JP6707994B2 - 磁気シールド鋼板およびその製造方法 - Google Patents
磁気シールド鋼板およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6707994B2 JP6707994B2 JP2016108788A JP2016108788A JP6707994B2 JP 6707994 B2 JP6707994 B2 JP 6707994B2 JP 2016108788 A JP2016108788 A JP 2016108788A JP 2016108788 A JP2016108788 A JP 2016108788A JP 6707994 B2 JP6707994 B2 JP 6707994B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating
- thickness
- steel sheet
- magnetic shield
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Description
前記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、
下記(1)式を満足する、磁気シールド鋼板。
ただし、上記(1)式中のtaは、前記めっき層のうち薄いほうのめっき層の厚さ(μm)、tbは、前記めっき層のうち厚いほうのめっき層の厚さ(μm)であり、「めっき層の厚さ」とは、前記母鋼板の厚さ方向において、前記めっき層の最表面の位置から、Fe含有量が前記母鋼板の板厚方向の中心位置におけるFe含有量の0.75となる位置までの距離(μm)を意味する。
ただし、上記(2)式中のttaは、前記めっき層のうち薄いほうのめっき層が形成された表面側の遷移領域の厚さ(μm)、t tb は、厚いほうのめっき層が形成された表面側の遷移領域の厚さ(μm)である。
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。
Siは、冷延焼鈍後の母鋼板の集合組織を変化させ、透磁率を高めて高磁場での磁気シールド性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、高磁場での磁気シールド性が向上する。
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。
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。
Cは、炭化物を形成して高磁場での磁気シールド性を劣化させる場合がある。また、磁気時効が生ずると高磁場での磁気シールド性も劣化してしまうため、C含有量は低くすることが好ましい。このため、C含有量は好ましくは0.0040%以下である。
Nは、Cと同様に、窒化物の形成や磁気時効性により高磁場での磁気シールド性を劣化させる。このため、N含有量は好ましくは0.0040%以下である。高磁場での磁気シールド性の劣化を避けるためN含有量は、低いほうが好ましく、0.0027%以下とすれば磁気時効や窒化物の形成による高磁場での磁気シールド性への悪影響を十分に回避できる。N含有量は、さらに好ましくは0.0022%以下であり、よりいっそう好ましくは0.0015%以下である。電析などの技術を用いれば、化学的分析の限界以下である0.0001%以下に下げることも可能で、N含有量は0%であっても構わない。一方で工業的なコストを考えると、下限は0.0003%となる。
Sは、硫化物を形成して高磁場での磁気シールド性を劣化させる場合があるため、S含有量は低いことが好ましい。S含有量は、好ましくは0.020%以下であり、さらに好ましくは0.0040%以下であり、よりいっそう好ましくは0.0020%以下であり、最も好ましくは0.0010%以下である。S含有量は0%であっても構わない。
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。
Crは、強度調整や耐食性、製造中の酸化挙動制御を目的として含有量が制御される他、特に高周波特性を向上させること等が知られており、0.001%以上含有させることが可能である。スクラップ等が混入する実用製鋼法では、不純物として、0.01%以上程度含有されることもある。一方で、過剰な添加は添加コストが増加し、磁気特性を低下させるため、Cr含有量は、好ましくは20%以下であり、さらに好ましくは5%以下である。
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。
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。
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。
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。
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。
Nbは、NbCなどの析出物が高強度化に有効に作用するものの、これら析出物が磁壁移動を阻害し、高磁場での磁気シールド性を大幅に劣化させるため、敢えて含有させる必要はない。このため、Nb含有量は、好ましくは0.0020%以下であり、さらに好ましくは0.0010%以下である。スクラップ等が混入する実用製鋼法では、不純物として、0.0002%以上程度含有されることもある。
Mo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、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、高磁場での磁気シールド性を大幅に劣化させることがあるため、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。
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。
Caは、特に酸化物、硫化物を含む複合酸化物を形成して磁気特性を向上させること等が知られており、0.0001%以上含有させることが可能である。一方で、これら析出物が磁壁移動を阻害し、高磁場での磁気シールド性を大幅に劣化させることがあるため、Ca含有量は、好ましくは0.050%以下であり、さらに好ましくは0.010%以下である。
Mgは、特に酸化物、硫化物を含む複合酸化物を形成して磁気特性を向上させること等が知られており、0.0001%以上含有させることが可能である。一方で、これら析出物が磁壁移動を阻害し、高磁場での磁気シールド性を大幅に劣化させることがあるため、Mg含有量は、好ましくは0.050%以下であり、さらに好ましくは0.010%以下である。
REMは、特に酸化物、硫化物を含む複合酸化物を形成して磁気特性を向上させること等が知られており、0.0001%以上含有させることが可能である。一方で、これら析出物が磁壁移動を阻害し、高磁場での磁気シールド性を大幅に劣化させることがあるため、REM含有量は、好ましくは0.050%以下であり、好ましくは0.010%以下である。
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。
次に、母鋼板の金属組織を説明する。
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。
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。
次にめっき層を説明する。
本発明に係る磁気シールド鋼板においては、めっき層は、磁気シールド鋼板の耐食性を確保するためだけではなく、良好な高磁場での磁気シールド性を発現させるために、形成される。本発明の重要な特徴は、母鋼板の一方の表面側および他方の表面側それぞれのめっき層の厚さに差を設ける差厚めっきを用いる点である。
厚いほうのめっき厚さは、磁気シールド特性の観点から上限を定めることが望ましい。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るため、めっき厚さが厚くなると磁気シールド鋼板の透磁率が低下する。
薄いほうのめっき厚さは、上述したように磁気シールド特性の観点から、薄いほうが好ましく、本発明の特徴でもある高磁場での磁気シールド特性を得るために、薄いほうのめっき厚さは薄くすべきである。耐食性を考慮しなければ、薄いほうのめっき厚さは零でもよい。この場合には、本発明に係る磁気シールド鋼板は片面めっき鋼板である。
めっき層のもう一つの重要な特徴が、母鋼板からめっき層へのFe濃度の変化を緩やかにすることである。本発明では、このFe濃度の変化を、遷移領域の厚さにより規定する。
本発明に係る磁気シールド鋼板のめっき層は、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。
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Zn系めっきが適用できる。
さらに、本発明に係る磁気シールド鋼板では、めっき層中に金属状態のLi、Na、K、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、またはAlが存在しないことが好ましい。本発明において「金属状態」とは、金属間化合物を含む状態を意味する。
さらに、めっき層の上に公知の処理を施すことも可能である。耐食性を高めるための各種の化成処理、塗装、塗装密着性を高めるための各種化成処理、意匠性の確保のための塗装やフィルム貼付等を行うことは、それら塗装やフィルムによる新たな応力の影響なども考えられるものの、母鋼板とめっき層との間における本発明の効果を消失させるものではない。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。
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。
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、連続鋳造で鋼スラブとし、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。
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。
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。
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。
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。
電子線回折により測定した。
JIS G0551付属書Cに規定された切断法により測定した。
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。
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。
ポリエステル系の塗装を付与した試験片を−20℃以下に冷凍庫で冷却し、−20℃の時点で動力シャーを用いて剪段した剪段面を、拡大鏡を用いて観察してめっき層の剥離幅を観察測定した。剥離幅は小さいほうがよく、剥離幅:1mm以下を合格と判定した。
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、鋼板の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。
Claims (9)
- 質量%で、
Si:1.5〜4.0%、
Al:0.1〜3.0%、
Mn:0.1〜2.4%、
残部Feおよび不純物である化学組成を有する母鋼板と、
前記母鋼板の両表面それぞれに形成された、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、
下記(1)式を満足する、磁気シールド鋼板。
0<ta/tb≦0.90 ・・・・・(1)
ただし、上記(1)式中のtaは、前記めっき層のうち薄いほうのめっき層の厚さ(μm)、tbは、前記めっき層のうち厚いほうのめっき層の厚さ(μm)であり、「めっき層の厚さ」とは、前記母鋼板の厚さ方向において、前記めっき層の最表面の位置から、Fe含有量が前記母鋼板の板厚方向の中心位置におけるFe含有量の0.75となる位置までの距離(μm)を意味する。 - 前記母鋼板の厚さ方向において、Fe濃度が前記母鋼板の板厚方向の中心位置におけるFe含有量の0.75〜0.25である遷移領域の厚さが、0.20μm以上である、請求項1に記載の磁気シールド鋼板。
- 下記(2)式を満足する、請求項2に記載の磁気シールド鋼板。
0.20≦tta/ttb≦0.90 ・・・・・(2)
ただし、上記(2)式中のttaは、前記めっき層のうち薄いほうのめっき層が形成された表面側の遷移領域の厚さ(μm)、t tb は、厚いほうのめっき層が形成された表面側の遷移領域の厚さ(μm)である。 - 前記めっき層に金属間化合物が存在しない、請求項1〜3のいずれかに記載の磁気シールド鋼板。
- 前記めっき層に、金属状態のLi、Na、K、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、BaまたはAlが存在しない、請求項1〜4のいずれかに記載の磁気シールド鋼板。
- 質量%で、Si:1.5〜4.0%、Al:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜2.4%、残部Feおよび不純物である化学組成を有するスラブに、熱間圧延、冷間圧延および仕上焼鈍を行った後、表面にめっきを行う、請求項1〜5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、前記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。
- 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6に記載の磁気シールド鋼板の製造方法。
- 前記仕上焼鈍の後であって前記めっきの前に、酸洗を行う、請求項6または7に記載の磁気シールド鋼板の製造方法。
- 前記めっきが電気めっきである、請求項6〜8のいずれかに記載の磁気シールド鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016108788A JP6707994B2 (ja) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | 磁気シールド鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016108788A JP6707994B2 (ja) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | 磁気シールド鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017214617A JP2017214617A (ja) | 2017-12-07 |
JP6707994B2 true JP6707994B2 (ja) | 2020-06-10 |
Family
ID=60575365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016108788A Active JP6707994B2 (ja) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | 磁気シールド鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6707994B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230165834A (ko) * | 2021-05-10 | 2023-12-05 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 아연계 도금 강판 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55145400A (en) * | 1979-05-01 | 1980-11-12 | Nisshin Steel Co Ltd | Method of fabricating both magnetic and electromagnetic shield components |
JPS59117443A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-06 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 小型モータの磁気ノイズ防止方法 |
JPS61149494A (ja) * | 1984-12-22 | 1986-07-08 | Dainichi Nippon Cables Ltd | 電着層付ケイ素鋼板 |
JPS61295688A (ja) * | 1985-06-25 | 1986-12-26 | 川崎製鉄株式会社 | プリント基板およびその製造方法 |
JPS61295689A (ja) * | 1985-06-25 | 1986-12-26 | 川崎製鉄株式会社 | プリント基板 |
JP2762328B2 (ja) * | 1992-07-16 | 1998-06-04 | 東洋鋼鈑株式会社 | インナーシールド用素材およびその製造法 |
JPH11106876A (ja) * | 1997-10-06 | 1999-04-20 | Nippon Steel Corp | 電磁波シールド用Niめっき鋼板およびその製造方法 |
JP2004169091A (ja) * | 2002-11-19 | 2004-06-17 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐食性・耐変色性に優れた電磁波シールド用Cuめっき鋼板 |
JP5412462B2 (ja) * | 2011-04-19 | 2014-02-12 | 日本パーカライジング株式会社 | 金属材料用耐食合金コーティング膜及びその形成方法 |
-
2016
- 2016-05-31 JP JP2016108788A patent/JP6707994B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017214617A (ja) | 2017-12-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110234780B (zh) | 镀覆钢材 | |
CN108699664B (zh) | 耐冲击剥离性及加工部耐腐蚀性优异的高强度热浸镀锌钢板 | |
CN111989420B (zh) | 镀覆钢材 | |
EP2808417B1 (en) | Steel sheet for hot press-forming, method for manufacturing the same and method for producing hot press-formed parts using the same | |
EP2684985B1 (en) | Process for producing hot-pressed member steel sheet | |
CA2679886C (en) | Zinc-plated high tension steel sheet excellent in press formability and method for production thereof | |
JP6004102B2 (ja) | ホットスタンプ成形体およびホットスタンプ成形体の製造方法 | |
TWI494442B (zh) | Alloyed molten galvanized steel sheet and manufacturing method thereof | |
WO2016072475A1 (ja) | 溶融亜鉛めっき鋼板 | |
TWI511875B (zh) | Molten galvanized steel sheet | |
EP2915904B1 (en) | Hot-pressing steel plate and manufacturing method for a hot-pressing member | |
WO2003074751A1 (fr) | Plaque d'acier a surface traitee et procede de production correspondant | |
JP4970632B2 (ja) | 溶融亜鉛系めっき鋼板 | |
WO2013103117A1 (ja) | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板 | |
JP2011102437A (ja) | 塗膜密着性と加工性に優れた高強度冷延鋼板、及びその製造方法 | |
KR20140128414A (ko) | 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법 | |
US20170166989A1 (en) | Galvannealed steel sheet and method for producing the same (as amended) | |
JP2006336097A (ja) | 焼付硬化性に優れた合金化溶融亜鉛めっき用鋼板及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板 | |
JP2008069445A (ja) | 化成処理性に優れた高張力鋼板 | |
JP5835547B2 (ja) | Si含有冷延鋼板の製造方法 | |
JP6707994B2 (ja) | 磁気シールド鋼板およびその製造方法 | |
JP4720618B2 (ja) | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法 | |
JP2002309358A (ja) | 加工性に優れた合金化溶融Znめっき鋼板 | |
JP6677082B2 (ja) | 磁気シールド鋼板およびその製造方法 | |
JP6766450B2 (ja) | 磁気シールド鋼板およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190109 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190918 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191029 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191217 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200421 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200504 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6707994 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |