專利名稱：：一種內(nèi)磁屏蔽用鋼及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鋼材領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及內(nèi)磁屏蔽用鋼，更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于制作顯像管內(nèi)部件的內(nèi)磁屏蔽用鋼。
背景技術(shù)：
：由于地球的弱磁場和外界電器產(chǎn)生的較強(qiáng)的磁場會對顯像管的電子束產(chǎn)生影響，從而使電子束偏移，影響顯像管的正常工作，因此可采用磁屏蔽材料將物體包容在里面，以減少外部的磁場的干擾或?qū)ν饨绲拇艌龅挠绊憽Ｒ驗(yàn)榇牌帘尾牧隙际窃谥绷鞔艌鱿鹿ぷ?，所以要求材料在?guī)定的直流磁場下，應(yīng)具有較大的最大磁感應(yīng)強(qiáng)度(Bm)，同時磁屏蔽用鋼要求矯頑力(Hc)小，在施加一個很小的外場時，就能達(dá)到退磁的效果，以降低退磁線圈的匝數(shù)和電流，另外要求材料加工性能好，成形后形狀穩(wěn)定、黑化性能良好。目前使用的內(nèi)磁屏蔽材料一般分為軟態(tài)和硬態(tài)二大類。軟態(tài)材料沖壓加工容易，但為了裝在管內(nèi)有穩(wěn)定效果，需沖成帶筋且變形比較復(fù)雜的形狀，由于材料為軟零件，容易塌陷，會導(dǎo)致材料和材料之間在清洗或黑化處理時出現(xiàn)搭接現(xiàn)象，從而影響材料黑化膜均勻性，而且在生產(chǎn)線上運(yùn)輸也容易產(chǎn)生局部形狀變形從而影響使用。強(qiáng)度較高的硬態(tài)材料能夠比較好地解決在黑化處理、運(yùn)輸?shù)冗^程中出現(xiàn)的塌陷現(xiàn)象，同時也可以實(shí)現(xiàn)成形后的材料形狀穩(wěn)定、磁性能良好。中國專利公開公報CN1196758A公開了一種"磁屏蔽材料、其制造方法及組裝有該材料的彩色顯像管"，該材料中加入了0.52.5wtn/。的硅，具有一定的搬運(yùn)強(qiáng)度和磁性能，但大量硅的添加對材料的磁性能有不利的影響，而且會損壞黑化膜的附著性，因此加入硅以提高材料強(qiáng)度和磁性能的強(qiáng)化方式在顯像管的內(nèi)磁屏蔽應(yīng)用中實(shí)用價值不大。為了解決現(xiàn)有內(nèi)磁屏蔽材料硬度低、形狀穩(wěn)定性差、生產(chǎn)成本較高等問題，本發(fā)明者通過研究開發(fā)出一種用于制作顯像管內(nèi)部件的內(nèi)磁屏蔽用鋼。該內(nèi)磁屏蔽用鋼的抗拉強(qiáng)度》450MPa，黑化后磁性能矯頑力H"135A/m。本發(fā)明的一個目的在于提供一種內(nèi)磁屏蔽用鋼。本發(fā)明的另一個目的在于提供所述內(nèi)磁屏蔽用鋼的制造方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的第一個方面提供一種內(nèi)磁屏蔽用鋼，該內(nèi)磁屏蔽用鋼由以下化學(xué)成分組成C^0.005wt%、Si^0.05wt%、Mn:0.10~0.50wt%、P^).02wt%、S^0.015wt%、AlS0.030wt%、N^).005wt%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。下面，對本發(fā)明的內(nèi)磁屏蔽用鋼的化學(xué)成分作用作詳細(xì)敘述。C:如果碳以Fe3C析出會使鋼的磁感應(yīng)強(qiáng)度下降，隨著碳含量增加，矯頑力也增加，消磁性能劣化，所以碳含量應(yīng)越低越好，一般碳含量《0.005%。Si:可提高鋼的強(qiáng)度，但含量過大會使黑化膜厚度增加，從而影響黑化膜的粘附力易導(dǎo)致脫落，因此控制硅含量《0.05%。Mn:材料的強(qiáng)化元素，適當(dāng)加入少量的Mn有利于材料強(qiáng)度的提高，同時少量Mn可以和S結(jié)合生成MnS，減少表面熱脆，避免表面質(zhì)量問題；但加入過多量的話，會對材料的磁性能不利，所以Mn含量應(yīng)控制在0.1(K0.50%。P、S:不可避免的雜質(zhì)元素，S不僅對磁性能影響，而且對放氣性能也不利，所以P、S的含量要盡量的低，一般P含量《0.020。/。，S含量《0.0150/0。Al:鋼中的脫氧劑，但是A1和鋼中N會化合產(chǎn)生細(xì)小的A1N，從而影響材料的磁性能，為此鋁的含量應(yīng)《0.030%。N:N作為間隙原子會產(chǎn)生晶格畸變，使材料強(qiáng)度上升，但也使其磁性能劣化，N和Al化合形成的A1N析出物也會影響材料的磁性能，因此N含量應(yīng)《0.005%。本發(fā)明的第二個方面提供一種內(nèi)磁屏蔽用鋼的制造方法，該方法包括鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、爐后精煉、熱軋、酸洗、冷軋、退火、精整，其中退火之后進(jìn)行二次冷軋，所述二次冷軋變形率為10~40%。在一個優(yōu)選實(shí)施方式中在所述熱軋過程中，加熱溫度為1000~1270°C，終軋溫度為870950'C,巻取溫度為600~750°C。在另一個優(yōu)選實(shí)施方式中第一次冷軋變形量為75~92%。在另一個優(yōu)選實(shí)施方式中所述退火采用罩式爐退火，退火溫度為550~750°C，退火時間為825小時。在本發(fā)明的內(nèi)磁屏蔽用鋼的制造方法中，對各主要步驟的工藝控制原理分析如下1、熱軋工藝1)終軋溫度采用終軋溫度高于Ar3的溫度進(jìn)行軋制，終軋溫度過高容易產(chǎn)生氧化鐵皮，過低則會進(jìn)入二相區(qū)進(jìn)行軋制，材料組織會產(chǎn)生混晶和軋制不穩(wěn)定，所以終軋溫度一般控制在870~950°C比較好。2)巻取溫度巻取溫度高于60(TC，可促進(jìn)析出物析出并使之粗大化，但若巻取溫度過高，容易產(chǎn)生氧化鐵皮和避免粗晶，在沖壓加工過程易造成表面缺陷，所以巻取溫度應(yīng)控制在600750°C。2.—次冷軋工藝1)變形量在較大的變形量下，隨著變形量的增加可以降低再結(jié)晶溫度，提高退火效果，但變形量的增加會增加軋制難度，所以軋制變形量應(yīng)控制在7592%。2)退火溫度退火溫度對磁性能影響較大，退火溫度越高，矯頑力越低，最大磁感應(yīng)強(qiáng)度越高，但退火溫度過高，材料的強(qiáng)度會受到一定影響，所以退火溫度控制范圍在550~750°C。3、二次冷軋工藝二次冷軋對材料的硬度影響較大。對經(jīng)過二次冷軋不同壓下率的內(nèi)磁屏蔽用鋼進(jìn)行黑化處理(均熱溫度600°C、均熱時間10min)，其矯頑力He和維氏硬度Hv0.2如圖1所示。從圖l可以看出，隨著二次冷軋變形率的增加，內(nèi)磁屏蔽用鋼的硬度提高，到40%左右硬度最大，之后隨著壓下率的增加硬度下降，但矯頑力隨著二次冷軋變形率增加一直在提高，由于當(dāng)二次冷軋變形率低于10%時，內(nèi)磁屏蔽用鋼的硬度不夠，高于40%時，其硬度下降且磁性能差，所以二次冷軋變形率控制在10~40%之間較好。本發(fā)明的有益效果為(1)本發(fā)明加入合金較少，生產(chǎn)成本較低、質(zhì)量優(yōu)良、生產(chǎn)穩(wěn)定，適合一般鋼廠工業(yè)化生產(chǎn)。(2)本發(fā)明的內(nèi)磁屏蔽用鋼具有良好的沖壓加工后的形狀穩(wěn)定性、良好的表面黑化性和磁性能等特點(diǎn)，可用于沖壓后黑化處理的顯像管內(nèi)磁屏蔽，圖1為本發(fā)明內(nèi)磁屏蔽用鋼的二次冷軋變形率對Hc和Hv0.2的影響。具體實(shí)施例方式以下用實(shí)施例對本發(fā)明作更詳細(xì)的描述。這些實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明最佳實(shí)施方式的描述，并不對本發(fā)明的范圍有任何限制。實(shí)施例1按如下化學(xué)成分冶煉鋼水C:0.001wt%、Si:0.011wt%、Mn:0.30wt%、P:0.007wt%、S:0.006wt%、Al:0.006wt%、N:0.0027wt%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。將按上述配比轉(zhuǎn)爐冶煉完成的鋼水經(jīng)爐后精煉后，進(jìn)行熱軋，熱軋加熱溫度為1150°C，終軋溫度為88(TC，巻取溫度為680'C，經(jīng)酸洗后冷軋，冷軋變形量為78%，再采用罩式爐于62(TC退火，退火時間為15小時，然后進(jìn)行二次冷軋，二次冷軋變形率為30%，最后精整成成品巻。實(shí)施例2按如下化學(xué)成分冶煉鋼水C:0.002wt%、Si:0.010wt%、Mn:0.45wt%、P:0.013wt%、S:0.004wt%、Al:0.003wt%、N:0.0021wt%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。實(shí)施方式同實(shí)施例l，其中熱軋加熱溫度U3(TC，終軋溫度93(TC，巻取溫度620°C，第一次冷軋變形量為82%，罩式退火溫度690。C，退火時間18小時，二次冷軋變形率為15%。實(shí)施例3按如下化學(xué)成分冶煉鋼水C:0.004wt%、Si:0.005wt%、Mn:0.21wt%、P:0.009wt%、S:0.004wt%、Al:0.008wt%、N:0.0023wt%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。實(shí)施方式同實(shí)施例1，其中熱軋加熱溫度為1200°C，終軋溫度8卯。C，巻取溫度730°C，第一次冷軋變形量為90%，罩式退火溫度73(TC，退火時間13小時，二次冷軋變形率為40%。比較例1按如下化學(xué)成分冶煉鋼水C:0.002wt%、Si:1.23wt%、Mn:0.23wt%、P:0.016wt%、S:0.005wt%、Al:0.023wt%、N:0.0022wt%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。實(shí)施方式同實(shí)施例1。試驗(yàn)例按拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB/T228-2002對本發(fā)明實(shí)施例l-3和比較例1的內(nèi)磁屏蔽用鋼進(jìn)行機(jī)械性能測試，測試結(jié)果見表l，其中試樣標(biāo)距L。40mni，b=25mm;再將上述內(nèi)磁屏蔽用鋼經(jīng)模擬黑化處理后(均熱溫度60(TC、均熱時間10min)，按維氏硬度測量標(biāo)準(zhǔn)GB/T4340.1-1999、磁性能測量標(biāo)準(zhǔn)GB3655-2000對其進(jìn)行磁性能測試，測試結(jié)果見表1,其中外加磁場強(qiáng)度^796A/m。表1本發(fā)明實(shí)施例1-3和比較例1的內(nèi)磁屏蔽用鋼的機(jī)械性能和磁性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從上表可以看出，采用本發(fā)明成分設(shè)計和工藝得到的內(nèi)磁屏蔽用鋼抗拉強(qiáng)度均高于500MPa，黑化后硬度較高、具有較大的磁感應(yīng)強(qiáng)度和較小的矯頑力、且表面黑化性良好，完全適用于沖壓后黑化處理的顯像管內(nèi)磁屏蔽。權(quán)利要求1、一種內(nèi)磁屏蔽用鋼，其特征在于，所述內(nèi)磁屏蔽用鋼由以下化學(xué)成分組成C≤0.005wt％、Si≤0.05wt％、Mn0.10～0.50wt％、P≤0.02wt％、S≤0.015wt％、Al≤0.030wt％、N≤0.005wt％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。2、權(quán)利要求l所述的內(nèi)磁屏蔽用鋼的制造方法，包括鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、爐后精煉、熱軋、酸洗、冷軋、退火、精整，其特征在于，退火之后進(jìn)行二次冷軋，其中所述二次冷軋變形率為1040%。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)磁屏蔽用鋼的制造方法，其中在所述熱軋過程中，加熱溫度為10001270°C，終軋溫度為870~950°C，巻取溫度為600~750°C。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)磁屏蔽用鋼的制造方法，其特征在于，其中第一次冷軋變形量為7592%。5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)磁屏蔽用鋼的制造方法，其中所述退火采用罩式爐退火，退火溫度為550~750°C，退火時間為8~25小時。全文摘要本發(fā)明提供了一種內(nèi)磁屏蔽用鋼及其制造方法。所述內(nèi)磁屏蔽用鋼由以下化學(xué)成分組成C≤0.005wt％、Si≤0.05wt％、Mn0.10～0.50wt％、P≤0.02wt％、S≤0.015wt％、Al≤0.030wt％、N≤0.005wt％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。上述鋼種經(jīng)鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、爐后精煉、熱軋、酸洗、冷軋軋制、罩式爐退火、二次冷軋、精整成成品卷。本發(fā)明的內(nèi)磁屏蔽用鋼經(jīng)沖壓加工后，形狀穩(wěn)定性優(yōu)良，且具有良好的表面黑化性和磁性能，可用于沖壓后黑化處理的顯像管內(nèi)磁屏蔽。文檔編號C21D1/26GK101353754SQ20071009396公開日2009年1月28日申請日期2007年7月23日優(yōu)先權(quán)日2007年7月23日發(fā)明者班必俊申請人:寶山鋼鐵股份有限公司