(57)【要約】【課題】  地磁気シールド性に優れた内部磁気シールド用鋼板およびその製造方法を提供する。【解決手段】  内部磁気シールド用鋼板は、圧延方向と圧延直角方向の非履歴透磁率の比が２．０以上であり、圧延方向の非履歴透磁率の値が２００００以上であり、保磁力が３．２Ｏｅ以下である。この内部磁気シールド用鋼板は、質量％で、Ｃ：０．００５％超０．１％以下、Ｓｉ：０．３％未満、Ｍｎ：１．５％以下、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０４％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．１％以下、Ｏ：０．００５％以下である鋼を熱間圧延し、冷間圧延し、６００℃から７８０℃の温度域にて連続焼鈍し、冷却帯で所定のライン張力を付加した後、調質圧延を施さないかあるいは伸長率０．２％以下の調質圧延を施して製造される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延方向と圧延直角方向の非履歴透磁率の比が２．０以上であり、圧延方向の非履歴透磁率の値が２００００以上であり、保磁力が３．２Ｏｅ以下であることを特徴とする、地磁気シールド性に優れた内部磁気シールド用鋼板。
【請求項２】
前記内部磁気シールド用鋼板は、質量％で、Ｃ：０．００５％超０．１％以下、Ｓｉ：０．３％未満、Ｍｎ：１．５％以下、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０４％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．１％以下、Ｏ：０．００５％以下を含むことを特徴とする請求項１に記載の内部磁気シールド用鋼板。
【請求項３】
前記内部磁気シールド用鋼板は、質量％で、Ｃ：０．００５％超０．１％以下、Ｓｉ：０．３％未満、Ｍｎ：１．５％以下、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０４％以下、ｓｏｌ・Ａｌ：０．１％以下、Ｏ：０．００５％以下、Ｂ：０．０００３％以上０．００５％以下を含むことを特徴とする請求項１に記載の内部磁気シールド用鋼板。
【請求項４】
質量％で、Ｃ：０．００５％超０．１％以下、Ｓｉ：０．３％未満、Ｍｎ：１．５％以下、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０４％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．１％以下、Ｏ：０．００５％以下である鋼を熱間圧延し、冷間圧延し、この冷間圧延鋼帯を６００℃から７８０℃の温度域にて連続焼鈍し、冷却帯で４．９Ｎ／ｍｍ２（０．５ｋｇｆ／ｍｍ２）以上で３５．２Ｎ／ｍｍ２（３．６ｋｇｆ／ｍｍ２）以下のライン張力を付加した後、調質圧延を施さないか、あるいは伸長率０．２％以下の調質圧延を施すことを特徴とする、地磁気シールド性に優れた内部磁気シールド用鋼板の製造方法。
【請求項５】
質量％で、Ｃ：０．００５％超０．１％以下、Ｓｉ：０．３％未満、Ｍｎ：１．５％以下、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０４％以下、ｓｏｌ・Ａｌ：０．１％以下、Ｏ：０．００５％以下、Ｂ：０．０００３％以上０．００５％以下である鋼を熱間圧延し、冷間圧延し、この冷間圧延鋼帯を６００℃から７８０℃の温度域にて連続焼鈍し、冷却帯で４．９Ｎ／ｍｍ２（０．５ｋｇｆ／ｍｍ２）以上で３５．２Ｎ／ｍｍ２（３．６ｋｇｆ／ｍｍ２）以下のライン張力を付加したのち、調質圧延を施さないか、あるいは伸長率０．２％以下の調質圧延を施すことを特徴とする、地磁気シールド性に優れた内部磁気シールド用鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー陰極線管の内部にあって電子線の通過方向に対して側面から覆うように設置される磁気シールド部品の素材となる鋼板、すなわちカラー陰極線管の内部磁気シールド用鋼板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー陰極線管の基本構成は、電子線を射出する電子銃と、電子線照射により発光して映像を構成する蛍光面とからなる。電子線は地磁気の影響によって偏向し、その結果、映像に色ずれを発生させるため、偏向を防止するための手段として、一般的に内部磁気シールド（インナーシールド、インナーマグネティックシールドとも称する）が設置されている。また、一般に、カラー陰極線管では、使用環境における外部磁気の影響を一定の条件とするため、電源投入時等に陰極線管外部に巻かれた消磁コイルに交流通電することによる消磁処理が実施されている。
【０００３】
近年、民生用ＴＶは大型化・ワイド化が進められ、電子線の飛行距離および走査距離が長くなり、地磁気による影響を受けやすくなっている。すなわち、地磁気により偏向した電子線の蛍光面到達地点の本来到達すべき地点からのずれ（地磁気ドリフトと称される）が従来より大きくなっている。これと同時に、ハイビジョン放送の普及やデジタル放送の開始により、より高精細な画面が扱われるため、上記地磁気ドリフト低減の要求は一層厳しくなっている。また、パーソナルコンピュータ用のカラー陰極線管では、より高精細の静止画像が求められるため、地磁気ドリフトによる色ずれは極力抑制しなければならない状況である。
【０００４】
このような中で、従来、上記磁気シールド用として使用される鋼板の特性については、ほぼ地磁気に相当する低磁場での透磁率や、保磁力、残留磁束密度を指標として評価される場合が多かった。
【０００５】
磁気シールド用鋼板の特性を改善する方法として、特許文献１には、特定の組成の鋼を用いてフェライト結晶粒径を３〜２０μｍとすることにより磁気特性を改善する技術が開示されており、シールド用冷間圧延鋼板として求められる磁気特性として、保磁力が３Ｏｅ以上、残留磁束密度が９ｋＧ以上の磁気シールド材およびその製造方法が開示されている。また、非特許文献１では、磁気シールド性向上のための、非履歴透磁率と磁気シールド性との関係について述べられている。
【０００６】
しかしながら、実際のカラー陰極線管に適用された磁気シールド用鋼板は地磁気中で消磁処理されるのが一般的であり、地磁気中での消磁処理により鋼板の磁気特性が変化するにもかかわらず、特許文献１に開示された技術においてはその特性変化を考慮していないため、磁気シールド性が不十分であるという問題がある。また、非特許文献１では、上記の非履歴透磁率と磁気シールド性との関係について検討がなされているが、どのような鋼板が高い非履歴透磁率を有するか等の詳細な検討については、明らかにされていない。
【０００７】
そこで本発明者らは、上述した消磁処理においては、陰極線管内部の磁気シールドは地磁気中で消磁処理されるために、陰極線管内部の磁気シールドには予め完全消磁した磁気シールドに地磁気相当の磁気を印加した場合の磁化に比べて高いレベルの磁化が残留することに注目し、磁気特性の評価指標として適切な非履歴透磁率に着目した磁気シールド用鋼板に関し、先に提案している（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００８】
しかしながら、特許文献２の技術をもってしても、近年の民生用ＴＶの大型化・ワイド化に伴う色ずれによる映像劣化に十分に対応できているとは言い難い。また、パーソナルコンピュータ用の陰極線管に対する色ずれを十分に抑制できているとは言い難い。このような理由から、さらに高性能な磁気シールド性を有する磁気シールド用鋼板が強く求められている。
【特許文献１】特開平１０−１６８５５１号公報
【特許文献２】特開２００１−４９４０１号公報
【特許文献３】特開２００１−３１６７７７号公報
【非特許文献１】電子情報通信学会論文誌、Vol.J79-C-II  No.6,  p311〜319,  '96.6
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、地磁気ドリフト量をさらに低減することができる地磁気シールド性に優れた内部磁気シールド用鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、一層の地磁気シールド性向上を目指すべく、さらに検討を重ねた結果、内部磁気シールド用鋼板における圧延方向の非履歴透磁率と圧延直角方向の非履歴透磁率とが大きく異なる場合、具体的には、非履歴透磁率の比が２．０以上であり、圧延方向の非履歴透磁率の値が２００００以上であり、保磁力が３．２Ｏｅ以下である場合に、地磁気ドリフトが低減されることを知見した。
【００１１】
本発明は、このような知見に基づいて完成されたものであり、以下の第１発明から第３発明を提供するものである。
すなわち、第１発明は、圧延方向と圧延直角方向の非履歴透磁率の比が２．０以上であり、圧延方向の非履歴透磁率の値が２００００以上であり、保磁力が３．２Ｏｅ以下であることを特徴とする、地磁気シールド性に優れた内部磁気シールド用鋼板、を提供する。
【００１２】
第２発明は、質量％で、Ｃ：０．００５％超０．１％以下、Ｓｉ：０．３％未満、Ｍｎ：１．５％以下、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０４％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．１％以下、Ｏ：０．００５％以下である鋼を熱間圧延し、冷間圧延し、この冷間圧延鋼帯を６００℃から７８０℃の温度域にて連続焼鈍し、冷却帯で４．９Ｎ／ｍｍ２（０．５ｋｇｆ／ｍｍ２）以上で３５．２Ｎ／ｍｍ２（３．６ｋｇｆ／ｍｍ２）以下のライン張力を付加した後、調質圧延を施さないか、あるいは伸長率０．２％以下の調質圧延を施すことを特徴とする、地磁気シールド性に優れた内部磁気シールド用鋼板の製造方法、を提供する。
【００１３】
第３発明は、質量％で、Ｃ：０．００５％超０．１％以下、Ｓｉ：０．３％未満、Ｍｎ：１．５％以下、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０４％以下、ｓｏｌ・Ａｌ：０．１％以下、Ｏ：０．００５％以下、Ｂ：０．０００３％以上０．００５％以下である鋼を熱間圧延し、冷間圧延し、この冷間圧延鋼帯を６００℃から７８０℃の温度域にて連続焼鈍し、冷却帯で４．９Ｎ／ｍｍ２（０．５ｋｇｆ／ｍｍ２）以上で３５．２Ｎ／ｍｍ２（３．６ｋｇｆ／ｍｍ２）以下のライン張力を付加したのち、調質圧延を施さないか、あるいは伸長率０．２％以下の調質圧延を施すことを特徴とする、地磁気シールド性に優れた内部磁気シールド用鋼板の製造方法、を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、優れた地磁気シールド性が得られるために、地磁気ドリフトを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の磁気シールド用鋼板は、圧延方向と圧延直角方向の非履歴透磁率の比が２．０以上であり、圧延方向の非履歴透磁率の値が２００００以上であり、保磁力が３．２Ｏｅ以下である。
【００１６】
このように圧延方向と圧延直角方向の非履歴透磁率の異方性を大きくした上で、圧延方向の非履歴透磁率の値を２００００以上とし、保磁力を３．２Ｏｅ以下とすることにより、磁気シールド性を高めることが可能となる。
【００１７】
本発明においては、上記特性を満たす限り鋼の成分組成は特に限定されるものではないが、好ましい成分組成は、質量％で、Ｃ：０．００５％超０．１％以下、Ｓｉ：０．３％未満、Ｍｎ：１．５％以下、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０４％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．１％以下、Ｏ：０．００５％以下である鋼またはこれらに加えてＢ：０．０００３％以下をも含有する鋼である。以下、各成分について説明する。
【００１８】
Ｃ：鋼板の非履歴透磁率を高め、かつ、その異方性を増大させる上で重要な元素であり、０．００５％超含有することが好ましい。ただし、過剰に含有すると炭化物析出により保磁力が増大し、高い非履歴透磁率を発揮させるのに十分な消磁処理が困難になるため、０．１％以下とすることが好ましい。
【００１９】
Ｓｉ：鋼板焼鈍時に表面に濃化しやすく、めっきの密着性あるいは黒化処理皮膜の密着性を劣化させる元素であるので過剰に含有することは好ましくなく、０．３％未満とすることが好ましい。さらに好ましくは０．１％以下である。
【００２０】
Ｍｎ：鋼板の非履歴透磁率の異方性を高める上で有効な元素であるが、過度に添加するとコストが増大するので、１．５％以下が好ましい。
【００２１】
Ｐ：鋼板の強度を高めて鋼板のハンドリング性を改善するのに有効な元素であるが、添加量が多すぎると偏析によって製造中に割れが生じやすくなるため、０．０５％以下が好ましい。
【００２２】
Ｓ：カラー陰極線管内部の真空度を保つ観点から少ない方が好ましく、０．０４％以下が好ましい。
【００２３】
ｓｏｌ．Ａｌ：Ａｌは脱酸に必要な元素であるが、過度に添加すると介在物が増加するため好ましくなく、０．１％以下が好ましい。
【００２４】
Ｏ：Ｏは本発明において、保磁力を規定値以下にするため低減が必要である。Ｏは、０．００５％超では、いずれの焼鈍温度でも３．２Ｏｅ以下が得られないため、０．００５％以下とする。
【００２５】
Ｂ：Ｂは非履歴透磁率を増大させるため好ましい元素である。Ｂ添加する場合 は、０．０００３％以上０．００５％以下が好ましい。
【００２６】
この他の成分としては、Ｎは、過度に含有すると鋼板表面に欠陥が発生しやすくなるため、０．０１％以下であることが望ましい。
【００２７】
次にこの磁気シールド用鋼板の製造条件について説明する。
最初に、上記成分組成を有する鋼を溶製して、連続鋳造により鋼スラブとし、これを熱間圧延する。熱間圧延は、連続鋳造したスラブを直接あるいは若干加熱してから圧延してもよいし、一旦冷却したスラブを再加熱して圧延することもできる。再加熱する場合の加熱温度は１０５０℃以上１３００℃以下が望ましい。１０５０℃未満の加熱温度では、熱間圧延時に仕上温度をＡｒ３変態点以上とすることが困難となる。また、１３００℃を超えると、スラブ表面に生成する酸化物量が多くなり、望ましくない。熱間圧延の仕上温度は、熱間圧延後の結晶粒径を均一にするため、Ａｒ３変態点以上とする。また、巻取り温度は、７００℃以下とする。巻取り温度が７００℃を超えると、熱間圧延後の結晶粒界にＦｅ３Ｃがフィルム状に析出して均一性を損なうため好ましくない。
【００２８】
次いで、熱間圧延した鋼板を酸洗し、７０％以上９４％未満の圧延率で冷間圧延する。冷圧率が７０％未満では、焼鈍後の結晶粒が粗大になり、鋼板が過度に軟質化するため望ましくない。また、冷間圧延率が９４％を超えると非履歴透磁率が劣化する傾向にある。
【００２９】
磁気シールド用鋼板は、薄肉化しすぎると非履歴透磁率の高い鋼板であっても磁気シールド性が不十分となること、また磁気シールド部品としての剛性が得られなくなることから、０．０５ ｍｍ以上とする。磁気シールド性を高めるためには板厚は大きい方が望ましいが、昨今のカラーテレビの大型化、ワイド化に伴い、テレビセットの軽量化が望まれているため、０．５ ｍｍ以下であることが望ましい。
【００３０】
続いて、冷間圧延した鋼板を再結晶させることを目的として、本発明ではこの際の温度を６００℃以上７８０℃以下とする。６００℃未満では完全に再結晶が終了せず、冷間圧延歪が残留するため好ましくない。また、焼鈍温度が過度に高いと非履歴透磁率が劣化するので好ましくなく、このため上限を７８０℃とする。フェライト単相域、あるいは、Ａｃ１変態点以下の温度域での焼鈍がさらに好ましい。
【００３１】
目標とする磁気特性を得るための有効な手法の１つとして、連続焼鈍後の冷却帯のライン張力の制御がある。本発明では、連続焼鈍後の冷却帯のライン張力を４．９Ｎ／ｍｍ２（０．５ｋｇｆ／ｍｍ２）以上で３５．２Ｎ／ｍｍ２（３．６ｋｇｆ／ｍｍ２）以下とする。図ｌは、後述する実施例１に示された圧延方向および圧延直角方向の非履歴透磁率の値の焼鈍における冷却時の張力による変化の様子を示す説明図であり、図２は実施例１に示された圧延方向と圧延直角方向の非履歴透磁率の比の焼鈍における冷却時の張力による変化の様子を示す説明図である。ライン張力を本発明範囲とすることが、鋼板の非履歴透磁率の異方性を増大させる上で有効である。３５．２Ｎ／ｍｍ２（３．６ｋｇｆ／ｍｍ２）以上のライン張力では鋼板の塑性変形が起こるため、ライン張力の異方性への効果は現れない。
【００３２】
焼鈍後には、調質圧延を施さないことが最も好ましく、調質圧延を施す場合でもその伸長率を極力小さくし、最大でも０．２％以下にすることが必要である。本発明者らは、鋼板の非履歴透磁率の異方性におよぼす調質圧延伸長率の影響を調査した結果、調質圧延を実施した場合に圧延方向の非履歴透磁率が著しく低下するのに対し、圧延直角方向の非履歴透磁率はほとんど低下しないか、または低下しても圧延方向の場合よりも著しく軽度であることを見出した。一般に、焼鈍したままの状態では圧延方向の非履歴透磁率が圧延直角方向の非履歴透磁率よりも大きいので、上記知見は調質圧延により非履歴透磁率の異方性が小さくなることに他ならない。
【００３３】
一般に、加工用鋼板においては、加工成形後のストレッチャ・ストレインマークと称される表面不良を防止する目的で、調質圧延が実施される。しかし、内部磁気シールドの場合、成形・加工はもともと厳しいものではないため、調質圧延を施さずとも著しい表面不良は発生しない。したがって、非履歴透磁率の異方性を高める観点から、調質圧延は実施しないことが最も好ましく、実施する場合にはその伸長率を０．２％以下にすることが必要である。
【００３４】
なお、以上の製造条件は例示であり、本発明の鋼板が得られる限り、上記製造条件に限定されるものではない。
【００３５】
本発明の内部磁気シールド用鋼板には、必要に応じて、Ｃｒめっきおよび／またはＮｉめっきを施してもよい。これは、特に、黒化熱処理を省略する場合に、錆防止の観点等から望ましい。このようなめっき層は単層であっても複層化してもよく、めっき層を形成する面は鋼板の一方の面であっても両方の面であってもよい。めっき層を形成することにより、鋼板の錆発生を抑制するとともに、陰極線管に組み込まれたときに鋼板からのガス発生を抑制する上でも有効である。付着量は特に限定されるものではなく、鋼板表面を実質的に被覆することができる程度の付着量を適宜選択すればよい。また、部分的にまたは全面にＮｉめっきを施した後にクロメート処理を施して、鋼板表面を被覆してもよい。
【実施例】
【００３６】
表ｌに示す供試鋼を溶製後、１２００℃〜１２５０℃に加熱し、仕上温度８７０℃〜８９０℃、巻取温度６２０℃にて板厚２．３ｍｍに熱間圧延した。得られた熱延板を酸洗し、板厚０．３ｍｍまで冷間圧延した後、６３０℃にて３００秒間焼鈍し、冷却時に無張力もしくは４．９Ｎ／ｍｍ２（０．５ｋｇｆ／ｍｍ２）〜３９．２Ｎ／ｍｍ２（４．０ｋｇｆ／ｍｍ２）の張力を付加し、供試材を得た。なお、調質圧延は行なわなかった。
【００３７】
【表１】
2005060784.tif 000003
【００３８】
以上の要領で得られた供試材について、圧延方向および圧延直角方向を長手とする幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍの短冊状試験片を採取し、それぞれについて試験片を井桁状に重ね合わせて閉磁路を形成し、下記手順により非履歴透磁率を測定した。
【００３９】
非履歴透磁率の測定方法
１）励磁コイルに減衰する交流電流を流して試験片を完全消磁する。
２）直流バイアス磁界用コイルに直流電界を流して０．３５Ｏｅの直流バイアス磁界を発生させた状態で、再度励磁コイルに減衰する交流電流を流して試験片を消磁する。
３）励磁コイルに電流を流して試験片を励磁し、発生した磁束を検出コイルで検出してＢ−Ｈ曲線を測定する。
４）Ｂ−Ｈ曲線より非履歴透磁率を算出する。
【００４０】
その測定結果を表２に示す。表２に示すように、上述の手順で製造した鋼板のうち、焼鈍後の冷却を無張力で行った鋼板（表２のＮｏ．１に対応）と焼鈍後の冷却時に３９．２Ｎ／ｍｍ２（４．０ｋｇｆ／ｍｍ２）の張力を付加した鋼板（表２のＮｏ．６に対応）が、圧延方向と圧延直角方向の比が本発明の範囲を外れた比較鋼板である。上述の手順で製造した鋼板のうち、焼鈍後の冷却時に４．９Ｎ／ｍｍ２（０．５ｋｇｆ／ｍｍ２）〜２９．４Ｎ／ｍｍ２（３．０ｋｇｆ／ｍｍ２）の張力を付加した鋼板（表２のＮｏ．２〜５に対応）はいずれも本発明の範囲を満足する本発明鋼板である。
【００４１】
【表２】
2005060784.tif 000004
【００４２】
表３は、表１の組成を有し、かつ、表２中の本発明例に属する製造手順に従って調質圧延を施さずに製造された鋼板（表中のＮｏ．１）およびこれに伸長率０．２〜４．７％の調質圧延を施した鋼板（表中Ｎｏ．２〜７）の圧延方向および圧延直角方向の非履歴透磁率およびこれらの比を示すものである。この表から、伸長率が０．２％を超える調質圧延を施した場合には、非履歴透磁率の比が２．０未満となることがわかる。
【００４３】
【表３】
2005060784.tif 000005
【００４４】
表４に示す供試鋼を溶製後、１２００℃〜１２５０℃に加熱し、仕上温度８７０℃〜８９０℃、巻取温度６２０℃にて板厚２．３ｍｍに熱間圧延した。得られた熱延板を酸洗し、板厚０．３ｍｍまで冷間圧延した後、張力９．８Ｎ／ｍｍ２（１．０ｋｇｆ／ｍｍ２）を付加しながら６３０℃にて９０秒間焼鈍した。冷却時の張力は２．０Ｎ／ｍｍ２（０．２ｋｇｆ／ｍｍ２）とし、供試材を得た。なお、調質圧延は行なわなかった。
【００４５】
【表４】
2005060784.tif 000006
【００４６】
こうして得られた供試材の非履歴透磁率等を測定した結果を表５に示す。表５に示されるように、表４に示す組成を有する供試材（Ｏが０．００５％超）では、保磁力と非履歴透磁率の値と圧延方向と圧延直角方向の比が本発明の範囲を外れていることがわかる。
【００４７】
【表５】
2005060784.tif 000007
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上説明したように、本発明の鋼板は、地磁気ドリフトを低減する優れた地磁気シールド性が得られるため、磁気シールド部品、特に、カラー陰極線管の内部磁気シールドに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】圧延方向および圧延直角方向の非履歴透磁率値の焼鈍における冷却時の張力による変化を示す説明図。
【図２】圧延方向と圧延直角方向の非履歴透磁率の比の焼鈍における冷却時の張力による変化を示す説明図。
【図１】
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【図２】
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