CN1316016A - 荫罩用不锈钢板及其制造方法和荫罩 - Google Patents

荫罩用不锈钢板及其制造方法和荫罩 Download PDF

Info

Publication number
CN1316016A
CN1316016A CN00801264A CN00801264A CN1316016A CN 1316016 A CN1316016 A CN 1316016A CN 00801264 A CN00801264 A CN 00801264A CN 00801264 A CN00801264 A CN 00801264A CN 1316016 A CN1316016 A CN 1316016A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel plate
shadow mask
stainless steel
weight
etching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN00801264A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1108393C (zh
Inventor
有元望
喜多勇人
青木正纮
柘植信二
安达和彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP11127704A external-priority patent/JP2000319728A/ja
Priority claimed from JP12770299A external-priority patent/JP3582640B2/ja
Application filed by Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
Publication of CN1316016A publication Critical patent/CN1316016A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1108393C publication Critical patent/CN1108393C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/06—Screens for shielding; Masks interposed in the electron stream
    • H01J29/07—Shadow masks for colour television tubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/02—Local etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/16—Acidic compositions
    • C23F1/28—Acidic compositions for etching iron group metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/14—Manufacture of electrodes or electrode systems of non-emitting electrodes
    • H01J9/142—Manufacture of electrodes or electrode systems of non-emitting electrodes of shadow-masks for colour television tubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0236—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2229/00—Details of cathode ray tubes or electron beam tubes
    • H01J2229/07—Shadow masks
    • H01J2229/0727—Aperture plate
    • H01J2229/0733—Aperture plate characterised by the material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

本发明涉及荫罩用不锈钢板,其各元素的重量比例包含铬(Cr):9～20重量%、碳(C)∶0.15重量%以下、锰(Mn)∶0～1.0重量%、钛(Ti)∶0～0.2重量%、硅(Si)∶0～1.0重量%和铝(Al)∶0～1.0重量%,同时其余量由铁(Fe)和不可避免的杂质组成,而且,上述不可避免杂质中的磷(P)和硫(S)含量分别满足P∶0.05重量%以下、S∶0.03重量%以下。又,对上述组成的、经冷轧或矫形后的荫罩用不锈钢金属板进行板温到达温度为550～650℃范围的退火,做成荫罩用不锈钢板。此钢板的热膨胀系数比低碳钢小;价格比因瓦合金便宜,而且塑性变形量小,即使作为在高张力状态下所用的荫罩,也具有可充分满足的高强度,更且,其蚀刻加工性也优良。

Description

荫罩用不锈钢板及其制造方法和荫罩
技术领域
本发明涉及蚀刻加工性优良，而且加工后难以产生翘曲的荫罩用不锈钢板以及其制造方法。
技术背景
作为构成电视接收机等的彩色阴极射线管的主件可举出的有“电子枪”，“将电子束视频化的荧光面”以及“作为彩色选择电极的荫罩”，一般，对0.3mm以下的金属薄板规则严整并精密地穿孔加工成多数微细孔者适用于这种荫罩。
并且，作为荫罩用金属板的材质历来使用低碳铝(脱氧)镇静钢(以下只称为低碳钢)。
但是，人们指出这种材料有这样的问题：由于阴极射线管的连续使用，当这种材料经长时间地受电子束的照射时，引起热膨胀，因此，招致在被穿孔的微细孔处的变形，从微细孔通过的电子束就从预定的荧光点错开，产生了被称为搭拱现象的串色。
特别是，近年来，伴随着彩色电视机的大型化和高品位化或个人计算机用显示装置的高精密化，上述的搭拱现象成了大问题。
因此，对于这样的用途，一直使用着其热膨胀为普通钢的约1/10那样小的Fe-Ni因瓦合金以下，间称为“因瓦合金”。
然而，由于因瓦合金是高价的金属材料，所以有经济性不良的问题。
另一方面，最近，向荧光屏上的入射干扰少而认视性优良的平面型电视机引人注目。
在这种方式的情况下，由于荫罩是在“给以张力保持的状态”下被组装于阴极射线管中，故可能防止由于热膨胀引起荫罩的变形，它具有的有利之点是，与历来的因瓦合金相比即使是热膨胀系数大的材料也难以引起搭拱现象。
然而，其另一面是，为了能对如上所述的荫罩自身施加高张力，则要求高强度的金属材料。
又，在将荫罩组装入阴极射线管时，要在赋予张力的状态下经过约500℃的加热工序，因此，要求该材料在高温下的塑性变形少。
更且，由于迄今所用的低碳钢和因瓦合金其耐蚀性不良、易于生锈，因此，通常，必须在涂布防锈剂的状态下保管。为此，对于在保管时也难以发锈、耐蚀性优良的荫罩用材料的要求一直在加强。
再者，在特开昭63-255340号公极中提出：作为具有“在组装作业时和使用时不易变形的高屈服强度”和“在使用时不发生由于热应变所致塑性变形的充分弹性延伸率”的平面张力荫罩用材料，是含有1.0～4.0(以下，表示成分比例的％如无特别说明则为重量％)的Cu的Fe系材料。
然而，这种金属材料的0.2％屈服强度在50kgf/mm2(490MPa)以上，而热膨胀系数本质上与低碳钢没什么不同，因此，不能充分抑制搭拱现象。
更且，其耐蚀性也与低碳钢和因瓦合金相等，保管时仍然要涂布防锈油。
可是，在荫罩用金属薄板上穿设微细孔时，一般使用利用金属腐蚀溶解现象的光刻法。
光刻加工法按如下顺序实施即可得到作为目标的荫罩：
(a)将金属薄板脱脂洗净，在其表面上形成感光性的光致抗蚀剂膜，将预定的图形烘烤并硬化；
(b)其次，将其显影，形成作为目标的形状的光致抗蚀剂图形；
(c)在形成该光致抗蚀剂图形的金属薄板面上雾化喷射氯化铁溶液，将金属露出部分溶解，从而穿高微细孔；
(d)最后将光致抗蚀剂膜剥离。
在用此蚀刻加工法将金属薄板腐蚀溶解过程中，如附图1所示断面状态那样，除了向深度(D)方向而且还向被称为侧边蚀刻(S)的横向的浸蚀扩展同时进行。在附图1中，1是金属板，2是光致抗蚀剂膜、3是被蚀刻的孔。
这里，将蚀刻深度(D)用侧边蚀刻(S)除，将其商值叫做“蚀刻因子”。
即，在附图1的蚀刻断面状态的模式图中，设：
M：光致抗蚀剂膜的图形宽度；
W：蚀刻加工后的沟宽；
S：侧边蚀刻；
D：蚀刻加工后的深度，则蚀刻因子(EF)的计算式如下列数学1式：
EF=D/S=D/[(W-M)/2]           (数学式1)
为了用光刻加工法进行如荫罩那样的精细穿孔加工，上述侧边蚀刻以尽可能少为宜，为此，作为荫罩用的金属材料使用其蚀刻因子(EF)大者成为所期望的条件。
又，当钢中存在大量夹杂物时，由于蚀刻加工所致夹杂物近旁不均匀的溶解，使穿孔形状不整齐，因此，当使用这样的金属材料时，难以进行像荫罩那样的精细穿孔加工。因此，夹杂物极少的材质也是作为荫罩用材料的必要条件。
可是，作为荫罩用原材料的金属薄板一般是，将原材料金属热轧作成板材之后，将其反复冷轧和退火来制造的。并且，在退火的原来状态下，有时机械性能不够，因此，一般进行光整冷轧，使达到最终预定板厚和机械强度。
另外，当光整冷轧的金属平坦度不良时，在将荫罩架设时，由于不能承架均匀的张力，所以造成皱纹，因此，在此情况下，为了矫正板的形状，有时反复进行边施加张力；边回弯的矫形(张力平整)。
可是，如上述那样施加冷轧或矫形的金属板有这样的问题：即使在外观上看是平坦的板，但如用蚀刻加工从单面进行减削板厚(半蚀刻)时，产生翘曲。
特别是，作为矫形后的金属板，有时，它与冷轧的原来状态相比，即使其平坦度有改善，但经过蚀刻加工时的翘曲更大。
总之，在荫罩上所穿设的微细孔，像附图2所示断面状态那样，一般谋求在电子枪一侧(电子束进入一侧)开孔(小孔4)开得小；而在荧光面一侧(电子束穿出一侧)开孔(小孔5)开得大，藉此设计以便将电子束正确地导向预定的荧光面，但是当在施加光整冷轧等冷轧和矫形而制造的荫罩用金属板上用如常规方法加工穿设微细孔时，容易引起产生翘曲那样的麻烦。
当在荫罩上有翘曲时，或是在操作时易于产生“折断”等毛病；或是在将荫罩粘结时，产生需要将翘曲形状修正的工序等的作业上的麻烦。
作为防止如上所述的“由于在金属板上施加非对称的蚀刻加工所产生的翘曲”的有效手段，已知有如特许第1783068号公报所公开的“边对冷轧后的金属板施加屈服点以下的张力；边在材料的软化温度以下退火的施加张力退火法(所谓张力退火法)；使用该方法时，可能使钢带的平坦度得以矫正，同时减低残余应力。
然而，为了实施张力退火法，用于施加张力的装置和能胜任在其中通过的高张力板那样的设备是必要的。因此，高价的专门设计的设备成为必要。
因此，迫切希望在蚀刻加工后也不产生翘曲的荫罩用金属板的、便宜而稳定的制造方法。
另一方面，作为荫罩用金属薄板的材质，从以前低碳钢(低碳铝(脱氧)镇静钢)就作为主流，但有人指出这种材料有这样的问题：“由于阴极射线管的连续使用，而受电子束长时期地照射时，引起热膨胀，为此，往往产生被称之为“搭拱现象”的串色，该串色往往是由于被穿设的微细孔变形，通过该微细孔的电子束从预定荧光体点错开所致。
为此，热膨胀程度约为普通钢1/10那样小的因瓦合金(Fe-Ni因瓦合金)就一直作为荫罩用的材料而使用了，但这种因瓦合金由于是高价的金属材料，所以有其经济性不良的问题。
又，最近，向荧光屏上的入射干扰少而认视性优良的平面型电视机引人注目，在这种方式的情况下，由于荫罩是在“给施加和保持张力的状态”下被组装于阴极射线管中，故可能防止由于热膨胀所致荫罩的变形，其优点在于即使是比历来的因瓦合金膨胀系数大的材料也难以引起搭拱现象。其另一面是，为了能对如上述的荫罩自身施加高张力，则要求高强度的金属材料。又，由于将荫罩组装入阴极射线管时，由于经过在施加张力的状态下约500℃的加热工序，因此，对高架设张力荫罩用材料也要求在高温下的塑性变形小。
更且，由于迄今所使用的低碳钢和因瓦合金的耐蚀性不够，易于生锈，所以通常必须在涂布防锈剂的状态下保管。为此，对于在保管时也难以生锈、耐蚀性优良的荫罩用材料也有迫切的要求。
再者，在特开昭63-255340号公报中提出：作为具有“在组装作业时和使用时不易变形的高屈服强度”和“在使用时不发生由于热应变所致塑性变形的充分弹性延伸率”的平面张力荫罩用材料是“含有1.0～4.0％Cu，同时余量由Fe和不可避免的杂质组成的金属材料”。虽然该材料的特征是0.2％屈服强度为50kgf/mm2(490MPa)以上，但是其热膨胀系数本质上与低碳钢没什么不同，因此，在抑制搭拱现象这一点上还是不够的。又，在耐蚀性方面也和低碳钢和因瓦合金同等，且在保管时仍然必需涂布防锈油。
当然，如以上所说明那样，对利用光刻加工法进行精细穿孔加工的荫罩用金属板的期望条件是：上述的侧边蚀刻尽可能小为宜，从而是蚀刻因子(EF)大的金属材料。
另外，当在金属材料中有大量夹杂物存在时，在进行蚀刻加工时，夹杂物近旁不均匀地溶解，穿孔形状不整齐，因此，难以精细的穿孔加工。为此，夹杂物极力少的材质也是作为荫罩用材料的必要条件。
因此，目前的现状对如下荫罩用金属板的要求日益高涨：热膨胀系数比低碳钢小而价格比因瓦合金材料低廉；而且在高温下的塑性变形量小，作为在高架设张力状态下所用荫罩也具备可充分满足的高强度；而且，蚀刻加工性也优良的荫罩用金属板。
发明的公开
为了解决上述历来的技术问题，本发明提供具有如下性能的荫罩用金属不锈钢板及其制造方法：热膨胀系数比低碳钢小而价格比因瓦合金便宜；而且在高温下的塑性变形量小而作为在高张力状态下所用荫罩也具有十分满意的高强度；更且，蚀刻加工性也优良，而且具备蚀刻加工后的形状稳定性。
为了达成上述目的，本发明人等进行了锐意研究，结果得到如下知识：如使Fe中含有所规定的特定量的Cr和微量C；同时，按照需要也使含有微量Mn、Ti、Si或Al；而且规定作为杂质的P和S的含量的低值，则可得到适于用作热膨胀系数低、机械性能、蚀刻加工性及耐蚀性皆优的适于荫罩用材料的不锈钢。
另外，能得到如以下(a)～(c)项所示那样的知识：(a)就施以如光整冷轧那样冷轧的金属板来说，由于其表面用轧辊优先地延伸，故在金属板表层上拉伸应力作为内部应力而被积蓄。又用带张力辊式矫直机等进行了矫形的金属板也可通过弯回加工在金属板表面上积蓄压缩应力。而且，在如上述那样积蓄内部应力状态下的金属板，即使表面看来是平坦的板，但当用蚀刻加工从单面进行板厚削减(半蚀刻)时，相应于被溶解除去的板厚的应力被解除，里面的应力平衡崩溃，这就表现为板的翘曲的形成。特别是，如按照附图2前面说明的那样，由于微细孔的设计是通过蚀刻加工在荫罩用金属板上穿设的微细孔的一侧开孔小，而另一侧开孔大，所以，在要穿设这样的微细孔的“施加过光整冷轧那样的冷轧和矫形的荫罩用金属板”上施加蚀刻加工时，由于溶解，该“被积蓄的应力的解除量”在大孔一侧和小孔一侧呈不对称态，为此，应力的平衡破坏，从而产生显著的翘曲。
(b)然而，即使是施加如光整冷轧那样的冷轧和矫形而积蓄较强的内部残余应力的荫罩用金属板，如将其在“达到再结晶化以前的低温”下进行退火，则内部残余应力被充分缓和，即使利用蚀刻加工在里面穿设非对称的微细孔，也不会产生翘曲，不仅如此，还不损害荫罩必要的机械强度。
(c)而且，当作为荫罩用金属板的材质适用“使Fe中含有所规定的特定量的Cr和微量C；同时，按照需要，使含有微量Mn、Ti、Si或Al；而且规定作为杂质的P和S含量的低值的不锈钢”时，可得到热膨胀系数低、机械性能、蚀刻加工性(微细蚀刻加工性，孔形状的均匀性)以及耐蚀性皆优的高性能荫罩用材料。
本发明就是基于上述知识而完成的。
荫罩用不锈钢板的特征是：各元素的重量比例包含铬(Cr):9～20重量％、碳(C):0.15重量％以下、锰(Mn):0～1.0重量％、钛(Ti):0～0.2重量％、硅(Si):0～1.0重量％和铝(Al):0～1.0重量％，同时，其余量由铁(Fe)和不可避免的杂质组成，而且，上述不可避免杂质中的磷(P)和硫(S)的含量分别满足P:0.05重量％以下、S:0.03重量％以下。
并且，本发明荫罩用不锈钢板的制造方法的特征是：对具有如下组成：各元素的重量比例包含铬(Cr):9～20重量％、碳(C):0.15重量％以下、锰(Mn):0～1.0重量％、钛(Ti):0～0.2重量％、硅(Si):0～1.0重量％和铝(Al):0～1.0重量％，同时，其余量由铁(Fe)和不可避免的杂质组成，而且，上述不可避免杂质中的磷(P)和硫(S)的含量分别满足P:0.05重量％以下、S:0.03重量％以下的、经施加冷轧或矫形后的荫罩用不锈钢板，在板温到达温度为550～650℃范围进行退火。
附图的简要说明
附图1是说明一般的经光刻加工金属板断面状态的模式图；
附图2是一般的荫罩断面的模式图；
附图3是说明本发明实施例4的半蚀刻处理(对金属板厚t溶解削减到1/2的处理)后的试片状态的模式图。
附图4示出用本发明的一个实施例的荫罩组装的彩色阴极射线管的一例断面图。
附图5示出本发明一实施例的槽型荫罩斜视图。
在附图1～5中的标号是：1是金属板；2是光致抗蚀剂膜；3是蚀刻的孔；4是开孔(小孔)；5是开孔(小孔)；6是蚀刻面；7是密封面；11是彩色阴极射线管；12是平面板、12a是荧光体屏面；13是漏斗形件；13a是漏斗形件颈部；14是电子枪；15是偏向轭；16是荫罩；17是罩的框架；18是槽孔；19是桥。
实施发明的最佳方案
以下说明与本发明有关的荫罩用不锈钢板的化学组成所以作如上规定的理由以及构成成分的作用。
(a)铬(Cr)
Cr有使钢板的热膨胀系数降低以及使耐蚀性提高的作用。随着Cr含量的增加，钢板的热膨胀系数下降，耐蚀性提高，但是，当其含量小于9％时，钢板的热膨胀系数在本质上与低碳钢板者程度相等，因此，不能充分抑制搭拱现象。而且，在此情况下有钢板的耐蚀性也不充分，在保管时易于生锈这样的问题。
另一方面，伴随着Cr含量的增加，蚀刻因子有下降的倾向，特别是当Cr含量超过20％时，它在需要如荫罩那样的精细蚀刻加工的用途上就不相宜了。又，当Cr含量超过20％时，蚀刻溶解速度也极端地下降，也成为在光蚀刻加工工序中生产率恶化的要因。
从这样的理由出发，规定Cr含量为9～20％，由于当Cr含量多时热加工性降低而其生产率低劣以及Cr本身是价格较高的原料等，可以说在9～13的范围是所期望的范围。
(b)碳(C)
C即使其含量极微也能有使钢板强度(特别是高温强度)提高的效果，通过使钢板含有C，可使钢板薄板化。
再者，当C含量增加时，导致蚀刻因子下降，如果要使钢板薄壁化，则蚀刻很快终结，因此，如在本发明的规定量(0.15％以下)，则不致进行不相宜的侧边蚀刻，从而穿设微细孔是十分可能的。
然而，当C含量超过0.15％时，蚀刻因子极端地下降，对荫罩的加工已不相宜了。
因此，规定C含量上限为0.15％，特别是在制造小孔径高精细型荫罩时，希望将C含量规定在0.05％以下，又，从强度的观点看来，作为高架设张力荫罩用的钢板，希望至少确保C含量超过0.003％。
(c)锰(Mn)
Mn是为了对钢水进行脱氧处理、按照需要的添加的成分，特别是与Si共存时，其脱氧效果提高，但当其含量超过1.0％，则使钢板硬化，不仅使加工性降低，而且在经济方面也不利。因此，Mn含量规定为0～1.0％。
(d)钛(Ti)
Ti具有提高钢板加工性和耐蚀性的作用，因此，它是在希望得到更良好的加工性和耐蚀性时，按照需要也可使含有的成分，但当在钢板中过剩地存在时，非金属夹杂物增加而得不到均匀的穿孔形状，因此，Ti含量定为0～0.2％。
(e)硅(Si)
Si是为了对钢水进行脱氧处理，按照需要所添加的成分，但当超过1.0％的过剩含量时，钢变得硬而脆，作为荫罩用材料不相宜，因此，硅含量定为0～1.0％。
(f)铝(Al)
Al也是为了对钢水进行脱氧处理、按照需要所添加的成分，如过剩地添加，则钢中的非金属夹杂物增加，在蚀刻加工之际，夹杂物的周边部分有不均匀地过度被溶解之虞。因此，Al含量定为0～0.1％。
(g)磷(P)和硫(S)
P和S都是不可避免地在钢板中所伴随的杂质元素，如大量含有，则产生非金属夹杂物，在其近旁成为不均匀蚀刻的起点。因此，规定将P和S的含量分别限制在上述弊端程度较小的P:0.05％以下、S:0.03％以下的范围。
再者：上述涉及本发明的荫罩用不锈钢板可以按照普通不锈钢板的制造工序加以制造。
即，首先用VOD法(Vacuum Oxygen Decarburization的简称，此方法是通过减压，应用C比Cr优先氧化的原理的真空脱碳法，1967年通过Witten公司和Standurd Messo公司的共同开发而在工业上实用化的)或AOD法(Argon Oxygen Decarburization的简称，此方法是在钢水中吹入氧气和惰性气体(Ar或N2)，通过使所发生的CO气体的分压降低边抑制Cr等有价金属的氧化边有效率地脱碳的方法。此方法在1954年由Union Carbide公司的W.Krivsky开发，1968年在Joslyn Steel公司被实用化)，将调整到上述成分的钢水用连续铸造法或铸锭法任一种方法加以铸造，将其热轧。其次，为了除去表面的氧化皮和清理缺陷而进行酸洗处理，将其适宜地反复进行冷轧和退火，按照需要，进行光整冷轧，制成具有所期板厚和强度的薄板。
又，作为提高钢板的常温强度和高温(约为500℃以下)强度的对策，附加由冷轧等所致加工硬化法和用淬火处理、使生成马氏体而使其组织成为[铁素体+马氏体]的组织强化方法也有效。
如上所述，有关本发明的“含有Cr9～20％的不锈钢板”的热膨胀系数比历来的低碳铝(脱氧)镇静钢为低，用本发明不锈钢板的荫罩热膨胀系数近于构成阴极射线管的荧光体玻璃热膨胀系数9.1～9.8×10-6/℃，并且在高温的塑性变形也少，因此与架设张力相结合而两者相对位置参差小，因而难以生成搭拱现象。
又，本发明不锈钢板与历来的低碳钢和因瓦合金板材相比较时，本质上机械强度提高，因此，荫罩的薄壁化是可能的，作为高架设张力荫罩用材料是更为优良的材料。
而且，在本发明不锈钢中，由于规定Cr和C的含量在特定范围内，所以不会招致蚀刻因子的极端降低，使精细的蚀刻加工成为可能；又，由于规定微量元素的含量而减低夹杂物，所以抑制夹杂物近旁的不均匀蚀刻溶解，使均匀的蚀刻加工也成为可能。
而且，与历来所用的低碳钢板和因瓦合金板等相比时，在本质上耐蚀性优越，在保管时有不必要涂布防锈油的优点。
以下对本发明方法加以说明，作为用本发明方法的荫罩用金属板的材质并无特别限制，应用低碳钢、因瓦合金，Cu-Fe合金等这样的荫罩用材料的任一种也可稳定地制造“在蚀刻加工后不产生翘曲的荫罩用金属板”，但是，如采用涉及本发明2)项的不锈钢，则可得到更高性能的荫罩用金属板。
以下，对本发明中施加冷轧(光整冷轧)或矫形后的荫罩用金属板进行退火的温度；或对如上述规定荫罩用不锈钢板的化学组成的理由以及其作用一起加以说明。
[A]退火温度
如以上所说明那样，在施加了光整冷轧等冷轧和用带张力辊式矫直机等的矫形的荫罩用金属板上积蓄强的内部残余应力，这成为用蚀刻加工穿设“在用于通过电子束的里面上孔经相异的非对称微细孔”时翘曲发生的原因，对于这样的荫罩用金属板如施加作为历来因有损原有较高的强度而不为人所注目的退火，特别是施加在“再结晶化前的低温(550～650℃)退火时，则不损失在荫罩上必要的强度，内部残余应力被缓和，即使在里面上用蚀刻加工穿设非对称的微细孔也不会产生翘曲。
再者，按金属板的到达温度如此时的退火温度小于550℃，则残余应力不能充分解除，因此，得不到防止翘曲的效果；另一方面如板温超过650℃时，则金属板软化或者再结晶化开始，就不能维持在承受架设张力的荫罩上所必要的机械强度。因此，按照板温到达温度可将退火温度定为550～650℃，为了使翘曲量尽可能地小，希望在600℃以上。
关于退火时间，以板温到达温度550°～650℃后保持约30秒以上为宜，如过长时问的保温有招致材料软化之虞，因此，实际上以限于10分钟左右以内为好。
这里，以上的退火条件当然也可适用于历来公知的低碳钢、因瓦合金、Cu-Fe合金等那样的荫罩用材料以及本发明提出的荫罩用不锈钢材中任何一种。
但是，在将荫罩组装于阴极射线管时在赋予张力的状态下，要经受约500℃的加热过程，因此，令人悬念的是伴随着在高温下的塑性变形而来的张力是否得到缓解。然而，按本发明方法所制造的荫罩是施加550°～650℃的退火，即使在施以架设张力的状态下，只要是在比上述退火温度低的温度下加热，又有不产生塑性变形，而维持所施加张力的优点。
再者，上述退火即使用制造不锈钢带所用那样的光亮退火炉也能容易地实施，因此，不涉及特别的处理成本升高的问题。
附图4示出将本发明一实施例的荫罩组装入彩色阴极射线管的一例断面图。该附图所示彩色阴极射线管11具有：在内面上形成荧光体屏面12a的实质上为长方形状的平面板12、连接于平面板12后方的漏斗形件13、内藏于漏斗形件13的颈部13a的电子枪14、在平面板12的内部与荧光体屏面12a对向设置的荫罩16，将其固定的罩框17。另外，为了偏转扫描电子束，在漏斗形件13外周面上设有偏转轭15。
荫罩16对从电子枪14发射的3束电子束起到颜色选择的作用。A表示电子束的轨迹。
附图5说明将本实施例的荫罩16加工成槽型荫罩的例子。附图5是槽型荫罩的斜视图，作为在平板上的大致长方形的电子束通过孔的多数槽孔18是用蚀刻形成的。附图5的箭头y方向是荧光屏的垂直方向。槽孔18用一定的纵坡度形成的。各槽孔18之间的部分19是桥。
其次，用实施例对本发明更具体地说明：
实施例1
首先，按照常规方法，得到具有表1所示化学成分的本发明钢板和作为历来荫罩用材料而使用的低碳钢板和因瓦合金板(皆为厚0.15mm的冷轧板)。
表1
                                               化学成分(重量％)
C Si Mn P S Ni Cr Ti sol.Al N  Fe和其它不可避免的杂质
 本发明钢板 0.024  0.40  0.54  0.017  0.012  0.24  11.8  0.016  0.003  0.016   余量
低碳钢板 0.004  0.04  0.25  0.03  0.020   -   -    -  0.06  0.011   余量
因瓦合金板 0.003 0.02 0.27 0.005 0.010 36.2 0.02 0.016 0.004 0.001 余量
其次，将这些金属冷轧板用表2所示加工率分别光整冷轧，调查所得薄板材的热膨胀系数和0.2％屈服强度。
将它们的调查结果合并示于表2，再者，表2所示的热膨胀系数α的值是20～100℃下的平均值。
表2
 冷轧加工率(％) 热膨胀系数(×10-6/℃)     0.2％屈服强度(MPa)
    常温     450℃
本发明钢板     20     10.5     550     440
低碳钢板     20     11～12     500     350
因瓦合金板     16     ≤2     400     240
正如从表2所示结果得知那样，可知本发明钢板的热膨胀系数比低碳钢者小，接近于荧光体玻璃的值(9.1～9.8×10-6/℃)。
另外，也可知本发明钢板的常温0.2％屈服强度值比低碳钢板和因瓦合金板为高。
而且，可知本发明钢板在450℃加热状态下的0.2％屈服强度也高，因此，即使经过荫罩组装加工时的热过程也几乎不产生塑性变形。
实施例2
将各种化学组成的钢真空熔制，将其铸造后，实施热轧和酸洗后，再反复进行冷轧和退火，得到各为0.15mm厚的冷轧板。
接着，在其上实施光整冷轧，形成最终为0.12mm的冷轧板。
表3示出如此所得的各冷轧板(钢板1～12)的化学组成。
表3
    钢板类别                                              化学组成(重量％)
C Si Mn P S Ni Cr Ti sol.Al N Fe和其它不可避免的杂质
比较例 钢板1  0.035  0.40   0.54   0.017   0.021   0.24     *0.02   0.011     0.003    0.020    余量
钢板2  0.028  0.41   0.52   0.025   0.025   0.26     *2.4   0.018     0.004    0.017    余量
钢板3 0.037 0.44 0.42 0.024 0.011 0.23 *6.2 0.016 0.004 0.014 余量
本发明例 钢板4  0.030  0.43   0.52   0.021   0.024   0.24      9.1   0.021     0.004    0.034    余量
钢板5  0.024  0.40   0.54   0.017   0.012   0.24     11.8   0.016     0.003    0.016    余量
钢板6  0.046  0.44   0.56   0.018   0.014   0.23     14.6   0.031     0.003    0.015    余量
钢板7  0.026  0.43   0.44   0.017   0.012   0.19     18.4   0.019     0.004    0.024    余量
钢板8  0.031   -     -   0.021   0.018   0.21     11.9    -      -    0.021    余量
钢板9  0.028  0.46   0.53   0.018   0.022   0.24     11.7    -      -    0.018    余量
比较例 钢板10  0.046  0.48   0.48   0.016   0.024   0.27     *23.4   0.027     0.003    0.036    余量
钢板11  0.041  0.43   0.41   0.019   0.019   0.22     *27.3   0.016     0.003    0.031    余量
钢板12  0.039  0.47   0.54   0.022   0.016   0.24     *32.1   0.010     0.004    0.018    余量
注：*记号表示不符合本发明所规定的条件。
其次，对所得各冷轧板(钢板1～12)测定热膨胀系数α(×10-6/℃：在20～100℃的平均值)，同时进行对“搭搭现象的易发度”、“蚀刻特性(蚀刻加工性)”以及“耐蚀性”的评价。
再者，在本实施例中，把热膨胀系数作为“搭拱现象易发度的指标”来评价。
○：热膨胀系数α小于10.7者；
△：热膨胀系数α为10.7以上而小于11.0者；
×：热膨胀系数α为11.0以上者。
又，用如下方法评价蚀刻特性。
即，首先，在脱脂洗净的钢板表面上涂布10微米厚的光致抗蚀剂膜形成如以上图1所示那样的0.1mm沟状图形(M)。接着，在温度50℃下对其喷雾式喷射比重为1.48g/cm3的氯化铁，进行蚀刻加工。最后，将表面的光致蚀剂膜除去，测定在钢板上以蚀刻所形成的沟宽(W)和深度(D)，算出蚀刻因子(EF)。
在本实施例中，算出当蚀刻深度到达0.06mm时的蚀刻因子，用如下记号评价蚀刻特性：
○：蚀刻因子(EF)2.2以上；
△：蚀刻因子(EF)1.8以上而小于2.2；
×：蚀刻因子(EF)小于1.8。
然后，用以下方法进行耐蚀性的评价。
即，在反复进行“在温度50℃的3％NaCl水溶液中将冷轧板浸渍1小时后，干燥1小时的操作”时，统计直到冷轧板生锈时的反复次数，以此作为耐蚀性的评价基准。
再者，在此生锈试验中，如果浸渍，干燥三次以上反复也不生锈，即可判断其具有在实用上无问题的耐蚀性，因此，在本实施例中，按如下记号评价耐蚀性：
○：在反复干燥次数3次以上而生锈者；
×：在反复干燥次数小于3次而生锈者。
表4示出这些评价的结果。
表4
钢板类别     热膨胀特性     蚀刻特性     耐蚀性
热膨胀系数(×10-6/℃) 评价     EF 评价   反复数(回) 评价
比较例 钢板1     11.5  ×     2.6  ○      1  ×
钢板2     11.3  ×     2.6  ○      1  ×
钢板3     10.9  △     2.5  ○      2  ×
本发明例 钢板4     10.6  ○     2.4  ○      4  ○
钢板5     10.5  ○     2.3  ○      4  ○
钢板6     10.4  ○     2.3  ○      5  ○
钢板7     10.4  ○     2.1  ○      7  ○
钢板8     10.6  ○     2.4  ○      4  ○
钢板9     10.6  ○     2.3  ○      4  ○
比较例 钢板10     10.3  ○     1.9  △     10以上  ○
钢板11     10.4  ○     1.7  ×     10以上  ○
钢板12     10.4  ○     1.5  ×     10以上  ○
正如从表4所示结果了解的那样，本发明钢板4～9的任一种的热膨胀系数皆接近于荧光体玻璃者；而且蚀刻特性(蚀刻因子EF)和耐蚀性也良好，适宜作为荫罩用材料。
与此相反，Cr含量小的比较钢板1～3其热膨胀系数大，而且耐蚀性性低劣，用作荫罩材料不能充分满足要求。
另外，Cr含量高的比较钢板10～12的蚀刻性低劣，仍然不适于蚀刻加工如荫罩那样的微细孔。
实施例3
将表5所示化学组成的钢分别真空熔制，将其铸造后，经热轧和酸洗后，再反复进行冷轧和退火，得到各为0.15mm厚的冷轧板。
接着，将其在950℃进行加热处理1分钟，其后再进行在550℃的10分钟应力消除退火，制成表5所示各冷轧板(钢板13～17)。
表5
     钢板类别                                                                  化学组成(重量％)
C Si Mn P S Ni Cr Mo Ti 酸溶Al N Fe和其它不可避免的杂质
本发明例    钢板13  0.003     0.45   0.25    0.015   0.004  0.05  11.4  0.01  0.16  0.045  0.006 余量
   钢板14 0.015     0.43   0.52    0.020   0.001  0.23  12.2  0.01  0.012  0.003  0.016 余量
   钢板15     0.06     0.48   0.41    0.021   0.002  0.15  12.1  0.02  0.002  0.001   0.021 余量
   钢板16     0.13     0.32   0.32    0.015   0.001  0.18  11.7  0.02  0.001  0.001   0.009 余量
比    钢板17    *0.20     0.45   0.25    0.013   0.002  0.12  12.8  0.21  0.003  0.002  0.026 余量
注1：*记号表示不按本发明规定条件者。
注2：“比”表示“比较例”。
然后，从如此所得的各冷轧板切出JIS13B号试片，测定强度和延伸率。
另外，就所得各冷轧板进行脱氧化皮后实施与实施例2同样的蚀刻试验，也进行蚀刻加工性的评价。
表6示出这些评价的结果。
表6
钢板类别 0.2％屈服强度(MPa)  抗拉强度(MPa)   延伸率(％)         蚀刻
    EF   评价
本发明例 钢板13     205     400     34     2.5     ○
钢板14     450     755     12     2.3     ○
钢板15     625     985     8     2.1     ○
钢板16     1005     1276     6     2.0     ○
比 钢板17     1280     1450     1     1.5     ×
表6所示结果显示本发明钢板13～16的强度和蚀刻特性皆优，作为高架设张力荫罩用的金属材料能充分满足要求。
但是，钢板13(C含量不超过0.003％者)的0.2％屈服强度大幅度地下降到400MPa，因此，令人担心它能否维持随高张力的状态，也令人担心它作为高架设张力荫罩用时能否充分满足要求。
又，比较钢板17的蚀刻因子(EF)极小，不能作精细的蚀刻加工，因此，可知作为荫罩用材料是不能满足要求的。
实施例4
首先，按照常规制造方法制造具有表7所示化学组成的各金属板a～c(即，本发明涉及的新提案原材料不锈钢板、历来的低碳钢板和历来的因瓦合金板：厚度皆为0.15mm的冷轧板)。
表7
金属板的类别                                          化学成分(重量％)     备注
C Si Mn P S Ni Cr Ti sol.Al N  Fe和其它不可避免的杂质
    a  0.024  0.40  0.54  0.017  0.012  0.24  11.8  0.016  0.003  0.016 余量 新提案原材料钢板
    b  0.004  0.04  0.25  0.03  0.020    -   -   -  0.06  0.011 余量 低碳钢板
    c  0.003  0.02  0.27  0.005  0.010  36.2  0.02  0.016  0.004  0.001 余量 因瓦合金板
其次，将这些金属冷轧板分别用表8所示的加工率进行光整冷轧，再进行退火处理(在极温到达600℃状态下保持30秒钟)，得到荫罩用金属板A～C。
表8
金属板的类别 原材料金属板  冷轧(光整冷轧)的加工率(％)    退火条件 翘曲的曲率(nm-1) 热膨胀系数(×10-6/℃) 0.2％屈服强度(MPa) 备注
到达板温(℃) 保持时间(秒) 常温 450℃
    A     a     20  600     30     -0.0019     10.5    545     435 新提案原材料钢板
    B     b     20  600     30     -0.0018     11～12    490     340 低碳钢板
    C     c     16  600     30     -0.0020     ≤2    400     240 因瓦合金板
随后，就如此所得各金属板A～C先调查半蚀刻处理后的翘曲发生状态。
此调查用如下方法进行。
即，首先，从上述金属板A～C切出“12mm宽×100mm长”的长方形状试片，将其一面用氟树脂带密封。接着，将此试片在50℃、比重为1.48g/cm3的氯化铁溶液中浸渍，直到未密封的一面溶解到板厚的1/2(半蚀刻)。最后，将里面的密封肃剥去，测定试片的翘曲量(曲率)。
再者，附图3A、3B是说明各种“半蚀刻处理后的试片”的状态模式图，根据材料的不同(即根据在材料内积蓄的内部应力的不同)，半蚀刻处理后的试片显示如附图3A所示那样的“蚀刻面6翘曲成凸形者”和如附图3B所示那样的“蚀刻面6翘曲成凹形者，试验片的翘曲量通过测定”翘曲的曲率(翘曲半径的倒数)来掌握。在附图3A和3B中，7是密封面。分别对半蚀刻处理后的蚀刻面成为凹形者以“+”符号表示；对蚀刻面成为凸形者以“-”表示。
此时，翘曲的曲率与符号无关，如在0.003mm-1以下(在将试片悬挂时，每100mm长的翘曲量为15mm以下)，则可确认它是属于作为荫罩使用的钢板在实用中无问题的等级。
而且，另外，就所得上述各金属板A～C也作了热膨胀系数和0.2％屈服强度的调查。
将这些调查结果合并示于上述表2。再者，表8所示热膨胀系数α的值是在20～100℃下的平均值。
正如从表8所示结果所知那样，按照本发明方法在光整冷轧后再在600℃(板温到达温度)下退火处理的荫罩用金属板，其“半蚀刻处理后的翘曲量”小，作为荫罩用能予以满足。
而且，从表8所示结果可确认：按照本发明新型提案的不锈钢板A的热膨胀系数与低碳钢板者的相比为小；与荧光体玻璃的值(9.1～9.8×10-6/℃)相近。
又，按照上述本发明的新型提案的不锈钢板A的常温0.2％屈服强度与低碳钢板和因瓦合金板相比为高值，而且在450℃加热状态下的0.2％屈服强度也高，因此，可知即使经过荫罩组装加工时的热过程，也几乎不产生塑性变形。
实施例5
将表9所示各种化学成分的钢真空熔制，将其铸造后，进行热轧和酸洗后，再反复进行冷轧和退火，分别制得0.15mm厚的冷轧板。
接着，将其光整冷轧并制成板厚为0.12mm的冷轧板后，再进行退火处理(在板温到达600℃状态下保持30秒钟)，制成薄钢板。
表9
钢种                                          化学组成(重量％)
C Si Mn P S Ni Cr Ti sol.Al N     Fe和其它不可避免的杂质
(1)  0.035  0.40  0.54  0.017  0.021  0.24  0.02   0.011  0.003  0.020 余量
(2)  0.028  0.41  0.52  0.025  0.025  0.26  2.4   0.018  0.004  0.017 余量
(3)  0.037  0.44  0.42  0.024  0.011  0.23  6.2   0.016  0.004  0.014 余量
(4)  0.030  0.43  0.52  0.021  0.024  0.24  9.1   0.021  0.004  0.034 余量
(5)  0.024  0.40  0.54  0.017  0.012  0.24  11.8   0.016  0.003  0.016 余量
(6)  0.046  0.44  0.56  0.018  0.014  0.23  14.6   0.031  0.003  0.015 余量
(7)  0.026  0.43  0.44  0.017  0.012  0.19  18.4   0.019  0.004  0.024 余量
(8)  0.031   -   -  0.021  0.018  0.21  11.9    -   -  0.021 余量
(9)  0.028  0.46  0.53  0.018  0.022  0.24  11.7    -   -  0.018 余量
(10)  0.046  0.48  0.48  0.016  0.024  0.27  23.4  0.027  0.003  0.036 余量
(11)  0.041  0.43  0.41  0.019  0.019  0.22  27.3  0.016  0.003  0.031 余量
(12)  0.039  0.47  0.54  0.022  0.016  0.24  32.1  0.010  0.004  0.018 余量
其次，就所得各薄钢板(钢板1～12)，用与实施例4同样的方法调查半蚀刻处理后的翘曲发生状态，确认了任何薄钢板的翘曲的曲率皆在-0.002mm-1以下。
再者，就所得各薄钢板(钢板1～12)，测定热膨胀系数α(×10-6/℃:20～100℃下的平均值)，同时，也评价了“搭拱现象的易发度”，“蚀刻特性(蚀刻加工性)”以及“耐蚀性”。
再者，在本实施例中以热膨胀系数α作为“搭拱现象的易发度的指标”，以如下记号评价：
○：热膨胀系数α小于10.7者；
△：热膨胀系数α10.7以上、而小于11.0者；
×：热膨胀系数α为11.0以上者。
又，对蚀刻特性用以下方法进行评价：
即，首先，在脱脂洗净的钢板表面上，涂布10微米厚的光致抗蚀剂膜，形成如上述附图1所示那样的0.1mm宽的沟状图形(M)。接着，在其上将温度50℃，比重1.48g/cm3的氯化铁雾化式喷射，进行蚀刻加工。最后，将表面的光致抗蚀剂膜除去，测定钢板上由蚀刻所形成的沟宽(W)和深度(D)，算出蚀刻因子(EF)。
在本实施例中，算出蚀刻深度到达0.06mm时的蚀刻因子，以如下符号评价蚀刻特性：
○：蚀刻因子(EF)为2.2以上；
△：蚀刻因子(EF)1.8以上而小于2.2；
×：蚀刻因子(EF)小于1.8。
接着，用以下方法实施耐蚀性的评价。
即，反复进行“将冷轧板在温度50℃的3％NaCl水溶液中浸渍1小时后，干燥1小时的操作”时，统计直到冷轧板生锈时的反复回数，以此作为耐蚀性的评价基准。
再者，在此生锈试验中，如浸渍，干燥反复3次而不生锈，则可判断其具有在实用上无问题的耐蚀性。因此，在本实施例中，以如下符号评价耐蚀性：
○：反复干燥回数3回以上生锈者；
×：反复干燥回数小于3回生锈者。
表10示出这些评价结果。
表10
钢板类别 适用钢种     热膨胀特性     蚀刻特性     耐蚀性
热膨胀系数α(×10-6/℃) 评价     EF  评价    反复数(回) 评价
钢板1 (1)     11.5  ×     2.6  ○      1  ×
钢板2 (2)     11.3  ×     2.6  ○      1  ×
钢板3 (3)     10.9  △     2.5  ○      2  ×
钢板4 (4)     10.6  ○     2.4  ○      4  ○
钢板5 (5)     10.5  ○     2.3  ○      4  ○
钢板6 (6)     10.4  ○     2.3  ○      5  ○
钢板7 (7)     10.4  ○     2.1  ○      7  ○
钢板8 (8)     10.6  ○     2.4  ○      4  ○
钢板9 (9)     10.6  ○     2.3  ○      4  ○
钢板10 (10)     10.3  ○     1.9  △     10以上  ○
钢板11 (11)     10.4  ○     1.7  ×     10以上  ○
钢板12 (12)     10.4  ○     1.5  ×     10以上  ○
从表10所示结果可知：按照本发明提出的不锈钢板(钢板4～9)任何一种，其热膨胀系数都接近荧光体玻璃；而且蚀刻特性(蚀刻因子EF)和耐蚀性也良好，适宜作荫罩用材料。
实施例6
先将表11所示化学组成的钢真空熔制并铸造后，进行热轧和酸洗后，再反复进行冷轧和退火，得到0.15mm厚的冷轧板。
表11
                                         化学组成(重量％)
C Si Mn P S Cr Ti sol.Al N  Fe和其它不可避免的杂质
 0.024   0.40   0.54   0.017  0.012    11.8   0.016  0.003  0.016     余量
接着，对其实施光整冷轧制成板厚0.12mm的冷轧板后，再将其用边架设伸张边弯回加工进行矫形。
其次，对经这样矫形的多数钢板按表12所示各温度加热，进行在该温度下保持30秒钟的条件下的退火处理。
然后，从退火处理后的各钢板切出“12mm宽×100mm长”的长方形试片，将其一面用氟树脂密封。接着，将此试片在50℃、比重1.48g/cm3的氯化铁中浸渍，将未密封的一面溶解，直到板厚的1/2(半蚀刻)。最后，将里面的密封膜剥去，测定试片的翘曲量(曲率)。
另外，就退火处理后的各钢板也测定作为机械性能代表值的、在钢板断面上的维氏硬度(载荷100g)。
将它们的测定结果与“对光整冷轧后的钢板的测定值”以及“对矫形后的钢板的测定值”一起并列于表12中。
表12
 试验编号 供试钢板     退火条件 翘曲的曲率(mm-1) 维氏硬度(Hv100g)
到达板温(℃) 保持时间(秒)
比较例 ① *光整冷轧后的钢板     -     -     -0.0167     211
② *矫形后的钢板     -     -     +0.0613     210
③ 退火处理后的钢板     *500     30     +0.0311     208
④     *520     30     +0.0083     205
本发明例 ⑤     550     30     +0.0030     202
⑥     580     30     +0.0024     201
⑦     600     30     +0.0018     201
⑧     650     30     + 0.0012     200
比较例 ⑨     *680     30    +0.0005以下     186
⑩     *730     30    +0.0005以下     164
注：*记号表示不在本发明规定条件内者。
从表12所示结果可确认：光整冷轧后的钢板和矫形后的钢板在半蚀刻处理后都发生显著的翘曲。特别得知：由于矫形，翘曲的形状从凹形(-)反转为凸形(+)，翘曲量(曲率)的绝对值也大幅度地增加。
然后，当根据“半蚀刻处理后的翘曲的曲率与符号无关，如在0.003mm-1以下(在将试片悬挂时，每100mm长的翘曲量为15mm以下)则可确认它是属于作为荫罩使用钢板在实用中无问题的等级”来探讨表6所示结果时，也可明了如下事项。
即，因对矫形过的钢板进行退火，翘曲量降低，但如按照到达板温其退火温度小于550℃时，所得钢板的形状稳定性还达不到耐实用的程度。
与此相反，以到达板温计的退火温度如在550℃～650℃范围，则蚀刻加工后的翘曲量可纳入在实用上无问题的级别。
另一方面，如以到达板温计的退火温度超过650℃时，蚀刻加工后的翘曲量变得极小，而维氏硬度极端地降低，不能满足机械强度了。
工业实用性
如以上所说明的那样，按照本发明可提供荫罩用不锈钢板，该钢板比历来所用的低碳钢板的热膨胀系数小，而且机械性能也优越，难以发生搭拱现象，又，微细蚀刻加工也优越，成本较低廉。
又，按照本发明方法，可低成本地稳定地提供在蚀刻加工后也不产生翘曲的，形状稳定性优越的荫罩用金属板，而且，也可能稳定地提供具有如下性能的荫罩用金属板：热膨胀系数比低碳钢小而价格比因瓦合金便宜；在高温时的塑性变形小；强度高而且蚀刻加工性优良和蚀刻加工后的形状稳定性优越。

Claims (14)

1．一种荫罩用不锈钢板，其特征在于：该荫罩用不锈钢板含有各元素的重量比例为：铬(Cr):9～20重量％、碳(C):0.15重量％以下、锰(Mn):0～1.0重量％、钛(Ti)：0～0.2重量％、硅(Si):0～1.0重量％和铝(Al):0～1.0重量％，同时，余量由铁(Fe)和不可避免的杂质组成，而且，上述不可避免的杂质中的磷(P)和硫(S)的含量分别满足P:0.05重量％以下、S:0.03重量％以下。
2．根据权利要求1所记载的荫罩用不锈钢板，其特征在于：铬(Cr)在9～13重量％范围。
3．根据权利要求1所记载的荫罩用不锈钢板，其特征在于：碳(C)在0.003～0.05重量％范围。
4．根据权利要求1所记载的荫罩用不锈钢板，其特征在于：对施以冷轧或矫形后的荫罩用金属板施以其板温到达温度为550℃～650℃范围的退火。
5．根据权利要求4所记载的荫罩用不锈钢板，其特征在于：退火温度在600～650℃范围。
6．根据权利要求4所记载的荫罩用不锈钢板，其特征在于：退火时间在30秒以上、10分钟以下的范围。
7．一种荫罩用不锈钢板的制造方法，其特征在于：其组成含有各元素重量比例为：铬(Cr):9～20重量％、碳(C):0.15重量％以下、锰(Mn):0～1.0重量％、钛(Ti):0～0.2重量％、硅(Si):0～1.0重量％和铝(Al):0～1.0重量％，同时，余量由铁(Fe)和不可避免的杂质组成，而且，在所述不可避免的杂质中的磷(P)和硫(S)的含量分别满足P:0.05重量％以下、S:0.03重量％以下的组成下，对于实施冷轧或矫形后的荫罩用不锈钢板再实施板温到达温度为550°～650℃范围的退火。
8．根据权利要求7所记载的荫罩用不锈钢板的制造方法，其特征在于：退火温度在600～650℃范围。
9．根据权利要求7所记载的荫罩用不锈钢板的制造方法，其特征在于：退火时间在30秒以上、10分钟以下的范围。
10．根据权利要求7所记载的荫罩用不锈钢板的制造方法，其特征在于：退火炉是光亮退火炉。
11．根据权利要求7所记载的荫罩用不锈钢板的制造方法，其特征在于：铬(Cr)在9～13重量％范围。
12．根据权利要求7所记载的荫罩用不锈钢板的制造方法，其特征在于：碳(C)在0.003～0.05重量％范围。
13．一种由权利要求1～6中任一项所记载的不锈钢板形成的荫罩。
14．一种由权利要求7～12中任一项所记载的制造方法制造的不锈钢板形成的荫罩。
CN00801264A 1999-05-07 2000-05-01 荫罩用不锈钢板及其制造方法和荫罩 Expired - Fee Related CN1108393C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11127704A JP2000319728A (ja) 1999-05-07 1999-05-07 シャドウマスク用金属板の製造方法
JP127702/1999 1999-05-07
JP12770299A JP3582640B2 (ja) 1999-05-07 1999-05-07 シャドウマスク用ステンレス鋼板とそれを用いたシャドウマスク
JP127704/1999 1999-05-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1316016A true CN1316016A (zh) 2001-10-03
CN1108393C CN1108393C (zh) 2003-05-14

Family

ID=26463593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN00801264A Expired - Fee Related CN1108393C (zh) 1999-05-07 2000-05-01 荫罩用不锈钢板及其制造方法和荫罩

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6423160B1 (zh)
EP (1) EP1099771B1 (zh)
KR (2) KR100443540B1 (zh)
CN (1) CN1108393C (zh)
DE (1) DE60021682T2 (zh)
WO (1) WO2000068449A1 (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102041445A (zh) * 2011-01-21 2011-05-04 哈尔滨工业大学 高强度超低膨胀因瓦合金基复合材料的制备方法
CN103476958A (zh) * 2011-03-31 2013-12-25 日新制钢株式会社 金属掩膜用不锈钢板
CN104838037A (zh) * 2013-01-10 2015-08-12 大日本印刷株式会社 金属板、金属板的制造方法、和使用金属板制造蒸镀掩模的方法
CN107858643A (zh) * 2013-01-10 2018-03-30 大日本印刷株式会社 金属板、金属板的制造方法、和使用金属板制造蒸镀掩模的方法
CN108701776A (zh) * 2016-02-16 2018-10-23 Lg伊诺特有限公司 金属板、沉积用掩模及其制造方法
US10233546B2 (en) 2013-09-13 2019-03-19 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Metal plate, method of manufacturing metal plate, and method of manufacturing mask by use of metal plate
US10570498B2 (en) 2015-02-10 2020-02-25 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Manufacturing method for deposition mask, metal plate used for producing deposition mask, and manufacturing method for said metal sheet
US10600963B2 (en) 2014-05-13 2020-03-24 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Metal plate, method of manufacturing metal plate, and method of manufacturing mask by using metal plate
CN111057963A (zh) * 2018-10-17 2020-04-24 山特维克材料技术公司 生产双相不锈钢管的方法
US11486031B2 (en) 2013-10-15 2022-11-01 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Metal plate

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100319325B1 (ko) * 2000-02-01 2002-01-05 구자홍 음극선관용 섀도우마스크
KR100503106B1 (ko) * 2000-06-26 2005-07-21 도요 고한 가부시키가이샤 컬러수상관용 섀도마스크용 소재, 섀도마스크 및 수상관
JP4176968B2 (ja) * 2001-02-14 2008-11-05 富士通株式会社 レーザ曲げ加工方法及びレーザ曲げ加工装置
US20060037394A1 (en) * 2004-08-20 2006-02-23 Honeywell International, Inc. High temperature sensor sleeve
CN100430511C (zh) * 2005-06-30 2008-11-05 宝山钢铁股份有限公司 一次冷轧荫罩带钢及其制造方法
ITRM20050395A1 (it) * 2005-07-25 2007-01-26 Ct Sviluppo Materiali Spa Procedimento per la ricottura in continuo di nastri di acciaio inossidabile.
EP1959502A1 (fr) * 2007-02-14 2008-08-20 Imphy Alloys Module photovoltaïque et modules de production d'énergie ou de lumière
WO2015086903A1 (en) * 2013-12-13 2015-06-18 Outokumpu Oyj Method for producing high-strength duplex stainless steel

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63219527A (ja) * 1987-03-10 1988-09-13 Sumitomo Metal Ind Ltd 冷間加工性にすぐれたフエライトステンレス鋼の製造方法
JPS63255340A (ja) 1987-04-13 1988-10-21 Hitachi Metals Ltd フラツトテンシヨンシヤドウマスク材料とその製造方法
JP2966415B2 (ja) * 1988-03-22 1999-10-25 株式会社日立製作所 シャドウマスク構体
JPH04371550A (ja) * 1991-06-18 1992-12-24 Nisshin Steel Co Ltd 封着用合金部材
JPH05195054A (ja) * 1991-12-10 1993-08-03 Nisshin Steel Co Ltd 加工性に優れた構造用高強度ステンレス鋼材の製造方法
JPH07228922A (ja) * 1994-02-16 1995-08-29 Nisshin Steel Co Ltd 封着用合金材料及びその熱処理方法
US5850121A (en) * 1994-09-16 1998-12-15 Hitachi, Ltd. Color picture tube having shadow mask assembly
JP3185569B2 (ja) 1994-10-31 2001-07-11 住友金属工業株式会社 エッチング加工用ステンレス鋼
JP3471464B2 (ja) 1995-01-11 2003-12-02 日新製鋼株式会社 消磁特性及び加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼
AU6364796A (en) * 1995-07-07 1997-02-10 Highveld Steel & Vanadium Corporation Limited A steel

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102041445A (zh) * 2011-01-21 2011-05-04 哈尔滨工业大学 高强度超低膨胀因瓦合金基复合材料的制备方法
CN103476958A (zh) * 2011-03-31 2013-12-25 日新制钢株式会社 金属掩膜用不锈钢板
CN103476958B (zh) * 2011-03-31 2015-10-14 日新制钢株式会社 金属掩膜用不锈钢板
CN110938798A (zh) * 2013-01-10 2020-03-31 大日本印刷株式会社 蒸镀掩模的制造方法
CN104838037A (zh) * 2013-01-10 2015-08-12 大日本印刷株式会社 金属板、金属板的制造方法、和使用金属板制造蒸镀掩模的方法
CN104838037B (zh) * 2013-01-10 2017-11-21 大日本印刷株式会社 金属板、金属板的制造方法、和使用金属板制造蒸镀掩模的方法
CN107858643A (zh) * 2013-01-10 2018-03-30 大日本印刷株式会社 金属板、金属板的制造方法、和使用金属板制造蒸镀掩模的方法
CN108048793A (zh) * 2013-01-10 2018-05-18 大日本印刷株式会社 金属板、金属板的制造方法、和使用金属板制造蒸镀掩模的方法
CN108048793B (zh) * 2013-01-10 2020-11-03 大日本印刷株式会社 金属板、金属板的制造方法、和使用金属板制造蒸镀掩模的方法
US10233546B2 (en) 2013-09-13 2019-03-19 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Metal plate, method of manufacturing metal plate, and method of manufacturing mask by use of metal plate
US10731261B2 (en) 2013-09-13 2020-08-04 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Metal plate, method of manufacturing metal plate, and method of manufacturing mask by use of metal plate
US11486031B2 (en) 2013-10-15 2022-11-01 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Metal plate
US10600963B2 (en) 2014-05-13 2020-03-24 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Metal plate, method of manufacturing metal plate, and method of manufacturing mask by using metal plate
US11217750B2 (en) 2014-05-13 2022-01-04 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Metal plate, method of manufacturing metal plate, and method of manufacturing mask by using metal plate
US10570498B2 (en) 2015-02-10 2020-02-25 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Manufacturing method for deposition mask, metal plate used for producing deposition mask, and manufacturing method for said metal sheet
US10612124B2 (en) 2015-02-10 2020-04-07 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Manufacturing method for deposition mask, metal plate used for producing deposition mask, and manufacturing method for said metal sheet
CN108701776B (zh) * 2016-02-16 2020-09-22 Lg伊诺特有限公司 金属板、沉积用掩模及其制造方法
CN108701776A (zh) * 2016-02-16 2018-10-23 Lg伊诺特有限公司 金属板、沉积用掩模及其制造方法
CN111057963A (zh) * 2018-10-17 2020-04-24 山特维克材料技术公司 生产双相不锈钢管的方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030068594A (ko) 2003-08-21
EP1099771A1 (en) 2001-05-16
US6423160B1 (en) 2002-07-23
EP1099771A4 (en) 2003-05-28
KR20010034941A (ko) 2001-04-25
WO2000068449A1 (fr) 2000-11-16
CN1108393C (zh) 2003-05-14
KR100443540B1 (ko) 2004-08-09
DE60021682D1 (de) 2005-09-08
EP1099771B1 (en) 2005-08-03
KR100429360B1 (ko) 2004-04-29
DE60021682T2 (de) 2006-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1108393C (zh) 荫罩用不锈钢板及其制造方法和荫罩
CN100339500C (zh) 超高强度钢组合物、超高强度钢产品的生产方法以及获得的产品
CN1052036C (zh) 有高耐腐蚀性的双相不锈钢
CN1010856B (zh) 高强度和高延伸率及低各向异性的双结构铬不锈钢带的生产方法
CN1856589A (zh) 加工用热轧钢板及其制造方法
JPWO2008013305A1 (ja) 部品用ステンレス鋼板及びその製造方法
CN1285740C (zh) 晶粒取向电磁钢板的制造方法
CN1875121A (zh) 耐腐蚀性优良的管线管用高强度不锈钢管及其制造方法
CN1241229C (zh) Fe－Ni－Co系荫罩用材料
CN1037984C (zh) 用于荫罩的合金薄板及其制造方法
CN1162565C (zh) 合金薄带及其制造方法
CN1039544C (zh) 合金薄板及其制造方法
CN1035890C (zh) 用于荫罩的合金薄板
CN1701130A (zh) 镀层附着性优良的合金化热镀锌钢板及其制造方法
WO2003106720A1 (ja) 低熱膨張合金薄板およびその製造方法
JP2870399B2 (ja) 加工性に優れたカラー受像管用Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板およびＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金薄板
KR100595393B1 (ko) 내식성이 우수한 섀도우 마스크 소재용 Ｆｅ­Ｎｉ계 합금및 섀도우 마스크 재료
JP3101199B2 (ja) 打ち抜き性に優れた高強度低熱膨張性Ｆｅ−Ｎｉ系合金材料およびその製造方法
JP3515769B2 (ja) プレス成形型フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金薄帯
JP3566489B2 (ja) 電子銃部品用Ｆｅ−Ｎｉ合金並びに電子銃プレス打抜き加工部品
JP3959671B2 (ja) 耐酸化性の優れた高強度Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェライト合金及びそれを用いてなる合金板
JP3288656B2 (ja) Ｆｅ−Ｎｉ系シャドウマスク用材料
KR100711433B1 (ko) 프레스성이 양호한 전자총전극용 Ｆｅ-Ｃｒ-Ｎｉ계합금스트립
JP2001098347A (ja) Ｆｅ−Ｎｉ系シャドウマスク用材料
JP2004217947A (ja) 高強度低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ系合金およびシャドウマスク

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee