DE3545354C2

DE3545354C2 -

Info

Publication number: DE3545354C2
Application number: DE19853545354
Authority: DE
Inventors: Morinori Kamio; Norio Yuki; Masahiro Kanagawa Jp Tsuji
Original assignee: Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1984-12-28
Filing date: 1985-12-20
Publication date: 1987-12-23
Also published as: DE3545354A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schattenmaske gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Eine solche Schattenmaske ist mitsamt dem Verfahren nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 3, 6, 7 und 9 durch die EP-OS 01 75 370 bekannt. Die bekannte Schattenmaske ist aus einer Eisenbasislegierung gefertigt, die in Gewichtsprozent aus bis zu 1% Kohlenstoff, bis zu 3% Silicium, 0,1 bis 3% Aluminium, bis zu 4% Mangan, 30 bis 45% Nickel, 3 bis 15% Chrom, 0,5 bis 4% Titan, bis zu 2% Zirkonium, bis zu 12% Molybdän, bis zu 2% Niob, bis zu 2% Beryllium und Rest Eisen besteht, wobei der Gehalt der Legierung an der Verunreinigung Schwefel höchstens 0,1% beträgt.

Aus der DE-OS 23 50 366 ist ferner eine Schattenmaske aus einer Eisenlegierung mit bis zu 2% Kohlenstoff, bis zu 2% Silicium, bis zu 2,5% Mangan, 30 bis 45% Nickel, bis zu 11% Chrom und Rest Eisen bzw. mit bis zu 0,12% Kohlenstoff, bis zu 1% Silicium, bis zu 2% Mangan, 22% Nickel, 3% Chrom und Rest Eisen bekannt.

Aus der DE-OS 29 45 467 ist eine Schattenmaske aus einer Eisenlegierung mit - in Gewichtsprozent - bis zu 0,12% Kohlenstoff, 0,3 bis 1,5% Silicium, 0,005 bis 0,03% Aluminium, 0,2 bis 1,5% Mangan und Rest Eisen bekannt, wobei die Legierung mit einer Walzreduktion von 20 bis 80% - beispielsweise 30% - kaltgewalzt wird und dann bei einer Temperatur von 520 bis 650°C - beispielsweise 620°C - angelassen wird.

Aus der DE-OS 29 42 046 ist es bekannt, ein Stahlblech für eine Schattenmaske mit maximal 0,08 Gew.% Kohlenstoff einer Kaltwalzbearbeitung mit 10 bis 35% Walzreduktion zu unterziehen und das Blech dann bei einer Temperatur zwischen 520 und 600°C anzulassen, um eine Korngrößenzahl von 4 bis 7 zu erreichen.

Aus der DE-OS 30 31 762 ist es schließlich bekannt, daß bei Eisenblechen für Schattenmasken der Gehalt an den Verunreinigungen Schwefel bzw. Stickstoff geringer als 0,025% bzw. geringer als 100 ppm ist.

Beim Betrieb von Farbbild-Kathodenstrahlröhren geht durch die Perforationen der Schattenmaske weniger als ein Drittel der insgesamt emittierten Elektronenstrahlen hindurch. Die restlichen Strahlen treffen auf das Maskenblech auf und erhitzen es zuweilen bis auf 80°C. Es besteht daher die Gefahr, daß durch Wärmedehnungen der Schattenmaske die Farbreinheit des Bildes beeinträchtigt wird. Bekannte Eisen-Nickel-Basislegierungen mit geringer Wärmedehnung haben unbefriedigende Preßformbarkeit und Ätzperforierbarkeit. Bei der Fertigung von Schattenmasken wird das ätzperforierte Blech geglüht, um ihm Preßformbarkeit zu verleihen, und dann in die gewünschte Form gepreßt, worauf der Formling geschwärzt oder in anderer Weise fertigbearbeitet wird. Eisen-Nickel-Basislegierungen mit geringer Wärmedehnung (Invar®- Legierungen) unterscheiden sich in ihren Weichglüheigenschaften von normalen mit Aluminium beruhigten und unberuhigten Stählen und sind insofern problematisch, als es nach der gewöhnlichen Glühbehandlung zu einer unzureichenden Herabsetzung der Dehngrenze kommt. Die Glühbehandlung führt daher zu einem Rückfedern aufgrund der Elastizität des gepreßten Bleches, was seinerseits leichtes Verwinden und lokalisierte Restverformungen zur Folge hat. Dadurch wird die sphärische Formbarkeit des Bleches beeinträchtigt. Bei einer solchen Eisen-Nickel-Basislegierung wird normalerweise durch Glühen bei einer Temperatur von mehr als 1000°C die Dehngrenze nicht unter etwa 24 bis 25 kg/mm² herabgesetzt. Die mangelhafte Formbarkeit kann nur in geringem Umfang durch Änderungen der Preßbedingungen des Gesenks und anderer zugehöriger Teile wettgemacht werden. Um Schattenmasken im industriellen Maßstab zu erzeugen, sollte das Blech vor dem Preßformen eine Dehngrenze von nicht mehr als 20 kg/mm² haben.

Des weiteren läßt auch die Steifigkeit zu wünschen übrig, was auf zu grobe Kristallkörper aufgrund der Hochtemperatur-Glühbehandlung, die auf die Herabsetzung der Dehngrenze abzielt, und auf den den bekannten Eisen- Nickel-Basislegierungen inhärenten niedrigen Elastizitätsmodul zurückzuführen sein dürfte. Die unzureichende Steifigkeit führt zu Mängeln hinsichtlich des Resonanzverhaltens und der Knickfestigkeit. Zu Resonanzerscheinungen kann es bei einer in eine Farbbildröhre eingebauten Schattenmaske aufgrund von externen Schwingungen, beispielsweise dem vom Lautsprecher emittierten Schall, kommen. Durch Resonanzschwingungen werden die Öffnungen der Schattenmaske aus der mit den Elektronenstrahlen ausgerichteten Lage herausbewegt; ihre delikate Positionsbeziehung wird gestört; dadurch wird die Farbreinheit beeinträchtigt. Je niedriger der Elastizitätsmodul oder je geringer die Steifigkeit ist, desto niedriger ist die Frequenz, bei welcher der Werkstoff der Schattenmaske in Resonanz kommt, d. h. desto geringer ist die Resonanzfestigkeit. Ein Blech mit unzureichender Steifigkeit hat, nachdem es zu einer Schattenmaske verformt ist, insbesondere im mittleren Bereich nicht die notwendige Festigkeit, um externen Kräften zu widerstehen. Es kann bei leichten Stößen oder Beanspruchungen während der Montage der Farbbildröhre zu Ausfällen kommen. Dem kann zwar durch die Verwendung von dickerem Blech begegnet werden. Dadurch erhöhen sich jedoch in wirtschaftlich unerwünschter Weise die Kosten. Aus diesen Gründen sind ein Elastizitätsmodul von 17 000 kg/mm² oder mehr und eine geringe Korngröße erwünscht, während gleichzeitig ein thermischer Ausdehnungskoeffizient von 6,0 × 10^-6/°C oder weniger bei 30 bis 100°C aufrechterhalten werden sollte.

Ein weiteres Problem ist die unbefriedigende Konfiguration der Löcher, die durch Ätzen des Schattenmaskenwerkstoffes mit einem hauptsächlich aus Eisentrichlorid bestehenden Ätzmittel gebildet werden. Dabei kommt es darauf an, ein Zusetzen und Profildeformationen der Löcher zu vermeiden.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine Schattenmaske der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die eine verbesserte Ätzperforierbarkeit und Preßformbarkeit bei guter Resonanz- und Knickfestigkeit aufweist, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Maßnahmen der Patentansprüche 1, 3, 6, 7 und 9 gelöst.

Die Schattenmaske mit den beanspruchten Merkmalen hat einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 6,0 × 10^-6/°C oder weniger bei 30 bis 100°C, einen Elastizitätsmodul von 17 000 kg/mm² oder mehr und eine Dehngrenze von nicht mehr als 20 kg/mm². Die Schattenmaske zeichnet sich damit durch eine hinreichend niedrige Wärmedehnung bei hoher Resonanz- und Knickfestigkeit sowie durch gute Preßformbarkeit und Ätzperforierbarkeit aus.

Die Gründe, aus denen die Komponenten der Eisen-Nickel-Basislegierung auf die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Bereiche beschränkt sind, sind die folgenden:

C:- Wenn der C-Gehalt 0,10% überschreitet, wird der thermische Ausdehnungskoeffizient des resultierenden Bleches zu hoch, und Eisenkarbidbildung behindert das Ätzen, wodurch das Blech für Schattenmasken ungeeignet wird.
Ein C-Gehalt von weniger als 0,10% bewirkt eine Herabsetzung der Last bei der 0,2%-Dehngrenze auf Glühen hin, wodurch während des Fabrikationsvorganges der Schattenmasken für gute Preßformbarkeit gesorgt wird. Der C-Gehalt ist daher auf 0,10% oder weniger beschränkt.
Si:- Si wird für Desoxidationszwecke zugesetzt. Ein Si-Gehalt von mehr als 0,3% härtet die Legierung übermäßig, was eine unzureichende Absenkung der Dehngrenze beim Glühen zur Folge hat. Infolgedessen ist ein Si-Gehalt von 0,30% oder weniger vorgesehen.
Al:- Ebenso wie Si wird auch Al zur Desoxidation benutzt. Mehr als 0,30% Al führt nicht zu einer befriedigend niedrigen Dehngrenze nach dem Glühen. Aus diesem Grund hat der Al-Anteil bei 0,30% oder darunter zu liegen.
Mn:- Mn wird für Desoxidationszwecke zugesetzt und soll auch zur Warmverarbeitbarkeit beitragen. Diese Effekte werden mit weniger als 0,1% Mn nicht erreicht. Wenn der Prozentsatz 1,0 übersteigt, kommt es zu einer störenden Steigerung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten und zu einer unzureichenden Verminderung der Dehngrenze des Werkstückes nach dem Glühen. Infolgedessen ist der Bereich von 0,1 bis 1,0% vorgesehen.
Ni:- Wenn der Ni-Gehalt unter 30% liegt, steigt der thermische Ausdehnungskoeffizient so stark an, daß die Farbreinheit der Farbbildröhre nachteilig beeinflußt wird. Mehr als 45% Ni steigern wiederum den thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Der geeignete Bereich liegt daher zwischen 30 und 45%.
Cr:- Als wichtiger Bestandteil der Legierung hat Cr die Aufgabe, den Elastizitätsmodul des erhaltenen Bleches zu steigern. Ein geeigneter Cr-Gehalt senkt auch die Dehngrenze nach dem Glühen. Wenn der Cr- Gehalt weniger als 2% beträgt, wird keine befriedigende Steigerung des Elastizitätsmoduls erzielt, und die Dehngrenze nach dem Glühen wird nicht befriedigend abgesenkt. Wenn umgekehrt der Gehalt mehr als 10% beträgt, steigt der thermische Ausdehnungskoeffizient übermäßig stark an. Aus diesen Gründen ist ein Cr-Gehalt im Bereich von 2 bis 10% vorgesehen.

Wesentlich ist die Beschränkung der Gehalte der Legierung an den Verunreinigungen Schwefel, Sauerstoff und Stickstoff aus den folgenden Gründen:

S:- Wenn der S-Gehalt übermäßig hoch ist, bilden sich Sulfideinschlüsse, welche die Ätzperforierbarkeit des Legierungsbleches beeinträchtigen. Außerdem kann nach Einbau der Schattenmaske aus der genannten Legierung in eine Farbbildröhre Schwefel bei Bestrahlung mit Elektronenstrahlen ausgetrieben werden. Der kritische Punkt liegt bei der Obergrenze von 0,02%.
O:- Sauerstoff tritt in der Eisen-Nickel-Basislegierung zum größten Teil in Form von Oxiden, wie beispielsweise von nichtmetallischen Einschlüssen auf. Wenn die Werkstoffoberfläche gegenüber Oxidation freiliegt, neigt die Legierung zur Bildung eines Oxidfilms, überwiegend von Cr. Der Cr-Oxidfilm verlangsamt die Ätzperforation und beeinträchtigt die Produktivität. Selbst in Abwesenheit eines Oberflächenoxidfilms würde ein hoher O-Gehalt die Ätzperforation beeinträchtigen, weil die Vielzahl von innenliegenden nichtmetallischen Einschlüssen zur Folge hat, daß zahlreiche Einschlüsse nicht beseitigt werden oder sich beim Ätzperforieren in winzigen Klumpen lösen, was zu einem Zusetzen und zu Deformationen der Perforationen führt. Der kritische Wert beträgt 0,01%.
N:- Je größer der Stickstoffgehalt ist, desto mehr Chromnitrid wird gebildet. Eine Legierung mit einem hohen Anteil an Chromnitrid ist härter als eine Legierung, die weniger Chromnitrid enthält, und erstere kann durch Weichglühen nicht auf die für eine Schattenmaske geeigneten Eigenschaften gebracht werden. Außerdem beeinträchtigt das Chromnitrid die Ätzperforation. Der zulässige Grenzwert beträgt 0,005%.

Als wichtiger Faktor bei der Verbesserung der Eigenschaften von Schattenmasken erwies sich ferner eine Korngröße der für die Herstellung der Schattenmasken benutzten Eisenbasislegierung entsprechend der Korngrößennummer 5,0 oder höher. Liegt die Korngröße der Legierung, wenn Schattenmasken mit den angegebenen Zusammensetzungen vor dem Preßformen ätzperforiert und geglüht sind, unter einem Wert entsprechend der Korngrößennummer 5,0, haben die gepreßten Masken unzureichende Steifigkeit, und sie neigen dazu, bei der Handhabung zu knicken oder aufgrund von externen Schwingungen in Resonanz zu kommen.

Die Maßnahme gemäß dem Patentanspruch 2 erlaubt es, den Elastizitätsmodul zu steigern und das Kristallkorn der Legierung zu verfeinern, was mit einer weiteren Verbesserung der Resonanz- und Knickfestigkeit verbunden ist. Diese günstigen Effekte beginnen bei einem Gehalt der Legierung von 0,01 Gew.% zumindest eines der Elemente aus der Gruppe Titan, Zirkon, Molybdän, Niob, Beryllium, Bor und Vanadium. Wenn der Gesamtgehalt an einem oder mehreren dieser Elemente über 1 Gew.% liegt, wird das erhaltene Legierungsblech zu hart, um nach dem Glühen eine ausreichende Verminderung der Dehngrenze zu erzielen. Außerdem steigt sein thermischer Ausdehnungskoeffizient unerwünscht an.

Wenn beim Herstellen der Schattenmaske gemäß dem Verfahren des Patentanspruchs 3 die Abnahme beim Fertigkaltwalzen unzureichend ist, wird durch das für die Vermittlung ausreichender Preßformbarkeit vorgesehene Glühen die 0,2%-Dehngrenze nicht befriedigend abgesenkt. Der untere Grenzwert der Abnahme beträgt 20%. Eine Schattenmaske aus einem Blech, das mit einer Abnahme von 20% oder mehr fertiggewalzt ist, ist hinsichtlich Knickfestigkeit Schattenmasken überlegen, die mit geringerer Abnahme kaltgewalzt und unter gleichen Bedingungen geglüht sind. Dadurch, daß unmittelbar vor dem Fertigkaltwalzen die Korngröße der Legierung durch Glühen auf eine Korngrößennummer von 7,0 oder höher eingestellt wird, wird die 0,2%-Dehngrenze nach dem Glühen abgesenkt; die Preßformbarkeit des Bleches wird weiter verbessert. Die Korngrößenverkleinerung gewährleistet ein gleichförmiges Ätzperforieren.

Durch die Maßnahme des Patentanspruchs 4 werden die nachteiligen Auswirkungen einer Vorzugsausrichtung vermindert, die sich bei vorhergehenden Verfahrensschritten, beispielsweise einem Warmwalzen, eingestellt hat. Die Preßformbarkeit des Schattenmaskenwerkstoffes wird weiter verbessert.

Mit der Maßnahme des Patentanspruchs 5 wird die Ausbildung von sauberen Ätzperforationen begünstigt. Bei Temperaturen unter 300°C ist eine solche Wärmebehandlung nicht effektiv. Bei Temperaturen über 1000°C ist es in der Praxis schwierig, die Wärmebehandlung ohne Rekristallisation durchzuführen.

Wenn bei dem Verfahren gemäß Patentanspruch 6 die Glühtemperatur unter 750°C liegt, ist praktisch keine Verbesserung der Preßformbarkeit zu erzielen. Wird mit einer Temperatur von über 1100°C gearbeitet, werden zwar geeignete Eigenschaften innerhalb einer kurzen Zeitspanne erreicht, es kommt jedoch leicht zu einer Kornvergröberung, und die erzielten Eigenschaften werden instabil. Außerdem steigern hohe Glühtemperaturen die Fertigungskosten. Bei einer Glühdauer von weniger als 3 min wird die Gleichförmigkeit der Werkstoffeigenschaften über die flachen Schattenmasken hinweg fraglich. Ein Glühen für eine Zeitspanne von mehr als 60 min ist wegen der zusätzlichen Kosten und der verminderten Produktivität ungünstig. Wenn ferner die Glühatmosphäre oxidierend ist, bewirken Oberflächenoxidation und interkristalline Oxidation ein teilweises Abblättern beim Preßformen. Infolgedessen wird mit einer nichtoxidierenden Atmosphäre gearbeitet. Durch die Maßnahmen des Patentanspruchs 6 wird die Preßformbarkeit des Bleches beträchtlich verbessert. Beim Preßformen werden hervorragende Schattenmasken mit hoher Knick- und Resonanzfestigkeit erhalten. Auf dem Blech kann ferner ein gut anhaftender schwarzer Film ausgebildet werden.

Der Chromgehalt der vorliegend verwendeten Eisen-Nickel-Basislegierung begünstigt die Ausbildung eines geeigneten schwarzen Films beim Glühen in oxidierender Atmosphäre, für gewöhnlich Luft. Dies ist darauf zurückzuführen, daß Chrom die für den schwarzen Film schädliche Bildung von Fe₂O₃ verhindert, ein übermäßiges Verdicken des Films ausschließt und zur Bildung einer dichten, anhaftenden Cr₂O₃-reichen Schicht entlang der Grenzfläche zwischen der Schattenmaskenbasis und der schwarzen Filmschicht führt. Die Schwärzungsbehandlung selbst ist gemäß Patentanspruch 7 auf den Temperaturbereich von 450 bis 700°C beschränkt, weil bei einer niedrigeren Temperatur kein befriedigender schwarzer Film erhalten wird und bei einer Temperatur über 700°C eine Erweichung der Schattenmaske erfolgt, was auf Kosten der Festigkeit geht. Bei einer Behandlungsdauer von weniger als 3 min ist die Oxidation unzureichend, um einen befriedigenden schwarzen Film zu erhalten. Dagegen schreitet bei einer Behandlungsdauer von mehr als 60 min die Oxidation zu weit fort, und die Produktivität nimmt ab. Die bei der Schwärzungsbehandlung verwendete Atmosphäre enthält mindestens ein Volumenprozent Sauerstoff, weil ein niedrigerer Sauerstoffgehalt einen zweckentsprechenden Fortschritt der Oxidation zur Bildung des schwarzen Filmes nicht zuläßt. Vorzugsweise wird mit einer Luftatmosphäre gearbeitet, weil dies gegenüber dem Einsatz von Wasserdampf oder Verbrennungsgasen zu wesentlichen wirtschaftlichen Vorteilen führt.

Die Weiterbildung gemäß dem Patentanspruch 8 bewirkt eine noch bessere Anhaftung des schwarzen Films. Dabei wird der Maskenwerkstoff auf die gewünschten Werte der Dehngrenze und der Korngröße nach dem Glühen eingestellt. Gleichzeitig kann Chrom bevorzugt an der Werkstoffoberfläche oxidieren, um dort einen hauptsächlich aus Cr₂O₃ bestehenden anhaftenden, dichten Oxidfilm zu bilden. Die Glühtemperatur liegt im Bereich von 750 bis 1100°C, weil ein Glühen unter 750°C die Dehngrenze nicht befriedigend absenkt, während ein Glühen über 1100°C leicht zu einer übermäßigen Vergröberung der Kristallkörner führt. Ein Glühen für eine Zeitspanne von weniger als 3 min ist nicht ausreichend effektiv, um gleichförmige Eigenschaftswerte über jede flache Maske hinweg zu gewährleisten. Eine Glühdauer von mehr als 60 min verursacht zusätzliche Kosten und setzt die Produktivität herab. Eine Atmosphäre mit einem Taupunkt von weniger als 4°C führt nicht zu dem angestrebten Oxidfilm. Bei einer Atmosphäre mit einem Taupunkt von über 40°C setzt eine Oxidation nicht nur von Chrom, sondern auch von Eisen ein, was zu einer Verminderung der Haftung des schwarzen Films führt. Die auf diese Weise geglühte flache Maske wird dann preßgeformt und in Luft bei 450 bis 700°C 3 bis 60 min lang erneut geglüht, wodurch ein gut anhaftender schwarzer Film gebildet wird. Der auf der Werkstückoberfläche vor dem Schwärzen in Luft ausgebildete Oxidfilm aus Cr₂O₃ verhindert die Bildung von Fe₂O₃, das für den Film besonders schädlich ist. Der Oxidfilm wird nicht übermäßig dick. Es wird eine dichte, anhaftende, Cr₂O₃-reiche interkristalline Schicht zwischen der Schattenmaskenbasis und der Oxidfilmschicht gebildet. Bei einer Glühtemperatur von unter 450°C verläuft die Oxidation nicht befriedigend. Bei einer Temperatur von über 700°C wird die Festigkeit der Schattenmaske beeinträchtigt. Eine Glühdauer von weniger als 3 min läßt keinen befriedigenden schwarzen Film entstehen. Bei einem Glühen von mehr als 60 min kommt es zu übermäßiger Oxidation; die Produktivität ist vermindert. Bei der geschilderten Verfahrensweise wird die Vorbehandlung zur Schwärzung mit dem Weichglühen für das Preßformen kombiniert. Dies ist von wirtschaftlichem Vorteil und vermeidet zusätzliche Verfahrensstufen.

Die Maßnahmen des Patentanspruchs 9 führen zu einer außergewöhnlich guten Produktivität und zu Qualitätsverbesserungen der fertigen Schattenmaske. Wird bei dem dem Ätzen unmittelbar vorausgehenden Fertigglühen die Korngröße auf einen unter der Korngrößennummer 5 liegenden Wert eingestellt, hat das Blech eine schlechte Ätzperforierbarkeit. Nach dem Preßformen weist die Schattenmaske eine unzureichende Steifigkeit auf, und sie neigt zum Auswölben oder Knicken oder zu Resonanzschwingungen aufgrund von externen Schwingungen. Das Fertigglühen kann entweder in einem Durchlaufglühofen oder einem Ofen für satzweisen Einsatz erfolgen. Im Hinblick auf Produktivität, Oberflächenreinheit des Schattenmaskenwerkstoffes und andere Faktoren erfolgt vorzugsweise ein Durchlaufblankglühen.

Der auf diese Weise geglühte Werkstoff ist sehr weich, und die Gefahr ist groß, daß das Blech beim Handhaben oder durch Kontakt mit Walzen oder anderen Teilen während des Ätzperforierens zerkratzt oder in anderer Weise an seiner Oberfläche beschädigt wird. Durch Dressieren (Nachwalzen) mit einer Abnahme von 5% oder weniger läßt sich die Oberfläche härten, um sie gegen Beschädigung zu schützen. Die Produktivität wird gesteigert.

Beispiele der Erfindung sind nachstehend näher erläutert.

Beispiel 1

Die Versuchswerkstoffe waren kaltgewalzte, 0,15 mm dicke Bleche, von denen jedes aus Rohstoffen durch Vakuumschmelzen, Gießen, Heißwalzen, Beizen, Kaltwalzen, Glühen und Kaltwalzen hergestellt war. Die Zusammensetzungen der Versuchswerkstoffe sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.

Diese kaltgewalzten Bleche wurden unter Wasserstoff bei 1100°C zehn Minuten lang geglüht. Die wasserstoffgeglühten Bleche wurden auf ihre thermischen Ausdehnungskoeffizienten, Elastizitätsmodul, 0,2%-Dehngrenze und ihre Korngrößenwerte untersucht. Die Ergebnisse finden sich gleichfalls in der Tabelle 1. Die gleichen kaltgewalzten Bleche wurden durch Ätzen perforiert, um jedes mit einer Vielzahl von Löchern zu versehen, unter den obengenannten Bedingungen geglüht und zu Schattenmasken gepreßt. Die Preßformbarkeit, die Knickfestigkeit und die Resonanzfestigkeit dieser Masken wurden untersucht. Ferner wurde ermittelt, ob die Masken Farbungleichmäßigkeiten verursachten oder nicht. Die Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle 1 zusammengestellt.

Wie aus der Tabelle 1 zu erkennen ist, erfüllen die Proben Nr. 1 bis 15 alle Anforderungen, die an Schattenmasken gestellt werden. Insbesondere liegen thermische Ausdehnungskoeffizienten von weniger als 6,0 × 10^-6/°C bei 30 bis 100°C, Werte des Elastizitätsmoduls von 17 000 kg/mm² oder höher und Dehngrenzenwerte von weniger als 20 kg/mm² vor. Die erhaltenen Schattenmasken sind infolgedessen hervorragend, was gute Preßformbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Ausknicken und Resonanzschwingungen anbelangt; sie verursachen keine Farbungleichmäßigkeit.

Die Proben Nr. 16 und 17 haben eine etwas größere Korngröße und sind infolgedessen den Proben Nr. 1 bis 15 bezüglich Widerstandsfähigkeit gegenüber Ausknicken und Resonanzschwingungen geringfügig unterlegen. Die Unterschiede sind jedoch vernachlässigbar und diese Proben sind gleichfalls geeignet. Die Proben Nr. 6 bis 15 und 17, von denen jede eines oder mehrere der Elemente Ti, Zr, Mo, Nb, B, V und Be in einer Gesamtmenge von 0,01 bis 1,0% enthielt, zeigen eine gewisse Steigerung der 0,2%-Dehngrenze im Vergleich zu den Proben Nr. 1 bis 5 und 16; die Werte ihres Elastizitätsmoduls sind jedoch höher.

Tabelle 1

Tabelle 1 (Fortsetzung)

Bei diesen Schattenmasken kommt es selten zu Resonanzschwingungen oder zu Knickverformungen.

Die Vergleichslegierungsprobe Nr. 28 besteht aus Invar® (einer Fe-Ni-Legierung). Ihr thermischer Ausdehnungskoeffizient ist gut, doch der Elastizitätsmodul ist niedrig, die Belastung bei der 0,2%-Dehngrenze ist groß, und die Körner sind grob. Infolgedessen ist diese Probe hinsichtlich Preßformbarkeit, Resonanzfestigkeit und Knickfestigkeit unterlegen.

Die Probe Nr. 18 aus einer Vergleichslegierung hat einen hohen Kohlenstoffgehalt. Sie weist einen hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf; es kommt zu gewissen Farbungleichmäßigkeiten. Es wurde ein recht großer Eisenkarbidgehalt beobachtet; dementsprechend ist die Ätzperforierbarkeit unbefriedigend.

Die Vergleichslegierungsproben Nr. 19 und 20 haben beide hohen Si- und Al-Gehalt. Sie weisen hohe Dehngrenzenwerte nach dem Glühen auf und sind schlecht preßformbar. Die Probe Nr. 21 enthält viel Mangan; sie hat einen hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und eine hohe Dehngrenze nach dem Glühen. Naturgemäß ist ihre Preßformbarkeit schlecht; es kommt zu Farbungleichmäßigkeiten. Die Vergleichslegierungsproben Nr. 22 und 23 haben außerhalb des Sollbereichs liegende Ni-Gehalte und weisen hohe thermische Ausdehnungskoeffizienten auf. Sie bewirken Farbungleichmäßigkeiten. Die Probe Nr. 24 hat einen niedrigen Cr-Gehalt; ihr Elastizitätsmodul ist unzureichend. Außerdem hat sie eine hohe Last bei der 0,2%-Dehngrenze und ein grobes Korn. Sie ist infolgedessen hinsichtlich Preßformbarkeit, Knickfestigkeit und Resonanzfestigkeit unterlegen. Die Vergleichslegierungsproben Nr.26 und 27 enthalten eines oder mehrere der Elemente Ti, Zr, Mo, Nb, B, V und Be in einer Gesamtmenge von jeweils mehr als 1,0%. Nachteilig sind bei diesen Proben ein hoher thermischer Ausdehnungskoeffizient, eine hohe Dehngrenze nach dem Glühen, eine schlechte Preßformbarkeit und dementsprechend Farbungleichmäßigkeiten.

Die Experimente ergaben, daß die vorliegend erläuterten Schattenmaskenwerkstoffe und die mit den beschriebenen Schattenmasken ausgerüsteten Farbbildröhren mit guter Produktivität gefertigt werden können, und daß die Produkte zufriedenstellend sind, es insbesondere nicht zu einem Abfall der Farbreinheit kommt.

Beispiel 2

Die Versuchswerkstoffe waren 0,15 mm dicke kaltgewalzte Bleche, welche durch die Verfahrensschrittfolge Vakuumschmelzen, Gießen, Schmieden, Heißwalzen, Beizen, Kaltwalzen, Glühen und Kaltwalzen erhalten wurden. Die Versuchsproben wurden in erster Linie untersucht, um den Einfluß der als Verunreinigungen vorliegenden Bestandteile S, O und N auf die Ätzperforierbarkeit zu prüfen. Die Ergebnisse sind zusammen mit den Zusammensetzungen und den Versuchsergebnissen von Vergleichsbeispielen in der Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 2

Tabelle 2 (Fortsetzung)

In den kaltgewalzten Blechen wurde eine Vielzahl von Löchern mittels eines Ätzmittels ausgebildet, das hauptsächlich aus Eisentrichlorid bestand. Diese Versuchsproben wurden auf ihre Ätzperforierbarkeit untersucht. Die Ergebnisse finden sich gleichfalls in der Tabelle 2.

Nach dem Ätzperforieren wurden die flachen Masken bei 800 bis 1000°C 5 bis 20 Minuten lang geglüht und dann gepreßt. Der thermische Ausdehnungskoeffizient, die Korngröße, die 0,2%-Dehngrenze und der Elastizitätsmodul der flachen Masken nach dem Glühen, aber vor dem Pressen, sind in der Tabelle 2 angegeben. Zu Vergleichszwecken sind in der Tabelle auch die Preßformbarkeitsbewertungen der gepreßten Proben genannt.

Aus der Tabelle 2 folgt, daß die Proben Nr. 1 bis 12 durchweg gute Ätzperforierbarkeit zeigen und hinsichtlich thermischem Ausdehnungskoeffizient, Elastizitätsmodul und 0,2%-Dehngrenze überlegen sind. Infolgedessen wurden sie auf befriedigende Weise zu Schattenmasken geformt; es wurden günstige Ergebnisse erzielt.

Die Vergleichsprobe Nr. 13, deren C- und O-Gehalt hoch ist, zeigt schlechte Ätzperforierbarkeit und auch Farbungleichmäßigkeit auf Grund ihres hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Die Vergleichsproben Nr. 14 und 16, beide mit hohen S-Gehalten, und Nr. 17 mit hohem O-Gehalt haben eine schlechte Ätzperforierbarkeit. Hohe N-Gehalte führten bei den Vergleichsproben Nr. 15 und 18 zu unbefriedigender Ätzperforierbarkeit und Preßformbarkeit.

Die Farbbildröhren mit den vorliegend erläuterten Schattenmasken wurden mit guter Produktivität und mit befriedigender Qualität gefertigt, ohne daß es zu einem Abfall der Farbreinheit kam.

Beispiel 3

Bei diesem Beispiel wurden Bleche aus einer Eisenbasislegierung der vorliegend beschriebenen Art mit Endabnahmen von mehr als 20% kaltgewalzt und dann auf ihre Preßformbarkeit, Knickfestigkeit und Resonanzfestigkeit untersucht. Die Ergebnisse sind später zusammen mit denjenigen von Vergleichsproben angegeben.

Die Versuchswerkstoffe wurden durch die Schrittfolge Vakuumschmelzen, Gießen, Schmieden, Warmwalzen, Beizen, Kaltwalzen, Glühen und Fertigkaltwalzen erhalten, oder indem das Verfahren dahingehend modifiziert wurde, daß sich an das Warmwalzen die Stufen Beizen, Kaltwalzen, Glühen, Kaltwalzen, Glühen und Fertigkaltwalzen anschlossen. Es wurden vier unterschiedliche Zusammensetzungen benutzt. Einige der Versuchsproben wurden nach dem Fertigkaltwalzen wärmebehandelt, um Rekristallisation zu vermeiden. Die Zusammensetzungen der Versuchsproben ergeben sich aus der Tabelle 3.

Tabelle 3

Die Kaltwalzabnahmen und Korngrößen nach dem Glühen der Versuchsproben sind in der Tabelle 4 zusammengestellt. Sodann wurde jede Versuchsprobe nacheinander der Schrittfolge Entfetten, Auftragen von flüssigem Reservierungsmittel, Trocknen, Entwickeln und Drucken unterzogen, worauf durch Ätzperforieren eine große Anzahl von Löchern ausgebildet wurde. Das perforierte Blech wurde in einer Atmosphäre von 25% H₂ und Rest N₂ bei 850°C zehn Minuten lang geglüht. Die Bleche wurden anschließend auf Preßformbarkeit, Knickfestigkeit und Resonanzfestigkeit geprüft. Diese Ergebnisse finden sich gleichfalls in der Tabelle 4.

Wie aus der Tabelle 4 hervorgeht, waren die entsprechend den Bedingungen der Proben Nr. 1 bis 14 hergestellten Schattenmaskenwerkstoffe bezüglich Preßformbarkeit und Widerstand gegenüber Ausknicken und Resonanzschwingungen überlegen. Die für die Herstellung verwendeten Verfahrensweisen tragen in erster Linie zu den vorteilhaften Eigenschaften der erläuterten Legierungen bei. Die Versuchsproben Nr. 1 bis 10, die mit Abnahmen von mehr als 40% kaltgewalzt, auf Korngrößen von über Nr. 7,0 geglüht und mit Abnahmen von mehr als 20% fertigkaltgewalzt wurden, zeigen besonders günstige Ergebnisse. Die nach dem Fertigkaltwalzen vorgenommene Wärmebehandlung zur Vermeidung von Rekristallisation macht es möglich, flache Masken mit hervorragender Konfiguration zu fertigen, ohne daß dies auf Kosten der Preßformbarkeit, der Knickfestigkeit und der Resonanzfestigkeit geht.

Die Vergleichsprobe Nr. 15 war bezüglich Preßverformbarkeit und Resonanzfestigkeit auf Grund der beim Fertigkaltwalzen vorgesehenen geringen Abnahme etwas unterlegen. Die Vergleichsproben Nr. 16 und 18 sind beide recht unbefriedigend bezüglich Preßformbarkeit und Resonanzwiderstand, weil ihre Korngrößen beim Glühen etwas zunahmen und die Abnahme beim Fertigkaltwalzen gering war. Die Vergleichsbeispiele Nr. 17 und 19, die beide mit unzureichender Abnahme kaltgewalzt wurden und deren Korn beim Glühen gröber wurde, sind bezüglich

Tabelle 4

der Preßformbarkeit, der Knickfestigkeit und der Resonanzfestigkeit unterlegen.

Beispiel 4

Bei diesem Beispiel wurden Eisenbasislegierungsbleche der vorliegend erläuterten Art vor dem Ätzperforieren fertiggeglüht, und ihre Korngrößen wurden auf die Korngröße Nr. 5,0 oder höher eingestellt. Die so erhaltenen Versuchsproben wurden in erster Linie auf ihre Preßformbarkeit, die Resonanzfestigkeit und die Knickfestigkeit untersucht. Andere Eigenschaften und die Ergebnisse mit Vergleichsproben sind gleichfalls unten angegeben.

Die Versuchsproben wurden unter Verwendung der Schrittfolge Vakuumschmelzen, Gießen, Schmieden, Warmwalzen, Beizen, Kaltwalzen, Glühen und Kaltwalzen hergestellt. Derart erhaltene kaltgewalzte Bleche mit einer Stärke von 0,15 mm wurden durch Durchlaufblankglühen auf unterschiedliche Korngrößen eingestellt. Einige der Proben wurden ferner mit einer Abnahme von 1% nachgewalzt (dressiert). Die Zusammensetzungen und Korngrößen dieser Versuchsproben sind in Tabelle 5 zusammengestellt, wobei auch angegeben ist, ob ein Dressieren erfolgte oder nicht. In der gleichen Tabelle finden sich der Elastizitätsmodul, die 0,2%-Dehngrenze und der thermische Ausdehnungskoeffizient für 30 bis 100°C für die Proben vor dem Ätzperforieren.

Die Versuchsproben wurden jeweils durch Ätzperforieren mit einer Vielzahl von Löchern versehen und preßgeformt. Dann wurden die Preßformbarkeit, die Knickfestigkeit und die Resonanzfestigkeit untersucht. Die Ergebnisse finden sich gleichfalls in der Tabelle 5.

Tabelle 5

Tabelle 5 (Fortsetzung)

Wie aus der Tabelle 5 hervorgeht, sind die Proben Nr. 1 bis 12 durchweg bezüglich Preßformbarkeit sowie Knick- und Resonanzfestigkeit befriedigend. Die nachgewalzten (dressierten) Proben Nr. 3, 4 und 9 führten zu besonders günstigen Ergebnissen; Schäden bei der Handhabung zum Ätzperforieren wurden vermieden.

Die Vergleichsprobe Nr. 13 mit großen Körnern war hinsichtlich Resonanzfestigkeit und Knickfestigkeit leicht unterlegen. Die Vergleichsprobe Nr. 14 hatte einen niedrigen C-Gehalt, und die Korngröße war richtig eingestellt; dennoch wurden keine gute Preßformbarkeit sowie keine gute Knick- und Resonanzfestigkeit erzielt. Die Vergleichsprobe Nr. 15 war wegen des hohen Si-Gehalts schlecht preßformbar. Die Probe Nr. 16 mit hohem Ti-Gehalt hatte einen hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, was zu verschlechterter Farbreinheit führen kann; außerdem war die Preßformbarkeit unbefriedigend. Die Probe Nr. 17, eine herkömmliche Invar®- Legierung (Fe-Ni-Legierung), die auf eine gewünschte Korngröße eingestellt war, erreichte keine befriedigende Senkung der Last bei der 0,2%-Dehngrenze. Die Preßformbarkeit war schlecht, und sowohl die Resonanzfestigkeit als auch die Knickfestigkeit waren unbefriedigend. Die Vergleichsprobe Nr. 18, eine stärker weichgeglühte Invar®-Legierung, war noch immer nicht gut preßformbar; sie war außerdem sowohl im Hinblick auf Resonanzfestigkeit als auch im Hinblick auf die Knickfestigkeit unterlegen.

Beispiel 5

Mit diesem Beispiel sollten die Auswirkungen der Bedingungen für das nach dem Ätzperforieren von Eisenbasislegierungsblechen durchgeführte Glühen auf die Preßformbarkeit sowie die Resonanz- und Knickfestigkeit geprüft werden. Die Versuchsergebnisse sind zusammen mit denjenigen für Vergleichsproben später angegeben.

Die Versuchsproben waren 0,15 mm dicke kaltgewalzte Bleche, die durch Vakuumschmelzen, Gießen, Schmieden, Warmwalzen, Beizen, Kaltwalzen, Glühen und Kaltwalzen erhalten wurden. Es wurden vier unterschiedliche Zusammensetzungen benutzt. Die Zusammensetzungen sind in der Tabelle 6 angegeben.

Tabelle 6

Die Versuchsproben wurden entfettet, mit einem flüssigen Reservierungsmittel beschichtet, getrocknet, entwickelt, bedruckt und dann durch Ätzperforieren mit einer Vielzahl von Löchern versehen. Die perforierten Bleche wurden unter variierenden Bedingungen geglüht und gepreßt, um ihre Preßformbarkeit sowie ihre Knick- und Resonanzfestigkeit auszuwerten. Die verwendeten Glühbedingungen und die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 7 zusammengestellt.

Tabelle 7

Die Tabelle 7 zeigt klar, daß mit den für die erfindungsgemäßen Proben Nr. 1 bis 12 vorgesehenen Glühbedingungen gute Preßformbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Knicken und Resonanzschwingungen erzielt werden. Für die Vergleichsproben Nr. 13 bis 20 war die Glühtemperatur zu niedrig oder zu hoch, oder die Glühdauer war unzureichend. Diese Bedingungen führten nicht zu befriedigenden Eigenschaften der Schattenmasken.

Beispiel 6

Bei diesem Beispiel wurden Eisenbasislegierungsbleche der vorliegend erläuterten Art nach dem Preßformen durch Glühen mit einem schwarzen Film überzogen, und die Haftfestigkeit des schwarzen Films an den einzelnen Blechen wurde zusammen mit den anderen Eigenschaften der Bleche untersucht. Die Ergebnisse und diejenigen von Vergleichsproben sind später zusammengestellt.

Die Versuchsproben wurden durch die Schrittfolge Vakuumschmelzen, Gießen, Warmwalzen, Beizen, Kaltwalzen, Glühen und Fertigkaltwalzen hergestellt. Es wurden auf diese Weise 0,15 mm dicke kaltgewalzte Bleche erhalten. Vier unterschiedliche Zusammensetzungen wurden benutzt. Die Zusammensetzungen der Versuchswerkstoffe sind in der Tabelle 8 angegeben. Als Vergleichswerkstoff wurde eine konventionelle Invar®-Legierung (Fe-Ni-Legierung) benutzt.

Nach aufeinderfolgendem Entfetten, Auftragen von flüssigem Reservierungsmittel, Trocknen, Entwickeln und Drucken wurde in den Versuchsblechen eine große Anzahl von Löchern durch Ätzperforieren ausgebildet. Die perforierten Bleche wurden unter Wasserstoff bei 900°C zehn Minuten lang geglüht und gepreßt, um ihre Preßformbarkeit und ihre Resonanz- und Knickfestigkeit zu ermitteln. Die Ergebnisse sind gleichfalls in Tabelle 8 angegeben.

Die Tabelle 8 zeigt, daß die Werkstoffe A bis D gute Preßformbarkeit, Knickfestigkeit und Resonanzfestigkeit aufweisen. Die konventionelle Invar®-Legierung E ist demgegenüber hinsichtlich Preßformbarkeit, Knickfestigkeit und Resonanzfestigkeit unterlegen.

Die Versuchsproben wurden dann einer Schwärzungsbehandlung in Luft unter unterschiedlichen Bedingungen unterworfen, um auf ihnen einen schwarzen Film auszubilden. Die Anhaftung des schwarzen Filmes an jeder Probe wurde durch einen Abhebetest unter Verwendung von Klebeband geprüft. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 9 angegeben.

Tabelle 8

Tabelle 9

Wie aus der Tabelle 9 hervorgeht, ist bei den Versuchsproben Nr. 1 bis 10 die Haftung des schwarzen Films gut, während dies bei den Vergleichsproben Nr. 11 bis 20 nicht der Fall ist, weil die Glühtemperatur zu hoch oder zu niedrig ist oder weil die Glühdauer unzureichend oder übermäßig lang ist. Die Vergleichsproben Nr. 21 und 22 waren nicht zufriedenstellend; unter den gleichen Bedingungen wie bei den Beispielen kam es trotz Schwärzung zu einem teilweisen Abblättern.

Mit dem vorliegend erläuterten Vorgehen werden Schattenmasken mit hervorragender Produktivität und verbesserter Anhaftung des schwarzen Filmes erzielt.

Beispiel 7

Bei diesem Beispiel wurde der Einfluß des Glühens vor oder nach dem Preßformen von Eisenbasislegierungsblechen der vorliegend beschriebenen Art insbesondere auf die Anhaftung des schwarzen Films, aber auch auf die Preßformbarkeit, die Knickfestigkeit und die Resonanzfestigkeit der Versuchswerkstoffe untersucht. Die Ergebnisse und diejenigen für Vergleichsversuchswerkstoffe sind weiter unten angegeben.

Die Versuchswerkstoffe wurden in Form von 0,15 mm starken kaltgewalzten Blechen durch Vakuumschmelzen, Gießen, Warmwalzen, Beizen, Kaltwalzen, Glühen und Fertigkaltwalzen hergestellt. Es wurden vier unterschiedliche Zusammensetzungen benutzt. Die Zusammensetzungen der Versuchswerkstoffe sind in der Tabelle 10 angegeben.

Tabelle 10

Nach Entfetten, Auftragen von flüssigem Reservierungsmittel, Trocknen, Entwickeln und Drucken wurden die Versuchsbleche durch Ätzperforieren mit einer Vielzahl von Löchern versehen. Die perforierten Bleche wurden unter verschiedenen Bedingungen geglüht und gepreßt, um ihre Preßformbarkeit, Knickfestigkeit und Resonanzfestigkeit auszuwerten. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 11 zusammengestellt. Die Proben wurden dann unter unterschiedlichen Bedingungen geschwärzt, um auf ihnen einen schwarzen Film auszubilden. Die Haftfähigkeit des schwarzen Filmes wurde entsprechend einem Abhebetest bewertet, wobei ein Teil der geschwärzten Schattenmaske um einen Winkel von jeweils 90° hin- und hergebogen und das Abblättern oder Abheben unter Verwendung eines Klebebandes an der Biegestelle gemessen wurde.

Die Ergebnisse sind in der Tabelle 12 zusammengestellt.

Tabelle 11

Tabelle 12

Wie die Tabelle 11 klar erkennen läßt, werden durch Glühen unter den für die Proben Nr. 1 bis 12 vorgesehenen Bedingungen gute Preßformbarkeit sowie Knickfestigkeit und Resonanzfestigkeit erzielt. Im Gegensatz dazu haben die Vergleichsproben Nr. 13 bis 20 keine zufriedenstellenden Eigenschaften, weil die Glühtemperatur zu niedrig oder zu hoch war oder weil die Glühdauer nicht zweckmäßig gewählt war. Bei den Vergleichsproben Nr. 21 bis 27 lagen die Taupunkte außerhalb des vorliegend vorgesehenen Bereiches, aber die Preßformbarkeit, die Knickfestigkeit und die Resonanzfestigkeit waren passabel. Was die Haftfestigkeit des schwarzen Films anbelangt, folgt aus der Tabelle 12, daß die Versuchsproben Nr. 1-1 bis 12-2 eine gute Haftfähigkeit des schwarzen Filmes aufweisen. Bei den Vergleichsproben Nr. 21-3 bis 27-1 war die Anhaftung schlecht, weil die Taupunkte beim Glühen vor dem Pressen nicht innerhalb des vorliegend vorgesehenen Bereiches lagen. Die Vergleichsprobe Nr. 21-1 ist unbefriedigend; aufgrund einer zu niedrigen Schwärzungstemperatur hatte sich ein unzureichender schwarzer Film eingestellt.

Die Vergleichsprobe Nr. 21-2 ist gleichfalls unbefriedigend, weil aufgrund der zu hohen Schwärzungstemperatur die Festigkeit abgesunken war.

Die vorliegend beschriebenen Schattenmasken können also in Massenfertigung leicht hergestellt werden, und es wird auf ihnen ein schwarzer Film mit ausgezeichneter Haftfähigkeit ausgebildet. Die erläuterten Schattenmasken sind hervorragend preßformbar, knickfest und resonanzfest. Die Schattenmaskenwerkstoffe haben gute Ätzperforierbarkeit und eignen sich für die Ausbildung eines gut darauf anhaftenden schwarzen Filmes. Die Schattenmasken zeichnen sich ferner durch eine ungewöhnliche Farbreinheit aus. Das beschriebene Verfahren erlaubt es, solche Schattenmasken mit hoher Produktivität herzustellen.

Claims

1. Schattenmaske für eine Farbbild-Kathodenstrahlröhre aus einer Eisen- Nickel-Basislegierung mit folgenden Komponenten in Gewichtsprozent

höchstens 0,1% Kohlenstoff,
höchstens 0,3% Silicium,
höchstens 0,3% Aluminium,
0,1 bis 1,0% Mangan,
30 bis 45% Nickel,
2 bis 10% Chrom,

Rest Eisen und unvermeidliche Verunreinigungen, darunter Schwefel, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Legierung an den Verunreinigungen

Schwefel höchstens 0,02%,
Sauerstoff höchstens 0,01% und
Stickstoff höchstens 0,005%

beträgt und daß die Legierung eine Korngröße entsprechend der Korngrößennummer 5,0 oder einer höheren Korngrößennummer hat.

2. Schattenmaske nach Anspruch 1, deren Legierung zusätzlich 0,01 bis 1 Gew.% zumindest eines der Elemente aus der Gruppe Titan, Zirkon, Molybdän, Niob und Beryllium enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe zusätzlich die Elemente Bor und Vanadium umfaßt.

3. Verfahren zum Herstellen einer Schattenmaske nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zur Bildung eines Schattenmaskenrohlings ein Blech mindestens einmal warmbearbeitet, kaltgewalzt und geglüht wird und das Blech dann mit einer Abnahme von mindestens 20% fertigkaltgewalzt wird, der Schattenmaskenrohling zum Ausbilden von Elektronenstrahlen durchlassenden Perforationen geätzt, zwecks Erzielung von Preßformbarkeit geglüht und zur Bildung der Maske einem Maskenformvorgang unterzogen wird und bei dem zur Ausbildung eines schwarzen Films auf der Maske eine Schwärzungsbehandlung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung nach Anspruch 1 oder 2 benutzt wird und daß unmittelbar vor dem Fertigkaltwalzen mit einer Abnahme von mindestens 20% die Korngröße der fertigkaltzuwalzenden Legierung durch Glühen auf eine Korngrößennummer von 7,0 oder höher eingestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einstellen der Korngröße auf eine Korngrößennummer von 7,0 oder höher ein Kaltwalzen mit einer Abnahme von mindestens 40% erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung nach dem Fertigkaltwalzen mit einer Abnahme von mindestens 20% und vor dem Ätzen bei 300 bis 1000°C unter Vermeidung von Rekristallisation wärmebehandelt wird.

6. Verfahren zum Herstellen einer Schattenmaske nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zur Bildung eines Schattenmaskenrohlings ein Blech mindestens einmal warmbearbeitet, kaltgewalzt und geglüht wird und das Blech dann fertigkaltgewalzt wird, der Schattenmaskenrohling zum Ausbilden von Elektronenstrahlen durchlassenden Perforationen geätzt und zwecks Vermittlung von Preßformbarkeit geglüht und zur Bildung der Maske einem Maskenformvorgang unterzogen wird, sowie unter Ausbildung eines schwarzen Films auf der Maske eine Schwärzungsbehandlung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung nach Anspruch 1 oder 2 benutzt wird, und daß das nach dem Ätzperforieren vorgesehene Glühen in einer nichtoxidierenden Atmosphäre 3 bis 60 min lang bei 750 bis 1100°C ausgeführt wird.

7. Verfahren zum Herstellen einer Schattenmaske nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zur Bildung eines Schattenmaskenrohlings ein Blech mindestens einmal warmbearbeitet, kaltgewalzt und geglüht wird und das Blech dann fertigkaltgewalzt wird, der Schattenmaskenrohling zum Ausbilden von Elektronenstrahlen durchlassenden Perforationen geätzt und zwecks Vermittlung von Preßformbarkeit geglüht und zur Bildung der Maske einem Maskenformvorgang unterzogen wird, sowie unter Bildung eines schwarzen Films auf der Maske eine Schwärzungsbehandlung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung nach Anspruch 1 oder 2 benutzt wird und die Schwärzungsbehandlung in einer mindestens 1 Vol.% Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre 3 bis 60 min lang bei 450 bis 700°C durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Ätzen erfolgende Glühbehandlung vor der Schwärzungsbehandlung in Wasserstoff oder einer wasserstoffhaltigen Atmosphäre mit einem Taupunkt von 0 bis 40°C bei 750 bis 1100°C 3 bis 60 min lang durchgeführt wird.

9. Verfahren zum Herstellen einer Schattenmaske nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zur Bildung eines geglühten Schattenmaskenrohlings ein Blech mindestens einmal warmbearbeitet, kaltgewalzt und geglüht wird und das Blech dann fertigkaltgewalzt und fertiggeglüht wird, der Schattenmaskenrohling zum Ausbilden von Elektronenstrahlen durchlassenden Perforationen geätzt und zur Bildung der Maske einem Maskenformvorgang unterzogen wird, sowie unter Ausbildung eines schwarzen Films auf der Maske eine Schwärzungsbehandlung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung nach Anspruch 1 oder 2 benutzt wird, und daß bei dem dem Ätzen unmittelbar vorausgehenden Fertigglühen die Einstellung der Korngröße auf die Korngrößennummer 5 oder höher erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem der Korngrößeneinstellung dienenden Fertigglühen und vor dem Ätzperforieren ein Dressieren erfolgt.