(57)【要約】【課題】ユーザー側で特別な熱処理が不要であり、寸法精度上や電子部品の収納上の問題のない遮音性に優れたOA電子機器用筐体を提供する。【解決手段】損失係数が0.010以上の金属板、例えば、質量%で、C:0.005%以下、Mn:0.05〜1.5%、P:0.2%以下、S:0.02%以下、N:0.005%以下、およびSi:3.5%以下、Sol.Al:7.0%以下のうちから選ばれた少なくとも1種の元素を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、かつ平均結晶粒径が50μm以上500μm以下、最大比透磁率が2000以上、残留磁束密度が1.10T以下である板厚2.0mm以下の冷延鋼板を用いた遮音性に優れたOA電子機器用筐体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
損失係数が0.010以上の金属板を用いた遮音性に優れたOA電子機器用筐体。
【請求項２】
金属板が、質量%で、C:0.005%以下、Mn:0.05〜1.5%、P:0.2%以下、S:0.02%以下、N:0.005%以下、およびSi:3.5%以下、Sol.Al:7.0%以下のうちから選ばれた少なくとも1種の元素を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、かつ平均結晶粒径が50μm以上500μm以下、最大比透磁率が2000以上、残留磁束密度が1.10T以下である板厚2.0mm以下の冷延鋼板である請求項1に記載の遮音性に優れたOA電子機器用筐体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮音性に優れた電気・電子機器用筐体、特にOA電子機器用筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンターなどのOA電子機器の普及にともない、こうした機器から出る騒音が問題になっている。そのため、OA電子機器に用いられる筐体には、優れた遮音性が望まれている。
【０００３】
従来から、こうしたOA電子機器用筐体には、Cを0.03質量%前後含む板厚0.8mm程度のアルミキルド低炭素冷延鋼板にポリエステル樹脂フィルムなどを被覆した金属板が用いられているが、遮音性の指標である損失係数(詳細は後述する)が0.002程度で、著しく遮音性に劣っている。そこで、特許文献1には、アゾジカルボン酸アミドを含むポリプロピレン樹脂層のような発泡剤を含む厚み50〜700μmの樹脂層を設けた制振鋼板が提案されている。この鋼板では、ユーザー側で、自動車車体や電気機器などの筐体に加工後に、200℃前後で25分程度加熱して樹脂層を発砲させて数mmの厚みにし、優れた遮音性が発揮される。
【特許文献１】特許第2957303号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献1に記載の鋼板を用いてOA電子機器用筐体を製造しようとすると、ユーザー側で鋼板の熱処理が必要であるために製造コスト増を招くとともに、発泡後の樹脂層の厚みが2〜6mm程度となるためOA電子機器用筐体などでは寸法精度上の問題や電子部品の収納上の問題を引き起こす。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、ユーザー側で特別な熱処理が不要であり、寸法精度上や電子部品の収納上の問題のない遮音性に優れたOA電子機器用筐体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】
【０００６】
上記の目的は、損失係数が0.010以上の金属板を用いた遮音性に優れたOA電子機器用筐体によって達成される。
【０００７】
損失係数が0.010以上の金属板としては、例えば、C:0.005%以下、Mn:0.05〜1.5%、P:0.2%以下、S:0.02%以下、N:0.005%以下、およびSi:3.5%以下、Sol.Al:7.0%以下のうちから選ばれた少なくとも1種の元素を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、かつ平均結晶粒径が50μm以上500μm以下、最大比透磁率が2000以上、残留磁束密度が1.10T以下である板厚2.0mm以下の冷延鋼板を挙げられる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、ユーザー側で特別な熱処理が不要であり、寸法精度上や電子部品の収納上の問題のない遮音性に優れたOA電子機器用筐体を製造できるようになった。また、本発明のOA電子機器用筐体を用いることにより、オフィスでの騒音を大きく低減できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明らが、熱処理が必要な発泡剤を含む樹脂が被覆された金属板を用いなくても遮音性に優れたOA電子機器用筐体について検討したところ、損失係数が0.010以上、好ましくは0.030以上の金属板を用いてOA電子機器用筐体を製造すれば、OA電子機器から出る騒音を実用上ほとんど問題のない程度まで低減できることを見出した。このように、本発明では金属板自体が優れた遮音性を有しているため、発泡剤や発泡のための熱処理は不要であり、加工時の寸法精度にも優れ、電子部品の収納上の問題も生じることはない。
【００１０】
例えば、上述した好ましい範囲の損失係数が0.030以上の金属板としては、C:0.005%以下、Mn:0.05〜1.5%、P:0.2%以下、S:0.02%以下、N:0.005%以下、およびSi:3.5%以下、Sol.Al:7.0%以下のうちから選ばれた少なくとも1種の元素を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、かつ平均結晶粒径が50μm以上500μm以下、最大比透磁率が2000以上、残留磁束密度が1.10T以下である板厚2.0mm以下の冷延鋼板を挙げられる。この冷延鋼板では、高価な合金元素を多量に添加して高い磁歪定数としたり、極端な粗粒組織としたりすることなく、振動付与時に磁壁を効果的に移動させて高い損失系数を得ることに特徴がある。このため、磁壁を動きにくくする結晶粒内の残留応力や塑性歪みを低減することに本発明のポイントがある。残留応力が存在する場合、その残留応力を緩和するように磁区構造が凍結されるため、振動付与時の磁壁移動が効果的に行われず、損失係数が低下する。また、塑性歪みが存在する場合、塑性歪みは磁壁移動の障害となるため振動付与時の磁壁移動が効果的に行われず、損失係数が低下する。こうした知見を基に、本発明者らは、損失係数が最大比透磁率および残留磁束密度と密接な関係があることを見出した。以下に、本発明である遮音性に優れたOA電子機器用筐体に用いる冷延鋼板について、詳細に説明する。なお、本発明では、以下の「%」表示は、特に断らない限り「質量%」を意味する。
【００１１】
1)成分組成
C:C量が0.005%超えると、炭化物が形成され、磁壁移動の障害となる。それゆえ、C量は0.005%以下、好ましくは0.003%以下とする。
【００１２】
Mn:Mnは硫化物を形成して熱間脆性を改善する元素であり、また固溶強化元素である。それゆえ、Mn量は0.05%以上とする必要がある。一方、コストアップの観点から、Mn量の上限は1.5%とする。
【００１３】
P:Pは固溶強化元素であるが、P量が0.2%を超えると、加工性が劣化する。それゆえ、P量の上限は0.2%とする。
【００１４】
S:S量が0.02%を超えると、硫化物が形成され、磁壁移動の障害となる。また、粒成長性を著しく阻害する。それゆえ、S量は0.02%以下、好ましくは0.005%以下、より好ましくは0.003%未満とする。
【００１５】
N:N量が0.005%を超えると、析出物が形成され、磁壁移動の障害となる。それゆえ、N量は0.005%以下、好ましくは0.003%以下とするが、少ないほど好ましい。
【００１６】
Si、Sol.Al:SiとAlは、いずれも固溶強化元素であり、また磁歪定数を高めて損失係数を向上させるのにも効果的な元素であるが、過度の添加は冷間圧延性を著しく損なう。そのため、Si:3.5%以下、Sol.Al:7.0%以下とする必要がある。
【００１７】
残部は、Feおよび不可避的不純物であるが、特に、Ti、Nb、Zrといった元素は、微細な析出物を形成して粒成長性を妨げ、結晶粒径を小さくするため、特に、少なくすることが好ましく、その量はそれぞれ0.003%未満に制限することが好ましく、0.001%未満に制限することがより好ましい。
【００１８】
2)平均結晶粒径
本発明に使用される冷延鋼板では、磁壁の移動を促進することによって振動を減衰させているため、磁壁移動の障害となる結晶粒界が少ないほど、すなわち結晶粒径が大きいほど好ましい。効果的に磁壁を移動させ0.030以上の高い損失係数を得るには、平均結晶粒径を50μm以上とする必要がある。一方、過度に結晶粒径が大きくなると加工時に肌荒れを発生させるので、平均結晶粒径は500μm以下とする必要がある。
【００１９】
3)最大比透磁率
また、磁壁移動の障害となるものは、上述の析出物や結晶粒界の他に、結晶粒内の塑性歪みがある。結晶粒内の塑性歪みは最大比透磁率と密接に関係しており、実質的に磁壁移動の障害とならない程度に塑性歪みを低減し、0.030以上の高い損失係数を得るには、最大比透磁率を2000以上にする必要がある。
【００２０】
4)残留磁束密度
さらに、結晶粒内に残留応力が存在した場合、その応力を緩和するように正磁歪方向が応力方向に配向して磁区構造が凍結されるため、制振性が低下する。結晶粒内の残留応力は残留磁束密度と密接に関係し、磁区構造を凍結しない程度に残留応力を低減し、0.030以上の高い損失係数が得るには、残留磁束密度を1.10T以下にする必要がある。
【００２１】
5)製造方法
この冷延鋼板は、例えば、上記の成分を有する鋼を、熱間圧延し、酸洗後、冷間圧延を行い、連続焼鈍するに際し、再結晶温度以上Ac1変態点未満の温度に加熱し、0.1MPa以上4.9MPa以下の張力下で冷却することによって製造される。
【００２２】
熱間圧延は、圧延に先立ち鋼を1000℃以上1150℃未満に加熱し、700℃以上の仕上温度で行うことが好ましい。加熱温度が1000℃以下だと、700℃以上の仕上温度を確保することが困難であり、加熱温度が1150℃以上だと、微量不純物が固溶し、熱間圧延時やその後の巻取り時に微細に再析出し、焼鈍時の粒成長を阻害する場合がある。また、仕上温度が700℃未満だと、板形状が劣化しやすくなる。
【００２３】
熱間圧延後の熱延板は、通常の方法により酸洗され、冷間圧延により板厚2.0mm以下の冷延板とされる。板厚が2.0mmを越えると、後工程の焼鈍後のライン通板歪みが大きくなり、損失係数が低下する。なお、構造部材としての剛性を確保するためには、0.5mmを越える板厚であることが望ましい。熱間圧延後の熱延板は、リジングを防止するために、650〜850℃の温度範囲で熱延板焼鈍を行ってもよい。
【００２４】
冷間圧延後の冷延板は、平均結晶粒径が50μm以上500μm以下となるように焼鈍されるが、それには再結晶温度以上Ac1変態点未満の温度に加熱する必要がある。再結晶温度未満では、粒内に塑性歪みが残留するため2000以上の最大比透磁率が得られない。また、Ac1変態点以上では、フェライト-オーステナイト二相域あるいはオーステナイト単相域となり、冷却時にフェライト変態する際に粒内に歪みが付与されるため、好ましくない。また、焼鈍は、次に述べるように、冷却時に張力制御を行う必要があるので、連続焼鈍で行う必要がある。
【００２５】
再結晶後の結晶粒内の残留応力を低減するために、焼鈍時の冷却過程において、張力を低くする必要があり、4.9MPa以下の張力とすれば0.030以上の高い損失係数が得られる。なお、張力を著しく低くすると鋼板が蛇行するため、張力は0.1MPa以上とする必要がある。
【００２６】
焼鈍後には、塑性歪みを導入して最大比透磁率を低下させる調質圧延やレベリングは行わないことが望ましいが、最大比透磁率が2000以上を保つ軽度な調質圧延やレベリングであれば実施しても良い。また、最大比透磁率が2000以上であり、残留磁束密度が1.10T以下を満足する範囲で、鋼板の表面に亜鉛、クロム、ニッケルといった耐食性を向上させる元素を鍍金してもよい。
【００２７】
特に、鋼板表面にポリエステル樹脂あるいは塗料を被覆すると、耐食性のみならず、意匠性を高めることもできるので、望ましい。
【実施例】
【００２８】
(発明例)
C0.003%、Si:0.01%未満、Mn:0.14%、P:0.01%、S:0.0028%、Sol.Al:0.0002%、N:0.0018%を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなる鋼スラブを鋳造し、この鋼スラブを板厚2.5mmに熱間圧延した後、酸洗し、板厚0.6mmに冷間圧延し、冷延鋼板とした。その後、冷延鋼板の軟質化のため再結晶温度以上Ac1変態点未満である700℃で連続焼鈍を施し、冷却時には張力を0.2MPaとコントロールした。焼鈍後の鋼板の損失係数は0.030、平均結晶粒径は50μm、最大比透磁率は5000、残留磁束密度は1.10Tであった。焼鈍後の冷延鋼板を用いて箱形状のOA電子機器用筐体を作製し、その中でモーターを回転させ、箱の外側から10cm離れた位置でコンデンサーマイクによる騒音測定(A特性)を行った結果、騒音の最大値は47dBであった。ここで、A特性は、Fletcher-Munsonの等ラウドネス曲線の40phoneの曲線から求めた。また、損失係数、平均結晶粒径、磁気特性は、次のようにして測定した。
【００２９】
損失特性：鋼板から長さ250mm、幅25mmの試料を機械加工により切り出し、JIS G 0602に準拠した片持ち梁自由減衰法により、掴み部の長さ50mm、自由長200mmにて振動させ、その振幅の減衰をレーザー変位計で測定し、次式により損失係数を求めた。
損失係数=ln(Xk/Xk+1)/π
ここで、Xkはk番目の振幅を表す。
なお、損失係数は振動時の材料の歪み量に依存するため、測定中に求められた最大の損失係数を各試料における損失係数とした。
【００３０】
平均結晶粒径：JIS G 0552に準拠した切断法により平均結晶粒径を測定した。
【００３１】
磁気特性：100mm長さで10mm幅の短冊を機械加工により4本切り出し、JIS C 2550に準拠したエプスタイン法によって、最大比透磁率と残留磁束密度(最大励磁磁界3183A/m)を測定した。
【００３２】
(従来例)
C0.03%、Si:0.01%未満、Mn:0.15%、P:0.02%、S:0.0125%、sol.Al:0.032%、N:0.0040%を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなる鋼スラブを鋳造し、この鋼スラブを板厚2.5mmに熱間圧延した後、酸洗し、板厚0.6mmに冷間圧延し、冷延鋼板とした。その後、冷延鋼板の軟質化のため再結晶温度以上Ac1変態点未満である700℃で連続焼鈍を施し、冷却時には張力を2.7MPaとコントロールした。焼鈍後の鋼板の損失係数は0.002、平均結晶粒径は20μm、最大比透磁率は1600、残留磁束密度は1.20Tであった。焼鈍後の冷延鋼板を用いて、実施例1と同様に、箱形状のOA電子機器用筐体を作製し、その中でモーターを回転させ、箱の外側から10cm離れた位置でコンデンサーマイクによる騒音測定(A特性)を行った結果、騒音の最大値は50dBであった。