程度含有されることもある。一方で、これら析出物が磁壁移動を阻害し、高磁場での磁気シールド性を大幅に劣化させることがあるため、Ti含有量は、好ましくは0.0020%以下であり、さらに好ましくは0.0015%以下である。
(1-11) Ti: 0.0020% or less The content of Ti is controlled for the purpose of adjusting the strength by precipitates, and in particular, it improves the magnetic properties by forming a complex oxide containing oxides and sulfides. It is known that it can be contained in an amount of 0.0001% or more. In a practical steelmaking method in which scraps and the like are mixed, impurities may be contained in an amount of about 0.0002% or more. On the other hand, since these precipitates may inhibit the domain wall motion and greatly deteriorate the magnetic shielding property in a high magnetic field, the Ti content is preferably 0.0020% or less, more preferably 0.00. 0015% or less.

(1−12)Nb:0.0020%以下
Nbは、NbCなどの析出物が高強度化に有効に作用するものの、これら析出物が磁壁移動を阻害し、高磁場での磁気シールド性を大幅に劣化させるため、敢えて含有させる必要はない。このため、Nb含有量は、好ましくは0.0020%以下であり、さらに好ましくは0.0010%以下である。スクラップ等が混入する実用製鋼法では、不純物として、0.0002%以上程度含有されることもある。
(1-12) Nb: 0.0020% or less Nb is effective in increasing the strength of precipitates such as NbC, but these precipitates inhibit the domain wall movement and greatly improve the magnetic shielding properties in a high magnetic field. Therefore, it is not necessary to add it. For this reason, the Nb content is preferably 0.0020% or less, and more preferably 0.0010% or less. In a practical steelmaking method in which scraps and the like are mixed, impurities may be contained in an amount of about 0.0002% or more.

(1−13)Ca:0.050%以下
Caは、特に酸化物、硫化物を含む複合酸化物を形成して磁気特性を向上させること等が知られており、0.0001%以上含有させることが可能である。一方で、これら析出物が磁壁移動を阻害し、高磁場での磁気シールド性を大幅に劣化させることがあるため、Ca含有量は、好ましくは0.050%以下であり、さらに好ましくは0.010%以下である。
(1-13) Ca: 0.050% or less Ca is known to improve magnetic properties by forming a complex oxide containing oxides and sulfides, and is contained in an amount of 0.0001% or more. It is possible. On the other hand, since these precipitates may inhibit the domain wall movement and significantly deteriorate the magnetic shielding property in a high magnetic field, the Ca content is preferably 0.050% or less, and more preferably 0.8%. It is 010% or less.

(1−14)Mg:0.050%以下
Mgは、特に酸化物、硫化物を含む複合酸化物を形成して磁気特性を向上させること等が知られており、0.0001%以上含有させることが可能である。一方で、これら析出物が磁壁移動を阻害し、高磁場での磁気シールド性を大幅に劣化させることがあるため、Mg含有量は、好ましくは0.050%以下であり、さらに好ましくは0.010%以下である。
(1-14) Mg: 0.050% or less Mg is known to improve magnetic properties by forming a complex oxide containing oxides and sulfides, and is contained in an amount of 0.0001% or more. It is possible. On the other hand, since these precipitates may inhibit the domain wall motion and greatly deteriorate the magnetic shielding property in a high magnetic field, the Mg content is preferably 0.050% or less, and more preferably 0.8. It is 010% or less.

(1−15)REM:0.050%以下
REMは、特に酸化物、硫化物を含む複合酸化物を形成して磁気特性を向上させること等が知られており、0.0001%以上含有させることが可能である。一方で、これら析出物が磁壁移動を阻害し、高磁場での磁気シールド性を大幅に劣化させることがあるため、REM含有量は、好ましくは0.050%以下であり、さらに好ましくは0.010%以下である。
(1-15) REM: 0.050% or less REM is known to improve magnetic properties by forming complex oxides including oxides and sulfides, and is contained in an amount of 0.0001% or more. It is possible. On the other hand, since these precipitates may inhibit the domain wall movement and significantly deteriorate the magnetic shielding properties in a high magnetic field, the REM content is preferably 0.050% or less, more preferably 0.00. It is 010% or less.

(1−16)残部
本発明に係る磁気シールド鋼板の母鋼板は、以上の化学組成を有し、残部はFeおよび不純物である。不純物としては、鉱石やスクラップ等の原材料に含まれるものや、製造工程において含まれるものが例示される。上述したC、N、S、Cr、Cu、B、Ti、Nb、Ca、Mg、REM等は、本発明に係る磁気シールド鋼板の母鋼板には含有されない場合もあるが、不純物として含有される場合もある。
(1-16) Remainder The mother steel plate of the magnetic shield steel plate according to the present invention has the above chemical composition, and the remainder is Fe and impurities. Examples of impurities include those contained in raw materials such as ore and scrap, and those contained in the manufacturing process. The above-mentioned C, N, S, Cr, Cu, B, Ti, Nb, Ca, Mg, REM, etc. may not be contained in the mother steel plate of the magnetic shield steel plate according to the present invention, but are contained as impurities. In some cases.

2.母鋼板の金属組織
次に、母鋼板の金属組織を説明する。
2. Next, the metal structure of the mother steel plate will be described.

上述のように、母鋼板の集合組織および結晶粒径は、どちらも高磁場での磁気シールド性にとって好ましく作用するように、制御される。   As described above, the texture and crystal grain size of the base steel plate are both controlled so as to favorably act on the magnetic shielding properties in a high magnetic field.

(2−1)集合組織
母鋼板の集合組織は、基本的には、母鋼板の板面内磁化方向とFe結晶の磁化容易方向である<100>方位とのずれが小さくなる集合組織であることが好ましい。基本的には{111}が少なく、{100}や{110}が多い集合組織であることが好ましい。換言すると、一般的に磁束密度を高く制御した電磁鋼板と同じ集合組織である。
(2-1) Texture The texture of the mother steel sheet is basically a texture in which the deviation between the in-plane magnetization direction of the mother steel sheet and the <100> orientation that is the easy magnetization direction of the Fe crystal is reduced. It is preferable. Basically, it is preferably a texture having a small amount of {111} and a large amount of {100} and {110}. In other words, it is generally the same texture as the electromagnetic steel sheet whose magnetic flux density is controlled to be high.

本発明に係る磁気シールド鋼板の母鋼板は、特にSi含有量が高く、非変態系の化学組成を有することにより、上記のような集合組織が形成される。低Si含有鋼を母鋼板とする公知の磁気シールド鋼板は、{111}が高くなっており、高磁場での磁気シールド用途には好ましくない。   The base steel plate of the magnetic shield steel plate according to the present invention has a particularly high Si content and has a non-transformed chemical composition, thereby forming the texture as described above. A known magnetic shield steel plate using a low Si-containing steel as a base steel plate has a high {111}, which is not preferable for a magnetic shield application in a high magnetic field.

(2−2)結晶粒径
母鋼板の結晶粒径は、50μm以上であることが好ましく、さらに好ましくは100μm以上である。一般的に、Siなどの含有元素が少ないほうが結晶粒径を大きくし易いものの、そのような低Si含有鋼において結晶粒径を大きくすると、集合組織としては{111}が発達してしまうので、高磁場での磁気シールド用途に適合しない。また、上述のように焼鈍中に変態が起きると結晶粒が細分化してしまう。
(2-2) Crystal grain size The crystal grain size of the mother steel plate is preferably 50 μm or more, more preferably 100 μm or more. In general, the smaller the contained element such as Si, the easier it is to increase the crystal grain size, but if the crystal grain size is increased in such a low Si-containing steel, {111} develops as a texture. Not suitable for magnetic shield applications in high magnetic fields. Further, as described above, when transformation occurs during annealing, the crystal grains are fragmented.

結晶粒径は、JIS G0551:2005記載の結晶粒度標準図との比較による方法、計数方法、切断法などにより評価できるが、本発明では切断法により評価するものとする。   The crystal grain size can be evaluated by a method, a counting method, a cutting method, and the like by comparison with a crystal grain size standard diagram described in JIS G0551: 2005, but in the present invention, it is evaluated by a cutting method.

3.めっき
次に、めっきを説明する。
3. Plating Next, plating will be described.

(3−1)遷移領域
本発明では、めっき層の構造を規定する。まず、厚さ方向の境界について説明する。本発明では、母鋼板側からめっき層側に向かって、すなわち母鋼板の板厚方向へ、Fe濃度が母鋼板の板厚方向の中心位置におけるFe濃度の90%から10%まで変化する領域を遷移領域と規定する。そして、Fe濃度が母鋼板の板厚方向の中心位置におけるFe濃度の90%となる位置よりも母鋼板の板厚中心側が母鋼板であり、Fe濃度が母鋼板の板厚方向の中心位置におけるFe濃度の10%となる位置よりもめっき層の外表面側がめっき層である。
(3-1) Transition region In the present invention, the structure of the plating layer is defined. First, the boundary in the thickness direction will be described. In the present invention, the region where the Fe concentration changes from 90% to 10% of the Fe concentration at the center position in the thickness direction of the base steel plate from the base steel plate side toward the plating layer side, that is, in the thickness direction of the base steel plate. It is defined as a transition area. And the board thickness center side of a mother steel plate is a mother steel plate rather than the position where the Fe concentration is 90% of the Fe concentration at the center position in the thickness direction of the mother steel sheet, and the Fe concentration is at the center position in the board thickness direction of the mother steel plate. The outer surface side of the plating layer is a plating layer from the position where the Fe concentration is 10%.

なお、以降の説明において「めっき」とは、特に区別する必要がない場合は、めっき層と遷移領域を含んだものとして、用いる。またこれらを合わせた領域を特に「めっき領域」と記述することがある。   In the following description, “plating” is used as including a plating layer and a transition region unless it is particularly necessary to distinguish between them. In addition, the combined region may be described as a “plating region”.

(3−2)遷移領域へのA種元素の濃化
めっきは、基本的には磁気シールド鋼板の耐食性を確保するために行われるが、本発明に係る磁気シールド鋼板では、高い耐食性だけではなく高磁場での良好な磁気シールド性を確保するために行われる。
(3-2) Concentration of type A element in transition region Plating is basically performed in order to ensure the corrosion resistance of the magnetic shield steel plate, but the magnetic shield steel plate according to the present invention has not only high corrosion resistance. This is done to ensure good magnetic shielding properties in a high magnetic field.

本発明では、高磁場での磁気シールド性とめっき密着性の両立を図るために、遷移領域にA種元素が濃化しており、この濃化の程度を、A種元素の合計濃度について、
(遷移領域での最大濃度)/(母鋼板内での濃度)≧1.4 ・・・・・(1)
と規定する。すなわち、符号Xを、遷移領域におけるA種元素の合計濃度の最大値とし、符号Yを、母鋼板におけるA種元素の合計濃度とした場合に、X/Y≧1.4である。
In the present invention, in order to achieve both magnetic shielding properties and plating adhesion in a high magnetic field, the A type element is concentrated in the transition region, and the degree of concentration is determined with respect to the total concentration of the A type element.
(Maximum concentration in the transition region) / (concentration in the base steel plate) ≧ 1.4 (1)
It prescribes. That is, X / Y ≧ 1.4, where X is the maximum value of the total concentration of the A-type elements in the transition region, and Y is the total concentration of the A-type elements in the mother steel plate.

母鋼板におけるA種元素の合計濃度は、母鋼板の内部領域であって板厚方向の中心位置におけるA種元素の合計濃度とする。   The total concentration of the class A element in the base steel plate is the total concentration of the class A element in the central region in the thickness direction in the inner region of the base steel plate.

比(X/Y)を1.4以上とすることにより磁気シールド性およびめっき密着性を満足するレベルで両立することが可能となる。比(X/Y)は、好ましくは2.0以上であり、さらに好ましくは3.0以上である。   By setting the ratio (X / Y) to 1.4 or more, it is possible to achieve both at a level satisfying the magnetic shielding properties and the plating adhesion. The ratio (X / Y) is preferably 2.0 or more, and more preferably 3.0 or more.

一方、A種元素の濃化領域の厚さは特に規定はしないが、遷移領域と同程度の広がりを有する。後述するように、A種元素は、めっき工程において、めっき金属と母鋼板のFeとの反応において、これらと混合されるためである。濃化領域内でのA種元素の濃度が過剰に高いと、A種元素の膜ができているような不連続な濃度変化を生じることになり、境界領域で好ましくない応力が発生し、高磁場での磁気シールド性が損なわれるおそれがある。また、このような領域では変形特性も特異なものとなり、めっき剥離を起こし易く、めっき密着性の低下の原因になる。   On the other hand, the thickness of the concentrated region of the A-type element is not particularly defined, but has the same extent as the transition region. As will be described later, the A-type element is mixed with these in the reaction between the plating metal and Fe of the base steel plate in the plating step. If the concentration of the A-type element in the concentration region is excessively high, a discontinuous concentration change such that a film of the A-type element is formed is generated, and undesirable stress is generated in the boundary region. There is a possibility that the magnetic shielding property in a magnetic field may be impaired. Further, in such a region, the deformation characteristics are also unique, and plating peeling is likely to occur, which causes a decrease in plating adhesion.

このため、比(X/Y)は、15.0以下であり、好ましくは10.0以下であり、さらに好ましくは7.0以下である。   For this reason, the ratio (X / Y) is 15.0 or less, preferably 10.0 or less, and more preferably 7.0 or less.

本発明では、A種元素の合計濃度について、(2)式:(遷移領域での最大濃度)/(母鋼板内での最大濃度)>1.0であることが好ましい。すなわち、符号Xを、遷移領域におけるA種元素の合計濃度の最大値とし、符号Zを、母鋼板の板厚方向の中心位置におけるA種元素の合計濃度の最大値とした場合に、X/Z>1.0であることが好ましい。   In the present invention, the total concentration of the A-type elements is preferably (2) Formula: (maximum concentration in the transition region) / (maximum concentration in the base steel plate)> 1.0. That is, when the symbol X is the maximum value of the total concentration of the group A elements in the transition region and the symbol Z is the maximum value of the total concentration of the group A elements in the center position in the thickness direction of the mother steel plate, It is preferable that Z> 1.0.

本発明では、後述のようにめっきの直前の仕上焼鈍板の表面にA種元素を濃化させておく。そして、この仕上焼鈍板の表面に濃化したA種元素は、その後のめっき工程において、めっき金属および母鋼板のFeと混合して遷移領域を形成する。   In the present invention, the type A element is concentrated on the surface of the finish annealed plate immediately before plating as described later. In the subsequent plating step, the A-type element concentrated on the surface of the finish annealed plate is mixed with the plated metal and Fe of the base steel plate to form a transition region.

しかし、めっき工程におけるA種元素、めっき金属および母鋼板のFeの混合が不十分であると、仕上焼鈍板の表面に存在していたA種元素の濃化が残存することがあり、この場合は、Fe濃度が母鋼板の板厚方向の中心位置におけるFe濃度の90%超100%未満である領域(すなわち母鋼板の領域)に高い濃度でA種元素が存在することになる。   However, if the mixing of the seed A element, the plating metal and the Fe of the base steel sheet in the plating process is insufficient, the concentration of the seed A element present on the surface of the finish annealed sheet may remain. In the region where the Fe concentration is more than 90% and less than 100% of the Fe concentration at the center position in the plate thickness direction of the base steel plate (that is, the base steel plate region), the type A element is present at a high concentration.

また、混合が不十分ではなくとも、混合に際してのFe濃度の分布の形成に伴い、A種元素も濃度分布を形成することから、Fe濃度が母鋼板の板厚方向の中心位置におけるFe濃度の90%である地点におけるA種元素の濃度は、母鋼板の十分な内部領域よりは高い値になり易い。   Even if the mixing is not inadequate, with the formation of the Fe concentration distribution at the time of mixing, the A-type element also forms a concentration distribution, so that the Fe concentration is the Fe concentration at the center position in the thickness direction of the mother steel plate. The concentration of the type A element at the point of 90% tends to be higher than a sufficient internal region of the mother steel plate.

本発明は、遷移領域内にA種元素を混合させることにより、めっき密着性および高磁場での磁気シールド性の向上効果を得るので、A種元素はできるだけ遷移領域内に混合させるべきものである。(2)式は、この混合の程度を表す指標として規定するものである。比(X/Z)は、好ましくは1.5以上である。   In the present invention, by mixing the A-type element in the transition region, the effect of improving the plating adhesion and the magnetic shielding property in a high magnetic field is obtained. Therefore, the A-type element should be mixed in the transition region as much as possible. . Equation (2) is defined as an index representing the degree of mixing. The ratio (X / Z) is preferably 1.5 or more.

本発明では、遷移領域内のA種元素の濃度の絶対値ではなく、相対値で規定するが、めっき層からのA種元素の混入にも考慮すべき点がある。   In the present invention, the concentration is defined by a relative value rather than an absolute value of the concentration of the A-type element in the transition region. However, there is a point to be considered in the mixing of the A-type element from the plating layer.

A種元素を比較的高濃度で意図的に含有させためっきを施すのでなければ、(遷移領域での最大濃度)/(めっき層内での最大濃度)>1.0となり、母鋼板から遷移領域に混入したA種元素により、めっき層から母鋼板にわたる領域において、遷移領域にA種元素の明確なピークが形成され、遷移領域の改質による高磁場での磁気シールド性の改善効果を意識しやすい。   Unless plating is performed intentionally containing the A-type element at a relatively high concentration, (maximum concentration in the transition region) / (maximum concentration in the plating layer)> 1.0. By the type A element mixed in the region, a clear peak of the type A element is formed in the transition region in the region extending from the plating layer to the base steel plate, and the effect of improving the magnetic shielding property in a high magnetic field by reforming the transition region is conscious It's easy to do.

一方、A種元素を意図的に含有させためっき、例えばSnめっきや、Sn−Znめっき(商標:エココート−S)、Niめっきなどを施す場合は、単純にめっきを施しただけでも遷移領域にはめっき層から多量のA種元素が混入する。   On the other hand, when plating that intentionally contains the A-type element, for example, Sn plating, Sn-Zn plating (trademark: Ecocoat-S), Ni plating, etc., the transition region can be achieved simply by plating. A large amount of element A is mixed from the plating layer.

この場合は、めっき層のA種元素の含有量にもよるが、上記に例示したようなめっきであれば、(遷移領域での最大濃度)/(めっき層内での最大濃度)<1.0となり、遷移領域でのA種元素の存在の特別な意味を意識し難くなる。   In this case, although depending on the content of the A-type element in the plating layer, in the case of plating as exemplified above, (maximum concentration in the transition region) / (maximum concentration in the plating layer) <1. It becomes 0 and it becomes difficult to be aware of the special meaning of the presence of the A-type element in the transition region.

しかし、このようにして形成された遷移領域でも、遷移領域の特徴としては、A種元素を含まない遷移領域よりも応力緩和効果は大きくなっていると考えられるため、本発明に含まれるものとする。   However, even in the transition region formed in this way, the transition region is characterized in that the stress relaxation effect is greater than that in the transition region that does not include the A-type element. To do.

このような遷移領域内でのA種元素の濃化が高磁場での磁気シールド性に影響する原因は現時点では明確ではないが、本発明者らは母鋼板とめっき金属との熱膨張率やヤング率の差異による界面での応力が要因と考えて、以下のように推定している。   The reason why the concentration of the A-type element in such a transition region affects the magnetic shielding properties in a high magnetic field is not clear at present, but the present inventors have determined the thermal expansion coefficient between the base steel plate and the plated metal. Considering the stress at the interface due to the difference in Young's modulus as a factor, the estimation is as follows.

すなわち、母鋼板の表面に異種物質からなる皮膜であるめっきが形成されると、母鋼板の応力との間に応力が発生し、鋼板での磁区の移動に影響を及ぼす。これは、基本的には高磁場での磁気シールド性にとっては好ましくない。遷移領域は、めっき層と母鋼板との間に介在し、これを伝達する領域となるが、ある程度の広がりがある遷移領域にA種元素が濃化すると、母鋼板への応力の影響が緩和され、結果としてめっき層による高磁場での磁気シールド性への悪影響を低減できると推定される。   That is, when a plating that is a film made of a different substance is formed on the surface of the base steel plate, stress is generated between the base steel plate and the magnetic domain in the steel plate. This is basically unfavorable for the magnetic shielding property in a high magnetic field. The transition region is a region that is interposed between the plating layer and the base steel plate and transmits this, but when the A-type element is concentrated in the transition region that has a certain extent, the effect of stress on the base steel plate is reduced. As a result, it is estimated that the adverse effect of the plating layer on the magnetic shielding property in a high magnetic field can be reduced.

この応力は絶対値としては非常に小さいことを確認しているが、適切な応力範囲は不明である。ただし、一般的に、電磁鋼板の磁気特性へ応力が影響することが知られており、圧縮応力は透磁率を低下させ、引張応力は透磁率を上昇させることが知られる。これからの類推により、例えばA種元素が濃化した遷移領域による引張応力がめっき層で発生する圧縮応力を緩和するような作用が推定される。   Although it is confirmed that this stress is very small as an absolute value, an appropriate stress range is unknown. However, it is generally known that stress affects the magnetic properties of the electrical steel sheet, and compressive stress is known to decrease the permeability, and tensile stress is known to increase the permeability. From this analogy, for example, it is estimated that the tensile stress due to the transition region in which the A-type element is concentrated relieves the compressive stress generated in the plating layer.

本発明の効果を、遷移領域へのA種元素の濃化による応力への影響により、説明するが、これは本発明者らによる推定メカニズムである。今後、さらなる検討が行われメカニズムとともに根本的なパラメータが明確になり、定量的に明らかになることが期待される。   The effect of the present invention will be explained by the influence on the stress due to the concentration of the A-type element in the transition region, which is an estimation mechanism by the present inventors. In the future, further studies will be carried out, and the fundamental parameters along with the mechanism will be clarified and expected to be clarified quantitatively.

(3−3)厚さ
めっき層は、本発明に係る磁気シールド鋼板の耐食性を向上させる目的で母鋼板の表面に形成される。めっきとして主に使用される金属元素は、母鋼板の主構成元素であるFeよりも磁性が低い元素であり、めっき層が厚くなると磁気シールド鋼板全体での透磁率が低下する。このため、めっき層の厚さは、必要な耐食性を確保する範囲内で薄いことが好ましい。
(3-3) Thickness The plating layer is formed on the surface of the base steel plate for the purpose of improving the corrosion resistance of the magnetic shield steel plate according to the present invention. The metal element mainly used for plating is an element having lower magnetic properties than Fe, which is the main constituent element of the mother steel plate. When the plating layer becomes thick, the magnetic permeability of the entire magnetic shield steel plate decreases. For this reason, it is preferable that the thickness of a plating layer is thin within the range which ensures required corrosion resistance.

風雨などに曝されるような過酷な腐食環境であれば、100μm以上の厚さが必要とされることもある。一方で、一般的な室内に設置される電気製品や内装用途では、めっき層の厚さは、1μmもあれば十分であり、好ましくは5μm以下であり、さらに好ましくは3μm以下である。   In severe corrosive environments such as being exposed to wind and rain, a thickness of 100 μm or more may be required. On the other hand, for electrical appliances and interior applications installed in a general room, it is sufficient that the thickness of the plating layer is 1 μm, preferably 5 μm or less, and more preferably 3 μm or less.

また、本発明に係る磁気シールド鋼板においては、めっき層の厚さには磁気シールド性も考慮すべきである。上述のように、めっき層は磁気シールド性にとっては好ましくない。めっき層の厚さが母鋼板の厚さの10%超になると、磁気シールド性への悪影響が大きくなる。このため、めっき層の厚さは、母鋼板の厚さの10%以下とすることが好ましく、好ましくは母鋼板の厚さの5%以下であり、さらに好ましくは母鋼板の厚さの3%以下である。   In the magnetic shield steel sheet according to the present invention, the thickness of the plating layer should also consider magnetic shielding properties. As described above, the plating layer is not preferable for the magnetic shielding property. If the thickness of the plating layer exceeds 10% of the thickness of the mother steel plate, the adverse effect on the magnetic shielding properties will increase. Therefore, the thickness of the plating layer is preferably 10% or less of the thickness of the base steel plate, preferably 5% or less of the thickness of the base steel plate, and more preferably 3% of the thickness of the base steel plate. It is as follows.

母鋼板の厚さを一般的な内装材として0.80mmとすると、めっき層の厚さは、80μm以下であることが好ましい。   When the thickness of the base steel plate is 0.80 mm as a general interior material, the thickness of the plating layer is preferably 80 μm or less.

高磁場での磁気シールド性を発揮するには、めっき層の厚さはある程度必要である。求められる高磁場での磁気シールド性との兼ね合いもあるが、めっき層の厚さが1μm以上であると、高磁場での磁気シールド性が発揮され、さらに好ましくは2μm以上である。なお、めっき層の厚さの下限は、上述のように部材の耐食性も考慮されるべきであることは言うまでもない。   In order to exhibit magnetic shielding properties in a high magnetic field, the plating layer needs to have a certain thickness. Although there is a balance with the required magnetic shielding property in a high magnetic field, when the thickness of the plating layer is 1 μm or more, the magnetic shielding property in a high magnetic field is exhibited, and more preferably 2 μm or more. In addition, it cannot be overemphasized that the corrosion resistance of a member should also be considered for the minimum of the thickness of a plating layer as mentioned above.

本発明に係る磁気シールド鋼板におけるもう一つの重要な点は、遷移領域の厚さである。これは遷移領域内でのA種元素の濃度にも関連して高磁場での磁気シールド性に影響を及ぼす。本発明ではこの遷移領域の厚さを両面とも0.20μm以上とすることにより、高磁場での磁気シールド性が好ましく発揮される。また、遷移領域の厚さはめっき密着性に対しても好ましい効果を発揮する。この厚さが0.20μm未満になるとめっき密着性を確保することが困難になる。   Another important point in the magnetic shield steel sheet according to the present invention is the thickness of the transition region. This influences the magnetic shielding property in a high magnetic field in relation to the concentration of the A-type element in the transition region. In the present invention, by setting the thickness of the transition region to 0.20 μm or more on both surfaces, the magnetic shielding property in a high magnetic field is preferably exhibited. In addition, the thickness of the transition region exhibits a favorable effect on the plating adhesion. If the thickness is less than 0.20 μm, it is difficult to ensure plating adhesion.

一見、めっき層の厚さが決定されれば、これに伴って遷移領域の厚さも決定されるようにも思えるが、実際はそうではない。つまり、遷移領域の厚さはめっき工程の初期でのめっき金属と母鋼板との反応、またはめっき後の熱処理条件などにより決まるが、めっき層の厚さはこれとは無関係に制御可能である。つまり、めっき初期に遷移領域が形成されてしまえば、その後に形成されるめっき層の厚さは、遷移領域の厚さがどの程度であるかとは全く無関係に制御可能である。   At first glance, if the thickness of the plating layer is determined, it seems that the thickness of the transition region is determined accordingly, but this is not the case. That is, the thickness of the transition region is determined by the reaction between the plated metal and the base steel plate at the initial stage of the plating process, the heat treatment conditions after plating, or the like, but the thickness of the plated layer can be controlled independently of this. That is, if the transition region is formed at the initial stage of plating, the thickness of the plating layer formed thereafter can be controlled regardless of how much the thickness of the transition region is.

また、めっき後の熱処理によりめっき層と母鋼板を反応させて遷移領域を発達させる場合は、めっき層の厚さが形成される遷移領域の厚さに比べて十分な厚さであれば、めっき層の厚さによらず界面での元素濃度と熱履歴とで界面反応は決定する。すなわち、各面のめっき層厚さによらず、同じ厚さの遷移領域が形成される。   In addition, when the transition region is developed by reacting the plating layer and the base steel plate by a heat treatment after plating, the plating layer is plated if the thickness of the plating layer is sufficient compared to the thickness of the transition region to be formed. The interface reaction is determined by the element concentration and the thermal history at the interface regardless of the layer thickness. That is, a transition region having the same thickness is formed regardless of the thickness of the plating layer on each surface.

このように、めっき層の厚さと遷移領域の厚さは完全に独立した指標であり、これらを独立して制御することは、一般的には全く意識されておらず、当業者にとっても特別な制御技術であると言える。   Thus, the thickness of the plating layer and the thickness of the transition region are completely independent indicators, and it is generally not conscious at all to control them independently, and it is special for those skilled in the art. It can be said that it is a control technology.

この遷移領域の厚さは、好ましくは0.40μm以上であり、さらに好ましくは0.6μm以上であり、よりいっそう好ましくは0.8μm以上である。遷移領域の厚さが小さいと、すなわちFe濃度の変化が急峻であると、高磁場での磁気シールド性が低下する。この原因は、遷移領域におけるFe濃度の変化が急峻であると、母鋼板に作用する応力が過大になり、高磁場での磁気シールド性の絶対値自体が悪化するとともに、微妙な応力分布の結果として現れる遷移領域へのA種元素の濃化の効果が確認し難くなるためと推定される。またこのような応力は、めっきの密着性にも作用するものと推定される。   The thickness of this transition region is preferably 0.40 μm or more, more preferably 0.6 μm or more, and even more preferably 0.8 μm or more. When the thickness of the transition region is small, that is, when the change of the Fe concentration is steep, the magnetic shielding property in a high magnetic field is deteriorated. The cause of this is that if the change in Fe concentration in the transition region is steep, the stress acting on the base steel plate becomes excessive, the absolute value of the magnetic shielding property itself in a high magnetic field deteriorates, and the result of subtle stress distribution It is estimated that it is difficult to confirm the effect of concentration of the A-type element on the transition region appearing as Moreover, it is estimated that such stress acts also on the adhesiveness of plating.

遷移領域の厚さの上限は、特に定めない。遷移領域へのA種元素濃化の効果が明確に発揮されるには、遷移領域の厚さが大きく緩やかに変化するほど好ましいとともに、密着性の観点でも遷移領域の厚さが大きく緩やかに変化することが好ましいからである。なお、遷移領域の厚さが大きくなると、遷移領域に混入するA種元素の量が一定であれば、遷移領域におけるA種元素の濃度が低下するので、注意を要する。   There is no particular upper limit on the thickness of the transition region. In order to clearly demonstrate the effect of enrichment of the A element in the transition region, it is preferable that the thickness of the transition region is large and gradually changed. In addition, the thickness of the transition region is also large and gradually changes from the viewpoint of adhesion. It is because it is preferable to do. Note that when the thickness of the transition region is increased, the concentration of the A-type element in the transition region decreases if the amount of the A-type element mixed in the transition region is constant.

(3−4)めっき組織
本発明に係る磁気シールド鋼板のめっき領域は、単相であり、含有する金属元素を濃度変化の範囲内で完全に固溶する相を形成する範囲内であることが好ましい。このため、めっき金属の化学組成や熱履歴により、磁気シールド性やめっき密着性に悪影響を及ぼす金属間化合物などの特殊な金属相が形成される場合は、これを避けることが好ましい。特に金属間化合物については注意すべき点が多い。
(3-4) Plating structure The plating region of the magnetic shield steel sheet according to the present invention is a single phase, and is within a range in which a phase that completely dissolves the contained metal element within a concentration change range is formed. preferable. For this reason, it is preferable to avoid this when a special metal phase such as an intermetallic compound that adversely affects magnetic shielding properties and plating adhesion is formed due to the chemical composition and thermal history of the plated metal. In particular, there are many points to be noted regarding intermetallic compounds.

避けるべき金属間化合物は、めっきに含有される金属により多種に亘り、また、要求される特性にも依存するため一概に決定することはできない。しかし、例えばFe−Znの金属間化合物であれば、ζ相と呼ばれるFeZn13、δ相と呼ばれるFeZnなどの金属間化合物の悪影響は小さく、Γ相と呼ばれるFeZn21、Γ相と呼ばれるFeZn10などの硬質な金属間化合物の悪影響は大きい。 The intermetallic compounds to be avoided vary depending on the metal contained in the plating, and also depend on the required characteristics, and therefore cannot be determined in a general manner. However, for example, in the case of an intermetallic compound of Fe—Zn, the adverse effect of an intermetallic compound such as FeZn 13 called ζ phase and FeZn 7 called δ 1 phase is small, and Fe 5 Zn 21 and Γ phase called Γ 1 phase are small. The adverse effect of hard intermetallic compounds such as Fe 3 Zn 10 called is great.

他に例えばFe−Alの金属間化合物であれば、β相と呼ばれるFeAl、β相と呼ばれるFeAlやFeAl、Fe−Snの金属間化合物であれば、FeSn、FeSn、FeSn、FeSn、Ni−Alの金属間化合物であれば、β’相と呼ばれるNiAlなどが悪影響を及ぼす金属間化合物として挙げられる。 For example, if it is an intermetallic compound of Fe—Al, Fe 3 Al called β 1 phase, FeAl or Fe 2 Al 5 called a β 2 phase, Fe 3 Sn, if it is an intermetallic compound of Fe—Sn, In the case of an intermetallic compound of Fe 3 Sn 2 , FeSn, FeSn 2 , and Ni—Al, NiAl called a β ′ phase can be cited as an intermetallic compound having an adverse effect.

このように本発明におけるめっき層では、金属間化合物の形成は基本的には好ましくない。金属間化合物を形成しても、母鋼板の特定深さ領域を全面に覆う膜状の形態でなく、さらには粗大ではないものであることが好ましい。母鋼板から離れた領域であれば、金属間化合物が磁気シールド性やめっき密着性に及ぼす影響は軽微になる。   Thus, in the plating layer in the present invention, the formation of an intermetallic compound is basically not preferable. Even when the intermetallic compound is formed, it is preferable that the intermetallic compound is not a film-like form covering the entire surface of the specific depth region of the mother steel plate, and is not coarse. If it is a region away from the base steel plate, the influence of the intermetallic compound on the magnetic shielding properties and plating adhesion is negligible.

また、特に遷移領域内に多量の金属間化合物が形成してしまうと、高磁場での磁気シールド性が小さくなってしまうことがある。この理由は明確ではないが、金属間化合物の形成が、好ましくない応力を発生するように作用することが原因と推定される。   In particular, if a large amount of intermetallic compound is formed in the transition region, the magnetic shielding property in a high magnetic field may be reduced. The reason for this is not clear, but it is presumed that the formation of the intermetallic compound acts to generate an undesirable stress.

金属間化合物の存在は、X線回折や電子線回折により判断できる。X線回折では、鋼板の状態で測定でき、めっきを剥離して粉末にした状態での測定も可能である。また、電子線回折では、FIBを用いて薄膜サンプルを作製し、TEMにより得られる電子線回折像を解析することによって結晶構造を同定することができる。   The presence of the intermetallic compound can be determined by X-ray diffraction or electron beam diffraction. X-ray diffraction can be measured in the state of a steel plate, and can also be measured in a state where the plating is peeled off to form a powder. In electron diffraction, a thin film sample is prepared using FIB, and a crystal structure can be identified by analyzing an electron beam diffraction image obtained by TEM.

X線回折および電子線回折のいずれにおいても、各種の金属間化合物の格子の面間隔に応じた位置に回折ピークや回折パターンが検出されることにより、金属間化合物の存在を判断することができる。なお、TEMに装備されたEDS検出器を用いることにより金属元素の種類も同定できる。   In both X-ray diffraction and electron beam diffraction, the presence of intermetallic compounds can be determined by detecting diffraction peaks and diffraction patterns at positions corresponding to the lattice spacing of various intermetallic compounds. . In addition, the kind of metal element can also be identified by using the EDS detector equipped in TEM.

これらの判断や同定は、当業者が通常行っている基準で行えばよい。   These judgments and identifications may be made according to the standards that are commonly performed by those skilled in the art.

(3−5)めっき種
めっきは、公知のめっきが適用できる。めっきされる金属元素は、特に限定されるものではない。例えばZn系めっきであれば、純Zn,Zn−Ni,Zn−Co,Zn−Fe,Zn−V,Zn−Sn,Zn−Mn,Zn−Cr,Zn−Bi,Zn−Sb等の公知のめっきが適用できる。
(3-5) Plating type Known plating can be applied to the plating. The metal element to be plated is not particularly limited. For example, in the case of Zn-based plating, known Zn, Zn—Ni, Zn—Co, Zn—Fe, Zn—V, Zn—Sn, Zn—Mn, Zn—Cr, Zn—Bi, Zn—Sb, etc. Plating can be applied.

もちろんZn系めっき以外でも、Pb−Sn,Fe−Ni,Fe−Cr等の公知のめっきも適用できる。   Of course, other than the Zn-based plating, known plating such as Pb—Sn, Fe—Ni, Fe—Cr, etc. can also be applied.

これらめっきのめっき手段は、電気めっき、溶融めっきや溶射などが限定なく適用できる。さらに、めっき中にSiO,Al,TiO等のコロイドや微粒子を複合分散させためっきも適用できる。 As the plating means for these plating, electroplating, hot dipping, thermal spraying and the like can be applied without limitation. Furthermore, plating in which colloids such as SiO 2 , Al 2 O 3 , and TiO 2 and fine particles are dispersed in the plating can also be applied.

さらに、母鋼板の上のめっき層は一種である必要はなく、公知の複層めっきであっても高磁場での良好な磁気シールド性は失われない。一例としてZn系めっきの下層としてNi系めっきを施すことが挙げられるが、数が限られている公知のめっきについて、許容できる範囲の試行により、必要とされる磁気シールド性およびめっき密着性に好ましい影響を及ぼすめっき種やめっき厚さ等を決定することは、当業者であればそれほど困難ないことではない。   Furthermore, the plating layer on the base steel plate does not need to be a single type, and even with a known multi-layer plating, good magnetic shielding properties in a high magnetic field are not lost. As an example, it is possible to apply Ni-based plating as a lower layer of Zn-based plating, but it is preferable for known magnetic plating and plating adhesion required for a known number of platings with a limited number of trials. It is not difficult for those skilled in the art to determine the plating type and plating thickness that affect the plating.

上述のめっきは、遷移領域にA種元素を含有させるために利用することも可能である。例えば、母鋼板の上に最終的にZnめっきを施す場合は、Znめっきの前に純Niめっき、Ni−Feめっき、Ni−ZnめっきまたはNi−Fe−Znめっき、さらにはSn系めっきなど、A種元素を比較的高濃度で含有するめっきを施せば、最終的なZnめっきと母鋼板との間で形成される遷移領域にA種元素を高濃度で含有させることができる。   The above-described plating can also be used to contain the A-type element in the transition region. For example, when Zn plating is finally performed on the mother steel plate, pure Ni plating, Ni—Fe plating, Ni—Zn plating or Ni—Fe—Zn plating before Sn plating, Sn-based plating, etc. If plating containing a relatively high concentration of the A-type element is performed, the A-type element can be contained at a high concentration in the transition region formed between the final Zn plating and the base steel plate.

このような効果を狙う場合のめっき組成は、必要とされる耐食性や製造条件、コストなども考慮して適宜決定すればよい。なお、このようにA種元素を高濃度で含有する成分のめっきを中間めっきとし、かつA種元素を殆ど含有しない成分のめっきを最表層とする場合は、遷移領域内でA種元素の濃度を顕著に高くすることが可能であり、遷移領域での応力緩和という本発明の効果が明確に現れやすい。   The plating composition for aiming at such an effect may be appropriately determined in consideration of required corrosion resistance, manufacturing conditions, cost, and the like. In addition, when the plating of the component containing the A-type element at a high concentration is the intermediate plating and the plating of the component containing almost no A-type element is the outermost layer, the concentration of the A-type element in the transition region Can be remarkably increased, and the effect of the present invention of stress relaxation in the transition region tends to appear clearly.

一方、例えば、めっきとしてはNiめっきだけを1層で施した場合にも、結果として、本発明の(1)式を満足するが、このような場合にも前述の通り、A種元素がめっきの遷移領域に及ぼす影響が発揮される。   On the other hand, for example, even when Ni plating is applied as a single layer as a plating, as a result, the expression (1) of the present invention is satisfied. The effect on the transition region of is demonstrated.

これらの濃度は、GDSで磁気シールド鋼板の表面からの発光強度プロファイルを調査することにより、評価できる。濃度の絶対値は、各元素の含有量を変化させた材料についてのGDSの発光強度と元素含有量との検量線により特定できる。   These concentrations can be evaluated by examining the emission intensity profile from the surface of the magnetic shield steel plate by GDS. The absolute value of the concentration can be specified by a calibration curve between the GDS emission intensity and the element content for the material in which the content of each element is changed.

GDSは、例えばリガク製GDA750を使い、アノード径4mm、圧力3hPaで分析する。めっき厚により最適なスパッタ時間は変わるが、一般的には200秒間行えば母鋼板まで分析することができ、それ以上のめっき厚の場合、スパッタ時間を長くすれば分析できる。   GDS is analyzed using, for example, Rigaku GDA750 at an anode diameter of 4 mm and a pressure of 3 hPa. Although the optimum sputtering time varies depending on the plating thickness, generally, the analysis can be performed up to the mother steel plate if it is performed for 200 seconds, and in the case of a plating thickness larger than that, the analysis can be performed by increasing the sputtering time.

(3−6)金属状態のLi、Na、K、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、またはAlの不存在
さらに、本発明に係る磁気シールド鋼板では、めっき層中に金属状態のLi、Na、K、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、BaまたはAlが存在しないことが好ましい。本発明において「金属状態」とは、金属間化合物を含む状態を意味する。
(3-6) Absence of Li, Na, K, Rb, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, or Al in the metal state Furthermore, in the magnetic shield steel sheet according to the present invention, the Li in the metal state is contained in the plating layer. , Na, K, Rb, Be, Mg, Ca, Sr, Ba or Al are preferably absent. In the present invention, the “metal state” means a state containing an intermetallic compound.

なお、本明細書においては、上記めっき層中のLi、Na、K、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、BaまたはAlを、「B種元素」と呼ぶことがある。   In the present specification, Li, Na, K, Rb, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, or Al in the plating layer may be referred to as “B-type element”.

金属間化合物が高磁場での磁気シールド性に好ましくない作用を及ぼすことは、前述の通りであるが、B種元素は、たとえ固溶状態であっても、めっき層中に存在すると、高磁場での磁気シールド性を劣化させる。この理由は明確ではないが、めっき層の物性の変化などを通じて、応力状態や磁気物性が変化することによるものと推定される。   As described above, the intermetallic compound exerts an unfavorable effect on the magnetic shielding property in a high magnetic field. However, even if the B-type element is present in the plating layer even in a solid solution state, the high magnetic field Degradation of magnetic shielding at The reason for this is not clear, but it is presumed that the stress state and magnetic properties change due to changes in the physical properties of the plating layer.

B種元素がめっき層に含まれているか否かは、地鉄のみを溶解させて残っためっき層をICP分析することにより検出できる。また、それらが金属状態であるか否かの確認は、X線光電子分光法(XPS)やオージェ電子分光法(AES)を用い、各元素のゼロ化の価数に相当する位置に、ピークが存在するか否かにより判定することができる。ピークの存在については、その元素を含まないものをベースとしてそのベースラインから、ピークが確認できるものを存在すると判断する。   Whether or not the B-type element is contained in the plating layer can be detected by ICP analysis of the plating layer remaining after dissolving only the base iron. In addition, confirmation of whether or not they are in a metal state uses X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) or Auger electron spectroscopy (AES), and a peak is present at a position corresponding to the valence of zeroization of each element. It can be determined by whether or not it exists. With regard to the presence of a peak, it is determined that there is a peak that can be confirmed from the baseline based on a sample that does not contain the element.

XPSは、例えばJEOL製JPS−9200を用いて、最大50mm×18mmの広域マッピングを行う。AESは、例えばJEOL製JAMP−9500Fを用いて、1μmの分解能で元素同定する。例えば、母鋼板とめっき層とを含む断面を切り出し、光学顕微鏡とAESを組み合わせることにより、比較的広い範囲で1μmの金属元素を同定することができる。   XPS performs a wide area mapping of a maximum of 50 mm × 18 mm using, for example, JPS-9200 manufactured by JEOL. For AES, for example, JAMP-9500F manufactured by JEOL is used to identify elements with a resolution of 1 μm. For example, a metal element of 1 μm can be identified in a relatively wide range by cutting out a cross section including the base steel plate and the plating layer and combining an optical microscope and AES.

JAMP−9500Fでは、調査対象の金属間化合物の標準サンプルを予め調査しておき、分析した金属元素の化学状態も同定することができるため、光学顕微鏡で検出した化合物をJAMP−9500Fによる高エネルギー分解能オージェスペクトルから波形分離計算を行うことにより、化学状態の異なる化合物を区別したり、その比率を同定したりすることができる。   In JAMP-9500F, since a standard sample of the intermetallic compound to be investigated can be investigated in advance and the chemical state of the analyzed metal element can be identified, the compound detected by the optical microscope can be used for high energy resolution by JAMP-9500F. By performing the waveform separation calculation from the Auger spectrum, it is possible to distinguish compounds having different chemical states and to identify the ratio.

(3−7)めっき層の上の処理
さらに、めっき層の上に公知の処理を施すことも可能である。例えば、耐食性を高めるための各種化成処理、塗装、塗装密着性を高めるための各種化成処理、意匠性の確保のための塗装やフィルム貼付等を行うことは、それら塗装やフィルムによる新たな応力の影響なども考えられるものの、母鋼板とめっき層との間における本発明の効果を消失させるものではなく、むしろ塗装やフィルムによっては、高磁場での磁気シールド性の向上に有効に作用することが考えられる。
(3-7) Treatment on plating layer Furthermore, it is also possible to perform a known treatment on the plating layer. For example, performing various chemical conversion treatments to improve corrosion resistance, painting, various chemical conversion treatments to improve paint adhesion, painting and film sticking to ensure design properties, etc. Although the influence is also conceivable, the effect of the present invention between the base steel plate and the plating layer is not lost. Rather, depending on the coating or film, it can effectively work to improve the magnetic shielding property in a high magnetic field. Conceivable.

4.本発明に係る磁気シールド鋼板の製造方法
次に、本発明に係る磁気シールド鋼板の製造方法を説明する。
4). Next, a method for manufacturing a magnetic shield steel sheet according to the present invention will be described.

(4−1)母鋼板の製造方法
本発明に係る磁気シールド鋼板の母鋼板は、公知の電磁鋼板と同様に、鋼を転炉で溶製し、連続鋳造でスラブとし、ついで熱間圧延、冷間圧延および仕上焼鈍を行うことにより得られる。
(4-1) Manufacturing method of base steel plate The base steel plate of the magnetic shield steel plate according to the present invention is similar to a known electromagnetic steel plate, in which the steel is melted in a converter and is made into a slab by continuous casting, and then hot rolled. It is obtained by performing cold rolling and finish annealing.

これらの工程に加え、熱延板焼鈍や冷間圧延途中の中間焼鈍、脱炭焼鈍など、公知の電磁鋼板に適用される工程を経ることも本発明の効果を何ら損なうものではない。特に、熱延板を高温で焼鈍することにより熱延焼鈍板の結晶粒径を粗大化すると、冷延焼鈍後の集合組織および結晶粒径が、高磁場での磁気シールド性の向上にとって好ましく変化する。   In addition to these steps, passing through the steps applied to known electromagnetic steel sheets such as hot-rolled sheet annealing, intermediate annealing during cold rolling, and decarburization annealing does not impair the effects of the present invention. In particular, when the crystal grain size of a hot-rolled annealed sheet is increased by annealing the hot-rolled sheet at a high temperature, the texture and crystal grain size after cold-rolled annealing are preferably changed to improve the magnetic shielding properties in a high magnetic field. To do.

また、製造条件に応じて形成されるAlNやMnS等の微細析出物は、結晶粒成長や磁壁移動を阻害して、高磁場での磁気シールド性を低下させる。これらの微細析出物を無害化するために、公知の電磁鋼板の製造プロセスで活用される添加元素やスラブ加熱の低温化や焼鈍後の緩冷却技術等は、適宜活用することができる。   In addition, fine precipitates such as AlN and MnS formed according to the manufacturing conditions inhibit crystal grain growth and domain wall movement, and lower the magnetic shielding properties in a high magnetic field. In order to make these fine precipitates harmless, additive elements used in the known manufacturing process of electrical steel sheets, slab heating at low temperature, slow cooling technology after annealing, and the like can be used as appropriate.

このような母鋼板の製造条件は、公知の磁気特性(磁束密度、鉄損)を好ましく制御する製造条件を適宜適用すればよい。   The manufacturing conditions for such a mother steel sheet may be appropriately selected from the manufacturing conditions that preferably control known magnetic properties (magnetic flux density, iron loss).

母鋼板がA種元素を含有する場合においては、上記工程中で、仕上焼鈍の昇温過程での、600〜800℃の温度域での滞在時間と露点を制御することが、本発明では重要である。これにより、めっき直前の鋼板の表面にA種元素が顕著に濃化し、結果として遷移領域へのA種元素の混入が容易になる。   In the case where the mother steel plate contains a type A element, it is important in the present invention to control the residence time and dew point in the temperature range of 600 to 800 ° C. during the temperature raising process of finish annealing in the above process. It is. As a result, the A-type element is significantly concentrated on the surface of the steel plate immediately before plating, and as a result, the A-type element is easily mixed into the transition region.

遷移領域への混入についての詳細は、後述のめっき条件の項で説明するため、ここでは仕上焼鈍での母鋼板の表面状態の制御を中心に説明する。   Since the details of the mixing into the transition region will be described in the section of the plating conditions described later, here, the description will focus on the control of the surface state of the base steel plate in finish annealing.

本発明に係る磁気シールド鋼板の母鋼板である高Si,高Al含有鋼材は、一般的に、熱処理により表面に緻密なSi系酸化膜またはAl系酸化膜(外部酸化膜)を形成し、表面での反応性が低下する。一方で、熱処理条件によっては、鋼材の内部に微細かつ複雑な形態の酸化物が分散して形成された内部酸化層(内部酸化領域)が形成されることが知られる。   The high Si, high Al content steel material that is the base steel plate of the magnetic shield steel sheet according to the present invention generally forms a dense Si-based oxide film or Al-based oxide film (external oxide film) on the surface by heat treatment, and the surface Reactivity at is reduced. On the other hand, depending on the heat treatment conditions, it is known that an internal oxide layer (internal oxide region) formed by dispersing fine and complicated oxides in the steel material is formed.

外部酸化は、特にめっき密着性や不めっきの観点から、一方、内部酸化は、母鋼板のFe相中の複雑な形態をした酸化物が磁壁移動を阻害して磁気シールド性を劣化させるため、それぞれ回避すべきものである。   External oxidation is particularly from the viewpoint of plating adhesion and non-plating, while internal oxidation is because the oxide in a complex form in the Fe phase of the mother steel plate inhibits domain wall movement and degrades magnetic shielding properties. Each should be avoided.

本発明で規定する含有量でA種元素を含有する母鋼板を、仕上焼鈍の昇温過程での、600〜800℃の温度域での滞在時間を3秒間以上とし、露点を15℃以下として仕上焼鈍を行うと、母鋼板の表面にA種元素が濃化すると同時に、外部酸化や内部酸化を回避できる。   In the base steel plate containing the A-type element with the content specified in the present invention, the residence time in the temperature range of 600 to 800 ° C. in the temperature raising process of finish annealing is set to 3 seconds or more, and the dew point is set to 15 ° C. or less. When finish annealing is performed, the A-type element is concentrated on the surface of the mother steel plate, and at the same time, external oxidation and internal oxidation can be avoided.

この理由は以下のように考えられる。つまり、600℃以上ではA種元素の拡散が十分に起き、800℃以下ではA種元素のFe相中への固溶度が小さいため、この温度域ではA種元素の母鋼板の表面への偏析およびFe相の粒界への偏析が促進される。   The reason is considered as follows. That is, the diffusion of the A-type element sufficiently occurs at 600 ° C. or higher, and the solid solubility of the A-type element in the Fe phase is small at 800 ° C. or lower. Segregation and segregation of Fe phase to grain boundaries are promoted.

一方で、600℃以上は母鋼板の顕著な酸化が開始する温度域でもあり、A種元素の十分な偏析が起きる前に、表面およびFe相粒界に上記の酸化物が形成してしまう可能性が高い。これを防ぐためには、600℃以上の温度域は露点を低くして、酸化を抑制したままでA種元素の偏析が十分に生じる時間を確保することが有効である。   On the other hand, the temperature of 600 ° C. or higher is also a temperature range where remarkable oxidation of the mother steel plate starts, and the above-mentioned oxide may be formed on the surface and the Fe phase grain boundary before sufficient segregation of the seed A element occurs. High nature. In order to prevent this, it is effective to reduce the dew point in a temperature range of 600 ° C. or higher and to secure a time for sufficient segregation of the A-type element while suppressing oxidation.

このための保持時間は、3秒間以上であり、好ましくは5秒間以上であり、さらに好ましくは8秒間以上である。もちろん、BAF焼鈍(バッチ焼なまし炉による焼鈍)などを適用して1分間以上、さらには10分間以上としてもよい。   The holding time for this is 3 seconds or more, preferably 5 seconds or more, and more preferably 8 seconds or more. Of course, BAF annealing (annealing by a batch annealing furnace) or the like may be applied for 1 minute or longer, or even 10 minutes or longer.

またこの温度域での雰囲気露点は、15℃以下であり、好ましくは5℃以下であり、さらに好ましくは−5℃以下である。   Moreover, the atmospheric dew point in this temperature range is 15 degrees C or less, Preferably it is 5 degrees C or less, More preferably, it is -5 degrees C or less.

800℃以上の熱処理条件については、特に限定しない。通常のBAF焼鈍では焼付きの観点から800℃以上にすることは困難であるが、連続焼鈍においては、1000℃以上での仕上焼鈍も一般的に行われる。   The heat treatment conditions at 800 ° C. or higher are not particularly limited. In normal BAF annealing, it is difficult to make the temperature 800 ° C. or higher from the viewpoint of seizure, but in continuous annealing, finish annealing at 1000 ° C. or higher is also generally performed.

なお、本発明では、上記の条件で800℃までに十分な量のA種元素が表面に濃化すれば、母鋼板の外部酸化や内部酸化が抑制されることにもなるため、800℃以上の雰囲気の露点は特に限定しない。   In the present invention, if a sufficient amount of seed A element is concentrated on the surface under the above conditions up to 800 ° C., external oxidation and internal oxidation of the mother steel plate are also suppressed, and therefore 800 ° C. or higher. The dew point of the atmosphere is not particularly limited.

母鋼板の化学組成や前述の変態挙動、さらに冷間圧延以前の工程にもよるが、母鋼板の結晶粒径を50μm以上に粗大化するように、温度と時間を選択することは高磁場磁気シールド性にとって好ましい。   Depending on the chemical composition of the base steel sheet, the transformation behavior described above, and the processes prior to cold rolling, it is possible to select the temperature and time so that the crystal grain size of the base steel sheet becomes larger than 50 μm. It is preferable for the shielding property.

(4−2)めっき条件
次に、本発明に係る磁気シールド鋼板のめっき条件を説明する。
(4-2) Plating conditions Next, the plating conditions for the magnetic shield steel sheet according to the present invention will be described.

本発明で規定する、遷移領域へA種元素を混入させる中間処理は、様々な方法により行うことができる。例えば、前述のように、A種元素を比較的高濃度で含有するめっきを中間めっきとしてめっき前に介在させる方法、めっき前の鋼板にA種元素を含む物質を塗布しておき、めっき後の熱処理により元素を拡散させて、めっきとA種元素を含む物質と母鋼板のFeを混合させて遷移領域を形成させる方法などが例示される。これらの方法は、公知の条件を適宜採用して行えばよい。   The intermediate treatment for mixing the A-type element into the transition region defined in the present invention can be performed by various methods. For example, as described above, a method of interposing plating containing a relatively high concentration of the A-type element as intermediate plating before plating, applying a substance containing the A-type element to the steel plate before plating, Examples include a method in which elements are diffused by heat treatment, and a transition region is formed by mixing a material containing plating, a type A element, and Fe of a mother steel plate. These methods may be performed by appropriately adopting known conditions.

また、めっき手段として、溶融めっき、電気めっき、溶射等の公知の表面処理法を用いることができるが、上記の範囲の厚さで、かつ低コストで均一にめっきを施すためには、電気めっきが最適である。また、溶融めっきのようにめっき時に高温状態に晒される方法では、めっきされる金属元素と母鋼板に含有される金属元素とからなる金属間化合物が生成され易く、この金属間化合物が磁気シールド性やめっき密着性に悪影響を及ぼすことがある。   In addition, as a plating means, a known surface treatment method such as hot dipping, electroplating, thermal spraying or the like can be used. However, in order to uniformly perform plating at a thickness within the above range and at a low cost, electroplating is possible. Is the best. Also, in the method of exposing to a high temperature state during plating such as hot dipping, an intermetallic compound consisting of a metal element to be plated and a metal element contained in the base steel plate is easily generated, and this intermetallic compound has a magnetic shielding property. And may adversely affect plating adhesion.

さらに、溶融めっきでは、冷却時に熱歪を生じることによって、めっきと母鋼板の間に発生する応力を制御することによる磁気シールド性の向上に悪影響を及ぼすことがあり、一方で電気めっきではこの応力が非常に小さい。この点からも、電気めっきは本発明に係る磁気シールド鋼板のめっき手段として好ましい。   Furthermore, in hot dip plating, thermal strain is generated during cooling, which may adversely affect the improvement of magnetic shielding properties by controlling the stress generated between the plating and the base steel plate, while in electroplating this stress Is very small. Also from this point, electroplating is preferable as a plating means for the magnetic shield steel sheet according to the present invention.

次に、母鋼板の特徴と関連し、本発明にとって最適である電気めっきにおける現象を中心にめっき時の挙動を説明する。   Next, the behavior at the time of plating will be described focusing on the phenomenon in electroplating that is most suitable for the present invention in relation to the characteristics of the mother steel plate.

なお、本発明における電気めっき条件は特別なものである必要はなく、公知のめっき浴、浴組成、温度、電流密度、時間を適用すればよい。例えば、前述の本発明にとって好ましいZn系めっきでは、めっき浴にはアルカリ性浴や酸性浴等種々のめっき浴が適用できる。また、無電解法等のめっき手法等も用いることができる。コスト、用途、汎用性も勘案すると、塩酸、硫酸、ホウ酸浴系の酸性浴を用いたZn系めっきが最適である。   In addition, the electroplating conditions in this invention do not need to be special, What is necessary is just to apply a well-known plating bath, bath composition, temperature, current density, and time. For example, in the above-described Zn-based plating preferable for the present invention, various plating baths such as an alkaline bath and an acidic bath can be applied to the plating bath. Moreover, plating methods such as an electroless method can also be used. Considering cost, application, and versatility, Zn plating using hydrochloric acid, sulfuric acid, boric acid bath based acid bath is optimal.

例えば、冷延鋼板をアルカリで電解脱脂処理した後、水洗、酸洗処理(硫酸濃度70g/L、25〜40℃、5秒間浸漬)を施し、次いで、Zn濃度:1.0mol/L(0.3〜1.8mol/L)、必要に応じNi濃度:0.01〜0.2mol/L、pH:1.9(1.0〜4.0)、浴温:50℃(40〜65℃)の硫酸浴、電流密度:50A/dm(20〜150A/dm)の条件で電気めっきを行うことが、例示される。 For example, a cold-rolled steel sheet is subjected to electrolytic degreasing treatment with alkali, followed by water washing and pickling treatment (sulfuric acid concentration 70 g / L, 25 to 40 ° C., immersion for 5 seconds), and then Zn concentration: 1.0 mol / L (0 .3 to 1.8 mol / L), if necessary, Ni concentration: 0.01 to 0.2 mol / L, pH: 1.9 (1.0 to 4.0), bath temperature: 50 ° C. (40 to 65) C.) sulfuric acid bath, current density: 50 A / dm 2 (20 to 150 A / dm 2 ) Performing electroplating is exemplified.

本発明で適用する「電気めっき」そのものは目新しいものではないとは言え、高磁場での磁気シールド性を好ましく発揮させるため、遷移領域の形成を意識したものであることが好ましい。   Although “electroplating” itself applied in the present invention is not novel, it is preferable to be conscious of formation of a transition region in order to preferably exhibit magnetic shielding properties in a high magnetic field.

遷移領域は、電気めっきの初期に鋼板からFeが溶解し、母鋼板上にめっき金属と一緒に再電析する過程で形成される。このため、基本的には、めっき初期において、Feの溶解が迅速に起こり、めっき金属の電析がゆっくり生じる条件で遷移領域の厚さが広くなる。   The transition region is formed in the process where Fe is dissolved from the steel plate at the initial stage of electroplating and re-deposited together with the plated metal on the base steel plate. For this reason, basically, in the initial stage of plating, the dissolution of Fe occurs rapidly, and the thickness of the transition region increases under the condition that the electrodeposition of the plated metal occurs slowly.

一般的なめっきにおいては、母鋼板をわざわざ溶解させる意味はなく、めっき金属を積極的に電析させるので、Feの十分な溶解が起きる前に母鋼板の表面はめっき金属で覆われてしまい、遷移領域の厚さは非常に狭くなってしまう。厚さの広い遷移領域をめっき条件の調整だけで作りだすことも可能ではあるが、めっき前鋼板の表面状態を考慮した遷移領域の形成挙動を説明する。   In general plating, there is no meaning to bother the base steel plate, and since the plating metal is positively electrodeposited, the surface of the base steel plate is covered with the plating metal before sufficient dissolution of Fe occurs. The thickness of the transition region becomes very narrow. Although it is possible to create a transition region having a wide thickness only by adjusting the plating conditions, the formation behavior of the transition region in consideration of the surface state of the steel sheet before plating will be described.

外部酸化が抑制された、または内部酸化層が形成される場合は、酸化物が表面に露出していない領域はFe金属相が表面に露出している。母鋼板の表面がこのような状態であると、電気めっき時にめっき金属の母鋼板の表面への電析とともに、母鋼板(Fe金属原子)およびFe相の表面に濃化したA種元素のめっき浴中への溶解が進行し易い。そして、めっき浴中に溶け出したFe原子およびA種元素原子は、めっき金属とともに母鋼板の表面に再電析する。   When external oxidation is suppressed or an internal oxide layer is formed, the Fe metal phase is exposed on the surface in the region where the oxide is not exposed on the surface. When the surface of the base steel sheet is in such a state, the electroplating of the plating metal onto the surface of the base steel sheet during electroplating and plating of the seed A element concentrated on the surface of the base steel sheet (Fe metal atom) and the Fe phase Dissolution in the bath is likely to proceed. And the Fe atom and A-type element atom which melted in the plating bath are re-deposited on the surface of the mother steel plate together with the plating metal.

このため、めっきは図らずともFe原子およびA種元素を相当量含有するものとなり、またその溶解、再電析は母鋼板からめっき層へのFe濃度の変化が緩やかな遷移領域となるように、作用する。   For this reason, even if it does not aim at plating, it will contain a considerable amount of Fe atoms and A-type elements, and its melting and re-deposition will be a transition region where the change in Fe concentration from the base steel plate to the plating layer becomes a gradual transition region. Act.

さらに、母鋼板の最表面のFeがめっき浴に溶解することにより母鋼板の表面の微小な凹凸が減少し、磁場内において磁壁移動の阻害を軽減することにより高磁場での磁気シールド性を向上させることも考えられる。   Furthermore, Fe on the outermost surface of the mother steel sheet dissolves in the plating bath, thereby reducing minute irregularities on the surface of the mother steel sheet and improving magnetic shielding performance in a high magnetic field by reducing inhibition of domain wall movement in the magnetic field. It is possible to make it.

つまり、母鋼板として適切なものを製造すれば、めっき条件を特別なものとすることなく、A種元素を含有する遷移領域を有する本発明に係る磁気シールド鋼板を得ることができる。   That is, when a suitable steel plate is manufactured, the magnetic shield steel plate according to the present invention having a transition region containing the A-type element can be obtained without special plating conditions.

電気めっきにおいて上記のような作用を得るには、めっき前の外部酸化や内部酸化は避けるものであることは前述の通りであるが、本発明の母鋼板は高Si,高Al成分系であるため、少なからずこれらの酸化が起きてしまうことがある。   As described above, in order to obtain the above-described action in electroplating, external oxidation and internal oxidation before plating are avoided, but the base steel sheet of the present invention is a high Si, high Al component system. For this reason, not a few of these oxidations may occur.

この場合、仕上焼鈍の後であって電気めっきの前に、酸洗または電解酸洗を行うことは有効であり、母鋼板の表面に濃化していたA種元素は、その大部分が、酸化物が除去された後の母鋼板の表面に再付着するため、磁気シールド性にとっての悪影響もそれほど大きくはない。   In this case, it is effective to perform pickling or electrolytic pickling after finish annealing and before electroplating, and most of the A-type elements concentrated on the surface of the mother steel plate are oxidized. Since it adheres again to the surface of the mother steel plate after the object is removed, the adverse effect on the magnetic shielding properties is not so great.

特に内部酸化層は、外部酸化膜とは異なり、酸洗により比較的容易に除去することができるとともに、これを除去することにより高磁場での磁気シールド性も向上するので、酸洗コストは増加するが、実施する意味はある。   In particular, the inner oxide layer, unlike the outer oxide film, can be removed relatively easily by pickling, and removing this improves the magnetic shielding properties at high magnetic fields, thus increasing the pickling cost. However, there is a meaning to implement.

表1に示す化学組成(残部Feおよび不純物、単位は質量%)を有する鋼を真空溶解し、連続鋳造でスラブとし、ついで熱間圧延を行って4.0mmの熱延鋼板とした。なお、表1における下線は本発明の範囲外であることを示す。   Steel having the chemical composition shown in Table 1 (remaining Fe and impurities, unit: mass%) was vacuum-melted to form a slab by continuous casting, followed by hot rolling to obtain a 4.0 mm hot-rolled steel sheet. In addition, the underline in Table 1 shows that it is outside the scope of the present invention.

Figure 2017214616
Figure 2017214616

この熱延鋼板を、40℃硫酸で酸洗した後、0.80mm厚に冷間圧延し、表2に示す条件で仕上焼鈍を行って母鋼板とした。なお、酸洗前後の鋼板の内部酸化層の厚さを、鋼板の断面を高分解能SEMにより3000倍で反射電子組成像(COMPO像)を10視野観察し、観察された酸化層厚みの平均として、測定した。   The hot-rolled steel sheet was pickled with sulfuric acid at 40 ° C., then cold-rolled to a thickness of 0.80 mm, and subjected to finish annealing under the conditions shown in Table 2 to obtain a base steel sheet. In addition, the thickness of the internal oxide layer of the steel sheet before and after pickling, the cross-section of the steel sheet was observed 3000 times with a high resolution SEM at 10 times the reflected electron composition image (COMPO image), and the average of the observed oxide layer thickness ,It was measured.

その後、めっき前の酸洗条件、中間処理の有無、めっき手段、めっき種、めっき層厚さおよび遷移領域の厚さを変化させためっきを行って、磁気シールド鋼板とした。このようなめっき厚さおよび遷移領域の厚さを、各めっき手段で目的とする範囲に制御することは、多数の使用のめっき鋼板を業として製造している当業者であれば、さほど困難なものではない。   Then, the pickling conditions before plating, presence / absence of intermediate treatment, plating means, plating type, plating layer thickness, and transition region thickness were changed to obtain a magnetic shield steel plate. It is very difficult for those skilled in the art to manufacture a large number of plated steel sheets as a business to control the plating thickness and the thickness of the transition region within the intended range with each plating means. It is not a thing.

その後に、水洗を行い、日本パーカライジング社製CT−E300Nによる化成処理を行った。   Then, it washed with water and the chemical conversion process by CT-E300N by Nippon Parkerizing Co., Ltd. was performed.

このようにして製造した試料について以下の特徴および特性を調べた。   The following characteristics and characteristics were examined for the samples thus produced.

(1)めっき層の厚さ
GDSでめっき表面からの濃度プロファイルを調査して測定した。
(1) Plating layer thickness GDS investigated the concentration profile from the plating surface and measured.

(2)遷移領域の厚さ
リガク製GDA750を使い、アノード径4mm、圧力3hPaで分析することにより測定した。
(2) Transition region thickness Using a Rigaku GDA750, the thickness was measured by analyzing at an anode diameter of 4 mm and a pressure of 3 hPa.

(3)めっき領域内での金属状態のB種元素の存在
X線光電子分光法(XPS)を用い、各元素のゼロ化の価数に相当する位置に、ピークが存在するか否かにより測定した。
(3) Presence of B-type element in the metal state in the plating region Measured by using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) based on whether or not a peak exists at a position corresponding to the valence of zeroization of each element. did.

(4)めっき領域内の金属間化合物の有無
電子線回折により測定した。
(4) Presence / absence of intermetallic compounds in the plating region Measured by electron diffraction.

(5)結晶粒径
JIS G0551付属書Cに規定された切断法により測定した。
(5) Crystal grain size The crystal grain size was measured by the cutting method defined in JIS G0551 Appendix C.

(6)化成処理性
JIS Z2371:2000に記載の塩水噴霧試験を行い、24時間後の白錆発生の有無により評価した。
(6) Chemical conversion treatment The salt spray test described in JIS Z2371: 2000 was performed, and the evaluation was made based on whether white rust was generated after 24 hours.

(7)磁気シールド性
55mm角に切断した試験片を用いて、単板磁気試験枠と直流自記磁束計で測定した。
(7) Magnetic shielding property Using a test piece cut into a 55 mm square, measurement was performed with a single-plate magnetic test frame and a DC self-recording magnetometer.

なお、本発明が対象とする高磁場での磁気シールド性は0.1T以上の磁束密度領域が対象となることは上述した通りであるが、実用的には磁気シールド材の内部の磁束は均一ではなく、磁束の集中なども起きるため、より高磁束密度領域での透磁率が指標とされることが多い。本発明においては、1Tにおける透磁率により本発明の効果を判定する。この値で本発明の優位性が確認できれば、0.1T以上から1Tを超える程度までの広い磁束密度領域で優位なシールド性を得ることができる。   As described above, the magnetic shield property at a high magnetic field targeted by the present invention is a magnetic flux density region of 0.1 T or more as described above, but the magnetic flux inside the magnetic shield material is practically uniform. However, since concentration of magnetic flux also occurs, the permeability in a higher magnetic flux density region is often used as an index. In the present invention, the effect of the present invention is determined by the permeability at 1T. If the superiority of the present invention can be confirmed by this value, superior shielding performance can be obtained in a wide magnetic flux density region from 0.1 T or more to exceeding 1 T.

高磁場磁気シールド性(1Tの透磁率)は、A種元素による本発明の効果とは無関係に、母鋼板でのA種元素以外の含有成分、母鋼板の結晶粒径や結晶方位、さらにはめっき厚さなどによってもその絶対値が変化する。このため、本実施例では、A種元素による本発明の効果以外の条件をほぼ同一とした中で、A種元素による磁気シールド性への影響を評価し、改善代が0.0004H/m以上であるものを合格とした。   The high magnetic field magnetic shielding property (1T magnetic permeability) is not related to the effect of the present invention by the A-type element, but the contained components other than the A-type element in the base steel plate, the crystal grain size and crystal orientation of the base steel plate, The absolute value also changes depending on the plating thickness. For this reason, in this example, while the conditions other than the effects of the present invention by the A-type element were made substantially the same, the influence on the magnetic shielding property by the A-type element was evaluated, and the improvement allowance was 0.0004 H / m or more. Those that were passed.

(8)めっき密着性
前述のポリエステル系の塗装を付与した試験片を−20℃以下に冷凍庫で冷却し、−20℃の時点で動力シャーを用いて剪段した剪段面を、拡大鏡を用いて観察してめっき層の剥離幅を観察測定した。剥離幅は小さいほうがよく、剥離幅:1.0mm以下を合格と判定した。
(8) Plating adhesion The test piece provided with the above-described polyester-based coating was cooled to −20 ° C. or lower in a freezer, and the cut surface was cut using a power shear at −20 ° C. with a magnifying glass. It observed using and observed and measured the peeling width of the plating layer. The smaller the peeling width, the better. The peeling width: 1.0 mm or less was determined to be acceptable.

結果を表2にまとめて示す。なお、めっき厚さや遷移領域の厚さなどにおいては、例えば「同一条件」として製造したものであっても、測定値が完全に一致しない場合があるが、これは製造精度や測定誤差の問題である。また、表1,2における下線は、本発明で規定する範囲を外れているか、または結果が芳しくないことを示す。   The results are summarized in Table 2. For example, even if the plating thickness and the thickness of the transition region are manufactured under the “same conditions”, the measured values may not completely match, but this is a problem of manufacturing accuracy and measurement error. is there. In addition, the underline in Tables 1 and 2 indicates that the result is out of the range defined in the present invention or the result is not good.

Figure 2017214616
Figure 2017214616

以下、各試料No.1〜73の結果を説明する。   Hereinafter, each sample No. The results of 1 to 73 will be described.

試料No.1〜22は、3.1%Si−0.6%Alの成分を有する鋼Aを基準材である試料No.1として、A種元素を変化させた母鋼板を用いた例である。(1)式の値に応じて、基準材からの特性向上が確認できる。   Sample No. Nos. 1 to 22 are samples Nos. 1 and 2 whose reference material is steel A having a component of 3.1% Si-0.6% Al. 1 is an example using a mother steel plate in which the A-type element is changed. According to the value of the formula (1), the improvement in characteristics from the reference material can be confirmed.

試料No.9,11,17,21は、(1)式の値が過度に高くなり、高磁場での磁気シールド性の向上代がむしろ小さくなっている。これらの材料は、同時に遷移領域の厚さが狭くなっており、めっき前の仕上焼鈍板でのA種元素の表面濃化が過度になり、めっき初期過程におけるFeの溶解が阻害された可能性がある。また、めっき密着性も低下する傾向が明確である。   Sample No. In 9, 11, 17, and 21, the value of the expression (1) is excessively high, and the margin for improving the magnetic shielding property in a high magnetic field is rather small. In these materials, the thickness of the transition region is reduced at the same time, and the surface concentration of the type A element in the finish annealed plate before plating is excessive, which may inhibit the dissolution of Fe in the initial plating process. There is. Moreover, the tendency for plating adhesion to decrease is clear.

特にNo.15は、遷移領域が非常に狭く、また母鋼板と遷移領域との界面にA種元素が濃化した膜状の領域が形成してしまい、高磁場での磁気シールド性の向上が見られないばかりか、めっき密着性も顕著に低下している。   In particular, no. No. 15, the transition region is very narrow, and a film-like region in which the A-type element is concentrated is formed at the interface between the mother steel plate and the transition region, so that the improvement of the magnetic shielding property in a high magnetic field is not seen. In addition, the plating adhesion is significantly reduced.

また、表面編成元素であるA種元素は、同時に鋼板内部においては粒界に偏析して結晶粒成長を阻害する。過剰に含有する資料では結晶粒径が十分に粗大化せず、高磁場での磁気シールド性の低下傾向が見られるが、No.5は、この傾向が顕著で高磁場での磁気シールド性の絶対値の低下が著しく、本発明の効果を損なうものである。   In addition, the seed A element which is a surface organization element is segregated at the grain boundary at the same time inside the steel sheet and inhibits crystal grain growth. In the data containing excessively, the crystal grain size is not sufficiently coarsened, and there is a tendency for the magnetic shielding property to decrease in a high magnetic field. In No. 5, this tendency is remarkable, and the absolute value of the magnetic shielding property at a high magnetic field is remarkably lowered, and the effect of the present invention is impaired.

試料No.23〜25は、中Si成分である鋼Bを基準材として、また、試料No.26〜28は高Al成分である鋼Cを基準材として、母鋼板に含有させたA種元素の影響を確認したものである。試料No.1〜22と同様の結果が確認できる。   Sample No. Nos. 23 to 25 use steel B, which is a medium Si component, as a reference material, and Nos. 26 to 28 have confirmed the influence of the A-type element contained in the base steel plate using steel C, which is a high Al component, as a reference material. Sample No. The result similar to 1-22 can be confirmed.

試料No.29,30は、低Si成分である鋼Dを基準材として、また、試料No.31,32は、低Al成分である鋼Eを基準材として、母鋼板に含有させたA種元素の影響を確認したものである。   Sample No. Nos. 29 and 30 use steel D, which is a low Si component, as a reference material. Nos. 31 and 32 confirm the influence of the A-type element contained in the base steel plate, using steel E, which is a low Al component, as a reference material.

この基準材の成分系では、高磁場での磁気シールド性が不十分となることに加え、母鋼板の結晶粒の成長性が好ましいものでなく、仕上焼鈍での母鋼板の表面へのA種元素の濃化が起き難く、また通常のめっきでは遷移領域を形成し難い。このため、高磁場での磁気シールド性の向上効果を得られない。熱処理条件を精緻に制御して結晶粒径を十分に粗大化し、さらに中間処理を適用した上で特殊なめっきを行えば、高磁場での磁気シールド性を発現させることは可能とも思われるが、工業的な生産性やコストを考慮して、これら成分系は本発明の範囲外である。   In the component system of this reference material, in addition to insufficient magnetic shielding properties in a high magnetic field, the growth of crystal grains of the base steel plate is not preferable, and type A on the surface of the base steel plate in finish annealing Concentration of elements does not easily occur, and a transition region is hardly formed by ordinary plating. For this reason, the effect of improving the magnetic shielding property in a high magnetic field cannot be obtained. Although it seems that it is possible to develop magnetic shielding properties in a high magnetic field by finely controlling the heat treatment conditions and sufficiently coarsening the crystal grain size and applying special plating after applying intermediate treatment, In view of industrial productivity and cost, these component systems are outside the scope of the present invention.

試料No.33〜53は、仕上焼鈍での鋼板表面へのA種元素の濃化制御と、その効果を核にしたものである。母鋼板にA種元素を含有しない試料No.33〜39では、当然ではあるが、仕上焼鈍の条件を制御しても高磁場での磁気シールド性の向上効果は得られない。   Sample No. Nos. 33 to 53 are based on the concentration control of the A-type element on the steel sheet surface in the finish annealing and the effect thereof. Sample No. containing no type A element in the mother steel plate As a matter of course, in 33-39, even if the finish annealing conditions are controlled, the effect of improving the magnetic shielding property in a high magnetic field cannot be obtained.

これに対して、母鋼板にA種元素を含有する試料No.40〜53では、仕上焼鈍条件を本発明の範囲内とすることにより、(1)式の値が好ましいものとなり、基準材からの高磁場での磁気シールド性の向上が明確に現れる。   On the other hand, the sample No. containing a Class A element in the mother steel plate. In 40-53, by making finish annealing conditions in the range of the present invention, the value of the formula (1) becomes preferable, and the improvement of the magnetic shielding property in a high magnetic field from the reference material appears clearly.

試料No.54〜56は、電気めっき後の鋼板を400℃で熱処理して、めっき領域内に金属間化合物を形成したものである。通常、実用的には、電気めっき鋼板でこのような熱処理を行うことはないが、本実施例では、金属間化合物の影響を評価するために行ったものである。   Sample No. Nos. 54 to 56 are obtained by heat treating a steel plate after electroplating at 400 ° C. to form an intermetallic compound in the plating region. Usually, such a heat treatment is not performed practically with an electroplated steel sheet, but in this example, it was performed in order to evaluate the influence of an intermetallic compound.

試料No.54〜56を、熱処理を実施していない(金属間化合物が存在しない)No.26〜28と比較すると、金属間化合物により高磁場での磁気シールド性の絶対値は低下することがわかる。   Sample No. Nos. 54 to 56 were not subjected to heat treatment (no intermetallic compound was present). Compared with 26-28, it turns out that the absolute value of the magnetic shielding property in a high magnetic field falls by an intermetallic compound.

試料No.57〜61は、遷移領域へのA種元素の混入を、めっき前の中間処理、つまりNiめっき、Snめっきまたはリン酸塩処理により実施したものである。この手段は、中間処理コストを要するが、母鋼板中にA種元素を含有していない鋼板においても、高磁場での磁気シールド性の向上効果を得られることがわかる。   Sample No. Nos. 57 to 61 are obtained by mixing the A-type element into the transition region by an intermediate treatment before plating, that is, Ni plating, Sn plating or phosphate treatment. Although this means requires an intermediate processing cost, it can be seen that the effect of improving the magnetic shielding property in a high magnetic field can be obtained even in a steel plate that does not contain a type A element in the base steel plate.

また、試料No.57〜59の比較により、このような中間処理を実施した場合にも、A種元素を含有する母鋼板側からA種元素が遷移領域に混入することにより、高磁場での磁気シールド性の向上効果が加算されることがわかる。   Sample No. According to the comparison of 57 to 59, even when such an intermediate treatment is performed, the magnetic shielding property in a high magnetic field is improved by mixing the A-type element into the transition region from the side of the mother steel plate containing the A-type element. It can be seen that the effect is added.

試料No.62〜67は、A種元素を含有するめっきにおいて効果を確認したものである。本発明を満足するめっき領域であれば、基準材を十分に上回る高磁場での磁気シールド性を得られることがわかる。   Sample No. 62-67 have confirmed the effect in the plating containing the A-type element. It can be seen that if the plating region satisfies the present invention, a magnetic shielding property in a high magnetic field sufficiently exceeding the reference material can be obtained.

試料No.68〜73は、特に溶融めっきに注目した実施例である。これらでは、本発明のポイントである応力発生の原因となるめっき層の厚さが電気めっきほど薄くできないため、例えば試料No.1を基準とした単純な比較ができないと考えられる。このため、これらについては、試料No.68を基準材として本発明の効果を確認した。   Sample No. 68 to 73 are examples particularly focusing on hot dipping. In these, since the thickness of the plating layer that causes stress generation, which is the point of the present invention, cannot be made as thin as electroplating, for example, Sample No. A simple comparison based on 1 is considered impossible. For this reason, sample no. The effect of the present invention was confirmed using 68 as a reference material.

また、試料No.71〜73は、低品位インゴットを模擬して試料No.68〜70のそれぞれの溶融めっき浴中にB種元素を合計で1%となるように含有させためっき浴を用いたものである。このめっき浴については、表2ではそれぞれ「Zn+」と表記している。これらの結果から、めっき層の厚さが厚く、金属間化合物の形成が回避し難い溶融めっきでも、十分に高磁場での磁気シールド性の向上効果が得られ、B種元素が本発明にとって好ましいものではない傾向が確認できる。   Sample No. Nos. 71 to 73 are sample Nos. Simulating a low quality ingot. A plating bath is used in which each of the 68 to 70 hot dip plating baths contains B element in a total amount of 1%. This plating bath is indicated as “Zn +” in Table 2. From these results, even with hot dip plating in which the thickness of the plating layer is thick and it is difficult to avoid the formation of an intermetallic compound, the effect of improving the magnetic shielding property in a sufficiently high magnetic field can be obtained, and the B element is preferred for the present invention. The tendency which is not a thing can be confirmed.

Claims (7)

質量%で、
Si:1.5〜4.0%、
Al:0.1〜3.0%、
Mn:0.1〜2.4%、
残部Feおよび不純物
である化学組成を有する母鋼板と、
該母鋼板の少なくとも一方の表面に形成された、一層以上のめっき層と、
前記一方の表面と前記めっき層との間に形成された遷移領域とを備え、
該遷移領域は、前記母鋼板の板厚方向へFe濃度が前記母鋼板の板厚方向の中心位置におけるFe濃度の90%から10%に変化する領域であるとともに、
下記(1)式を満足する、磁気シールド鋼板。
X/Y≧1.4 ・・・・・(1)
ただし、(1)式における符号Xは、前記遷移領域におけるP、Sn、Sb、Ni、Moの1種以上の合計濃度の最大値(質量%)であり、符号Yは、前記母鋼板における前記P、Sn、Sb、Ni、Moの1種以上の合計濃度(質量%)である。
% By mass
Si: 1.5-4.0%
Al: 0.1 to 3.0%,
Mn: 0.1 to 2.4%,
A mother steel plate having a chemical composition which is the balance Fe and impurities;
One or more plating layers formed on at least one surface of the mother steel plate;
A transition region formed between the one surface and the plating layer,
The transition region is a region where the Fe concentration in the thickness direction of the base steel plate changes from 90% to 10% of the Fe concentration at the center position in the thickness direction of the base steel plate,
A magnetic shield steel plate that satisfies the following formula (1).
X / Y ≧ 1.4 (1)
However, the code | symbol X in (1) Formula is the maximum value (mass%) of 1 or more types of total density | concentration of P, Sn, Sb, Ni, and Mo in the said transition area | region, and the code | symbol Y is the said in the said mother steel plate. The total concentration (mass%) of one or more of P, Sn, Sb, Ni, and Mo.
質量%で、
Si:1.5〜4.0%、
Al:0.1〜3.0%、
Mn:0.1〜2.4%、
P、Sn、Sb、Ni、Moのうち1種以上:合計で0.01〜0.20%、
残部Feおよび不純物
である化学組成を有する母鋼板と、
該母鋼板の少なくとも一方の表面に形成された、一層以上のめっき層と、
前記一方の表面と前記めっき層との間に形成された遷移領域とを備え、
該遷移領域は、前記母鋼板の板厚方向へFe濃度が前記母鋼板の板厚方向の中心位置におけるFe濃度の90%から10%に変化する領域であるとともに、
下記(1)式を満足する、磁気シールド鋼板。
X/Y≧1.4 ・・・・・(1)
ただし、(1)式における符号Xは、前記遷移領域におけるP、Sn、Sb、Ni、Moの1種以上の合計濃度の最大値(質量%)であり、符号Yは、前記母鋼板における前記P、Sn、Sb、Ni、Moの1種以上の合計濃度(質量%)である。
% By mass
Si: 1.5-4.0%
Al: 0.1 to 3.0%,
Mn: 0.1 to 2.4%,
One or more of P, Sn, Sb, Ni, and Mo: 0.01 to 0.20% in total,
A mother steel plate having a chemical composition which is the balance Fe and impurities;
One or more plating layers formed on at least one surface of the mother steel plate;
A transition region formed between the one surface and the plating layer,
The transition region is a region where the Fe concentration in the thickness direction of the base steel plate changes from 90% to 10% of the Fe concentration at the center position in the thickness direction of the base steel plate,
A magnetic shield steel plate that satisfies the following formula (1).
X / Y ≧ 1.4 (1)
However, the code | symbol X in (1) Formula is the maximum value (mass%) of 1 or more types of total density | concentration of P, Sn, Sb, Ni, and Mo in the said transition area | region, and the code | symbol Y is the said in the said mother steel plate. The total concentration (mass%) of one or more of P, Sn, Sb, Ni, and Mo.
下記(2)式を満足する、請求項1または2に記載の磁気シールド鋼板。
X/Z>1.0 ・・・・・(2)
ただし、(2)式における符号Zは、前記母鋼板における前記P、Sn、Sb、Ni、Moの1種以上の合計濃度の最大値(質量%)である。
The magnetic shield steel plate according to claim 1 or 2, which satisfies the following formula (2).
X / Z> 1.0 (2)
However, the symbol Z in the formula (2) is the maximum value (mass%) of one or more total concentrations of P, Sn, Sb, Ni, and Mo in the base steel plate.
質量%で、Si:1.5〜4.0%、Al:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜2.4%、残部Feおよび不純物である化学組成を有するスラブに、熱間圧延、冷間圧延、仕上焼鈍、およびめっき処理を行う磁気シールド鋼板の製造方法であって、
前記過程で、中間製品である鋼材の表面にP、Sn、Sb、Ni、Moのうち1種以上の元素を付着させる処理を行う、請求項1に記載の磁気シールド鋼板の製造方法。
In a slab having a chemical composition that is Si: 1.5-4.0%, Al: 0.1-3.0%, Mn: 0.1-2.4%, the balance Fe and impurities in mass%, A method of manufacturing a magnetic shield steel sheet that performs hot rolling, cold rolling, finish annealing, and plating treatment,
The manufacturing method of the magnetic shield steel plate of Claim 1 which performs the process which adheres 1 or more types of elements among P, Sn, Sb, Ni, and Mo to the surface of the steel materials which are intermediate products in the said process.
質量%で、Si:1.5〜4.0%、Al:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜2.4%を含有し、P、Sn、Sb、Ni、Moのうち1種以上を合計で0.01〜0.2%を含有し、残部Feおよび不純物である化学組成を有するスラブに、熱間圧延、冷間圧延、仕上焼鈍、およびめっき処理を行う、磁気シールド鋼板の製造方法であって、
前記過程で、中間製品である鋼材の表面に、P、Sn、Sb、Ni、Moのうち1種以上の元素を付着させる処理を行う、請求項2に記載の磁気シールド鋼板の製造方法。
In mass%, Si: 1.5-4.0%, Al: 0.1-3.0%, Mn: 0.1-2.4%, P, Sn, Sb, Ni, Mo One or more of them are contained in a total of 0.01 to 0.2%, and the slab having a chemical composition that is Fe and impurities is subjected to hot rolling, cold rolling, finish annealing, and plating treatment. A method of manufacturing a shield steel plate,
The manufacturing method of the magnetic shielding steel plate of Claim 2 which performs the process which adheres 1 or more types of elements among P, Sn, Sb, Ni, and Mo to the surface of the steel materials which are intermediate products in the said process.
質量%で、Si:1.5〜4.0%、Al:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜2.4%を含有し、P、Sn、Sb、Ni、Moのうち1種以上を合計で0.01〜0.2%を含有し、残部Feおよび不純物である化学組成を有するスラブに、熱間圧延、冷間圧延、仕上焼鈍、およびめっき処理を行う、磁気シールド鋼板の製造方法であって、
前記仕上焼鈍の昇温過程の650〜800℃の温度域での滞在時間を3秒間以上とするとともに、該温度域の雰囲気の露点を15℃以下とする、請求項2に記載の磁気シールド鋼板の製造方法。
In mass%, Si: 1.5-4.0%, Al: 0.1-3.0%, Mn: 0.1-2.4%, P, Sn, Sb, Ni, Mo One or more of them are contained in a total of 0.01 to 0.2%, and the slab having a chemical composition that is Fe and impurities is subjected to hot rolling, cold rolling, finish annealing, and plating treatment. A method of manufacturing a shield steel plate,
The magnetic shield steel sheet according to claim 2, wherein a residence time in a temperature range of 650 to 800 ° C in the temperature raising process of the finish annealing is set to 3 seconds or more, and a dew point of an atmosphere in the temperature range is set to 15 ° C or less. Manufacturing method.
前記めっき処理が電気めっきである、請求項4〜6のいずれかに記載の磁気シールド鋼板の製造方法。   The manufacturing method of the magnetic shield steel plate in any one of Claims 4-6 whose said plating process is electroplating.
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