JPH0663607A - Fe−Ni系合金板の製造方法 - Google Patents

Fe−Ni系合金板の製造方法

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JPH0663607A
JPH0663607A JP23516492A JP23516492A JPH0663607A JP H0663607 A JPH0663607 A JP H0663607A JP 23516492 A JP23516492 A JP 23516492A JP 23516492 A JP23516492 A JP 23516492A JP H0663607 A JPH0663607 A JP H0663607A
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alloy
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JP23516492A
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English (en)
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Tadashi Inoue
正 井上
Kazuaki Matsumoto
和明 松本
Kiyoshi Tsuru
清 鶴
Hirohisa Haishi
裕久 拝司
Kichiya Kashiwazaki
吉弥 柏崎
Makoto Kabasawa
真事 樺沢
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Fe−Ni系合金塊やスラブ等の熱間圧延時の加
熱による内部酸化層の成長を抑制することにより、手入
れ工程の省略と手入歩留りの向上した電子・電磁用Fe−
Ni系合金を製造する。 【構成】 Fe−Ni系合金塊やスラブ等の熱間圧延用素材
の表面に、C≦0.2%,Si≦1.0%,Mn≦2.5%,Cr≦
1.0%,Al≦0.1%,P≦0.1%,S≦0.05%の鋼を
0.5〜10mm厚さに被覆し、1000〜1350℃に加熱して分
塊圧延+熱間圧延又は熱間圧延する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はFe−Ni系合金板の製造
方法に係り、Fe−Ni系の合金塊の分塊圧延、あるいはス
ラブの熱間圧延時の加熱による内部酸化層の成長を抑制
し、手入れ工程を省略し、手入れ歩留りを向上し得るFe
−Ni系合金板の製造方法を提供しようとするものであ
る。
【0002】
【従来の技術】Fe−(28%〜82%)Ni合金、Fe−
(3%〜20%)Co−(25%〜35%)Ni合金はシャ
ドウマスク用材料、ICリードフレーム用材料、あるい
は磁性材料として用いられている。このようなFe−Ni系
合金板を製造する方法としては、連続鋳造または造塊法
による合金塊に分塊圧延、熱間圧延および冷間圧延等の
加工を施して薄板とし、その薄板をスリット加工するこ
とが通常行なわれている。
【0003】しかし、これらのFe−Ni系合金の合金塊分
塊圧延、あるいはスラブの熱間圧延時の高温加熱をする
際に表面スケールの下部における合金内に内部酸化層が
形成され、このような内部酸化層は、分塊圧延あるいは
熱間圧延後も材料の表層近傍に残留するため、上記した
製品における所要特性確保のためには、この内部酸化層
を、完全に除去する必要がある。このため分塊圧延後、
あるいは熱間圧延後に疵取り手入れを十分に行なう必要
があるが強度の高いこの種合金の疵取りには多大な工程
を要し、更には製品歩留の著しい低下を招いていた。
【0004】なお、上記したような事情から前記したFe
−Ni合金あるいはFe−Ni−Co合金の鋳塊、スラブを熱間
圧延する場合には、優れた耐酸化性を有するCrを8%〜
20%含有するFe合金を被圧延材の表面に溶射し被覆層
を形成することにより圧延材の表面酸化防止とともに材
料の内部酸化の発生を防止するという特公平1−462
02の如き先行技術が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来技術によ
るものは、Fe−Ni合金あるいはFe−Ni−Co合金の鋳塊ま
たはスラブを熱間圧延する場合、Crを8%〜20%含有
するFe合金を表面に溶射して被覆層を形成し、熱間圧延
後に溶削手入れして酸化溶射被覆層を除去しているが、
この技術で特徴としているようなCr含有Fe合金を被圧延
材の表面に溶射して被覆する場合、Crが被圧延材表層に
拡散し、更には熱間圧延前の加熱によりCrの被圧延材内
部への拡散が進行することを考慮すべきである。圧延後
の疵取りを目的とした溶削手入れはCrを含有する場合に
困難を伴うことがよく知られており、それが不十分な場
合、合金表層のCr濃度は高くなり、その結果においては
Crが材料表面に残留し、素材の製造工程中に施される熱
処理時に強固で不均一な酸化膜が形成されICリードフ
レーム用材料においてはメッキ性が劣化すること、一
方、シャドウマスク用インバー合金においても、前記し
た強固で不均一な酸化膜の存在により、黒化処理時の黒
化膜の形成が不均一になり、十分な黒色度を有する黒化
膜が得られない危険性がある。
【0006】更にFe−Ni系パーマロイにおいても、表層
でCr濃度が高くなると所要の磁気特性が得られない可能
性が高い。
【0007】前記したようなことから従来のFe−Ni系合
金においては、上記した製品の所要の性能を確保しつ
つ、製造時の歩留りを向上させ、かつ疵取り工程の省略
を可能とするような製造方法が強く望まれているが、か
かる合金板の製造方法は、未だ得られるに到っていな
い。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来技術における課題を解決することについて検討を重
ね、Fe−(28%〜82%)Ni合金、Fe−(3%〜20
%)Co−(25%〜35%)Ni合金の合金塊、スラブの
表面に、特定成分範囲の鋼を肉盛り溶接法または、鋼板
を組立てて箱を造る方法、または板を溶接する方法によ
り所定厚さ被覆することにより、分塊圧延、あるいは熱
間圧延時の加熱による内部酸化層の成長を抑制し、手入
れ工程の省略、手入れ歩留りの向上を可能とし、かつ最
終製品での性能、すなわち、ICリードフレーム用合金
でのメッキ性、シャドウマスク用合金での黒化処理性、
パーマロイでの磁気特性をそれぞれ劣化させることなく
Fe−Ni系合金の製造方法を提供することに成功したもの
であって、以下の如くである。
【0009】(1) Fe−Ni系合金塊やスラブ等の熱間圧
延用素材の表面に、wt%で、C: 0.2%以下, S
i: 1.0%以下, Mn: 2.5%以下,Cr: 1.0
%以下, Al: 0.1%以下, P: 0.1%以
下,S: 0.05%以下とした鋼を0.5〜10mmの厚さ
に被覆し、1000〜1350℃に加熱して分塊圧延および熱間
圧延または熱間圧延することを特徴とするFe−Ni系合金
板の製造方法。
【0010】
【作用】先ず、本発明において対象とするFe−Ni系合金
は、Fe−(28%〜82%)Ni合金、Fe−(3%〜20
%)Co−(25%〜35%)Ni合金であり、ICリード
フレーム、高面質TV用シャドウマスク、軟磁性材料と
して用いられるものである。
【0011】また、この発明におけるFe−Ni合金は、Co
を含まない合金系において前記のようにNiが28〜82
%であって、Niが28%未満または82%を超えた場合
は所要の低熱膨脹性や磁気特性が得られないがまた内部
酸化も起さない。
【0012】これに対し、Fe−Co−Ni合金系の場合は、
Coが3%未満または20%超で、かつNiが25%未満ま
たは35%超えとなると所要の低熱膨脹特性が得られな
い。従ってCo量は3〜20%、Ni量は25〜35%とそ
れぞれ定めたが、この範囲でFe−Ni合金と同様に内部酸
化が問題となる。
【0013】上記した合金の表面を被覆する金属は、wt
%(以下単に%という)で、C:0.2%以下,Si:1.0
%以下,Mn:2.5%以下,P:0.1%以下,S:0.05
%以下,Al:0.1%以下,Cr:1.0%以下を含有し、残
部がFeおよび不可避不純物からなる鋼とすることが必要
である。C,S,Mn,P,S,AlおよびCrが上記した特
定値を超えると、後述する分塊圧延または熱間圧延前の
加熱中にFe−Ni合金またはFe−Co−Ni合金中への前記し
た元素の拡散による合金表層部の移動が著しくなり、熱
間圧延後における表面除去が不充分な場合に最終製品で
前記元素が表面近傍に合金化され、ICリードフレーム
材料に求められるメッキ性やシャドウマスク用材料に求
められる黒化処理性、軟磁性材料に求められる磁気特性
などが劣化する。
【0014】特にCrは、上記した特性への悪影響の度合
いが大きいため、1.0%以下の範囲でもより低くするこ
とが好ましい。
【0015】分塊圧延または熱間圧延時の加熱温度は10
00℃以上1350℃以下であることが必要である。すなわ
ち、加熱温度が1000℃未満では合金の変形抵抗が高く、
圧延荷重が高くなり、ミル負荷上問題がある。一方1350
℃超えでは合金の熱間加工性が著しく劣化するので不適
である。これらのことより、熱間圧延時の加熱温度は、
1000℃〜1350℃と定め、また加熱時間は1時間〜10時
間である。
【0016】上記したような鋼を被覆することにより図
1に示すように合金内での内部酸化層の生成は防止さ
れ、斯かる被覆層の必要厚さは加熱温度、時間により変
化するが加熱炉を出た時点ではその被覆層の酸化が進行
しスケールとして除去できる程度か、それ以上の厚さで
あることが望ましく、少なくとも0.5mm以上の層厚が必
要である。
【0017】即ち、前記したような被覆の厚さが0.5mm
未満では加熱中で被覆層がすべて酸化しスケールとな
り、内部酸化防止効果がない。また、被覆厚さが10mm
超では十分な内部酸化防止効果は発揮されるが、熱間圧
延後の層厚が大きくなり、この部分のを除去するための
疵取り工程に多大な時間がかかり不適である。従って、
この被覆厚さは0.5〜10mmと定めた。
【0018】前記した被覆層の形成方法としては、合金
塊またはスラブの表面に肉盛り溶接にて行なう方法、ま
たは鋼板を合金表面に配置し、溶接組立てにより箱を形
成し、その内部を10-1Torr以下の真空度に真空引きを
行う方法、合金表面に板を直接に溶接する方法などがあ
る。
【0019】前述したような被覆層は分塊圧延または熱
間圧延時の加熱炉からの抽出時でスケールとして完全に
除去されてもよいが、未酸化で合金表面に残存している
場合は上記圧延後において軽度の手入れを行うだけで、
新たに被覆層を形成することなくそれ以降の熱間圧延ま
たは冷間圧延を引き続いて行なうことができるため、よ
り好ましい。この場合、分塊圧延後または熱間圧延後ま
たは冷間圧延後に脱スケールや疵取りを実施することは
合金表面の清浄性を向上する上でも望ましいことであ
る。
【0020】もちろん、本発明の方法によるものでは合
金板が最終板厚(製品板厚)となった段階で表面に被覆
されていた鋼は完全に除去されていることが必要であ
る。
【0021】上記したように本発明においてはその被覆
厚さを0.5〜10mmの範囲内で適正な厚さとすることに
より、例えば合金塊に先ず被覆を行い、それ以降の分塊
圧延、熱間圧延まで合金内における内部酸化層の生成を
防止することができるので疵取り工程を挾まずに実施す
ることもでき、この場合には疵取り工程の省略が可能と
なる。
【0022】
【実施例】本発明によるものの具体的な実施例について
比較例と対比しながら詳細を説明すると、先ず本発明者
等は次の表1に示す化学成分組成のシャドウマスク用イ
ンバー合金、ICリードフレーム用Fe−Co−Ni合金およ
び軟磁性パーマロイを溶製し、合金塊を得た。
【0023】
【表1】
【0024】前記したような合金塊は分塊圧延、熱間圧
延して熱延コイルを得る工程において次の表2に示す化
学成分の鋼を被覆材として用い、また次の表3,表4に
示す条件にて合金塊への被覆後、分塊圧延を行ない、得
られたスラブを疵取りして、歩留り(合金塊〜分塊手入
れ歩留り)を調べた。
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】
【表4】
【0028】上記以降は前記表3に示す条件によって前
記した被覆材を被覆し、熱間圧延を行い、得られた熱延
コイルを疵取りして歩留り(分塊〜熱間圧延手入れの歩
留り)を調べ、これらの歩留りを合計して合金塊から熱
間圧延までの歩留りとした。分塊圧延の加熱温度は1250
℃、圧延温度は 950〜1250℃、熱間圧延の加熱温度は11
00℃、圧延温度は 850〜1100℃である。
【0029】前記のようにして得られた冷延素材(サン
プル No.1〜 No.14)を以降、冷間圧延−焼鈍−冷間
圧延−焼鈍−冷間圧延−歪取り焼鈍の工程により合金薄
板とした。なおサンプル No.4〜7金属塊の上下圧延面
に所定の板を10-1torr以下の雰囲気下で溶接したもの
である。この場合合金板の端部は内部酸化されるが、製
品段階ではスリット加工等により除去される。
【0030】合金Aについては黒化処理を行ない、黒化
膜の色調を観察することにより黒化処理性を評価した。
また合金Bについては、得られた薄板を脱脂→酸洗の前
処理後、厚さ3μm のAgメッキを施した後、450℃×
5min 大気中で加熱し、メッキ層の変色の程度を調べる
ことにより行なった。さらに合金Cについては、得られ
た薄板サンプルより外径45mm、内径33mmのリング試
験片を採取し、H2 雰囲気中で1100℃×3時間焼鈍し、
焼鈍後の直流磁気特性を JISC2531 に基づき実施し、表
3に示した基準に基づき、磁気特性の良否を評価した。
【0031】以上のようにして行った製品特性の調査結
果は表3に併せて示したが、表3から明らかなように、
サンプル No.1〜7,9,11,12,16,19,2
0,21の各材は本発明で特徴とする成分を有する材料
を用い、被覆材の鋼の成分、および被覆厚さ、分塊圧延
および熱間圧延の加熱温度および被覆方法は本発明規定
のものであり、何れのサンプルも所要の製品特性(シャ
ドウマスク用Fe−Ni合金では黒化処理性、ICリードフ
レーム用Fe−Ni−Co合金ではAgメッキ性、軟磁性パーマ
ロイにおいては、磁気特性)を満足しており、かつ被覆
材なしの通常法により作製されたサンプル No.15,1
8,23に比べて合金塊〜熱間圧延の歩留りは高く、製
造性に優れていることが明かである。なお、No. 8は板
厚が下限以下であり歩留りが劣っており、No. 10は板
厚が上限以上であるが歩留りは10mm (No. 7)と差は
なく、残留する軟鋼を除去するために余分な時間を必要
とした。
【0032】なお上記した発明例では被覆材の被覆後に
おける加熱によってもFe−Ni系合金には内部酸化層は認
められず、被覆材による内部酸化防止効果が確認され
た。更にサンプル No.1〜4,11,12,16,19
〜21は合金塊に0.5,10mmの被覆材を被覆したもの
であり、分塊圧延後のスラブの疵取りはせずに以降の熱
間圧延を行なうことができた。このように、本発明範囲
内の被覆厚さの中でも合金塊に適正な厚さ被覆すること
により、スラブの疵取り工程を省略することができる。
【0033】一方サンプル No.13,14,17,22
の各材は特公平1−46202において特徴とする技術
により製造されたものであるが、これらの材料では被覆
材なしの通常材のサンプル No.11,15,18,22
の各材に比較して合金塊から熱間圧延の歩留りは高い
が、14を除いて所要の製品特性(シャドウマスク用Fe
−Ni合金では黒化処理性、ICリードフレーム用Fe−Ni
−Co合金ではAgメッキ性、軟磁性パーマロイにおいて
は、磁気特性)を満足せず、本発明例に比べて劣ってい
る。14は特性を満足しているが、歩留りを落したもの
であり、溶削時間も長いものである。
【0034】上記したようなサンプル No.8、10、1
3の材料を調査した結果、材料表層より中央にかけてCr
の濃化が認められ、このことから製品特性の劣化は被覆
層中のCrが合金内に拡散し、そのCrの存在がシャドウマ
スク用Fe−Ni合金の黒化処理性、ICリードフレーム用
Fe−Ni−Co合金のAgメッキ性、軟磁性パーマロイの磁気
特性の劣化と強い相関を示すことが示された。
【0035】以上説明したように、本発明で特徴とする
成分を有する材料において、被覆材の鋼成分、および被
覆厚さ、被覆方法、分塊圧延および熱間圧延の加熱温度
を本発明で規定した条件とすることにより、分塊圧延お
よび熱間圧延時の加熱による内部酸化層の成長を抑制
し、手入れ工程の省略、手入れ歩留りを向上し得る電子
・電磁用Fe−Ni系合金を提供できることが明らかであ
る。
【0036】なお、本発明における合金塊は、ccスラ
ブであってもよく、ccスラブを手入れ後、本発明で特
徴とする方法、被覆材の鋼および被覆厚さとし、熱間圧
延での加熱温度を1000〜1350℃とすることにより、本発
明で特徴とする効果は十分に得られる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したような本発明によるとき
は、Fe−Ni系合金塊の分塊圧延あるいはスラブの熱間圧
延時の加熱による内部酸化層の成長を的確に抑制し、手
入れ工程の省略を図ると共に手入歩留りの著しく向上し
た電子、電磁用Fe−Ni系合金の有利な製造方法を提供し
得るものであって、工業的にその効果の大きい発明であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】Fe−Ni合金の高温加熱時における内部酸化層の
生成状況を示した描写したものであって、(a) は被覆な
しの場合、(b) は本発明の実施例における表2中の材料
Dによる被覆材を用いた場合である。なおこれら(a)
(b) のものの加熱温度は共に1200℃である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 拝司 裕久 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 柏崎 吉弥 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 樺沢 真事 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Fe−Ni系合金塊やスラブ等の熱間圧延用
    素材の表面に、wt%で、 C: 0.2%以下, Si: 1.0%以下, Mn:
    2.5%以下, Cr: 1.0%以下, Al: 0.1%以下, P:
    0.1%以下, S: 0.05%以下 とした鋼を0.5〜10mmの厚さに被覆し、1000〜1350℃
    に加熱して分塊圧延および熱間圧延または熱間圧延する
    ことを特徴とするFe−Ni系合金板の製造方法。
JP23516492A 1992-08-12 1992-08-12 Fe−Ni系合金板の製造方法 Pending JPH0663607A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000129399A (ja) * 1998-10-22 2000-05-09 Nisshin Steel Co Ltd シャドウマスク用Fe−Ni合金及びその製造方法
JP2015167966A (ja) * 2014-03-06 2015-09-28 株式会社神戸製鋼所 Si添加冷延鋼板の製造方法
CN112496037A (zh) * 2020-11-16 2021-03-16 太原钢铁(集团)有限公司 一种镍基合金板材轧制方法

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JP2015167966A (ja) * 2014-03-06 2015-09-28 株式会社神戸製鋼所 Si添加冷延鋼板の製造方法
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