JP3861003B2 - ヒートシュリンクバンド用鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
技術分野
本発明は、カラーテレビやコンピュータ用モニタなどのブラウン管のパネル部周囲を緊締するヒートシュリンクバンド用鋼板およびその製造方法に関する。
背景技術
ブラウン管には、管体内が１．０×１０−７Ｔｏｒｒ程度の高真空状態にあることから、パネル面の変形防止および管体の内爆防止といった対策が必要である。通常、バンド状に成形した鋼板からなるヒートシュリンクバンドを４００−６００℃程度の温度域で数秒−数十秒間加熱し膨張させ、ガラスパネルにはめこみ、冷却し収縮させて張力を付与する、いわゆる焼きばめ処理によってパネル面の変形や管体の内爆が防止されている。また、このヒートシュリンクバンドには、内部磁気シールド材と同様、地磁気をシールドする機能もあり、地磁気による電子ビームの蛍光面上の着弾位置のずれ、すなわち色ずれの防止も図られている。
従来から、ヒートシュリンクバンド用鋼板には、地磁気レベル（約０．３５Ｏｅ）での透磁率が約２００程度の軟鋼板にめっきを施した鋼板が用いられているが、その磁気シールド性は十分でなく、色ずれ防止には蛍光面の位置を調整するなどの複雑な工程が必要になっている。また、最近のブラウン管には、交流消磁回路が組み込まれており、地磁気のシールド性の向上が図られている。
一方、近年のテレビの大型化にともない、パネル面の変形防止には大きな張力が必要になり、ヒートシュリンクバンド用鋼板の高強度化が図られているが、それにより磁気シールド性が低下し、地磁気による色ずれの問題が顕在化している。
そこで、特開平１０−２０８６７０号公報には、Ｃを０．００５％以下にした極低炭素鋼にＳｉを２−４％を添加して強度と磁気特性のバランスを向上させた鋼板およびその製造方法が開示されている。
しかしながら、特開平１０−２０８６７０号公報に記載された技術では、実際にヒートシュリンクバンドに適用したところ地磁気による色ずれを十分に防止できない、Ｓｉ量の添加量が多いため、電磁鋼板の製造でしばしば問題となるような表層Ｓｉの酸化による焼鈍ラインの汚染や製造歩留まりの低下も生じるといった問題がある。
発明の開示
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、色ずれを十分に防止できる磁気シールド性と大型パネル面の変形を防止できる強度とを有したヒートシュリンクバンド用鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。
本目的は、磁界０．３５Ｏｅにおける非履歴透磁率が１５０００以上であり、かつ降伏応力が２４ｋｇｆ／ｍｍ２以上であるヒートシュリンクバンド用鋼板によって達成される。
このヒートシュリンクバンド用鋼板は、重量％でＣを０．０１−０．１５％含む鋼を熱間圧延および／または冷間圧延する工程と、圧延後６５０−９００℃で焼鈍する工程と、焼鈍後１．５％以下の圧下率で調質圧延する工程とを有する方法で製造できる。 また、重量％でＣを０．０１−０．１５％含む鋼を熱間圧延および／または冷間圧延する工程と、圧延後６５０−９００℃で焼鈍する工程と、焼鈍後２５０−５００℃で過時効処理する工程と、過時効処理後１．５％以下の圧下率で調質圧延する工程とを有する方法でも製造できる。
発明を実施するための最良の形態
一般に、直流磁界中で消磁した後の磁化は、その直流磁界に対応した非履歴磁化（または理想磁化）に収束することが知られており、直流磁界に対する非履歴磁化（磁束密度）の傾きを非履歴透磁率という。
我々は、種々の成分を有する鋼板について直流バイアス磁界０．３５Ｏｅにおけるこの非履歴透磁率と磁気シールド性の関係を調査した。 このとき、非履歴透磁率は、次のようにして測定した。
ｉ）リング試験片に励磁コイル、検出コイル、直流バイアス磁界用コイルを巻き、励磁コイルに減衰する交流電流を流して試験片を完全消磁する。
ｉｉ）直流バイアス磁界用コイルに直流電流を流して０．３５Ｏｅの直流磁界を発生させた状態で、再度励磁コイルに減衰する交流電流を流して試験片を消磁する。
ｉｉｉ）バイアス磁界をかけたまま、最大磁化力４０ＯｅでＢ−Ｈループ（履歴曲線）を測定する。
ｉｖ）Ｂ−Ｈループの非対称性より非履歴透磁率を算出する。
その結果、以下の知見が得られた。
１）非履歴透磁率は、通常評価されている地磁気レベルの透磁率と必ずしも同様の挙動を示さず、通常の透磁率が低くても、非履歴透磁率が高ければ優れた磁気シールド性が得られる。なお、現在一般に使用されているヒートシュリンクバンド用鋼板の非履歴透磁率は７０００−１３０００である。
２）交流消磁による色ずれ防止効果も、通常の透磁率より非履歴透磁率との相関が高い。
３）磁界０．３５Ｏｅにおける非履歴透磁率を１５０００以上にし、かつ降伏応力を２４ｋｇｆ／ｍｍ２以上にすれば、色ずれを十分に防止できる磁気シールド性と大型パネル面の変形を防止できる強度を有した鋼板が得られる。
４）非履歴透磁率を高めるには、Ｃを０．０１−０．１５重量％含む鋼板を６５０−９００℃で焼鈍し、１．５％以下の圧下率で調質圧延する（調質圧延を行わない場合も含む）ことが有効である。
鋼板の保磁力が著しく高いと、鋼板は消磁過程で十分に消磁されず、地磁気方向の磁化が非履歴磁化まで到達しないため、シールド性が低下する。消磁回路の発する最大磁界は数Ｏｅであるので、保磁力を５Ｏｅ以下にすることが好ましい。また、非履歴透磁率は残留磁束密度と密接な関係にあり、非履歴透磁率を確実に１５０００以上にするには、残留磁束密度を１０ｋＧ以上にすることが好ましい。
非履歴透磁率は鋼中のＣ量と密接な関係にあり、非履歴透磁率を確実に１５０００以上にするには、Ｃを０．０１重量％以上にすることが好ましい。なお、Ｃが０．１５重量％を超えると、保磁力が５Ｏｅを超え、シールド性が低下するので、Ｃは０．１５重量％以下であることが好ましい。
本発明のヒートシュリンクバンド用鋼板は、例えば、重量％でＣを０．０１−０．１５％含む熱延鋼板あるいはそれをさらに冷間圧延した冷延鋼板を６５０−９００℃で焼鈍し、その後、そのままあるいは２５０−５００℃で過時効処理し、１．５％以下の圧下率で調質圧延すれば製造できる。
このとき、歪が残留すると非履歴透磁率の低下を招くので、６５０℃以上の温度で焼鈍する必要がある。また、γ域で焼鈍すると非履歴透磁率が低下するので、９００℃以下の温度で焼鈍する必要がある。α単相域で完全再結晶可能な温度域で焼鈍することがより好ましい。
焼鈍後の鋼板には、通常形状矯正のために調質圧延が施されるが、１．５％を超える伸長率で調質圧延すると１５０００以上の非履歴透磁率が得られなくなる。形状に問題がない場合は、０％の圧下率、すなわち調質圧延を施さないことが好ましい。
非履歴透磁率は、通常の透磁率に比べて時効による劣化が小さいが、焼鈍後２５０−５００℃で過時効処理すれば、ほぼ完全に時効による劣化を防止できる。
なお、本発明のヒートシュリンクバンド用鋼板には、耐食性の観点からめっきを施すこともできる。例えば、電気めっきの場合には、本発明法で製造された鋼板に、常法に従って電気めっきを施せばよい。めっき種は、例えば、Ｚｎ、Ｚｎ−Ｎｉ合金、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｃｒなどの単層めっきあるいはこれらの複層めっきなどが適用可能である。溶融めっきの場合、例えば、ライン内に焼鈍設備を有する連続溶融めっきラインで製造する場合、ライン内焼鈍温度を本発明範囲内に設定すればよい。この場合もめっき種は、例えば、Ｚｎ、Ｚｎ−Ａｌ合金、Ａｌなどの単層めっき、これらの複層めっきあるいはめっき層と地鉄とを一部または全部合金化させためっきなどが適用可能である。 さらに、鋼板表面あるいはめっき表面に各種の化成処理皮膜を形成することも可能である。
実施例１
表１の成分を有する供試鋼１−７を溶製後、通常の鉄鋼製造工程に従い、熱間圧延、冷間圧延を行い板厚１．２ｍｍの鋼板とし、引き続き表２に示す条件で連続焼鈍、過時効処理を行った。
そして、通常の透磁率、非履歴透磁率、残留磁束密度、保磁力および降伏応力を測定した。磁気測定には、リング状試験片を用い、磁界０．３５Ｏｅにおける透磁率（μ０．３５）および１０ＯｅのＢ−Ｈループの残留磁束密度、保磁力を測定した。また、非履歴透磁率は、上述した方法で測定した。 降伏応力はＪＩＳ５号引張試験片を用いて測定した。
結果を表２に示す。
本発明例では、非履歴透磁率が１５０００以上、保磁力が５Ｏｅ以下、残留磁束密度が１０ｋＧ以上で、優れた地磁気シールド性を有している。また、降伏応力が２４ｋｇｆ／ｍｍ２以上であり、強度も十分であった。
一方、比較例では非履歴透磁率が１５０００未満であり、地磁気シールド性が不十分であった。
なお、上述したように、非履歴透磁率と残留磁束密度は密接な関係にあり、残留磁束密度が１０ｋＧ以上であれば、１５０００以上の非履歴透磁率が得られることがわかる。
実施例２
表１の供試鋼４を用い、熱間圧延、冷間圧延を行い板厚１．２ｍｍの鋼板とし、引き続き７５０℃で連続焼鈍、３５０℃で過時効処理を行い、次いで表３に示す圧下率で調質圧延を行った。
そして、透磁率、非履歴透磁率、残留磁束密度および保磁力を実施例１と同様の方法で測定した。
結果を表３に示す。
本発明範囲内である調質圧延の圧下率が１．５％以下の場合、非履歴透磁率は１５０００以上となる。
一方、圧下率が１．５％を越えると、非履歴透磁率は１５０００未満となる。
本発明は、カラーテレビやコンピュータ用モニタなどのブラウン管のパネル部周囲を緊締するヒートシュリンクバンド用鋼板およびその製造方法に関する。
背景技術
ブラウン管には、管体内が１．０×１０−７Ｔｏｒｒ程度の高真空状態にあることから、パネル面の変形防止および管体の内爆防止といった対策が必要である。通常、バンド状に成形した鋼板からなるヒートシュリンクバンドを４００−６００℃程度の温度域で数秒−数十秒間加熱し膨張させ、ガラスパネルにはめこみ、冷却し収縮させて張力を付与する、いわゆる焼きばめ処理によってパネル面の変形や管体の内爆が防止されている。また、このヒートシュリンクバンドには、内部磁気シールド材と同様、地磁気をシールドする機能もあり、地磁気による電子ビームの蛍光面上の着弾位置のずれ、すなわち色ずれの防止も図られている。
従来から、ヒートシュリンクバンド用鋼板には、地磁気レベル（約０．３５Ｏｅ）での透磁率が約２００程度の軟鋼板にめっきを施した鋼板が用いられているが、その磁気シールド性は十分でなく、色ずれ防止には蛍光面の位置を調整するなどの複雑な工程が必要になっている。また、最近のブラウン管には、交流消磁回路が組み込まれており、地磁気のシールド性の向上が図られている。
一方、近年のテレビの大型化にともない、パネル面の変形防止には大きな張力が必要になり、ヒートシュリンクバンド用鋼板の高強度化が図られているが、それにより磁気シールド性が低下し、地磁気による色ずれの問題が顕在化している。
そこで、特開平１０−２０８６７０号公報には、Ｃを０．００５％以下にした極低炭素鋼にＳｉを２−４％を添加して強度と磁気特性のバランスを向上させた鋼板およびその製造方法が開示されている。
しかしながら、特開平１０−２０８６７０号公報に記載された技術では、実際にヒートシュリンクバンドに適用したところ地磁気による色ずれを十分に防止できない、Ｓｉ量の添加量が多いため、電磁鋼板の製造でしばしば問題となるような表層Ｓｉの酸化による焼鈍ラインの汚染や製造歩留まりの低下も生じるといった問題がある。
発明の開示
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、色ずれを十分に防止できる磁気シールド性と大型パネル面の変形を防止できる強度とを有したヒートシュリンクバンド用鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。
本目的は、磁界０．３５Ｏｅにおける非履歴透磁率が１５０００以上であり、かつ降伏応力が２４ｋｇｆ／ｍｍ２以上であるヒートシュリンクバンド用鋼板によって達成される。
このヒートシュリンクバンド用鋼板は、重量％でＣを０．０１−０．１５％含む鋼を熱間圧延および／または冷間圧延する工程と、圧延後６５０−９００℃で焼鈍する工程と、焼鈍後１．５％以下の圧下率で調質圧延する工程とを有する方法で製造できる。 また、重量％でＣを０．０１−０．１５％含む鋼を熱間圧延および／または冷間圧延する工程と、圧延後６５０−９００℃で焼鈍する工程と、焼鈍後２５０−５００℃で過時効処理する工程と、過時効処理後１．５％以下の圧下率で調質圧延する工程とを有する方法でも製造できる。
発明を実施するための最良の形態
一般に、直流磁界中で消磁した後の磁化は、その直流磁界に対応した非履歴磁化（または理想磁化）に収束することが知られており、直流磁界に対する非履歴磁化（磁束密度）の傾きを非履歴透磁率という。
我々は、種々の成分を有する鋼板について直流バイアス磁界０．３５Ｏｅにおけるこの非履歴透磁率と磁気シールド性の関係を調査した。 このとき、非履歴透磁率は、次のようにして測定した。
ｉ）リング試験片に励磁コイル、検出コイル、直流バイアス磁界用コイルを巻き、励磁コイルに減衰する交流電流を流して試験片を完全消磁する。
ｉｉ）直流バイアス磁界用コイルに直流電流を流して０．３５Ｏｅの直流磁界を発生させた状態で、再度励磁コイルに減衰する交流電流を流して試験片を消磁する。
ｉｉｉ）バイアス磁界をかけたまま、最大磁化力４０ＯｅでＢ−Ｈループ（履歴曲線）を測定する。
ｉｖ）Ｂ−Ｈループの非対称性より非履歴透磁率を算出する。
その結果、以下の知見が得られた。
１）非履歴透磁率は、通常評価されている地磁気レベルの透磁率と必ずしも同様の挙動を示さず、通常の透磁率が低くても、非履歴透磁率が高ければ優れた磁気シールド性が得られる。なお、現在一般に使用されているヒートシュリンクバンド用鋼板の非履歴透磁率は７０００−１３０００である。
２）交流消磁による色ずれ防止効果も、通常の透磁率より非履歴透磁率との相関が高い。
３）磁界０．３５Ｏｅにおける非履歴透磁率を１５０００以上にし、かつ降伏応力を２４ｋｇｆ／ｍｍ２以上にすれば、色ずれを十分に防止できる磁気シールド性と大型パネル面の変形を防止できる強度を有した鋼板が得られる。
４）非履歴透磁率を高めるには、Ｃを０．０１−０．１５重量％含む鋼板を６５０−９００℃で焼鈍し、１．５％以下の圧下率で調質圧延する（調質圧延を行わない場合も含む）ことが有効である。
鋼板の保磁力が著しく高いと、鋼板は消磁過程で十分に消磁されず、地磁気方向の磁化が非履歴磁化まで到達しないため、シールド性が低下する。消磁回路の発する最大磁界は数Ｏｅであるので、保磁力を５Ｏｅ以下にすることが好ましい。また、非履歴透磁率は残留磁束密度と密接な関係にあり、非履歴透磁率を確実に１５０００以上にするには、残留磁束密度を１０ｋＧ以上にすることが好ましい。
非履歴透磁率は鋼中のＣ量と密接な関係にあり、非履歴透磁率を確実に１５０００以上にするには、Ｃを０．０１重量％以上にすることが好ましい。なお、Ｃが０．１５重量％を超えると、保磁力が５Ｏｅを超え、シールド性が低下するので、Ｃは０．１５重量％以下であることが好ましい。
本発明のヒートシュリンクバンド用鋼板は、例えば、重量％でＣを０．０１−０．１５％含む熱延鋼板あるいはそれをさらに冷間圧延した冷延鋼板を６５０−９００℃で焼鈍し、その後、そのままあるいは２５０−５００℃で過時効処理し、１．５％以下の圧下率で調質圧延すれば製造できる。
このとき、歪が残留すると非履歴透磁率の低下を招くので、６５０℃以上の温度で焼鈍する必要がある。また、γ域で焼鈍すると非履歴透磁率が低下するので、９００℃以下の温度で焼鈍する必要がある。α単相域で完全再結晶可能な温度域で焼鈍することがより好ましい。
焼鈍後の鋼板には、通常形状矯正のために調質圧延が施されるが、１．５％を超える伸長率で調質圧延すると１５０００以上の非履歴透磁率が得られなくなる。形状に問題がない場合は、０％の圧下率、すなわち調質圧延を施さないことが好ましい。
非履歴透磁率は、通常の透磁率に比べて時効による劣化が小さいが、焼鈍後２５０−５００℃で過時効処理すれば、ほぼ完全に時効による劣化を防止できる。
なお、本発明のヒートシュリンクバンド用鋼板には、耐食性の観点からめっきを施すこともできる。例えば、電気めっきの場合には、本発明法で製造された鋼板に、常法に従って電気めっきを施せばよい。めっき種は、例えば、Ｚｎ、Ｚｎ−Ｎｉ合金、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｃｒなどの単層めっきあるいはこれらの複層めっきなどが適用可能である。溶融めっきの場合、例えば、ライン内に焼鈍設備を有する連続溶融めっきラインで製造する場合、ライン内焼鈍温度を本発明範囲内に設定すればよい。この場合もめっき種は、例えば、Ｚｎ、Ｚｎ−Ａｌ合金、Ａｌなどの単層めっき、これらの複層めっきあるいはめっき層と地鉄とを一部または全部合金化させためっきなどが適用可能である。 さらに、鋼板表面あるいはめっき表面に各種の化成処理皮膜を形成することも可能である。
実施例１
表１の成分を有する供試鋼１−７を溶製後、通常の鉄鋼製造工程に従い、熱間圧延、冷間圧延を行い板厚１．２ｍｍの鋼板とし、引き続き表２に示す条件で連続焼鈍、過時効処理を行った。
そして、通常の透磁率、非履歴透磁率、残留磁束密度、保磁力および降伏応力を測定した。磁気測定には、リング状試験片を用い、磁界０．３５Ｏｅにおける透磁率（μ０．３５）および１０ＯｅのＢ−Ｈループの残留磁束密度、保磁力を測定した。また、非履歴透磁率は、上述した方法で測定した。 降伏応力はＪＩＳ５号引張試験片を用いて測定した。
結果を表２に示す。
本発明例では、非履歴透磁率が１５０００以上、保磁力が５Ｏｅ以下、残留磁束密度が１０ｋＧ以上で、優れた地磁気シールド性を有している。また、降伏応力が２４ｋｇｆ／ｍｍ２以上であり、強度も十分であった。
一方、比較例では非履歴透磁率が１５０００未満であり、地磁気シールド性が不十分であった。
なお、上述したように、非履歴透磁率と残留磁束密度は密接な関係にあり、残留磁束密度が１０ｋＧ以上であれば、１５０００以上の非履歴透磁率が得られることがわかる。
表１の供試鋼４を用い、熱間圧延、冷間圧延を行い板厚１．２ｍｍの鋼板とし、引き続き７５０℃で連続焼鈍、３５０℃で過時効処理を行い、次いで表３に示す圧下率で調質圧延を行った。
そして、透磁率、非履歴透磁率、残留磁束密度および保磁力を実施例１と同様の方法で測定した。
結果を表３に示す。
本発明範囲内である調質圧延の圧下率が１．５％以下の場合、非履歴透磁率は１５０００以上となる。
一方、圧下率が１．５％を越えると、非履歴透磁率は１５０００未満となる。
Claims (7)
- 磁界０．３５Ｏｅにおける非履歴透磁率が１５０００以上であり、かつ降伏応力が２４ｋｇｆ／ｍｍ２以上であるヒートシュリンクバンド用鋼板。
- 保磁力が５Ｏｅ以下、残留磁束密度が１０ｋＧ以上である請求の範囲１のヒートシュリンクバンド用鋼板。
- 重量％でＣを０．０１−０．１５％含む請求の範囲１のヒートシュリンクバンド用鋼板。
- 重量％でＣを０．０１−０．１５％含む請求の範囲２のヒートシュリンクバンド用鋼板。
- 重量％でＣを０．０１−０．１５％含む鋼を熱間圧延および／または冷間圧延する工程と、
圧延後６５０−９００℃で焼鈍する工程と、
焼鈍後１．５％以下の圧下率で調質圧延する工程と、
を有するヒートシュリンクバンド用鋼板の製造方法。 - 重量％でＣを０．０１−０．１５％含む鋼を熱間圧延および／または冷間圧延する工程と、
圧延後６５０−９００℃で焼鈍する工程と、
焼鈍後２５０−５００℃で過時効処理する工程と、
過時効処理後１．５％以下の圧下率で調質圧延する工程と、
を有するヒートシュリンクバンド用鋼板の製造方法。 - 請求の範囲１−４に記載の鋼板を用いたヒートシュリンクバンド。
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