(57)【要約】【課題】高強度と磁気特性を両立させたシュリンクバンド用冷延鋼板を提供する。【解決手段】質量％で、Ｃ≦０．００５％、Ｓｉ：２〜４％、Ｍｎ≦１％、Ｐ≦０．０７％、Ａｌ≦２％、Ｔｉ≦０．００５％、残部が鉄および不可避的不純物からなる熱延コイルを冷延してから、６００〜９００℃で箱焼鈍し、平均結晶粒径を３０〜５００μｍとなし、次いで調質圧延０．１〜１％を実施して板厚０．５〜２ｍｍとすることを特徴とするＴＶブラウン管シュリンクバンド用冷延鋼板の製造方法。【選択図】　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ　≦０．００５％、
Ｓｉ：２〜４％、
Ｍｎ≦１％、
Ｐ　≦０．０７％、
Ａｌ≦２％、
Ｔｉ≦０．００５％、
残部が鉄および不可避的不純物からなる熱延コイルを冷延してから、６００〜９００℃で箱焼鈍し、平均結晶粒径を３０〜５００μｍとなし、次いで調質圧延０．１〜１％を実施して板厚０．５〜２ｍｍとすることを特徴とするＴＶブラウン管シュリンクバンド用冷延鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＶブラウン管シュリンクバンド用の冷延鋼板に関するもので、特に高強度と磁気特性を両立させ、なお且つ板幅方向の透磁率を改善したシュリンクバンド用鋼板を提供する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーブラウン管の基本構成は、電子銃と電子ビームを映像に変える蛍光面から成り立ち、更には電子ビームが地磁気により偏向されるのを防ぐ磁気シールド材（インナーシールド）やシャドウマスクまたはアパチャーグリル、これらを支えるフレーム材が内部を覆っているが、外部には防爆用のバンドが巻かれている。この防爆バンドは、焼きばめで使用されることが多いので、シュリンクバンドとも呼称される。
【０００３】
最近のＴＶの大型化やハイビジョン化、更にはパソコン用の静止画像などで、画面の鮮明度に対する要求が強いことから、シュリンクバンドにも従来の高強度以外に磁気シールド性が求められている。磁気シールド性は通常、直流磁化特性の地磁気程度の低磁場透磁率で評価され、透磁率が高いほうがシールド性が優れているとされる（例えば特開平１０−２１４５７８号公報）。なお、以下の説明において、０．３エルステッド（以下、Ｏｅ　と略記）磁界での直流透磁率をｅｍｕ単位でμ０．３と記載する。
【０００４】
シュリンクバンドは従来、熱延鋼板を冷延・焼鈍した冷延鋼板にめっき処理した冷延めっき鋼板、通常板厚０．５〜２ｍｍが用いられてきた。この鋼板は、折り曲げなどの加工を経て約５００〜６００℃程度の温度に加熱され、ブラウン管の外周部に装着され、焼きばめされる。
引張強度は、２９４．２〜３９２．３ＭＰａ（３０〜４０ｋｇｆ／ｍｍ２　）：降伏点１９６．１〜２９４．２ＭＰａ（２０〜３０ｋｇｆ／ｍｍ２　）程度の鋼板であったが、ハイテンの方がブラウン管ガラスを薄くできることから、より降伏点を上昇させる要求がある。しかしながら、従来のハイテンの鋼板によれば磁気特性が損なわれ、磁気シールド性が劣化する矛盾があった。
【０００５】
この矛盾を解決するため、電磁鋼板の知見を生かして、すなわちＳｉによる固溶体強化と軽圧延による加工硬化並びに結晶粒径の調整によって、例えば特開平１０−２０８６７０号公報では、降伏応力≧３９２．３ＭＰａ（４０ｋｇｆ／ｍｍ２　）、μ０．３０≧２５０が得られた。しかしながらこの方法では、圧延方向（以下ＲＤ方向と略す）と直角な板幅方向（以下ＴＤ方向と略す）の透磁率が優れているが、ＲＤ方向の透磁率は大きく劣化していた。
【０００６】
一般にシュリンクバンドも、インナーシールドやフレームと同じく消磁コイルによって交流消磁されつつ、地磁気のバイアス磁界で励磁される。このため、この地磁気の向きによって材料の透磁率が変化し大きく劣化することは、電子線のミスランディングにも影響するため極力避けなければならない。このため前記特開平１０−２０８６７０号公報には、透磁率の異方性という致命的な欠陥があった。
【０００７】
また、発明者らの特許出願である特開平１１−１５８５４９号公報でも、優れた磁気特性と優れた降伏応力を両立させたが、この方法では、ＲＤ方向の透磁率は優れていたが、ＴＤ方向の透磁率が著しく劣化しており、またリジングと呼ばれるＲＤ方向に筋が見え、ＴＤ方向の凹凸が入る表面欠陥の問題があった。リジングは、熱延板焼鈍で解決できることが電磁鋼では公知であったが、焼鈍コストの問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記課題を解決すべく、具体的には高強度と磁気特性を両立させると同時に透磁率の異方性の問題を解決するシュリンクバンド用冷延鋼板の製造技術を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を要旨とする。即ち、
質量％で、
Ｃ　≦０．００５％、　　Ｓｉ：２〜４％、
Ｍｎ≦１％、　　　　　　Ｐ　≦０．０７％、
Ａｌ≦２％、　　　　　　Ｔｉ≦０．００５％、
残部が鉄および不可避的不純物からなる熱延コイルを冷延してから、６００〜９００℃で箱焼鈍し、平均結晶粒径を３０〜５００μｍとなし、次いで調質圧延０．１〜１％を実施して板厚０．５〜２ｍｍとすることを特徴とするＴＶブラウン管シュリンクバンド用冷延鋼板の製造方法。
【００１０】
本発明のポイントは３点ある。一つは、従来の連続焼鈍による再結晶・結晶粒成長では、コイル長さ方向の通板張力により熱間クリープにより生じると考えられる集合組織並びに内部応力の異方性により、ＲＤ方向とそれと直角なＴＤ方向の透磁率の差が大きすぎることが分かった。その改善のためには、箱焼鈍によって再結晶・結晶粒成長中に応力を印加させないことである。
【００１１】
二つ目は、リジングの解消のために調質圧延が有効であることを見いだしたが、調質圧延の圧下率を厳密に軽圧下側に制御しないと、透磁率の異方性が生じることである。三点目は、再結晶後の結晶粒径が粗大で、調質圧延圧下が大きすぎると調質圧延で変形双晶が生じて、特にＲＤ方向の透磁率が著しく劣化することが分かった。
なお、この双晶とは、通常のすべりによる変形ではなく、双晶面（１１２）を境として変形方向＜１１１＞への原子の均一な移動であり、光顕組織により容易に判別できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
まず、成分組成の限定理由について述べる。成分含有量は質量％である。
Ｃ量は、０．００５％以下とする。Ｃ量が０．００５％を超えると、磁気時効の問題があるので避けなければならない。
【００１３】
Ｓｉ量は、２〜４％に制限する。Ｓｉは鋼板強度を高めるのに有効であり、２％以上が必要であるが、４％を超えると製鉄所の製造ラインで割れ破断が発生することがあるので、避けなければならない。
【００１４】
Ｍｎ量は、１％以下とする。Ｍｎは鋼板強度を高めるのに有効ではあるが、添加コストの問題があるので１％以下とする。
【００１５】
Ｐ量は、０．０７％以下とする。Ｐは鋼板強度を上昇させるのに非常に有効ではあるが、２％以上のＳｉ量をベースとした鋼では、０．０７％超のＰ量になると後述の調質圧延で双晶が生じ、透磁率が著しく劣化する。このため０．０７％以下とする。
【００１６】
Ａｌ量は、２％以下とする。Ａｌも鋼板強度を上昇させるのに効果のある元素であるが、多過ぎると添加コストの問題があるので、２％以下とする。
【００１７】
Ｔｉ量は、０．００５％以下に制限する。ＴｉはＴｉ（ＣＮ）などの０．１μｍ以下の極めて微細な析出物を形成しやすく、磁性を劣化させるので、０．００５％以下でなければならない。
【００１８】
その他の元素として、例えばＮ，Ｓ，Ｏなどについては、析出物となって強度を若干改善はするが、磁気特性を大きく劣化させるので、それぞれ０．００５％以下が好ましい。また、ほとんど有害にもならないが有効な元素でもないＣｕ，Ｎｉ，Ｓｎ，Ｃｒ，Ｂなどについては、それぞれ０．５％以下までは特に品質上の問題はないことを確認している。
【００１９】
上記元素を含む溶鋼を連続鋳造してスラブを造り、熱間圧延、冷間圧延を行う。熱間圧延および冷間圧延は通常の条件である。連続鋳造の際に、リジング防止のために電磁攪拌によって粗大な柱状晶を破壊して等軸晶組織とすることは、従来からフェライト系電磁鋼で実施されていることではあるが、シュリンクバンド用鋼においても好ましいことである。
【００２０】
なお、リジングとはα／γ変態しないフェライト系の電磁鋼やステンレス鋼に見られる表面欠陥で、圧延方向に平行な多数の筋状凹凸が見られる。その原因は、熱延板中央部に板幅方向にうねって観察される圧延安定組織とされている。リジング対策として、熱延板組織をできるだけ再結晶組織とするべく、高温の仕上温度、例えば９００℃以上とし、また高温の巻取温度、例えば６００℃以上とすることは好ましい。また、熱延板の脆性の観点から厚みは薄いほうが好ましく、例えば４ｍｍ以下がよい。
【００２１】
次いで酸洗後、冷延する。なお、冷延の前に熱延板焼鈍を実施するとリジングが完全に解消されるが、コスト上の問題から本発明では対象としない。
冷延後、脱脂してから箱焼鈍を行う。従来の連続焼鈍を行うと、ＴＤ方向の透磁率劣化が大きすぎて不可である。なお、ＴＤ方向の透磁率劣化は、ＲＤ方向の通板張力による熱間クリープのためと考えているが、張力を工業的な限界の０．４９ＭＰａ（０．０５ｋｇｆ／ｍｍ２　）まで低下させても、ＴＤ方向の透磁率は改善できなかった。箱焼鈍ではこの異方性の問題が全く無い。
【００２２】
箱焼鈍の温度は、６００〜９００℃とする。６００℃未満では、５０ｈ以上の均熱でも再結晶しないので工業的ではない。また９００℃超では、鋼板同士の焼きつきが生じるためである。
なお、鋼板の焼きつきを防止するために、前もって焼鈍分離剤である融点の高い酸化物系粉末を鋼板表面に処理することも有効である。しかし、焼鈍温度が９００℃を超えると膜厚の厚い焼鈍分離皮膜を形成させなければならず、コスト面で不利である。
【００２３】
結晶粒径は、３０〜５００μｍに制限する。その理由は、３０μｍ未満の結晶粒径では透磁率が不満で、また５００μｍを超えると次の調質圧延で双晶が発生し、透磁率が著しく劣化するし、めっき工程で破断も生じ易いためである。
【００２４】
引き続いて調質圧延を実施するが、冷延率は０．１〜１％とする。調質圧延はリジングを改善し、箱焼鈍での鋼板巻きぐせを矯正し、鋼板強度を向上させる上で有効である。リジングの凹凸の矯正と巻きぐせを矯正するために、０．１％は最低必要で、また１％を超えると透磁率が劣化し、特にＲＤ方向の透磁率の透磁率劣化が著しくなる問題があるため、避けなければならない。
【００２５】
次いで耐蝕被膜を形成させる。耐蝕性被膜は、例えば亜鉛めっきや公知の方法である特公平６−２３８９号公報に開示されているものなどを利用できる。即ち、例えばＺｎめっきの上にクロメート処理し、次いでシリカ、水ガラス、有機混合被膜を塗布焼付する方法である。
【００２６】
最終製品の板厚は圧延で制御するが、０．５〜２ｍｍである。０．５ｍｍ未満では防爆バンドとしての剛性が不足し、２ｍｍを超えると顧客のコストの問題があるためである。
次いで、実施例について説明する。
【００２７】
【実施例】
（実施例１）
表１に示した化学成分を含む溶鋼を真空溶解して鋼塊とし、加熱を１０５０℃で行い、ホットコイル２．１ｍｍ厚を製造した。次いで酸洗し、冷延して、１．２ｍｍとした。次いで脱脂後、７３０℃×２０時間の均熱を窒素雰囲気中の箱焼鈍で実施してから、０．３％の調質圧延を実施し、次いで脱脂して、Ｚｎめっき２０ｇ／ｍ２　を実施してからクロメート処理（９０ｍｇ／ｍ２　）し、水ガラスとポリエチレン混合水溶液を塗布して乾燥させて１．７　ｇ／ｍ２　となる被膜を形成させた。
【００２８】
磁気特性測定用として、エプスタイン試料（３０ｍｍ×３００ｍｍ）を３００ｍｍ長さを圧延方向に切りだし、ＲＤ方向測定試料とした。また、３００ｍｍ長さをＴＤ方向に切りだし、ＴＤ方向測定試料とした。６００℃×１０秒の熱処理（焼きばめ相当）をしてから、直流磁気特性をＪＩＳ　Ｃ　２５５０に準拠して、０．３Ｏｅ　励磁での透磁率をｅｍｕ単位で測定した。
【００２９】
また、光顕組織を６００℃×１０秒の熱処理後で５０倍で観察して、表１に示す結果を得た。なお、６００℃×１０秒前後の平均結晶粒径を調べたが、差が認められなかった。なお、平均結晶粒径はＲＤに平行な断面組織で、厚み方向の直線を切る結晶粒界の数をカウントして求めた。降伏応力（ＹＳ）は、めっき処理後の試料を用いて（６００℃×１０秒の熱処理を行わないでの意味）、５号引張試験で圧延方向に引張って求めた。
【００３０】
【表１】
2004043915.tif 000002
【００３１】
表１に示すように、比較例である実験　Ｎｏ．１の低Ｓｉは降伏強度が不満で、　Ｎｏ．７と　Ｎｏ．８の高Ｐは透磁率の劣化が大きい。さらに、　Ｎｏ．１１と　Ｎｏ．１２の高Ｔｉは、透磁率が不満である。一方で、本発明範囲成分の試料は、磁気特性と強度の両者に優れたものが得られた。
【００３２】
（実施例２）
質量％で、Ｃ：０．００３％、Ｓｉ：３．０５％、Ｍｎ：０．５％、Ｐ：０．０１％、Ａｌ：０．９％、Ｔｉ：０．００４％、その他の特に制御や添加などしていない元素ではあるが、分析すると、Ｓ：０．０００４％、Ｎ：０．０００８％、Ｂ：０．０００３％、Ｍｇ：０．００１％、Ｚｒ：０．００２％、Ｎｂ：０．００３％、Ｃｕ：０．１２％、Ｓｎ：０．０２％、Ｎｉ：０．０５％、Ｃｒ：０．０８％、Ｓｂ：０．０００２％を含み、残部が実質的に鉄よりなる連続鋳造スラブを、１１００℃で加熱し、３．３ｍｍ厚のホットコイルを製造した。
【００３３】
次いで酸洗後１．６ｍｍに冷延し、脱脂してから箱焼鈍の温度を表２に示す如く変更して結晶組織を制御した。均熱時間は２０ｈで雰囲気は窒素とした。但し実験　Ｎｏ．１１と　Ｎｏ．１２のみは、連続焼鈍で焼鈍を実施し、窒素中７７０℃と８２０℃で６０ｓの均熱とした。次いで調質圧延を表２に示す圧下率で行った後、実施例１のＺｎをＺｎ−Ｎｉ（１５％Ｎｉ）に代えためっき被膜を付けた。結晶組織を鋼板断面で観察して、表２に併せて記載した。磁気特性と降伏応力は実施例１と同様にして測定した。
【００３４】
【表２】
2004043915.tif 000003
【００３５】
表２に示すように、箱焼鈍のタイプでの再結晶では、本発明範囲の温度と平均結晶粒径において、異方性の少ない優れた透磁率と強度を示した。また、箱焼鈍での再結晶の後に調質圧延率を変更した実験では、０％（調圧なし）でリジングの凹凸が解消せず問題があり、また１％超ではＲＤ方向の透磁率の劣化が大きかった。さらに、実験　Ｎｏ．１２と　Ｎｏ．１３の連続焼鈍では透磁率の異方性が強く、ＴＤ方向の透磁率が不満であった。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高強度と磁気特性を両立させ、且つ板幅方向の透磁率が優れたシュリンクバンド用冷延鋼板を製造することができる。