CN1061701C - 磁屏蔽材料、其制造方法及组装有该材料的彩色显像管 - Google Patents
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Abstract
一种既具有内部磁屏蔽特性，又有优异的搬运强度的磁屏蔽材料，其制造方法及组装有该材料的彩色显像管。根据本发明的磁屏蔽材料是通过以下工艺获得：将以重量百分比表示基本上由C：0.006%、N：0.002%以下、Mn：0.5%以下、Si：0.5～2.5%、其余为Fe及不可避免的杂质构成的热轧低碳带钢进行冷轧、在500～700℃的温度下退火然后实施镀镍。
Description
本发明涉及彩色显像管用磁屏蔽材料，更详细地，本发明涉及既具有内部磁屏蔽特性，又有优异的搬运强度(handling strength)的磁屏蔽材料，其制造方法及组装有该材料的彩色显像管。
彩色电视机等所用的彩色显像管基本上是由电子枪和能把电子束转变为图象的荧光屏构成的，进而为了防止电子束因地磁而产生偏离，显像管内部覆盖有磁屏蔽材料。这种磁屏蔽材料是通过把薄钢板材料进行黑化处理(black treatment)或镀镍处理，接着通过弯曲加工成型为所要形状，然后在600℃左右的温度下密封成布郎管而得到的。作为这种磁屏蔽材料所用的钢板，除了有导磁率高、矫顽力低等优异磁屏蔽性能和屏蔽效率高等磁特性以外，还必须有良好的弯曲加工等可成型性以及在加工前或加工后搬运磁屏蔽材料时，或者在叠放工件时不会产生变形的搬运强度等机械特性。
为了提高导磁率并降低矫顽力，必须把钢中能阻碍铁磁磁畴壁移动的碳、氮及碳化物、氮化物等的偏析降到最低限度并且减少晶界、增大晶粒尺寸。然而，虽然减少钢中的碳、氮并且增大晶粒尺寸时能降低钢板的强度从而提高弯曲加工等可成型性，但常常在搬运钢板和已弯曲加工的工件时产生即使轻度冲击也会造成的凹凸不平或者在叠放工件时因为重量而造成的工件变形。一方面，虽然提高这种钢板的搬运强度的方法有晶粒细化、钢中添加某一程度的碳、氮从而偏析碳化物、氮化物等，但这些方法导致了磁特性低下。这样，用作磁屏蔽材料的钢板就必须同时满足优异的磁特性和优异的搬运强度这两种如上述互相矛盾的性能。
传统上已提出，用具有优异搬运强度的软磁性硅钢板作为具有磁屏蔽特性的材料，但对它很难进行为彩色显像管所必需的黑化处理，故它还未付于实际使用。现在虽然把实施黑化处理的超低碳铝镇静钢板和实施镀镍的镀镍钢板作为磁屏蔽材料使用，然而尽管它们有优异的磁屏蔽特性，却没有足够的搬运强度。
本发明的目的是提供一种既具有内部磁屏蔽特性，又有优异的搬运强度的磁屏蔽材料，其制造方法及组装有该材料的彩色显像管。
通过以下工艺：把由以重量百分比表示基本上由C：0．006％、N：0．002％以下、Mn：0．5％以下、Si：0．5～2．5％、其余为Fe及不可避免的杂质构成的热轧低碳带钢进行冷轧、在500～700℃的温度下退火然后进行镀镍可制得根据本发明的磁屏蔽材料。
根据本发明，已发现通过在超低碳钢中添加Si，可使抗拉强度保持在40kg／mm2以上，同时矫顽力保持在1．2奥斯特以下，从而可制得同时满足优异的磁特性和优异的搬运强度的磁屏蔽材料，在下文通过实施例详细地说明本发明。
用作本发明的彩色显像管用磁屏蔽材料的超低碳钢，优选地是通过用真空脱气法进行脱碳和脱氮处理，使钢中的碳化物、氮化物减少，并根据热轧和连续退火的方法促进晶粒的长大而制备的。进而，由于钢中微细分散的碳化物、氮化物阻碍了磁畴壁的移动从而劣化了磁特性，故必须预先限定钢中所含的元素并尽可能减少它们的添加量。首先说明在用作本发明的磁屏蔽材料所用的钢中添加的元素及其添加量的限定原因。
关于C，当冷轧钢板中C量多时碳化物量增加从而阻碍了磁畴壁的移动，并且妨碍了晶粒的长大，从而变得很难降低钢的矫顽力。故C量的上限定为0．006％。C量的下限优选地只要真空脱气处理能有效地进行就尽可能低。
对于N，在用铝镇静钢作为根据本发明的磁屏蔽材料的场合下，N会与钢中固溶的Al反应而形成微细AlN从而造成磁特性恶化，故N量定为0．002％以下。
对于Mn，由于Mn能与钢中的S结合而把钢中所含的S以MnS的形式固定下来从而防止了热脆性，故必须添加Mn。但由于Mn的添加量越少磁特性越高，故优选地Mn的添加量定为0．5％以下。
关于Si，虽然随着Si添加量的增加，矫顽力降低，磁屏蔽特性变好，但是由于伸长率变低、抗拉强度变大从而降低了可成型性。虽然Si的添加量也取决于冷轧后的热处理条件，但由于当添加0．5％以上时能得到本发明所必需的磁屏蔽特性和搬运强度，而超过2．5％时可加工性和可成型性就恶化，故其上限定为2．5％。
在下文说明作为磁屏蔽材料的薄钢板的制造工艺。
首先，把通过真空精炼或真空脱气法制备的、含有上述化学成分的热轧超低碳带钢进行酸洗以除去在热轧工艺中生成的氧化膜。然后对热轧带钢实施压下率为70％以上的冷轧以便钢板厚度为0．15～0．25mm。在压下率不到70％的场合下，当带钢冷轧后实施退火时抗拉强度会小于40kg／mm2，从而得不到为本发明所必需的搬运强度。对应于所需要的强度，退火优选地在500～700℃的温度下实施3分～5小时。若温度小于500℃，则带钢软化不充分，其可加工性变低。一方面，在Si的添加量少的情况下，当退火温度高时，不能获得本发明要求的抗拉强度。此外在Si的添加量多的场合下，若在超过700℃的温度下退火，加热不到3分钟也得不到为本发明所必需的40kg／mm2以上的抗拉强度。优选地，对应于Si的添加量，退火应在550～650℃的温度下进行5分钟～2小时。退火方法取决于加热温度和加热时间，可为箱式炉退火或连续退火。
实施上述退火后，钢板进行碱电清洗以脱脂，在稀硫酸中酸洗而进行表面的洁净化和活化，然后利用Watt浴、氯化镍浴、硫酸浴等通常镀镍所用的镀镍浴进行镀镍。虽然为了满足耐蚀性电镀量优选地要多，但从经济角度来看要求电镀量要少。因而电镀量的下限定为0．1μm，上限定为5．0μm。
实施例
通过实施例进一步详细地说明本发明。
具有表1所示组成的7种钢A、B、C、D、E、F、G通过真空脱气制成扁坯，热轧制成厚1．8mm的热轧板。这些热轧板在经硫酸酸洗后，冷轧制成板厚0．15mm的冷轧钢板，接着分别在表2～3所示的15种条件下进行连续退火，制成电镀基板。对这些电镀基板进行碱电清洗以脱脂并用硫酸进行酸洗，然后利用通常组成的Watt浴实施厚度约1．3μm的镀镍处理。对这样所得的退火材料测定矫顽力，方法是绕退火材料缠绕1次线圈和2次线圈，并施加10奥斯特的磁场进行测定。另外，通过TENSILON仪测定镀镍钢板的抗拉强度。
表2～3给出了测定结果，可见根据本发明的磁屏蔽材料，矫顽力低、抗拉强度高，适于作为彩色显像管用的磁屏蔽材料。与此相反，比较例A-1及A-2得不到充分的磁屏蔽特性和抗拉强度，比较例G-1及G-2由于有与本发明所需抗拉强度相比过度的高抗拉强度，故它们的可成型性不良。
另外，根据本发明的磁屏蔽材料，由于有优异的磁特性和搬运强度，故不但能作为彩色显像管用的内部屏蔽材料，而且有可能适于用作介于内部屏蔽材料和荫罩材料之间的、把两者固定在主板上的框架材料。表2～3所示的材料符号(字母--数字)是指通过使用表1所示的钢种(材料符号的左半部分)并改变条件(材料符号的右半部分)而制得的磁屏蔽材料。
表1(wt％)
| 钢种 | C | N | Mn | Si | Fe |
| A | 0．006 | 0．002 | 0．47 | 0．10 | 其余 |
| B | 0．005 | 0．002 | 0．39 | 0．50 | 其余 |
| C | 0．006 | 0．002 | 0．42 | 1．01 | 其余 |
| D | 0．006 | 0．002 | 0．47 | 1．52 | 其余 |
| E | 0．006 | 0．002 | 0．44 | 1．99 | 其余 |
| F | 0．006 | 0．002 | 0．41 | 2．49 | 其余 |
| G | 0．006 | 0．002 | 0．42 | 3．01 | 其余 |
表2
| 材料符号 | 退火条件 | 矫顽力(Oe) | 抗拉强度Kg／mm2 | 分类 | |||
| 温度(℃) | 时间(分) | ||||||
| A-1 | 500 | 300 | 1．22 | 18 | 比较例 | ||
| A-2 | 700 | 3 | 1．23 | 27 | 比较例 | ||
| B-1 | 500 | 300 | 1．19 | 40 | 实施例 | 本发明 | |
| B-2 | 700 | 3 | 1．20 | 40 | 实施例 | ||
| C-1 | 500 | 300 | 1．15 | 42 | 实施例 | ||
| C-2 | 700 | 3 | 1．15 | 41 | 实施例 | ||
| D-1 | 450 | 300 | 1．11 | 57 | 实施例 | ||
| D-2 | 500 | 300 | 1．11 | 50 | 实施例 | ||
| D-3 | 550 | 210 | 1．10 | 48 | 实施例 | ||
| D-4 | 700 | 3 | 1．10 | 45 | 实施例 | ||
| D-5 | 750 | 3 | 1．09 | 33 | 比较例 | ||
表3
| 材料符号 | 退火条件 | 矫顽力(Oe) | 抗拉强度Kg／mm2 | 分类 | |||
| 温度(℃) | 时间(分) | ||||||
| E-1 | 500 | 300 | 1．07 | 60 | 实施例 | 本发明 | |
| E-2 | 700 | 3 | 1．07 | 52 | 实施例 | ||
| F-1 | 500 | 300 | 1．02 | 67 | 实施例 | ||
| F-2 | 700 | 3 | 1．02 | 60 | 实施例 | ||
| G-1 | 500 | 300 | 0．98 | 75 | 比较例 | ||
| G-2 | 700 | 3 | 0．98 | 70 | 比较例 | ||
根据本发明的磁屏蔽材料，是通过以下工艺：把以重量百分比表示基本上由C：0．006％、N：0．002％以下、Mn：0．5％以下、Si：0．5～2．5％、其余为Fe及不可避免的杂质构成的热轧低碳带钢进行冷轧、在500～700℃的温度下退火然后实施镀镍而制得的。它是彩色显像管用的内部屏蔽材料，该材料具有矫顽力低、磁屏蔽特性优异、搬运强度高的特点，适于用作彩色显像管用的磁屏蔽材料。
Claims (3)
1 用于彩色显像管的磁屏蔽材料，它是通过以下工艺制得的：将以重量百分比表示基本上由C：0．006％、N：0．002％以下、Mn：0．5％以下、Si：0．5～2．5％、其余为Fe及不可避免的杂质构成的热轧低碳带钢进行冷轧、在500～700℃的温度下退火然后实施镀镍。
2 一种彩色显像管用磁屏蔽材料的制造方法，其特征在于包括把以重量百分比表示基本上由C：0．006％、N：0．002％以下、Mn：0．5％以下、Si：0．5～2．5％、其余为Fe及不可避免的杂质构成的热轧低碳带钢进行冷轧、在500～700℃的温度下退火然后实施镀镍。
3 一种组装有磁屏蔽材料的彩色显像管，该磁屏蔽材料是通过以下工艺制得的：把以重量百分比表示基本上由C：0．006％、N：0．002％以下、Mn：0．5％以下、Si：0．5～2．5％、其余为Fe及不可避免的杂质构成的热轧低碳带钢进行冷轧、在500～700℃的温度下退火然后实施镀镍。
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