JP6677082B2 - Magnetic shield steel sheet and method of manufacturing the same - Google Patents

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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 sheet and a method for manufacturing the same.

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 to the outside of a specific space or for preventing the effect of magnetic flux from the outside of a specific space. The characteristics required for the magnetic shield material differ depending on the magnetism to be shielded and the frequency of the electromagnetic wave. When shielding magnetism of 1 Hz or less, a high magnetic permeability is required for the magnetic shield material.

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 sheet used for the magnetic shield steel sheet that secures the magnetic shielding property by the steel sheet is highest near the magnetic flux density of 1T. For this reason, it is general that the magnetic flux density flowing through the steel sheet is designed to be 1 T or less, and the thickness of the steel sheet is increased or a plurality of the steel sheets are used as required, 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 in the vicinity of the magnetic flux density of 1T is mainly due to domain wall movement. Therefore, in order to increase the magnetic permeability of the steel sheet, it is necessary to increase the crystal grain size to reduce the grain boundaries, reduce precipitates, reduce the compressive stress in the magnetization direction, reduce the residual strain, It is effective to reduce the unevenness of the magnetic field and to increase <100>, which is the direction of easy magnetization of Fe, in the magnetization direction (or to decrease the angle between 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。   Magnetic shielded steel sheets are often required to have corrosion resistance as well as ordinary steel sheets, in addition to magnetic shielding properties. Patent Literatures 1 to 9 propose a number of magnetically shielded steel sheets whose surfaces are plated 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。 From the viewpoint of plating properties, there is a problem in that a large amount of Si contained in the Zn-plated magnetic shield steel sheet, particularly in the base steel sheet, is contained. However, in order to secure magnetic shielding properties in a low magnetic field of a geomagnetic level (magnetic field is less than 10 −5 T) such as a magnetic shielding steel sheet for electronic parts, it is not necessary to include a large amount of Si in the first place, and particularly large No problem has occurred. Rather, the content of Si as a solid solution strengthening element for increasing strength in applications such as heat shrink bands is limited.

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。   Numerous studies have been made on Zn-based plating on high-Si content steels on high-strength steel sheets, rather than on magnetically shielded steel sheets. In the field of high-strength steel sheets, electrolytic treatment or pickling treatment before Zn-based plating is performed as disclosed in Patent Documents 10 to 14 in order to avoid plating unevenness and reduction in plating adhesion unique to high Si content steel. 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。   When these magnetic shield steel plates are used, they are generally installed as another members between other structural members or functional members. However, in some applications, there is a demand that the magnetically shielded steel sheet itself has 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 the application of linear motor cars, which are attracting attention for practical use in recent years, not only is it necessary to secure magnetic shielding properties, but there is also a strong demand for lighter vehicle bodies from the viewpoint of high speed and energy saving, and furthermore, there is a demand for passenger car space. There is also a strong demand for integration of members from the viewpoint of securing and reducing costs.

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。   Patent Documents 17 to 19 disclose techniques for responding to such a demand, in which 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JP-A-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WO 99/023268 pamphlet 特開2003−171748号公報JP 2003-171748 A 特表2004−516384号公報JP-T-2004-516384 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-6-306677 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WO02 / 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、製造可能であると考えられる。   As described above, a magnetically shielded steel sheet on which a Zn-based plating for enhancing corrosion resistance is applied on a steel sheet in consideration of the magnetic shielding property and an organic film for further improving the design property is formed by appropriately combining various known techniques. If it is, it is considered that it 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, taking into account the magnetic shielding properties in high magnetic fields such as the above-mentioned linear motor car applications, technology development focusing on the magnetic shielding properties and plating adhesion when using high Si content steel as the base steel sheet, 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。   An object of the present invention is to provide a magnetic shield steel sheet which uses a high Si content steel as a base steel sheet and has been subjected to Zn-based plating for imparting corrosion resistance. To provide a magnetically shielded steel sheet and a method for manufacturing the same, which can further 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 to obtain a magnetically shielded steel sheet having both a magnetic shielding property in a high magnetic field and plating adhesion. Specifically, it was assumed that the magnetic shielding property was ensured 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, well-known magnetic shielding materials for low magnetic fields such as terrestrial magnetism cannot obtain sufficiently satisfactory characteristics, and the importance of material development specialized for such prerequisites has been recognized. Then, from the viewpoints of corrosion resistance and cost, Zn-based plating is applied to the surface of the base steel plate made of high Si content steel manufactured to secure sufficient magnetic shielding performance in a high magnetic field, thereby improving magnetic shielding performance and plating adhesion. Considered in detail.

しかし、母鋼板の上に直接Zn系めっきを施した場合には、公知の技術である電解や酸洗などの条件を調整すれば、ある程度のめっき密着性を得られるものの、高磁場での磁気シールド性は従来材とさほど変わるものではなく、満足な結果を得ることができなかった。   However, when the Zn-based plating is applied directly on the base steel sheet, a certain degree of plating adhesion can be obtained by adjusting the conditions of known techniques such as electrolysis and pickling, but the magnetic field in a high magnetic field can be obtained. The shielding properties were not so different from the conventional materials, and satisfactory results could not be obtained.

この原因は明確ではないが、母鋼板およびZn系めっきの間の僅かな物性(変形挙動)の差が、コイルでの製造過程における曲げに通板張力も重なり、母鋼板およびZn系めっきの界面に応力を発生させ、これにより、母鋼板の透磁率が低下し、これが高磁場での磁気シールド性を劣化させた可能性が考えられる。   Although the cause is not clear, the slight difference in physical properties (deformation behavior) between the base steel sheet and the Zn-based plating causes the bending tension in the coil production process to overlap with the passing tension, and the interface between the base steel sheet and the Zn-based plating It is conceivable that stress was generated on the base steel sheet, thereby decreasing the magnetic permeability of the base steel sheet, which deteriorated the magnetic shielding property in a high magnetic field.

本発明者らは、上記課題を解決するためにめっき厚さとめっき構造が高磁場での磁気シールド性に及ぼす影響に着目し、Zn系めっきによる、母鋼板からめっき層への濃度の変動を適切に制御することにより、十分な磁気シールド性を確保できることを知見した。また、本発明者らは、このように母鋼板からめっき層への濃度の変動を制御することにより、めっき密着性にも好ましい影響が及ぼされることを知見した。   The present inventors have focused on the effect of plating thickness and plating structure on magnetic shielding properties in a high magnetic field in order to solve the above-mentioned problems, and appropriately adjust the concentration variation from the base steel sheet to the plating layer due to Zn-based plating. It was found that sufficient magnetic shielding properties can be ensured by controlling the magnetic field. In addition, the present inventors have found that by controlling the fluctuation of the concentration from the base steel sheet to the plating layer in this manner, a favorable influence is also exerted on the plating adhesion.

さらに、本発明者らは、Zn系めっきの前にNi系めっきを施すことにより、Zn系めっきのみを施す場合よりも、より好ましい磁気シールド性およびめっき密着性への影響があることを知見した。これは、Ni系めっきはZn系めっきよりも界面での応力発生への好ましい影響が大きいことによると考えられる。   Furthermore, the present inventors have found that applying Ni-based plating before Zn-based plating has a more favorable effect on magnetic shielding properties and plating adhesion than when only Zn-based plating is applied. . This is considered to be because Ni-based plating has a greater effect on stress generation at the interface than Zn-based plating.

これらの新規な知見に基づいて完成した本発明は、以下に列記の通りである。   The present invention completed based on these new findings is as 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を備える磁気シールド鋼板であって、
前記母鋼板側から前記めっき層側に向かって、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75%から25%まで変化する遷移領域を備え、
該遷移領域の厚さが0.2μm以上である、磁気シールド鋼板。
(1) In terms of mass%, Si has a chemical composition of 1.5 to 4.0%, Al: 0.1 to 3.0%, Mn: 0.1 to 2.4%, the balance being Fe and impurities. Base steel sheet, formed on at least one surface of the base steel sheet, a magnetic shield steel sheet comprising one or more plating layers,
A transition region in which the Fe concentration changes from 75% to 25% of the Fe concentration at the center position in the thickness direction of the base steel sheet from the base steel sheet side toward the plating layer side;
A magnetically shielded steel sheet wherein the thickness of the transition region is 0.2 μm or more.

(2)前記めっき層が複層構造を有する、1項に記載の磁気シールド鋼板。   (2) The magnetic shield steel sheet according to item 1, wherein the plating layer has a multilayer structure.

(3)前記遷移領域が金属間化合物を有さない、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), wherein the transition region has no intermetallic compound.

(4)前記めっき層のうちの少なくとも一つのめっき層がZn系めっき層である、2または3項に記載の磁気シールド鋼板。   (4) The magnetic shield steel sheet according to (2) or (3), wherein at least one of the plating layers is a Zn-based plating layer.

(5)前記めっき層の少なくともひとつのめっき層が、金属状態のLi、Na、K、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、またはAlを有さない、2〜4項のいずれかに記載の磁気シールド鋼板。   (5) In any one of the above items 2 to 4, wherein at least one of the plating layers has no metallic state of Li, Na, K, Rb, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, or Al. The magnetically shielded steel sheet as described.

(6)前記めっき層のうちの中間めっき層がNi系めっき層である、2〜5項のいずれかに記載の磁気シールド鋼板。   (6) The magnetic shield steel sheet according to any one of (2) to (5), wherein the intermediate plating layer among the plating layers is a Ni-based plating layer.

(7)前記めっき層のうちの中間めっき層を形成する金属元素の濃度分布の半価厚さが0.2〜2.0μmである、2〜6項のいずれかに記載の磁気シールド鋼板。   (7) The magnetic shield steel sheet according to any one of Items 2 to 6, wherein the half-value thickness of the concentration distribution of the metal element forming the intermediate plating layer among the plating layers is 0.2 to 2.0 μm.

(8)前記母鋼板の結晶粒径が50〜200μmである、1〜7項のいずれかに記載の磁気シールド鋼板。   (8) The magnetic shield steel sheet according to any one of Items 1 to 7, wherein the base steel sheet has a crystal grain size of 50 to 200 µm.

(9)質量%で、Si:1.5〜4.0%、Al:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜2.4%、残部Feおよび不純物からなるスラブに、熱間圧延、冷間圧延および仕上焼鈍を行った後、表面にめっき処理を行う、1〜8項のいずれかに記載の磁気シールド鋼板の製造方法であって、仕上焼鈍の最高到達温度が950℃以上である、磁気シールド鋼板の製造方法。   (9) By mass%, a slab composed of 1.5 to 4.0% of Si, 0.1 to 3.0% of Al, 0.1 to 2.4% of Mn, and the balance of Fe and impurities is heated. 9. The method for producing a magnetic shielded steel sheet according to any one of 1 to 8, wherein the surface is subjected to a plating treatment after performing cold rolling, cold rolling and finish annealing, wherein the maximum temperature of the finish annealing is 950 ° C. The above is a method for manufacturing a magnetic shield steel sheet.

(10)前記仕上焼鈍の昇温過程の650℃〜800℃での雰囲気の露点が−10℃超40℃以下である、9項に記載の磁気シールド鋼板の製造方法。   (10) The method for producing a magnetically shielded steel sheet according to item 9, wherein the dew point of the atmosphere at 650 ° C to 800 ° C during the temperature rise process of the finish annealing is more than −10 ° C and 40 ° C or less.

(11)前記仕上焼鈍の後であって前記めっき処理の前に、酸洗を行う、9または10項に記載の磁気シールド鋼板の製造方法。   (11) The method for producing a magnetic shielded steel sheet according to (9) or (10), wherein pickling is performed after the finish annealing and before the plating treatment.

(12)前記めっき処理が電気めっきである、9〜11項のいずれかに記載の磁気シールド鋼板の製造方法。   (12) The method for producing a magnetic shielded steel sheet according to any of items 9 to 11, wherein the plating treatment 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。   Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a magnetically shielded steel sheet for a high magnetic field having a function as an exterior material or an interior material such as corrosion resistance and designability, which can achieve both a magnetic shielding property and a plating adhesion in a high magnetic field. .

これにより、内装材、磁気シールド材および外装材を別個に用いていた従来よりも、スペースの確保と低コスト化を図ることができる。   As a result, it is possible to secure space and reduce costs as compared with the related art in which the interior material, the magnetic shield material, and the exterior material are separately used.

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、構成部材の一体化が可能になるとともに、比較的多量に含有するSi,Al,Mn等の固溶強化元素が鋼板を高強度化するために構成部材の薄手化も可能となり、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可能になる。   Further, by using the magnetic shielded steel sheet 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 a relatively large amount of solid material such as Si, Al, and Mn can be contained. Since the solution strengthening element increases the strength of the steel sheet, it is possible to reduce the thickness of the constituent members, and it is also possible to increase the 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, embodiments for implementing the present invention will be described. In the following description, “%” regarding the chemical composition means “% by mass” unless otherwise specified, and “magnetic shielding property” means “high magnetic field, for example, 0.1 T or more,” unless otherwise specified. Magnetic shield in 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 sheet of the magnetic shield steel sheet 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%、残部Feおよび不純物からなる化学組成を有する。   The base steel sheet is a main element for ensuring the magnetic shielding property, which is one of the features of the magnetic shield steel sheet according to the present invention. The base steel sheet has a chemical composition consisting of Si: 1.5 to 4.0%, Al: 0.1 to 3.0%, Mn: 0.1 to 2.4%, the balance being 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、透磁率を高めて磁気シールド性にも好ましく作用する。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径を粗大化させることを可能にする。結晶粒径を粗大化させると最大透磁率が高まり、磁気シールド性が向上する。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くして、磁気シールド性を向上させる効果も有するため、積極的に含有すべき元素である。
(1-1) Si: 1.5 to 4.0%
Si changes the texture of the base steel sheet after cold rolling annealing, increases magnetic permeability, and preferably acts on magnetic shielding. Further, Si increases the transformation temperature of the base steel sheet from the α phase to the γ phase, and enables annealing at a higher temperature to increase the crystal grain size. Increasing the crystal grain size increases the maximum magnetic permeability and improves the magnetic shielding properties. Further, Si not only effectively acts as a solid solution strengthening element to increase the strength of the base steel sheet, but also has the effect of increasing the magnetic permeability by bringing the saturation magnetostriction constant close to 0 and improving the magnetic shielding properties. It is an element that should be actively contained.

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、連続焼鈍が適用できないなど製造コスト的に不利となる。このため、Si含有量は1.5%以上である。   If the Si content is less than 1.5%, the crystal grains will not be sufficiently coarsened unless annealing is performed for a long time at a temperature at which transformation does not occur, which is disadvantageous in terms of manufacturing cost such that continuous annealing cannot be applied. Therefore, the 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, more preferably Is at least 2.1%, even more preferably at least 2.6%.

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 base steel sheet is embrittled, the saturation magnetic flux density is further reduced, and the increase in the magnetic shielding properties is saturated. Therefore, the Si content is 4.0% or less, preferably less than 3.8%, and more preferably 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させる。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 positively contained, like Si, in order to raise the transformation temperature of the base steel sheet from the α phase to the γ phase. On the other hand, when Al combines with N in steel and precipitates as AlN, it inhibits crystal grain growth and domain wall movement and lowers magnetic permeability.

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. Therefore, the 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磁気シールド性への悪影響を小さくすることができる。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 increases, the size of the AlN precipitates becomes coarse, and the number of AlN precipitates decreases, so that the adverse effect on the magnetic shielding properties can be reduced. Therefore, the Al content is preferably at least 0.3%, more preferably at least 0.6%. Further, in order to sufficiently obtain the coarsening of crystal grains due to an increase in the transformation temperature, the Al content is more preferably 0.9% or more, and still 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 reduces the saturation magnetic flux density similarly to Si, and embrittlement of the base steel sheet becomes a problem when contained in a large amount. Therefore, the Al content is 3.0% or less, preferably less than 2.8%, and more preferably 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 impairs crystal grain growth and domain wall movement and lowers 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磁気シールド性への悪影響を減らすことができる。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。   As the Mn content increases, the size of the MnS precipitates becomes coarse, and the number of MnS precipitates decreases, thereby reducing the adverse effect on the magnetic shielding properties. Therefore, the Mn content is preferably at least 0.15%, more preferably at least 0.3%.

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 of the base steel sheet from the α phase to the γ phase. Therefore, if Mn is excessively contained, it becomes difficult to coarsen the crystal grains by high-temperature annealing. In consideration of manufacturing costs, the Mn content is 2.4% or less, preferably less than 2.1%, and more preferably less than 1.9%.

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Feおよび不純物からなる。また、Feに代えて、電磁鋼板において含有されることが知られている元素を、公知の範囲で含有させても本発明の効果が消失するものではない。これらの元素としては、例えば、C、N、S、P、Cr、Ni、Cu、Sn、B、Ti、Nb、Mo、Sb、Ca、Mg、REM等が挙げられる。以下、本発明効果への影響が比較的強く現れる、これら元素を説明する。   The base steel sheet of the magnetic shield steel sheet according to the present invention has the above chemical composition, and is composed of the balance Fe and impurities. The effect of the present invention is not lost even if an element known to be contained in an electromagnetic steel sheet is contained in a known range instead of Fe. Examples of these elements include C, N, S, P, Cr, Ni, Cu, Sn, B, Ti, Nb, Mo, Sb, Ca, Mg, and REM. Hereinafter, these elements, which exert a relatively strong influence on the effects of the present invention, will be described.

(1−4)C:0.0040%以下
Cは、炭化物を形成して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。
(1-4) C: 0.0040% or less C may form carbides to deteriorate magnetic shielding properties. Further, if magnetic aging occurs, the magnetic shielding property also deteriorates, so that it is preferable to lower the C content. Therefore, the 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. Is big. In the magnetic shielded steel sheet according to the present invention, since non-metallic precipitates such as carbides are not used as a main means of increasing the strength, there is no merit of intentionally containing C, and the C content is preferably small. Therefore, the C content is preferably 0.0020% or less, and more preferably 0.0015% or less. If a technique such as electrodeposition is used, it can be reduced 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%.

(1−5)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。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。
(1-5) N: 0.0040% or less N, like C, deteriorates the magnetic shielding property due to nitride formation and magnetic aging. Therefore, the N content is preferably 0.0040% or less. The N content is preferably as low as possible to avoid the deterioration of the magnetic shielding property. When the N content is 0.0027% or less, the adverse effect on the magnetic shielding property due to magnetic aging and nitride formation can be sufficiently avoided. The N content is more preferably 0.0022% or less, and even more preferably 0.0015% or less. If a technique such as electrodeposition is used, it can be reduced 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%.

(1−6)S:0.020%以下
Sは、硫化物を形成して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。
(1-6) S: 0.020% or less Since S may form sulfides to deteriorate the magnetic shielding property, the S content is preferably low. The S content is preferably 0.020% or less, more preferably 0.0040% or less, still more preferably 0.0020% or less, and most preferably 0.0010% or less. The S content may be 0%.

(1−7)P:0.5%以下
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%以上程度含有されることもある。一方で、過剰な添加は鋼を脆化させ、冷延性や製品の加工性を低下させるため、P含有量は、好ましくは0.5%以下であり、さらに好ましくは0.3%以下である。
(1-7) P: 0.5% or less P is not only controlled in content for the purpose of strength adjustment, suppression of oxidation, nitridation, and carburization during production, but also more particularly segregates at grain boundaries before cold rolling. In such a case, it is known that the texture is improved to improve the magnetic flux density, and the content can be 0.001% or more. In a general practical steelmaking method, about 0.002% or more may be contained as an impurity. On the other hand, excessive addition makes the steel brittle and lowers the cold rolling property and the workability of the product, so the P content is preferably 0.5% or less, more preferably 0.3% or less. .

(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、好ましくは5%以下である。
(1-8) Cr: 20% or less It is known that the content of Cr is controlled for the purpose of adjusting the strength, corrosion resistance, and controlling the oxidation behavior during production, and it is particularly known to improve high-frequency characteristics. 0.001% or more. In a practical steelmaking method in which scraps and the like are mixed, about 0.01% or more may be contained as an impurity. On the other hand, excessive addition increases the cost of addition and lowers the magnetic properties. Therefore, the Cr content is preferably 20% or less, and more preferably 5% or less.

(1−9)Ni:10%以下
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、Ni含有量は、好ましくは10%以下であり、さらに好ましくは3%以下である。
(1-9) Ni: 10% or less Ni is not only controlled in its content for the purpose of strength adjustment, corrosion resistance, and control of oxidation behavior during production, but is also known to improve particularly high frequency characteristics. 0.001% or more. In a practical steelmaking method in which scraps and the like are mixed, about 0.01% or more may be contained as an impurity. On the other hand, excessive addition increases the addition cost and lowers the magnetic properties. Therefore, the Ni content is preferably 10% or less, more preferably 3% or less.

(1−10)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。
(1-10) Cu: 0.2% or less Cu significantly lowers the saturation magnetic flux density Bs of the base steel sheet as a solid solution element. A decrease in the saturation magnetic flux density Bs leads to a decrease in the magnetic shielding property. For this reason, in the base steel sheet of the magnetic shield steel sheet according to the present invention, it is not necessary to intentionally contain Cu unless there is a special purpose. In a practical steelmaking method in which scraps and the like are mixed, about 0.01% or more may be contained as an impurity. Therefore, the Cu content is preferably 0.2% or less, more preferably 0.15% or less. On the other hand, it is known that the strength can be enhanced by the precipitation of Cu, and the like, and the base steel sheet of the magnetic shielded steel sheet according to the present invention can be appropriately used according to a known technique.

(1−11)Sn:0.5%以下
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、Sn含有量は、好ましくは0.5%以下であり、さらに好ましくは0.3%以下である。
(1-11) Sn: 0.5% or less It is known that the content of Sn is controlled for the purpose of suppressing oxidation, nitridation, and carburization during production, and it is particularly known that the high-frequency characteristics are improved. 0.001% or more can be contained. In a practical steelmaking method in which scrap and the like are mixed, about 0.002% or more may be contained as an impurity. On the other hand, since excessive addition increases the addition cost and lowers the magnetic properties, the Sn content is preferably 0.5% or less, more preferably 0.3% or less.

(1−12)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。
(1-12) B: 0.01% or less B is not only controlled in content for the purpose of suppressing oxidation, nitridation and carburization during production, but also forms a complex oxide containing oxides and nitrides in particular. It is known that the magnetic properties can be improved by increasing the magnetic properties. On the other hand, excessive addition makes the steel brittle and lowers the magnetic properties. Therefore, the B content is preferably 0.01% or less, more preferably 0.005% or less.

(1−13)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、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。
(1-13) Ti: 0.0020% or less In addition to controlling the content of Ti for the purpose of adjusting the strength by the precipitates, particularly, forming a composite oxide containing oxides and sulfides to improve magnetic properties. It is known that it can be contained at 0.0001% or more. In a practical steelmaking method in which scrap and the like are mixed, the content may be about 0.0002% or more as an impurity. On the other hand, the Ti content is preferably 0.0020% or less, more preferably 0.0015% or less, because these precipitates hinder domain wall movement and significantly deteriorate magnetic shielding properties. is there.

(1−14)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、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。
(1-14) Nb: 0.0020% or less Nb, although precipitates such as NbC effectively act to increase the strength, but these precipitates hinder domain wall movement and greatly deteriorate magnetic shielding properties. There is no need to intentionally include it. Therefore, the Nb content is preferably 0.0020% or less, and more preferably 0.0010% or less. In a practical steelmaking method in which scrap and the like are mixed, the content may be about 0.0002% or more as an impurity.

(1−15)Mo:0.0020%以下
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、磁気シールド性を大幅に劣化させることがあるため、Mo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。
(1-15) Mo: 0.0020% or less Mo is known to form a composite oxide containing oxides and carbides in particular to improve magnetic properties. Mo is contained at 0.0001% or more. Is possible. On the other hand, the Mo content is preferably 0.0020% or less, more preferably 0.0015% or less, because these precipitates hinder domain wall movement and significantly deteriorate magnetic shielding properties. is there.

(1−16)Sb:0.5%以下
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。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、Sb含有量は、好ましくは0.5%以下であり、さらに好ましくは0.3%以下である。
(1-16) Sb: 0.5% or less Sb is not only controlled in content for the purpose of suppressing oxidation, nitridation and carburization during production, but is also known to improve particularly high frequency characteristics and the like. 0.001% or more can be contained. On the other hand, since excessive addition increases the addition cost and lowers the magnetic properties, the Sb content is preferably 0.5% or less, more preferably 0.3% or less.

(1−17)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、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。
(1-17) Ca: 0.050% or less Ca is known to form a composite oxide containing oxides and sulfides in particular to improve magnetic properties, and is contained at 0.0001% or more. It is possible. On the other hand, since these precipitates hinder domain wall movement and significantly deteriorate magnetic shielding properties, the Ca content is preferably 0.050% or less, more preferably 0.010% or less. is there.

(1−18)Mg:0.050%以下
Mg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、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、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。
(1-18) Mg: 0.050% or less The content of Mg is controlled for the purpose of suppressing oxidation, nitridation, and carburization during production, and in particular, forms a complex oxide containing oxides and sulfides. It is known that the magnetic properties can be improved by increasing the magnetic properties. On the other hand, since these precipitates may hinder domain wall movement and significantly degrade the magnetic shielding property, the Mg content is preferably 0.050% or less, more preferably 0.010% or less. is there.

(1−19)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、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。
(1-19) REM: 0.050% or less REM is known to form a composite oxide containing oxides and sulfides in particular to improve magnetic properties, and is contained at 0.0001% or more. It is possible. On the other hand, since these precipitates may hinder domain wall movement and significantly degrade the magnetic shielding property, the REM content is preferably 0.050% or less, more preferably 0.010% or less. is there.

(1−20)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、P、Cr、Ni、Cu、Sn、B、Ti、Nb、Mo、Sb、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。
(1-20) Balance The base steel sheet of the magnetic shield steel sheet according to the present invention has the above chemical composition, and the balance is Fe and impurities. Examples of impurities include those contained in raw materials such as ores and scraps, and those contained in the production process. The above-mentioned C, N, S, P, Cr, Ni, Cu, Sn, B, Ti, Nb, Mo, Sb, Ca, Mg, REM, etc. are not contained in the base steel sheet of the magnetic shield steel sheet according to the present invention. In some cases, it may be contained as an impurity.

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 base steel sheet 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 the crystal grain size of the base steel sheet are both controlled so as to favorably act on the magnetic shielding property 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}が多い集合組織となる。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になる。
(2-1) Texture The texture of the base steel sheet is basically a texture in which the deviation between the in-plane magnetization direction of the base steel sheet and the <100> orientation that is the easy magnetization direction of the Fe crystal is small. Is preferred. Basically, the texture has a small number of {111} and a large number of {100} and {110}. In other words, in general, it has the same texture as the magnetic 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いものではない。   The base steel sheet of the magnetic shield steel sheet according to the present invention particularly has a high Si content and a non-transformed chemical composition, whereby the above-described texture is formed. Known magnetic shield steel sheets having a low Si content steel as a base steel sheet have a high {111}, which is not preferable for magnetic shield applications 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の目的に適合しない母鋼板となってしまう。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ため好ましくない。
(2-2) Crystal Grain Size The crystal grain size of the base steel sheet is preferably 50 μm or more, and more preferably 100 μm or more. In general, the smaller the content of elements such as Si, the larger the grain size is. However, if the grain size is increased in such a low-Si content steel, {111} is developed as a texture. The result is a base steel sheet that is not suitable for the purpose of magnetic shielding in a magnetic field. Further, as described above, if transformation occurs during annealing, crystal grains are undesirably 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 standard grain size diagram described in JIS G0551: 2005. In the present invention, the crystal grain size is evaluated by a cutting method.

3.めっき
次に、めっきについて説明する。
3. Plating Next, plating will be described.

本発明では、めっきの構造を規定するが、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側に向かって、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80%となる位置を、母鋼板およびめっきの境界とし、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80%となる位置よりも表面側でめっき金属が存在する領域がめっき(層)となる。   In the present invention, the plating structure is defined. First, the boundary in the thickness direction will be described. In the present invention, a position where the Fe concentration is 80% of the Fe concentration at the center position in the thickness direction of the base steel sheet from the base steel sheet side to the plating side is defined as the boundary between the base steel sheet and the plating, and the Fe concentration is the base steel sheet. The region where the plating metal is present on the surface side of the center position in the thickness direction of (1) above the position where the Fe concentration is 80% becomes the plating (layer).

そしてさらに、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80%から20%まで変化する領域を遷移領域と規定する。なお、以下の説明で「めっき」または「めっき層」とは、特に区別する必要がない場合は、上記遷移領域を含んだものとして使用する。   Further, a region where the Fe concentration changes from 80% to 20% of the Fe concentration at the center position in the thickness direction of the base steel sheet is defined as a transition region. In the following description, “plating” or “plating layer” is used as including the above-mentioned transition region unless it is particularly necessary to distinguish it.

(3−1)遷移領域の厚さ:0.2μm以上
本発明に係る磁気シールド鋼板は、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、母鋼板からめっき層への濃度変化を緩やかにすることを重要な特徴とする。
(3-1) Thickness of transition region: 0.2 μm or more The magnetic shielded steel sheet according to the present invention has a concentration from the base steel sheet to the plating layer in order to achieve both a magnetic shielding property in a high magnetic field and plating adhesion. An important feature is the gradual change.

本発明では、上記遷移領域の厚さにより、これを規定する。遷移領域の厚さを0.2μm以上とすることにより、高磁場での磁気シールド性およびめっき密着性をともに高いレベルで両立できる。   In the present invention, this is defined by the thickness of the transition region. By setting the thickness of the transition region to 0.2 μm or more, both the magnetic shielding property in a high magnetic field and the plating adhesion can be achieved at a high level.

遷移領域の厚さは、好ましくは0.5μm以上であり、さらに好ましくは1.0μm以上であり、よりいっそう好ましくは1.5μm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、前述のように高磁場での磁気シールド性が低下するとともに、めっき密着性も低下する。めっき密着性の低下の原因は不明であるが、遷移領域におけるFe濃度の変化が急峻であると、遷移領域を含む境界領域に強い応力が発生するためであると推定される。   The thickness of the transition region is preferably at least 0.5 μm, more preferably at least 1.0 μm, and even more preferably at least 1.5 μm. If the thickness of the transition region is small, that is, if the change in the Fe concentration is sharp, the magnetic shielding property in a high magnetic field is reduced as described above, and the plating adhesion is also reduced. Although the cause of the decrease in plating adhesion is unknown, it is estimated that a sharp change in the Fe concentration in the transition region causes strong stress to occur in the boundary region including the transition region.

また母鋼板の上のめっきの状態、特に遷移領域の状態により、磁気シールド性が変化することは本発明のポイントでもあるが、この理由は現時点では明確ではない。ただ、一般的に電磁鋼板の磁気特性への応力の影響が知られており、圧縮応力は透磁率を低下させることが知られる。   It is also a point of the present invention that the magnetic shielding property changes depending on the state of plating on the base steel sheet, particularly the state of the transition region, but the reason is not clear at present. However, generally, the influence of stress on the magnetic properties of electrical steel sheets is known, and it is known that compressive stress lowers magnetic permeability.

本発明者らは、母鋼板およびめっき金属それぞれの熱膨張率やヤング率の差異による界面での応力が原因であると類推している。   The present inventors presume that the stress at the interface due to the difference in the coefficient of thermal expansion and the Young's modulus between the base steel sheet and the plated metal is the cause.

遷移領域の厚さの上限は特に定めない。本発明に係る磁気シールド鋼板に特有の現象である高磁場での磁気シールド性やめっき密着性の向上にとっては、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ことは明確だからである。しかし、一方で、後述する、仕上焼鈍での母鋼板の表面酸化と電気めっき法により遷移領域の厚さを制御する方法においては、遷移領域の厚さが広くなる条件では、内部酸化層の厚さも広くなり、この内部酸化層が磁壁移動の障害となり、磁気シールド性を劣化させる場合があるので、注意が必要である。この方法を適用する場合、遷移領域の厚さは、好ましくは3.0μm未満であり、さらに好ましくは2.6μm以下である。   There is no particular upper limit on the thickness of the transition region. This is because it is clear that the larger the thickness of the transition region is, the more gradual the change is, the better the magnetic shielding property in a high magnetic field and the improvement in plating adhesion, which are phenomena specific to the magnetic shielded steel sheet according to the present invention. However, on the other hand, in the method of controlling the thickness of the transition region by the surface oxidation of the base steel plate in the finish annealing and the electroplating method, which will be described later, under the condition that the thickness of the transition region is wide, the thickness of the internal oxide layer is large. Care must be taken because the internal oxide layer may hinder the domain wall movement and degrade the magnetic shielding property in some cases. When applying this method, the thickness of the transition region is preferably less than 3.0 μm, more preferably 2.6 μm or less.

一方で、Fe濃度がめっきの表面側であまりに高くなると耐食性が低下するおそれがあるため、遷移領域は、全めっき厚さの50%以下であることが好ましく、より好ましくは全めっき厚さの30%以下である。めっき厚さとの兼ね合いでこの割合が小さくなると、遷移領域の厚さ自体が薄くなって濃度変化が急峻になることにも繋がるため、これらの兼ね合いを図るべきである。   On the other hand, if the Fe concentration becomes too high on the surface side of the plating, the corrosion resistance may decrease. Therefore, the transition region is preferably 50% or less of the total plating thickness, more preferably 30% of the total plating thickness. % Or less. If this ratio is reduced in consideration of the plating thickness, the thickness of the transition region itself becomes thinner, which leads to a sharp change in concentration. Therefore, it is necessary to balance these.

(3−2)厚さ
めっきは、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ため、めっきの厚さは、必要な耐食性を確保する範囲内で、薄くすることが好ましい。
(3-2) Thickness Plating is formed on the surface of the base steel sheet for the purpose of improving the corrosion resistance of the magnetic shielded steel sheet according to the present invention. The metal element mainly used for plating is an element having lower magnetism than Fe, which is the main constituent element of the base steel sheet, and the thicker the plating, the lower the magnetic permeability of the entire magnetic shielded steel sheet. It is preferable to reduce the thickness within a range that ensures the required corrosion resistance.

風雨などに曝されるような過酷な腐食環境でなく、一般的な室内に設置される電気製品や内装用途では、めっきの厚さは、10μm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 a harsh environment, such as that exposed to the elements, such as electrical appliances and interior applications installed in general rooms, a plating thickness of 10 μm is sufficient, and preferably 5 μm or less. And more preferably 3 μm or less.

(3−3)めっき組織
本発明に係る磁気シールド鋼板のめっきは、一つのめっき層については単相であり、めっき層は、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、高磁場での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。
(3-3) Plating Structure In the plating of the magnetic shielded steel sheet according to the present invention, one plating layer is a single phase, and the plating layer is a phase in which the contained metal element is completely dissolved within a range of concentration change. Is preferably within the range of forming. For this reason, when a special metal phase such as an intermetallic compound that adversely affects the magnetic shielding property and plating adhesion in a high magnetic field due to the chemical composition and heat history of the plating metal is preferably avoided. . In particular, there are many points to note about 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 compound to be avoided varies depending on the metal contained in the plating and depends on the required properties, and cannot be unconditionally determined. However, for example, in the case of an intermetallic compound of Fe—Zn, an 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 called Γ 1 phase and Γ phase are used. The adverse effect of a hard intermetallic compound such as Fe 3 Zn 10 which is referred to as a compound is significant.

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。 If other example intermetallic compound FeAl, Fe 3 Al called beta 1 phase, if an intermetallic compound of FeAl and Fe 2 Al 5, Fe-Sn called beta 2-phase, Fe 3 Sn, Fe 3 Sn 2, FeSn, if FeSn 2, NiAl intermetallic compounds, such as NiAl called beta 'phase are listed as adversely affect the intermetallic compound.

このように本発明に係る磁気シールド鋼板におけるめっきにおいては、金属間化合物の形成は基本的には好ましくないものである。金属間化合物を形成したとしても、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。   As described above, in the plating on the magnetic shielded steel sheet according to the present invention, formation of an intermetallic compound is basically undesirable. Even if an intermetallic compound is formed, it is preferable that the intermetallic compound does not have a film-like form that entirely covers the specific depth region of the steel sheet and is not coarse.

母鋼板から離れた領域であれば、金属間化合物が高磁場での磁気シールド性やめっき密着性に及ぼす影響は軽微である。また、金属間化合物は、特に本発明のポイントである遷移領域内にも形成し易く、磁気シールド性に顕著な悪影響を及ぼすことがあるので注意が必要である。   In a region away from the base steel sheet, the effect of the intermetallic compound on magnetic shielding properties and plating adhesion in a high magnetic field is negligible. Attention must be paid to the fact that the intermetallic compound is easily formed particularly in the transition region, which is the point of the present invention, and may have a significant adverse effect on the magnetic shielding properties.

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. In the X-ray diffraction, the measurement can be performed in a state of a steel sheet, and the measurement can be performed in a state where the plating is peeled off to make a powder. In electron beam diffraction, a crystal structure can be identified by preparing a thin film sample using FIB and 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 diffraction, the presence of an intermetallic compound can be determined by detecting a diffraction peak or a diffraction pattern at a position corresponding to the lattice spacing of various intermetallic compounds. The type of the metal element can be identified by using the EDS detector provided in the 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 determinations and identifications may be made based on the standards usually used by those skilled in the art.

(3−4)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。
(3-4) Plating type Known plating can be applied to 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, a known plating such as Pb-Sn, Fe-Ni, and Fe-Cr can 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、めっき層中に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。 Electroplating, hot-dip plating, thermal spraying and the like can be applied to these plating means without limitation. Further, plating in which colloids or fine particles of SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2, or the like are dispersed in the plating layer is also applicable.

(3−5)複層構造
母鋼板の上のめっきが一層だけ存在する場合は上述した通りであるが、めっきと母鋼板との緩衝を促進するために、めっきを複層化することが有効な場合がある。例えば、耐食性を担う最表面のZn系めっき層と母鋼板との間にNi系めっき層を中間めっき層として形成することである。
(3-5) Multi-layer structure As described above, when there is only one layer of plating on the base steel sheet, it is effective to form a multi-layer plating in order to promote the buffer between the plating and the base steel sheet. It may be. For example, a Ni-based plating layer is formed as an intermediate plating layer between the outermost Zn-based plating layer and the base steel sheet that are responsible for corrosion resistance.

この理由も明確ではないが、熱膨張率やヤング率等の、界面応力の発生原因となる特性について、最表面のめっき層と母鋼板との中間の特性を有する中間めっき層を介在させることにより、応力の集中を回避できるためと推定される。   The reason for this is not clear, but for the properties that cause interfacial stress, such as the coefficient of thermal expansion and the Young's modulus, by interposing an intermediate plating layer having an intermediate property between the outermost plating layer and the base steel sheet. It is estimated that stress concentration can be avoided.

中間めっき層が存在する場合、本発明を中間めっきの金属元素の濃度変化により規定することができる。本発明において中間めっき層は、母鋼板からめっき表面への特定の金属元素Xの濃度分布において、特定の金属元素Xの母鋼板中での平均濃度をXaとし、母鋼板との界面からめっき層の厚さの1/10の位置での平均濃度をXbとしたときに、(Xa+Xb)×2以上の濃度の極大点が存在する場合、金属元素Xを含有する中間めっき層が存在すると規定する。   When an intermediate plating layer is present, the present invention can be defined by a change in the concentration of a metal element in the intermediate plating. In the present invention, in the concentration distribution of the specific metal element X from the base steel sheet to the plating surface, the intermediate plating layer is defined as an average concentration of the specific metal element X in the base steel sheet as Xa, and the plating layer is formed from the interface with the base steel sheet. When the average concentration at the position of 1/10 of the thickness of X is defined as Xb, if the maximum point of the concentration of (Xa + Xb) × 2 or more exists, it is defined that the intermediate plating layer containing the metal element X exists. .

つまり、この規定は、母鋼板からめっき表面に及ぶ元素構成において、母鋼板と最表層のめっき層との間に、これらとは明らかに化学組成が相違する領域が層として存在することを示すものである。本発明では、この濃度分布を満たす場合に、めっきが複層構造を有するとする。   In other words, this rule indicates that, in the elemental configuration ranging from the base steel sheet to the plating surface, there is a layer between the base steel sheet and the outermost plating layer that has a clearly different chemical composition from these layers. It is. In the present invention, when satisfying this concentration distribution, it is assumed that the plating has a multilayer structure.

このような化学組成の変化は、異なる化学組成のめっきを複数回行うことにより形成することができるが、1種のめっきしか施さない場合でも、めっきの形成過程やめっき後の熱処理による原子拡散などにより、何らかの元素濃化層が形成される場合を排除するものではない。本発明では、このような場合も含めて、中間めっき層が存在するものとする。   Such a change in chemical composition can be formed by performing plating of different chemical compositions a plurality of times, but even when only one type of plating is applied, such as a plating formation process and atomic diffusion due to a heat treatment after plating. This does not exclude the case where any element-enriched layer is formed. In the present invention, it is assumed that the intermediate plating layer exists including such a case.

(3−6)中間めっき層の半価厚さ:0.2〜2μm
本発明は、この中間めっき層の半価厚さは好ましくは0.2〜2μmである。
(3-6) Half-value thickness of intermediate plating layer: 0.2 to 2 μm
In the present invention, the half-value thickness of the intermediate plating layer is preferably 0.2 to 2 μm.

中間めっき層の半価厚さが0.2μm未満であると高磁場での磁気シールド性とめっき密着性への効果が小さくなる。このため、中間めっき層の半価厚さは、好ましくは0.2μm以上であり、さらに好ましくは0.5μm以上であり、いっそう好ましくは1.0μm以上であり、最も好ましくは1.5μm以上である。   When the half-value thickness of the intermediate plating layer is less than 0.2 μm, the effect on the magnetic shielding property and plating adhesion in a high magnetic field is reduced. Therefore, the half-value thickness of the intermediate plating layer is preferably 0.2 μm or more, more preferably 0.5 μm or more, even more preferably 1.0 μm or more, and most preferably 1.5 μm or more. is there.

一方、中間めっき層の半価厚さが2.0μmを超えると効果は飽和し、コストが嵩む。このため、中間めっき層の半価厚さは、好ましくは2.0μm以下である。   On the other hand, if the half-value thickness of the intermediate plating layer exceeds 2.0 μm, the effect is saturated and the cost increases. Therefore, the half-value thickness of the intermediate plating layer is preferably 2.0 μm or less.

(3−7)中間めっき層の種類
好ましい中間めっき層の種類(化学組成)は、耐食性や外観を確保するため最表層に施されるめっき種により多種に亘り、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。
(3-7) Type of Intermediate Plating Layer The type (chemical composition) of a preferable intermediate plating layer varies depending on the type of plating applied to the outermost layer in order to ensure corrosion resistance and appearance, and the required characteristics are also required. Because it depends, it cannot be decided unconditionally.

一例として上記のZn系めっき層の下層として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。   As an example, Ni-based plating may be applied as a lower layer of the above-mentioned Zn-based plated layer. It is not difficult for those skilled in the art to determine a plating type, a plating thickness, and the like that have a favorable effect on the properties.

上述のめっきは、遷移領域での濃度変化を緩やかにするために、合金めっきとすることも有効である。例えば、母鋼板の上に直接Zn系めっきを施す場合は、Zn−Feめっきとすることにより濃度変化を緩やかにすることが可能である。また、Zn系めっきの前にNiめっきを施す場合は、純Niめっきではなく、Ni−Feめっき、Ni−ZnめっきまたはNi−Fe−Znめっきを施せば、濃度変化は緩やかになり、本発明の効果を有利に得られる。このような効果を狙う場合のめっき組成は、濃度変化や必要とされる耐食性等の特性、さらに公知のめっきの範囲や製造条件などの実用性も考慮して適宜決定すればよい。   The above-mentioned plating is also effective to use alloy plating in order to moderate the concentration change in the transition region. For example, when a Zn-based plating is applied directly on a base steel plate, the change in concentration can be moderated by using Zn-Fe plating. Further, when Ni plating is applied before Zn-based plating, the concentration change becomes gentle if Ni-Fe plating, Ni-Zn plating or Ni-Fe-Zn plating is applied instead of pure Ni plating. Is advantageously obtained. The plating composition in the case of aiming for such an effect may be appropriately determined in consideration of characteristics such as a change in concentration and required corrosion resistance, and practicality such as a known plating range and manufacturing conditions.

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。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。   These concentrations can be evaluated by examining the emission intensity profile from the surface of the magnetic shield steel sheet by GDS. The absolute value of the concentration can be specified by a calibration curve of the emission intensity of GDS and the element content of the material in which the content of each element is changed. The GDS is analyzed using, for example, Rigaku GDA750 at an anode diameter of 4 mm and a pressure of 3 hPa. The optimum sputtering time varies depending on the plating thickness, but generally, analysis can be performed up to the base steel plate if the plating is performed for 200 seconds, and if the plating thickness is longer than that, analysis can be performed by increasing the sputtering time.

(3−8)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。
(3-8) Absence of Li, Na, K, Rb, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, or Al in Metallic State Further, in the magnetic shielded steel sheet according to the present invention, Li, in metallic state during plating, Preferably, there is no Na, K, Rb, Be, Mg, Ca, Sr, Ba or Al. In the present invention, the “metal state” means a state including an intermetallic compound.

金属間化合物が好ましからざる作用を及ぼすことは前述の通りであるが、これらの元素は、たとえ固溶状態であっても、めっき中に存在すると、磁気シールド性能が劣化する。この理由は明確ではないが、めっき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と推定される。   As described above, the intermetallic compound exerts an undesired action. However, even if these elements are present in the plating, even if they are in a solid solution state, the magnetic shielding performance deteriorates. Although the reason for this is not clear, it is presumed that the stress state and the magnetic properties change due to changes in the physical properties of the plating.

これらの元素がめっきに含まれているかどうかは、地鉄のみを溶解させて残っためっきを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どうかの確認は、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 these elements are contained in the plating can be detected by dissolving only the base iron and subjecting the remaining plating to ICP analysis. To confirm whether or not they are in a metal state, a peak is present at a position corresponding to the valence of zeroization of each element using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) or Auger electron spectroscopy (AES). It can be determined by whether or not to do. Regarding the presence of a peak, it is determined that there is a peak whose peak can be confirmed from the baseline based on a sample not containing 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 wide area mapping of a maximum of 50 mm × 18 mm using, for example, JEOL JPS-9200. AES identifies elements with a resolution of 1 μm using, for example, JAMP-9500F manufactured by JEOL. For example, by cutting out a cross section including a base steel plate and plating and combining an optical microscope with AES, a metal element of 1 μm can be identified in a relatively wide range.

JAMP−9500Fでは、予め調査対象の金属間化合物の標準サンプルを調査しておき、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 is investigated in advance and the chemical state of the analyzed metal element can be identified, the compound detected by the optical microscope can be analyzed with high energy resolution by JAMP-9500F. By performing the waveform separation calculation from the Auger spectrum, compounds having different chemical states can be distinguished, and the ratio thereof can be identified.

(3−9)めっきの上の処理
さらに、めっきの上に公知の処理を施すことも可能である。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、母鋼板とめっきとの間における本発明の効果を消失させるものではない。むしろ塗装やフィルムによっては、本発明の効果に有効に作用することも考えられる。
(3-9) Treatment on Plating Further, a known treatment can be performed on the plating. Various chemical treatments to enhance corrosion resistance, painting, various chemical treatments to enhance coating adhesion, painting and film sticking to ensure design, etc. are affected by new stresses caused by these paintings and films. However, the effect of the present invention between the base steel sheet and the plating is not lost. Rather, depending on the coating or film, it is conceivable that the effect of the present invention is effectively exerted.

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 shielded 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 sheet The base steel sheet of the magnetic shielded steel sheet according to the present invention is prepared by melting steel in a converter, forming a slab by continuous casting, and then hot rolling, similarly to a known electromagnetic steel sheet. 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、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 decarburizing annealing, does not impair the effects of the present invention at all. In particular, when the crystal grain size of the hot-rolled annealed sheet is increased by annealing the hot-rolled sheet at a high temperature, the texture and the crystal grain size after the cold-rolled annealing are preferably changed to improve the magnetic shielding property.

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、磁気シールド性能を低下させる。これらの微細析出物を無害化するために、公知の電磁鋼板製造プロセスで活用される添加元素やスラブ加熱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。   Further, fine precipitates such as AlN and MnS formed according to the manufacturing conditions inhibit crystal grain growth and domain wall movement, and lower magnetic shield performance. In order to render these fine precipitates harmless, the additive elements utilized in the known electromagnetic steel sheet manufacturing process, the slab heating / lowering, and the slow cooling technique after annealing can be appropriately utilized.

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。   As the manufacturing conditions of such a base steel sheet, known manufacturing conditions for favorably controlling magnetic properties (magnetic flux density, iron loss) may be appropriately applied.

上記の工程中で、仕上焼鈍の温度を950℃以上とすることは、本発明に係る磁気シールド鋼板の製造方法において電気めっき法を採用する場合に、重要である。鋼中にSi,Alを比較的高濃度で含有する本発明で用いる母鋼板は、仕上焼鈍中にSi,Alが表面で酸化し、緻密な酸化膜を形成してめっきの密着性を阻害するばかりでなく、電気めっきをする際にはめっき中へのFe原子の含有量が低下し、母鋼板からめっきへの濃度変化を急峻にする。   It is important that the temperature of the finish annealing be set to 950 ° C. or higher in the above-described steps when the electroplating method is employed in the method for manufacturing a magnetic shielded steel sheet according to the present invention. In the base steel sheet used in the present invention, which contains Si and Al in a relatively high concentration in steel, Si and Al oxidize on the surface during finish annealing to form a dense oxide film and inhibit adhesion of plating. Not only that, when performing electroplating, the content of Fe atoms in the plating decreases, and the concentration change from the base steel sheet to the plating becomes sharp.

詳細は後述のめっき条件の項で説明するが、仕上焼鈍を950℃以上で行うことにより、電気めっきをした際の母鋼板からめっきへの濃度変化が緩やかになる。仕上焼鈍の温度は、好ましくは1000℃超であり、さらに好ましくは1050℃超である。   Although the details will be described in the section of plating conditions described below, by performing the finish annealing at 950 ° C. or more, the concentration change from the base steel sheet to the plating during electroplating becomes gentle. The temperature of the finish annealing is preferably more than 1000 ° C, more preferably more than 1050 ° C.

さらに、仕上焼鈍の昇温過程の650℃〜800℃での雰囲気露点を−10℃超40℃以下にすると、電気めっきをした際の母鋼板からめっきへの濃度変化をさらに緩やかにすることができる。雰囲気露点は、好ましくは0℃超であり、さらに好ましくは10℃超であり、いっそう好ましくは20℃超である。また、雰囲気露点を制御する昇温過程の温度範囲としては、好ましくは500℃超、さらに好ましくは0℃超である。この原因についてもめっき条件の説明においてめっき挙動の変化と合わせて後述する。   Further, when the atmosphere dew point at 650 ° C. to 800 ° C. in the temperature rise process of the finish annealing is set to be higher than −10 ° C. to 40 ° C. or less, the concentration change from the base steel sheet to the plating during electroplating can be further moderated. it can. The ambient dew point is preferably above 0 ° C., more preferably above 10 ° C., even more preferably above 20 ° C. Further, the temperature range of the temperature raising process for controlling the atmospheric dew point is preferably more than 500 ° C, more preferably more than 0 ° C. This cause will be described later together with the change in the plating behavior in the description of the plating conditions.

また、仕上焼鈍の温度は、母鋼板の結晶粒径にも直接影響する。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、これらを勘案の上でさらに上記のめっき挙動にとって好ましい条件を考慮して、母鋼板の結晶粒径が前述の範囲になるように仕上焼鈍の条件を設定することは当業者であれば、それほど困難なことではない。   Further, the temperature of the finish annealing directly affects the crystal grain size of the base steel sheet. Although it depends on the chemical composition of the base steel sheet and the transformation behavior described above, and the process before cold rolling, the crystal grain size of the base steel sheet is determined as described above, taking into account these conditions and further considering favorable conditions for the plating behavior. It is not so difficult for a person skilled in the art to set the conditions of the finish annealing so as to be within the range.

(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 of the magnetic shielded steel sheet according to the present invention will be described.

本発明で規定する遷移領域の濃度変化は、様々な方法により制御することができる。例えば、前述のように各層の中間的な成分を有するめっきを介在させること、化学組成が異なるめっきを複数回めっきすること、めっき後の熱処理により元素を拡散させることなどが例示される。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 change in concentration of the transition region defined in the present invention can be controlled by various methods. For example, as described above, intervening plating having an intermediate component of each layer, plating a plurality of platings having different chemical compositions, and diffusing elements by heat treatment after plating are exemplified. These methods may be performed under known conditions as appropriate.

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、界面に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。   Known plating methods such as hot-dip plating, electroplating, and thermal spraying can be used as plating means. However, in order to perform uniform plating at a thickness in the above range and at low cost, it is necessary to use electroplating. Is optimal. In addition, in a method such as hot-dip plating, which is exposed to a high temperature state during plating, an intermetallic compound composed of a metal element plated at an interface and a metal element contained in a base steel sheet is easily generated, and this intermetallic compound is magnetic. It may adversely affect the shielding properties and plating adhesion.

さらに本発明の特徴の一つとして、めっき層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効果があることは前述の通りであるが、溶融めっきでは、冷却時に熱歪を生じて悪影響を及ぼすこともあり、一方で電気めっきではこの応力が非常に小さくなることを確認している。これを考えても、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最適と言える。   As described above, one of the features of the present invention is that there is an effect of improving the magnetic shielding property by controlling the stress generated between the plating layer and the base steel sheet. It has been confirmed that this stress is very small in the case of electroplating, which can cause adverse effects due to distortion. Even in view of this, it can be said that electroplating is optimal as a plating means for the magnetic shielded steel sheet according to the present invention.

ここでは前記の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。   Here, the behavior at the time of plating will be described focusing on the phenomenon in electroplating which is optimal for the present invention in relation to the characteristics of the base steel plate.

まず、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。   First, the electroplating conditions in the present invention need not be special, and any known plating bath, bath composition, temperature, current density, and time may be applied. For example, in the preferred Zn-based plating for the present invention, various plating baths such as an alkaline bath and an acidic bath can be applied as the plating bath.

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, immersion at 25 to 40 ° C. for 5 seconds), and then Zn concentration: 1.0 mol / L (0 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.) and a current density of 50 A / dm 2 (20 to 150 A / dm 2 ).

また、無電解法や電気めっき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。   Further, a plating method such as an electroless method or an electroplating method can be used. Considering the cost, application, and versatility, Zn-based plating using an acidic bath of hydrochloric acid, sulfuric acid, or boric acid bath is most suitable.

電気めっき工程において特徴的なのは、特定の母鋼板において生じるめっき挙動とそれにより発現する本発明の効果との関連である。   Characteristic in the electroplating process is the relationship between the plating behavior occurring in a specific base steel sheet and the effect of the present invention developed thereby.

前述のように、本発明の母鋼板の化学組成は、高Si,高Al含有が特徴であり、製造法としては高温、高露点で製造されることを好ましい条件とする。このような鋼板を電気めっきすると、そのめっき挙動に変化が見られる。具体的には、遷移領域の濃度変化が緩やかになる。このメカニズムは明確ではないが、以下のように推定される。   As described above, the chemical composition of the base steel sheet of the present invention is characterized by high Si content and high Al content, and it is preferable that the steel sheet be manufactured at a high temperature and a high dew point as a manufacturing method. When such a steel sheet is electroplated, a change is observed in the plating behavior. Specifically, the change in density in the transition region becomes gentle. Although this mechanism is not clear, it is presumed as follows.

一般的に、高Si,高Al含有鋼材は、熱処理において表面に緻密な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、高Si,高Al含有鋼材には、内部酸化が発生し易く、表面の外部酸化膜ではなく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ている。   In general, a high Si, high Al content steel material forms a dense Si-based oxide film or Al-based oxide film (external oxide film) on the surface during heat treatment, and the reactivity on the surface decreases. On the other hand, depending on the heat treatment conditions, internal oxidation is likely to occur in a high Si or high Al content steel material, and a fine and complicated form of oxide is dispersed and formed inside the steel material instead of the external oxide film on the surface. It is known that an internal oxide layer (an internal oxide region) is formed.

内部酸化層が形成される場合、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。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)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原子は、めっき金属とともに母鋼板の表面に再電析する。   When the internal oxide layer is formed, the region where the oxide is not exposed on the surface has the Fe metal phase exposed on the surface. If the surface of the steel sheet is in such a state, the electroplating of the plating metal on the surface of the base steel sheet during electroplating and the dissolution of the base steel sheet (Fe metal atoms) in the plating bath easily progress. Then, the Fe atoms dissolved in the plating bath are re-deposited on the surface of the base steel sheet together with the plating metal.

このため、めっきは図らずともFe原子を相当量含有するものとなり、またその溶解、再電析は遷移領域のFe濃度の変化を緩やかにするように、作用する。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ミクロな凹凸が減少し、磁場内において磁壁移動の阻害を軽減することにより磁気シールド性を向上させることも考えられる。   For this reason, the plating undesirably contains a considerable amount of Fe atoms, and its dissolution and re-deposition work to moderate the change in the Fe concentration in the transition region. In addition, it is considered that the microscopic irregularities on the surface of the base steel sheet are reduced by dissolving Fe on the outermost surface of the base steel sheet in the plating bath, and the magnetic shielding property is improved by reducing the inhibition of domain wall movement in a magnetic field. Can be

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、遷移領域のFe濃度の変化が緩やかであ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, if a suitable base steel sheet is manufactured, the magnetic shield steel sheet according to the present invention in which the change in Fe concentration in the transition region is gradual can be obtained without special plating conditions.

そして、このような溶解し易い内部酸化層の形成に、高Si,高Al含有鋼、高温での仕上焼鈍、仕上焼鈍の昇温過程での高露点等が関係すると考えられる。特に、焼鈍温度の高温化は、母鋼板の結晶粒の成長とともに表面に形成されていた緻密な外部酸化膜を破壊してポーラスなものに変化させる作用が期待され、昇温過程での高露点は内部酸化の起点を早期に形成してその後の高温保持での外部酸化の進行を阻害するように作用するものと考えられる。   It is considered that the formation of such an easily dissolvable internal oxide layer involves high Si, high Al content steel, finish annealing at a high temperature, a high dew point in the temperature rise process of the finish annealing, and the like. In particular, increasing the annealing temperature is expected to have the effect of destroying the dense external oxide film formed on the surface as the crystal grains of the base steel plate grow and transforming it into a porous one. Is considered to act to form the starting point of internal oxidation at an early stage and to inhibit the progress of external oxidation at a high temperature after that.

もちろん、めっき直前の時点でFe相が多く露出した活性度の高い表面は、酸化を完全に抑制した熱処理を行うことや、熱処理後に強酸洗や機械的な研削を行って外部酸化層を除去することも考えられる。   Of course, the highly active surface where a large amount of Fe phase is exposed immediately before plating is subjected to a heat treatment in which oxidation is completely suppressed, or after the heat treatment, strong acid washing or mechanical grinding is performed to remove an external oxide layer. It is also possible.

しかし、本発明に係る磁気シールド鋼板のような高Si,高Al含有鋼では、高温熱処理中の外部酸化を完全に抑制することは難しく、また一度形成した外部酸化膜は、酸洗では溶解し難く、さらに機械的な加工では磁気シールド性に顕著な悪影響を及ぼす歪の残存が避けられないばかりか、これらの方法は製造コストの増加を伴う。   However, it is difficult to completely suppress external oxidation during high-temperature heat treatment with high-Si, high-Al-containing steel such as the magnetic shielded steel sheet according to the present invention. Difficult and mechanical processing not only leaves residual strains that have a significant adverse effect on the magnetic shielding properties, but these methods also increase manufacturing costs.

このため、上述のような仕上焼鈍条件による内部酸化的な挙動の制御とそれを電気めっき法に適用した際の母鋼板の溶解、再電析挙動を活用することは、工業的にも非常に大きなメリットをもたらす。   For this reason, control of internal oxidative behavior by the above-described finish annealing conditions and melting of the base steel sheet when it is applied to the electroplating method and utilizing re-deposition behavior are extremely industrially very difficult. Brings great benefits.

一方で、Si,Alの内部酸化層は、地鉄との界面にミクロな凹凸を形成することにもなるため、これが過度になると磁壁移動を阻害して高磁場での磁気シールド性を劣化させるおそれがある。これを回避するため、仕上焼鈍の条件は、適切に制御することが重要である。   On the other hand, since the internal oxide layer of Si and Al also forms micro unevenness at the interface with the ground iron, if the internal oxide layer is excessive, it impedes domain wall movement and deteriorates the magnetic shielding property in a high magnetic field. There is a risk. In order to avoid this, it is important to appropriately control the conditions of the finish annealing.

また、内部酸化の悪影響を積極的に解消するには、仕上焼鈍の後であって電気めっきの前に、酸洗を行うことが有効である。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。電気めっき前の酸洗、例えば電解酸洗等により内部酸化層の厚さを酸洗前の50%以下に低減すれば、その後のめっき時の母鋼板の溶解なども起きるため、内部酸化層の悪影響はほぼ解消される。   To positively eliminate the adverse effects of internal oxidation, it is effective to perform pickling after finish annealing and before electroplating. Unlike the external oxide film, the internal oxide layer can be relatively easily removed by pickling. If the thickness of the internal oxide layer is reduced to 50% or less of that before the acid pickling by pickling before electroplating, for example, electrolytic pickling or the like, melting of the base steel plate at the time of subsequent plating also occurs. The adverse effects are almost eliminated.

最終的な内部酸化層の厚さは、1.0μm以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.6μm以下であり、さらに0.3μm以下であれば特性への悪影響は非常に軽微になる。もちろん完全に内部酸化層が消失するような酸洗およびめっき条件を選ぶことは本発明の効果を奏するためには好ましいことである。   The final thickness of the internal oxide layer is preferably not more than 1.0 μm, more preferably not more than 0.6 μm, and if it is not more than 0.3 μm, the adverse effect on the characteristics is very small. Of course, it is preferable to select the pickling and plating conditions that completely eliminate the internal oxide layer in order to achieve the effects of the present invention.

表1に示す化学組成を有する鋼A〜Gを真空溶解し、連続鋳造で鋼スラブとし、ついで熱間圧延を行って板厚2.0mmの熱延鋼板とした。表1における下線は本発明で規定する範囲を外れていることを示す。   Steels A to G having the chemical compositions shown in Table 1 were melted in vacuum, made into a steel slab by continuous casting, and then hot-rolled to obtain a hot-rolled steel sheet having a thickness of 2.0 mm. The underline in Table 1 indicates that the value is out of the range specified in the present invention.

Figure 0006677082
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この熱延鋼板を、40℃硫酸で酸洗した後、0.50mm厚に冷間圧延し、表2に示す条件で仕上焼鈍を行った。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., cold-rolled to a thickness of 0.50 mm, and subjected to finish annealing under the conditions shown in Table 2. In addition, the thickness of the internal oxide layer of the steel sheet before and after pickling was determined by observing the cross section of the steel sheet with a high-resolution SEM at 3000 times at a reflected electron composition image (COMPO image) in 10 visual fields, and as an average of the observed oxide layer thickness. ,It was measured.

その後、めっき前の酸洗条件、中間めっき有無、上層めっき手段、上層めっき種を変えためっきを行った。これらの設定は表2に示すが、めっき条件などは、前述のように特に限定されるものではなく、要求特性などを考慮して公知の条件で設定すればよいため、詳細な条件は公知の一般的な条件で統一している。本実施例では、例えば、本実施例の電気Znめっきは硫酸浴を用いたもので、片側目付量20g/mで、両面に施している。 Thereafter, plating was performed by changing the pickling conditions before plating, the presence or absence of intermediate plating, the upper layer plating means, and the type of upper layer plating. Although these settings are shown in Table 2, the plating conditions and the like are not particularly limited as described above, and may be set under known conditions in consideration of required characteristics and the like. It is unified under general conditions. In the present embodiment, for example, the electro-Zn plating of the present embodiment uses a sulfuric acid bath, and is applied to both sides at a basis weight of 20 g / m 2 on one side.

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。   After that, it was washed with water and subjected to a chemical conversion treatment using CT-E300N manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.

このようにして製造した試料No.1〜33について以下の特徴および特性を調べた。   The sample No. manufactured in this manner was used. The following features and characteristics were examined for 1-33.

(1)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。
(1) Thickness of transition region The thickness was measured by using Rigaku GDA750 at an anode diameter of 4 mm and a pressure of 3 hPa.

(2)中間めっき層(Niめっき層)の半価厚さ
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。
(2) Half value thickness of the intermediate plating layer (Ni plating layer) The concentration profile from the plating surface was examined by GDS and measured.

(3)めっき中の金属状態のLi、Na、K、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、またはAl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 Li, Na, K, Rb, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, or Al in a metal state during plating Using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), the valency of each element for zeroization The measurement was made based on whether or not a peak was present at a position corresponding to.

(4)めっき中の金属間化合物の有無
電子線回折により測定した。
(4) Presence or absence of intermetallic compound during plating It was measured by electron beam 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 It was measured by the cutting method prescribed 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 property A salt spray test described in JIS Z2371: 2000 was performed, and the evaluation was made based on the presence or absence of white rust after 24 hours.

(7)低磁場磁気シールド性および高磁場磁気シールド性(透磁率)
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) Low magnetic field magnetic shielding and high magnetic field magnetic shielding (permeability)
Using a test piece cut into a 55 mm square, measurement was performed with a single-plate magnetic test frame and a direct current magnetic fluxmeter.

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における透磁率で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 shielding property in a high magnetic field targeted by the present invention is applied to a magnetic flux density region of 0.1 T or more, but practically, the magnetic flux inside the shielding material is not uniform. In addition, since magnetic flux concentration occurs, the magnetic 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 magnetic permeability at 1T. If the superiority of the present invention can be confirmed with this value, superior shielding properties can be obtained in a wide magnetic flux density region from 0.1 T or more to over 1 T.

高磁場磁気シールド性(1Tの透磁率)では0.0060H/m以上を合格と判定し、低磁場磁気シールド性(地磁気相当の透磁率)では0.0005H/m以上を合格と判定した。   For high magnetic field magnetic shielding properties (permeability of 1T), 0.0060 H / m or more was judged to be acceptable, and for low magnetic field magnetic shielding properties (magnetic permeability equivalent to terrestrial magnetism), 0.0005 H / m or more was judged to be acceptable.

(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:1mm以下を合格と判定した。
(8) Plating Adhesion The test piece provided with the polyester coating described above was cooled to −20 ° C. or lower in a freezer, and the sheared surface was sheared with a power shear at −20 ° C. Observed and measured the peeling width of the plating. The smaller the peel width, the better, and a peel width of 1 mm or less was judged to be acceptable.

(9)耐食性
公知のクロメートフリー皮膜を付与し、その上層にポリエステル系の塗装を20μm塗膜厚で付与した試験片を作製し、鋼板素地面に達するクロスカットを入れて、JIS Z2371に準拠した塩水噴霧試験法を用い、1週間経時後の膨れ幅により評価した。膨れ幅は小さいほうがよく、膨れ幅:<2mmを合格と判定した。
(9) Corrosion resistance A test piece having a known chromate-free film applied thereon, and a polyester-based coating applied thereon with a thickness of 20 μm was prepared on the upper layer, and a cross cut was made to reach the base steel sheet, and the test was performed in accordance with JIS Z2371. The salt spray test was used to evaluate the swelling width after one week. The smaller the swollen width, the better. The swollen width: <2 mm was judged to be acceptable.

(10)引張強度
JIS 5号試験片を切り出し、引張強度を測定した。
(10) Tensile strength A JIS No. 5 test piece was cut out and the tensile strength was measured.

結果を表2にまとめて示す。   The results are summarized in Table 2.

Figure 0006677082
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以下、試料No.1〜33の結果により本発明の効果を説明する。なお、表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、好ましい範囲にないことを示す。   Hereinafter, the sample No. The effects of the present invention will be described based on the results of 1 to 33. The underline in Table 2 indicates that the range is out of the range specified in the present invention or not in the preferable range.

まず、試料No.1〜8は、主に、母鋼板の化学組成の影響を確認したものである。   First, the sample No. Nos. 1 to 8 mainly confirm the influence of the chemical composition of the base steel sheet.

従来例である試料No.1は、これまで公知の一般的な磁気シールド材であるが、本発明の特徴である遷移領域が形成されていないため、良好な高磁場での磁気シールド性を得ることができない。   The sample No. Reference numeral 1 denotes a known general magnetic shield material, but since a transition region which is a feature of the present invention is not formed, it is not possible to obtain a good magnetic shield property in a high magnetic field.

比較例である試料No.2,7,8は、これまで公知の一般的な磁気シールド材をベースとし、本発明の特徴である遷移領域を形成するための仕上焼鈍条件で仕上焼鈍を行って得られたものであるが、母鋼板の化学組成が本発明で規定する範囲を満足しないため、そのような仕上焼鈍条件では母鋼板の変態や微細析出が起きてしまい、結晶粒が微細化して良好な高磁場での磁気シールド性を得ることができない。   Sample No. which is a comparative example. Nos. 2, 7, and 8 are obtained by performing a finish annealing under a finish annealing condition for forming a transition region, which is a feature of the present invention, based on a conventionally known general magnetic shield material. However, since the chemical composition of the base steel sheet does not satisfy the range specified in the present invention, under such finish annealing conditions, transformation and fine precipitation of the base steel sheet will occur, and the crystal grains will be refined and the magnetic properties in a good high magnetic field Shielding properties cannot be obtained.

本発明例である試料No.3〜5は、母鋼板の化学組成が、本発明が必要とする遷移領域の形成にとって好ましいものであり、いずれも、高い高磁場での磁気シールド性を得られている。   Sample No. of the present invention example. In Nos. 3 to 5, the chemical composition of the base steel sheet is preferable for the formation of the transition region required by the present invention, and all have a high magnetic shielding property in a high magnetic field.

比較例である試料No.6は、母鋼板のSi含有量が本発明で規定する上限を上回るため、母鋼板が脆化し、冷間圧延時に破断した。   Sample No. which is a comparative example. In No. 6, since the Si content of the base steel sheet exceeded the upper limit specified in the present invention, the base steel sheet was embrittled and fractured during cold rolling.

次に、試料No.9〜14は、仕上焼鈍の露点を制御することにより、めっき直前の母鋼板の表面酸化状態を変化させ、電気めっき法により好ましい遷移領域の形成効果を確認したものである。   Next, the sample No. Nos. 9 to 14 were obtained by changing the surface oxidation state of the base steel sheet immediately before plating by controlling the dew point of the finish annealing, and confirming the effect of forming a preferable transition region by electroplating.

比較例である試料No.9,10,15は、仕上焼鈍の昇温過程の露点が本発明の好ましい範囲に存在しないため、仕上焼鈍において緻密な外部酸化膜が形成してしまい、その後の電気めっきで良好な遷移領域が形成されなくなるため、高磁場での磁気シールド性が高くならない。また、めっきの密着性も低下し、耐食性も低下してしまう。   Sample No. which is a comparative example. In Nos. 9, 10 and 15, since the dew point in the temperature rise process of the finish annealing is not in the preferred range of the present invention, a dense external oxide film is formed in the finish annealing, and a good transition region is formed in the subsequent electroplating. Since it is no longer formed, the magnetic shielding property in a high magnetic field does not increase. In addition, the adhesion of the plating decreases, and the corrosion resistance also decreases.

比較例である試料No.14は、緻密な外部酸化膜は形成されないものの、内部酸化層が厚くなり過ぎ、内部酸化層が磁壁移動の障害となってしまい高磁場での磁気シールド性が低下した。   Sample No. which is a comparative example. In No. 14, although a dense external oxide film was not formed, the internal oxide layer was too thick, and the internal oxide layer hindered domain wall movement, resulting in a decrease in magnetic shielding properties in a high magnetic field.

本発明例である試料No.11〜13は、適切な条件設定により、電気めっき法において好ましい遷移領域が形成され、高磁場での磁気シールド性、めっき密着性および耐食性がいずれも高いレベルで並立している。   Sample No. of the present invention example. In Nos. 11 to 13, a suitable transition region is formed in the electroplating method by setting appropriate conditions, and the magnetic shielding properties, plating adhesion, and corrosion resistance in a high magnetic field are all at a high level.

本発明例である試料No.16〜18は、仕上焼鈍の温度により結晶粒径を変化させて、高磁場での磁気シールド性への影響を確認したものである。   Sample No. of the present invention example. Nos. 16 to 18 were obtained by changing the crystal grain size depending on the temperature of the finish annealing and confirming the influence on the magnetic shielding property in a high magnetic field.

仕上焼鈍条件そのものは、母鋼板の化学組成や熱間圧延条件などの他の条件にも依存するため、本発明で規定する仕上焼鈍温度が絶対的な管理温度ということにはならないが、試料No.16〜18は、結晶粒径が50μm未満であると良好な高磁場での磁気シールド性を得ることが困難になることを示している。   Since the finish annealing conditions themselves also depend on other conditions such as the chemical composition of the base steel sheet and the hot rolling conditions, the finish annealing temperature specified in the present invention is not an absolute control temperature. . Nos. 16 to 18 indicate that it is difficult to obtain a good magnetic shielding property in a high magnetic field if the crystal grain size is less than 50 μm.

本発明例である試料No.19,20は、電気めっき直前の酸洗の影響を確認したものである。上述した試料No.4も含めて比較すると、上記酸洗は、内部酸化層の除去を介して遷移領域の厚さを変化させ、最終的に高磁場での磁気シールド性に影響を及ぼすので、適切な選定を考慮すべき要因と言える。   Sample No. of the present invention example. Nos. 19 and 20 confirm the influence of pickling immediately before electroplating. The above sample No. In comparison with the above, the pickling described above changes the thickness of the transition region through the removal of the internal oxide layer, and finally affects the magnetic shielding property in a high magnetic field. It is a factor to be done.

本発明例である試料No.21〜23は、最終の電気Znめっき前に実施する中間めっき(電気Niめっき)のめっき量を変えることにより、その後の電気Znめっきにより形成される遷移領域での中間めっきの半価厚さを変えたものである。中間めっきのめっき量以外は同じ条件である試料No.5も合わせて、高磁場での磁気シールド性の変化を比較すると、中間めっきの厚さに好ましい領域が存在することがわかる。   Sample No. of the present invention example. 21 to 23 change the half value thickness of the intermediate plating in the transition region formed by the subsequent electric Zn plating by changing the plating amount of the intermediate plating (electric Ni plating) performed before the final electric Zn plating. It has changed. Sample No. was the same condition except for the plating amount of the intermediate plating. Comparing the change of the magnetic shielding property under a high magnetic field together with that of No. 5, it can be seen that a preferable region exists in the thickness of the intermediate plating.

本発明例である試料No.24〜27は、溶融めっきによりめっき層を形成したものである。試料No.24,25は、金属間化合物が形成され易い、めっき後の冷却過程での400℃近傍温度領域での滞留時間が長めになるように条件を設定したものであり、試料No.26,27は、この領域を短時間で通過させることにより金属間化合物の形成を抑制したものである。また、試料No.24,25,27は、低品位インゴットを模擬して溶融Zn中にLi、Na、K、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、またはAlを合計含有量で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「Zn+」と表記している。   Sample No. of the present invention example. In Nos. 24 to 27, plating layers are formed by hot-dip plating. Sample No. Samples Nos. 24 and 25 set conditions so that the intermetallic compound was easily formed and the residence time in the temperature range near 400 ° C. in the cooling process after plating was longer. Nos. 26 and 27 suppress the formation of intermetallic compounds by passing through this region in a short time. In addition, the sample No. Nos. 24, 25, and 27 simulate a low-grade ingot and contain Li, Na, K, Rb, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, or Al in molten Zn so as to have a total content of 1%. The plating bath was used. This plating bath is described as "Zn +" in Table 2.

試料No.24〜27の結果から、金属間化合物や上記元素が高磁場での磁気シールド性にとって好ましいものではない傾向が確認できる。   Sample No. From the results of Nos. 24 to 27, it can be confirmed that the intermetallic compound and the above elements tend not to be preferable for the magnetic shielding property in a high magnetic field.

試料No.28〜33は、Zn以外のめっきとして、一般的なZn−15%Niめっき、Niめっき、Snめっきなどを適用した例である。遷移領域の厚さが十分に広いNo.28、30、32を、遷移領域の厚さが狭いNo.29、31、33とそれぞれ比較すると、めっき種によらず高磁場での磁気シールド性に関する本発明の効果が得られることがわかる。   Sample No. Examples 28 to 33 are examples in which general Zn-15% Ni plating, Ni plating, Sn plating or the like is applied as plating other than Zn. The transition region has a sufficiently large thickness. Nos. 28, 30, and 32 are referred to as Nos. 28 and 30 in which the thickness of the transition region is small. Comparing with 29, 31, and 33, respectively, it can be seen that the effect of the present invention on the magnetic shielding property in a high magnetic field is obtained regardless of the plating type.

なお、試料No.30〜33は、化成処理を施さなかったため、化成処理性は評価していない。   The sample No. In Nos. 30 to 33, the chemical conversion treatment was not performed, and thus the chemical conversion treatment property was not evaluated.

Claims (12)

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を備える磁気シールド鋼板であって、
前記母鋼板側から前記めっき層側に向かって、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75%から25%まで変化する遷移領域を備え、
該遷移領域の厚さが0.2μm以上3.0μm未満である、磁気シールド鋼板。
In mass%,
Si: 1.5 to 4.0%,
Al: 0.1 to 3.0%,
Mn: 0.1 to 2.4%,
A base steel sheet having a chemical composition that is a balance of Fe and impurities;
A magnetic shield steel sheet comprising at least one plating layer formed on at least one surface of the base steel sheet,
A transition region in which the Fe concentration changes from 75% to 25% of the Fe concentration at the central position in the thickness direction of the base steel sheet from the base steel sheet side toward the plating layer side;
A magnetically shielded steel sheet wherein the thickness of the transition region is 0.2 μm or more and less than 3.0 μm .
前記めっき層が複層構造を有する、請求項1に記載の磁気シールド鋼板。   The magnetic shield steel sheet according to claim 1, wherein the plating layer has a multilayer structure. 前記遷移領域が金属間化合物を有さない、請求項1または2に記載の磁気シールド鋼板。   The magnetic shield steel sheet according to claim 1, wherein the transition region has no intermetallic compound. 前記めっき層のうちの少なくとも一つのめっき層がZn系めっき層である、請求項2または3に記載の磁気シールド鋼板。   The magnetic shield steel sheet according to claim 2, wherein at least one of the plating layers is a Zn-based plating layer. 前記めっき層の少なくともひとつのめっき層が、金属状態のLi、Na、K、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、またはAlを有さない、請求項2〜4のいずれかに記載の磁気シールド鋼板。   The method according to claim 2, wherein at least one of the plating layers does not include Li, Na, K, Rb, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, or Al in a metal state. Magnetic shield steel plate. 前記めっき層のうちの中間めっき層がNi系めっき層である、請求項2〜5のいずれかに記載の磁気シールド鋼板。   The magnetic shield steel sheet according to claim 2, wherein the intermediate plating layer among the plating layers is a Ni-based plating layer. 前記めっき層のうちの中間めっき層を形成する金属元素の濃度分布の半価厚さが0.2〜2.0μmである、請求項2〜6のいずれかに記載の磁気シールド鋼板。   The magnetic shield steel sheet according to claim 2, wherein a half-value thickness of a concentration distribution of a metal element forming an intermediate plating layer in the plating layer is 0.2 to 2.0 μm. 前記母鋼板の結晶粒径が50〜200μmである、請求項1〜7のいずれかに記載の磁気シールド鋼板。   The magnetic shield steel sheet according to claim 1, wherein the base steel sheet has a crystal grain size of 50 to 200 μm. 質量%で、Si:1.5〜4.0%、Al:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜2.4%、残部Feおよび不純物からなる鋼スラブに、熱間圧延、冷間圧延および仕上焼鈍を行った後、表面にめっき処理を行う、請求項1〜8のいずれかに記載の磁気シールド鋼板の製造方法であって、仕上焼鈍の最高到達温度が950℃以上である、磁気シールド鋼板の製造方法。   Hot rolling to a steel slab consisting of 1.5 to 4.0% Si, 0.1 to 3.0% Al, 0.1 to 2.4% Mn, balance Fe and impurities by mass% The method for producing a magnetic shielded steel sheet according to any one of claims 1 to 8, wherein after performing cold rolling and finish annealing, the surface is subjected to plating treatment, wherein the maximum ultimate temperature of the finish annealing is 950 ° C or more. A method for manufacturing a magnetic shielded steel sheet. 前記仕上焼鈍の昇温過程の650℃〜800℃での雰囲気の露点が−10℃超40℃以下である、請求項9に記載の磁気シールド鋼板の製造方法。   The method for producing a magnetically shielded steel sheet according to claim 9, wherein the dew point of the atmosphere at 650 ° C. to 800 ° C. in the temperature rise process of the finish annealing is more than −10 ° C. and 40 ° C. or less. 前記仕上焼鈍の後であって前記めっき処理の前に、酸洗を行う、請求項9または10に記載の磁気シールド鋼板の製造方法。   The method according to claim 9, wherein pickling is performed after the finish annealing and before the plating treatment. 前記めっき処理が電気めっきである、請求項9〜11のいずれかに記載の磁気シールド鋼板の製造方法。   The method according to claim 9, wherein the plating is electroplating.
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