JP2017064764A - Fe-Ni-BASED ALLOY THIN SHEET AND PRODUCTION METHOD OF THE SAME - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an Fe-Ni-based alloy thin sheet having a thickness of 0.25 mm or less and capable of imparting superior handling ability even when being widened and to provide a production method of the same.SOLUTION: In a production method of an Fe-Ni-based alloy thin sheet, a hot rolling material containing, by mass%, Ni+Co of 35.0-43.0% (Co is 0-6.0%), Si of 0.5% or less, Mn of 1.0% or less and the balance Fe with inevitable impurities and having a thickness of 2 mm or less is used as a raw material for cold rolling, the cold rolling is performed in conditions that rolling reduction is 90% or more and the rolling tension of a final rolling pass is 400-600 MPa, the thickness of the Fe-Ni-based alloy thin sheet is 0.25 mm or less, and heat treatment is not performed during and after a cold rolling step.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば、リードフレームやメタルマスク等に使用されるＦｅ−Ｎｉ系合金薄板及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an Fe—Ni-based alloy thin plate used for, for example, a lead frame, a metal mask, and the like and a manufacturing method thereof.

リードフレームやメタルマスク等に使用されるＦｅ−Ｎｉ系合金薄板には、例えば、エッチングやプレス等の加工を行い、他部材と組合わせて使用される。このＦｅ−Ｎｉ系合金薄板は、通常、仕上圧延前後に歪取り焼鈍や軟化焼鈍が行われて、結晶方位の調整がなされ、所望の要求特性を満足するように仕上げられている。
一方で、本願出願人は、例えば、特開平６−１７２９２８号公報（特許文献１）として、質量％でＮｉ：３０〜６０％を含有するＦｅ−Ｎｉ系合金でなるリードフレーム材料であり、板幅方向に垂直な断面内での検鏡で繊維状の圧延組織を有し、かつ圧延面の｛１００｝方位集積度が５０％以上であるエッチング性に優れるリードフレーム材料の発明を提案している。また、特開平６−２７９９４６号公報（特許文献２）として、質量％で、Ｎｉ：３０〜４０％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなるＦｅ−Ｎｉ系アンバー合金でなるシャドウマスク材料において、圧延面の｛１００｝方位集積度が８５％以上であり、かつ、板幅方向に垂直な断面内での検鏡で繊維状の圧延組織を有するエッチング性に優れるシャドウマスク材料の発明を提案している。 The Fe—Ni-based alloy thin plate used for a lead frame, a metal mask, or the like is used in combination with other members by performing processing such as etching or pressing, for example. This Fe—Ni-based alloy sheet is usually finished so as to satisfy desired required characteristics by performing strain relief annealing and softening annealing before and after finish rolling.
On the other hand, the applicant of the present application is a lead frame material made of an Fe—Ni-based alloy containing Ni: 30 to 60% by mass% as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-172828 (Patent Document 1), Proposal of an invention of a lead frame material having excellent etching properties having a fibrous rolling structure by a spectroscope in a cross section perpendicular to the width direction and having a {100} orientation integration degree of the rolled surface of 50% or more. Yes. Further, as JP-A-6-279946 (Patent Document 2), in a shadow mask material made of Fe-Ni-based amber alloy containing Ni: 30 to 40% in mass% and the balance Fe and inevitable impurities, Proposed an invention of a shadow mask material excellent in etching property having a rolled rolling structure with a microscopic examination in a cross section perpendicular to the plate width direction and having a {100} orientation integration degree of the rolled surface of 85% or more. ing.

特開平０６−１７２９２８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-172928 特開平０６−２７９９４６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-279946

前述の特許文献１や特許文献２の発明は、冷間圧延工程にて所望の板厚として、材料内部の残留歪を低減する目的で、その後に６５０〜１０００℃の温度範囲で焼鈍を行ったものである。
ところで、Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板は、使用用途、生産性の観点から今後益々広幅化、薄板化が要求される。それに伴い、ハンドリング性が重要となるが、前述の特許文献１や特許文献２のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板では、最後の焼鈍にて引張強さが低下してしまい、例えば、搬送中に僅かな応力が加わるとしわや折れが発生しやすくなる。このハンドリング性の問題に対しては、特許文献１や特許文献２の発明では十分な検討がなされていない。
本発明の目的は、厚さが０．２５ｍｍ以下の薄いＦｅ−Ｎｉ系合金薄板において、薄板化、広幅化となっても優れたハンドリング性を具備することが可能なＦｅ−Ｎｉ系合金薄板とその製造方法を提供することである。 The inventions of Patent Document 1 and Patent Document 2 described above were annealed in a temperature range of 650 to 1000 ° C. for the purpose of reducing the residual strain inside the material as a desired plate thickness in the cold rolling process. Is.
By the way, the Fe—Ni-based alloy thin plate is required to be further widened and thinned from the viewpoint of usage and productivity. Along with this, handling properties become important. However, in the Fe-Ni alloy thin plate of Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, the tensile strength is reduced by the last annealing, and for example, a slight amount during transportation. When stress is applied, wrinkles and folds are likely to occur. For the handling problem, the inventions of Patent Document 1 and Patent Document 2 have not been sufficiently studied.
An object of the present invention is to provide an Fe-Ni alloy thin plate capable of providing excellent handling properties even when it is thinned and widened in a thin Fe-Ni alloy thin plate having a thickness of 0.25 mm or less. The manufacturing method is provided.

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものである。
即ち本発明は、質量％でＮｉ＋Ｃｏ：３５．０〜４３．０％（但し、Ｃｏは０〜６．０％）、Ｓｉ：０．５％以下、Ｍｎ：１．０％以下、残部はＦｅ及び不純物からなり、厚さが２ｍｍ以上の熱間圧延材を用いて冷間圧延用素材とし、前記冷間圧延用素材に対し、圧下率を９０％以上、最終圧延パスの圧延張力を４００〜６００ＭＰａとする冷間圧延を行い、厚さが０．２５ｍｍ以下のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板とし、前記冷間圧延工程中と冷間圧延工程後には熱処理を行わないＦｅ−Ｎｉ系合金薄板の製造方法である。
好ましくは、前記冷間圧延用素材の硬さが２００ＨＶ以下である。
更に好ましくは、前記冷間圧延工程で用いるワークロールは合金工具鋼ロールである。 The present invention has been made in view of the above-described problems.
That is, in the present invention, Ni + Co: 35.0 to 43.0% (Co: 0 to 6.0%), Si: 0.5% or less, Mn: 1.0% or less, and the balance is Fe in mass%. And a material for cold rolling using a hot rolled material having a thickness of 2 mm or more, a reduction ratio of 90% or more, and a rolling tension of the final rolling pass of 400 to Production of a Fe-Ni alloy thin sheet that is cold-rolled to 600 MPa to obtain a Fe-Ni alloy thin sheet having a thickness of 0.25 mm or less and that is not heat-treated during and after the cold rolling process. Is the method.
Preferably, the hardness of the cold rolling material is 200 HV or less.
More preferably, the work roll used in the cold rolling step is an alloy tool steel roll.

また本発明は、質量％でＮｉ＋Ｃｏ：３５．０〜４３．０％（但し、Ｃｏは０〜６．０％）、Ｓｉ：０．５％以下、Ｍｎ：１．０％以下、残部はＦｅ及び不純物からなり、厚さが０．２５ｍｍ以下のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板において、前記Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板は、金属組織が圧延組織を呈し、硬さが２５０ＨＶ以上、引張強さが９００ＭＰａ以上のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板である。
好ましくは、前記Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板の７００ｍｍ長さにおける急峻度は、０．７５％以下のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板である。 Further, in the present invention, Ni + Co: 35.0 to 43.0% (Co: 0 to 6.0%), Si: 0.5% or less, Mn: 1.0% or less, and the balance is Fe. And an Fe-Ni alloy thin plate having a thickness of 0.25 mm or less, the Fe-Ni alloy thin plate has a rolled structure, a hardness of 250 HV or more, and a tensile strength of 900 MPa or more. It is a Fe-Ni type alloy thin plate.
Preferably, the Fe—Ni-based alloy thin plate has a steepness at 700 mm in length of 0.75% or less.

本発明によれば、厚さが０．２５ｍｍ以下の薄いＦｅ−Ｎｉ系合金薄板において、広幅化となっても優れたハンドリング性を具備することができる。また、従来のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板を製造する際に行っていた、最後の熱処理も省略することが可能であり、省エネ効果を高め、経済的である。   According to the present invention, a thin Fe—Ni alloy thin plate having a thickness of 0.25 mm or less can be provided with excellent handling properties even if the width is increased. Moreover, it is possible to omit the last heat treatment performed when manufacturing the conventional Fe-Ni type alloy thin plate, and the energy saving effect is enhanced, which is economical.

本発明と従来例のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板の板幅方向に垂直な断面での顕微鏡写真である。It is a microscope picture in the cross section perpendicular | vertical to the plate | board width direction of the Fe-Ni type alloy thin plate of this invention and a prior art example. 曲げ試験実施後の試験片の外観写真である。It is an external appearance photograph of the test piece after implementation of a bending test.

以下に本発明を詳しく説明する。
先ず、本発明で用いる熱間圧延材から説明する。
＜熱間圧延材組成＞
本発明では、質量％でＮｉ＋Ｃｏ：３５．０〜４３．０％（但し、Ｃｏは０〜６．０％）、Ｓｉ：０．５％以下、Ｍｎ：１．０％以下、残部はＦｅ及び不純物からなる組成を有する熱間圧延材を準備する。本発明で規定する組成を有するＦｅ−Ｎｉ系合金は、所望の熱膨張係数を得るために必要な組成を有するものである。
[Ｎｉ＋Ｃｏ：３５．０〜４３．０％（但し、Ｃｏは０〜６．０％）]
Ｎｉ及びＣｏは前述のように、所望の熱膨張係数を得るために必要な元素である。Ｎｉ＋Ｃｏ含有量が３５．０％未満ではオーステナイト組織が不安定となりやすく、一方４３．０％を越えると熱膨張率が上昇し、低熱膨張特性を満足しないことから、Ｎｉ＋Ｃｏの含有量は３５．０〜４３．０％とする。なお、Ｃｏは必ずしも添加の必要はないが、ＣｏにはＦｅ−Ｎｉ系合金を高強度とする作用があるため、特に厳しいハンドリング性を求められるような、薄い板厚では６．０％までの範囲で、Ｎｉの一部をＣｏで置換することができる。 The present invention is described in detail below.
First, the hot rolled material used in the present invention will be described.
<Hot rolled material composition>
In the present invention, by mass%, Ni + Co: 35.0-43.0% (Co is 0-6.0%), Si: 0.5% or less, Mn: 1.0% or less, the balance is Fe and A hot rolled material having a composition comprising impurities is prepared. The Fe—Ni-based alloy having the composition defined in the present invention has a composition necessary for obtaining a desired thermal expansion coefficient.
[Ni + Co: 35.0 to 43.0% (Co is 0 to 6.0%)]
As described above, Ni and Co are elements necessary for obtaining a desired thermal expansion coefficient. If the Ni + Co content is less than 35.0%, the austenite structure tends to be unstable. On the other hand, if it exceeds 43.0%, the coefficient of thermal expansion increases and the low thermal expansion characteristics are not satisfied. Therefore, the Ni + Co content is 35.0%. -43.0%. Although Co does not necessarily need to be added, Co has the effect of increasing the strength of the Fe—Ni alloy, so that it is required to have a particularly strict handling property. In the range, a part of Ni can be replaced by Co.

[Ｓｉ：０．５％以下、Ｍｎ：１．０％以下]
Ｓｉ、Ｍｎは通常Ｆｅ−Ｎｉ系合金では、脱酸を目的に微量含有されているが、過剰に添加すれば偏析を起こし易くなるため、Ｓｉは０．５％以下とし、Ｍｎは１．０％以下とする。なお、ＳｉとＭｎの下限は特に限定しないが、前述のように脱酸元素として添加されることから、Ｓｉは０．０５％、Ｍｎは０．０５％は少なからず残留する。
[残部はＦｅ及び不純物]
上記の元素以外は実質的にＦｅであれば良いが、製造上不可避的に含有する不純物は含まれる。特に制限の必要な不純物元素にはＣがあり、例えば、エッチングを行う用途に使用するのであれば、その上限を０．０５％とすると良い。
また、プレス打抜き性を向上させる場合はＳ等の快削性元素を０．０２０％以下で含有させても良い。熱間加工性を向上させるようなＢ等の元素を０．００５０％以下で含有させても良い。 [Si: 0.5% or less, Mn: 1.0% or less]
Si and Mn are usually contained in Fe-Ni alloys in trace amounts for the purpose of deoxidation, but if added excessively, segregation is likely to occur, so Si is 0.5% or less, and Mn is 1.0. % Or less. In addition, although the minimum of Si and Mn is not specifically limited, Since it adds as a deoxidation element as mentioned above, 0.05% of Si and 0.05% of Mn remain not a little.
[The balance is Fe and impurities]
The elements other than the above elements may be substantially Fe, but impurities inevitably contained in production are included. Impurity elements that need to be particularly restricted include C. For example, when used for an etching application, the upper limit is preferably set to 0.05%.
In order to improve press punchability, a free-cutting element such as S may be contained at 0.020% or less. An element such as B that improves hot workability may be contained in an amount of 0.0050% or less.

＜熱間圧延材厚さ：２ｍｍ以上＞
本発明で用いる熱間圧延材は、その厚さを２ｍｍ以上とする。熱間圧延材の厚さが２ｍｍ未満となると、本発明で規定する圧下率９０％以上の冷間圧延が行えないおそれがある。また、熱間圧延材の厚さを２ｍｍ未満としようとすると、特殊な圧延設備が必要になる場合がある。そのため、本発明では熱間圧延材の厚さを２ｍｍ以上とする。
なお、熱間圧延材の厚さを厚くすると圧下率を高くすることが可能であるが、一方で、冷間圧延工程中のパス回数が増えたり、圧延中のＦｅ−Ｎｉ系合金の形状の調整が困難になる場合があるため、５ｍｍの厚さを上限とするのが現実的である。 <Hot rolled material thickness: 2 mm or more>
The hot rolled material used in the present invention has a thickness of 2 mm or more. If the thickness of the hot-rolled material is less than 2 mm, cold rolling with a reduction rate of 90% or more specified in the present invention may not be performed. In addition, if the thickness of the hot rolled material is to be less than 2 mm, special rolling equipment may be required. Therefore, in this invention, the thickness of a hot-rolled material shall be 2 mm or more.
It is possible to increase the rolling reduction by increasing the thickness of the hot rolled material, but on the other hand, the number of passes during the cold rolling process is increased, or the shape of the Fe-Ni alloy during rolling is increased. Since adjustment may be difficult, it is realistic to set the upper limit to a thickness of 5 mm.

＜冷間圧延用素材＞
本発明では、前述の熱間圧延材を用いて冷間圧延用素材とする。熱間圧延材には酸化層が形成されていることから、その酸化層を、例えば、機械的、或いは化学的に除去する。また、冷間圧延中の冷間圧延材のエッジから割れ等の不良が発生しないように、エッジを整えておいてもよい。このような加工を行って冷間圧延用素材とする。
また、本発明では、熱間圧延材を用いて冷間圧延用素材とした後は、軟化焼鈍や歪取り焼鈍と言った熱処理は行わないことから、予め冷間圧延材の硬さを低くしておくことが好ましい。硬さを２００ＨＶ以下としておけば、９０％以上の圧下率で冷間圧延しても、冷間圧延工程中で軟化焼鈍等の熱処理を確実に省略することができる。好ましくは１６０ＨＶ以下である。なお、前述の硬さは、熱間圧延材の硬さを測定しておくのが良い。もし、前述の硬さまで硬さの低下が見られないときは、熱間圧延材に軟化焼鈍を行えばよく、熱間圧延材であれば、表面に酸化層が形成されていることから、軟化焼鈍雰囲気を大気中で行うことができ、容易である。 <Cold rolling material>
In this invention, it is set as the raw material for cold rolling using the above-mentioned hot rolling material. Since an oxide layer is formed on the hot-rolled material, the oxide layer is removed, for example, mechanically or chemically. Further, the edge may be arranged so that a defect such as a crack does not occur from the edge of the cold rolled material during the cold rolling. Such processing is performed to obtain a material for cold rolling.
Further, in the present invention, after the hot rolled material is used as a cold rolling material, heat treatment such as softening annealing and strain relief annealing is not performed, so the hardness of the cold rolled material is reduced in advance. It is preferable to keep it. If the hardness is set to 200 HV or less, heat treatment such as soft annealing can be surely omitted in the cold rolling process even if cold rolling is performed at a rolling reduction of 90% or more. Preferably it is 160HV or less. In addition, the above-mentioned hardness is good to measure the hardness of a hot-rolled material. If no decrease in hardness is observed up to the above-mentioned hardness, it is sufficient to soften and anneal the hot-rolled material. If it is a hot-rolled material, the surface is softened because an oxide layer is formed. An annealing atmosphere can be performed in the air, which is easy.

次に、冷間圧延工程について、詳しく説明する。
＜圧下率：９０％以上＞
本発明では、冷間圧延工程中の圧下率を９０％以上とする。圧下率が９０％未満であると、冷間圧延後のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板の硬さや引張強さが低くなる。そのため、０．２５ｍｍ以下のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板のハンドリング性が劣化して、例えば、搬送時にしわや折れ等が発生しやすくなる。好ましい圧下率は９２％以上であり、更に好ましくは９４％以上である。なお、圧下率の上限は特に定めないが、圧下率が９９％を超えると、圧延中のＦｅ−Ｎｉ系合金の形状調整が困難となる場合があるので、上限は９９％とするのが現実的である。
なお、冷間圧延後の厚さは０．２５ｍｍ以下とする。これは、本発明のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板を例えば、リードフレームに用いた場合では多ピン化に対応しやすく、また、メタルマスク（シャドーマスクと称される場合もある）に用いた場合は、エッチング加工による高精細化に対応が可能であるためである。 Next, the cold rolling process will be described in detail.
<Rolling ratio: 90% or more>
In the present invention, the rolling reduction during the cold rolling process is 90% or more. When the rolling reduction is less than 90%, the hardness and tensile strength of the Fe-Ni alloy thin plate after cold rolling are lowered. Therefore, the handleability of the Fe-Ni alloy thin plate of 0.25 mm or less is deteriorated, and for example, wrinkles and folds are likely to occur during transportation. A preferable rolling reduction is 92% or more, and more preferably 94% or more. The upper limit of the rolling reduction is not particularly defined, but if the rolling reduction exceeds 99%, it may be difficult to adjust the shape of the Fe—Ni-based alloy during rolling, so the upper limit is actually 99%. Is.
In addition, the thickness after cold rolling shall be 0.25 mm or less. This is because, for example, when the Fe-Ni alloy thin plate of the present invention is used for a lead frame, it is easy to cope with the increase in the number of pins, and when it is used for a metal mask (sometimes called a shadow mask). This is because it is possible to cope with high definition by etching.

＜圧延張力＞
本発明では、最終圧延パスの圧延張力を４００〜６００ＭＰａとする。前述のように本発明では９０％以上の圧下率で冷間圧延を行う。そのために、複数回の圧延パスで所定の板厚としていくが、このうち、最終パスの圧延張力が最も急峻度に影響を及ぼす。そのため、最終圧延パスの圧延張力を適正なものとして冷間圧延材に優れた急峻度を付与する。この最終圧延パスの圧延張力の適正化により、冷間圧延を行って得られる冷間圧延材の急峻度を０．７５％以下とすることができ、更に０．５０％以下とすることも可能となる。優れた急峻度を得るために、圧延張力を４３０〜５２０ＭＰａとすることがより好ましい。
最終圧延パスの圧延張力が４００ＭＰａ未満であると、所望の板厚に圧延するために必要な圧延荷重を高くしなければならなくなる。そうすると、圧延機が過負荷になると共に、形状調整が困難となる。一方、最終圧延パスの圧延張力は高いほど形状調整が容易になるが、圧延張力が６００ＭＰａを超えると圧延中のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板が破断するおそれがある。そのため、最終圧延パスの圧延張力は４００〜６００ＭＰａとする。
なお、優れた急峻度のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板は、板幅が５００〜１５００ｍｍの広幅のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板への適用が特に好ましい。かかるＦｅ−Ｎｉ系合金薄板は広幅と優れた急峻度を要求されるような、例えば、メタルマスク用途等への素材として好適となる。 <Rolling tension>
In the present invention, the rolling tension of the final rolling pass is set to 400 to 600 MPa. As described above, in the present invention, cold rolling is performed at a rolling reduction of 90% or more. Therefore, a predetermined plate thickness is obtained by a plurality of rolling passes, and among these, the rolling tension in the final pass has the most influence on the steepness. For this reason, the rolling tension of the final rolling pass is set to an appropriate value, and an excellent steepness is imparted to the cold rolled material. By optimizing the rolling tension of this final rolling pass, the steepness of the cold rolled material obtained by performing cold rolling can be reduced to 0.75% or less, and further can be set to 0.50% or less. It becomes. In order to obtain excellent steepness, the rolling tension is more preferably set to 430 to 520 MPa.
If the rolling tension of the final rolling pass is less than 400 MPa, it is necessary to increase the rolling load necessary for rolling to a desired plate thickness. If it does so, while a rolling mill will be overloaded, shape adjustment will become difficult. On the other hand, the higher the rolling tension of the final rolling pass, the easier the shape adjustment. However, when the rolling tension exceeds 600 MPa, the Fe—Ni-based alloy sheet during rolling may be broken. Therefore, the rolling tension of the final rolling pass is set to 400 to 600 MPa.
It should be noted that the Fe-Ni alloy thin plate having excellent steepness is particularly preferably applied to a wide Fe-Ni alloy thin plate having a width of 500 to 1500 mm. Such a Fe—Ni-based alloy thin plate is suitable as a material for, for example, a metal mask application where a wide width and excellent steepness are required.

＜ワークロール＞
また、本発明の冷間圧延工程で用いるワークロールはＪＩＳ−Ｇ４４０４に規定される合金工具鋼ロールとするのが好ましい。なかでも、高速度工具鋼あるいは冷間金型用鋼とするのが良い。例えば、９００ｍｍ以上の広幅材においては、板幅方向の形状変化があった場合、例えば、超硬ロールではヤング率が高く、剛性があるため、圧延機のロールベンディング機構を用いても形状調整が困難となる場合がある。幅方向の形状変化をより均一とすると共に、優れた急峻度を得やすくするには、適当なヤング率を有する高速度工具鋼あるいは冷間金型用鋼等の合金工具鋼のワークロールを用いるのが良い。
なお、特に規定はしていないが、ワークロールの直径も３０〜１８０ｍｍとするのが好ましい。本発明にかかる製造方法は、冷間圧延工程中に熱処理を行うことなく、強圧下条件で圧延するため、過度にワークロールの直径が大きいと冷間圧延時のパス回数が増加して生産性を低下させるおそれがある。また、過度にワークロールの直径が小さいと、冷間圧延中のＦｅ−Ｎｉ系合金の形状の調整が困難となる場合がある。そのため、ワークロールの直径を３０〜１８０ｍｍとするのが良い。 <Work roll>
The work roll used in the cold rolling process of the present invention is preferably an alloy tool steel roll defined in JIS-G4404. Of these, high-speed tool steel or cold mold steel is preferred. For example, in the case of a wide material having a width of 900 mm or more, when there is a shape change in the sheet width direction, for example, a carbide roll has a high Young's modulus and rigidity. It can be difficult. In order to make the shape change in the width direction more uniform and easily obtain excellent steepness, use a work roll of alloy tool steel such as high-speed tool steel or cold mold steel having an appropriate Young's modulus. Is good.
In addition, although not prescribed | regulated in particular, it is preferable that the diameter of a work roll shall also be 30-180 mm. Since the manufacturing method according to the present invention performs rolling under strong rolling conditions without performing heat treatment during the cold rolling process, if the diameter of the work roll is excessively large, the number of passes during cold rolling increases and the productivity is increased. May be reduced. In addition, when the diameter of the work roll is excessively small, it may be difficult to adjust the shape of the Fe—Ni alloy during the cold rolling. Therefore, the diameter of the work roll is preferably 30 to 180 mm.

＜圧延機＞
本発明の冷間圧延工程で用いる圧延機は、ワークロールや中間ロールにベンディング機構を有する６段圧延機（例：ＵＣミル（登録商標）、ＨＣミル（登録商標））、クラスターミル、ゼンジミアミルの何れかを用いることが好ましい。勿論、クロスミルやＫＴミルを用いることもできるが、前記のワークロールや中間ロールにベンディング機構を有する６段圧延機、クラスターミル、ゼンジミアミルであれば、特に広幅のＦｅ−Ｎｉ系合金の冷間圧延中に、厚さおよび形状の制御が容易である。例えば、ワークロールや中間ロールにベンディング機構を有する６段圧延機であれば、板幅方向での圧延荷重分布を調整することで、板幅方向の伸び率を制御し、良好な形状を得ることが可能である。また、クラスターミル、ゼンジミアミルであると、複数個のバックアップロールが一列に並ぶ構造のものがあり、バックアップロールによるロールベンディング機構を用いて、板幅方向での圧延荷重分布を調整することで、板幅方向の伸び率を制御し、良好な形状を得ることが可能である。 <Rolling mill>
The rolling mill used in the cold rolling process of the present invention is a six-high rolling mill (for example, UC mill (registered trademark), HC mill (registered trademark)) having a bending mechanism in a work roll or an intermediate roll, a cluster mill, or a Sendzimir mill. It is preferable to use either one. Of course, a cross mill or a KT mill can also be used, but if the work roll or intermediate roll has a bending mechanism, a cluster mill, or a Sendzimir mill, particularly cold rolling of a wide Fe-Ni alloy. It is easy to control the thickness and shape. For example, in the case of a six-high rolling mill having a bending mechanism in a work roll or an intermediate roll, by adjusting the rolling load distribution in the sheet width direction, the elongation in the sheet width direction can be controlled to obtain a good shape. Is possible. In addition, cluster mills and Sendzimir mills have a structure in which a plurality of backup rolls are arranged in a row, and by using a roll bending mechanism with a backup roll, the rolling load distribution in the sheet width direction is adjusted, It is possible to obtain a good shape by controlling the elongation in the width direction.

＜熱処理省略＞
本発明では、上述した冷間圧延の工程中および冷間圧延工程後には、再結晶組織に整える軟化焼鈍や再結晶温度以下で熱処理を行う歪取り焼鈍と言った熱処理は行わない。これは、熱処理を行うと特にＦｅ−Ｎｉ系合金薄板の引張強さが低下して、ハンドリング性を低下させ、しわや折れ等の問題が発生しやすくなるためである。特に板厚０．２５ｍｍ以下の薄いＦｅ−Ｎｉ系合金薄板には、冷間圧延工程中、冷間圧延工程後ともに高い引張強さを維持する目的で熱処理を省略する。熱処理の省略は、省エネ効果を高め、経済的である。 <Omission of heat treatment>
In the present invention, during the above-described cold rolling process and after the cold rolling process, heat treatment such as soft annealing for adjusting the recrystallized structure and strain relief annealing for performing heat treatment at the recrystallization temperature or lower is not performed. This is because when the heat treatment is performed, the tensile strength of the Fe-Ni alloy thin sheet is lowered, the handling property is lowered, and problems such as wrinkles and breakage are likely to occur. In particular, a thin Fe—Ni alloy thin plate having a thickness of 0.25 mm or less is omitted from the heat treatment in order to maintain high tensile strength during the cold rolling process and after the cold rolling process. Omission of heat treatment increases the energy saving effect and is economical.

次に、上述した本発明のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板の製造方法で得られるＦｅ−Ｎｉ系合金薄板について説明する。
＜金属組織＞
上述したように、本発明では金属組織が圧延組織を呈する。本発明で言う圧延組織とは、オーステナイト結晶粒が圧延方向に伸展した金属組織を言う。
＜硬さ：２５０ＨＶ以上＞
また、本発明でＦｅ−Ｎｉ系合金薄板の硬さを２５０ＨＶ以上とするのは、硬さが２５０ＨＶ未満であると、ハンドリング性が劣化するおそれがあるためである。圧下率で９０％以上の強圧下を加えることで、２５０ＨＶ以上の硬さを有するＦｅ−Ｎｉ系合金薄板が得られる。好ましい硬さは２６０ＨＶ以上である。なお、硬さの上限については特に規定しないが、特別な強化元素を含有しないことから、硬さの上限は３５０ＨＶ程度である。
＜引張強さ：９００ＭＰａ以上＞
また、特に重要なのは、前述の硬さと共に９００ＭＰａ以上の引張強さの両立である。硬さと引張強さが共に高いと、例えば、搬送時のしわの発生や折れの発生を大きく軽減することができる。そのため、前述の硬さと共に、９００ＭＰａ以上の引張強さが必要となる。なお、引張強さの上限は特に限定しないが、前述のように、特別な強化元素を含有しないことから、引張強さの上限は１３００ＭＰａ程度である。この本発明で規定する硬さと引張強さの両立は、前述の通り、冷間圧延工程中、冷間圧延工程後ともに熱処理を行わないことで実現できる。 Next, the Fe—Ni alloy thin plate obtained by the above-described method for producing the Fe—Ni alloy thin plate of the present invention will be described.
<Metallic structure>
As described above, in the present invention, the metal structure exhibits a rolled structure. The rolling structure referred to in the present invention refers to a metal structure in which austenite crystal grains extend in the rolling direction.
<Hardness: 250HV or more>
Moreover, the reason why the hardness of the Fe—Ni-based alloy thin plate is set to 250 HV or more in the present invention is that the handling property may be deteriorated when the hardness is less than 250 HV. An Fe-Ni alloy thin plate having a hardness of 250 HV or more can be obtained by applying a strong reduction of 90% or more in terms of rolling reduction. A preferable hardness is 260 HV or more. The upper limit of the hardness is not particularly specified, but since the special reinforcing element is not contained, the upper limit of the hardness is about 350 HV.
<Tensile strength: 900 MPa or more>
Of particular importance is the compatibility of the above-mentioned hardness with a tensile strength of 900 MPa or more. When both the hardness and the tensile strength are high, for example, the generation of wrinkles and breakage during conveyance can be greatly reduced. Therefore, the tensile strength of 900 MPa or more is required together with the above-described hardness. In addition, although the upper limit of tensile strength is not specifically limited, Since the special reinforcement | strengthening element is not contained as mentioned above, the upper limit of tensile strength is about 1300 MPa. Coexistence of hardness and tensile strength specified in the present invention can be realized by not performing heat treatment during the cold rolling process and after the cold rolling process as described above.

＜急峻度＞
本発明では、使用用途、生産性の観点から今後益々広幅化、薄板化が要求されることから、急峻度も低くした方が好ましい。冷間圧延した後、所定の製品幅で製品の長さを７００ｍｍに切断したた際の、薄板を水平定盤に置いた状態の浮上り高さで急峻度を評価し、好ましい急峻度を０．７５％以下とする。急峻度が過度に高いと、例えば、特に広幅化したＦｅ−Ｎｉ系合金薄板を用いて高精細エッチングするような場合に、所望のエッチングパターンが得られない場合がある。そのため、急峻度の好ましい範囲を０．７５％以下とする。急峻度は、より好ましくは０．５０％以下である。なお、急峻度の下限は特に限定しないが、全く平坦な形状（急峻度０．００％）であることが最良である。但し、全く平坦な形状を製造することは極めて困難であるため、現実的な急峻度の下限は０．０１％程度である。
この急峻度の測定は、薄板を一定長さに切断し、水平定盤上に置き、レーザー変位計等を用いて、薄板の浮上り高さを測定する。この際、板幅および板長さ方向で、一定長さごとで浮上り高さをマトリックス状に記録したデータから、急峻度を算出すれば良い。
なお、本発明で７００ｍｍの長さで急峻度を測定するのは、急峻度測定する試験片の長さが短いと急峻度の測定結果の信頼性が低下する。一方、信頼性を高めるには試験片の長さを長くするのが好ましいが、７００ｍｍ以上の長さがあれば高い信頼性は維持できることから、本発明では７００ｍｍを急峻度を測定する長さとした。 <Steepness>
In the present invention, from the standpoint of usage and productivity, it is required that the width and thickness be reduced in the future. Therefore, it is preferable to reduce the steepness. After cold rolling, the steepness is evaluated by the floating height when the thin plate is placed on a horizontal surface plate when the length of the product is cut to 700 mm with a predetermined product width. .75% or less. If the steepness is excessively high, a desired etching pattern may not be obtained, for example, when high-definition etching is performed using a widened Fe—Ni alloy thin plate. Therefore, the preferable range of the steepness is set to 0.75% or less. The steepness is more preferably 0.50% or less. The lower limit of the steepness is not particularly limited, but it is best to have a completely flat shape (steepness of 0.00%). However, since it is extremely difficult to manufacture a completely flat shape, the practical lower limit of the steepness is about 0.01%.
The steepness is measured by cutting a thin plate into a certain length, placing it on a horizontal surface plate, and measuring the rising height of the thin plate using a laser displacement meter or the like. At this time, the steepness may be calculated from data in which the floating heights are recorded in a matrix at every fixed length in the plate width and plate length directions.
In the present invention, the steepness is measured with a length of 700 mm. If the length of the test piece for measuring the steepness is short, the reliability of the measurement result of the steepness is lowered. On the other hand, it is preferable to increase the length of the test piece in order to increase the reliability. However, since a high reliability can be maintained if the length is 700 mm or more, in the present invention, 700 mm is a length for measuring steepness. .

真空溶解、均熱化熱処理、熱間プレス及び熱間圧延を行って厚さ３．０ｍｍの熱間圧延材を準備した。熱間圧延材の硬さを測定したところ、１７０〜１９０ＨＶであった。熱間圧延材の化学組成を表１に示す。
前述の熱間圧延材を化学研摩、機械研磨にて熱間圧延材表面の酸化層を除去し、トリム加工で素材幅方向の両端部にある熱間圧延時の亀裂を除去して厚さ２．３５ｍｍの冷間圧延用素材を準備した。なお、冷間圧延用素材の幅は１０００ｍｍである。
次に、前述の冷間圧用素材を、本発明例、比較例、従来例に分け、表２に示す工程で冷間圧延、焼鈍等の冷間加工を実施した。冷間圧延は、厚さの寸法制御が容易なＵＣミル（登録商標）、クラスターミルを用いて、Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板とした。
本発明例および比較例は、前述した冷間圧延用素材を用いて、圧下率を９６％あるいは８９％とし、１０パスで圧延を行い、最終圧延パスの圧延張力を４３０〜５００ＭＰａとした。また、ワークロールは高速度工具鋼を用い、直径１２０ｍｍを使用した。 Vacuum-melting, soaking treatment, hot pressing and hot rolling were performed to prepare a hot rolled material having a thickness of 3.0 mm. It was 170-190HV when the hardness of the hot-rolled material was measured. Table 1 shows the chemical composition of the hot-rolled material.
Thickness 2 by removing the oxide layer on the surface of the hot rolled material by chemical polishing and mechanical polishing of the hot rolled material described above, and removing cracks during hot rolling at both ends in the width direction of the material by trimming A 35 mm cold rolling material was prepared. In addition, the width | variety of the raw material for cold rolling is 1000 mm.
Next, the materials for cold pressure described above were divided into examples of the present invention, comparative examples, and conventional examples, and cold working such as cold rolling and annealing was performed in the steps shown in Table 2. In the cold rolling, a UC mill (registered trademark) and a cluster mill, which can easily control the thickness dimension, were used to form a Fe—Ni alloy thin plate.
In the present invention example and the comparative example, using the cold rolling material described above, the rolling reduction was 96% or 89%, rolling was performed in 10 passes, and the rolling tension in the final rolling pass was set to 430 to 500 MPa. The work roll was made of high-speed tool steel and had a diameter of 120 mm.

前述の冷間圧延工程を終えたＦｅ−Ｎｉ系合金薄板から、各種試験片を採取し、それぞれの試験に供した。試験の結果を表３に纏めて示す。
ビッカース硬さはＪＩＳ−Ｚ２２４４に規定された方法に従い、３点の平均値とした。荷重は１０ｋｇとした。また、引張強さはＪＩＳ−Ｚ２２４１に規定された方法に従って行った。試験片はＪＩＳ１３号Ｂ試験片である。また、表３に示す急峻度は冷間圧延した後、９５０ｍｍ（Ｗ）×７００ｍｍ（Ｌ）に切断し、水平定盤に置いた状態の浮上り高さで評価した最大値を示す。
また、表３で示した本発明（Ｎｏ．１及びＮｏ．２）および、従来例（Ｎｏ．５）の金属組織観察写真を図１に示す。組織観察写真は、圧延方向に平行な方向の断面を光学顕微鏡にて観察を行ったものである。なお、図１に示すものは、複数枚のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板を並べて観察したものである。図１に示すように、熱処理を施していないＮｏ．１及びＮｏ．２に比べて、軟化焼鈍を施したＮｏ．５は、再結晶に伴う粒状組織が観察できる。 Various test pieces were sampled from the Fe-Ni alloy thin sheet after the cold rolling process described above and used for each test. The test results are summarized in Table 3.
The Vickers hardness was an average value of 3 points according to the method defined in JIS-Z2244. The load was 10 kg. Moreover, tensile strength was performed in accordance with the method prescribed | regulated to JIS-Z2241. The test piece is a JIS No. 13 B test piece. Moreover, the steepness shown in Table 3 shows the maximum value evaluated by the floating height in a state where the steel sheet is cold-rolled, cut to 950 mm (W) × 700 mm (L), and placed on a horizontal surface plate.
Moreover, the metal structure observation photograph of this invention (No. 1 and No. 2) shown in Table 3 and a prior art example (No. 5) is shown in FIG. The structure observation photograph is obtained by observing a cross section in a direction parallel to the rolling direction with an optical microscope. In addition, what is shown in FIG. 1 is the one observed by arranging a plurality of Fe—Ni alloy thin plates side by side. As shown in FIG. 1 and no. No. 2 subjected to soft annealing compared to No. 2 No. 5 can observe the granular structure accompanying recrystallization.

上記のように、本発明の製造方法を適用し得られたＦｅ−Ｎｉ系合金薄板では、従来例と比較し、硬さが約１．３倍、引張強さが約１．５倍以上となっており、両者共に十分高い値を示している。この結果から変形抵抗が向上し、十分なハンドリング性を具備していると言える。また、急峻度も０．７５％以下であり、１０００ｍｍ程度の広幅材としても、十分低い急峻度を有している。また、Ｎｏ．１とＮｏ．２を比較すると、圧延張力の高いＮｏ．１の最大急峻度は、より低く良好な結果となっている。
一方で、仕上圧延後に６００〜７００℃の歪取り焼鈍を行ったものは、伸びが回復し、引張強さが低下しており、急峻度も悪化している。また、圧下率の不足したＮｏ．４では硬さが十分でなく、急峻度も高くなっている。また、特許文献１や特許文献２で示されるように、冷間圧延工程中に軟化焼鈍あるいは歪取り焼鈍を行った従来例Ｎｏ．５〜８では、やはり引張強さ、硬さが十分でなく、ハンドリング性に問題がある。 As described above, in the Fe—Ni alloy thin plate obtained by applying the production method of the present invention, the hardness is about 1.3 times and the tensile strength is about 1.5 times or more as compared with the conventional example. Both show sufficiently high values. From this result, it can be said that the deformation resistance is improved and sufficient handling properties are provided. Moreover, the steepness is also 0.75% or less, and even a wide material of about 1000 mm has a sufficiently low steepness. No. 1 and No. 2 and No. 2 with high rolling tension. The maximum steepness of 1 is lower and gives better results.
On the other hand, in the case where the stress relief annealing at 600 to 700 ° C. is performed after finish rolling, the elongation is recovered, the tensile strength is reduced, and the steepness is also deteriorated. In addition, No. with insufficient rolling reduction. In 4, the hardness is not sufficient and the steepness is high. In addition, as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, conventional example No. 1 in which softening annealing or strain relief annealing was performed during the cold rolling process. In 5-8, tensile strength and hardness are still insufficient, and there is a problem in handling properties.

また、ハンドリング性向上の効果検証のため、本発明例Ｎｏ．１と従来例Ｎｏ．５の冷間圧延工程を終えたＦｅ−Ｎｉ系合金薄板から、各種試験片を採取し、曲げ試験を実施した。試験片は合金薄板の幅方向における中心部１箇所と両端部２箇所から、それぞれ三個ずつ採取した。曲げ試験は、ＪＩＳ−Ｚ２２４８に規定された方法で実施し、試験片を曲げ装置から取り外した後の材料変形角度（スプリングバック）で評価を行った。表４、図２に曲げ試験結果を示す。   Further, in order to verify the effect of improving the handling property, the present invention example No. 1 and conventional example No. 1 Various test pieces were sampled from the Fe-Ni alloy thin plate after the cold rolling process of No. 5 and subjected to a bending test. Three test pieces were sampled from each of one center portion and two end portions in the width direction of the alloy thin plate. The bending test was carried out by the method defined in JIS-Z2248, and the evaluation was performed based on the material deformation angle (spring back) after the test piece was removed from the bending apparatus. Table 4 and FIG. 2 show the bending test results.

表４の効果確認結果から、本発明品は従来材と比較し、約５°変形角度（スプリングバック）が高く、変形抵抗が高くなることで曲げ強度も向上していることが確認できる。
以上のことから、本発明によれば、厚さが０．２５ｍｍ以下の薄いＦｅ−Ｎｉ系合金薄板において、広幅化となっても優れたハンドリング性を具備することができる。また、従来のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板を製造する際に行っていた、最後の熱処理も省略することが可能であり、省エネ効果を高め、経済的である。 From the effect confirmation results in Table 4, it can be confirmed that the product of the present invention has a higher deformation angle (spring back) of about 5 ° and higher bending resistance due to higher deformation resistance than the conventional material.
From the above, according to the present invention, a thin Fe—Ni alloy thin plate having a thickness of 0.25 mm or less can have excellent handling properties even when the width is increased. Moreover, it is possible to omit the last heat treatment performed when manufacturing the conventional Fe-Ni type alloy thin plate, and the energy saving effect is enhanced, which is economical.

本発明によれば、優れたハンドリング性を実現できることから、特に薄いＦｅ−Ｎｉ系合金薄板において、しわや折れ等が問題となる用途に対して好適な技術となる。

According to the present invention, since excellent handling properties can be realized, it becomes a suitable technique for applications in which wrinkles, creases, and the like are a problem particularly in a thin Fe—Ni alloy thin plate.

Claims (5)

質量％でＮｉ＋Ｃｏ：３５．０〜４３．０％（但し、Ｃｏは０〜６．０％）、Ｓｉ：０．５％以下、Ｍｎ：１．０％以下、残部はＦｅ及び不純物からなり、厚さが２ｍｍ以上の熱間圧延材を用いて冷間圧延用素材とし、前記冷間圧延用素材に対し、圧下率を９０％以上、最終圧延パスの圧延張力を４００〜６００ＭＰａとする冷間圧延を行い、厚さが０．２５ｍｍ以下のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板とし、前記冷間圧延工程中と冷間圧延工程後には熱処理を行わないことを特徴とするＦｅ−Ｎｉ系合金薄板の製造方法。   Ni + Co by mass%: 35.0-43.0% (where Co is 0-6.0%), Si: 0.5% or less, Mn: 1.0% or less, the balance is Fe and impurities, A cold rolled material using a hot rolled material having a thickness of 2 mm or more, and a cold rolling ratio of 90% or more and a rolling tension of the final rolling pass of 400 to 600 MPa with respect to the cold rolled material. Production of Fe-Ni alloy thin plate, which is rolled to form a Fe-Ni alloy thin plate having a thickness of 0.25 mm or less, and no heat treatment is performed during the cold rolling step and after the cold rolling step. Method. 前記冷間圧延用素材の硬さが２００ＨＶ以下であることを特徴とする請求項１に記載のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板の製造方法。   The method for producing a Fe-Ni alloy thin plate according to claim 1, wherein the cold rolling material has a hardness of 200 HV or less. 前記冷間圧延工程で用いるワークロールは合金工具鋼ロールであることを特徴とする請求項１または２に記載のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板の製造方法。   The work roll used in the cold rolling step is an alloy tool steel roll, and the method for producing a Fe-Ni alloy thin plate according to claim 1 or 2. 質量％でＮｉ＋Ｃｏ：３５．０〜４３．０％（但し、Ｃｏは０〜６．０％）、Ｓｉ：０．５％以下、Ｍｎ：１．０％以下、残部はＦｅ及び不純物からなり、厚さが０．２５ｍｍ以下のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板において、前記Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板は、金属組織が圧延組織を呈し、硬さが２５０ＨＶ以上、引張強さが９００ＭＰａ以上であることを特徴とするＦｅ−Ｎｉ系合金薄板。   Ni + Co by mass%: 35.0-43.0% (where Co is 0-6.0%), Si: 0.5% or less, Mn: 1.0% or less, the balance is Fe and impurities, In the Fe-Ni alloy thin plate having a thickness of 0.25 mm or less, the Fe-Ni alloy thin plate has a metal structure exhibiting a rolled structure, a hardness of 250 HV or more, and a tensile strength of 900 MPa or more. An Fe—Ni-based alloy thin plate. 前記Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板の７００ｍｍ長さにおける急峻度は、０．７５％以下であることを特徴とする請求項４に記載のＦｅ−Ｎｉ系合金薄板。   The Fe-Ni-based alloy thin plate according to claim 4, wherein the steepness of the Fe-Ni-based alloy thin plate at a length of 700 mm is 0.75% or less.