DE19581414C1

DE19581414C1 - Use of a cold-rolled steel sheet for producing a shadow mask

Info

Publication number: DE19581414C1
Application number: DE19581414A
Authority: DE
Inventors: Woo Chang Jeong; Chang Hyun Park; Tae Yup Park; Tae Won Kim; Seong Ho Han; Bong Taek Hwang
Original assignee: Research Institute of Industrial Science and Technology RIST; Pohang Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Posco Co Ltd; Research Institute of Industrial Science and Technology RIST
Priority date: 1994-10-28
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 1999-02-18
Anticipated expiration: 2015-10-27
Also published as: KR960014370A; WO1996013618A1; RU2109839C1; KR970007205B1; JPH09503825A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines kaltgewalzten Stahlblechs zur Herstellung einer Lochmaske einer Kathodenstrahlröhre eines Farbfernsehgeräts.The present invention relates to the use of a cold-rolled Steel sheet for producing a shadow mask of a cathode ray tube of a Color TV.

Die Kathodenstrahlröhre von der Bauart mit einer Lochmaske, welche in Farbfern sehgeräten Verwendung findet, wurde von der RCA der Vereinigten Staaten ent wickelt, und der praktischen Anwendung zugeführt. Die Kathodenstrahlröhre des Farbfernsehgeräts ist mit einer Lochmaske versehen, welche mehrere hundert tausend Öffnungen aufweist. Elektronenstrahlen, welche von einem Elektronen strahlerzeuger emittiert werden, sind gezwungen, durch die Öffnungen der Loch maske hindurchzutreten, so daß die Elektronenstrahlen exakt auf den rot, blau und grün phosphoreszierenden Punktbeschichtungen auftreffen. Solchermaßen hat die Lochmaske eine farbbestimmende Funktion. Neben der farbbestimmenden Funktion übernimmt die Lochmaske die Funktion einer Korrektur der thermischen Ausdehnung, sowie die Funktion einer magnetischen Abschirmung.The cathode ray tube of the type with a shadow mask, which in fernfern used by the RCA of the United States wraps, and fed to practical application. The cathode ray tube of the Color television is provided with a shadow mask, which several hundred has a thousand openings. Electron beams, which are from an electron jet generators are emitted, forced through the openings of the hole mask, so that the electron beams exactly on the red, blue and green phosphorescent spot coatings. thus the shadow mask has a color-determining function. In addition to the color-determining Function, the shadow mask assumes the function of correcting the thermal Expansion, as well as the function of a magnetic shield.

Das kaltgewalzte Stahlblech zur Herstellung der Lochmaske besteht im allgemei nen aus einem kohlenstoffarmen, mit Cr angereicherten sowie mit Aluminium be ruhigten Stahl. Dieser Stahl wird in einem Konverter geschmolzen und kontinuier lich gegossen. Der Gußstahl wird einem Heißwalzschritt unterzogen, an welchen sich ein Säure-Beizschritt und ein erster Kaltwalzschritt anschließen, daraufhin einem ersten Entkohlungsglühen ausgesetzt, um den Kohlenstoffanteil auf einen extrem niedrigen Wert herabzusetzen. Der geglühte Stahl wird abermals kaltge walzt und an eine Firma zum Photoätzen verschickt. Die photo-geätzte Lochmas ke wird einem zweiten Glühschritt unterzogen bei einer Temperatur von 700- 750°C und wird daraufhin durch Preßformen in eine gewölbte Fläche gebracht. The cold rolled steel sheet for making the shadow mask is generally made of a low-carbon, enriched with Cr and with aluminum be quiet steel. This steel is melted in a converter and continuous poured. The cast steel is subjected to a hot rolling step to which an acid pickling step and a first cold rolling step are followed, then a first decarburization annealed to reduce the carbon content to a extremely low value. The annealed steel is cold again rolls and sends to a company for photo etching. The photo-etched Lochmas ke is subjected to a second annealing step at a temperature of 700- 750 ° C and is then brought by compression molding in a curved surface.

Die solchermaßen gebildete Lochmaske wird einer Schwärzungsbehandlung un terzogen, bevor sie in der Kathodenstrahlröhre installiert wird.The shadow mask thus formed becomes a blackening treatment un before installing it in the CRT.

Eine derartige Lochmaske muß überragende Eigenschaften hinsichtlich Ätzbarkeit und Oberflächeneigenschaften aufweisen. Wenn die Lochmaske gut ätzbar sein soll, muß das Stahlblech als Rohmaterial eine einheitliche Dicke aufweisen, und seine Form sollte ausgezeichnet sein. Weiterhin muß seine Oberfläche eine ge eignete Oberflächenrauhigkeit aufweisen, und das Stahlblech muß einen niedri gen Grad nichtmetallischer Einschlüsse enthalten, damit sich ein hoher Reinheits grad ergibt.Such a shadow mask must have superior properties in terms of etchability and surface properties. If the shadow mask is well etchable should, the steel sheet as a raw material have a uniform thickness, and his form should be excellent. Furthermore, its surface must be a ge Have suitable surface roughness, and the steel sheet must have a niedri contain degrees of non-metallic inclusions, so that a high purity grad results.

Unterdessen wurde früher überwiegend ein kohlenstoffarmer, unruhig vergosse ner Stahl als Werkstoff für die Lochmaske verwendet, der hinsichtlich der Oberflä chenbeschaffenheit überragend ist. Im Fall des unruhig vergossenen Stahls war jedoch der Gehalt nichtmetallischer Einschlüsse im oberen Bereich der Barrens größer als im unteren Bereich, und demzufolge ließen sich Schwankungen hin sichtlich der Produktqualität nicht reduzieren. Andererseits ist der kohlenstoffarme, mit Aluminium beruhigte Stahl hinsichtlich der Oberflächenbeschaffenheit ungün stig im Vergleich mit dem unruhig vergossenen Stahl, und deshalb galt der beru higte Stahl als ungeeignet für die Lochmaske. Infolge des technischen Fortschritts beim kontinuierlichen Gießen konnten jedoch die Oberflächenbeschaffenheiten des beruhigten Stahls denen des unberuhigt vergossenen Stahls nahezu voll ständig angenähert werden. Darüber hinaus ist der beruhigte Stahl hinsichtlich der Materialqualität in der Längsrichtung der Rolle einheitlich, und deshalb wurde die Anwendung des beruhigten Stahls vorteilhaft hinsichtlich der Formstabilität und der Einheitlichkeit der Blechdicke nach dem Kaltwalzschritt. Weiterhin ist der be ruhigte Stahl dem unberuhigt vergossenen Stahl hinsichtlich der Reinheit überle gen, und deshalb hat der beruhigte Stahl bei der Verwendung von Lochmasken in jüngerer Zeit eine weite Verbreitung erfahren. Meanwhile, in the past, mostly a low-carbon, restless shed ner steel used as a material for the shadow mask, with respect to the Oberflä is excellent. In the case of unruly potted steel was however, the content of non-metallic inclusions in the upper part of the billet greater than at the bottom, and as a result, fluctuations occurred obviously do not reduce product quality. On the other hand, the low-carbon, aluminum tempered steel was unfavorable in terms of surface finish stiggy in comparison with the restlessly cast steel, and therefore the profession was He considered steel unsuitable for the shadow mask. As a result of technical progress in continuous casting, however, the surface textures could of soothed steel nearly full of those of the unloved cast steel be constantly approximated. In addition, the calmed steel in terms of Material quality in the longitudinal direction of the roll uniform, and therefore the Application of calmed steel favorable in terms of dimensional stability and the uniformity of the sheet thickness after the cold rolling step. Furthermore, the be Quiet steel surpassed the unkilled cast steel in terms of purity and that is why the calming steel has in the use of shadow masks in have recently been widely used.

Ein typisches Herstellungsverfahren für beruhigten Stahl ist in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer Sho-61-16324 offenbart. Gemäß der dortigen Erfindung wird ein heißgewalztes Blech aus kohlenstoffarmem, mit Aluminium beruhigten Stahl einem ersten Kaltwalzschritt unterzogen, einem Glüh schritt sowie einem zweiten Walzschritt, in der aufgezählten Reihenfolge. Der Stahl setzt sich zusammen aus: Weniger als 0,03% von C; 0,20-0,60% Mn; weniger als 0,03% von Si; weniger als 0,10% von P; weniger als 0,10% von S; 0,01-0,05% von löslichem Al; 0,01-0,05% von Cr; sowie Fe als Hauptlegie rungsbestandteil und andere, unvermeidliche Verunreinigungen. In diesem beru higten Stahl für die Herstellung einer Lochmaske wurde die Haftfähigkeit eines Oxid-Films, welche Schwierigkeiten bereitete, durch Hinzugabe von Cr verbessert.A typical process for calmed steel is in Japanese Patent Application Publication No. Sho-61-16324. According to The local invention is a hot rolled sheet of low carbon, with Aluminum calmed steel subjected to a first cold rolling step, an annealing step and a second rolling step, in the enumerated order. The Steel is composed of: Less than 0.03% of C; 0.20-0.60% Mn; less than 0.03% of Si; less than 0.10% of P; less than 0.10% of S; 0.01-0.05% of soluble Al; 0.01-0.05% of Cr; and Fe as the main legie constituent and other inevitable impurities. In this profession For the production of a perforated mask, the adhesion of a steel was determined Oxide film, which caused difficulties, improved by adding Cr.

In jüngerer Zeit machten Stahlherstellungsverfahren wie die Vakuum-Gas austreibung lebhafte Fortschritte, und demzufolge wurde im Stahlherstel lungsverfahren ein hoch reiner, kohlenstoffarmer Stahl hergestellt. Deshalb ging man dazu über, zur Herstellung der Lochmaske' einen Stahl mit extrem niedrigem Kohlenstoffanteil als Ausgangswerkstoff zu verwenden.More recently, steel making processes such as the vacuum gas The result was lively progress and, consequently, steelmaking A high purity, low carbon steel produced. That's why it went to do this, for making the shadow mask 'a steel with extremely low Carbon content to use as starting material.

Sofern jedoch die Lochmaske unter Verwendung eines extrem kohlenstoffarmen, mit Cr angereicherten und durch Aluminium beruhigten Stahls als Ausgangs werkstoff hergestellt wird, erreicht die Fließfestigkeit nach dem Ätzen und einem zweiten Glühen infolge des gelösten Kohlenstoffs hohe Werte. Demzufolge ver schlechtert sich die Formstabilität während eines Preßformschritts, und eine Zieh riefe tritt auf, mit dem Ergebnis, daß es schwierig wird, eine Lochmaske mit einer einheitlich gewölbten Oberfläche zu erhalten. Deshalb ist es ein entscheidender Punkt dieser Technik, das Legierungssystem derart zu entwickeln, daß die Fließ festigkeit herabgesetzt ist und nach dem zweiten Glühen keine Ziehriefen auftre ten sollten.However, if the shadow mask using an extremely low-carbon, Cr-enriched and aluminum-killed steel as the starting material Material produced reaches the yield strength after etching and a second annealing due to the dissolved carbon high values. Consequently ver Dimensional stability deteriorates during a compression molding step and a draw The result is that it becomes difficult to form a shadow mask with one to obtain uniformly curved surface. That's why it's a crucial one Point of this technique to develop the alloy system such that the flow strength is reduced and after the second annealing no Ziehriefen occur should.

Das (am 02. September 1986 angemeldete) US-Patent 4,609,412 ist ein anderes Beispiel, und gemäß diesem Patent setzt sich das kaltgewalzte Stahlblech zur Herstellung einer Lochmaske folgendermaßen zusammen: Weniger als 0,05% von C; 0,05-0,50% von Mn; weniger als 0,010% von S; 0,01-0,08% von lösli chem Al; weniger als 0,005% von N; einem Mn-%/S-%-Verhältnis von mehr als 7; einem Verhältnis des (löslichen Al-% -0,003%)/N-% von mehr als 6; Fe als Hauptlegierungsbestandteil sowie andere, unvermeidliche Verunreinigungen.U.S. Patent 4,609,412 (filed September 2, 1986) is another Example, and according to this patent, the cold-rolled steel sheet sets to Making a shadow mask together as follows: Less than 0.05% from C; 0.05-0.50% of Mn; less than 0.010% of S; 0.01-0.08% of sol chem Al; less than 0.005% of N; a Mn% / S% ratio of more than 7; a ratio of (soluble Al% -0.003%) / N% of more than 6; Fe as Main alloying ingredient as well as other, inevitable impurities.

Bei der Herstellung des Stahlblechs für die Lochmaske gemäß dem oben be schriebenen Patent wird der unberuhigt vergossene Stahl oder der kohlenstoffar me, mit Cr angereicherte und mit Aluminium beruhigte Stahl jedoch einem Heiß walzschritt, einem Säure-Beizschritt, einem ersten Kaltwalzschritt, einem Entkoh lungsglühen und einem zweiten Kaltwalzschritt unterzogen, bei üblichen Bedin gungen. Deshalb wird ein OCA-Ofen (open coil annealing-Ofen) benötigt, um den kohlenstoffarmen Stahl auf einen Stahl mit einem extrem niedrigen Kohlenstoffan teil zu entkohlen. Weiterhin wird eine zweite Kaltwalzmöglichkeit mit einer hervor ragenden Steuerbarkeit hinsichtlich der Dicke und Gestalt benötigt, um eine hohe Präzision hinsichtlich der Dicke und eine überragende Gestalt zu erhalten. Dies bedeutet üblicherweise, daß zur Herstellung eines kaltgewalzten Stahlblechs für die Anfertigung der Lochmaske Investitionen in Einrichtungen wie Entkohlungs ofen und eine weitere Kaltwalzvorrichtung notwendig sind, und fernerhin, daß das Herstellungsverfahren komplizierter ist, mit dem Ergebnis, daß die Herstellungs kosten anwachsen.In the production of the steel sheet for the shadow mask according to the above be patent is unsolicited potted steel or carbon However, Cr-enriched and aluminum-killed steel turns hot a rolling step, an acid pickling step, a first cold rolling step, a deco annealing and a second cold rolling step, under usual conditions conditions. Therefore, an OCA oven (open coil annealing oven) is needed to run the low carbon steel to a steel with an extremely low carbon content Part to be decocted. Furthermore, a second cold rolling possibility with a forth outstanding controllability in terms of thickness and shape needed to a high To obtain precision in terms of thickness and a superior shape. This usually means that for the production of a cold-rolled steel sheet for making the shadow mask investment in facilities such as decarburization oven and another cold rolling apparatus are necessary, and further that the Manufacturing process is more complicated, with the result that the manufacturing increase in cost.

Ferner betrifft die EP-OS 0 101 740 ein kaltgewalztes Stahlblech mit einer ausge zeichneten Formbarkeit zur Verwendung als Karosserieblech von Automobilen, Benzintanks usf. Hierbei wird eine Stahlbramme mit (in Gew.-%): Weniger als 0,05% von C, weniger als 1,20% von Si, 0,05-1,00% von Mn, weniger als 0,150% von P, mindestens einem aus der folgenden Gruppe ausgewählten Element: Nb, Cr, Ti, Al, B und W, in einer Gesamtmenge von 0,002-0,0150%, und Eisen mit unvermeidlichen Verunreinigungen als Rest, bei einer Temperatur von 800- 1100°C vollständig durchgeglüht, anschließend heiß gewalzt, daraufhin kaltge walzt und schließlich einem Rekristallisationsglühen unterzogen. Die Elemente Nb, Cr, Ti, Al, B und W werden hierbei in äquivalenter Form zur Verbesserung der Formbarkeit des kaltgewalzten Stahlblechs beigemengt. Bei den bevorzugt be schriebenen Ausführungsformen der Vorerfindung werden niemals mehr als zwei dieser Elemente gemeinsam verwendet, wovon eines meist Al ist, um den Stahl zu beruhigen. Bei der obigen Druckschrift wird nicht zwischen den Wirkungen der zusätzlichen Legierungsbestandteile Nb, Cr, Ti, B und W unterschieden. Da alle auf eine Verbesserung der Kaltverformungseigenschaften abzielen, wird stets nur eines dieser Elemente verwendet. Hierdurch kann zwar die Fließgrenze herabge setzt und dadurch die Kaltverformbarkeit verbessert werden; dies geschieht je doch ausschließlich in relativ begrenztem Umfang, und außerdem sind weder Maßnahmen zur Verbesserung der Ätzbarkeit noch zur Vermeidung des Ablösens von Oxidfilmpartikeln getroffen, so daß ein derartiger, als Karosserieteil verwende ter Werkstoff nicht den hohen Ansprüchen genügt, welche an die Lochmasken für Katodenstrahlröhren von Farbfernsehgeräten gestellt werden.Furthermore, EP-OS 0 101 740 relates to a cold-rolled steel sheet with a ausge drew moldability for use as body panels of automobiles, Fuel tanks, etc. Here, a steel slab with (in wt .-%): Less than 0.05% of C, less than 1.20% of Si, 0.05-1.00% of Mn, less than 0.150% of P, at least one element selected from the following group: Nb, Cr, Ti, Al, B and W, in a total amount of 0.002-0.0150%, and iron with inevitable impurities as the remainder, at a temperature of 800- Fully annealed at 1100 ° C, then hot rolled, then cold rolls and finally subjected to recrystallization annealing. The Elements Nb, Cr, Ti, Al, B and W are used in an equivalent form to improve the Moldability of cold-rolled steel sheet added. In the preferred be described embodiments of the invention will never be more than two of these elements, one of which is mostly Al, to the steel to calm down. The above document does not distinguish between the effects of additional alloying components Nb, Cr, Ti, B and W distinguished. Since all aiming at an improvement in the cold-forming properties is always only one of these elements used. As a result, although the yield point herabge sets and thereby the cold workability can be improved; this ever happens but only to a relatively limited extent, and neither are Measures to improve the etchability even to avoid delamination hit by oxide film particles, so that such, use as a body part Material does not meet the high standards, which to the shadow masks for Cathode ray tubes are provided by color television sets.

Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, die oben beschriebenen Nachteile der herkömmlichen Technologien zu überwinden.The present invention intends to overcome the above-described disadvantages of overcome conventional technologies.

Deshalb ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, für die Anfertigung einer Lochmaske einen geeigneten Werkstoff zu finden, wobei ein kaltgewalztes Stahl blech aus einem extrem kohlenstoffarmen, mit Aluminium beruhigten Stahl ver wendet wird, welches einem Heißwalzschritt ausgesetzt wird, und wobei ein einzi ger Kaltwalzdurchgang auf die Enddicke ausgeführt wird, wodurch ohne ein Ent kohlungsglühen die Fließfestigkeit des doppelt geglühten Stahlblechs nach einem Ätzvorgang auf weniger als 108 N/mm² herabgesetzt wird, und wo durch die Streckgrenzendehnung auf weniger als 0,2% abgesenkt wird, so daß man ein kaltgewalztes Stahlblech zur Verwendung in einer Lochmaske erhält, welches überragende Eigenschaften hinsichtlich Ätz- und Formbarkeit aufweist.Therefore, it is the object of the present invention to find a suitable material for the preparation of a shadow mask, wherein a cold rolled steel sheet is used from an extremely low carbon, with aluminum calmed steel ver exposed to a hot rolling step, and wherein a single cold rolling pass is carried out to the final thickness, whereby without Ent kohlungsglühen the yield strength of the double-annealed steel sheet is reduced to less than 108 N / mm ² after an etching process, and where lowered by the yield stress to less than 0.2%, so that one cold rolled steel sheet for use in a shadow mask, which has superior properties in terms of etchability and moldability.

Erfindungsgemäß wird das obige Ziel erreicht durch Verwendung eines kaltge walzten Stahlblechs mit überragender Ätz- und Formbarkeit, welche aus folgen den Anteilen zusammengesetzt ist (in Gew.-%): Weniger als 0,004% von C; 0,1- 0,4% von Mn ; weniger als 0,02% von P; weniger als 0,02% von Si; 0,02-0,08% von löslichem Al; weniger als 0,004% von N; 0,02-0,06% von Cr; 0,0050- 0,030% von Nb; Fe mit weiteren, unvermeidlichen Verunreinigungen als Rest.According to the invention, the above object is achieved by using a cold rolled steel sheet with superior etchability and moldability, which follow from composed of the proportions (in% by weight): less than 0.004% of C; 0.1 0.4% of Mn; less than 0.02% of P; less than 0.02% of Si; 0.02-0.08% of soluble Al; less than 0.004% of N; 0.02-0.06% of Cr; 0,0050- 0.030% of Nb; Fe with other, inevitable impurities as the remainder.

Das Verfahren zur Herstellung eines derartigen Stahlblechs umfaßt folgende Schritte: Homogenisierung des extrem kohlenstoffarmen, mit Aluminium beruhig ten Stahls der oben beschriebenen Zusammensetzung bei einer Temperatur von 1200-1250°C; Durchführung eines abschließenden Heißwalzschritts bei einer Temperatur von 900-940°C; Aufwickeln des Stahlblechs bei einer Temperatur von 550-650°C; Durchführung eines Kaltwalzschritts herab auf die Enddicke bei einem Reduzierungsverhältnis von 85-90%; Durchführung eines kontinuierlichen Glühens bei einer Temperatur von 640-680°C; sowie Ausführung eines Temper-Walz schritts, wodurch ein kaltgewalztes Stahlblech zur Anfertigung einer Loch maske hergestellt wird, das überragende Ätz- und Formbarkeit aufweist.The method for producing such a steel sheet includes the following Steps: Homogenization of extremely low-carbon, with aluminum soothing steel of the composition described above at a temperature of 1200-1250 ° C; Carrying out a final hot rolling step at a Temperature of 900-940 ° C; Winding the steel sheet at a temperature from 550-650 ° C; Carrying out a cold rolling step down to the final thickness a reduction ratio of 85-90%; Carrying out a continuous Annealing at a temperature of 640-680 ° C; as well as execution of an annealing roller step, whereby a cold-rolled steel sheet for making a hole Mask is made, which has superior etch and moldability.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Detailbeschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung so wie anhand der beigefügten Zeichnung. Diese zeigt in:Further advantages of the invention will become apparent from the The following detailed description of preferred embodiments of the invention so as with the attached drawing. This shows in:

Fig. 1A eine Photographie, welche den Querschnitt eines Schlitzes einer Lochmaske wiedergibt, die durch Photo-Ätzung eines erfindungsge mäßen, kaltgewalzten Stahlblechs angefertigt wurde; Fig. 1A is a photograph showing the cross section of a slit of a shadow mask, which was prepared by photo-etching of a erfindungsge MAESSEN, cold-rolled steel sheet;

Fig. 1B eine Photographie des Querschnitts entlang der Linie A-A' aus Fig. 1A; Fig. 1B is a photograph of the cross section along the line AA 'of Fig. 1A;

Fig. 1C eine Photographie des Querschnitts entlang der Linie B-B' aus Fig. 1A; sowie Fig. 1C is a photograph of the cross section taken along the line BB 'of Fig. 1A; such as

Fig. 2 eine graphische Darstellung, welche Spannungs-Dehnungs-Kurven zeigt, die in Zugspannungsversuchen ermittelt wurden, nachdem ein erfindungsgemäßer Stahl und ein Vergleichsstahl einem zweiten Glühschritt unterzogen worden waren. Fig. 2 is a graph showing stress-strain curves obtained in tensile tests after a steel of the present invention and a comparative steel were subjected to a second annealing step.

Falls der Kohlenstoffanteil mehr als 0,004 Gewichts-% (im folgenden mit "%" be zeichnet) beträgt, erhöhen sich die Anteile von Carbiden, mit dem Ergebnis, daß die Ätzfähigkeit verschlechtert wird. Weiterhin wird die Menge des gelösten Koh lenstoffs erhöht, was zu einer Erhöhung der Fließfestigkeit und der Fließgrenzen dehnung nach dem abschließenden Glühen führt, mit dem Ergebnis, daß die Formbarkeit ungünstig beeinflußt wird. Deshalb wird es bevorzugt, den Kohlen stoffanteil auf weniger als 0,004% zu begrenzen, und noch günstiger ist es, den Kohlenstoffanteil auf weniger als 0,003% zu begrenzen, da es besser ist, den Kohlenstoffanteil so niedrig als möglich zu halten.If the carbon content is more than 0.004% by weight (hereinafter, "%" be records), the proportions of carbides increase, with the result that the etching ability is deteriorated. Furthermore, the amount of dissolved Koh lenstoffs increased, resulting in an increase in the yield strength and yield stress stretching after the final annealing, with the result that the Moldability is adversely affected. That is why it is preferred to use the coals limit less than 0.004%, and even more favorable is the Limit carbon content to less than 0.003%, as it is better to use the Carbon content to be kept as low as possible.

Unterdessen vermeidet Mn die Warmbrüchigkeit (welche von FeS verursacht wird), indem Schwefel in Form von MnS ausgeschieden wird. Deshalb ist es not wendig, Mn mindestens in einer Menge von 0,1% hinzuzugeben. Falls jedoch mehr als 0,4% von Mn hinzugefügt werden, wird der Stahl zu hart, oder die Formbarkeit des Stahls verschlechtert sich infolge einer Härtung durch in fester Lösung vorliegendes Mn. Deshalb ist es wünschenswert, den Anteil von Mn auf den Bereich von 0,1-0,4% zu begrenzen.Meanwhile, Mn avoids the warm brittleness (which is caused by FeS is) by exuding sulfur in the form of MnS. That's why it's necessary agile to add Mn at least in an amount of 0.1%. If so more than 0.4% of Mn are added, the steel becomes too hard, or the Moldability of the steel deteriorates as a result of hardening through in solid Solution present Mn. Therefore, it is desirable to increase the proportion of Mn to limit the range of 0.1-0.4%.

Unterdessen ist Phosphor ein Substitutionslegierungselement mit einem großen Härtungseffekt bei fester Lösung, und daher wird der Stahl zu sehr gehärtet, wenn dieser Legierungsbestandteil in einem Anteil von mehr als 0,92% hinzugefügt wird, wodurch sich die Formbarkeit verschlechtern würde.Meanwhile, phosphorus is a substitutional alloying element with a large one Solid solution hardening effect, and therefore the steel is hardened too much when added this alloying ingredient in a proportion of more than 0.92% becomes, which would worsen the moldability.

Unterdessen bildet Schwefel sulfidartige, nichtmetallische Einschlüsse, wodurch die Ätzbarkeit verschlechtert wird, und deshalb ist es wünschenswert, den Schwefel auf weniger als 0,02% zu begrenzen.Meanwhile, sulfur forms sulfide-like, non-metallic inclusions, causing the etchability is deteriorated, and therefore it is desirable to use the Limit sulfur to less than 0.02%.

Unterdessen wird Aluminium zur Desoxidierung bei der Stahlherstellung zugefügt, sowie zur Ausscheidung von Stickstoff in der Form von AlN, so daß der Anstieg der Fließfestigkeit infolge gelösten Stickstoffs sowie auch Ziehriefen vermieden werden können. Zu diesem Zweck wird Aluminium in einem Anteil von 0,02% oder mehr zugefügt. Falls jedoch Aluminium in außerordentlichem Umfang hinzu gefügt wird in einem Anteil von mehr als 0,08%, könnte der Stahl zu sehr gehärtet werden, und deshalb ist es wünschenswert, den Aluminiumanteil auf einen Be reich von 0,02-0,08% zu begrenzen.Meanwhile, aluminum is added for deoxidation in steelmaking, and for the excretion of nitrogen in the form of AlN, so that the increase the yield strength due to dissolved nitrogen and also draw depths avoided can be. For this purpose, aluminum is used in a proportion of 0.02% or more added. However, if aluminum is added to an extraordinary extent in a proportion of more than 0.08%, the steel could be too much hardened be, and therefore it is desirable to reduce the aluminum content to a Be range of 0.02-0.08%.

Falls unterdessen Stickstoff in einem Anteil von mehr als 0,004% hinzugefügt wird, erhöht sich der Anteil von AlN oder der Anteil gelösten Stickstoffs, mit dem Ergebnis, daß die Fließfestigkeit nach dem zweiten Glühen heraufgesetzt ist, oder daß Ziehriefen erzeugt werden. Deshalb ist es wünschenswert, seine obere Gren ze auf 0,004% zu regeln.Meanwhile, if nitrogen is added in a proportion of more than 0.004% is increased, the proportion of AlN or the proportion of dissolved nitrogen, with the Result that the yield strength is increased after the second annealing, or that drafting depths are generated. That is why it is desirable to have his upper sizes to 0.004%.

Unterdessen ist Cr ein Element zur Erhöhung der Haftfähigkeit des Oxidfilms. Falls die Haftfähigkeit des Oxidfilms verschlechtert wird, beeinträchtigen kleine Splitter des Oxidfilms die Qualität des Fernsehbilds, und die Spannungsfestigkeit wird ebenfalls nachteilig beeinflußt. Deshalb wird eine geringe Menge von Cr hin zugefügt, so daß die Haftfähigkeit verbessert werden kann. Wenn der Cr-Anteil jedoch weniger als 0,02% beträgt ist seine Wirkung ungenügend, während bei einem Anteil von mehr als 0,06% nicht nur die Haftfähigkeit des Oxidfilms in ei nen Sättigungszustand gerät, sondern darüber hinaus die Herstellungskosten an wachsen, und überdies wird der Stahl zu sehr gehärtet.Meanwhile, Cr is an element for increasing the adhesiveness of the oxide film. If the adhesiveness of the oxide film is deteriorated, small ones affect Sliver of oxide film the quality of the television picture, and the dielectric strength is also adversely affected. Therefore, a small amount of Cr will go down added, so that the adhesion can be improved. If the Cr share however, less than 0.02%, its effect is insufficient while at more than 0.06% not only the adhesion of the oxide film in egg nen saturation state device, but also the production costs and, moreover, the steel is hardened too much.

Unterdessen scheidet Nb den gelösten Kohlenstoff in Form von NbC aus, und führt dadurch zu einer Herabsetzung der Fließgrenzendehnung und der Fließfe stigkeit nach dem zweiten Glühen, so daß Ziehriefen vermieden werden können. Im allgemeinen werden die Fließfestigkeit nach dem zweiten Glühen und die bei der Formgebung auftretenden Ziehriefen proportional zum gelösten Kohlenstoff verstärkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung erfüllt Nb die Funktion der Vermei dung von Ziehriefen und des Herabsetzens der Fließfestigkeit nach dem zweiten Glühen, ohne daß ein Entkohlungsglühen durchgeführt wird, anders als bei dem herkömmlichen Verfahren, wo ein Entkohlungsglühen vorgenommen wird, um den Kohlenstoffanteil zur Herstellung eines extrem kohlenstoffarmen Stahls zu redu zieren. Falls jedoch der Nb-Anteil niedriger wird als 0,005%, kann der gelöste Kohlenstoff nicht effektiv ausgeschieden werden. Falls andererseits der Nb-Anteil größer wird als 0,03%, wird die Ätzfähigkeit ziemlich verschlechtert infolge der großen Menge von ausgeschiedenem NbC. Deshalb ist es wünschenswert, den Nb-Anteil auf 0,005-0,03% zu begrenzen.Meanwhile, Nb precipitates the dissolved carbon in the form of NbC, and This leads to a reduction of the yield stress and the Fließfe strength after the second annealing, so that draft can be avoided. In general, the yield strength after the second annealing and at The forming depths occurring in proportion to the dissolved carbon strengthened. According to the present invention, Nb fulfills the function of avoidance formation of drawing depths and the lowering of the yield strength after the second Annealing without decarburization annealing is performed unlike the conventional methods, where a decarburization annealing is performed to the Carbon content to produce an extremely low carbon steel adorn. However, if the Nb content becomes lower than 0.005%, the dissolved Carbon can not be effectively excreted. On the other hand, if the Nb content becomes larger than 0.03%, the etching ability is rather deteriorated due to large amount of excreted NbC. Therefore, it is desirable that Limit Nb content to 0.005-0.03%.

Im folgenden wird das Herstellungsverfahren für ein kaltgewalztes Stahlblech mit der oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Zusammensetzung wiedergegeben.In the following, the production method for a cold-rolled steel sheet is used of the above-described composition according to the invention.

Der extrem kohlenstoffarme, mit Aluminium beruhigte Stahl wird unter Verwen dung eines Konverters und einer Vakuum-Gasaustreibungs-Einrichtung ge schmolzen. Daraufhin werden vermittels eines kontinuierlichen Gießverfahrens Brammen geformt, und anschließend werden die Brammen auf eine Temperatur von 1200-1250°C erhitzt, so daß die austenitische Struktur in ausreichendem Umfang homogenisiert werden kann, bevor Heißwalzschritte vorgenommen wer den. Schließlich werden die bis zu einer Dicke von 2,0 mm durchgeführten Walz schritte in der Nähe von 920°C gerade oberhalb der Ar₃-Temperatur abgeschlos sen. The extremely low carbon, aluminum killed steel is melted using a converter and a vacuum gas ejector. Then slabs are formed by means of a continuous casting process, and then the slabs are heated to a temperature of 1200-1250 ° C, so that the austenitic structure can be sufficiently homogenized before hot rolling steps who made the. Finally, carried out to a thickness of 2.0 mm rolling steps in the vicinity of 920 ° C just above the Ar ₃ temperature abgeschlos sen.

Wenn in diesem Fall die Temperatur beim abschließenden Heißwalzen weniger als 900°C beträgt, liegt an der Oberseite, den Flanken und Kanten des heißge walzten Stahlblechs eine einzige Ferrit-Phase vor, so daß eine Uneinheitlichkeit hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften des Stahls hervorgerufen würde. Falls andererseits die Brammenheiztemperatur oberhalb von 1200-1250°C liegt, ist die Endtemperatur des Heißwalzens beim allgemeinen Heißwalzverfahren knapp 940°C, und deshalb ist es wünschenswert, das abschließende Heißwalzen bei einer Temperatur von 900-940°C durchzuführen.In this case, if the temperature during the final hot rolling less than 900 ° C, lies at the top, the flanks and edges of the hot rolled steel sheet into a single ferrite phase, so that inconsistency as regards the mechanical properties of the steel. If, on the other hand, the slab heating temperature is above 1200-1250 ° C, is the final temperature of hot rolling in the general hot rolling process almost 940 ° C, and therefore it is desirable to have the final hot rolling at a temperature of 900-940 ° C.

Es wird bevorzugt, daß das heißgewalzte Stahlblech bei einer Temperatur von 550-650°C aufgewickelt wird, und die Gründe hierfür werden im folgenden ge nannt. D.h., falls die Wickeltemperatur oberhalb von 650°C liegt, dann würde die Menge der Nb-Ausscheidungen erhöht, mit dem Ergebnis, daß die Ätzbarkeit un günstig beeinflußt wird. Ferner werden die Qualitätsabweichungen zwischen den Wicklungen des heißgewalzten Stahlblechs in der Längsrichtung kritisch, mit dem Ergebnis, daß die Eigenschaften für den Säurebeizschritt verschlechtert werden. Fall andererseits die Temperatur während des Wicklungsvorgangs auf weniger 550°C abgesenkt wird, so wird die Temperatur uneinheitlich, und deshalb treten nicht nur kritische Abweichungen in der Längsrichtung auf, sondern die Gestalt der Lochmaske wird ebenfalls negativ beeinflußt, da ein dünnes Blech von etwa 2,0 mm bei weniger als 550°C gewickelt wird.It is preferred that the hot rolled steel sheet be at a temperature of 550-650 ° C is wound up, and the reasons for this will be ge in the following Nannt. That is, if the coiling temperature is above 650 ° C, then Amount of Nb precipitates increased, with the result that the etchability un is favorably influenced. Furthermore, the quality deviations between the Windings of the hot rolled steel sheet in the longitudinal direction critical, with the Result that the properties for the acid pickling step are deteriorated. On the other hand, the temperature during the winding process to less 550 ° C is lowered, the temperature is uneven, and therefore occur not only critical deviations in the longitudinal direction, but the shape the shadow mask is also negatively affected, as a thin sheet of about 2.0 mm at less than 550 ° C is wound.

Bei dem herkömmlichen Verfahren wird ein heißgewalztes Stahlblech, welches einer Säurebeizung ausgesetzt wurde, einem ersten Kaltwalzschritt unterzogen mit einem Reduzierungsverhältnis von etwa 70%. Daraufhin wird ein Rekristalli sierungsglühen durchgeführt, um durch Entkohlung des Stahlblechs einen extrem kohlenstoffarmen Stahl zu erzeugen, und daraufhin wird ein zweiter Walzschritt herab auf die Enddicke durchgeführt.In the conventional method, a hot-rolled steel sheet, which subjected to acid pickling, subjected to a first cold rolling step with a reduction ratio of about 70%. Then a Rekristalli Sierungsglühen carried out by decarburization of the steel sheet an extremely to produce low carbon steel, and then a second rolling step carried down to the final thickness.

Bei der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, das Entkohlungsglühen und den zweiten Kaltwalzschritt auszulassen. However, in the present invention, it is possible to use decarburization annealing and omit the second cold rolling step.

Zu diesem Zweck wird bei der vorliegenden Erfindung das heißgewalzte Stahl blech, welches dem gewöhnlichen Säurebeizen ausgesetzt worden war, einem einzigen Durchgang einer Kaltwalzung unterzogen mit einem Reduzierungsver hältnis von 85-90%. Daraufhin wird ein Erholungsglühen vorgenommen, und schließlich ein Temperwalzvorgang in der üblichen Form durchgeführt.For this purpose, in the present invention, the hot-rolled steel sheet, which had been exposed to ordinary acid pickling, one single pass of cold rolling subjected to a reduction process ratio of 85-90%. Then a recovery annealing is made, and finally carried out a Temperwalzvorgang in the usual form.

Unter diesen Umständen ergeben sich unterschiedliche Kaltwalzreduzierungsver hältnisse in Abhängigkeit von der benötigten Dicke der Lochmaske, und deshalb wird bei der Durchführung des Kaltwalzschritts die Dicke der Lochmaske berück sichtigt. Falls der Kaltwalzvorgang mit einem Reduzierungsverhältnis von mehr als 90% durchgeführt wird, ist nicht nur das Verfahren überlastet, sondern auch die Gestalt- oder Dickenpräzision wird ungünstig beeinflußt.Under these circumstances, different Kaltwalzreduzierungsver Depending on the required thickness of the shadow mask, and therefore When performing the cold rolling step, the thickness of the shadow mask is taken into account account. If the cold rolling operation with a reduction ratio of more than 90% is carried out, not only is the procedure overloaded, but also the Shape or thickness precision is adversely affected.

Falls andererseits das Kaltwalzen mit einem Reduzierungsverhältnis von weniger als 85% durchgeführt wird, so bedeutet dies, daß das heißgewalzte Stahlblech dünn sein muß, damit dieselbe Stärke des kaltgewalzten Stahlblechs erreicht wird. Deshalb wird dem Heißwalzverfahren eine zusätzliche Last aufgebürdet, und die Gestalt des heißgewalzten Stahlblechs wird verschlechtert. Deshalb ist es wün schenswert, beim Kaltwalzen ein Reduzierungsverhältnis von 85-90% einzuhal ten.On the other hand, if cold rolling at a reduction ratio of less When 85% is performed, it means that the hot-rolled steel sheet must be thin so that the same thickness of the cold-rolled steel sheet is achieved. Therefore, the hot rolling process is an additional burden burdened, and the Shape of the hot-rolled steel sheet is deteriorated. That's why it's okay it is desirable to maintain a reduction ratio of 85-90% during cold rolling th.

Unterdessen ist es sehr schwierig, während des Kaltwalzens eine geeignete Oberflächenrauhigkeit zu erzeugen, wie sie für die Lochmaske benötigt wird. Des halb ist ein Temperwalzen notwendig zur Erzeugung der gewünschten Oberflä chenrauhigkeit. Das kaltgewalzte Stahlblech ist jedoch zu einem derartigen Grade gehärtet, daß es schwierig ist, den Temperwalzvorgang durchzuführen. Deshalb wird ein kontinuierliches Glühen vorgenommen bei einer Temperatur von 640- 680°C, damit sich der Stahl durch Glühen erholt. Falls die Glühtemperatur jedoch oberhalb von 680°C liegt, wandelt sich die Struktur in einen vollständig rekristalli sierten Ferrit um, mit dem Ergebnis, daß die Ätzbarkeit sich während des Ätzver fahrens verschlechtert. Falls andererseits die Glühtemperatur unterhalb von 640°C liegt, wird die Struktur genauso wie bei dem kaltgewalzten Stahl, mit dem Ergebnis, daß eine exakte Oberflächenrauhigkeit während des Temperwalzens nicht erreicht werden kann.Meanwhile, it is very difficult to be suitable during cold rolling To produce surface roughness, as required for the shadow mask. of Half an annealing is necessary to produce the desired Oberflä roughness. However, the cold-rolled steel sheet is to such a degree hardened, that it is difficult to perform the Temperwalzvorgang. That's why a continuous annealing is carried out at a temperature of 640- 680 ° C, so that the steel recovers by annealing. However, if the annealing temperature is above 680 ° C, the structure transforms into a completely recrystalline ferrite, with the result that the etchability during Ätzver driving deteriorates. On the other hand, if the annealing temperature is below 640 ° C, the structure is the same as in the cold rolled steel, with the Result that an exact surface roughness during Temperwalzens can not be achieved.

Daraufhin wird das Stahlblech, welches den Erholungsglühschritt durchlaufen hat, einem Temperwalzen unterzogen, wodurch die benötigte Oberflächenrauhigkeit entsteht und die Gestalt korrigiert wird. Für diese beiden Zwecke ist es vorzuzie hen, ein Temperwalzverhältnis von 1,0% einzusetzen.Subsequently, the steel sheet which has undergone the recovery annealing step is subjected to annealing, whereby the required surface roughness arises and the shape is corrected. For these two purposes, it is preferable hen to use a Temperwalzverhältnis of 1.0%.

Im allgemeinen verschlechtert sich bei einer Lochmaske die Ätzbarkeit um so mehr, je mehr die Dicke erhöht wird. Ein dickes Lochmaskenblech kann einem Temperwalzvorgang unterzogen werden mit Arbeitswalzen, deren Oberfläche mittels eines Elektroentladungs-Texturierungsverfahrens mit einer Gewebeober fläche versehen worden sind. Auf diesem Weg kann die Oberflächenrauhigkeit variiert werden, so daß die Ätzbarkeit verbessert wird. Dies bedeutet, ein Produkt bei welchem die Oberflächenrauhigkeit in der üblichen Form durch Kugelstrahlen erzeugt wird, zeigt eine kleine Anzahl von Erhebungen pro Zoll (PPI) und ein gro ßes Intervall zwischen je zwei Erhebungen (Sm), so daß die Ätzbarkeit ungünstig beeinflußt ist.In general, the etchability of a shadow mask deteriorates so much more, the more the thickness is increased. A thick hole mask sheet can one Temperwalzvorgang be subjected to work rolls whose surface by means of an electro-discharge texturing process with a fabric upper surface have been provided. In this way, the surface roughness can be varied so that the etchability is improved. This means a product wherein the surface roughness in the usual form by shot peening is generated, shows a small number of surveys per inch (PPI) and a large ßes interval between two surveys (Sm), so that the etchability unfavorable is affected.

Nun wird die vorliegende Erfindung an konkreten Beispielen beschrieben.Now, the present invention will be described by concrete examples.

example 1

Extrem kohlenstoffarme, mit Al beruhigte Stähle der in Tabelle 1 wiedergegebe nen Zusammensetzung wurden in Konvertern geschmolzen und einer Vakuum gasaustreibungsbehandlung unterzogen. Daraufhin wurden aus diesen Stählen mit einem kontinuierlichen Grußverfahren Stahlbrammen hergestellt.Extremely low-carbon, Al-killed steels reproduced in Table 1 NEN composition were melted in converters and a vacuum gas treatment treatment. As a result, these steels became produced with a continuous greeting steel slabs.

Sowohl auf die erfindungsgemäßen Stähle 1-3 wie auch auf die Vergleichsstähle 4-6 von Tabelle 1 wurde eine Vakuumbehandlung angewandt. Im Fall des Vergleichsstahls 7, einem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,02%, wurde ein Entkohlungsverfahren praktiziert, und die endgültige Zusammenset zung ist in der Tabelle wiedergegeben. Weiterhin überschreitet im Fall des Ver gleichsstahls 4 der Nb-Gehalt den Zusammensetzungsbereich der vorliegenden Erfindung, während der Vergleichsstahl 5 ein bei der Herstellung von Büchsen verwendeter Stahl ist. Schließlich enthält der Vergleichsstahl 6 überhaupt kein Nb.Both on the inventive steels 1-3 as well as on the comparison steels 4-6 of Table 1, a vacuum treatment was used. In the case of comparison steel 7, a steel with a carbon content of 0,02%, a decarburization process was practiced and the final composition tion is shown in the table. Furthermore, in the case of Ver 4, the Nb content is the compositional range of the present invention Invention, while the comparative steel 5 in the manufacture of cans used steel is. Finally, the comparative steel 6 contains no Nb at all.

Tabelle 1 Table 1

Die Stahlbrammen mit den Zusammensetzungen von Tabelle 1 wurden bei einer Temperatur von 1230°C homogenisiert. Daraufhin wurde ein Heißfeinwalzvor gang herab auf eine Dicke von 2,0 mm durchgeführt bei einer Temperatur von 920°C, knapp oberhalb der Ar₃-Temperatur. Daraufhin wurde das Aufwickeln durchgeführt bei einer Temperatur von 600°C, und schließlich eine Säurebeizung der üblichen Form vorgenommen.The steel slabs with the compositions of Table 1 were homogenized at a temperature of 1230 ° C. Thereafter, a Heißfeinwalzvor gear down to a thickness of 2.0 mm was performed at a temperature of 920 ° C, just above the Ar ₃ temperature. Thereafter, the winding was carried out at a temperature of 600 ° C, and finally made an acid pickling of the usual form.

Daraufhin wurden die in der folgenden Tabelle 2 aufgelisteten Verfahrensschritte ausgeführt, wodurch fertige, kaltgewalzte Stahlbleche mit einer Dicke von 0,25 mm erhalten wurden. Thereafter, the procedures listed in Table 2 below became performed, whereby finished, cold-rolled steel sheets with a thickness of 0.25 mm were obtained.

Das Kaltwalzreduzierungsverhältnis, die Glühtemperatur sowie das Temperwalz verhältnis sind in der nachfolgenden Tabelle 3 zusammengestellt.The cold rolling reduction ratio, the annealing temperature and the temper rolling ratio are summarized in Table 3 below.

Table 2

Beispielexample Herstellungsverfahrenproduction method Erfind. gem. Werkstoff 1Invent. gem. Material 1 Kaltwalzen - kontinuierliches Glühen (Erholungsglühen) - TemperwalzenCold Rolling - Continuous Annealing (Recovery Annealing) - Annealing Rolling Vergleichswerkstoff 1AComparative material 1A Kaltwalzen - kontinuierliches Glühen (Glühen mit vollständiger Rekristallisation) - TemperwalzenCold rolling - continuous annealing (annealing with complete recrystallization) - annealing rolls Vergleichswerkstoff 1BComparative material 1B Kaltwalzen - kontinuierliches Glühen (Glühen ohne Rekristallisation) - TemperwalzenCold rolling - continuous annealing (annealing without recrystallization) - annealing rolls Erfind. gem. Werkstoff 2Invent. gem. Material 2 Kaltwalzen - kontinuierliches Glühen (Erholungsglühen) - TemperwalzenCold Rolling - Continuous Annealing (Recovery Annealing) - Annealing Rolling Erfind. gem. Werkstoff 3Invent. gem. Material 3 Kaltwalzen - kontinuierliches Glühen (Erholungsglühen) - TemperwalzenCold Rolling - Continuous Annealing (Recovery Annealing) - Annealing Rolling Vergleichswerkstoff 4Comparative material 4 Kaltwalzen - kontinuierliches Glühen (Erholungsglühen) - TemperwalzenCold Rolling - Continuous Annealing (Recovery Annealing) - Annealing Rolling Vergleichswerkstoff 5Comparative material 5 Kaltwalzen - kontinuierliches Glühen (Rekristallisationsglühen) - TemperwalzenCold rolling - continuous annealing (recrystallization annealing) - annealing rolls Vergleichswerkstoff 6Comparative material 6 Erstes Kaltwalzen - kontinuierliches Glühen (Rekristallisationsglühen) - Temperwalzen - zweites KaltwalzenFirst cold rolling - continuous annealing (recrystallization annealing) - annealing rolls - second cold rolling Vergleichswerkstoff 7Comparative material 7 Erstes Kaltwalzen - Entkohlungsglühen (Rekristallisationsglühen) - Temperwalzen - zweites KaltwalzenFirst cold rolling - decarburization annealing (recrystallization annealing) - annealing rolls - second cold rolling

Tabelle 3 Table 3

Wie in den obigen Tabellen 2 und 3 wiedergegeben, wurden die erfindungsgemä ßen Werkstoffe einem ersten Kaltwalzverfahrensschritt unterzogen auf die end gültige Dicke, und daraufhin wurde ein Erholungsglühschritt vorgenommen, so daß die Erzeugung einer rauhen Oberfläche bei dem Temperwalzschritt erleichtert wurde, und so daß der Ätzvorgang während des Ätzschritts verbessert wurde. Daraufhin wurde die Temperwalzung vorgenommen.As shown in the above Tables 2 and 3, the inventive ßen materials subjected to a first cold rolling process step on the end valid thickness, and then a recovery annealing step was performed, so that the production of a rough surface in the temper rolling step facilitates was and so that the etching process was improved during the etching step. Then the Temperwalzung was made.

Andererseits korrespondieren die Vergleichswerkstoffe 1A und 1B mit einem Stahl, welcher bei einer Temperatur geglüht ist, bei der einerseits eine vollständi ge Rekristallisation auftritt bzw. überhaupt keine Rekristallisation auftritt.On the other hand, the comparative materials 1A and 1B correspond to one Steel, which is annealed at a temperature, on the one hand a kompli Recrystallization occurs or no recrystallization occurs at all.

Der Vergleichswerkstoff 5 entspricht einem Stahl zur Büchsenherstellung (Vergleichsstahl 5), auf welchen das Verfahren zur Herstellung erfindungsgemä ßer Materialien angewendet wurde. Jedoch bestehen gewisse Unterschiede ge genüber den erfindungsgemäßen Materialien, welche einem Erholungsglühen bei 640-680°C ausgesetzt wurden, da der Werkstoff 5 bei einer hohen Temperatur von 730-750°C vollständig rekristallisiert wurde.The comparative material 5 corresponds to a steel for can manufacture (Comparative steel 5), on which the process for the preparation according to the invention the materials was used. However, there are some differences compared with the materials according to the invention, which contribute to a recovery anneal 640-680 ° C were exposed because the material 5 at a high temperature completely recrystallized from 730-750 ° C.

Unterdessen wurde in den Fällen der Vergleichsmaterialien 6 und 7 ein erster Kaltwalzschritt durchgeführt und daraufhin ein kontinuierliches Glühen oder Ent kohlungsglühen durchgeführt, um eine vollständige Rekristallisation zu erhalten. Daraufhin wurde ein zweiter Kaltwalzschritt vorgenommen.Meanwhile, in the cases of Comparative Materials 6 and 7, a first Cold rolling performed and then a continuous annealing or Ent carbonization annealing to obtain complete recrystallization. Subsequently, a second cold rolling step was performed.

Nachdem die Stähle den oben beschriebenen Verfahrensschritten unterzogen worden waren, wurde ein Temperwalzvorgang ausgeführt, und daraufhin wurde ihre Eignung für diesen Temperwalzschritt bewertet. Anschließend wurde eine Ätz- und eine Schwärzungsbehandlung ausgeführt, und im Hinblick auf diese Verfahrensschritte wurden die betreffenden Eigenschaften bewertet. Die Bewer tungsergebnisse sind in der obigen Tabelle 3 wiedergegeben.After the steels undergo the process steps described above A temper rolling operation was carried out and then evaluated their suitability for this temper rolling step. Subsequently, a Etching and a blackening performed, and with regard to this Procedural steps were assessed the properties in question. The Bewer results are shown in Table 3 above.

Die Bewertungsergebnisse gem. Tabelle 3 wurden auf die folgende Art ermittelt. Dies bedeutet, ausgehend von der üblichen Praxis wurde der Eignung für den Temperwalzvorgang die Bewertung "gut" oder "nicht gut" zugewiesen je nachdem, ob die Korrektur hinsichtlich der Gestalt und die Übertragung eines geeigneten Rauhigkeitsgrads von den Arbeitsrollen auf das Stahlblech mit den üblichen Walzkräften des verwendeten Temperwalzwerks erreicht werden konnten (erstes Gerüst: 7000-10 000 N, und zweites Gerüst: 3500-6000 N.The valuation results acc. Table 3 was determined in the following manner. This means, starting from the usual practice, the suitability for the Tempering process assigned the rating "good" or "not good" depending on whether the correction in shape and the transmission of a suitable Roughness degree of the work rolls on the steel sheet with the usual Rolling forces of the used Temperwalzwerks could be achieved (first Scaffold: 7000-10 000 N, and second scaffold: 3500-6000 N.

Der Ätzbarkeit wurden die Bewertungen "gut" oder "nicht gut" zugeteilt aufgrund einer kollektiven Beurteilung unter Erwägung der Geradlinigkeit der Schlitzberei che, der Störung und Einheitlichkeit der Schlitzform.The etchability ratings were "good" or "not good" due to a collective judgment taking into account the straightforwardness of the slot production che, the interference and uniformity of the slot shape.

Der Haftfähigkeit für den Oxidfilm wurden die Bewertungen "gut" oder "nicht gut" zugewiesen je nachdem, ob der Oxidfilm sich in kleinen Splittern ablöste, als ein Biegetest mit einem Winkel von 120° durchgeführt wurde, nachdem ein Stück ei nes Klebstreifens auf die Lochmaske aufgebracht worden war.Adherence to the oxide film was rated "good" or "not good" assigned depending on whether the oxide film detached in small splinters than a Bending test was performed at an angle of 120 ° after a piece of egg An adhesive tape had been applied to the shadow mask.

Wie in der obigen Tabelle 3 zu sehen ist, wurde in den Fällen des erfindungsge mäßen Werkstoffs bestätigt, daß die Oberflächenrauhigkeit auf einfachem Weg während des Temperwalzvorgangs erzeugt werden konnte, und daß die Eigen schaften hinsichtlich der Ätzbarkeit und die Haftfähigkeit des Oxidfilms überragend waren.As can be seen in the above Table 3, was in the cases of erfindungsge The material confirms that the surface roughness is easy could be generated during the Temperwalzvorgangs, and that the Eigen outstanding in terms of etchability and adhesion of the oxide film were.

Andererseits war im Fall des Vergleichsmaterials 1A, welches durch Glühen des erfindungsgemäßen Stahls 1 erhalten wurde, die Erzeugung der Rauhigkeit un problematisch, jedoch waren die Ätzbarkeit und die Bearbeitungseigenschaften während des Ätzverfahrens schlecht.On the other hand, in the case of the comparative material 1A obtained by annealing the Steel 1 according to the invention was obtained, the production of the roughness un problematic, however, were the etchability and the processing properties bad during the etching process.

Unterdessen zeigte das Vergleichsmaterial 1B, welches durch Glühen des erfin dungsgemäßen Stahls 1 bei 630°C erhalten wurde, einer Temperatur, welche nicht zu einer Rekristallisierung führt, dieselbe Walzstruktur wie der mit einem Verhältnis von 87,5% kaltreduzierte Stahl. Deshalb war es schwierig, die Rauhig keit während des Temperwalzvorgangs zu erzeugen, und die Gestalt wurde eben so ungünstig beeinflußt wie die Ätzbarkeit.Meanwhile, comparative material 1B, which was prepared by annealing the invent Steel 1 according to the invention was obtained at 630 ° C, a temperature which does not lead to a recrystallization, the same rolling structure as that with a Ratio of 87.5% cold reduced steel. That's why it was difficult, the Rauhig during the temper rolling process, and the shape became even as adversely affected as the etchability.

Im Fall des Vergleichsmaterials 4 wurden infolge des außerordentlich hohen An teils von Nb-Carbide ausgeschieden, mit dem Ergebnis, daß die Ätzbarkeit sich verschlechterte. In the case of the comparative material 4 were due to the extraordinarily high An Partly excreted by Nb carbides, with the result that the etchability deteriorated.

Im Fall des Vergleichsmaterials 5 war die Haftfähigkeit des Oxidfilms infolge eines Mangels an Cr ungenügend.In the case of the comparative material 5, the adhesion of the oxide film was due to a Lack of Cr insufficient.

Die Ergebnisse der Eigenschaftsbewertungen der Vergleichsmaterialien 6 und 7 waren ausnahmslos gut. Jedoch wurde hier im Gegensatz zu den erfindungsge mäßen Stählen ein kontinuierliches Glühen oder ein Entkohlungsglühen durchge führt, nachdem ein erster Kaltwalzdurchgang vorgenommen worden war, um sie vollständig zu rekristallisieren, und daraufhin wurde ein zweiter Walzdurchgang durchgeführt. Deshalb besteht hier der Nachteil, daß ein Entkohlungsglühen od. dgl. notwendig ist.The results of property evaluations of Comparative Materials 6 and 7 were without exception good. However, in contrast to the erfindungsge According steels a continuous annealing or decarburization carried out leads to it after a first cold rolling pass has been made completely recrystallized, and then became a second rolling pass carried out. Therefore, there is the disadvantage that a decarburization annealing or the like. necessary is.

Unterdessen wurde bei dem erfindungsgemäßen Material 1, welches den Tem perwalzschritt durchlaufen hatte, ein Photoätzschritt in der üblichen Form durchge führt, und daraufhin wurde der Querschnitt des Schlitzes der geätzten Lochmaske mit einem Mikroskop untersucht. Als Ergebnis zeigte sich, daß ein guter Schlitz gebildet wurde, wie in Fig. 1 zu sehen ist.Meanwhile, in the material 1 according to the invention, which had undergone the tem perwalzschritt, a photo-etching step in the usual form Runaway leads, and then the cross-section of the slot of the etched shadow mask was examined with a microscope. As a result, it was found that a good slot was formed, as shown in FIG .

Example 2

Die erfindungsgemäßen Werkstoffe 1-3 und die Vergleichswerkstoffe 6-7, wel che ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich Temperwalzbarkeit, Ätzbarkeit und Haftfähigkeit des Oxidfilms zeigten, wurden einem zweiten Glühschritt ausgesetzt. Dies geschah zur Bewertung der Formbarkeit nach dem zweiten Glühen, da die Formbarkeit für die Anfertigung einer Lochmaske eine wichtige Eigenschaft des Stahls darstellt.The materials 1-3 of the invention and the comparative materials 6-7, wel excellent properties in terms of temperability, etchability and Adherence of the oxide film showed were subjected to a second annealing step. This was done to evaluate the moldability after the second anneal, as the Formability for making a shadow mask an important feature of the Steel represents.

Das zweite Glühen wurde bei einer Temperatur von 750°C und für eine Dauer von 10 Minuten durchgeführt sowie unter einer Atmosphäre, die sich zu 20% aus H₂ und 80% aus N₂ zusammensetzte. Daraufhin wurde das zweifach geglühte Blech bei der normalen Temperatur einem Zugtest unterworfen mit einer Ge schwindigkeit des Kreuzkopfs von 0,5-10 mm/min. Die Testergebnisse sind in der folgenden Tabelle 4 enthalten, während Spannungs-Dehnungs-Kurven für den erfindungsgemäßen Werkstoff 1 und für den Vergleichswerkstoff 6 in Fig. 2 wie dergegeben sind.The second annealing was carried out at a temperature of 750 ° C and for a period of 10 minutes and under an atmosphere composed of 20% H ₂ and 80% N ₂ . Thereafter, the doubly annealed sheet was subjected to a tensile test at the normal temperature with a cross head speed of 0.5-10 mm / min. The test results are included in the following Table 4, while stress-strain curves are given for the inventive material 1 and for the comparative material 6 in FIG. 2 as shown.

Tabelle 4 Table 4

Um die Bildung von Ziehriefen zu unterbinden, ist es notwendig, daß das Stahl blech für die Anfertigung einer Lochmaske eine Dehnung an der Fließgrenze von weniger als 1,0% aufweist. Um die Eigenschaft einer Lochmaske, ihre Form bei zubehalten, sicherzustellen, ist es fernerhin notwendig, daß die Fließfestigkeit des Stahlblechs weniger als 157,5 N/mm² beträgt (bei einer Geschwin digkeit des Kreuzkopfs von 10 mm/min.). In order to prevent the formation of drafting depths, it is necessary for the steel sheet to have an elongation at the yield point of less than 1.0% for making a shadow mask. In order to ensure the property of a shadow mask to retain its shape, it is further necessary that the yield strength of the steel sheet be less than 157.5 N / mm ² (at a crosshead speed of 10 mm / min.).

Wie in Tabelle 4 und in Fig. 2 dargestellt, erfüllten die erfindungsgemäßen Werkstoffe 1-3 die zwei oben erwähnten Anforderungen, wogegen im Fall des Vergleichswerkstoffs 6 die Fließfestigkeit und die Dehnung an der Fließgrenze zu groß waren, um eine annehmbare Preßverformung zu gewährleisten. Daher wer den Formfehler erwartet. Unterdessen wurde herausgefunden, daß im Fall des Vergleichswerkstoff 7 die mechanischen Eigenschaften ein ähnliches Niveau er reichten wie bei den erfindungsgemäßen Stählen. Jedoch erforderte dieser Ver gleichswerkstoff im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung ein Entkohlungsglühen sowie einen zweiten Walzdurchgang, was einen ernsthaften Nachteil darstellt.As shown in Table 4 and Fig. 2, the materials 1-3 of the present invention satisfied the two requirements mentioned above, whereas in the case of the comparative material 6, the yield strength and the yield stress were too large to ensure an acceptable press working. Therefore, who expects the formal error. Meanwhile, it has been found that in the case of the comparative material 7, the mechanical properties reached a level similar to that of the steels of the present invention. However, unlike the present invention, this comparative material required decarburization annealing and a second rolling pass, which is a serious drawback.

Wie oben beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung einem extrem kohlenstoffarmen, mit Al beruhigten Stahl eine winzige Menge von Nb hinzugege ben, um den gelösten Kohlenstoff in Form eines Carbids auszuscheiden, und die Bedingungen der Heiß- und Kaltwalzschritte werden geeignet gesteuert. Solcher maßen wird ein Kaltwalzvorgang durchgeführt, daraufhin ein Erholungsglühschritt von gewohnter Form in einen kontinuierlich glühenden Ofen, und schließlich wird ein Temperwalzschritt vorgenommen. Dadurch wird ein Stahlblech zur Anfertigung einer Lochmaske hergestellt, bei welchem die Fließfestigkeit des zweifach geglüh ten Blechs nach einem Ätzschritt weniger als 108 N/mm² beträgt, und wobei die Dehnung an der Fließgrenze unter 0,2% liegt. Infolgedessen läßt sich feststellen, daß die Ätz- und Formbarkeit des erfindungsgemäßen Stahl blechs verbessert sind. Weiterhin entspricht das kontinuierliche Glühen, welches bei der vorliegenden Erfindung vorgenommen wird, im Gegensatz zu einem Ent kohlungsglühen dem üblichen, kontinuierlichen Glühen, und demzufolge läßt das erfindungsgemäße Verfahren das Entkohlungsglühen wie auch den zweiten Kalt walzschritt weg, mit dem Ergebnis, daß die Herstellungskosten um einen deutli chen Betrag gesenkt werden können.As described above, according to the present invention, a minute amount of Nb is added to an extremely low-carbon Al-killed steel to precipitate the dissolved carbon in the form of a carbide, and the conditions of the hot and cold rolling steps are suitably controlled. As such, a cold rolling operation is carried out, followed by a recovery annealing step of conventional form in a continuously annealing furnace, and finally, a temper rolling step is performed. This produces a steel sheet for making a shadow mask in which the yield strength of the double-annealed sheet after an etching step is less than 108 N / mm ² , and wherein the elongation at the yield value is less than 0.2%. As a result, it can be stated that the etchability and moldability of the steel sheet according to the invention are improved. Further, the continuous annealing, which is carried out in the present invention, as opposed to a decarburization annealing the usual, continuous annealing, and consequently, the inventive method is the decarburization annealing as well as the second cold-rolling step away, with the result that the manufacturing costs to a significant amount can be reduced.

Claims

1. Use of a cold-rolled steel sheet with a superior etching and Moldability consisting of the following alloy components (in wt%): Less than 0.004% of C; 0.1-0.4% of Mn; less than 0.02% of P; less than 0.02% of Si; 0.02-0.08% of soluble Al; less than 0.004% of N; 0.02-0.06% of Cr; 0.0050-0.030% of N and iron with unavoidable impurities as the remainder, as a material for the production of shadow masks, in particular for cathode ray tubes of color television sets.

2. A method for producing a cold-rolled steel sheet for a hole mask, comprising the following steps:
Homogenization of an aluminum-killed steel with extremely low carbon content at a temperature of 1200-1250 ° C, this steel having the following composition (in% by weight): Less than 0.004% of C, 0.1-0.4% from Mn; less than 0.02% of P; less than 0.02% of Si; 0.02-0.08% of soluble Al; less than 0.004% of N; 0.02-0.06% of Cr; 0.0050-0.030% of Nb; Fe as the main alloy constituent and other inevitable impurities;
Performing a hot-fine-rolling step at a temperature of 900-940 ° C;
Winding the steel sheet at a temperature of 550-650 ° C;
Performing a cold rolling step to a final thickness at a Redukti onsverhältnis of 85-90%;
Conducting a continuous annealing at a temperature of 640-680 ° C; such as
Performing an ordinary hardening rolling step, wherein a cold rolled steel sheet is fabricated for making a shadow mask having superior etching and moldability.