熱收縮帶用鋼板的製作方法

2024-03-04 03:59:15

專利名稱：熱收縮帶用鋼板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種緊固在彩色陰極射線管(以下稱為CRT)面板周圍的熱收縮帶(以下稱為HS鑲條)用鋼板。
以前，作為進行熱裝處理的HS帶用鋼板，由於必須重量輕且具有高的強度與延展性，所以使用進行過電鍍處理的板厚0.8至2mm的冷軋鋼板。最近，由於為了使CRT更加輕量化，極力要求把HS帶用鋼板減薄，所以要求其強度更高。此外，如果要提高HS帶用鋼板對地磁等外部磁場的磁屏蔽性能，則可以大幅減小因電子束命中點的偏移而產生的色差，所以隨著電視機的大畫面化和平面化以及計算機顯示器的高清晰度化，對上述磁屏蔽性能(高導磁率化)的要求也變得強烈。
作為實現HS帶用鋼板的高強度化和高導磁率化的方法，例如在特開平11-86755號公報中，公開了一種加入質量百分比為1-2％的Si，通過Si的固溶強化能力來實現高強度化和對地磁水平的磁場的高導磁率化的方法。此外，在特開平11-158549號公報中，公開一種適當調整含Si鋼板的晶粒直徑，使其實現高強度化，同時適當調整夾雜物組成，使其實現高導磁率化的方法。
然而，在特開平11-86755號公報記載的方法中，無法得到強度、導磁率均足夠高鋼板。此外，在特開平11-158549號公報記載的方法中，通過晶粒的細化而實現高強度化，但是由於晶粒細化而導致導磁率降低，所以無法同時實現高強度化與高導磁率化。
上述目的是通過含有質量百分比為C0.005％以下、Si0.5-4％、Mn2％以下、P0.2％以下、S0.04％以下、sol.Al(固溶Al)0.2％以下、N0.01％以下、B0.0003-0.004％、O0.005％以下、Sb0.002-0.1％，且其餘部分實際上由Fe組成的HS帶用鋼板來實現的。
圖2為表示Sb含量與比導磁率的關係的圖示。
圖3為表示B含量、B/N與比導磁率關係的圖示。
1)由於有利於高導磁率化的B與氧(O)的親和力強，所以板坯鑄造時容易生成可以在顯微鏡下觀察到的微細的B2O5，因此具有降低導磁率的傾向。
2)熱軋前板坯加熱時，由於在板坯表層進行B的氧化反應，形成貧B層，導致導磁率降低。
3)由於B與氮(N)的親和力也很強，所以容易形成粗大的析出物，但是在板坯加熱或者冷軋後退火時，由於在板坯或者鋼板的表層與加熱爐氣體介質中的N進行氮化反應，所以不能充分發揮加B的效果。
4)為了防止上述板坯鑄造時生成B2O5，以及防止在板坯或者鋼板的表層形成貧B層或氮化物，板坯鑄造時減少O含量以及添加Sb是有效的。
本發明在上述認識的基礎上而得到的，下面進行詳細說明。
1.O含量與比導磁率的關係冶煉含有C0.002％、Si1.2％、Mn1％、P0.07％、S0.004％、sol.Altr.(微量)或0.01％、N0.002％、B0.0016％，並且O含量在0.001-0.01％範圍變化的含B鋼後，通過熱軋和冷軋，軋成板厚1.2mm的鋼板，在680-730℃退火，以改變晶粒直徑，作成屈服強度為YP330-340MPa的試樣。調整加Si和Al後的脫氣處理時間，使O含量變化。此外，如果在溶解氧含量大的狀態下添加B，則由於存在B形成氧化物而損耗的可能性，所以在脫氣處理後鑄造前添加B。
將得到的試樣加工成25cm的鐵損試驗用試片，並測定在其磁化到23.9A/m(0.3Oe)時的比導磁率(μ/μ0μ0為真空導磁率)。此外，對於O含量，由於熱軋後與退火後其分析值幾乎沒有差別，所以使用退火後的值。


圖1表示O含量與比導磁率的關係。在圖1中，○表示sol.Altr.的試樣，●表示sol.Al0.01％的試樣。
B添加鋼的導磁率與O含量有密切關係，無論是sol.Altr.的試樣，還是sol.Al0.01％的試樣，當O含量在0.005％以下時，可以得到高的比導磁率。觀察O含量為0.005％以下的試樣的析出物和夾雜物時，發現B幾乎全部是以粗大的氮化物的形式存在。此外，在sol.Altr.的試樣中，氧化物大部分為SiO2，在sol.Al0.01％的試樣中，氧化物大部分為Al2O3。
2.Sb含量與比導磁率的關係冶煉含有C0.002％、Si1.2％、Mn1％、P0.07％、S0.004％、sol.Al0.02％、N0.002％、Btr.或0.0015％、O0.002％，並且Sb含量在tr.-0.2％範圍變化的鋼後，在上述條件下，進行熱軋、冷軋、退火，作成試樣。然後，按上述方法測定比導磁率。
圖2表示Sb含量與比導磁率的關係。在圖2中，○表示B0.0015％的試樣，●表示Btr.的試樣。
由圖可知，添加B0.0015％的試樣與未添加B的試樣相比，比導磁率較高，且在Sb為0.002-0.1％、最好在0.004-0.05％範圍內，可以得到更高的比導磁率。
對於添加了B、且Sb為tr.和0.02％的試樣，從表層向板厚方向進行B和N的化學分析，發現在Sb為tr.的試樣中，從表層到50μm附近的區域內B含量逐漸減少。認為這是由於B優先被氧化的結果。此外，從表層到30μm的區域內，N含量比板厚中心部分略多，可見發生了氮化反應。另一方面，在Sb為0.02％的試樣中，幾乎沒有發生B的氧化反應和氮化反應。
3.B含量、B/N與比導磁率的關係冶煉含有C0.002％、Si1.2％、Mn1％、P0.07％、S0.004％、sol.Al0.01％、N0.003％、O0.002％、Sb0.01％，並且B含量在tr.-0.006％範圍變化的鋼後，在上述條件下，進行熱軋、冷軋、退火，作成試樣。然後，按上述方法測定比導磁率。此外，對於含有C0.002％、Si1.2％、Mn1％、P0.07％、S0.004％、sol.Al0.01％、N0.003％、O0.002％或0.006％，不添加Sb並且B含量在tr.-0.006％範圍內變化的試樣，也進行同樣的試驗。
圖3表示B含量、B/N與比導磁率的關係。在圖3中，○表示O0.002％、Sb0.01％的試樣，●表示O0.002％的試樣，▲表示O0.006％的試樣。
由圖可知，在B0.0003-0.004％的範圍內，Sb0.01％的試樣與未添加Sb的試樣相比，可以得到較高的比導磁率，而且在B/N0.2-1.0、最好為0.5-0.8的範圍內，可以得到更高的比導磁率。特別是B/N為0.7時，可以得到明顯高的比導磁率。另一方面，在未添加Sb的情況下，O0.002％的試樣在B/N0.9附近、O0.006％的試樣在B/N1.2附近可以得到最大的比導磁率，但均與Sb0.01％的試樣無法相比。
下面對限定O、Sb、B以外的其他成分元素的原因進行說明。
C如果超過0.005％，就會析出碳化物，使導磁率降低。因此，限定在0.005％以下。
Si是使強度提高、同時使導磁率提高的重要元素。因此，需要限定在0.5％以上。但如果超過4％，使導磁率提高的效果就會減小，而且會導致焊接性能的惡化和脆化。所以，限定在0.5-4％的範圍。
Mn是對導磁率的影響小，是通過固溶強化使強度提高的元素。因此，為了確保強度，需要加入該元素。但如果超過2％，會導致導磁率惡化。所以，限定在2％以下。
P對導磁率的影響小，即使微量也具有很大的固溶強化效果。因此，希望加入該元素。但如果超過0.2％，則焊接性能會顯著惡化。所以，限定在0.2％以下。
sol.Al目的是使O形成氧化物而降低O含量，希望加入該元素。但如果超過0.2％，會導致成本升高。因此，限定在0.2％以下。此外，要穩定形成氧化物SiO2，要在0.001％以下，要穩定形成Al2O3，希望0.005％以上。
N由於易於形成析出物，使導磁率惡化，應限定在0.01％以下。
雖然其他的元素與Sb相比效果很小，但是為了防止形成B的氧化物以及表層的氮化，可以至少加入Sn0.003-0.15％、Cu0.05-0.2％中一種。
本發明的HS帶用鋼板的製造方法沒有特別的限定，例如用轉爐冶煉後、通過脫氣處理等進行成分調整後的鋼鑄造後，進行通常的熱軋、冷軋、退火等處理而製造。根據需要，可以使用二次冷軋法，即將熱軋後的熱軋鋼反覆兩次進行退火、冷軋、退火。
此外，從HS帶的耐腐蝕性考慮，可以在HS帶用鋼板上設置Zn、Ni、Al、Sn、Cr、Zn-Ni合金、Zn-Al合金等的電鍍層。此外，可以電鍍多層上述金屬，或者也可以使電鍍層和基體的一部分或者全部合金化。而且根據需要，可以在鋼板或者電鍍層上形成化學轉化處理膜。
化學分析的結果如表1所示。此外，屈服強度、比導磁率的結果如表2所示。
由上述表可知，在本發明範圍內的HS帶用鋼板同時具有高的屈服強度和高比導磁率。
另一方面，在比較例中，屈服強度高時比導磁率低，比導磁率高時屈服強度低，不可能同時滿足兩方面的特性。
表1

表2

權利要求
1.一種熱收縮帶用鋼板，含有質量百分比為C0.005％以下、Si0.5-4％、Mn2％以下、P0.2％以下、S0.04％以下、sol.Al0.2％以下、N0.01％以下、B0.0003-0.004％、O0.005％以下、Sb0.002-0.1％，且其餘部分實際上由Fe組成。
2.根據權利要求1所述的熱收縮帶用鋼板，Sb質量百分比為0.004-0.05％。
3.根據權利要求1所述的熱收縮帶用鋼板，B與N的含量比為B/N0.2-1。
4.根據權利要求2所述的熱收縮帶用鋼板，B與N的含量比為B/N0.2-1。
5.根據權利要求3所述的熱收縮帶用鋼板，B與N的含量比為B/N0.5-0.8。
6.根據權利要求4所述的熱收縮帶用鋼板，B與N的含量比為B/N0.5-0.8。
7.一種熱收縮帶，由權利要求1至6所述的任意一種鋼板製成。
全文摘要
本發明提供了一種含有質量百分比為C:0.005%以下、Si:0.5－4%、Mn:2%以下、P:0.2%以下、S:0.04%以下、sol.Al:0.2%以下、N:0.01%以下、B:0.0003－0.004%、O:0.005%以下、Sb:0.002－0.1%,且其餘部分實際上由Fe組成的熱收縮帶用鋼板,或者在上述基礎上B與N的含量比為B/N:0.2－1的熱收縮帶用鋼板。採用上述鋼板,可以實現具有高的強度、足夠的磁屏蔽性的熱收縮帶。
文檔編號C21D8/02GK1380912SQ01801456
公開日2002年11月20日 申請日期2001年6月13日 優先權日2000年6月30日
發明者小野義彥, 松岡秀樹, 平谷多津彥, 田中靖 申請人:日本鋼管株式會社