JP4174320B2 - 優れた電気及び磁気シールド特性を有する高強度の鋼板及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、優れた電磁シールド及び溶融メッキ特性を有し、建設の仕上げ材料のような、高い耐食性が要求される用途に適した高強度の鋼板に関する。より詳しくは、本発明は、優れた電磁シールド及び溶融メッキ特性を有し、６０Ｈｚの電磁場に対して２５ｄＢ（シールド効率９４．４％）以上のシールド効果、ならびに２２ｋｇ／ｍｍ^２以上の耐力強度を示す高強度の鋼板に関する。
【０００２】
多くの自然及び人工の発生源が、電磁波の形で電磁エネルギーを発生させる。これらの波動は、細胞、植物、動物、あるいは人間のような生体系とそれぞれに作用する振動する電場及び磁場からなる。体に対して有害な作用を有する電磁波の調査結果は、電磁波をシールドするための様々な方法及び材料の開発につながった。体に悪影響を及ぼす波動は、総称して有害波と呼ばれる。
【０００３】
最近の研究は、低周波での電磁波の、生体系に対する有害な効果を実証した。特に、送電線周辺の電磁場（６０Ｈｚ）と発ガンの相関を明らかにする結果となった一連の研究は、世界中に大きな影響を及ぼした。
【０００４】
発ガン作用に加えて、磁気特性を有する低周波は、長時間その波動にさらされると体の中に誘導電流を引き起こし、細胞膜を通過するＮａ^＋、Ｋ^＋、Ｃｌ⁻等のような様々なイオンの生体バランスを壊し、体のホルモン分泌及び免疫細胞に悪影響を及ぼす結果となることが見い出された。
【０００５】
他の研究は、睡眠周期を調節するのに寄与するホルモンであるメラトニンの分泌に対する磁場の影響を示し、体が磁場に長時間さらされると不眠症になる可能性があることを付け加えた。
【０００６】
このような有害な電磁波に対処するために、シールド技術が、構造と材料の二つの側面で開発された。構造の側面に関しては、磁気シールド室が、米国特許Ｎｏ．６，２８２，８４８及び特開平７−３２１３６号で開示されている。銅のような導電性材料が、特開２００１−２１７５８９号で開示されているように、電磁波に対するシールドとして現在用いられている。しかし、このような材料は高周波（１ＫＨｚ以上）の電磁波に対してのみ有用である。
【０００７】
一般の電源で通常検出される、６０Ｈｚの電磁波は、電場及び磁場成分からなり、両方とも時間とともに変化する。従って、最近健康へ悪影響を及ぼすことが示されたこれらの低周波の電磁波をシールドするためには、時間変化する電場及び磁場が、一緒に考慮されるべきである。しかし、時間変化する電磁場を効果的にシールドできる鋼板のための実用的な技術は、未だ開発されていなかった。
【０００８】
通常、高い透磁率を有する鋼板が磁気シールドとして用いられる。例えば、特開平１０−２０８６７０、特開平１０−９６０６７、及びＰＣＴ ＷＯ ９７／１１２０４は、例えばテレビモニターのカラーのイメージ管に、モニター上のカラー変調を防ぐ狙いで採用できる静磁場シールド鋼板を開示している。このような鋼板は、地磁界のような静磁場下でその保磁力及び透磁性をうまく利用すべく用いられるが、時間変化する磁場及び電場に対処できない。従って、従来の鋼板は、電磁波シールドとは若干異なる。
【０００９】
必要に応じて、建設資材は、それへの電磁波の透過を許さない必要がある。これに関して、シリコン鋼を用いる熱間圧延の厚板が、特開２００１−１０７２０１号及び特開２００１−１０７２０２号で開示されているように、電磁場シールドの建設での使用が提案されている。しかし、この建設資材は、静磁場下でのシリコン鋼の高透磁性のみを利用して、電場に関しては記載されていない。さらに、この鋼板は、冷間圧延ではなく熱間圧延されるので、機械的な成形性及びメッキ適性（メッキした被膜の特性）に乏しい。
【００１０】
また、本発明者らは、韓国特許出願１９９９−５２０１８号で、低周波で優れた磁気シールド効果を有する鋼材料を開示した。このシールド効果は、静磁場下で計測された透磁率及び導電率から得られる理論値であり、故に、実際の値と異なり、実用化は困難である。従って、時間変化する磁場下でのシールド評価の必要が残った。
【００１１】
この必要に応じて、周波数に対する鋼板の磁気シールド効果を評価するための方法が開発され（韓国特許２０００−７９９９０７号及び韓国特許２０００−８０８８６号）、現在使用されている。
【００１２】
典型的には、鋼板のシールド効率が以下の式で得られる。
【数１】

【数２】

【００１３】
鋼板のシールド効果は、ｄＢの単位で表され、以下の式で得られる。
【数３】

【数４】

【００１４】
この式によると、９０％のシールド効率（１０分の１に電磁波が減衰）を有するシールド材料のシールド効果は、２０ｄＢと表されることができる。９５％のシールド効率（２０分の１に電磁波が減衰）は約２６ｄＢのシールド効果と一致する。
【００１５】
本発明に対応する韓国特許出願２０００−８１０５６号は、遠赤外線を放射する粉末が被膜された電磁シールドの冷間圧延鋼板を基にした、バイオウェーブ（ｂｉｏｗａｖｅ）の鋼板に向けられている。電磁波をシールドするためのバイオウェーブの鋼板は、時間変化する磁場に対するシールド効果を改善すべく、すなわち、時間変化する磁場下で高い透磁率を得るべく、０．０２％以下の量の炭素と、０．５〜３．５％の量のＳｉを含む。
【００１６】
０．０２％未満の炭素含有量の冷間圧延鋼板に関して、これらは、その弱い強度のために、建設での使用に適していない。鋼板の炭素含有量が低ければ低いほど、鋼のミクロ組織の結晶粒を粗くし、磁気シールド効果を改善できるが、強度を下げる。従って、低炭素含有量の冷間圧延鋼板は、高い強度が要求される用途には適していない。
【００１７】
また、シリコン鋼板は強度が高すぎて、機械的成形性に非常に乏しく（４０％以下の伸び）、従って、これらは、材料の機械的成形性を必要とする建設及び家庭の電気器具に適用するのが非常に困難である。
【００１８】
建築の外装の仕上げ材料ような、外の環境での使用のために、シリコン鋼板は耐食性でなければならない。これに関して、耐食性材料で溶融メッキすることが、このような外装仕上げ材料に行われる。しかし、Ｓｉの存在は、鋼板の溶融メッキの際に、被膜していないことのようなメッキ欠陥を引き起こしがちである。事実、建設の仕上げ材料のような高腐食性の環境に適用される電磁シールド鋼板は、少なくとも１００ｇ／ｍｍ^２の被膜密度で、亜鉛で溶融メッキされる必要がある。
【００１９】
従って、従来技術で直面した上記問題を克服し、高強度の鋼板及び溶融メッキ鋼板であって、２２ｋｇ／ｍｍ^２以上の耐力強度で、かつ、１ｍｍの厚さのプレートでは、６０Ｈｚの時間変化する電磁場に対して２５ｄＢ（シールド効率９４．４％）以上のシールド効果を示す高強度の鋼板及び溶融メッキ鋼板を提供することが本発明の目的である。
【００２０】
このような鋼板を製造するための方法を提供することが、本発明のもう一つの目的である。
【００２１】
本発明の一つの側面では、高強度の鋼板であって、合計０．０１５０重量％以下の量のＣ、Ｎ及びＳと、０．２〜０．８重量％の量のＭｎと、０．６重量％以下の量のＡｌと、０．４重量％以下の量のＳｉと、合計０．１〜０．６重量％の量のＣｕ及び／又はＳｎと、残部Ｆｅと、不可避的に存在する元素とを含む組成から作製され、これによって、前記鋼板が優れた電磁シールド能力及び溶融メッキ特性を示すことのできる、高強度の鋼板が提供される。
【００２２】
本発明のもう一つの側面では、高強度の鋼板を製造するための方法であって、
合計０．０１５０重量％以下の量のＣ、Ｎ及びＳと、０．２〜０．８重量％の量のＭｎと、０．６重量％以下の量のＡｌと、０．４重量％以下の量のＳｉと、合計０．１〜０．６重量％の量のＣｕ及び／又はＳｎと、残部Ｆｅと、不可避的に存在する元素とを含む鋼のスラブを準備し；
その鋼のスラブを１１１０〜１２９０℃で再加熱し；
その鋼のスラブを９００℃以上の最終的な変形温度で熱間圧延して熱間圧延鋼板を生じ、続けてその熱間圧延鋼板を巻き取り；
その鋼板を５０〜７０％の圧延率で冷間圧延し、そしてアニールする
工程を含み、これによって前記鋼板は電磁シールド効果及び溶融メッキ特性を改善できる、高強度の鋼板を製造するための方法が提供される。
【００２３】
本発明のさらなる側面では、溶融メッキした高強度の鋼板を製造するための方法であって、
合計０．０１５０重量％以下の量のＣ、Ｎ及びＳと、０．２〜０．８重量％の量のＭｎと、０．６重量％以下の量のＡｌと、０．４重量％以下の量のＳｉと、合計０．１〜０．６重量％の量のＣｕ及び／又はＳｎと、残部Ｆｅと、不可避的に存在する元素とを含む鋼のスラブを準備し；
その鋼のスラブを１１１０〜１２９０℃で再加熱し、その鋼のスラブを９００℃以上の最終的な変形温度で熱間圧延して熱間圧延鋼板を生じさせ、続けてその熱間圧延鋼板を巻き取り；
その鋼板を４４〜７０％の圧延率で冷間圧延して、アニールし；
その鋼板を溶融メッキし、任意でその鋼板に圧延率０．２〜１．０％でスキンパスを施す
工程を含み、これによって、前記鋼板は電磁シールド効果及び溶融メッキ特性を改善できる、溶融メッキした高強度の鋼板を製造するための方法が提供される。
【００２４】
磁場は、電流により発生し、一方、電場は電圧により生じる。低周波で、電磁波は、電気と磁気の成分に分けられる。電磁シールドとして用いられるのに、材料は、電気と磁気の両方の成分を減じるか、あるいはシールドするかしなければならない。
【００２５】
低周波の磁場に対する材料の磁気シールド効果は、磁束の経路を変え、渦電流損を引き起こす能力によって決定される。ここで、磁束経路を変えることとは、有害な磁場がシールド材料に対して発生すると、磁場が流れることのできる経路が、前記材料の表面で生じて、それ故に、磁場がシールド材料の内部に導かれず、他の所に導かれて分散することを意味する。ここで、渦電流損とは、シールド材料に対して発生すると、波形状の磁場が、その磁場を除去する方向に前記材料を流れる渦電流により、シールド材料の表面で熱エネルギーとして分散されることを示す。より高い透磁率の材料ほど、磁束経路を変える点でより有利である。また、低周波で発生した渦電流損は、通常は、シールド材料の導電率と透磁率の上昇に伴い増える。従って、６０Ｈｚで高い透磁率及び導電率を有する鋼板は、優れた低周波磁場シールド特性を示す。
【００２６】
電場は、たとえ電流が流れなくとも、電位差の発生で引き起こされることができる。シールドされた空間での電場の発生を防ぐのに、等電位の状態でなければならない。より高い導電率であるほど、電位差の発生を防ぐ点でより有利であるので、高容量の導電率の材料が電気シールドとして望ましい。
【００２７】
本発明者らの経験では、電磁波のような時間変化する電場の存在する所で、材料の導電率及び透磁率を正確に計測することは非常に困難であった。加えて、試料の作製が複雑であったため、導電率及び透磁率の計測で大きな誤差を生じた。
【００２８】
本発明では、鋼板は、磁場及び電場に対するシールド能力を計測される。これに関して、低周波磁気シールド能力が、時間変化する磁場下での磁気シールド能力を計測するための装置の使用により評価された（韓国特許２０００−７９９０７号及び２０００−８０８８６号）。時間変化する電場に対するシールド能力に関しては、それは、シールドされた部屋の外側に配置された、６０Ｈｚで１２００ｖｏｌｔ／ｍの電源を用いて、シールド材料のある時とない時での、シールドされた部屋の中で計測される電場の強さの比率で決定される。
【００２９】
本発明は、電場と磁場をシールドする高強度の鋼板に関する。
【００３０】
鋼板は、Ｆｅに加えて様々な元素を含んで良い。強磁性のＦｅに、鋼板の強度及び耐食性を改善すべく一般的に加えられる合金の元素が、時間変化する磁場（６０Ｈｚ）下での最大透磁率及び導電率に影響を及ぼす。また、透磁率及び導電率は、鋼板のカーボン含有量及び結晶粒のサイズによって変化する。もちろん、鋼板は、固溶体強化、結晶粒サイズの微細化等のような強化機構が変化するために、組成によって異なる機械的特性を示す。
【００３１】
本発明によると、建設及び家具のパネルでの使用に適した強度、すなわち、２２ｋｇ／ｍｍ^２以上の耐力強度を有するとともに、９４．４％（２５ｄＢ）以上の電磁波シールド能力を有する鋼板が提供される。本発明者らによって行われた、鋼板が組成を変えられて電磁シールド効果及び機械的強度を計測された徹底的で集中的な試験により、鋼板の電磁波シールド効果及び強度を決定する各成分の役割が明らかにされる。特に、Ｃ、Ｎ、Ｓ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃu及びＳｎが、鋼板のシールド能力及び強度に大きな影響を及ぼすことが見いだされた。この試験の結果に基づいて、最適な鋼の組成系が得られた。更なる試験で、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃu及びＳｎのような添加元素の含有量は、鋼板の溶融メッキに関係があり、シールド能力及び強度と同時に溶融メッキ適性に優れている鋼の組成につながることを見いだす結果となった。
【００３２】
一般的に、鋼板の電磁シールド効果は、Ｎ、Ｃ及びＳのような格子間元素、あるいは析出物を形成することのできる元素の含有量に大きく依存する。例えば、Ｃ、Ｎ及びＳの含有量の増加にともない、鋼の内部ひずみが大きくなり、そして、ひずみ硬化により強度を高める。また、格子間元素Ｃ、Ｎ及びＳは、それぞれ、Ｆｅ_３Ｃ、ＡｌＮ及びＭｎＳの形態で析出し、それにより、鋼の強度を高める。
【００３３】
しかし、大きくなったひずみと、形成された析出物は、鋼の透磁率及び導電率の大幅な低下を生じさせ、従って、鋼のシールド特性を低下させる。事実、このような格子間元素のみの使用により、適当な強度の他に９４．４％（２５ｄＢ）以上のシールド効率を有する鋼を提供することは、非常に困難である。
【００３４】
本発明によると、鋼板の電磁シールド特性に重大な影響を及ぼす、Ｃ、Ｎ及びＳの合計は、鋼の組成において、０．０１５重量％以下に制限される。
【００３５】
好ましくは、鋼が電磁シールド特性及び機械的成形性を有するのを確実にするように、Ｃ及びＮは、それぞれ０．００３０％以下の量で含まれ、一方、Ｓの含有量は０．００９０％の量に制御される。
【００３６】
格子間元素Ｃ、Ｎ及びＳが上記規定された量で用いられる場合、鋼は、強度が弱くなる。格子間元素の極めて少ない含有量のせいでの弱い強度を補うために、他の元素が、鋼の強度を高めるように固溶体強化を引き起こすのに必要とされる。しかし、それらが、透磁率及び導電率の非常に大幅な減少を引き起こすことで電磁シールド効果を低下させないように、強度を改善すべく用いられる元素の量及び種類に制限が課されなければならない。特に、溶融メッキ特性は添加元素により大きく影響されるので、添加元素の量及び種類は、鋼板の溶融メッキ特性により制限される。
【００３７】
Ｍｎが本発明の鋼板に含まれる。この元素は鋼板の導電率に影響を与えないので、鋼板の電気シールド能力は、Ｍｎ含有量では変わらない。しかし、鋼板の機械的特性及び磁気シールド効果はＭｎ含有量に大きく影響される。
【００３８】
０．２重量％の量までは、Ｍｎは、一般的に鋼板の磁気シールド効果及び伸びに寄与することに加えて、適当な強度を保証する。しかし、Ｍｎが０．８重量％以上あると、メッキ欠陥が、溶融メッキの際に発生する可能性がある。これらの結果を考慮すると、Ｍｎは０．２〜０．８重量％の量で用いられる。
【００３９】
Ｓｉも本発明の鋼板に含まれる。Ｓｉの含有量が増えることは、鋼の強度を高めるが、磁気シールド効果を低下させる可能性がある。
【００４０】
本発明では、Ｓｉの含有量は、０．４重量％以下に制限される。仮に非常に多くの量があるとすると、容易に酸化されるＳｉは、冷間圧延鋼板の表面でＳｉＯ_２を形成し、この酸化物はメッキ適性に悪影響を及ぼす。
【００４１】
本発明の鋼板はＡｌを含んで良い。Ａｌは、鋼の強度を改善し、磁場に対するシールド効果を大幅には低下させず、電気シールド効果をわずかに低下させる。Ａｌは、本発明によると、０．６重量％以下の量で含有される。０．６重量％より多いＡｌはメッキ適性の大幅な低下を起こさせる。
【００４２】
電磁シールド効果、機械的特性、及び溶融メッキでは、ＡｌはＳｉと同様の作用を示す。この同様の作用は、鋼板の透磁率及び導電率に対する影響、ならびに強化機構の点での、この２つの元素間の類似性のせいであるのみならず、この２つの元素両方が容易に酸化されて、鋼板の表面に酸化物を形成し、メッキ適性に悪影響を及ぼす事実のせいでもある。
【００４３】
本発明によると、Ｃｕ及びＳｎが鋼板に含まれる。Ｃｕ及びＳｎは、強度の上昇と同時に電磁シールド効果の犠牲なしで強度の上昇をもたらすことが見いだされた。また、Ｃｕ及びＳｎはＳｉ及びＡｌと異なり容易には酸化されないので、Ｃｕ及びＳｎのどちらも、鋼板の溶融メッキに悪影響を及ぼさないことが見いだされた。
【００４４】
Ｃｕ及びＳｎの強度向上機構は、Ｃｕ及びＳｎの固溶体による強化作用で説明できる。一般的に、固溶体強化が合金鋼で起こると、内部ひずみが透磁率を低下させ、あるいは結晶粒が細かくなり、透磁率及び導電率を低下させる。Ｃｕ及び／又はＳｎの添加の結果として起こる固溶体強化にもかかわらず、鋼板は透磁率及び導電率を大幅には下げない。この元素の添加は、結晶粒のサイズがほとんど変化しないで、磁化容易軸＜１００＞の組織を作り出すことが考えられる。
【００４５】
磁気シールドを大幅には低下させず、Ｃｕ及びＳｎは鋼板の強度を改善でき、そして本発明においては、個々に用いても、組合せて用いても良い。
【００４６】
好ましくは、Ｃｕ及びＳｎの合計は、０．１〜０．６重量％の範囲内に制限される。例えば、０．１％未満の時、Ｃｕ及びＳｎは、それらの作用を示さず、望まれる強度（耐力強度２２ｋｇ／ｍｍ^２以上）を保証しない。一方、Ｃｕ及びＳｎは、合計で０．６％より多い量で用いられると、磁気シールド効果が減じられるだけでなく、溶融メッキがこの鋼板ではうまくは行われない。
【００４７】
Ｃｕ及びＳｎは、Ｓｉ、Ａｌ及びＭｎとの組合せで用いられることが、電磁気シールド及び強度の点で有利である。本発明では、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｍｎ及びＳｉの合計が、１重量％以下に制限される。
【００４８】
また、本発明は、鋼板及び溶融メッキ鋼板を製造するための方法に関する。
【００４９】
先ず、上記で規定した組成から作製された鋼のスラブが再加熱される。これに関しては、スラブ再加熱温度（ＳＲＴ）は１１１０〜１２９０℃の範囲内に制限される。
【００５０】
ＳＲＴが１１１０℃未満であると、スケール除去時間が、一連の工程中では不十分になるので、スケール欠陥が発生する可能性がある。また、１１１０℃未満の低温は、熱間圧延が２つの相の領域（フェライト＋オーステナイト領域）で行われることになり、それにより、材料特性がばらつくといった問題がスラブで起こる。一方、１２９０℃より高いＳＲＴは、エネルギー及び設備のための多大な費用を必要とする。加えて、１２９０℃のＳＲＴでスラブ表面に形成される酸化被膜が厚過ぎて、このスラブをスケール除去することができず、表面欠陥を生じる。
【００５１】
このＳＲＴの範囲内では、（Ｍｎ、Ｃｕ、Ｓｎ）Ｓ析出物は、温度の上昇とともにサイズを大きくし、それにより、効果的に電磁シールド能力を改善する。しかし、この温度が１２００℃を超えると、スラブ中に再溶融した（Ｍｎ、Ｃｕ、Ｓｎ）Ｓは、再析出し、そして細かく分散してスラブの結晶粒サイズを小さくする。微細な析出物による結晶粒サイズの減少は、続く冷間圧延工程のアニール工程の際に、結晶粒の成長を阻害し、シールド効果のわずかな低下をもたらす。
【００５２】
従って、好ましくは、ＳＲＴは１１１０℃〜１２００℃の範囲内に入る。
【００５３】
次に、再加熱したスラブは、９００℃以上である最終的な変形温度（ＦＤＴ）で熱間圧延される。ＦＤＴが９００℃未満だと、２つの相の領域（フェライト＋オーステナイト領域）が圧延を施され、材料特性のばらつきと、オレンジピールのような表面欠陥を引き起こす。これらの理由から、ＦＤＴは９００℃以下に制限される。
【００５４】
その後、この熱間圧延鋼板は巻き取られる。冷間圧延された製造物の結晶粒サイズは、熱間圧延した後の熱間圧延鋼板の結晶粒サイズにより大きく影響を及ぼされるので、好ましくは、巻き取り温度（ＣＴ）は６１０〜７５０℃の範囲内で制限される。詳しくは、６１０℃未満のＣＴでは、結晶粒は充分大きくならない。一方、７５０℃より高いＣＴは、結晶粒がさらに成長できない可能性がある。
【００５５】
次に、巻き取られた熱間圧延鋼板は酸で酸洗いされ、その後で冷間圧延をし、そしてアニールする。
【００５６】
一般的に、鋼板の電磁シールド効果は、その結晶粒サイズに大きく依存する。大きい結晶粒サイズの鋼板では、磁区が結晶粒内で自由に動くことができ、それにより、磁気シールド能力を改善する。従って、冷間圧延工程は、結晶粒サイズを変えて、結果として磁気シールド効果に大きな影響を及ぼす可能性があるので、冷間圧延工程の条件を制御することは重要である。
【００５７】
冷間圧延中の圧延率がより低ければ、熱間圧延した組織は、冷間圧延後にほとんど壊されない。従って、再結晶化がアニールの際に生じる結晶核生成部位は、数の上では減り、それ故に、アニールした後の結晶粒サイズは大きくなる可能性がある。しかし、連続的な冷間圧延の間の低い圧延率は、鋼板の形を制御するのを困難にする。その上、製造効率が、圧延率で低下する。
【００５８】
一方、非常に高い圧延率では、冷間圧延鋼板の結晶粒が、微細になるので鋼板の電磁シールド効果を低下させる。
【００５９】
これらの理由のため、冷間圧延の圧延率は、本発明では５０〜７０％の範囲内に決められる。
【００６０】
その後、冷間圧延鋼板は典型的な条件下でアニールされ、２２ｋｇ／ｍｍ^２以上の耐力強度で、６０Ｈｚの時間変化する電磁場下で９４．４％（２５ｄＢ）以上のシールド効果を有し、加えて、溶融メッキ特性にすぐれた高強度の冷間圧延鋼板を生じる。
【００６１】
上記規定した組成を含む鋼板に対し耐食性を提供するために、それは、亜鉛又はアルミニウムのような耐食性の元素で溶融メッキされて良い。溶融メッキ後、鋼板は、鋼板の形及び粗さを制御するためにスキンパスを施されて良い。
【００６２】
しかし、スキンパスは時間変化する磁場下での透磁性を低下させ、それによって、鋼板の磁気シールド効果を低下させる。しかし、プレートの歪みのような欠陥はスキンパスなしで制御できない。従って、スキンパスは、出来る限り少なく行われることが望ましい。
【００６３】
プレートの歪みといった欠陥を避けるのに、少なくとも０．２％の伸びが必要とされる。一方、圧延率が１．０％を超えると、内部ひずみが鋼板に急激に導入され、それ故に電磁シールド効果を大幅に低下させる。従って、スキンパスは、本発明では０．２〜１．０％の圧延率で施されるのが好ましい。
【００６４】
このようなスキンパスは、４４〜５０％と低い冷間圧延での圧延率のせいであるプレートの歪みを効果的に避けることができる。従って、スキンパスが行われる時は、冷間圧延の圧延率は、５０％から４４％に広げることができる。すなわち、プレートの歪みは、５０〜７０％の冷間圧延の圧延率の範囲では発生しないので、スキンパスは本発明では省略されることがありうる。
【００６５】
上記のように、前記組成の高強度の鋼板は、亜鉛又はアルミニウムでの溶融メッキにより耐食性を改善することができる。
【００６６】
被膜されていない冷間圧延鋼板と比較して、溶融メッキした鋼板はわずかに電磁シールド能力が上昇するが、耐力強度が減少する。これは、鉄より高い導電性及びより低い強度である亜鉛が冷間圧延鋼板に被膜されることで冷間圧延鋼板が厚くなるからである。しかし、溶融メッキ鋼板およびむき出しのプレートの間で、電磁シールド及び強度に検出できる差違はない。
【００６７】
メッキ方法は本発明の鋼板の用途を制限しない。溶融メッキ鋼板は一般的に電気メッキを施すことにより作製できるので、本発明の鋼板は、電気メッキ方法で亜鉛及びアルミニウムのような耐食性の元素で被膜されることができる。
【００６８】
本発明によると、鋼板に色を出すために、鋼板は有機樹脂の層で被膜されて良い。ポリエチレンのような色素含有の有機樹脂で被膜された後で、鋼板、いわゆる予備被膜した金属は、樹脂に含まれる色素が非磁性であるからだけでなく、被膜が２５μｍと薄いために、鋼板がそれ以前に有していた固有の電磁シールド効果及び機械的特性を保っている。
【００６９】
本発明によると、０．９以上の放射効率（放射率）を有する遠赤外線放射の粉末が、鋼板の被膜層の上に１５〜６０μｍの厚さにまで形成されて良い。好ましくは、遠赤外線放射の粉末は、１ｍ^２／ｇ以上の比表面積を有し、１７〜９９％のＭｇ（ＯＨ）_２を含む。
【００７０】
本発明は概ね記載したが、説明のみの目的のためにここに提供され、そして特に定めのない限り制限するつもりのない、ある具体的な実施例を参照することにより、さらに理解が得られることができる。
【００７１】
（実施例１）
鋼組成物が、下の表１で示されるような異なるＣｕ、Ｓｎ含有量等で作製され、３０ｋｇのそれぞれの鋼組成物が、真空溶解された。表１において、表示“Ｔｒ”は、元素の添加がないことを意味する。それぞれの組成物において、ＣとＮは０．００３０％以下の量で含まれ、一方、Ｓの含有量は０．００９０％の量に制御された。
【００７２】
溶解した組成物は、１２５０℃に再加熱され、熱間圧延鋼板を２ｍｍの厚さにすべく、９００℃に維持された最終的な変形温度で熱間圧延された。熱間圧延のスケールは、酸で酸洗いすることにより、鋼板から除去された。酸洗いした熱間圧延鋼板は、５０％の圧延率で１ｍｍの厚さにまで冷間圧延された。続いて、連続アニールシミュレーター（ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ ａｎｎｅａｌｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｏｒ）を用いて、アニールが８５０℃で行われ、冷間圧延鋼板を製造した。亜鉛が、溶融メッキシミュレーターの使用により３００ｇ／ｍ^２の被膜密度でそれぞれの冷間圧延鋼板に被膜された。
【００７３】
電磁シールド効果の分析器を用いて、それぞれの溶融メッキ鋼板が、６０Ｈｚでの電磁シールド効果について計測され、その結果が下の表１に与えられた。また、鋼板の耐力強度及び伸びといった機械的特性も、万能試験機の使用により計測され、下の表１にまとめられた。
【００７４】
溶融メッキ鋼板のメッキ適性が、肉眼での観察及び被膜の付着を試験することにより判断され、表１に、良好な状態に対してはＯとして、重大なメッキ欠陥があるものに対してはＸとして表現された。
【００７５】
【表１】

【００７６】
表１のデータから明らかなように、それぞれ本発明により規定された範囲内のＣｕ、Ｓｎ及びＳｉを保持した本発明の鋼板（組成物Ｎｏ．２）は、電磁シールド効果の犠牲なしですぐれた強度を示した。その上、この鋼板は、メッキ適性に優れていることが見いだされた。
【００７７】
反対に、Ｃｕ、Ｓｎ及びＳｉを含まない比較の組成物Ｎｏ．１は、シールド効果に優れているが、強度が低すぎて本発明での使用に適していない。Ｓｉ含有量が０．４％を超えた場合（比較の組成物Ｎｏ．２及び３）、メッキ適性が悪く、メッキ欠陥が、被膜されなかった領域で観察された。
【００７８】
Ｍｎ及び／又はＳｉを含有し、Ｃｕ及びＳｎを含有しない比較の組成物Ｎｏ．４〜７は、要求される強度の２２ｋｇ／ｍｍ^２以上に達していない１８〜２２ｋｇ／ｍｍ^２の幅しか強度を示さなかった。加えて、これらのいくつかは、高い強度（＞２２ｋｇ／ｍｍ^２）を示したが、溶融メッキをすることができなかった。特に、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｓｉ、及びＡｌの合計が１．０％を超えた場合（比較の組成物Ｎｏ．４）、電磁シールド効果の低下が観察され、特に、溶融メッキ特性が大幅に悪化した。
【００７９】
Ｃｕ及びＳｎの合計が０．１％未満であった時は（比較の組成物Ｎｏ．８）、シールド効果と溶融メッキ特性が優れているが、強度は低い。一方、Ｃｕ及びＳｎの合計が０．６％を超えた時は（比較の組成物Ｎｏ．９）、強度が非常に高かったが、磁気シールド効果と溶融メッキ特性に著しい低下が見られた。
【００８０】
（実施例２）
０．００３％以下の量のＣと、０．００３％以下の量のＮと、０．２％の量のＭｎと、０．２％の量のＡｌと、０．２％の量のＳｉと、０．２％の量のＣｕと、０．２％の量のＳｎとを含む３０ｋｇの組成物が真空溶解された。溶解されたスラブは、再加熱温度、最終的な変形温度、及び巻き取り温度を含む様々な温度条件下で、それぞれ２ｍｍの厚さの熱間圧延鋼板にへと作製された。この鋼板は酸で酸洗いされて熱間圧延スケールをそこから除去した。酸洗いした熱間圧延鋼板は、５０％の圧延率で１ｍｍの厚さにまで冷間圧延された。続いて、連続アニールシミュレーターを用いて、アニールが８５０℃で行われ、冷間圧延鋼板を製造した。
【００８１】
電磁シールド効果の分析器を用いて、それぞれの冷間圧延鋼板が、６０Ｈｚでの電磁シールド効果について計測され、その結果が下の表２に与えられる。また、鋼板の耐力強度といった機械的特性も、万能試験機を用いて計測され、下の表２にまとめられた。肉眼で冷間圧延鋼板が観察され、その表面のスケールの存在を判断した。
【００８２】
【表２】

【００８３】
表２で見られるように、適切に制御された再加熱温度及び巻き取り温度下で作製された本発明の鋼板（鋼Ｎｏ．１〜５）は、全てが、電磁シールド特性にすぐれており、熱間圧延でのメッキ欠陥を形成しないように完全にスケール除去されたことが見いだされた。
【００８４】
特に、電磁シールド効果は、スラブ再加熱温度（ＳＲＴ）が本発明で規定された範囲内である時に、大幅に増大した。電磁シールド効果の改善は、成分Ｍｎ、Ｃｕ、及びＳｎと、不純物Ｓとの凝集体（Ｍｎ、Ｃｕ、Ｓｎ）Ｓが、新たに析出せず、したがって、（Ｍｎ、Ｃｕ、Ｓｎ）Ｓが析出し、結晶粒サイズが粗いままである事実のせいであると考えられる。
【００８５】
ＳＲＴが１２００℃を超える鋼Ｎｏ．１及び２の場合には、スケールの除去が表面欠陥を防ぐのに十分に行われるが、（Ｍｎ、Ｃｕ、Ｓｎ）Ｓの新たな析出が再加熱後の冷却工程中に起こり、結晶粒サイズを小さくした。これらの理由から、鋼Ｎｏ．１及び２の鋼板は、鋼Ｎｏ．３〜５の鋼板よりも電磁シールド効果が低いものであった。従って、ＳＲＴは、好ましくは１１１０〜１２００℃の範囲内に制限される。
【００８６】
反対に、１１１０℃未満のＳＲＴでは（比較の鋼Ｎｏ．１）、十分なスケール除去時間を確保するのが困難であった。従って、冷間圧延鋼板の表面上に欠陥が形成され、それがその後溶融メッキされた鋼板の表面に残った。
【００８７】
９００℃未満のＦＤＴで、２つの相の領域（フェライト＋オーステナイト領域）が圧延されて、多数の表面欠陥と共に、材料のばらつき及びプレートの歪みを生じた（比較のＮｏ．２及び３）。
【００８８】
また、結晶粒が小さくなるような６００℃未満の巻き取り温度では（比較の鋼板Ｎｏ．４）、電磁シールド効果に大幅な低下が見られた。
【００８９】
高い巻き取り温度は、電磁シールド能力を高めるが、強度を下げる傾向にあることが表２で明らかである。これは、結晶粒は高温で成長して時間変化する電磁場下での透磁率及び導電率の改善をもたらすからである。
【００９０】
（実施例３）
０．００３％以下の量のＣと、０．００３％以下の量のＮと、０．００８％の量のＳと、０．２％の量のＭｎと、０．２％の量のＡｌと、０．２％の量のＳｉと、０．２％の量のＣｕと、０．２％の量のＳｎとを含む３０ｋｇの組成物が真空溶解された。
【００９１】
１２００℃で再加熱された後で、ＦＤＴとＣＴがそれぞれ９１０と６８０℃に設定されて、溶解した組成物は、１．８、２．０、３．０、及び４．０ｍｍの厚さの熱間圧延鋼板へと作製された。その後、鋼板は、表３で示されるように、異なる圧延率で１ｍｍの厚さにまで冷間圧延された。アニールが８５０℃で行われ、続けて亜鉛で１８０ｇ／ｍ^２の被膜密度にまでそのプレートを溶融メッキした。得られた溶融メッキ鋼板のいくつかは、異なる圧延率でスキンパスが施された。
【００９２】
電磁シールド効果の分析器を用いて、それぞれの冷間圧延鋼板の、６０Ｈｚでの電磁シールド効果の計測がなされ、その結果が下の表３に与えられた。また、鋼板の機械的特性（耐力強度）が、万能試験機の使用により計測され、下の表３にまとめられた。肉眼で、冷間圧延鋼板が観察され、その鋼板の形状欠陥（プレートの歪み）の存在を判断した。
【００９３】
【表３】

【００９４】
表３で見られるように、０．２〜１．０％のスキンパスの圧延率であって、冷間圧延の圧延率では４４〜７０％の範囲である本発明の鋼板（鋼Ｎｏ．１〜６）は、形状の変形なしで、全てが電磁シールド効果に優れていた。冷間圧延の圧延率が５０〜７０％の範囲内に制御された鋼Ｎｏ．１と２は、スキンパスが行われなかった時でさえも、鋼板の、優れた電磁及び機械特性、ならびに良好な形状を示した。
【００９５】
反対に、圧延率５０％未満で冷間圧延され、スキンパスが施されなかった比較の鋼Ｎｏ．１からは、プレート欠陥の歪みが観察された。冷間圧延の圧延率が７０％を超える時（比較の鋼Ｎｏ．２と３）は、電磁シールド効果が大幅に低下した。
【００９６】
１．０％を超えるスキンパスの圧延率では（比較の鋼Ｎｏ．４）、大きなひずみが鋼に導入され、時間変化する電磁場下での透磁性及び導電性を低下させ、それゆえに電磁シールド効果の低下をもたらした。
【００９７】
以上に記載されたように、Ｃｕ及びＳｎの含有量を制御することは、２２ｋｇ／ｍｍ^２以上の耐力強度と、６０Ｈｚの時間変化する電磁場下での９４．４％以上（２５ｄＢ以上）のシールド効率とを示す鋼板及び溶融メッキ鋼板を製造するのに有用である。

Claims (7)

1. 高強度の鋼板であって、合計０．０１５０重量％以下の量のＣ、Ｎ及びＳと、０．２〜０．８重量％の量のＭｎと、０．６重量％以下の量のＡｌ及び／又は０．４重量％以下の量のＳｉと、合計０．１〜０．６重量％の量のＣｕ及び／又はＳｎと、残部Ｆｅと、不可避的に存在する元素からなり、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｓｉ、及びＡｌが、合計で１．０％以下の量で含有され、Ｃ及びＮは、それぞれ、０．００３０重量％以下の量で含有され、かつＳは、０．００９０重量％以下の量で含有されている組成から作製され、これによって、前記鋼板が優れた電磁シールド効果及び溶融亜鉛メッキ特性を示すことのできる、高強度の鋼板。
2. 前記鋼板は、１ｍｍの厚さで２５ｄＢ以上の電磁シールド効果を有し、かつ２５．４ｋｇ／ｍｍ^２以上の耐力強度を示すことを特徴とする請求項１に記載の高強度の鋼板。
3. 前記鋼板の上に溶融亜鉛メッキされた耐食性の元素の被膜を含む、請求項１又は請求項２に記載の高強度の鋼板。
4. 高強度の鋼板を製造するための方法であって、
   合計０．０１５０重量％以下の量のＣ、Ｎ及びＳと、０．２〜０．８重量％の量のＭｎと、０．６重量％以下の量のＡｌ及び／又は０．４重量％以下の量のＳｉと、合計０．１〜０．６重量％の量のＣｕ及び／又はＳｎと、残部Ｆｅと、不可避的に存在する元素からなり、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｓｉ、及びＡｌが、合計で１．０％以下の量で含有され、Ｃ及びＮは、それぞれ、０．００３０重量％以下の量で含有され、かつＳは、０．００９０重量％以下の量で含有されている鋼のスラブを準備し；
   その鋼のスラブを１１１０〜１２９０℃で再加熱し；
   その鋼のスラブを９００℃以上の最終的な変形温度で熱間圧延して熱間圧延鋼板を生じ、続けてその熱間圧延鋼板を６１０〜７５０℃で巻き取り；
   その鋼板を５０〜７０％の圧延率で冷間圧延し、そしてアニールする
   工程を含み、これによって、前記鋼板は電磁シールド効果及び溶融亜鉛メッキ特性を改善できる、高強度の鋼板を製造するための方法。
5. 前記再加熱する工程が、１１１０〜１２００℃で行われることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 溶融メッキした高強度の鋼板を製造するための方法であって、
   合計０．０１５０重量％以下の量のＣ、Ｎ及びＳと、０．２〜０．８重量％の量のＭｎと、０．６重量％以下の量のＡｌ及び／又は０．４重量％以下の量のＳｉと、合計０．１〜０．６重量％の量のＣｕ及び／又はＳｎと、残部Ｆｅと、不可避的に存在する元素からなり、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｓｉ、及びＡｌが、合計で１．０％以下の量で含有され、Ｃ及びＮは、それぞれ、０．００３０重量％以下の量で含有され、かつＳは、０．００９０重量％以下の量で含有されている鋼のスラブを準備し；
   その鋼のスラブを１１１０〜１２９０℃で再加熱し、その鋼のスラブを９００℃以上の最終的な変形温度で熱間圧延して鋼板を生じさせ、その鋼板を６１０〜７５０℃で巻き取り；
   その鋼板を４４〜７０％の圧延率で冷間圧延して、アニールし；
   その鋼板を溶融亜鉛メッキし、その鋼板に圧延率０．２〜１．０％でスキンパスを施す 工程を含む、優れた電磁シールド効果及び溶融亜鉛メッキ特性を有する高強度の溶融亜鉛メッキ鋼板を製造するための方法。
7. 冷間圧延する工程は、５０〜７０％の圧延率で行われ、かつスキンパスが省略されることを特徴とする請求項６に記載の方法。