KR20070084133A

KR20070084133A - 컬러 음극선관용 자기 실드 강판

Info

Publication number: KR20070084133A
Application number: KR20077010565A
Authority: KR
Inventors: 요시까즈 야마나까; 즈또무 요시다
Original assignee: 닛테쓰 스미킨 고한 가부시키가이샤
Priority date: 2004-11-11
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2007-08-24
Also published as: TW200632974A; CN101052736A; WO2006051777A1; JPWO2006051777A1

Abstract

스크랩 유래의 불순물 원소를 함유해도 고투자율을 안정적으로 나타내는 자기 실드 냉연 강판은 질량 ％로, C : 0.002 내지 0.01 ％, Si : 0.5 ％ 이하, Mn : 2.0 ％ 이하, P : 0.4 ％ 이하, S : 0.001 내지 0.1 ％, Al : 0.001 내지 2 ％, N : 0.01 ％ 이하, Ti : 0.01 ％ 이하, V : 0.01 ％ 이하, Nb : 0.01 ％ 이하, Cu : 0.4 ％ 이하, Sn : 0.2 ％ 이하, Ni : 0.1 ％ 이하, Cr : 0.1 ％ 이하, Mo : 0.1 ％ 이하, B : 0.001 ％ 이하의 강 조성을 갖고, 또한 개재물이 (1) MnO/(Al₂O₃ + SiO₂ + MnO + CaO) ≤ 0.5, (2) Al₂O₃/(Al₂O₃ + SiO₂ + MnO + CaO) ≤ 0.1 및 (3) 강 중 개재물 총량 ≤ 0.01 질량 ％를 충족시킨다. 냉간 압연 조직을 갖는 강판에서는 결정립의 평균 편평율이 0.15 내지 0.5의 범위 내이며, 소둔 조직을 갖는 강판에서는 평균 결정립 직경이 15 내지 40 ㎛이다.

스크랩, 고투자율, 개재물, 냉간 압연 조직, 평균 편평율

Description

컬러 음극선관용 자기 실드 강판 {MAGNETIC SHIELDING STEEL SHEET FOR COLOR CATHODE-RAY TUBE}

본 발명은 컬러 음극선관용 자기 실드 강판에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 제강 원료의 일부에 스크랩을 사용한 경우라도 고투자율을 안정적으로 확보할 수 있는, 풀하드 타입 또는 소둔 연질 타입의 자기 실드 냉연 강판에 관한 것이다.

컬러 음극선관의 기본 구성은, 전자빔을 발생하는 전자총과 전자빔을 영상으로 바꾸는 형광면으로 이루어진다. 그 내부의 측면은 전자빔이 지자기의 작용에 의해 편향하는 것을 방지하는 자기 실드(자기 실드 부재)에 의해 덮어져 있다. 이 음극선관 내에 배치된 자기 실드는 내부 자기 실드 또는 간단히 내부 실드라 칭하게 된다. 또한, 외부 자기 실드(외부 실드라 칭함)를 음극선관의 외부에 설치할 경우도 있다. 본 발명에서는 이들의 내부 자기 실드 및 외부 자기 실드를 총칭하여 자기 실드라 한다.

자기 실드의 소재는, 일반적으로 두께 0.1 내지 0.4 ㎜의 매우 얇은 강판이다. 전기 메이커의 공장에서, 이 소재 강판을 프레스 성형한 후, 500 ℃ 내지 650 ℃의 온도로 흑화 처리라 불리는 열처리를 실시하여, 강판 표면에 Fe₃O₄로 이루어지는 산화막을 형성한 후, 음극선관에 조립한다. 흑화 처리는 녹 방지, 열방사율의 향상, 전자 난반사의 방지 등의 목적으로 행해진다.

최근, 가정용 TV는 화면의 대형화, 와이드화 및 평면화가 진행되고 있다. 그 결과, 전자총으로부터 발생한 전자선은 주행 거리 및 주사 거리가 커졌기 때문에, 지자기에 의한 영향을 쉽게 받게 된다. 즉, 지자기에 의해 편향한 전자선의 형광면 도달 지점의, 지자기가 없을 경우에 원래 도달해야 할 지점으로부터의 차이(지자기 드리프트라 불리움)가 커지고 있다. 그로 인해, 자기 실드에는 이 지자기 드리프트의 제어가 요망되고 있다. 또한, 퍼스널 컴퓨터 등의 모니터용의 음극선관에서는, 보다 고선명한 정지 화상이 요구되므로, 지자기 드리프트에 의한 색차는 가능한 한 억제해야만 한다.

이와 같은 이유로부터, 지자기 드리프트에 의한 색차를 효과적으로 방지할 수 있는, 고성능의 자기 실드성을 갖는 자기 실드 강판이 강하게 요구되어 있다. 이와 같은 고자기 특성의 강판을 제조하기 위해, 종래는 제강 단계에서 고정밀도의 성분 조정을 행하고 있었다. 그러나, 최근 환경 문제에 대한 사회의 요청으로부터 자원의 유효 이용을 추진하는 것이 요구되고, 제강에 있어서의 스크랩 철의 사용량의 증가가 예상되어 있다. 그렇게 되면, 강 중의 트랩 엘리먼트(혼입 원소)라 불리우는 불순물 원소의 양이나 종류가 필연적으로 증대된다. 따라서, 고성능 자기 실드 소재가 되는 고투자율의 강의 제조는 곤란하게 되는 것이다.

이 문제에 관해, 일본 특허 공개 평11-92886호 공보(이하, 특허 문헌 1이라 함)에는, 스크랩 철로부터 트랩 엘리먼트로서 혼입할 수 있는 원소의 비율을 일정 이하로 억제하는 면에서, 또한 개재물이라 불리우는 강 중 산화물 중에서 전체 개재물에 대한 Al₂O₃의 질량비를 0.1 이상으로 하는 것이 제안되어 있다. 마찬가지의 제안은 일본 특허 공개 제2002-180214호 공보(이하, 특허 문헌 2라 함)에도 기재된다.

그러나, 상기 특허 문헌 1 및 2에서는 강 중의 Al₂O₃ 이외의 개재물의 영향이나 전체 개재물의 양에 대한 검토가 되어 있지 않고, 거기에 기재된 내용만으로는 안정적으로 우수한 자기 특성을 갖는 강판을 반드시 얻는 것은 어렵다. 그로 인해, 강 조성이 동일해도, 반드시 고투자율의 강판이 되지 않고, 제품의 수율 및 생산성이 낮아진다.

자기 실드에는 그 형상, 설치 장소, 용도 등에 따라서, 가공성이 우수한 연질 타입의 강판과 강도가 우수한 경질 타입의 강판이 구분하여 사용되어 있다. 예를 들어, 대화면의 음극선관의 자기 실드와 같이 제조 공정의 면으로부터 강성이 필요하게 될 경우에는 통상은 경질 타입의 강판이 사용된다. 한편, 리브 가공 등의 가공이 필요할 경우에는 통상은 연질 타입의 강판이 사용된다. 그러나, 상기 특허 문헌 1, 2에는 소둔한 상태 혹은 그 후에 경미한 조질 압연을 실시한 연질 타입의 강판이 기재되어 있는 것뿐이며, 소둔 후에 냉간 압연을 행하여 강도를 높인 풀하드 타입의 강판에 관한 검토는 이루어져 있지 않다.

본 발명은 스크랩 철의 다량 소비라는 시대 요청에 따라서, 불순물 원소의 양이나 종류가 증가되어도 고투자율을 안정적으로 나타낼 수 있는 자기 실드 냉연 강판을 제공하는 것이다.

본 발명은 냉간 압연 조직을 갖는 풀하드 타입의 강판과 소둔 조직을 갖는 연질 타입의 강판의 각 타입마다 고투자율이 되는 조건을 정함으로써, 모든 타입에 대해서도 양호한 자기 특성을 나타내는 자기 실드 냉연 강판을 제공한다.

본 발명에 관한 자기 실드 냉연 강판은 질량 ％로, C : 0.002 내지 0.01 ％, Si : 0.5 ％ 이하, Mn : 2.0 ％ 이하, P : 0.4 ％ 이하, S : 0.001 내지 0.1 ％, Al : 0.001 내지 2 ％, N : 0.01 ％ 이하 및 경우에 따라, Ti : 0.01 ％ 이하, V : 0.01 ％ 이하, Nb : 0.01 ％ 이하, Cu : 0.4 ％ 이하, Sn : 0.2 ％ 이하, Ni : 0.1 ％ 이하, Cr : 0.1 ％ 이하, Mo : 0.1 ％ 이하 및 B : 0.001 ％ 이하로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하는 강 조성을 갖고, 또한 개재물이 하기의 식 (1) 내지 (3)을 충족시킨다.

MnO/(Al₂O₃ + SiO₂ + MnO + CaO) ≤ 0.5 … (1),

Al₂O₃/(Al₂O₃ + SiO₂ + MnO + CaO) ≤ 0.1 … (2),

강 중의 개재물 총량 ≤ 0.01 질량 ％ … (3),

강 조성의 잔량부는 Fe 및 불순물이다.

강판이 고투자율을 나타내기 위해서는, 상기의 강 조성 및 개재물의 조건에다가, 결정립이 하기의 조건을 충족시키는 것이 필요해진다.

(A) 냉간 압연 조직을 갖는 풀하드 타입의 강판인 경우 :

결정립의 평균 편평율이 0.15 내지 0.5이다. 여기서, 결정립의 평균 편평율이라 함은, 강판의 압연 방향에 있어서의 판 두께 단면을 광학 현미경으로 관찰함으로써 구한 강판의 압연 방향에서 측정된 결정립의 평균 길이(L₁)에 대한 압연 방향에 수직의 방향(판 두께 방향)으로 측정된 결정립의 평균 길이(L₂)의 비(L₂/L₁)라고 정의된다.

(B) 소둔 조직을 갖는 연질 타입의 강판인 경우 :

결정립의 평균 결정립 직경이 15 내지 40 ㎛이다.

본 발명에 따르면, 제강 시의 스크랩 철의 혼입에 의해 다양한 트랩 엘리먼트를 함유하는 강판이라도 투자율이 높은 자기 특성이 우수한 자기 실드 냉연 강판을 안정적으로 확실하게 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 풀하드 타입의 고강도의 강판과 가공성이 우수한 연질 타입의 강판 중 어느 하나에 대해서도 고투자율의 냉연 강판을 얻을 수 있으므로, 그 실드의 용도, 형상, 설치 장소 등에 따라서 적절한 종류의 냉연 강판을 이용하여 자기 실드를 제작하는 것이 가능해진다.

도1의 (a) 및 (b)는 강판의 판 두께 방향 단면에 있어서 압연 방향 및 판 두께 방향(압연 방향과 수직 방향)의 결정립의 평균 길이를 측정하는 방법을 설명하는 모식도이다.

본 발명의 자기 실드 냉연 강판은 내부 자기 실드, 즉 컬러 음극선관의 내부에 있어서 전자선의 통과 방향에 대해 측면으로부터 덮도록 배치되는 자기 실드에 적합하지만, 외부 자기 실드에도 적용 가능하다.

(1) 강 조성

본 발명의 자기 실드 강판은 원료의 일부로서 다량의 스크랩을 사용하여 제조되는 강판을 상정하고 있으므로, 이하에 도시한 바와 같이 스크랩으로부터 강 중에 혼입할 수 있는 가능성이 있는 불순물 원소의 함유량도 규정하고 있다. 이하의 설명에 있어서, 강 조성에 관한 ％는 특별히 지정하지 않는 한 모두 질량 ％이다.

C량 : 0.002 ％ 내지 0.01 ％, 바람직하게는 0.002 내지 0.005 ％

C는 0.01 ％보다 증가하면, 냉연 강판의 제조 공정에서 냉간 압연 후에 행해지는 소둔 공정에 있어서 결정립의 성장을 저해하므로, 강판의 자기 특성이 저하된다. 한편, C량을 0.002 ％ 미만까지 극도로 저하시키고자 하면 강판의 생산성이 악화된다.

Si량 : 0.5 ％ 이하, 바람직하게는 0.3 ％ 이하

Si는 강판의 강성을 높이는 데 유효하고, 소둔 시의 강판 파단이나 자기 실드재의 핸들링 시의 꺽임 등을 방지하는 데 효과가 있다. 그러나, Si가 지나치게 함유되면, 흑화 처리 시에 SiO₂로의 선택 산화에 의해 Fe의 산화막이 형성되기 어려워져 쉽게 녹슬게 되고, 전자선의 흡수 등에도 문제를 발생시킨다. 이 한계의 Si 량이 0.5 ％이다.

Mn량 : 2.0 ％ 이하, 바람직하게는 1.0 ％ 이하

Mn은 강판 강성을 높인다. Mn이 지나치게 많아지면 첨가 비용의 문제가 있으므로, Mn량을 2.0 ％ 이하로 한다.

P량 : 0.4 ％ 이하, 바람직하게는 0.2 ％ 이하

P도 강판 강성을 높이는 데 유효하다. 그러나, P가 0.4 ％를 초과하여 존재하면 편석에 의해 강판의 제조 중에 균열이 쉽게 발생된다.

S량 : 0.001 ％ 내지 0.01 ％, 바람직하게는 0.002 내지 0.007 ％

S는 지나치게 존재하면 강 중에 미세한 황화물이 증가되고, 소재의 제조 공정에 있어서의 소둔 시에 결정립의 성장을 저해하여 자기 특성을 저하시킨다. 한편, 적당한 강편 가열 온도에서 적절한 S량으로 하면, 큰 황화물이 되어 결정립의 성장을 저해하지 않게 된다. 이상을 고려한 S의 적절한 양이 0.001 내지 0.01 ％이다.

Al량 : 0.001 ％ 내지 2.0 ％, 바람직하게는 0.001 ％ 내지 1.0 ％

강 중에 용해한 Al은 강판 강성을 높이는 데 유효하다. 그러나, Al이 지나치게 많아지면, 개재물 중의 Al₂O₃의 비율이 높아져 고투자율이 되지 않는다. 한편, Al량을 지나치게 낮추면, 강 중의 0량의 제어하기 어려워져 생산성을 저해한다. 이상을 고려한 적절한 양이 0.001 내지 2.0 ％이다. 또한, 강 조성에 있어서의 Al량이라 함은, 산 가용성 Al(sol.Al이라 함)량인 것이다.

N량 : 0.01 ％ 이하, 바람직하게는 0.007 ％ 이하

N은 0.01 ％를 초과하면, 강판 표면에 볼록 결함을 발생시킨다.

이하의 원소는 스크랩으로부터 강에 혼입될 가능성이 있는 원소이다. 이들의 원소는 본 발명의 자기 실드 강판의 강 조성 속에 함유될 필요는 없다. 따라서, 이들의 각 원소의 함유량의 하한은 0 ％이며, 각각의 원소의 상한만을 다음과 같이 규정한다.

Ti, V, Nb량 : 각각 0.01 ％ 이하

Ti, V, Nb는 모두 탄화물이나 질화물을 형성하여 투자율을 열화시키므로, 각각 0.01 ％ 이하로 한다.

Cu량 : 0.4 ％ 이하

Cu는, 예를 들어 자동차의 폐차 스크랩 중의 모터 동선 등으로부터 강 중에 혼입되는 원소이다. 고로선(高爐銑) 주체의 종래의 보통 강 조성에서는 Cu량은 일반적으로 0.005 ％ 미만이다. Cu는 지나치게 많아지면, 강판 표면에 농화하여 음극선관 내에서 일부 증발하고, 형광면과 반응하여 색조를 바꿀 수 있다. 이 한계의 Cu량이 0.4 ％이다.

Sn량 : 0.2 ％ 이하

Sn은 식품 캔용의 생철 부스러기 등으로부터 강 중에 혼입된다. 종래의 보통 강 조성에서는 Sn량은 일반적으로 0.001 ％ 미만이다. Sn도 많아지면 표면에 농화하여 전기 메이커에서의 강판 취급 중의 내지문성을 열화시킨다. 이 한계의 Sn량이 0.2 ％이다.

Ni량, Cr량 : 각각 0.1 ％ 이하

종래의 보통 강 조성에서는 Ni량은 0.005 ％ 미만, Cr량은 0.004 ％ 미만이다. Ni, Cr는 스테인레스강의 스크랩으로부터 혼입된다. 어떠한 원소도, 많아져도 품질 문제는 나타나지 않지만, 첨가 비용의 면으로부터 각각 0.1 ％ 이하로 한다.

Mo량 : 0.1 ％ 이하

Mo가 증가되면, 투자율 및 보자력이 저하된다. 이 한계의 Mo량이 0.1 ％이다.

B량 : 0.001 ％ 이하

B는 과도하게 첨가하면, 재결정 온도를 상승시키거나 강판이 과도하게 경화되는 등의 문제를 발생시킨다. 그 한계의 B량이 0.001 ％이다. 바람직한 B량은 0.0003 ％ 이하이다.

(2) 강 중 개재물

본 발명의 자기 실드 강판에서는, 강 중 개재물에 대해 Al₂O₃뿐만 아니라, MnO 및 개재물 총량에 대해서도, 다음과 같이 규정한다.

MnO/(Al₂O₃ + SiO₂ + MnO + CaO) ≤ 0.5 … (1)

Al₂O₃/(Al₂O₃ + SiO₂ + MnO + CaO) ≤ 0.1 … (2)

강 중의 개재물 총량 ≤ 0.01 질량 ％ … (3)

강 중의 개재물 총량(개재물 총량의 강에 대한 질량비)은 자기 특성에 크게 영향을 끼치고, 이 질량비가 증가되면 자기 특성이 열화된다. 이로 인해, 강 중 개재물 총량을 1 × 10^-2 ％ 이하(= 0.01 ％ 이하)라고 한다. 바람직하게는, 이는 7 × 10^-3 ％ 이하(= 0.007 ％ 이하)이다.

개재물의 총량에다가, 개재물의 조성도 자기 특성에 영향을 끼친다. 우선, Mn0/(Al₂O₃ + Si0₂ + Mn0 + Ca0)의 비율(이하에서는, Mn0 비율이라고도 함)이 자기 특성에 크게 영향을 끼치고, 이 비율이 증가되면 자기 특성이 열화된다. 이 한계의 MnO비가 0.5이다. 또한, Al₂O₃/(Al₂O₃ + SiO₂ + MnO + CaO)의 비율(이하에서는, Al₂O₃비율이라고도 함)이 증가되어도 자기 특성이 열화된다. 또한, Al₂O₃ 비율은 표면 품질에도 영향을 끼치고, 최악의 경우 냉간 압연 시에 강판에 구멍이 뚫린다는 등의 문제도 발생한다. 자기 특성 및 표면 품질의 관점으로부터 Al₂O₃ 비율은 0.1 이하로 한다.

(3) 결정립

냉연 강판에서는 결정립은 압연 방향으로 당겨져 얇아지고, 평평해진 편평 형상을 취한다. 그 후에 소둔하면, 결정립은 재결정화하여 새로운 결정립이 생성되므로, 결정립의 형상은 편평하지 않는다. 소둔 후에 다시 냉간 압연하면, 소둔으로 새롭게 생성한 결정립이 당겨져 다시 편평하게 된다. 따라서, 강의 결정립의 형상은 결정립이 편평한 냉간 압연 조직과, 소둔에 의한 재결정에 의해 형성된 결정립이 편평하지 않은 소둔 조직으로는 크게 다르다. 냉간 압연에 의해 결정립이 당겨져 편평하게 되면, 강판은 단단해져 고강도가 된다. 발명에서는, 냉간 압연 조직과 소둔 조직의 각각에 대해, 양호한 자기 특성을 확보하기 위한 결정립의 형상을 다음과 같이 규정한다.

(3-1) 냉간 압연 조직

예를 들어, 풀하드 타입의 강판과 같이 결정립이 압연에 의해 당겨진 상태인 냉간 압연 조직을 갖는 강판에서는 결정립의 평균 편평율이 0.15 내지 0.5의 범위가 되도록 한다. 이는, 소둔 후에 냉간 압연을 행하여 조직이 냉간 압연 조직이 되었을 경우, 결정립의 편평한 정도가 흑화 처리 후의 자기 특성에 영향을 끼치기 때문이다. 즉, 냉간 압연 조직을 갖는 강판의 결정립의 평균 편평율이 0.5보다 크거나 반대로 0.15보다 작아도 흑화 처리 후의 강판의 투자율이 저하되는 것이 판명되었다. 평균 편평율은 바람직하게는 0.15 이상 0.45 이하이다.

결정립의 평균 편평율은 냉간 압연의 정도(압하율)에 의존한다. 따라서, 냉간 압연 조직을 갖는 본 발명의 자기 실드 강판에서는 소둔 후에 행하는 냉간 압연을 냉간 압연 후의 결정립의 평균 편평율이 0.15 내지 0.5가 되는 조건으로 행한다. 이 결정립의 평균 편평율을 충족시키기 위한 냉간 압연의 압하율은 강 조성에 의해서도 다르기 때문에, 일률적으로는 규정할 수 없지만, 목표로서 냉간 압연의 압하율은 25 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

소둔한 강판은 강판의 평탄도를 형성하기 위해 조질 압연을 행하는 것이 보통이다. 이 조질 압연도 냉간 압연의 1종류이다. 그러나, 통상의 조질 압연에서는, 본 발명에 규정하는 결정립의 평균 편평율을 갖는 냉간 압연 조직을 발생시키 는 일은 없다.

결정립의 평균 편평율은, 도1의 (a) 및 도1의 (b)에 도시한 바와 같이 강판의 압연 방향의 판 두께 단면을 광학 현미경으로 관찰함으로써 구할 수 있다.

냉간 압연 조직을 갖는 강판의 압연 방향의 판 두께 단면을 관찰하면, 도1의 (a)에 도시한 바와 같이 압연 방향으로 당겨진 편평 형상의 결정립이 관찰된다. 이 판 두께 단면의 현미경 관찰 시야에 있어서, 도1의 (b)에 도시한 바와 같이 일정 길이(a₁)를 갖는 제1 압연 방향의 선(A_1-1)을 긋고, 이 선(A_1-1) 상에 있는 결정립의 개수를 센다. 선(A_1-1)의 길이(a₁)는 10개 이상의 결정립이 그 위에 존재하는 길이로 하는 것이 적당하다. 다음에, 판 두께 방향으로 변이되어 같은 길이(a₁)의 제2 압연 방향의 선(A_1-2)(도시 생략)을 긋고, 마찬가지로 결정립의 개수를 센다. 이 작업을 최후의 압연 방향의 선(A_1-n)까지 n회 반복한다. n의 값은 3 이상으로 하는 것이 적당하다. n회의 측정치로부터 압연 방향의 길이(a₁) 상의 결정립의 개수의 평균치(n₁)를 산출한다. 압연 방향의 결정립의 평균 길이(L₁)는,

L₁ = a₁/n₁

여기서, n₁ = 압연 방향 길이(a₁) 상의 결정립 개수의 n회의 측정에서의 평균치로서 산출된다.

다음에, 마찬가지의 현미경 관찰 시야에 있어서, 일정 길이(a₂)를 갖는 판 두께 방향(압연 방향과 수직 방향)의 제1 선(A_2-1)을 긋고, 이 선(A_2-1) 상에 있는 결정립의 개수를 센다. 냉간 압연 조직에서는 판 두께 방향의 결정립의 길이는 압연 방향의 결정립의 길이보다 작으므로, 판 두께 방향의 선(A_2-1)의 길이(a₂)는 압연 방향의 선(A_1-1)의 길이(a₁)보다 짧아도 좋지만, 강판의 판 두께에 대해 3/4 이상의 길이로 하는 것이 적당하다. 압연 방향으로 변이되어 같은 길이(a₂)의 제2 판 두께 방향의 선(A_2-2)(도시 생략)을 긋고, 마찬가지로 결정립의 개수를 센다. 이 작업을 압연 방향으로 선이 변이되면서 최후의 판 두께 방향의 선(A_2-n)까지 n회 반복하고, n회의 측정치로부터 판 두께 방향의 길이(a₂) 상의 결정립의 개수의 평균치(n₂)를 산출한다. 판 두께 방향의 결정립의 평균 길이(L₂)는,

L₂ = a₂/n₂

여기서, n₂ = 판 두께 방향 길이(a₂) 상의 결정립 개수의 n회의 측정에서의 평균치로서 산출된다.

이와 같이 구한 L₁ 및 L₂의 값으로부터, 결정립의 평균 편평율은

평균 편평율 = L₂/L₁

로서 산출된다.

따라서, 이 편평율의 값이 작을수록 결정립은 편평도가 보다 높아진다. 예 를 들어, 편평율 0.5라 함은 결정립의 압연 방향의 길이가 판 두께 방향의 길이의 2배인 것을 의미하고, 편평율 0.15라 함은 결정립의 압연 방향의 길이가 판 두께 방향의 길이의 약 6.7배인 것을 의미한다.

본 발명에서는, 이와 같이 하여 구한 결정립의 평균 편평율이 0.15 이상, 0.5 이하이다. 결정립의 평균 편평율이 이 범위이면, 결정립의 평균 입경은, 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 50 ㎛ 이상이라도 좋다. 따라서, 냉간 압연 전의 소둔 조건을 넓은 범위로부터 선택할 수 있으므로, 예를 들어 수시간 내지 수십시간의 균열 시간을 취하는 일반적인 소둔 조건을 채용하는 것이 가능해진다. 평균 편평율의 바람직한 범위는 0.16 이상, 0.35 이하이다.

(3-2) 소둔 조직

본 발명에 있어서, 소둔 조직이라 함은 소둔 중의 재결정에 의해 새롭게 형성된 결정립을 갖는 조직을 의미하지만, 그 후에 조질 압연 또는 냉간 압연을 받아 결정립이 어느 정도 편평하게 되었지만, 그 평균 편평율이 0.5보다 더 큰 조직도 포함한다.

본 발명에서는, 소둔 조직의 결정립의 평균 입경은 15 내지 40 ㎛의 범위 내로 한다. 결정립의 평균 입경이 큰 강판일수록 자기 특성이 좋아진다. 그러나, 지나치게 커지면, 강판을 취급할 때에 쉽게 꺾여 취급이 곤란해진다. 자기 특성과 취급의 용이함의 관점으로부터 적당한 평균 결정립 직경의 범위는 15 내지 40 ㎛인 것이 판명되었다.

즉, 결정립의 편평율이 0.5보다 큰 소둔 조직을 갖는 강판(이는, 소둔 상태 의 강판과 그 후에 조질 압연 또는 비교적 압하율이 낮은 냉간 압연을 받은 강판을 포함함)인 경우, 결정립의 평균 결정립 직경이 15 내지 40 ㎛의 범위가 되도록 재결정 소둔한다. 이와 같은 평균 결정립 직경은, 예를 들어 단시간의 고온 소둔에 의해 얻을 수 있다. 소둔 후에 조질 압연을 실시하는 것도 가능하다. 평균 결정립 직경은, 바람직하게는 20 내지 40 ㎛의 범위이다.

결정립의 평균 편평율이 0.5보다 큰 소둔 조직을 갖는 강판은, 상술한 바와 같이 평균 결정립 직경이 40 ㎛보다 커지면 쉽게 꺾여진다. 이에 대해, 전술한 평균 편평율이 0.5 이하로 편평한 결정립을 갖는 냉간 압연 조직을 갖는 강판인 경우에는, 평균 결정립 직경이 40 ㎛보다 커져도 결정립이 서로 겹침으로써 강판은 꺾이기 어려워져 고강도가 되므로, 평균 결정립 직경은 40 ㎛를 초과해도 좋다.

결정립의 평균 입경(평균 결정립 직경)(D)은 평균 편평율의 측정 방법에 관해 설명한 바와 같이 하여 구한, 압연 방향에 있어서 측정된 결정립의 평균 길이(L₁) 및 결정립의 평균 개수(n₁)와, 판 두께 방향(압연 방향으로 수직인 방향)에 있어서 측정된 결정립의 평균 길이(L₂) 및 결정립의 평균 개수(n₂)로부터, 다음 식에 따라서 산출된다.

D = (2/π^1/2) × [(L₁ × L₂)/(n₁ × n₂)]^1/2

이하의 실시예는 본 발명의 예시를 목적으로 하는 것이며, 본 발명을 어떠한 의미에서도 제한되는 것은 아니다.

(제1 실시예)

표 1(본 발명예) 및 표 2(비교예)에 나타낸 강의 화학 조성을 갖는 용강을 진공 정련하고, 주조하여 강괴로 하고, 이를 1000 ℃로 열간 압연하여 2.3 ㎜ 두께의 핫코일을 제조하였다. 각 강의 강 중 개재물의 Al₂O₃/(Al₂O₃ + SiO₂ + MnO + CaO)의 질량비(Al₂O₃ 비율)와 MnO/(Al₂O₃ + SiO₂ + MnO + CaO)의 질량비(MnO 비율) 및 개재물 총량은 용강으로의 합금 원소 첨가 순서, 즉 Al을 첨가하는 시기를 Si나 Mn에서 탈산하기 전후 중 어느 하나로 하거나 또는 탈산 후의 프리 산소량을 제어함으로써, 표 1 및 표 2에 나타낸 값으로 조정하였다.

열간 압연에서 얻어진 핫코일을 산세한 후 0.5 ㎜로 냉간 압연하였다. 이 강판을 650 ℃에서 24 시간 균열의 조건에 따라 질소 분위기 내에서 소둔을 행하고, 소둔 후에 또한 0.15 ㎜까지 냉간 압연하였다. 이와 같이 얻어진 냉연 강판은 모두 평균 편평율이 0.15 내지 0.50의 범위 내의 냉간 압연 조직을 갖고 있었다. 이 소둔 조건에서는 재결정에 의해 형성된 결정립의 평균 입경은 약 20 내지 50 ㎛의 범위이다.

각 냉연 강판의 자기 실드용 자기 특성을 평가하기 위한, 그 투자율을 다음과 같이 하여 측정하였다.

각 공시 강판으로부터 링 형상 시료(외부 직경 45 ㎜, 내부 직경 33 ㎜)를 잘라내고, 흑화 처리 상당의 열처리(N₂ 분위기 내, 590 ℃에서 15분 유지)를 실시한 후, 직류 자화 특성, 구체적으로는 BH 히스테리시스 곡선(자화 곡선)을 측정하였다. 자기 특성의 1개의 지표로서, 외부 자기장 강도 Hm = 28 A/m을 시료에 인가하 여 측정한 BH 히스테리시스 곡선에 있어서, 최대 자속 밀도를 이 인가한 외부 자기장 강도로 나눈 값을 비투자율로서 표에 병기하였다. 이 값은 CGS 단위계에서는 비투자율의 값과 같다.

[표 1]

[표 2]

표 1에 나타낸 바와 같이 냉간 압연 조직을 갖는 강판에 대해, 강의 화학 조성과 개재물의 조성이 본 발명에 규정하는 범위 내인 본 발명예의 공시 강판에서는, 28 A/m에서의 비투자율이 1000을 크게 초과하는 우수한 자기 특성을 얻을 수 있었다. 단, B의 함유량이 0.003 ％보다 많아지거나 또는 개재물 총량이 7 × 10^-3 ％를 초과하면, 자기 특성이 어느 정도 저하되어 비투자율은 1000보다 약간 낮아졌다.

이에 대해, 표 2에 나타낸 바와 같이 강 조성 또는 개재물의 조성이 본 발명의 범위 외가 되는 비교예의 공시 강판에서는, 결정립의 평균 편평율이 본 발명의 범위 내임에도 불구하고, 비투자율이 현저하게 낮아져 우수한 자기 특성을 얻을 수 없었다.

(제2 실시예)

제1 실시예에서 제작한 두께 2.3 ㎜의 핫코일 중, 표 1의 강 종류 번호 14에 나타낸 강의 화학 조성 및 개재물의 조성을 갖는 본 발명예의 핫코일을 사용하고, 산세, 1회째의 냉간 압연, 소둔, 2회째의 냉간 압연에 차례로 제공하여 0.15 ㎜ 두께의 냉연 강판을 얻었다. 소둔은 650 ℃에서 24시간 균열의 동일 조건으로 행하였다. 1회째의 냉간 압연에 의한 판 두께를 바꿈으로써 2회째의 냉간 압연 후의 결정립의 편평도를 변화시켰다. 이렇게 얻어진 공시 강판의 결정립의 평균 편평율을 상술한 방법으로 구한 결과를 표 3에 나타낸다.

이와 같이 얻어진 강의 화학 조성 및 개재물 조성이 본 발명의 범위 내에서 동일하고, 결정립의 평균 편평율이 다른 공시 강판의 비투자율을, 제1 실시예에 기재한 방법으로 측정하였다. 그 결과도 표 3에 병기한다.

[표 3]

표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 강의 화학 조성 및 개재물 조성이 모두 본 발명의 범위 내라도, 결정립의 평균 편평율이 0.15보다 작거나 0.5보다 커지면, 비투자율은 현저하게 저하하였다. 즉, 냉간 압연 조직을 갖는 강판에 있어서 우수한 자기 특성을 확보하기 위해서는 강판의 화학 조성과 개재물 조성을 본 발명에 규정하는 범위 내가 되도록 제어하는 것만으로는 불충분하고, 결정립의 평균 편평율이 0.15 내지 0.5의 범위가 되도록 냉간 압연을 행할 필요가 있다.

(제3 실시예)

표 4(본 발명예) 및 표 5(비교예)에 나타낸 강의 화학 조성을 갖는 용강을 진공 정련하여 강괴에 주조하고, 이를 1000 ℃에서 열간 압연하여 2.3 ㎜ 두께의 핫코일을 제조하였다. 강 중 개재물의 Al₂0₃/(Al₂0₃ + Si0₂ + Mn0 + Ca0)의 질량비(Al₂0₃비율)와 MnO/(Al₂0₃ + SiO₂ + MnO + CaO)의 질량비(MnO 비율) 및 개재물 총량의 강에 대한 질량비는 용강으로의 합금 첨가 순서, 즉 Al을 첨가하는 시기를 Si 나 Mn에서 탈산하기 전후 중 어느 하나로 하거나 또는 탈산 후의 프리 산소량을 제어함으로써, 표 4 및 표 5에 나타낸 값으로 조정하였다.

열간 압연에서 얻어진 핫코일을 산세한 후 0.15 ㎜로 냉간 압연하고, 750 ℃에서 20초간 균열의 조건으로 질소 중에서의 연속 소둔을 행하여 재결정 소둔 조직을 갖는 공시 강판을 얻었다. 당연, 각 강판의 결정립은 비편평하며, 그 결정립의 평균 편평율은 0.50을 크게 초과한다. 750 ℃에서 20초의 균열이라 함은 소둔 조건에서는 결정립의 평균 입경은 어느 하나의 강 종류라도 20 내지 35 ㎛의 범위 내이며, 본 발명에 소둔 조직에 대해 규정하는 평균 결정립 직경의 조건을 충족시키고 있었다.

이들의 공시 강판의 28 A/m에서의 비투자율을 제1 실시예에 기재한 방법에 의해 측정하였다. 그 결과를 표 4 및 표 5에 병기한다.

[표 4]

[표 5]

표 4에 나타낸 바와 같이 결정립이 비편평한 재결정 소둔 조직을 갖는 강판인 경우도, 강의 화학 조성과 개재물의 조성이 본 발명에 규정하는 범위 내인 본 발명예의 공시 강판에서는, 28 A/m에서의 비투자율이 1000을 크게 초과하는 우수한 자기 특성을 얻을 수 있었다. 단, B의 함유량이 0.003 ％보다 많아지거나 또는 개 재물 총량이 7 × 10^-3 ％를 초과하면, 자기 특성이 어느 정도 저하되어 비투자율은 1000보다 약간 낮아졌다.

이에 대해, 표 5에 나타낸 바와 같이 강 조성 또는 개재물의 조성이 본 발명의 범위 외가 되는 비교예의 공시 강판에서는, 결정립의 평균 입경이 본 발명의 범위 내임에도 불구하고, 비투자율이 현저하게 낮아져 우수한 자기 특성을 얻을 수 없었다.

(제4 실시예)

제3 실시예에서 제작한 두께 2.3 ㎜의 핫코일 중, 표 4의 강 종류 번호 10에 나타낸 강의 화학 조성 및 개재물의 조성을 갖는 본 발명예의 핫코일을 사용하고, 산세한 후 0.15 ㎜까지 냉간 압연한 후, 표 6에 나타낸 다른 온도로 20초간 균열의 질소 중 연속 소둔을 실시하였다. 각 공시 강판의 결정립의 평균 입경을 상술한 방법으로 구한 결과를 표 6에 병기한다.

이와 같이 하여 얻어진 강의 화학 조성 및 개재물 조성이 본 발명의 범위 내로 동일하고, 결정립의 평균 입경이 다른 공시 강판의 비투자율을, 제1 실시예에 기재한 방법으로 측정하였다. 그 결과도 표 6에 병기한다.

[표 6]

표 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 강의 화학 조성 및 개재물 조성이 모두 본 발명의 범위 내라도, 결정립의 평균 입경이 15 ㎛보다 작아지면 비투자율은 현저하게 저하하였다. 즉, 결정립의 평균 편평율이 0.5보다 크고, 비편평 또는 편평도가 작은 결정립으로 이루어지는 조직을 갖는 강판인 경우, 우수한 자기 특성을 확보하기 위해서는 강판의 화학 조성과 개재물 조성을 본 발명에 규정하는 범위 내가 되도록 제어하는 것만으로는 불충분하며, 평균 결정립 직경이 15 ㎛ 이상이 되도록 소둔을 행할 필요가 있다.

Claims

질량 ％로, C : 0.002 내지 0.01 ％, Si : 0.5 ％ 이하, Mn : 2.0 ％ 이하, P : 0.4 ％ 이하, S : 0.001 내지 0.1 ％, Al : 0.001 내지 2 ％, N : 0.01 ％ 이하, Ti : 0 내지 0.01 ％, V : 0 내지 0.01 ％, Nb : 0 내지 0.01 ％, Cu : 0 내지 0.4 ％, Sn : 0 내지 0.2 ％, Ni : 0 내지 0.1 ％, Cr : 0 내지 0.1 ％, Mo : 0 내지 0.1 ％ 및 B : 0 내지 0.001 ％를 함유하는 조성을 갖는 강판으로 이루어지는 컬러 음극선관용 자기 실드 냉연 강판이며,

강 중의 개재물이 하기 식 (1) 내지 (3)을 충족시키고,

MnO/(Al₂O₃ + SiO₂ + MnO + CaO) ≤ 0.5 … (1),

Al₂O₃/(Al₂O₃ + SiO₂ + MnO + CaO) ≤ 0.1 … (2),

강 중의 개재물 총량 ≤ 0.01 질량 ％ … (3),

또한, (a) 결정립의 평균 편평율(L₂/L₁)[강판 압연 방향에 있어서의 평균 결정립 길이(L₁)에 대한 압연 방향에 수직 방향의 평균 결정립 길이(L₂)의 비]이 0.15 내지 0.5의 범위 내인 냉간 압연 조직 및 (b) 평균 결정립 직경이 15 내지 40 ㎛의 범위 내인 소둔 조직으로부터 선택된 어느 하나의 조직을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관용 자기 실드 냉연 강판.
제1항에 있어서, B 함유량이 0.0003 ％ 이하인 컬러 음극선관용 자기 실드 냉연 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 강 중의 개재물 총량이 0.007 질량 ％ 이하인 컬러 음극선관용 자기 실드 냉연 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 28 A/m에서의 비투자율의 값이 1000보다 큰 컬러 음극선관용 자기 실드 냉연 강판.