DE4131396A1

DE4131396A1 - Blech aus einer fe-ni-legierung und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE4131396A1
Application number: DE4131396A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Inoue; Masayuki Kinoshita; Tomoyoshi Okita
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1990-10-31
Filing date: 1991-09-20
Publication date: 1992-05-07
Anticipated expiration: 2011-09-21
Also published as: US5234512A; KR950004936B1; JP2596210B2; FR2668498A1; JPH04168248A; DE4131396C2; KR920008817A

Description

Die Erfindung betrifft ein Blech aus einer Fe-Ni-Legierung zur Verwendung als Lochmaske einer Farbkathodenstrahlröhre und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Aufgrund des neuerdings zu beobachtenden Strebens nach Farb fernsehgeräten höherer Qualität bzw. Auflösung wird als Le gierung für Lochmasken, welche Problemen,wie Farbphasenver schiebung, zu begegnen vermögen, eine Fe-Ni-Legierung mit einem Nickelgehalt von 34-38 Gew.-% (im folgenden als "herkömmliche Fe-Ni-Legierung" bezeichnet) verwendet. Diese herkömmliche Fe-Ni-Legierung besitzt im Vergleich zu kohlen stoffarmem Stahl, der üblicherweise als Werkstoff für Loch masken verwendet wird, einen weit niedrigeren Wärmedehnungs koeffizienten.

Wenn eine Lochmaske aus der herkömmlichen Fe-Ni-Legierung hergestellt wird, ruft daher auch eine Erwärmung der Loch maske durch einen Elektronenstrahl kaum Probleme, wie von einer Wärmeausdehnung der Lochmaske herrührende Farbphasen verschiebung, hervor.

Ein Legierungsblech für Lochmasken wird üblicherweise in folgenden Stufen hergestellt: Bereitstellen eines Legierungs blocks durch kontinuierliches Gießen (d. h. Stranggießen) oder Blockgießen, Brammen- oder Flachwalzen dieses Legierungs blocks, Warmwalzen und Kaltwalzen (desselben) zur Herstel lung eines Legierungsblechs.

Das auf oben beschriebene Weise hergestellte Legierungsblech für Lochmasken wird wie folgt zu einer Lochmaske verarbei tet: Ausbilden von Elektronenstrahl-Durchtrittslöchern (im folgenden einfach als "Löcher" bezeichnet) in diesem Legie rungsblech durch Photoätzen (ein durch Ätzen gelochtes Loch masken-Legierungsblech wird im folgenden als "Flachmaske" bezeichnet), anschließendes Anlassen (Glühen) der Flachmaske, hierauf folgendes Preßformen der angelassenen Flachmaske, um ihr eine an die Form einer Kathodenstrahlröhre angepaßte gekrümmte Oberfläche zu erteilen, und Durchführung einer Schwärzungsbehandlung ihrer Oberfläche.

Bei der Verwendung der herkömmlichen Fe-Ni-Legierung ergeben sich jedoch folgende Probleme:

1. Die herkömmliche Fe-Ni-Legierung eines hohen Nickelgehalts besitzt eine größere Festigkeit als kohlenstoffarmer Stahl. Zur Verbesserung der Preßformbarkeit muß daher eine aus dieser Fe-Ni-Legierung hergestellte Flachmaske (flache Lochmaske) bei einer höheren Temperatur als eine aus kohlenstoffarmem Stahl hergestellte Flachmaske ge glüht bzw. angelassen werden. Wenn aus der herkömmlichen Fe-Ni-Legierung hergestellte Flachmasken in einer Zahl entsprechend einem Mehrfachen von 10 bis zu einem Mehr fachen von 100 aufeinandergelegt werden, neigen sie da her zu einem Zusammenbacken oder -kleben beim Anlassen.
2. Bei einem aus der herkömmlichen Fe-Ni-Legierung herge stellten Lochmasken-Legierungsblech können im Vergleich zu einem aus kohlenstoffarmem Stahl hergestellten Loch maskenblech aufgrund einer Ausseigerung oder Ausscheidung (segregation) von Bestandteilen ohne weiteres Unregel mäßigkeiten in Durchmesser und Form der geätzten Löcher auftreten. Diese Unregelmäßigkeiten beeinträchtigen aber die Güte der Farbkathodenstrahlröhre sehr.
3. Wenn die aus der herkömmlichen Fe-Ni-Legierung herge stellte Lochmaske im Betrieb der Farbkathodenstrahlröhre durch die Strahlung eines Elektronenstrahls erwärmt wird, können an der Oberfläche der Lochmaske Gase gebildet werden, wodurch die Güte einer Farbkathodenstrahlröhre erheblich beeinträchtigt wird.
4. Aufgrund ihrer sehr geringen Warmverarbeitbarkeit ist die herkömmliche Fe-Ni-Legierung anfällig für die Fehler beim Flach- und Warmwalzen, was einen hohen "Putz"-Arbeitsauf wand (an der Bramme o. dgl.) bedingt und damit zu einer sehr geringen Fertigungsleistung führt.

Für die Lösung der oben geschilderten Probleme sind folgende Maßnahmen bekannt:

a) Die JP-OS (Japanese Patent Provisional Publication) 2-1 70 922 beschreibt ein Verfahren, umfassend die folgen den Schritte:
Durchführen einer vor einem Warmwalzen erfolgenden Durch wärm- oder Ausgleichbehandlung an einer durch kontinuier liches Gießen bzw. Stranggießen aus einer Fe-Ni-Legierung mit einem Nickelgehalt von 30-50 Gew.-% hergestellten Bramme in einem Wärmeofen, in welchem die Sauerstoffkon zentration auf einen niedrigen Wert einstellbar ist, bei einer Temperatur im Bereich von 1200-1350°C während mindestens einer Stunde zwecks Verminderung der Ausschei dung (Ausseigerung) von Nickel und Mangan in der Bramme, um damit die Entstehung von Unregelmäßigkeiten in Durch messer und Form der geätzten Löcher, welche durch ein in Walzrichtung verlaufendes streifenartiges Muster unter dem Einfluß der Ausscheidung der Bestandteile hervorgerufen werden, zu unterbinden und die Entstehung von innerem Zunder (subscale) zu verhindern und damit die Produktions leistung zu erhöhen (im folgenden als "bekanntes Verfah ren 1" bezeichnet).
b) Die JP-OS 2-1 82 828 beschreibt ein Verfahren mit folgen den Schritten:
Erwärmen eines Blocks aus einer Fe-Ni-Legierung mit 30-80 Gew.-% Nickel und 0,001-0,030 Gew.-% Bor auf eine Temperatur von mindestens 900°C, Schmieden des Blocks mit einer Querschnittsreduktionsrate von minde stens 30% zwecks Formung einer Bramme (oder Platte) und anschließende Durchführung einer Durchwärm- oder Ausgleichbehandlung an der so bereitgestellten Bramme oder Platte bei einer Temperatur von mindestens 1000°C während mindestens einer Stunde, um damit die Entstehung von Unregelmäßigkeiten in Durch messer und Form der geätzten Löcher, welche durch ein in Walzrichtung verlaufendes streifenartiges Muster unter dem Einfluß der Ausscheidung der Bestandteile hervorgerufen werden, zu unterbinden (im folgenden als "bekanntes Ver fahren 2" bezeichnet).

Obgleich mit den bekannten Verfahren 1 und 2 die Entstehung von Durchmesser- und Formunregelmäßigkeiten der geätzten Löcher vermieden werden können, sind sie immer noch mit den folgenden Mängeln behaftet: Die Oberfläche eines jeden ge ätzten Lochs ist erheblich rauh ("gezackt"), so daß jedes Loch einen unregelmäßigen (blurred) (unscharfen bzw. nicht scharf definierten) Umfang aufweist; ein Zusammenkleben der Flachmasken beim Glühen oder Anlassen derselben kann nicht vermieden werden; wenn die Lochmaske im Betrieb der Farb kathodenstrahlröhre durch die Strahlung eines Elektronen strahls erwärmt wird, kann an der Oberfläche der Lochmaske eine Gasbildung auftreten; zudem ist die Verbesserung der Produktionsleistung ungenügend.

Obgleich es mit dem bekannten Verfahren 1 möglich ist, die Entstehung von durch ein streifenartiges Muster in Auswalz richtung unter der Ausscheidung von Nickel und Mangan hervor gerufenen Durchmesser- und Formunregelmäßigkeiten der ge ätzten Löcher durch Verringerung der Ausscheidung (Aussei gerung) von Nickel und Mangan in der Bramme mittels der Durchwärm- oder Ausgleichbehandlung derselben zu unterbin den, kann die Siliziumausscheidung nicht zufriedenstellend verringert werden. Die Ausscheidung von Silizium in einer Fe-Ni-Legierung bleibt im Enderzeugnis eher als eine Aus scheidung von Nickel und Mangan zurück. Obgleich beim be kannten Verfahren 1 die Ausscheidung von Nickel und Mangan durch eine Durchwärm- oder Ausgleichbehandlung der Bramme, wie oben beschrieben, verringert werden kann, ist es auf diese Weise unmöglich, die Ausscheidung von Silizium unter einen bestimmten Grad zu verringern. Bei diesem Verfahren tritt daher beim Glühen bzw. Anlassen der Flachmasken als Folge der erheblichen Siliziumausscheidung ein Zusammen kleben der Flachmasken auf.

Aufgrund der erheblichen Siliziumausscheidung ist außerdem die Oberfläche eines jeden geätzten Lochs oder Ätzlochs sehr rauh, so daß es im Unterschied zum obengenannten Ätz lochungsfehler einen durch die Ausscheidung von Nickel und Mangan hervorgerufenen Ätzlochungsfehler in Form eines un regelmäßigen oder "gezackten" Loch-Umfangs aufweist; hier durch wird die Güte der (daraus hergestellten) Farbkathoden strahlröhre beeinträchtigt. Da zudem die Durchwärm- oder Ausgleichbehandlung (soaking treatment) der Bramme (oder Platte) mindestens 1 h lang bei einer Temperatur (im Be reich) von 1200-1350°C durchgeführt wird, führt die Ent stehung von durch inneren Zunder (subscale) hervorgerufenen Oberflächenfehlern der Bramme auch dann zu einem niedrigeren Produktionsausbringen, wenn die Sauerstoffkonzentration in der Erwärmungsatmosphäre herabgesetzt wird. Aufgrund des Vorhandenseins feiner Risse in dem Blech aus der Fe-Ni-Le gierung nach dem bekannten Verfahren 1 wird außerdem in diesen feinen Rissen eine bei der Ätzlochung verwendete Be handlungslösung, wie eine Ätzlösung, zurückgehalten. Wenn daher die Lochmaske im Betrieb der Farbkathodenstrahlröhre durch einen aufgestrahlten Elektronenstrahl erwärmt wird, können an der Oberfläche der Lochmaske Gase gebildet werden.

Beim bekannten Verfahren 2 wird die auf die oben angegebenen Ursachen zurückzuführende Entstehung von Durchmesser- und Formunregelmäßigkeiten der geätzten Löcher durch Unterbin dung oder Hemmung der Ausscheidung (d. h. Ausseigerung) von Verunreinigungen, wie Kohlenstoff, Silizium, Mangan und Chrom, an der Kristallkerngrenze durch die Zugabe von Bor zur Fe-Ni-Legierung und Reduzierung der Ausscheidung der Bestandteile durch Schmieden unterbunden. Wie beim erstge nannten Verfahren wird jedoch die Ausscheidung von Silizium nicht zufriedenstellend reduziert. Während beim bekannten Verfahren 2 die Ausscheidung von Nickel und Mangan in der Fe-Ni-Legierung durch die Zugabe von Bor und durch das Schmieden verringert wird, ist es dabei ebenfalls unmöglich, die Siliziumausscheidung unter eine bestimmte Größe zu ver ringern. Wie beim erstgenannten Verfahren tritt daher auf grund der starken Siliziumausscheidung ein Zusammenkleben bzw. -backen der Flachmasken beim Anlassen (d. h. Glühen) derselben auf; außerdem zeigen die geätzten Löcher eine rauhe Oberfläche mit einem unregelmäßigen (blurred) Umfang-(s-rand) was einen Ätzlochungsfehler bedeutet.

Beim bekannten Verfahren 2 resultiert ferner der Schmiede vorgang in einem (einer) geringeren Produktionsausbringen bzw. -leistung. Außerdem werden dabei beim Erwärmen der Lochmaske durch einen Elektronenstrahl im Betrieb der Farb kathodenstrahlröhre an der Lochmaskenoberfläche leicht Gase gebildet oder freigesetzt, was - wie im Falle des bekannten Verfahrens 1 - auf das Vorhandensein feiner Risse im Blech aus der Fe-Ni-Legierung zurückzuführen ist. Da letzterer beim bekannten Verfahren 2 Bor zugesetzt wird, tritt eine starke Ausscheidung von Bor an der Kristallkorngrenze auf; zudem sind die Oberflächen der einzelnen Ätzlöcher außer ordentlich rauh, was einen Ätzlochungsfehler ähnlich wie aufgrund der starken Siliziumausscheidung bedeutet, wodurch die Güte der Farbkathodenstrahlröhre ernstlich beeinträchtigt wird.

Im Hinblick auf diese Gegebenheiten besteht ein großer Bedarf nach der Entwicklung eines Blechs aus Fe-Ni-Legierung zur Verwendung für Lochmasken, das eine ausgezeichnete Ätz lochungsfähigkeit oder Lochätzbarkeit aufweist, die Ver meidung eines Zusammenklebens von Flachmasken beim Anlassen (Glühen) derselben gewährleistet, eine Gasbildung an der Oberfläche der Lochmaske im Betrieb der Farbkathodenstrahl röhre hemmt und eine hohe Produktionsleistung gewährleistet, sowie eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen Blechs. Ein derartiges Blech aus Fe-Ni-Legierung und ein Verfahren zu seiner Herstellung sind jedoch bisher noch nicht vorge schlagen worden.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Blechs aus Fe-Ni-Legierung zur Verwendung für Lochmasken, das eine ausgezeichnete Ätzlochungsfähigkeit oder Lochätzbar keit aufweist, die Vermeidung eines Zusammenklebens von Flachmasken beim Anlassen (Glühen) derselben gewährleistet, eine Gasbildung an der Oberfläche der Lochmaske im Betrieb der Farbkathodenstrahlröhre hemmt und eine hohe Produktions leistung gewährleistet, sowie eines Verfahrens zur Herstel lung eines solchen Blechs.

Gegenstand der Erfindung ist ein Blech aus einer Fe-Ni- Legierung für eine Lochmaske, im wesentlichen bestehend aus:

Nickel (Ni): von 34 bis 38 Gew.-%
Silizium (Si): von 0,01 bis 0,09 Gew.-%
Aluminium (Al): von 0,002 bis 0,020 Gew.-%
Calcium (Ca): von 0,0002 bis 0,0020 Gew.-%
Magnesium (Mg): von 0,0003 bis 0,0020 Gew.-%
mit Ca+1/2 Mg: von 0,0005 bis 0,0025 Gew.-%

und zum Rest Eisen und erschmelzungsbedingten Verun reinigungen,
wobei die Gehalte an Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Schwefel (S), Sauerstoff (O) und Phosphor (P) in den erschmelzungsbedingten Verunreinigungen folgen den Werten entsprechen:

bis zu 0,0050 Gew.-% Kohlenstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Stickstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Schwefel,
bis zu 0,0040 Gew.-% Sauerstoff und
bis zu 0,0040 Gew.-% Phosphor,

mit 1/10 C + 1/10 N + S + 1/5 O + 1/2 P:

bis zu 0,0045 Gew.-% und
Ca + 1/2 Mg ≧ S + 1/5 O, und

wobei der Oberflächenteil des Blechs aus der Fe-Ni- Legierung einen durch folgende Formel:

definierten Silizium (Si)-Ausscheidungsgrad von bis zu 10% aufweist.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Blech aus einer Fe-Ni-Legierung für eine Lochmaske, im wesentlichen be stehend aus:

und zum Rest Eisen und erschmelzungsbedingten Verun reinigungen,
wobei die Gehalte an Kohlenstoff (C), Stickstoff (N) , Schwefel (S), Sauerstoff (O) und Phosphor (P) und nicht-metallischen Einschlüssen in den erschmelzungs bedingten Verunreinigungen folgenden Werten entspre chen:

bis zu 0,0050 Gew.-% Kohlenstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Stickstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Schwefel,
bis zu 0,0040 Gew.-% Sauerstoff,
bis zu 0,0040 Gew.-% Phosphor und
bis zu 0,0040 Gew.-%, berechnet als Sauerstoff, an
nicht-metallischen Einschlüssen, wobei

1/10 C + 1/10 N + S + 1/5 O + 1/2 P:

bis zu 0,0045 Gew.-% und
Ca + 1/2 Mg ≧ S + 1/5 O;

die nicht-metallischen Einschlüsse als erschmelzungsbe dingte Verunreinigungen eine Zusammensetzung einer Teil chengröße bis zu 6 µm in einem Bereich eines Schmelzpunkts von mindestens 1600°C aufweisen, wobei dieser Bereich durch die Liquiduskurve bei 1600°C in dem ternären CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm definiert ist, und wobei der Oberflächenteil des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung einen durch folgende Formel:

definierten Silizium (Si)-Ausscheidungsgrad von bis zu 10% aufweist.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Blechs aus einer Fe-Ni-Legierung für eine Lochmaske in folgenden Stufen:
Bereitstellen eines Blocks oder einer kontinuierlich ge gossenen bzw. stranggegossenen Bramme aus einer Fe-Ni-Legie rung, im wesentlichen bestehend aus:

und zum Rest Eisen und erschmelzungsbedingten Verun reinigungen,
wobei die Gehalte an Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Schwefel (S), Sauerstoff (O) und Phosphor (P) in den erschmelzungsbedingten Verunreinigungen folgenden Werten entsprechen:

bis zu 0,0050 Gew.-% Kohlenstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Stickstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Schwefel,
bis zu 0,0040 Gew.-% Sauerstoff und
bis zu 0,0040 Gew.-% Phosphor

mit 1/10 C + 1/10 N + S + 1/5 O + 1/2 P:

bis zu 0,0045 Gew.-% und
Ca + 1/2 Mg ≧ S + 1/5 O;

Flachwalzen, Abschrägen bzw. Putzen, Warmwalzen, Entzundern, nochmals Abschrägen bzw. Putzen, mindestens einmal Kaltwal zen, begleitet von einem Rekristallisationsglühen, Anlaß walzen und Spannungsfreiglühen (in der angegebenen Reihen folge des Blocks oder der kontinuierlich gegossenen Bramme zur Herstellung eines Blechs aus der Fe-Ni-Legierung;
Erwärmen des Blocks oder der kontinuierlich gegossenen Bramme beim Flachwalzen in einer Heizatmosphäre einer Schwefelwasserstoff (H₂S)-Konzentration von bis zu 100 ppm auf eine Temperatur (T) (°C) im Bereich von 1150-1300°C während einer durch folgende Formel festgelegten Zeit (t) (h)

7.71-5.33×10^-3 T≦log t≦8.00-5.33×10^-3 T,

anschließendes Flachwalzen bei einem Querschnitts reduktionsverhältnis von mindestens 35% und an schließendes langsames Abkühlen zur Einstellung des durch folgende Formel:

festgelegten Silizium (Si)-Ausscheidungsgrads des Ober flächenteils des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung auf bis zu 10%.

Das genannte Flachwalzen kann folgende Schritte umfassen:
Erwärmen des Blocks oder der kontinuierlich gegossenen Bramme in einer Heizatmosphäre einer Schwefelwasserstoff (H₂S)-Konzentration von bis zu 100 ppm auf eine Temperatur (T) (°C) im Bereich von 1150-1300°C während einer durch folgende Formel festgelegten Zeit (t) (h)

7.40-5.33×10^-3 T≦log t≦7.71-5.33×10^-3 T,

anschließendes erstes Flachwalzen als Teil des Flach walzens bei einem Querschnittsreduktionsgrad im Bereich von 20-70%,
anschließendes erneutes Erwärmen in einer Heizatmosphäre einer Schwefelwasserstoff (H₂S)-Konzentration von bis zu 100 ppm auf eine Temperatur (T) (°C) im Bereich von 1150-1300°C während einer durch die angegebene Formel festgelegten Zeitdauer (t) (h),
anschließendes zweites Flachwalzen als Teil des Flach walzens bei einem Querschnittsreduktionsgrad im Bereich von 20-70% und
anschließend langsames Abkühlen zur Einstellung des durch folgende Formel:

Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Blechs aus einer Fe-Ni-Legierung für eine Lochmaske in folgenden Stufen:
Bereitstellen eines Blocks oder einer kontinuierlich ge gossenen bzw. stranggegossenen Bramme aus einer Fe-Ni-Le gierung, im wesentlichen bestehend aus:

und zum Rest Eisen und erschmelzungsbedingten Verun reinigungen,
wobei die Gehalte an Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Schwefel (S), Sauerstoff (O) und Phosphor (P) und nicht-metallischen Einschlüssen in den erschmelzungs bedingten Verunreinigungen folgenden Werten entsprechen:

1/10 C + 1/10 N + S + 1/5 O + 1/2 P:

bis zu 0,0045 Gew.-% und
Ca + 1/2 Mg ≧ S + 1/5 O;

die nicht-metallischen Einschlüsse als erschmelzungsbe dingte Verunreinigungen eine Zusammensetzung einer Teilchengröße bis zu 6 µm in einem Bereich eines Schmelz punkts von mindestens 1600°C aufweisen, wobei dieser Be reich durch die Liquiduskurve bei 1600°C in dem ternären CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm definiert ist;
Flachwalzen, Abschrägen bzw. Putzen, Warmwalzen, Entzundern, nochmals Abschrägen bzw. Putzen, mindestens einmal Kaltwal zen, begleitet von einem Rekristallisationsglühen, Anlaß walzen und Spannungsfreiglühen (in der angegebenen Reihen folge) zur Herstellung eines Blechs aus der Fe-Ni-Legierung;
Erwärmen des Blocks oder der kontinuierlich gegossenen Bramme beim Flachwalzen in einer Heizatmosphäre einer Schwefelwasserstoff (H₂S)-Konzentration von bis zu 100 ppm auf eine Temperatur (T) (°C) im Bereich von 1150-1300°C während einer durch folgende Formel festgelegten Zeit (t) (h)

7.71-5.33×10^-3 T≦log t≦8.00-5.33×10^-3 T,

festgelegten Silizium (Si) -Ausscheidungsgrads des Ober flächenteils des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung auf bis zu 10%.

Das genannte Flachwalzen kann folgende Schritte umfassen:
Erwärmen des Blocks oder der kontinuierlich gegossenen Bramme beim Flachwalzen in einer Heizatmosphäre einer Schwefelwasserstoff (H₂S)-Konzentration von bis zu 100 ppm auf eine Temperatur (T) (°C) im Bereich von 1150-1300°C während einer durch folgende Formel festgelegten Zeit (t) (h)

7.40-5.33×10^-3 T≦log t≦7.71-5.33×10^-3 T;

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung, die für eine Ände rung der Gehalte an Calcium bzw. Magnesium in einer Bramme und einem Blech aus einer Fe-Ni-Legierung einer - mit Ausnahme der Calcium- und Magnesiumge halte - chemischen Zusammensetzung innerhalb des Rahmens der Erfindung jeweils die Einflüsse der Calcium- und Magnesiumgehalte auf den Grad bzw. das Ausmaß des sog. Brammen-Putzens, die Ätzlochungs fähigkeit des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung, das Zusammenkleben oder -backen der Flachmasken beim Anlassen bzw. Glühen derselben und die Gasbildung an der Oberfläche der Lochmaske im Betrieb der Farbkathodenstrahlröhre zeigt,

Fig. 2 eine graphische Darstellung, die für eine Änderung der Werte von Ca + 1/2 Mg bzw. S + 1/5 O in einer Bramme und einem Blech jeweils aus einer Fe-Ni-Legie rung einer - mit Ausnahme der Werte für Ca + 1/2 Mg und S + 1/5 O - innerhalb des Rahmens der Erfindung liegenden chemischen Zusammensetzung die Einflüsse der jeweiligen Werte von Ca + 1/2 Mg und S + 1/5 O auf den Grad bzw. das Ausmaß des sog. Brammen Putzens, die Ätzlochungsfähigkeit des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung, das Zusammenkleben oder -backen der Flachmasken beim Anlassen bzw. Glühen derselben und die Gasbildung an der Oberfläche der Lochmaske im Betrieb der Farbkathodenstrahlröhre zeigt,

Fig. 3 einen Teil des ternären CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramms zur Darstellung des Bereichs der chemischen Zusammen setzung von im erfindungsgemäßen Blech aus Fe-Ni-Le gierung enthaltenen nichtmetallischen Einschlüssen,

Fig. 4 eine graphische Darstellung, die für das Erwärmen eines Blocks oder einer kontinuierlich gegossenen, d. h. stranggegossenen Bramme aus jeweils einer Fe-Ni-Legierung einer chemischen Zusammensetzung innerhalb des Rahmens der Erfindung und das an schließende Brammen- oder Flachwalzen des Blocks oder der Bramme mit einem Querschnittsreduktions verhältnis von mindestens 35% den Einfluß sowohl der Erwärmungstemperatur (T) (°C) als auch der Er wärmungszeit (t) (h) auf den Silizium- bzw. Si- Ausscheidungsgrad im Oberflächenbereich des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung bei seiner endgültigen Dicke sowie auf die Größe bzw. das Ausmaß des Brammen- Putzens zeigt,

Fig. 5 eine graphische Darstellung, die für das Erwärmen eines Blocks oder einer kontinuierlich gegossenen, d. h. stranggegossenen Bramme aus jeweils einer Fe-Ni-Legierung einer chemischen Zusammensetzung innerhalb des Rahmens der Erfindung, das anschließen de erste (primäre) Flachwalzen des Blocks oder der Bramme mit einer Querschnittsreduktionsrate von 20-70%, das folgende erneute Erwärmen des Blocks oder der Bramme und schließlich das zweite (sekundäre) Flachwalzen des Blocks oder der Bramme bei einer Querschnittsreduktionsrate von 20-70% den Einfluß sowohl der Erwärmungstemperatur (T) (°C) als auch der Erwärmungszeit (t) (h) auf den Silizium- bzw. Si-Ausscheidungsgrad im Oberflächenbereich des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung bei seiner endgülti gen Dicke sowie auf die Größe bzw. das Ausmaß des Brammen-Putzens zeigt, und

Fig. 6 das ternäre CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm zur Dar stellung der chemischen Zusammensetzung von nicht metallischen Einschlüssen, die in jedem von Blechen Nr. 1-5 und 7-19 aus Fe-Ni-Legierung für Loch masken gemäß den (folgenden) Beispielen der Er findung enthalten sind.

Mit dem Ziel der Lösung der obengenannten Aufgabe wurden ausgedehnte Untersuchungen angestellt.

Als Ergebnis dieser Untersuchungen wurde folgendes gefun den:

Die Bereitstellung eines Blechs aus Fe-Ni-Legierung zur Verwendung für Lochmasken, das eine ausgezeichnete Ätz lochungsfähigkeit oder Lochätzbarkeit aufweist, die Vermei dung eines Zusammenklebens von Flachmasken beim Anlassen (Glühen) derselben gewährleistet, eine Gasbildung an der Oberfläche der Lochmaske im Betrieb der Farbkathodenstrahl röhre hemmt und eine hohe Produktionsleistung gewähr leistet, ist möglich durch Einstellung der chemischen Zu sammensetzung und des Si-Ausscheidungsgrads dieses Blechs innerhalb vorgeschriebener Bereiche. Insbesondere ist es durch Begrenzung der Gehalte an Silizium und Schwefel sowie des Si-Ausscheidungsgrads auf Werte innerhalb vorgeschrie bener Bereiche möglich, die Ausseigerung oder Ausscheidung (segregation) von Silizium an der dendritischen Kristall korngrenze zu hemmen, um damit das Auftreten des Ätzlochungs fehlers zu vermeiden, bei dem die Oberfläche jedes geätzten Lochs aufgrund des Einflusses einer starken Si-Ausscheidung außerordentlich rauh ist und einen unregelmäßigen Umfang aufweist, und die Verhinderung des Zusammenklebens (oder -backens) der Flachmaskem beim Glühen bzw. Anlassen (annealing) derselben zu gewährleisten. Durch Begrenzung der Gehalte an Verunreinigungen, wie Kohlenstoff, Stickstoff, Schwefel, Sauerstoff und Phosphor, sowie der Bestandteile, wie Aluminium, Calcium und Magnesium, auf Werte innerhalb der vorgeschriebenen Bereiche ist es zudem möglich, die Entstehung von Durchmesser- und Formunregelmäßigkeiten der durch Ätzen geformten Löcher zu verhindern, die Warmverar beitbarkeit der Fe-Ni-Legierung unter Minimierung des Auf tretens von Oberflächenfehlern oder -defekten an der Bramme beim Flachwalzen zu verbessern und auch das Auftreten von feinen inneren Rissen in der Bramme beim Flachwalzen zu un terbinden. Damit wird das (die) Produktionsausbringen oder -leistung durch Reduzierung der Entstehung von Oberflächen fehlern an der Bramme beim Flachwalzen verbessert; durch die Unterbindung der Bildung feiner innerer Risse in der Bramme beim Flachwalzen wird auch das Zurückhalten einer Behandlungslösung, z. B. einer Ätzlösung, in dem Blech aus der Fe-Ni-Legierung verhindert, wodurch die Gasbildung an der Oberfläche der Lochmaske gehemmt oder unterbunden wird. Weiterhin kann die Ätzlochungsfähigkeit des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung durch Einstellung der nichtmetallischen Einschlüsse auf eine vorgeschriebene Zusammensetzung ver bessert werden.

Darüber hinaus wurde folgendes gefunden: Der Si-Ausschei dungsgrad kann auf Werte innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs eingestellt werden, indem ein Block oder eine kontinuierlich gegossene Bramme aus der Fe-Ni-Legierung während einer Zeitspanne innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs auf eine innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs liegende Temperatur erwärmt und anschließend einem Brammen- oder Flachwalzen bei einem Querschnittsreduktionsverhältnis innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs unterworfen wird.

Die Erfindung beruht auf den obengenannten Feststellungen.

Im folgenden ist das erfindungsgemäße Blech aus einer Fe-Ni- Legierung näher beschrieben.

Die chemische Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Fe-Ni- Legierungsblechs für Lochmasken wird aus den nachstehend angegebenen Gründen auf Werte innerhalb des obengenannten Bereichs begrenzt.

1. Nickel

Zur Verhinderung des Auftretens einer Farbphasenverschiebung muß das erfindungsgemäße Fe-Ni-Legierungsblech für Lochmasken eine Obergrenze eines mittleren Wärmedehnungskoeffizienten von etwa 2,0 × 10^-6/°C in einem Temperaturbereich von 30-100°C aufweisen. Dieser Wärmedehnungskoeffizient hängt vom Nickelgehalt des genannten Blechs ab. Ein der obigen Be dingung für den mittleren Wärmedehnungskoeffizienten ge nügender Nickelgehalt liegt im Bereich von 34-38 Gew.-%. Der Nickelgehalt ist daher auf den Bereich von 34-38 Gew.-% zu begrenzen. Wenn das Fe-Ni-Legierungsblech 0,01-6,00 Gew.-% Kobalt enthält, liegt der der obigen Bedingung für den mittleren Wärmedehnungskoeffizienten genügende Nickel gehalt im Bereich von 30-40 Gew.-%. Der Nickelgehalt kann in diesem Fall somit ebenfalls im Bereich von 34-38 Gew.-% liegen.

2. Silizium

Silizium hat eine Funktion zur Verhinderung des Zusammen klebens (oder -backens) der aus dem Fe-Ni-Legierungsblech für Lochmasken hergestellten (zunächst) flachen Masken oder Flachmasken beim Anlassen (bzw. Glühen) derselben durch Bildung eines hauptsächlich aus Silizium bestehenden Oxid films, welcher das Zusammenkleben zu verhindern vermag, auf der Oberfläche jeder Flachmaske. Bei einem Siliziumge halt unter 0,01 Gew.-% stellt sich der angegebene gewünschte Effekt jedoch nicht ein. Bei einem Siliziumgehalt über 0,09 Gew.-% wird andererseits die Oberfläche eines jeden durch Ätzen geformten Lochs oder Ätzlochs außerordentlich rauh, wodurch die Ätzlochungsfähigkeit (oder Ätzlochbarkeit) des Fe-Ni-Legierungsblechs beeinträchtigt wird. Der Silizium gehalt ist daher auf den Bereich von 0,01-0,09 Gew.-% zu begrenzen.

Auch bei einem im obigen Bereich liegenden Siliziumgehalt hat ein übermäßig großer Si-Ausscheidungsgrad im Oberflächen abschnitt des Fe-Ni-Legierungsblechs für Lochmasken (im folgenden einfach als das "betreffende Blech" bezeichnet) oberhalb einer vorgeschriebenen Größe eine Ausscheidung (Ausseigerung) von Silizium an der dendritischen Kristall korngrenze zur Folge, was zu einem örtlichen Auftreten des Ätzlochungsfehlers oder -defekts im betreffenden Blech, wo bei jedes Ätzloch einen unregelmäßigen (gezackten) Umfang zeigt, und zu einem Festkleben an einem Teil der Oberfläche der Flachmaske(n) beim Anlassen derselben führt. Zur Ver hinderung des Auftretens der obengenannten Defekte ist es daher neben der angegebenen Begrenzung des Siliziumgehalts erforderlich, den durch die folgende Formel:

definierten Si-Ausscheidungsgrad im Oberflächenteil des be treffenden Blechs auf bis zu 10% zu begrenzen.

3. Aluminium

Aluminium ist ein Element, das einen Einfluß auf die Menge und Teilchengröße der nichtmetallischen Einschlüsse im be treffenden Blech ausübt. Bei einem Aluminiumgehalt im Be reich von 0,002-0,020 Gew.-% entstehen im betreffenden Blech nichtmetallische Einschlüsse einer kleinen Teilchen größe in einer geringen Menge, so daß beim Ätzlochen kaum Lochungsdefekte auftreten.

Bei einem Al-Gehalt unter 0,002 Gew.-% entstehen jedoch im Fe-Ni-Legierungsblech nichtmetallische Einschlüsse einer großen Teilchengröße in einem großen Mengenanteil, so daß beim Ätzlochen Lochungsdefekte (piercing defect) auftreten können. Ein Al-Gehalt über 0,020 Gew.-% bewirkt anderer seits die Bildung eines festen Oxidfilms auf der Oberfläche des betreffenden Blechs und hat damit Durchmesser- und Form unregelmäßigkeiten der durch Ätzen geformten Löcher zur Folge. Wenn der Aluminiumgehalt über 0,020 Gew.-% liegt, kann zudem die durch die Zugabe von Calcium in geringer Menge angestrebte Warmverarbeitbarkeit des betreffenden Blechs nicht erreicht werden; dabei entstehen zahlreiche Oberflächenfehler oder -defekte auf der Bramme unter Ver ringerung des Fertigungsausbringens, und es bilden sich feine innere Risse in dem betreffenden Blech, so daß im Betrieb der Farbkathodenstrahlröhre eine Gasbildung an der Oberfläche der Lochmaske auftreten kann. Der Aluminiumge halt sollte daher auf einen Bereich von 0,002-0,020 Gew.-% begrenzt werden.

4. Calcium

Calcium bewirkt die Ausfällung von Schwefel und Sauer stoff als erschmelzungsbedingte Verunreinigungen in Form stabiler und unschädlicher Substanzen, und es verbessert damit die Warmverarbeitbarkeit der Fe-Ni-Legierung. Mit einem Calciumgehalt unter 0,0002 Gew.-% wird jedoch die genannte, angestrebte Wirkung nicht erzielt, vielmehr ent stehen dabei Oberflächenfehler an der Bramme und feine innere Risse im Fe-Ni-Legierungsblech. Bei einem Calciumgehalt über 0,0020 Gew.-% bildet sich andererseits auf der Oberfläche des betreffenden Blechs ein hauptsächlich aus Calcium be stehender fester Oxidfilm, der zu einem Zusammenkleben der Flachmasken beim Anlassen derselben und zum Lochungsdefekt im betreffenden Blech, bei dem jedes geätzte Loch einen un regelmäßigen (blurred) Umfang aufweist, führt. Der Calcium gehalt ist daher auf einen Bereich von 0,0002-0,0020 Gew.-% zu begrenzen.

5. Magnesium

Ebenso wie Calcium bewirkt Magnesium die Ausfällung von Schwefel und Sauerstoff als erschmelzungsbedingte Verun reinigungen in Form stabiler und unschädlicher Substanzen, und es verbessert damit die Warmverarbeitbarkeit der Fe-Ni- Legierung. Mit einem Magnesiumgehalt unter 0,0003 Gew.-% wird allerdings die gewünschte, obengenannte Wirkung nicht erzielt, vielmehr entstehen dabei Oberflächendefekte auf der Bramme und feine innere Risse im Fe-Ni-Legierungsblech. Bei einem Magnesiumgehalt über 0,0020 Gew.-% entsteht andererseits auf der Oberfläche des betreffenden Blechs ein fester, hauptsächlich aus Magnesium bestehender Oxid film, durch den ein Zusammenkleben oder -backen (sticking) der Flachmasken beim Anlassen derselben und Lochungsdefekte im betreffenden Blech in Form eines unregelmäßigen (nicht scharf definierten) Umfangs jedes geätzten Lochs hervorge rufen werden. Der Magnesiumgehalt ist daher auf einen Be reich von 0,0003-0,0020 Gew.-% zu begrenzen.

Calcium unterscheidet sich von Magnesium im Temperaturbe reich für die Bildung der Ausfällungen von Schwefel und Sauerstoff. Es ist daher möglich, Schwefel und Sauerstoff in Form stabiler und unschädlicher Substanzen ausfällen zu lassen und somit durch Zugabe von sowohl Calcium als auch Magnesium die Warmverarbeitbarkeit der Fe-Ni-Legierung zu verbessern. Auch wenn die Fe-Ni-Legierung sowohl Calcium als auch Magnesium in Mengen innerhalb des Rahmens oder Be reichs gemäß der Erfindung enthält, kann die Warmverarbeit barkeit der Fe-Ni-Legierung in manchen Fällen nicht zu friedenstellend verbessert werden. Dies ist nachstehend anhand von Fig. 1 erläutert.

Fig. 1 ist eine graphische Darstellung, die für eine Ände rung der Gehalte an Calcium bzw. Magnesium in einer Bramme und einem Blech aus einer Fe-Ni-Legierung einer - mit Aus nahme der Calcium- und Magnesiumgehalte - chemischen Zu sammensetzung innerhalb des Rahmens der Erfindung jeweils die Einflüsse der Calcium- und Magnesiumgehalte auf den Grad bzw. das Ausmaß des sogen. Brammen-Putzens, die Ätz lochungsfähigkeit des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung, das Zusammenkleben oder -backen der Flachmasken beim Anlassen bzw. Glühen derselben und die Gasbildung an der Oberfläche der Lochmaske im Betrieb der Farbkathodenstrahlröhre zeigt.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist auch bei einem Calcium- bzw. Ca-Gehalt von mindestens 0,0002 Gew.-% und einem Magnesium- bzw. Mg-Gehalt von mindestens 0,0003 Gew.-% bei einer Ge samtmenge von Ca + 1/2 Mg von unter 0,0005 Gew.-% die Warm verarbeitbarkeit der Fe-Ni-Legierung beeinträchtigt, was ein Brammen-Putzen von mehr als 5 mm pro Oberfläche bedingt; außerdem entstehen im Fe-Ni-Legierungsblech feine innere Risse, was zu einer Gasbildung an der Oberfläche der Lochmaske im Betrieb der Farbkathodenstrahlröhre führt. Andererseits bildet sich auch bei einem Ca- und einem Mg-Gehalt von je weils unter 0,0020 Gew.-%, wenn die Gesamtmenge an Ca + 1/2 Mg mehr als 0,0025 Gew.-% beträgt, ein fester, haupt sächlich aus Calcium und Magnesium bestehender Oxidfilm an der Oberfläche des betreffenden Blechs; in diesem Fall treten die obengenannten Lochungsdefekte im betreffenden Blech sowie ein Zusammenkleben der Flachmasken beim Anlassen derselben auf. Die Gesamtmenge von Ca + 1/2 Mg sollte daher auf einen Bereich von 0,0005-0,0025 Gew.-% begrenzt werden.

6. Kohlenstoff

Kohlenstoff stellt eine der unvermeidlich in der Fe-Ni-Le gierung eingeschlossenen Verunreinigungen dar. Der Kohlen stoffgehalt sollte vorzugsweise möglichst niedrig sein. Bei einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,0050 Gew.-% entstehen in der Fe-Ni-Legierung deren Warmverarbeitbarkeit beein trächtigende Karbide in einem großen Mengenanteil. In folgedessen entstehen auf der Bramme beim Flachwalzen der selben erhebliche, das Produktionsausbringen herabsetzende Oberflächenfehler, während im Fe-Ni-Legierungsblech feine innere Risse entstehen, die zu einer Gasbildung an der Oberfläche der Lochmaske im Betrieb der Farbkathodenstrahl röhre führen. Ein Kohlenstoffgehalt von über 0,0050 Gew.-% beeinträchtigt ferner die Ätzlochungsfähigkeit oder Ätzloch barkeit des betreffenden Blechs. Der Kohlenstoffgehalt sollte daher auf bis zu (höchstens) 0,0050 Gew.-% begrenzt werden.

7. Stickstoff

Stickstoff ist eine der unvermeidlich in der Fe-Ni-Legie rung eingeschlosssenen Verunreinigungen. Der Stickstoff gehalt sollte vorzugsweise möglichst niedrig sein. Bei einem Stickstoffgehalt über 0,0020 Gew.-% fallen an der austenitischen Kristallkorngrenze der Fe-Ni-Legierung Nitride aus, welche deren Warmverarbeitbarkeit beeinträchtigen. In folgedessen entstehen auf der Bramme beim Flachwalzen der selben erhebliche, das Produktionsausbringen herabsetzende Oberflächenfehler, während im Fe-Ni-Legierungsblech feine innere Risse entstehen, die zu einer Gasbildung an der Oberfläche der Lochmaske im Betrieb der Farbkathodenstrahl röhre führen. Außerdem beeinträchtigt ein Stickstoffgehalt über 0,0020 Gew.-% die Ätzlochungsfähigkeit des Fe-Ni-Le gierungsblechs. Der Stickstoffgehalt ist daher auf bis zu (höchstens) 0,0020 Gew.-% zu begrenzen.

8. Schwefel

Schwefel ist eine der unvermeidlich in der Fe-Ni-Legie rung eingeschlossenen Verunreinigungen. Der Schwefelgehalt sollte vorzugsweise möglichst niedrig sein. Bei einem Schwefelgehalt über 0,0020 Gew.-% fallen an der austeni tischen Kristallkorngrenze der Fe-Ni-Legierung Sulfide aus, welche die Kristallkorngrenze verspröden und damit die Warmverarbeitbarkeit der Fe-Ni-Legierung verschlechtern. In folgedessen entstehen auf der Bramme beim Flachwalzen der selben erhebliche, das Produktionsausbringen herabsetzende Oberflächenfehler, während im Fe-Ni-Legierungsblech feine innere Risse entstehen, die zu einer Gasbildung an der Oberfläche der Lochmaske im Betrieb der Farbkathodenstrahl röhre führen. Außerdem behindert ein Schwefelgehalt über 0,0020 Gew.-% die Bildung eines hauptsächlich aus Silizium bestehenden Oxidfilms, welcher das Zusammenkleben der Flachmasken beim Anlassen derselben zu verhindern vermag. Zudem beeinträchtigt ein Schwefelgehalt über 0,0020 Gew.-% die Ätzlochungsfähigkeit des Fe-Ni-Legierungsblechs. Der Schwefelgehalt sollte daher auf bis zu (höchstens) 0,0020 Gew.-% begrenzt werden. Zum Zwecke der wirksamen Verhinderung eines Zusammenklebens der Flachmasken beim Anlassen derselben sollte der Schwefelgehalt vorzugsweise auf bis zu (höchstens) 0,0005 Gew.-% begrenzt werden.

9. Sauerstoff

Sauerstoff stellt eine der unvermeidlich in der Fe-Ni-Le gierung eingeschlossenen Verunreinigungen dar. Der Sauer stoffgehalt sollte vorzugsweise möglichst niedrig sein. Bei einem Sauerstoffgehalt über 0,0040 Gew.-% fallen an der austenitischen Kristallkorngrenze in der Fe-Ni-Le gierung deren Warmverarbeitbarkeit beeinträchtigende niedrigschmelzende Oxide aus. Infolgedessen entstehen auf der Bramme beim Flachwalzen derselben erhebliche, das Produktionsausbringen herabsetzende Oberflächenfehler, während im Fe-Ni-Legierungsblech feine innere Risse ent stehen, die zu einer Gasbildung an der Oberfläche der Loch maske im Betrieb der Farbkathodenstrahlröhre führen. Zudem verschlechtert ein Sauerstoffgehalt über 0,0040 Gew.-% die Ätzlochungsfähigkeit des Fe-Ni-Legierungsblechs. Der Sauerstoffgehalt sollte daher auf bis zu (höchstens) 0,0040 Gew.-% begrenzt werden.

10. Phosphor

Phosphor ist eine der unvermeidlich in der Fe-Ni-Legierung eingeschlossenen Verunreinigungen. Der Phosphorgehalt sollte vorzugsweise möglichst niedrig sein. Bei einem Phosphorgehalt über 0,0040 Gew.-% fallen an der austeni tischen Kristallkorngrenze in der Fe-Ni-Legierung Phosphide aus, welche die Kristallkorngrenze verspröden und damit die Warmverarbeitbarkeit der Fe-Ni-Legierung beeinträchtigen. In folgedessen entstehen auf der Bramme beim Flachwalzen der selben erhebliche, das Produktionsausbringen herabsetzende Oberflächenfehler, während im Fe-Ni-Legierungsblech feine innere Risse entstehen, die zu einer Gasbildung an der Oberfläche der Lochmaske im Betrieb der Farbkathodenstrahl röhre führen. Zudem verursacht ein Phosphorgehalt über 0,0040 Gew.-% die Ausscheidung (Ausseigerung) von Phosphor an der Oberfläche des Fe-Ni-Legierungsblechs, wodurch die Bildung eines hauptsächlich aus Silizium bestehenden, das Zusammenkleben der Flachmasken beim Anlassen derselben effektiv verhindernden Oxidfilms behindert wird. Außerdem beeinträchtigt ein Phosphorgehalt über 0,0040 Gew.-% die Ätzlochungsfähigkeit des Fe-Ni-Legierungsblechs. Der Phosphorgehalt sollte daher auf bis zu (höchstens) 0,0040 Gew.-% begrenzt werden. Zur wirksamen Verhinderung eines Zusammenklebens der Flachmasken beim Anlassen (Glühen) derselben sollte der Phosphorgehalt vorzugsweise auf bis zu (höchstens) 0,0010 Gew.-% begrenzt werden.

Auch wenn die Gehalte an Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Schwefel (S), Sauerstoff (O) und Phosphor (P), als er schmelzungsbedingte (unvermeidliche) Verunreinigungen, innerhalb der jeweiligen Bereiche gemäß der Erfindung liegen, führt eine Gesamtmenge von 1/10 C + 1/10 N + S + 1/5 O + 1/2 P von über 0,0045 Gew.-% zu einer ernsthaften Versprödung der austenitischen Kristallkorngrenze aufgrund der Festigkeitsverringerung der austenitischen Korngrenze durch Stickstoff, Schwefel, Sauerstoff und Phosphor sowie Festigung des austenitischen Kristallkorns durch Kohlen stoff. Infolgedessen entstehen beim Flachwalzen der Bramme (oder Platte) feine Risse im Tripelpunkt an der austeniti schen Korngrenze. Auch bei einem Warmwalzen nach dem Flachwalzen bleiben diese feinen Risse im Fe-Ni-Legierungs blech als feine innere Risse unverschweißt. Beim Ätzlochen des derartige feine innere Risse aufweisenden betreffenden Blechs werden an der Oberfläche jedes durch Ätzen geformten Lochs Risse freigelegt, in welche die Ätzlösung eindringt. Wenn dann die Lochmaske durch die Strahlung eines Elektronen strahls im Betrieb der Farbkathodenstrahlröhre erwärmt wird, wird die in die Risse eingedrungene Ätzlösung verdampft und als Gas freigesetzt. Der Gesamtgehalt von 1/10 C + 1/10 N + S + 1/5 O + 1/2 P sollte daher auf bis zu (höch stens) 0,0045 Gew.-% begrenzt werden.

11. Nichtmetallische Einschlüsse

Nichmetallische Einschlüsse stellen eine der unvermeidlich in der Fe-Ni-Legierung eingeschlossenen Verunreinigungen dar. Die nichtmetallischen Einschlüsse bestehen hauptsäch lich aus Calciumoxid (CaO), Aluminiumoxid (Al₂O₃) und Magnesiumoxid (MgO) und üben einen wesentlichen Einfluß auf die Ätzlochungsfähigkeit (oder Ätzlochbarkeit) des Fe-Ni-Legierungsblechs aus. Wenn der Gehalt an nichtmetalli schen Einschlüssen im betreffenden Blech, berechnet als Sauerstoff, über 0,0040 Gew.-% liegt, wird die Ätzlochungs fähigkeit des betreffenden Blechs beeinträchtigt, wodurch Lochungsdefekte hervorgerufen werden können. Der Gehalt an nichtmetallischen Einschlüssen, berechnet als Sauerstoff, sollte daher auf bis zu (höchstens) 0,0040 Gew.-% begrenzt werden.

Wenn die nichtmetallischen Einschlüsse im Fe-Ni-Legierungs blech eine Zusammensetzung in einem Bereich eines Schmelz punkts von mindestens 1600°C aufweisen, wobei dieser Bereich durch die Liquiduskurve (d. h. die dick ausgezogene Kurve in Fig. 3) bei 1600°C im ternären CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm als der von dem Bereich, der durch fortlaufende Verbindung der Punkte 1, 2, 3, 4 und 5 in Fig. 3 umschlossen ist, ver schiedene Bereich definiert ist, besitzen die nichtmetalli schen Einschlüsse eine Teilchengröße von bis zu 6 µm, wobei das Fe-Ni-Legierungsblech eine ausgezeichnete Ätzlochungs fähigkeit aufweist; insbesondere ist in diesem Fall die Rauhigkeit der Oberfläche jedes durch Ätzen geformten Lochs verringert und wird die Verunreinigung der Ätzlösung herab gesetzt und damit die Wirksamkeit des Ätzvorgangs verbes sert. Die nichtmetallischen Einschlüsse sollten daher die Zusammensetzung in dem Bereich aufweisen, der von dem durch fortlaufende Verbindung der Punkte 1, 2, 3, 4 und 5 im ternären CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm von Fig. 3 umschlos senen Bereich verschieden ist.

Zur Steuerung der Einstellung der nichtmetallischen Ein schlüsse in der Fe-Ni-Legierung (auf Werte) innerhalb der angegebenen Zusammensetzung ist es nötig, eine Pfanne aus einem MgO-CaO-Feuerfestmaterial mit CaO in einer Menge von 20-40 Gew.-% zu verwenden, die Fe-Ni-Legierungsschmelze nach dem Abstechen in der Pfanne zu frischen bzw. zu feinen und die Fe-Ni-Legierungsschmelze in dieser Pfanne mit einer CaO-Al₂O₃-MgO-Schmelzschlacke reagieren zu lassen, die min destens 57 Gew.-% CaO und Al₂O₃, wobei das Verhältnis von CaO/(CaO + Al₂O₃) mindestens 0,45 beträgt, bis zu 25 Gew.-% MgO, bis zu 15 Gew.-% SiO₂ und bis zu 3 Gew.-% Oxide von Metallen mit einer geringeren Sauerstoffaffinität als der von Silizium enthält. Wenn die Fe-Ni-Legierungsschmelze auf die angegebene Weise desoxidiert wird, wird die Menge an gelöstem, in der Fe-Ni-Legierungsschmelze verbleibendem Sauerstoff reduziert, und die in der Fe-Ni-Legierungsschmelze erzeugten oder entstandenen Oxide werden in die bzw. von der Schlacke absorbiert. Dies führt zu einer Gesamtmenge an im Fe-Ni-Legierungsblech vorhandenen nichtmetallischen Ein schlüssen von bis zu 0,0040 Gew.-%, berechnet als Sauerstoff. Mit anderen Worten: entsprechend der Abnahme der Menge an gelöstem, in der Fe-Ni-Legierungsschmelze zurückbleibendem Sauerstoff verringert sich nicht nur die Menge an nicht metallischen Einschlüssen, die während der Verfestigung oder Erstarrung der Fe-Ni-Legierungsschmelze ausfällt, vielmehr wird auch das Wachsen der Teilchengröße der nichtmetallischen Einschlüsse aufgrund der Abwesenheit von niedrigschmelzenden, Fällungskerne bildenden Suspensionen gehemmt.

Durch die Steuerung oder Einstellung der nichtmetallischen Einschlüsse in der Fe-Ni-Legierung auf die angegebene Zu sammensetzung bestehen die nichtmetallischen Einschlüsse im Fe-Ni-Legierungsblech für Lochmasken hauptsächlich aus sphärischen nichtmetallischen Einschlüssen einer Teilchen größe von bis zu 3 µm, und zwar nahezu ohne lineare nichtme tallische Einschlüsse mit Bildsamkeit oder Umformbarkeit in Auswalzrichtung. Hierdurch wird die Entstehung von Grübchen an der Oberfläche eines jeden durch Ätzen geformten Lochs, die durch die nichtmetallischen Einschlüsse hervorgerufen werden, unterbunden; außerdem wird hierdurch das Problem einer Verunreinigung der Ätzlösung nahezu beseitigt.

Für Calcium (Ca) und Magnesium (Mg) als Bestandteilselemente sowie Schwefel (S) und Sauerstoff (O) als erschmelzungsbe dingte Verunreinigungen im Fe-Ni-Legierungsblech für Loch masken müssen ferner die folgenden Erfordernisse oder Be dingungen eingehalten werden: Der untere Grenzwert der Ge samtmenge von Ca + 1/2 Mg variiert mit der Änderung der Ge samtmenge von S + 1/5 O innerhalb des obengenannten Bereichs der Gesamtmenge von Ca + 1/2 Mg. Dies ist im folgenden an hand von Fig. 2 näher erläutert.

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die für eine Änderung der Werte von Ca + 1/2 Mg bzw. S + 1/5 O in einer Bramme und einem Blech jeweils aus einer Fe-Ni-Legierung einer - mit Ausnahme der Werte für Ca + 1/2 Mg und S + 1/5 O - innerhalb des Rahmens der Erfindung liegenden chemischen Zu sammensetzung die Einflüsse der jeweiligen Werte von Ca + 1/2 Mg und S + 1/5 O auf den Grad bzw. das Ausmaß des sog. Brammen-Putzens, die Ätzlochungsfähigkeit des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung, das Zusammenkleben oder -backen der Flachmasken beim Anlassen bzw. Glühen derselben und die Gasbildung an der Oberfläche der Lochmaske im Betrieb der Farbkathodenstrahlröhre zeigt.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, können auch dann, wenn die Gehalte an Calcium, Magnesium, Schwefel und Sauerstoff innerhalb der jeweiligen Bereiche gemäß der Erfindung liegen und die Ge samtmenge von Ca + 1/2 Mg (ebenfalls) innerhalb des Erfin dungsrahmens liegt, Schwefel und Sauerstoff nicht ausrei chend oder zufriedenstellend in Form stabiler und unschäd licher Substanzen ausgefällt werden, wenn die Gesamtmenge an Ca + 1/2 Mg kleiner ist als die Gesamtmenge an S + 1/5 O (d. h. Ca + 1/2 Mg < S + 1/5 O). Infolgedessen nimmt die Größe (amount) des Brammen-Putzens auf über 4 mm zu, und die Warmverarbeitbarkeit der Fe-Ni-Legierung kann nicht nennenswert verbessert werden. Wenn die Gehalte von Calcium, Magnesium, Schwefel und Sauerstoff innerhalb der betreffen den Bereiche gemäß der Erfindung liegen, die Gesamtmenge von Ca + 1/2 Mg innerhalb des Erfindungsrahmens liegt und die Gesamtmenge an Ca + 1/2 Mg gleich groß oder größer ist als die Gesamtmenge an S + 1/5 O (d. h. Ca + 1/2 Mg ≧ S + 1/5 O), können Schwefel und Sauerstoff zufriedenstellend in Form der stabilen und unschädlichen Substanzen ausgefällt werden, so daß als Ergebnis die Warm verarbeitbarkeit der Fe-Ni-Legierung deutlich verbessert werden kann. Die Gehalte an Calcium, Magnesium, Schwefel und Sauerstoff sollten daher der folgenden Beziehung ge nügen:

Ca + 1/2 Mg ≧ S + 1/5 O.

Die Art und Weise der Reduzierung des Siliziumabscheidungs grads im Oberflächenteil des Fe-Ni-Legierungsblechs auf bis zu 10% ist nachstehend anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben.

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die für das Erwärmen eines Blocks oder einer kontinuierlich gegossenen (strang gegossenen) Bramme aus jeweils einer Fe-Ni-Legierung einer chemischen Zusammensetzung innerhalb des Rahmens der Er findung und das anschließende Brammen- oder Flachwalzen des Blocks oder der Bramme bei einem Querschnittsreduktionsver hältnis von mindestens 35% den Einfluß sowohl der Erwärmungs temperatur (T) (°C) als auch der Erwärmungszeit (t) (h) auf den Siliziumausscheidungsgrad im Oberflächenteil des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung bei seiner endgültigen Dicke sowie auf den Grad (oder das Ausmaß) des Brammen-Putzens zeigt.

Aus Fig. 4 geht folgendes hervor: Wenn der genannte Block oder die genannte kontinuierlich gegossene Bramme während einer Erwärmungszeit (t) (h) auf eine Erwärmungstemperatur (T) (°C), welche den folgenden drei Beziehungen genügen:

1150°C≦T≦1300°C,
log t≧7,71-5,33×10^-3 T und
log t≦8,00-5,33×10^-3 T,

erwärmt wird, gefolgt von einem Brammen- oder Flachwalzen bei (mit) einem Querschnittsreduktionsverhältnis von min destens 35% und einem anschließenden langsamen Abkühlen, werden die Größe des Brammen-Putzens pro Oberfläche auf bis zu 5 mm verringert und der Si-Ausscheidungsgrad im Oberflächenteil des hergestellten Fe-Ni-Legierungsblechs auf bis zu (höchstens) 10% verkleinert. Wenn dagegen die Erwärmungstemperatur (T) unter 1150°C liegt oder die Er wärmungszeit (t) gleich log t < 7,71-5,33 × 10^-3 T ist, vergrößert sich der Si-Ausscheidungsgrad auf über 10%. Wenn die Erwärmungstemperatur (T) über 1300°C liegt oder die Erwärmungszeit t < 8,00-5,33 × 10^-3 T entspricht, erhöht sich die Größe (amount) des Brammens-Putzens (oder -Abschrägens) pro Oberfläche auf über 5 mm, was zu einem niedrigeren Produktionsausbringen führt. Beim Flachwalzen des Blocks oder der kontinuierlich gegossenen Bramme bei einer Querschnittsreduktionsrate von mindestens 35% sollten daher die Erwärmungstemperatur (T) (°C) und die Erwärmungs zeit (t) (h) auf Werte innerhalb der folgenden Bereiche be grenzt werden:

1150°C≦T≦1300°C bzw.
7,71-5,33×10^-3 T≦log t≦8,00-5,33×10^-3 T.

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, die für das Erwärmen eines Blocks oder einer kontinuierlich gegossenen (strang gegossenen) Bramme aus jeweils einer Fe-Ni-Legierung einer chemischen Zusammensetzung innerhalb des Rahmens der Er findung, das anschließende erste (primäre) Flachwalzen bei einer Querschnittsreduktionsrate von 20-70%, das folgende erneute Erwärmen des Blocks oder der Bramme und schließlich ein zweites (sekundäres) Flachwalzen des Blocks oder der Bramme bei einer Querschnittsreduktions rate von 20-70% den Einfluß sowohl der Erwärmungstempera tur (T) (°C) als auch der Erwärmungszeit (t) (h) auf den Silizium- oder Si-Ausscheidungsgrad im Oberflächenteil des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung bei seiner endgültigen Dicke sowie auf die Größe bzw. das Ausmaß des Brammen-Putzens zeigt.

Aus Fig. 5 geht folgendes hervor: Wenn der genannte Block oder die kontinuierlich gegossene Bramme während einer Er wärmungszeit (t) (h) auf eine Erwärmungstemperatur (T) (°C), welche den folgenden drei Beziehungen genügen:

1150°C≦T≦1300°C,
log t≧7,40-5,33×10^-3 T und
log t≦7,71-5,33×10^-3 T,

erwärmt, sodann einem ersten Flachwalzen bei einer Quer schnittsreduktionsrate im Bereich von 20-70% unterworfen, danach bei einer Erwärmungstemperatur und für eine Erwärmungs zeit, welche den drei obigen Bedingungen genügen, erneut er wärmt, anschließend einem zweiten Flachwalzen bei einer Querschnittsreduktionsrate im Bereich von 20-70% unter worfen und sodann langsam abgekühlt wird, verringert sich die Größe bzw. das Ausmaß des Brammen-Putzens pro Ober fläche auf bis zu 5 mm, während sich der Si-Ausscheidungsgrad im Oberflächenteil des bereitgestellten Blechs aus der Fe-Ni-Legierung auf bis zu 10% verringert. Wenn andererseits entweder die Erwärmungstemperatur (T) unter 1150°C liegt oder die Erwärmungszeit (t) gleich log t < 7,40-5,33 × 10^-3 T ist, nimmt der Si-Ausscheidungsgrad auf über 10% zu. Wenn entweder die Erwärmungstemperatur (T) über 1300°C liegt oder die Erwärmungstemperatur (t) gleich log < 7,71-5,33 × 10^-3 T ist, erhöht sich die Größe bzw. das Ausmaß des Brammen-Putzens pro Oberfläche auf über 5 mm, was zu einem niedrigeren Produktionsausbringen führt. Beim ersten und zweiten Flachwalzen des Blocks oder der kontinuierlich gegossenen Bramme bei einer Querschnittsreduktionsrate von (jeweils) 20-70% sollten daher die Erwärmungstemperatur (T) (°C) und die Erwärmungszeit (t) (h) auf Werte innerhalb der folgenden Bereiche begrenzt werden:

1150°C≦T≦1300°C bzw.
7,40-5,33×10^-3 T≦log t≦7,71-5,33×10^-3 T.

Auch wenn der Block oder die kontinuierlich gegossene Bramme aus jeweils der Fe-Ni-Legierung einer innerhalb des Erfin dungsrahmens liegenden chemischen Zusammensetzung während einer Zeitspanne auf eine Temperatur, die innerhalb der obi gen Bereiche gemäß der Erfindung liegen, erwärmt und an schließend einem Flachwalzen bei einer Querschnittsreduk tionsrate innerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs unter worfen wird und dabei die Schwefelwasserstoff-(H₂S-)Konzen tration in der Heiz- bzw. Erwärmungsatmosphäre im Wärmeofen über 100 ppm (Teile pro Million Teile) liegt, tritt unter dem Einfluß des Schwefels eine Versprödung der Kristall korngrenze am Oberflächenteil oder -bereich des Blocks oder der kontinuierlich gegossenen Bramme beim Erwärmen desselben bzw. derselben auf, und es entstehen auf der Bramme beim Flachwalzen derselben zahlreiche (Oberflächen-)Fehler oder -Defekte, was eine Größe des Brammen-Putzens pro Oberfläche von mehr als 5 mm bedingt. Die H₂S-Konzentration in der Er wärmungsatmosphäre im Wärmeofen sollte daher auf bis zu (höchstens) 100 ppm begrenzt werden.

Zur weiteren Reduzierung des Silizium-(Si-)Ausscheidungsgrads muß ein langsames Abkühlen nach dem Flachwalzen erfolgen.

Neben dem langsamen Abkühlen kann auch eine Verhinderung der Si-Ausscheidung während der Herstellung eines Blocks (ingot) oder die schnelle Erstarrung des Blocks durch z. B. Gießen eines dünnen Blocks für die weitere Senkung des Si-Aus scheidungsgrads angewandt werden. Insbesondere kann der Si- Ausscheidungsgrad durch Anwendung eines elektromagnetischen Rührens oder Bewegens beim Gießen, durch einseitig gerichtete Erstarrung durch geringe Auswalzreduktion, Verkürzung der Erstarrungszeit mittels einer flachen Form oder Kokille und eine Kombination von Heiß-, Warm- und Kaltformgebung unter zweckmäßigen Bearbeitungs- und Wärmebehandlungsbedingungen in den einzelnen Herstellungsstufen verringert werden.

Im folgenden ist die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Durch Pfannenfrischen oder -feinen werden Blöcke Nr. 1-19 mit jeweils einer chemischen Zusammensetzung gemäß Tabellen I(a) und I(b) und jeweils eines Gewichts von 7 t hergestellt.

Tabelle I(a)

Tabelle I(b)

Die für das Pfannenfrischen oder -feinen der Blöcke Nr. 1-5 7-19 verwendete Pfanne bestand aus einem MgO-CaO-Feuerfest material mit CaO in einer Menge von 20-40 Gew.-%; die ver wendete geschmolzene Schlacke oder Schmelzschlacke (molten slag) war eine CaO-Al₂O₃-MgO-Schlacke eines Verhältnisses von (CaO)/{(CaO + (Al₂O₃)} von mindestens 0,45 sowie mit bis zu 25 Gew.-% MgO, bis zu 15 Gew.-% SiO₂ und bis zu 3 Gew.-% eines Oxids eines Metalls mit einer kleineren Sauerstoffaffinität als der von Silizium.

Die für das Pfannenfrischen oder -feinen des Blocks Nr. 6 verwendete Pfanne bestand aus einem MgO-CaO-Feuerfestmaterial mit einem CaO-Gehalt von 20-40 Gew.-%; die verwendete Schmelzschlacke war eine CaO-SiO₂-Al₂O₃-Schlacke eines CaO/SiO₂-Verhältnisses von 0,65-0,80 sowie mit bis zu 3 Gew.-% Al₂O₃ und bis zu 15 Gew.-% MgO.

Jeder der so hergestellten Blöcke Nr. 1-18 wird geputzt (scarfed), in einer Heiz- oder Erwärmungsatmosphäre mit einer Schwefelwasserstoff-(H₂S-)Konzentration von 50 ppm 20 h lang auf eine Temperatur von 1200°C erwärmt, danach einem ersten Flachwalzen bei einer Querschnittsreduktions rate von 60% unterworfen, sodann erneut in einer Erwärmungs atmosphäre einer H₂S-Konzentration von 50 ppm 20 h lang auf (eine Temperatur von) 1200°C erwärmt, hierauf einem zweiten Flachwalzen bei einer Querschnittsreduktionsrate von 45% unterworfen und schließlich langsam abgekühlt; dabei werden Brammen bzw. Platten (slabs) Nr. 1-18 erhalten. Anderer seits wird der auf beschriebene Weise hergestellte Block Nr. 19 geputzt, in einer Erwärmungsatmosphäre einer H₂S-Kon zentration von 50 ppm 17 h lang auf 1200°C erwärmt, sodann bei einer Querschnittsreduktionsrate von 78% flachgewalzt und anschließend langsam abgekühlt; damit wird eine Bramme oder Platte Nr. 19 erhalten.

Jede der Brammen Nr. 1-19 wird durch Betrachtung der Ge samtoberfläche auf das Entstehen von Oberflächenfehlern hin untersucht. Die Größe bzw. das Ausmaß des Oberflächen- Putzens wird durch Messung der Abnahmegröße der Dicke und Breite der Bramme beim Kaltputzen (cold scarfing) nach dem Schmelzschaben bzw. Flammstrahlen (fusion-scraping) bestimmt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle II.

Sodann werden die einzelnen hergestellten Brammen Nr. 1-19 geputzt, mit einem Oxidationsschutzmittel versehen, auf 1100°C erwärmt und warmgewalzt, um jeweils warmgewalzte Coils bzw. Bänder Nr. 1-19 zu erhalten. Die Warmwalzbedingungen umfassen eine Gesamtreduktionsrate von 82% bei einer Tempera tur von mindestens 1000°C, eine Gesamtreduktionsrate von 98% bei einer Temperatur von mindestens 850°C und eine Wickel temperatur für den (das) warmgewalzte(n) Coil bzw. Band von 550-750°C.

Jeder dieser warmgewalzten Coils Nr. 1-19 wird entzundert, wiederholten Zyklen aus Kaltwalzen und Anlassen (Glühen) unterworfen und dann spannungsfreigeglüht, wobei jeweils 0,25 mm dicke Fe-Ni-Legierungsbleche (im folgenden als "Prüflinge" bezeichnet) Nr. 1-19 für Lochmasken erhalten werden.

Jeder dieser Prüflinge Nr. 1-19 wird mittels eines Ultra schalltests (UST) auf feine innere Risse untersucht. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle II.

Sodann wird jeder Prüfling Nr. 1-19 auf den Silizium- bzw. Si-Ausscheidungsgrad im Oberflächenteil jedes Prüflings, die Ätzlochungsfähigkeit, das Zusammenkleben von Flachmasken beim Anlassen oder Glühen derselben sowie die Gasbildung an der Oberfläche der Lochmaske im Betrieb der Farbkathodenstrahl röhre hin untersucht.

Der Si-Ausscheidungsgrad im Oberflächenteil jedes Prüflings wird mittels eines Abbildungsanalysators (mapping analyzer) auf der Grundlage des Elektronensondenmikroanalysators (EPMA) bestimmt. Die Ätzlochungsfähigkeit jedes Prüflings wird durch Ätzen von Löchern in jedem Prüfling zur Bestimmung von Lo chungsdefekten, wie Durchmesser- und Formunregelmäßigkeiten der Löcher und ungleichmäßiger bzw. nicht scharf definierter (blurred) Umfang jedes Lochs, und Betrachtung der Lochober fläche mittels eines Abtastelektronenmikroskops zur Bestim mung des Vorhandenseins von Grübchen in der Lochoberfläche bewertet. Eine Verunreinigung der Ätzlösung wird auf der Grundlage der Rückstände, die nach dem Ätzlochen in der Ätz lösung zurückbleiben, bestimmt. Das Zusammenkleben oder -backen der Flachmasken beim Anlassen bzw. Glühen derselben wird durch Anlassen von 30 aufeinanderliegenden Flachmasken bei 950°C untersucht, um das Auftreten eines Zusammenklebens der Flachmasken festzustellen. Die Gasbildung an der Ober fläche der Lochmaske im Betrieb der Farbkathodenstrahlröhre wird dadurch bestimmt, daß die Flachmaske bei 950°C angelassen oder geglüht und danach 5 min lang unter reduziertem Druck auf 850°C gehalten und die Abnahme des Unterdrucks nach Ab lauf von 5 min gemessen wird. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle II.

Darüber hinaus werden die chemische Zusammensetzung und die Verteilung nichtmetallischer Einschlüsse in jedem Prüfling untersucht. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle III und in Fig. 6.

Tabelle II

Tabelle III

Wie aus Tabelle II hervorgeht, weisen die Prüflinge Nr. 1 und 2 mit jeweils einer chemischen Zusammensetzung und einem Si-Ausscheidungsgrad innerhalb des Rahmens der Erfindung nur sehr geringfügige Oberflächenfehler bei ausgezeichneter Ätz lochungsfähigkeit auf; sie kleben beim Anlassen der Flach masken nicht zusammen, und sie zeigen eine nur sehr gering fügige Gasbildung.

Im Gegensatz dazu weisen Prüfling Nr. 3 einen hohen, außer halb des Erfindungsrahmens liegenden Kohlenstoffgehalt und Prüfling Nr. 4 einen hohen, außerhalb des Erfindungsrahmens liegenden Stickstoffgehalt auf. Infolgedessen entstehen an den Prüflingen Nr. 3 und 4 zahlreiche Oberflächenfehler, und sie zeigen eine große Gasbildung.

Prüfling Nr. 5 weist einen hohen Schwefelgehalt außerhalb des Erfindungsrahmens auf; Prüfling Nr. 6 weist einen hohen, außerhalb des Erfindungsrahmens liegenden Sauerstoffgehalt auf, während Prüfling Nr. 7 einen hohen Phosphorgehalt außer halb des Erfindungsrahmens aufweist. Demzufolge sind an den Prüflingen Nr. 5, 6 und 7 zahlreiche Oberflächenfehler und eine große Gasbildung zu beobachten. Im Fall der Prüflinge Nr. 5 und 7 ist zudem ein Zusammenkleben oder -backen der (daraus hergestellten) Flachmasken festzustellen.

Prüfling Nr. 8 enthält Silizium in einer Menge oberhalb des oberen Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs; er zeigt deshalb den Ätzlochungsdefekt, bei dem die Oberfläche eines jeden geätzten Lochs erheblich rauh ist und einen unregel mäßigen (unscharfen bzw. nicht scharf definierten) Umfang aufweist. Prüfling Nr. 9 enthält Silizium in einer unterhalb des unteren Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs lie genden Menge; in diesem Fall tritt daher ein Zusammenkleben der Flachmasken beim Anlassen derselben auf.

Prüfling Nr. 10 enthält Calcium in einer Menge oberhalb des oberen Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs; Prüfling Nr. 12 enthält Magnesium in einer Menge oberhalb des oberen Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs, und Prüfling Nr. 14 enthält Ca + 1/2 Mg in einer Menge oberhalb des oberen Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs. Die Prüflinge Nr. 10, 12 und 14 zeigen deshalb den Ätzlochungsdefekt, bei dem die Oberfläche eines jeden geätzten Lochs erheblich rauh ist und einen unregelmäßigen (unscharfen bzw. nicht scharf definierten) Umfang aufweist; außerdem tritt dabei ein Zusammenkleben der Flachmasken beim Anlassen derselben auf.

Prüfling Nr. 11 enthält Calcium in einer Menge unterhalb des unteren Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs; Prüfling Nr. 13 enthält Magnesium in einer Menge unterhalb des unte ren Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs, und Prüfling Nr. 15 enthält Ca + 1/2 Mg in einer Menge unterhalb des unteren Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs. Die Prüf linge Nr. 11, 13 und 15 zeigen deshalb zahlreiche Ober flächenfehler und eine große Gasbildung.

Prüfling Nr. 16 enthält 1/10 C + 1/10 N + S + 1/5 O + 1/2 P oberhalb des oberen Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs; er zeigt deshalb zahlreiche Oberflächenfehler und eine große Gasbildung.

Prüfling Nr. 17 weist ein unterhalb des unteren Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs liegendes Verhältnis von (Ca + 1/2 Mg) zu (S + 1/5 O) auf. Infolgedesssen sind beim Prüfling Nr. 17 die Oberflächenfehler zahlreicher als bei den innerhalb des Erfindungsrahmens liegenden Prüflingen Nr. 1 und 2.

Prüfling Nr. 19 weist eine innerhalb des Erfindungsrahmens liegende chemische Zusammensetzung, aber einen hohen, außer halb des Erfindungsrahmens liegenden Si-Ausscheidungsgrad auf; er zeigt deshalb den Ätzlochungsdefekt, bei dem die Oberfläche eines jeden geätzten Lochs erheblich rauh ist und einen unregelmäßigen (unscharfen bzw. nicht scharf definierten) Umfang aufweist; außerdem tritt dabei ein Zu sammenkleben der Flachmasken beim Anlassen derselben auf.

Prüfling Nr. 18 weist einen hohen, außerhalb des Erfindungs rahmens liegenden Aluminiumgehalt auf; er zeigt deshalb den Ätzlochungsdefekt, bei dem die Oberfläche eines jeden ge ätzten Lochs erheblich rauh ist und einen unregelmäßigen (unscharfen bzw. nicht scharf definierten) Umfang aufweist; außerdem ist bei ihm eine große Gasbildung vorhanden, ob gleich die Zahl der Oberflächenfehler gering ist.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ist es bei Verwendung einer Fe-Ni-Legierung einer chemischen Zusammen setzung und eines Silizium- bzw. Si-Ausscheidungsgrads je weils innerhalb des Rahmens der Erfindung möglich, eine von Oberflächenfehlern freie Fe-Ni-(Legierungs-)Bramme und ein von feinen inneren Rissen freies, für Lochmasken verwend bares Fe-Ni-Legierungsblech bereitzustellen, das eine aus gezeichnete Ätzlochungsfähigkeit aufweist, bei dem (aus ihm hergestellte) Flachmasken beim Anlassen derselben nicht zu sammenkleben oder -backen und bei dem nur eine geringfügige Gasbildung auftritt.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht ferner hervor, daß eine Beziehung zwischen einer großen Gasbildung am Fe-Ni- Legierungsblech und der Entstehung feiner innerer Risse in ihm besteht.

Die Verteilung nichtmetallischer Einschlüsse bei den Prüf lingen Nr. 1-19 gemäß Tabelle III wurde wie folgt bestimmt:

Eine 60 mm² große Querschnittsfläche in Auswalzrichtung jedes Prüflings wurde bei 800facher Vergrößerung unter einem Mikroskop untersucht, um für die in diesem Bereich vorhandenen nichtmetallischen Einschlüsse deren Dicke in Dickenrichtung und ihre Länge in Auswalzrichtung bei jedem Prüfling zu messen. Bei dieser Messung wurden die nicht metallischen Einschlüsse entsprechend den später angegebenen Kriterien nach sphärischen und linearen nichtmetallischen Einschlüssen klassifiziert; die Zahl der pro mm² vorhandenen nichtmetallischen Einschlüsse wurde zur Untersuchung bzw. Bestimmung ihrer Verteilung gezählt.

Bei dieser Untersuchung wurden als sphärische nichtmetalli sche Einschlüsse diejenigen mit einem Längen/Dickenverhält nis von bis zu 3 (d. h. Länge/Dicke ≦ 3) und als lineare nichtmetallische Einschlüsse diejenigen mit einem Längen/ Dickenverhältnis von über 3 (d. h. Länge/Dicke < 3) bestimmt.

Wie aus Tabelle III und Fig. 6 hervorgeht, besitzen die nichtmetallischen Einschlüsse in den Prüflingen Nr. 1-4 und 7-19 einen Schmelzpunkt von mindestens 1600°C, und sie umfassen im wesentlichen sphärische nichtmetallische Einschlüsse einer Dicke von unter 3 µm. Die durch die nicht metallischen Einschlüsse hervorgerufene Bildung von Grübchen an bzw. in der Oberfläche der einzelnen geätzten Löcher ist dabei gehemmt oder unterbunden; das Problem einer Verun reinigung der Ätzlösung durch Einschleppung der linearen nichtmetallischen Einschlüsse in die Ätzlösung tritt dabei kaum auf.

Prüfling Nr. 5 weist einen hohen, außerhalb des Erfindungs rahmens liegenden Schwefelgehalt auf. Die nichtmetallischen Einschlüsse bestehen daher beim Prüfling Nr. 5 hauptsächlich aus linearen nichtmetallischen Einschlüssen, wie dies aus Tabelle III hervorgeht. Dementsprechend sind beim Prüfling Nr. 5 Grübchen in den Oberflächen der geätzten Löcher eben so wie eine geringe Verunreinigung der Ätzlösung zu beob achten.

Die nichtmetallischen Einschlüsse beim Prüfling Nr. 6 ent halten 15 Gew.-% Al₂O₃, 40 Gew.-% MnO und 45 Gew.-% SiO₂, und sie bestehen aus einer als Spessartin bekannten Ver bindung in dem durch die Liquiduskurve von 1200°C im ter nären MnO-SiO₂-Al₂O₃-Phasendiagramm umschlossenen Bereich (nicht dargestellt). Diese nichtmetallischen Einschlüsse besitzen einen niedrigen Schmelzpunkt und eine hohe Ver formbarkeit; ihre Gesamtmenge ist groß. Demzufolge wurden die im Prüfling Nr. 6 enthaltenen nichtmetallischen Ein schlüsse beim Warm- und Kaltwalzen des Blocks Nr. 6 zur Herstellung des Prüflings Nr. 6 zu einer langgestreckten linearen Form in Auswalzrichtung verformt. Die nicht metallischen Einschlüsse bestehen daher beim Prüfling Nr. 6 gemäß Tabelle III hauptsächlich aus linearen nichtmetalli schen Einschlüssen, die zur Bildung von Grübchen an bzw. in den Oberflächen der geätzten Löcher und zu einer er heblichen Verunreinigung der Ätzlösung führen.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ist es durch Steuerung oder Einstellung der nichtmetallischen Ein schlüsse im Fe-Ni-Legierungsblech einer Zusammensetzung in nerhalb des Rahmens der Erfindung möglich, eine ausgezeich nete Ätzlochungsfähigkeit zu gewährleisten.

Beispiel 2

Die im Rahmen der Erfindung gemäß Tabellen I(a) und I(b) liegenden Blöcke Nr. 1 und 2 werden jeweils geputzt (scarfed), sodann einem Brammen- oder Flachwalzen unter den Bedingungen nach Tabelle IV unterworfen und hierauf langsam abgekühlt, wodurch Brammen oder Platten erhalten werden. Die einzelnen, so hergestellten Brammen werden geputzt (scarfed), mit einem Oxidationsschutzmittel versehen, auf (eine Temperatur von) 1100°C erwärmt und zu einem warmgewalzten Coil (oder Band) warmgewalzt. Die Warmwalzbedingungen umfassen eine Gesamt reduktionsrate von 82% bei mindestens 1000°C, eine Gesamt reduktionsrate von 98% bei mindestens 850°C und eine Auf wickeltemperatur des warmgewalzten Coils von 550-750°C. Die so erhaltenen warmgewalzten Coils werden entzundert, wiederholten Zyklen aus einem Kaltwalz- und einem Glüh- oder Anlaßvorgang und sodann einem Spannungsfreiglühen unterworfen, um jeweilige, 0,25 mm dicke Fe-Ni-Legierungs bleche (im folgenden als "Prüflinge" bezeichnet) Nr. 20-33 für Lochmasken herzustellen.

Jeder dieser Brammen wird auf die Bildung von Oberflächen fehlern hin untersucht. Die erhaltenen Prüflinge Nr. 20-33 werden auf feine innere Risse hin untersucht. Sodann werden für Prüflinge Nr. 20-33 der Si-Ausscheidungsgrad im Ober flächenteil oder -bereich jedes Prüflings, die Ätzlochungs fähigkeit, das Zusammenkleben der Flachmasken beim Anlassen (Glühen) derselben und die Gasbildung an der Oberfläche der jeweiligen Lochmasken im Betrieb der Farbkathodenstrahlröhre ermittelt. Diese Bestimmungen erfolgen entsprechend Bei spiel 1. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle V.

Tabelle V

Wie aus Tabelle V hervorgeht, gilt für die erfindungsgemäßen Prüflinge Nr. 20, 21, 25 und 26, die einem Flachwalzen bei einer Schwefelwasserstoff-(H₂S-)Konzentration in der Erwär mungsatmosphäre, einer Erwärmungstemperatur und -zeit sowie einer Querschnittsreduktionsrate jeweils innerhalb der be treffenden Bereiche gemäß der Erfindung unterworfen wurden und einen Si-Ausscheidungsgrad innerhalb des Erfindungs rahmens aufweisen, daß sie nur geringfügige Oberflächen fehler aufweisen, kein Ätzlochungsdefekt auftritt, bei dem die Oberfläche jedes geätzten Loches rauh ist und einen un scharfen (nicht scharf definierten) Umfang zeigt, die (daraus hergestellten) Flachmasken beim Anlassen nicht zusammenkleben und die Gasbildung gering ist.

Andererseits wurde Prüfling Nr. 22 einem einmaligen Flach walzen bei einer Querschnittsreduktionsrate unterhalb des unteren Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs unterwor fen. Prüfling Nr. 23 wurde beim einmaligen Flachwalzen auf eine Heiz- bzw. Erwärmungstemperatur unterhalb des unteren Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs erwärmt. Prüfling Nr. 27 wurde beim ersten oder primären Flachwalzen während einer Erwärmungszeit unterhalb des unteren Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs erwärmt. Prüfling Nr. 28 wurde dem zweiten oder sekundären Flachwalzen bei einer Quer schnittsreduktionsrate unterhalb des unteren Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs unterworfen. Prüfling Nr. 32 wurde sowohl beim ersten als auch beim zweiten Flachwalzen auf eine Erwärmungstemperatur unterhalb des unteren Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs erwärmt. Prüfling Nr. 33 wurde einem ersten Flachwalzen bei einer Querschnittsreduktionsrate unterhalb des unteren Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs unterworfen. Infolgedessen zeigen alle Prüflinge Nr. 22, 23, 27, 28, 32 und 33 in ihrem Oberflächenteil einen Si-Aus scheidungsgrad von über 10%. Wie aus Tabelle V hervorgeht, ist daher bei allen diesen Prüflingen Nr. 22, 23, 27, 28, 32 und 33 der oben definierte Ätzlochungsdefekt zu beobachten; außerdem tritt dabei beim Anlassen der Flachmasken ein Zu sammenkleben oder -backen derselben auf.

Prüfling Nr. 24 wurde beim einmaligen Flachwalzstich während einer Erwärmungszeit oberhalb des oberen Grenzwerts des er findungsgemäßen Bereichs erwärmt. Prüfling Nr. 29 wurde beim zweiten Flachwalzen während einer Erwärmungszeit oberhalb des oberen Grenzwerts des erfindungsgemäßen Bereichs erwärmt. Prüfling Nr. 31 wurde beim einmaligen Flachwalzen auf eine Erwärmungstemperatur oberhalb des oberen Grenzwerts des er findungsgemäßen Bereichs erwärmt. Infolgedessen sind bei den Prüflingen Nr. 24, 29 und 31 zahlreiche Oberflächenfehler zu beobachten.

Beim Prüfling Nr. 30, bei dem die H₂S-Konzentration in der Erwärmungsatmosphäre im Wärmeofen den oberen Grenzwert des er findungsgemäßen Bereichs überschritt, sind erhebliche Ober flächenfehler vorhanden.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ist es durch Flachwalzen eines Blocks oder einer kontinuierlich gegossenen bzw. stranggegossenen Bramme einer erfindungsge mäßen chemischen Zusammensetzung sowie mit einer H₂S-Konzen tration in der Erwärmungsatmosphäre, einer Erwärmungstempera tur und -zeit und einer Querschnittsreduktionsrate jeweils innerhalb der betreffenden Bereiche gemäß der Erfindung möglich, ein für Lochmasken verwendbares Fe-Ni-Legierungs blech herzustellen, das nur wenige Oberflächenfehler auf weist, frei ist von Durchmesser und Formunregelmäßigkeiten der durch Ätzen (in der Lochmaske) gebildeten Löcher und von einem unregelmäßigen oder unscharfen (nicht scharf definier ten) Umfang der Löcher und bei dem kein Zusammenkleben der (daraus hergestellten) Flachmasken beim Anlassen oder Glühen derselben auftritt und die Gasbildung sehr gering ist.

Beispiel 3

Der außerhalb des Erfindungsrahmens liegende Block 13 (Tabellen I(a) und I(b)) wird geputzt (scarfed), sodann 5 h lang auf 1200°C erwärmt und anschließend zur Herstellung einer Bramme einem Flachwalzen bei einer Querschnittsreduk tionsrate von 78% unterworfen. Die so erhaltene Bramme wird geputzt, dann durch 10-stündiges Erwärmen auf 1300°C in einer Erwärmungsatmosphäre einer Sauerstoff-(O₂-)Konzentra tion von 0,02 Vol.-% einer Durchwärmungsbehandlung unter worfen, anschließend oberflächengeschliffen, hierauf in einer Erwärmungsatmosphäre mit einer O₂-Konzentration von 0,02 Vol.-% auf 1200°C erwärmt und schließlich bei einer Warmfeinwalztemperatur von 950°C zu einem warmgewalzten Coil oder Band warmgewalzt. Der so erhaltene Coil wird entzundert, danach wiederholten Zyklen aus Kaltwalzen und Anlassen bzw. Glühen unterworfen und schließlich 10 s lang bei 700°C spannungsfreigeglüht, um ein 0,20 mm dickes Fe-Ni-Legierungs blech für Lochmasken bereitzustellen.

Die obige Bramme wird auf (die Bildung von) Oberflächenfeh ler(n) hin untersucht. Für das daraus hergestellte Fe-Ni-Le gierungsblech werden (entstandene) feine innere Risse, der Silizium-(Si-)Ausscheidungsgrad in seinem Oberflächenteil, die Ätzlochungsfähigkeit, ein Zusammenkleben von (daraus her gestellten) Flachmasken beim Anlassen derselben und die Gas bildung an der Oberfläche von (daraus hergestellten) Loch masken im Betrieb der Farbkathodenstrahlröhre bestimmt. Diese Untersuchungen bzw. Bestimmungen erfolgen auf die in Ver bindung mit Beispiel 1 beschriebene Weise. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle VI.

Tabelle VI

Wie aus der obigen Beschreibung und aus Tabelle VI hervor geht, weist das obige Fe-Ni-Legierungsblech eine innerhalb des Erfindungsrahmens liegende chemische Zusammensetzung auf, nur mit dem Unterschied, daß es Mangan (Mn) enthält, das im erfindungsgemäßen Fe-Ni-Legierungsblech nicht enthalten ist. Zudem weist das obige Fe-Ni-Legierungsblech einen hohen, außerhalb des Erfindungsrahmens liegenden Si-Ausscheidungsgrad auf. Demzufolge erfordert dieses Fe-Ni-Legierungsblech einen hohen Oberflächen-Putzaufwand, und es zeigt den Ätzlochungs defekt, bei dem die Oberfläche jedes geätzten Lochs oder Ätzlochs rauh ist und einen unregelmäßigen bzw. unscharfen (nicht scharf definierten) Umfang aufweist. Aus diesem Blech hergestellte Flachmasken kleben beim Anlassen derselben zu sammen; ferner ist dabei eine starke Gasbildung vorhanden.

Das obengenannte Fe-Ni-Legierungsblech wurde aus einer Fe-Ni-Legierung der gleichen chemischen Zusammensetzung wie beim (eingangs beschriebenen) bekannten Verfahren 1 und auf die gleiche Weise wie bei diesem hergestellt. Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, sind nach dem bekannten Verfahren 1 die hervorragenden Ergebnisse gemäß der Erfindung nicht erzielbar.

Beispiel 4

Ein Block aus einer außerhalb des Erfindungsrahmens liegenden Invar-Legierung mit 35,7 Gew.-% Nickel, 0,005 Gew.-% Bor, 0,05 Gew.-% Silizium, 0,005 Gew.-% Aluminium, 0,004 Gew.-% Kohlenstoff, 0,0018 Gew.-% Stickstoff, 0,002 Gew.-% Schwefel, 0,0026 Gew.-% Sauerstoff und 0,003 Gew.-% Phosphor, Rest Eisen, wird geputzt, dann auf (eine Temperatur von) 1250°C erwärmt, danach bei einer Querschnittsreduktionsrate von 78% warmgeschmiedet und schließlich durch 5-stündiges Er wärmen auf 1100°C einer Durchwärmbehandlung unterworfen, um eine Bramme herzustellen. Die so erhaltene Bramme wird auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 zu einem 0,20 mm dicken Fe-Ni-Legierungsblech für Lochmasken verarbeitet.

Die obige Bramme wird auf (die Bildung von) Oberflächen fehler(n) hin untersucht. Für das daraus hergestellte Fe-Ni- Legierungsblech werden (entstandene) feine innere Risse, der Silizium-(Si-)Ausscheidungsgrad in seinem Oberflächen teil, die Ätzlochungsfähigkeit, ein Zusammenkleben von (daraus hergestellten) Flachmasken beim Anlassen derselben und die Gasbildung an der Oberfläche von (daraus hergestell ten) Lochmasken im Betrieb der Farbkathodenstrahlröhre be stimmt. Diese Untersuchungen bzw. Bestimmungen erfolgen auf die in Verbindung mit Beispiel 1 beschriebene Weise. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle VII.

Tabelle VII

Wie aus der obigen Beschreibung und aus Tabelle VII hervor geht, weist das obengenannte Fe-Ni-Legierungsblech eine außerhalb des Erfindungsrahmens liegende chemische Zusammen setzung und außerdem einen hohen, außerhalb des Erfindungs rahmens liegenden Si-Ausscheidungsgrad auf. Dieses Fe-Ni- Legierungsblech erfordert daher einen großen Oberflächen- Putzaufwand; außerdem treten bei ihm der Ätzlochungsdefekt mit rauher Oberfläche des geätzten Lochs und unregelmäßigem (nicht scharf definiertem) Lochumfang, ein Zusammenkleben der (daraus hergestellten) Flachmasken beim Anlassen der selben sowie eine starke Gasbildung auf.

Das obige Fe-Ni-Legierungsblech wurde aus der Fe-Ni-Legierung der gleichen chemischen Zusammensetzung wie beim (eingangs beschriebenen) bekannten Verfahren 2 und auf die gleiche Weise wie bei diesem hergestellt. Wie sich aus den vor stehenden Ausführungen ergibt, sind nach dem bekannten Verfahren 2 die hervorragenden Ergebnisse gemäß der Erfin dung nicht erzielbar.

Mit der vorstehend im einzelnen beschriebenen Erfindung kann somit ein Fe-Ni-Legierungsblech für Lochmasken bereitge stellt werden, das nur wenige Oberflächenfehler aufweist und frei ist von Durchmesser- und Formunregelmäßigkeiten der durch Ätzen geformten Löcher sowie von einem unregel mäßigen (nicht scharf definierten) Umfang dieser Löcher und bei dem kein Zusammenkleben von (aus ihm hergestellten) Flachmasken beim Anlassen oder Glühen derselben und auch nur eine geringe Gasbildung auftritt. Mit der Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Fe-Ni- Legierungsblechs geschaffen. Die Erfindung bietet damit einen großen industriellen Nutzeffekt.

Claims

1. Blech aus einer Fe-Ni-Legierung für eine Lochmaske her vorragender Ätzlochungsfähigkeit, Klebevermeidung während des Anlassens und Hemmwirkung auf eine Gas bildung, im wesentlichen bestehend aus: Nickel (Ni): von 34 bis 38 Gew.-%
Silizium (Si): von 0,01 bis 0,09 Gew.-%
Aluminium (Al): von 0,002 bis 0,020 Gew.-%
Calcium (Ca): von 0,0002 bis 0,0020 Gew.-%
Magnesium (Mg): von 0,0003 bis 0,0020 Gew.-%
mit Ca+1/2 Mg: von 0,0005 bis 0,0025 Gew.-%und zum Rest Eisen und erschmelzungsbedingten Verun reinigungen,
wobei die Gehalte an Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Schwefel (S) , Sauerstoff (O) und Phosphor (P) in den erschmelzungsbedingten Verunreinigungen folgen den Werten entsprechen:bis zu 0,0050 Gew.-% Kohlenstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Stickstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Schwefel,
bis zu 0,0040 Gew.-% Sauerstoff und
bis zu 0,0040 Gew.-% Phosphor,mit 1/10 C + 1/10 N + S + 1/5 O + 1/2 P:bis zu 0,0045 Gew.-% und
Ca + 1/2 Mg ≧ S + 1/5 O, undwobei der Oberflächenteil des Blechs aus der Fe-Ni- Legierung einen durch folgende Formel: definierten Silizium (Si)-Ausscheidungsgrad von bis zu 10% aufweist.

2. Blech aus einer Fe-Ni-Legierung für eine Lochmaske her vorragender Ätzlochungsfähigkeit, Klebevermeidung während des Anlassens und Hemmwirkung auf eine Gas bildung, im wesentlichen bestehend aus: Nickel (Ni): von 34 bis 38 Gew.-%
Silizium (Si): von 0,01 bis 0,09 Gew.-%
Aluminium (Al): von 0,002 bis 0,020 Gew.-%
Calcium (Ca): von 0,0002 bis 0,0020 Gew.-%
Magnesium (Mg): von 0,0003 bis 0,0020 Gew.-%
mit Ca+1/2 Mg: von 0,0005 bis 0,0025 Gew.-%und zum Rest Eisen und erschmelzungsbedingten Verun reinigungen,
wobei die Gehalte an Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Schwefel (S), Sauerstoff (O) und Phosphor (P) und nicht-metallischen Einschlüssen in den erschmelzungs bedingten Verunreinigungen folgenden Werten entspre chen:bis zu 0,0050 Gew.-% Kohlenstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Stickstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Schwefel,
bis zu 0,0040 Gew.-% Sauerstoff,
bis zu 0,0040 Gew.-% Phosphor und
bis zu 0,0040 Gew.-%, berechnet als Sauerstoff, an nicht-metallischen Einschlüssen, wobei1/10 C + 1/10 N + S + 1/5 O + 1/2 P:bis zu 0,0045 Gew.-% und
Ca + 1/2 Mg ≧ S + 1/5 O; die nicht-metallischen Einschlüsse als erschmelzungsbe dingte Verunreinigungen eine Zusammensetzung einer Teilchengröße bis zu 6 µm in einem Bereich eines Schmelz punkts von mindestens 1600°C aufweisen, wobei dieser Be reich durch die Liquiduskurve bei 1600°C in dem ternären CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm definiert ist und wobei der Oberflächenteil des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung einen durch folgende Formel: definierten Silizium (Si)-Ausscheidungsgrad von bis zu 10% aufweist.

3. Verfahren zur Herstellung eines Blechs aus einer Fe-Ni- Legierung für eine Lochmaske hervorragender Ätzlochungs fähigkeit, Klebevermeidung während des Anlassens und Hemmwirkung auf eine Gasbildung, in folgenden Stufen:
Bereitstellen eines Blocks oder einer kontinuierlich gegossenen Bramme aus einer Fe-Ni-Legierung, im wesent lichen bestehend aus: Nickel (Ni): von 34 bis 38 Gew.-%
Silizium (Si): von 0,01 bis 0,09 Gew.-%
Aluminium (Al): von 0,002 bis 0,020 Gew.-%
Calcium (Ca): von 0,0002 bis 0,0020 Gew.-%
Magnesium (Mg): von 0,0003 bis 0,0020 Gew.-%
mit Ca+1/2 Mg: von 0,0005 bis 0,0025 Gew.-%und zum Rest Eisen und erschmelzungsbedingten Verun reinigungen,
wobei die Gehalte an Kohlenstoff (C), Stickstoff (N) , Schwefel (S), Sauerstoff (O) und Phosphor (P) in den erschmelzungsbedingten Verunreinigungen folgenden Werten entsprechen:bis zu 0,0050 Gew.-% Kohlenstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Stickstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Schwefel,
bis zu 0,0040 Gew.-% Sauerstoff und
bis zu 0,0040 Gew.-% Phosphormit 1/10 C + 1/10 N + S + 1/5 O + 1/2 P:bis zu 0,0045 Gew.-% und
Ca + 1/2 Mg ≧ S + 1/5 O;Flachwalzen, Abschrägen bzw. Putzen, Warmwalzen, Entzundern, noch mals Abschrägen bzw. Putzen, mindestens einmal Kaltwalzen, begleitet von einem Rekristallisationsglühen, Anlaßwalzen und Spannungsfreiglühen (in der angegebenen Reihenfolge) des Blocks oder der kontinuierlich gegossenen Bramme zur Herstellung eines Blechs aus der Fe-Ni-Legierung;
Erwärmen des Blocks oder der kontinuierlich gegossenen Bramme beim Flachwalzen in einer Heizatmosphäre einer Schwefelwasserstoff (H₂S)-Konzentration von bis zu 100 ppm auf eine Temperatur (T) (°C) im Bereich von 1150-1300°C während einer durch folgende Formel festgelegten Zeit (t) (h)7.71-5.33×10^-3 T≦log t≦8.00-5.33×10^-3 T,anschließendes Flachwalzen bei einem Querschnitts reduktionsverhältnis von mindestens 35% und an schließendes langsames Abkühlen zur Einstellung des durch folgende Formel: festgelegten Silizium (Si)-Ausscheidungsgrads des Ober flächenteils des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung auf bis zu 10%.

4. Verfahren zur Herstellung eines Blechs aus einer Fe-Ni- Legierung für eine Lochmaske hervorragender Ätzlochungs fähigkeit, Klebevermeidung während des Anlassens und Hemmwirkung auf eine Gasbildung, in folgenden Stufen:
Bereitstellen eines Blocks oder einer kontinuierlich gegossenen Bramme aus einer Fe-Ni-Legierung, im wesent lichen bestehend aus: Nickel (Ni): von 34 bis 38 Gew.-%
Silizium (Si): von 0,01 bis 0,09 Gew.-%
Aluminium (Al): von 0,002 bis 0,020 Gew.-%
Calcium (Ca): von 0,0002 bis 0,0020 Gew.-%
Magnesium (Mg): von 0,0003 bis 0,0020 Gew.-%
mit Ca+1/2 Mg: von 0,0005 bis 0,0025 Gew.-%und zum Rest Eisen und erschmelzungsbedingten Verun reinigungen,
wobei die Gehalte an Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Schwefel (S), Sauerstoff (O) und Phosphor (P) in den erschmelzungsbedingten Verunreinigungen folgenden Werten entsprechen:bis zu 0,0050 Gew.-% Kohlenstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Stickstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Schwefel,
bis zu 0,0040 Gew.-% Sauerstoff und
bis zu 0,0040 Gew.-% Phosphormit 1/10 C + 1/10 N + S + 1/5 O + 1/2 P:bis zu 0,0045 Gew.-% und
Ca + 1/2 Mg ≧ S + 1/5 O;Flachwalzen, Abschrägen bzw. Putzen, Warmwalzen, Entzundern, noch mals Abschrägen bzw. Putzen, mindestens einmal Kaltwalzen, be gleitet von einem Rekristallisationsglühen, Anlaßwalzen und Spannungsfreiglühen (in der angegebenen Reihenfolge) des Blocks oder der kontinuierlich gegossenen Bramme zur Herstellung eines Blechs aus der Fe-Ni-Legierung;
Erwärmen des Blocks oder der kontinuierlich gegossenen Bramme beim Flachwalzen in einer Heizatmosphäre einer Schwefelwasserstoff (H₂S)-Konzentration von bis zu 100 ppm auf eine Temperatur (T) (°C) im Bereich von 1150-1300°C während einer durch folgende Formel festgelegten Zeit (t) (h)7.40-5.33×10^-3 T≦log t≦7.71-5.33×10^-3 T;anschließendes erstes Flachwalzen als Teil des Flach walzens bei einem Querschnittsreduktionsgrad im Bereich von 20-70%;
anschließendes erneutes Erwärmen in einer Heizatmosphäre einer Schwefelwasserstoff (H₂S)-Konzentration von bis zu 100 ppm auf eine Temperatur (T) (°C) im Bereich von 1150-1300°C während einer durch die angegebene Formel festgelegten Zeitdauer (t) (h),
anschließendes zweites Flachwalzen als Teil des Flach walzens bei einem Querschnittsreduktionsgrad im Bereich von 20-70% und
anschließend langsames Abkühlen zur Einstellung des durch folgende Formel: festgelegten Silizium (Si)-Ausscheidungsgrads des Ober flächenteils des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung auf bis zu 10%.

5. Verfahren zur Herstellung eines Blechs aus einer Fe-Ni- Legierung für eine Lochmaske hervorragender Ätzlochungs fähigkeit, Klebevermeidung während des Anlassens und Hemmwirkung auf eine Gasbildung, in folgenden Stufen:
Bereitstellen eines Blocks oder einer kontinuierlich gegossenen Bramme aus einer Fe-Ni-Legierung, im wesent lichen bestehend aus: Nickel (Ni): von 34 bis 38 Gew.-%
Silizium (Si): von 0,01 bis 0,09 Gew.-%
Aluminium (Al): von 0,002 bis 0,020 Gew.-%
Calcium (Ca): von 0,0002 bis 0,0020 Gew.-%
Magnesium (Mg): von 0,0003 bis 0,0020 Gew.-%
mit Ca+1/2 Mg: von 0,0005 bis 0,0025 Gew.-%und zum Rest Eisen und erschmelzungsbedingten Verun reinigungen,
wobei die Gehalte an Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Schwefel (S), Sauerstoff (O) und Phosphor (P) und nicht-metallischen Einschlüssen in den erschmelzungs bedingten Verunreinigungen folgenden Werten entsprechen:bis zu 0,0050 Gew.-% Kohlenstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Stickstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Schwefel,
bis zu 0,0040 Gew.-% Sauerstoff,
bis zu 0,0040 Gew.-% Phosphor und
bis zu 0,0040 Gew.-%, berechnet als Sauerstoff, an nicht-metallischen Einschlüssen, wobei1/10 C + 1/10 N + S + 1/5 O + 1/2 P:bis zu 0,0045 Gew.-% und
Ca + 1/2 Mg ≧ S + 1/5 O;die nicht-metallischen Einschlüsse als erschmelzungsbe dingte Verunreinigungen eine Zusammensetzung einer Teilchengröße bis zu 6 µm in einem Bereich eines Schmelz punkts von mindestens 1600°C aufweisen, wobei dieser Be reich durch die Liquiduskurve bei 1600°C in dem ternären CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm definiert ist;
Flachwalzen, Abschrägen bzw. Putzen, Warmwalzen, Entzundern, noch mals Abschrägen bzw. Putzen, mindestens einmal Kaltwalzen, be gleitet von einem Rekristallisationsglühen, Anlaßwalzen und Spannungsfreiglühen (in der angegebenen Reihenfolge) des Blocks oder der kontinuierlich gegossenen Bramme zur Herstellung eines Blechs aus der Fe-Ni-Legierung;
Erwärmen des Blocks oder der kontinuierlich gegossenen Bramme beim Flachwalzen in einer Heizatmosphäre einer Schwefelwasserstoff (H₂S)-Konzentration von bis zu 100 ppm auf eine Temperatur (T) (°C) im Bereich von 1150-1300°C während einer durch folgende Formel festgelegten Zeit (t) (h)7.71-5.33×10^-3 T≦log t≦8.00-5.33×10^-3 T;anschließendes Flachwalzen bei einem Querschnitts reduktionsverhältnis von mindestens 35% und an schließendes langsames Abkühlen zur Einstellung des durch folgende Formel: festgelegten Silizium (Si)-Ausscheidungsgrads des Ober flächenteils des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung auf bis zu 10%.

6. Verfahren zur Herstellung eines Blechs aus einer Fe-Ni- Legierung für eine Lochmaske hervorragender Ätzlochungs fähigkeit, Klebevermeidung während des Anlassens und Hemmwirkung auf eine Gasbildung, in folgenden Stufen:
Bereitstellen eines Blocks oder einer kontinuierlich gegossenen Bramme aus einer Fe-Ni-Legierung, im wesent lichen bestehend aus: Nickel (Ni): von 34 bis 38 Gew.-%
Silizium (Si): von 0,01 bis 0,09 Gew.-%
Aluminium (Al): von 0,002 bis 0,020 Gew.-%
Calcium (Ca): von 0,0002 bis 0,0020 Gew.-%
Magnesium (Mg): von 0,0003 bis 0,0020 Gew.-%
mit Ca+1/2 Mg: von 0,0005 bis 0,0025 Gew.-%und zum Rest Eisen und erschmelzungsbedingten Verun reinigungen,
wobei die Gehalte an Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Schwefel (S), Sauerstoff (O) und Phosphor (P) und nicht-metallischen Einschlüssen in den erschmelzungs bedingten Verunreinigungen folgenden Werten entspre chen:bis zu 0,0050 Gew.-% Kohlenstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Stickstoff,
bis zu 0,0020 Gew.-% Schwefel,
bis zu 0,0040 Gew.-% Sauerstoff,
bis zu 0,0040 Gew.-% Phosphor und
bis zu 0,0040 Gew.-%, berechnet als Sauerstoff, an nicht-metallischen Einschlüssen, wobei1/10 C + 1/10 N + S + 1/5 O + 1/2 P:bis zu 0,0045 Gew.-% und
Ca + 1/2 Mg ≧ S + 1/5 O;die nicht-metallischen Einschlüsse als erschmelzungsbe dingte Verunreinigungen eine Zusammensetzung einer Teilchengröße bis zu 6 µm in einem Bereich eines Schmelz punkts von mindestens 1600°C aufweisen, wobei dieser Be reich durch die Liquiduskurve bei 1600°C in dem ternären CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm definiert ist;
Flachwalzen, Abschrägen bzw. Putzen, Warmwalzen, Entzundern, noch mals Abschrägen bzw. Putzen, mindestens einmal Kaltwalzen, be gleitet von einem Rekristallisationsglühen, Anlaßwalzen und Spannungsfreiglühen (in der angegebenen Reihenfolge) des Blocks oder der kontinuierlich gegossenen Bramme zur Herstellung eines Blechs aus der Fe-Ni-Legierung;
Erwärmen des Blocks oder der kontinuierlich gegossenen Bramme beim Flachwalzen in einer Heizatmosphäre einer Schwefelwasserstoff (H₂S)-Konzentration von bis zu 100 ppm auf eine Temperatur (T) (°C) im Bereich von 1150-1300°C während einer durch folgende Formel festgelegten Zeit (t) (h)7.40-5.33×10^-3 T≦log t≦7.71-5.33×10^-3 T;anschließendes erstes Flachwalzen als Teil des Flach walzens bei einem Querschnittsreduktionsgrad im Bereich von 20-70%;
anschließendes erneutes Erwärmen in einer Heizatmosphäre einer Schwefelwasserstoff (H₂S)-Konzentration von bis zu 100 ppm auf eine Temperatur (T) (°C) im Bereich von 1150-1300°C während einer durch die angegebene Formel festgelegten Zeitdauer (t) (h);
anschließendes zweites Flachwalzen als Teil des Flach walzens bei einem Querschnittsreduktionsgrad im Bereich von 20-70% und
anschließend langsames Abkühlen zur Einstellung des durch folgende Formel: festgelegten Silizium (Si)-Ausscheidungsgrads des Ober flächenteils des Blechs aus der Fe-Ni-Legierung auf bis zu 10%.