FR2849061A1 - Iron-nickel alloy, used for shadow mask, cryogenic storage and electron canon applications, has low cobalt content and very low coefficient of thermal dilation - Google Patents
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Abstract
Description
Réf IY 01/008Ref IY 01/008
Alliage fer-nickel à très faible coefficient de dilatation thermique pour la fabrication de masques d'ombres La présente invention est relative à un alliage à base de fer et de nickel à très faible coefficient de dilatation, pouvant notamment être utilisé pour la fabrication de masques d'ombres pour tubes cathodiques de visualisation en couleur. Afin d'éviter la déformation locale par dilatation thermique des masques d'ombre pour tubes cathodiques de visualisation en couleur, il est souhaitable d'utiliser pour leur fabrication un alliage ayant un coefficient de dilatation thermique le plus faible possible C'est ainsi qu'on utilise, par exemple, un alliage Fe Ni contenant environ 36 % de nickel et environ 0,3 % de manganèse, bien connu sous le nom d'lnvar Un tel alliage a un coefficient de dilatation thermique entre 20 C et 100 C de l'ordre de 1 x 10-6/K. The present invention relates to an alloy based on iron and nickel with a very low coefficient of expansion, which can in particular be used for the manufacture of masks. shadows for CRTs. In order to avoid the local deformation by thermal expansion of shadow masks for color display cathode ray tubes, it is desirable to use an alloy with the lowest thermal expansion coefficient possible for their manufacture. For example, an Fe Ni alloy containing about 36% nickel and about 0.3% manganese, well known as lnvar, is used. Such an alloy has a coefficient of thermal expansion between 20 ° C and 100 ° C. order of 1 x 10-6 / K.
Mais, ce coefficient de dilatation est encore trop élevé pour certaines applications, telles que l'application aux écrans plats, et on a proposé d'utiliser un alliage Fe Ni dont quelques % de nickel sont remplacés par du cobalt Cet alliage a l'avantage d'avoir un coefficient de dilatation thermique de l'ordre de 0,4 x 10-6/K, ce qui conduit à un gain de 60 %, mais il présente l'inconvénient de contenir du cobalt En effet, les masques d'ombre sont des feuilles métalliques percées de trous très fins obtenus par gravure chimique, et le cobalt engendre une pollution gênante des bains de gravure chimique En outre, le cobalt est un élément très cher et il est souhaitable de réduire le plus possible sa teneur. However, this coefficient of expansion is still too high for certain applications, such as the application to flat screens, and it has been proposed to use a Fe Ni alloy of which some nickel is replaced by cobalt This alloy has the advantage to have a coefficient of thermal expansion of the order of 0.4 x 10-6 / K, which leads to a gain of 60%, but it has the disadvantage of containing cobalt Indeed, the masks of Shade are metal foils pierced with very fine holes obtained by chemical etching, and cobalt generates an embarrassing pollution of chemical etching baths. In addition, cobalt is a very expensive element and it is desirable to reduce its content as much as possible.
Aussi, on a proposé d'utiliser un alliage Fe Ni sans cobalt, à faible teneur en résiduels, contenant notamment moins de 0,1 % de manganèse Cet alliage a l'avantage d'une part de ne pas contenir de cobalt, et d'autre part d'avoir un coefficient de dilatation thermique de l'ordre de 0,8 x 10-6/K, plus faible que celui de l'alliage Fe Ni (Invar) classique Cependant, le coefficient de dilatation est encore trop élevé, notamment pour les écrans plats de grande dimension. ev i 2 2849061 En outre, il est souhaitable d'utiliser des masques plus fins afin de diminuer leur cot de fabrication et pour améliorer la qualité et la précision des images Or, les alliages de l'art antérieur ne présentent pas de caractéristiques mécaniques suffisantes, pour permettre de diminuer 5 l'épaisseur des masques tout en conservant une résistance des masques aux déformations pouvant apparaître pendant les différentes étapes de transport et de manutention. Also, it has been proposed to use a low-content residual cobalt-free Fe Ni alloy containing in particular less than 0.1% of manganese. This alloy has the advantage, on the one hand, of not containing cobalt, and of on the other hand to have a coefficient of thermal expansion of the order of 0.8 x 10-6 / K, lower than that of the alloy Fe Ni (Invar) conventional However, the coefficient of expansion is still too high , especially for large flat screens. In addition, it is desirable to use thinner masks to reduce their cost of manufacture and to improve the quality and accuracy of the images Gold alloys of the prior art do not have sufficient mechanical characteristics in order to allow the thickness of the masks to be reduced while maintaining a resistance of the masks to the deformations that may appear during the different stages of transport and handling.
Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des alliages de l'art antérieur en proposant un alliage utilisable notamment pour la 10 fabrication de masques d'ombre, contenant peu ou pas de cobalt, dont le coefficient de dilatation thermique est plus faible que celui des alliages Fe Ni connus et ayant une limite élastique sur état recuit améliorée. The object of the present invention is to overcome the drawbacks of alloys of the prior art by proposing an alloy that can be used especially for the manufacture of shadow masks, containing little or no cobalt, whose coefficient of thermal expansion is lower. that of Fe Ni alloys known and having an elastic limit in improved annealed state.
A cet effet, l'invention a pour premier objet un alliage dont la composition chimique comprend, en poids: 35 % < Ni < 37 % 0,001 % < C < 0,05 % Mn < 0,10 % Si < 0,15 % Co < 0,5 % S < 0,002 % P < 0,006 % B < 0,0005 % Al+Mo+Cu+Cr < 0, 15 % 0,015 % < 2 (V+Ti)+Nb + Zr + Ta + Hf < 0,2 % 25 0,0025 % < N+O < 0,015 % éventuellement du calcium et/ou du magnésium en une teneur totale comprise entre 0,0001 et 0,005 %, le reste étant constitué de fer et d'impuretés inévitables résultant de l'élaboration. Dans un mode de réalisation préféré, l'alliage a un coefficient de dilatation thermique entre 20 C et 100 C inférieur à 0,70 x 10-6/K, et de préférence, inférieur à 0,65 x 10-6/K Dans tous les cas, le coefficient de dilatation obtenu est inférieur à 0,75 x 1 0-6/K. For this purpose, the invention firstly relates to an alloy whose chemical composition comprises, by weight: 35% <Ni <37% 0.001% <C <0.05% Mn <0.10% Si <0.15% Co <0.5% S <0.002% P <0.006% B <0.0005% Al + Mo + Cu + Cr <0.15% 0.015% <2 (V + Ti) + Nb + Zr + Ta + Hf < 0.2% 0.0025% <N + O <0.015% optionally calcium and / or magnesium in a total content of between 0.0001 and 0.005%, the remainder being iron and unavoidable impurities resulting from development. In a preferred embodiment, the alloy has a coefficient of thermal expansion between 20 C and 100 C of less than 0.70 x 10-6 / K, and preferably less than 0.65 x 10-6 / K in all cases, the coefficient of expansion obtained is less than 0.75 x 10-6 / K.
Dans un autre mode de réalisation préféré, I'alliage présente une limite conventionnelle d'élasticité à 0,2 % sur état recuit supérieure à 280 M Pa, de 5 préférence supérieure à 300 M Pa, et de façon plus particulièrement préférée, supérieure à 310 M Pa. In another preferred embodiment, the alloy has a 0.2% yield strength in an annealed state of greater than 280 M Pa, preferably greater than 300 M Pa, and more preferably greater than 310 M Pa.
Dans un autre mode de réalisation préféré, les teneurs en niobium et en carbone de la composition d'alliage sont telles que: Nb x C < 0,01. In another preferred embodiment, the niobium and carbon contents of the alloy composition are such that: Nb x C <0.01.
Ce mode de réalisation permet d'améliorer la limite élastique de la nuance à l'état recuit et permet d'éviter la formation de carbures de taille micrométrique car les inventeurs ont constaté que la présence de fins précipités de niobium permet d'affiner le grain plus aisément. This embodiment makes it possible to improve the elastic limit of the grade in the annealed state and makes it possible to avoid the formation of micrometric size carbides because the inventors have found that the presence of fine precipitates of niobium makes it possible to refine the grain. more easily.
Dans un autre mode de réalisation préféré, les teneurs en titane et en 15 azote de la composition d'alliage sont telles que: Ti x N < 0,00006 Ce mode de réalisation permet d'éviter la présence d'une quantité trop importante de nitrures de titane, qui ont une taille de l'ordre de quelques centaines de nanomètre voire de quelques microns, et qui posent problème 20 lors de la fabrication par gravure des masques d'ombre. In another preferred embodiment, the titanium and nitrogen contents of the alloy composition are such that: Ti x N <0.00006 This embodiment avoids the presence of too much titanium nitrides, which have a size of the order of a few hundred nanometers or even a few microns, and which pose a problem during the manufacture by etching shadow masks.
Dans un autre mode de réalisation, I'alliage contient des précipités à base de titane, et/ou de niobium, et/ou de vanadium, et/ou de tantale, et/ou de zirconium et/ou d'hafnium, dont la taille moyenne est inférieure ou égale à 100 nm, de préférence inférieure ou égale à 70 nm. In another embodiment, the alloy contains precipitates based on titanium, and / or niobium, and / or vanadium, and / or tantalum, and / or zirconium and / or hafnium, the average size is less than or equal to 100 nm, preferably less than or equal to 70 nm.
L'invention a pour second objet un procédé de fabrication d'une bande en alliage selon l'invention comprenant les étapes selon lesquelles: on lamine à chaud un demi-produit de cet alliage après réchauffage à une température supérieure à 850 C et inférieure à 1350 C, de telle sorte que la température de laminage soit supérieure à la température 30 de remise en solution des précipités à base de titane et/ou de niobium, et/ou de vanadium et/ou de zirconium, et/ou de tantale et/ou d'hafnium et que la température de fin de laminage soit inférieure à la 4 2849061 température de début de précipitation desdits précipités, afin d'obtenir une bande à chaud, on lamine à froid la bande à chaud en une ou plusieurs passes, pour obtenir une bande à froid avec éventuellement un ou plusieurs recuits 5 intermédiaires entre deux passes, la température du ou des recuits intermédiaires étant inférieure à la température de remise en solution desdits précipités. The subject of the invention is a process for manufacturing an alloy strip according to the invention comprising the steps according to which: a semi-finished product of this alloy is hot-rolled after reheating at a temperature greater than 850.degree. 1350 C, such that the rolling temperature is higher than the resoldering temperature of the titanium and / or niobium and / or vanadium and / or zirconium and / or tantalum and and / or hafnium and that the end-of-lamination temperature is lower than the precipitation start temperature of said precipitates, in order to obtain a hot strip, the hot strip is cold rolled in one or more passes, to obtain a cold band with possibly one or more intermediate annealing between two passes, the temperature of the intermediate annealing (s) being lower than the temperature of the dissolution of said precipitates.
Dans un mode de réalisation préféré, la température de fin de laminage à chaud est inférieure ou égale à 850 C, ce qui permet d'obtenir des grains plus 10 fins. In a preferred embodiment, the hot rolling end temperature is less than or equal to 850 ° C, which results in finer grains.
L'invention a pour troisième objet l'utilisation de l'alliage décrit cidessus pour la fabrication de masques d'ombres pour tubes cathodiques de visualisation en couleur, pour la fabrication de masques d'ombres tendus dans la direction verticale ou horizontale pour des téléviseurs à écrans plats, pour 15 la fabrication de cadres support de masques d'ombre, pour la fabrication de conteneurs de stockage cryogéniques, mais aussi pour la fabrication de grilles de canons à électrons, grâce à sa très bonne aptitude à la découpe mécanique. L'invention est basée sur le fait que les inventeurs ont constaté de façon nouvelle et surprenante que la précipitation de composés formés à partir de titane, et/ou de niobium, et/ou de vanadium, et/ou de zirconium, et/ou de tantale, et/ou d'hafnium, d'une part, et de carbone, oxygène et/ou azote d'autre part, entraîne un abaissement sensible du coefficient de dilatation 25 lorsque l'alliage possède une faible teneur en Si et Mn L'analyse précise des composés formés est délicate, mais on trouve notamment des carbures, des nitrures, des carbonitrures, des oxydes et/ou des oxynitrures des métaux mentionnés ci-dessus. The third object of the invention is the use of the alloy described above for the manufacture of shade masks for color display cathode ray tubes, for the manufacture of shadow masks stretched in the vertical or horizontal direction for television sets. with flat screens, for the manufacture of support frames of shadow masks, for the manufacture of cryogenic storage containers, but also for the manufacture of electron gun grids, thanks to its very good aptitude for mechanical cutting. The invention is based on the fact that the inventors have found in a new and surprising way that the precipitation of compounds formed from titanium, and / or niobium, and / or vanadium, and / or zirconium, and / or tantalum, and / or hafnium, on the one hand, and carbon, oxygen and / or nitrogen on the other hand, causes a substantial lowering of the coefficient of expansion when the alloy has a low content of Si and Mn. The precise analysis of the compounds formed is delicate, but there are in particular carbides, nitrides, carbonitrides, oxides and / or oxynitrides of the metals mentioned above.
Sans vouloir être liés par une théorie, les inventeurs pensent que cet effet 30 pourrait être d au fait que ces différents composés ont pour la plupart une structure cristalline de type cubique, et forment des précipités dont la taille est généralement de l'ordre de plusieurs dizaines de nanomètres lorsqu'ils sont formés en phase solide Ces précipités de petite taille précipitent dans la matrice et non aux joints de grains, comme c'est classiquement le cas. Without wishing to be bound by theory, the inventors believe that this effect could be due to the fact that these various compounds have for the most part a cubic crystal structure, and form precipitates whose size is generally of the order of several tens of nanometers when formed in solid phase These small precipitates precipitate in the matrix and not at the grain boundaries, as is conventionally the case.
5 2849061 Cet effet sur le coefficient de dilatation de l'alliage est en particulier visible en figure 1, qui représente les variations de ce coefficient entre 20 et 100 C, en fonction de la somme des teneurs en oxygène et azote, pour un alliage dont la composition comprend du titane à des teneurs comprises entre 0,01 et 5 0,05 %, moins de 5 ppm de bore, moins de 5 ppm de soufre et pas d'aluminium. This effect on the coefficient of expansion of the alloy is particularly visible in FIG. 1, which represents the variations of this coefficient between 20 and 100 ° C., as a function of the sum of the oxygen and nitrogen contents, for an alloy whose the composition comprises titanium at levels of 0.01 to 0.05%, less than 5 ppm boron, less than 5 ppm sulfur and no aluminum.
L'alliage selon l'invention contient, en % en poids de 35 % à 37 % de nickel, et de préférence entre 35,5 % et 36,5 %, afin d'obtenir un faible coefficient de dilatation thermique entre 20 C et 10 100 C, de 0,001 % à 0,05 % de carbone pour former de fins précipités de carbures La formation de précipités de carbures de tailles nanométrique a pour effet de diminuer le coefficient de dilatation et d'améliorer les propriétés mécaniques du produit On limite sa teneur à 15 0,05 % pour éviter la formation de grosses inclusions de carbures insolubles. moins de 0,1 % de manganèse, car cet élément augmente le coefficient de dilation de l'alliage et doit être limité, moins de 0,15 % de silicium, car cet élément augmente le coefficient de 20 dilation de l'alliage et doit être limité, moins de 0,5 % de cobalt, afin de ne pas polluer les bains de gravure chimique des masques d'ombre, éventuellement de 0,0001 à 0,005 % d'au moins un élément pris parmi le calcium et le magnésium afin de piéger le soufre qui existe toujours à 25 titre d'impureté et ainsi assurer une bonne aptitude à la déformation à chaud, éventuellement du soufre en une teneur inférieure à 0,002 % afin de ne pas détériorer l'aptitude à la transformation à chaud de l'alliage, éventuellement du phosphore en une teneur inférieure à 0,006 % pour 30 ne pas détériorer l'aptitude à la transformation à chaud de l'alliage, éventuellement du bore en une teneur inférieure à 0,0005 %, et de préférence égale à 0 %: en effet, les inventeurs ont constaté qu'en 6 2849061 présence de bore les coefficients de dilatation thermiques augmentaient notablement, éventuellement de l'aluminium, du molybdène, du cuivre ou du chrome. 'en une teneur totale inférieure à 0,15 %, car ces éléments augmentent le coefficient de dilatation thermique de l'alliage. The alloy according to the invention contains, in% by weight of 35% to 37% of nickel, and preferably between 35.5% and 36.5%, in order to obtain a low coefficient of thermal expansion between 20 C and 10 100 C, from 0.001% to 0.05% carbon to form fine carbide precipitates The formation of nanoscale carbide precipitates has the effect of reducing the coefficient of expansion and improving the mechanical properties of the product. its content at 0.05% to prevent the formation of large inclusions of insoluble carbides. less than 0.1% of manganese, since this element increases the coefficient of expansion of the alloy and must be limited to less than 0.15% of silicon, since this element increases the coefficient of expansion of the alloy and must be limited, less than 0.5% of cobalt, so as not to pollute the chemical etching baths of shadow masks, possibly from 0.0001 to 0.005% of at least one element taken from calcium and magnesium so to trap the sulfur which still exists as an impurity and thus to ensure a good heat distortion capability, possibly sulfur content of less than 0.002% in order not to deteriorate the heat-transformability of the catalyst. alloy, optionally phosphorus in a content of less than 0.006% in order not to deteriorate the heat-transformability of the alloy, optionally boron in a content of less than 0.0005%, and preferably of 0 %: indeed, the inventors have co It was found that in the presence of boron the coefficients of thermal expansion significantly increased, possibly aluminum, molybdenum, copper or chromium. in a total content of less than 0.15%, since these elements increase the coefficient of thermal expansion of the alloy.
du titane, du vanadium du niobium, du tantale, du zirconium et/ou de l'hafnium dans des quantités telles que la somme 2 (V+Ti) + Nb + Ta + Zr + Hf soit comprise entre 0,015 % et 0,2 %, afin de pouvoir former des précipités à base de ces éléments, ces précipités présentant de préférence une taille moyenne inférieure à 100 nm, et de façon particulièrement préférée inférieure à 70 nm, de l'oxygène et/ou de l'azote dans des quantités telles que la somme de leurs teneurs soit comprise entre 0,0025 % et 0,015 %, car les inventeurs ont constaté de façon nouvelle que la présence d'oxygène et/ou d'azote dans ces teneurs dans l'alliage permet de baisser le coefficient de dilatation lorsqu'il est associé à la présence de titane, et/ou de niobium et/ou de vanadium, et/ou de tantale, et/ou de zirconium et/ou d'hafnium. titanium, vanadium, niobium, tantalum, zirconium and / or hafnium in such quantities that the sum of 2 (V + Ti) + Nb + Ta + Zr + Hf is between 0.015% and 0.2 %, in order to form precipitates based on these elements, these precipitates preferably having a mean size of less than 100 nm, and particularly preferably less than 70 nm, oxygen and / or nitrogen in quantities such that the sum of their contents is between 0.0025% and 0.015%, because the inventors have found in a new way that the presence of oxygen and / or nitrogen in these contents in the alloy makes it possible to lower the coefficient of expansion when associated with the presence of titanium, and / or niobium and / or vanadium, and / or tantalum, and / or zirconium and / or hafnium.
On limite la somme de ces teneurs à 0,015 % pour éviter la formation de gros oxydes ou nitrures. The sum of these contents is limited to 0.015% to avoid the formation of large oxides or nitrides.
le reste de la composition est constitué de fer et d'impuretés résultant de l'élaboration. the rest of the composition consists of iron and impurities resulting from the preparation.
L'alliage peut être élaboré par exemple au four à arc avec une phase d'affinage aux convertisseurs AOD ou VOD; il peut également être élaboré au four à induction sous vide Cette élaboration doit être conduite de façon à obtenir les teneurs en résiduels souhaitées. The alloy can be produced for example in an arc furnace with a refining phase at the AOD or VOD converters; it can also be developed in vacuum induction furnace This development must be conducted in order to obtain the desired residual contents.
L'alliage est ensuite coulé sous forme d'un demi-produit tel qu'un lingot, une billette ou une électrode de refusion Il peut également être coulé directement sous forme de brame mince ou de bande mince d'épaisseur inférieure à 15 mm, et de préférence d'épaisseur comprise entre 8 et 12 mm. The alloy is then cast in the form of a semi-finished product such as an ingot, a billet or a reflow electrode. It can also be cast directly in the form of a thin slab or thin strip with a thickness of less than 15 mm. and preferably of thickness between 8 and 12 mm.
Lorsque l'alliage est coulé sous forme d'électrode de refusion, celle-ci est refondue sous laitier électro-conducteur afin d'obtenir une meilleure homogénéité de la composition chimique et de la structure de solidification. When the alloy is cast as a reflow electrode, it is remelted electroslag slag to obtain a better homogeneity of the chemical composition and the solidification structure.
Le demi-produit, ou la bande mince obtenue par coulée directe, est ensuite laminé à chaud à une température supérieure à 850 C, et de préférence supérieure à 1150 C, mais inférieure à 1350 C pour obtenir une bande à chaud d'épaisseur comprise, en général, entre 2 mm et 6 mm, et de 5 préférence entre 3 et 5 mm, qui est laminée à froid en une ou plusieurs passes avec éventuellement des recuits au dessus de 800 C La température de chauffage de la bande appliquée entre les étapes de laminage à chaud ou de laminage à froid, pourra être choisie de manière à ce que les précipités d'oxydes, de carbures ou de nitrures puissent être éventuellement remis en 10 solution Des refroidissement rapides pourront également être appliqués pour maintenir en solution solide dans l'alliage ces éléments susceptibles de former des précipités Des traitements de précipitation à l'équilibre pourront alors être réalisés par des maintiens à des températures comprises entre 750 C et 1200 C (mais de préférence inférieures à 1050 C). The semi-finished product, or the thin strip obtained by direct pouring, is then hot-rolled at a temperature greater than 850 ° C., and preferably greater than 1150 ° C., but less than 1350 ° C. to obtain a hot strip of thickness in general, between 2 mm and 6 mm, and preferably between 3 and 5 mm, which is cold rolled in one or more passes with possibly annealing above 800 ° C. The heating temperature of the strip applied between Hot rolling or cold rolling steps may be chosen so that the precipitates of oxides, carbides or nitrides may possibly be returned to solution. Rapid cooling may also be applied to maintain a solid solution in the solution. alloy these elements likely to form precipitates Equilibrium precipitation treatments can then be made by maintaining at temperatures compr ises between 750 C and 1200 C (but preferably less than 1050 C).
L'invention va maintenant être décrite de façon plus précise mais non limitative et illustrée par des exemples. The invention will now be described in a more precise but nonlimiting manner and illustrated by examples.
Essais A titre d'exemple, on a élaboré les alliages repérés 1 à 15 selon 20 I'invention et 16 à 22 à titre de comparaison dont la composition est décrite dans le tableau 1 suivant Les compositions chimiques et les coefficients de dilatation a entre 20 et 100 C, ont été mesurés sur des éprouvettes prélevées sur les bandes laminées à chaud Chacune de ces éprouvettes a été recuite pendant 30 minutes à 950 C, et refroidie à l'air ambiant avant de réaliser les 25 mesures de coefficient de dilatation thermique Les résultats des essais sont rassemblés dans le tableau 2, dans lequel le coefficient de dilatation a est exprimé en 106/K. EXAMPLES By way of example, the alloys marked 1 to 15 according to the invention and 16 to 22 were prepared for comparison, the composition of which is described in Table 1 below. Chemical compositions and expansion coefficients a and 100 C, were measured on specimens taken from the hot-rolled strips. Each of these specimens was annealed for 30 minutes at 950 ° C, and cooled in the ambient air before making the measurements of thermal expansion coefficient. The results of the tests are summarized in Table 2, in which the coefficient of expansion a is expressed as 106 / K.
Les tests de gravure ont été réalisés sur des produits laminés à froid 30 des coulées expérimentales, partiellement revêtus de résine photosensible. The etch tests were carried out on cold rolled products of the experimental castings, partially coated with photoresist.
Les gravures ont été réalisées à 60 C avec une solution de Fe CI 3 ayant une densité de 45,5 Bé La qualité des gravures a été évaluée par des mesures 8 2849061 de régularité des contours découpés, ainsi que par la présence de défauts liés à la présence de particules. The etchings were carried out at 60 ° C. with a solution of Fe CI 3 having a density of 45.5 °. The quality of the etchings was evaluated by measurements of the regularity of the cut out contours, as well as by the presence of defects related to the presence of particles.
Tableau 1: No Ni Mn Si AI Co C S N O Nb V Ti B 1 35,80 0,048 < 0,007 0,009 0,011 0,003 0,0010 0,0036 0,0019 < 0,005 < 0, 005 0,023 < 0,0005 2 35,84 0,044 < 0,007 < 0,005 0,010 0,003 0,0010 0, 0016 0,0024 < 0,005 < 0,005 0,017 < 0,0005 3 36,08 0,027 0,021 < 0,005 0, 010 0,002 < 0,0005 0,0023 0,0041 < 0,005 < 0,005 0,012 < 0,0005 o 4 36,13 0,027 0,011 < 0,005 0,009 0,003 < 0,00050,00200,0016 < 0,005 < 0,005 0, 034 < 0,0005 36,08 0,029 0,053 < 0,005 0,011 0,003 0,0005 0,0030 0,0024 < 0,005 < 0, 005 0,024 < 0,0005 > 56 36,16 0,030 0,078 < 0,005 0,010 0,003 0,0005 0, 0031 0,0012 < 0,005 < 0,005 0,048 < 0,0005 :_ 6 36,0916 0,02730 0,078 < 0,005 0,01021 0,003 0,0005 0,0031 0,0012 < 0, 005 < 0,005 0,06148 < 0,0005 7 36,09 0,03127 0,02048 < 0,04405 0,00121 0,003 0,0008 0,0032 0,0018 < 0, 005 < 0,005 0,02261 < 0,0005 8 36,09 0,031 0,020 0,05544 0,009 0,003 < 0, 0005 0,0026 0,0013 < 0,005 < 0,005 0,022 < 0,0005 D 9 36,06 0,030 0,021 0,055 0,010 0,002 < 0,0005 0,0028 0,0010 < 0,005 < 0,005 0,052 < 0,0005 c,, O 10 36,10 0,040 0,045 0,008 0,050 0,004 0,0009 0,0023 0,0018 0,030 < 0,005 0,016 < 0,0005 (> 11 36,10 0,045 0,040 < 0,005 0,048 0,004 0,0008 0,0030 0,0015 < 0,005 0, 020 0,010 < 0,0005 Table 1: No Ni Mn Si AI Co CSNO Nb V Ti B 1 35.80 0.048 <0.007 0.009 0.011 0.003 0.0010 0.0036 0.0019 <0.005 <0.05 0.023 <0.0005 2 35.84 0.044 < 0.007 <0.005 0.010 0.003 0.0010 0, 0016 0.0024 <0.005 <0.005 0.017 <0.0005 3 36.08 0.027 0.021 <0.005 0.010 0.002 <0.0005 0.0023 0.0041 <0.005 <0.005 0.012 <0.0005 o 4 36.13 0.027 0.011 <0.005 0.009 0.003 <0.00050,00200.0016 <0.005 <0.005 0, 034 <0.0005 36.08 0.029 0.053 <0.005 0.011 0.003 0.0005 0.0030 0 , 0024 <0.005 <0.005 0.024 <0.0005> 56 36.16 0.030 0.078 <0.005 0.010 0.003 0.0005 0.0031 0.0012 <0.005 <0.005 0.048 <0.0005: 6 36.0916 0, 02730 0.078 <0.005 0.01021 0.003 0.0005 0.0031 0.0012 <0.05 <0.005 0.06148 <0.0005 7 36.09 0.03127 0.02048 <0.04405 0.00121 0.003 0, 0008 0.0032 0.0018 <0.05 <0.005 0.02261 <0.0005 8 36.09 0.031 0.020 0.05544 0.009 0.003 <0.005 0.0026 0.0013 <0.005 <0.005 0.022 <0.0005 D 9 36.06 0.030 0.021 0.055 0.010 0.002 <0.0005 0.0028 0.0010 <0.005 <0.005 0.052 < 0.0005 c ,, 0 10 36.10 0.040 0.045 0.008 0.050 0.004 0.0009 0.0023 0.0018 0.030 <0.005 0.016 0.00.000 (0.035 0.040 0.005 0.048 0.004 0.0008 0, 0030 0.0015 <0.005 0, 020 0.010 <0.0005
EE
O 12 36,15 0,040 0,030 < 0,005 0,050 0,004 0,0008 0,0032 0,0017 0,040 < 0, 005 < 0,005 < 0,0005 x W 13 36,20 0,042 0,033 < 0,005 0,035 0,003 0,0009 0,0030 0,0015 0,028 < 0,005 0,015 < 0,0005 14 36,15 0,041 0,032 < 0,005 0,050 0,003 0,0010 0,0026 0,0017 0,035 < 0, 005 0,013 < 0,0005 15 36,18 0,051 0,027 0,008 0,014 0,004 0,0009 0,0021 0, 0012 0,060 < 0,005 0,015 < 0,0005 16 35,84 0,052 < 0,007 0,013 < 0,005 0, 003 0,0008 0,0042 < 0,001 < 0,005 < 0,005 0,013 0,0010 g 17 35,83 0,053 0,011 0,019 0,011 0,006 0,0006 0,0034 0,0012 < 0,005 < 0, 005 0,025 0,0024 18 35,79 0,049 < 0,007 0,038 0,012 0,002 0,0028 0,0021 < 0,001 < 0,005 < 0,005 0,045 < 0,0005 E m 19 36,00 0,071 0,076 < 0,005 0,049 0,005 0,0007 0,0025 0,0012 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,0005 x E 20 35,95 0,042 0,021 < 0,005 0,068 0,003 0,0029 0,0013 0,0012 0,051 < 0,005 < 0,005 < 0,0005 WL O O 21 35,80 0,039 < 0,007 0,006 < 0,005 0,002 0,0005 0,0010 0,0013 0,009 0, 012 0,080 < 0,0005 22 36,2 0,045 0,041 < 0,005 0,050 0,002 0,0008 0,0003 < 0,001 0,040 < 0, 005 0,007 < 0,0005 O 12 36.15 0.040 0.030 <0.005 0.050 0.004 0.0008 0.0032 0.0017 0.040 <0.005 <0.005 <0.0005 x W 13 36.20 0.042 0.033 <0.005 0.035 0.003 0.0009 0.0030 0 , 0015 0.028 <0.005 0.015 <0.0005 14 36.15 0.041 0.032 <0.005 0.050 0.003 0.0010 0.0026 0.0017 0.035 <0.05 0.013 <0.0005 15 36.18 0.051 0.027 0.008 0.014 0.004 0, 0009 0.0021 0, 0012 0.060 <0.005 0.015 <0.0005 16 35.84 0.052 <0.007 0.013 <0.005 0.003 0.0008 0.0042 <0.001 <0.005 <0.005 0.013 0.0010 g 17 35.83 0.053 0.011 0.019 0.011 0.006 0.0006 0.0034 0.0012 <0.005 <0.005 0.025 0.0024 18 35.79 0.049 <0.007 0.038 0.012 0.002 0.0028 0.0021 <0.001 <0.005 <0.005 0.045 <0.0005 E m 19 36.00 0.071 0.076 <0.005 0.049 0.005 0.0007 0.0025 0.0012 <0.005 <0.005 <0.005 <0.0005 x E 20 35.95 0.042 0.021 <0.005 0.068 0.003 0.0029 0.0013 0 , 0012 0.051 <0.005 <0.005 <0.0005 WL OO 21 35.80 0.039 <0.007 0.006 <0.005 0.002 0.0005 0.0010 0.0013 0.009 0, 012 0.080 <0.0005 22 36.2 0.045 0.041 <0.005 0.050 0.002 0.0008 0.00 03 <0.001 0.040 <0.005 0.007 <0.0005
Tableau 2:Table 2:
N Limite d'élasticité Coefficient de dilatation Qualité des conventionnelle à 0,2 % thermique moyen entre gravures* 2 (M Pa)*l 20 et 100 C 1 300 0,53 B 2 297 0,57 P 3 307 0,52 P 4 300 0,52 B 298 0,56 B 6 292 0,61 B 7 289 0,50 B 8 301 0,62 B 9 291 0,59 B 332 0,57 P 11 327 0,54 P 12 320 0,49 P 13 328 0,56 P 14 322 0,50 P 325 0,61 P 16 289 0,80 P 17 298 1,01 B 18 295 0,76 B 19 275 0,75 P 302 0,75 P 21 290 0,77 B 22 313 0,78 P * 1 Valeurs mesurées après un traitement thermique de 15 minutes à 850 C. N Yield strength Coefficient of expansion Quality of conventional to 0.2% average thermal between etchings * 2 (M Pa) * l 20 and 100 C 1 300 0.53 B 2 297 0.57 P 3 307 0.52 P 4 300 0.52 B 298 0.56 B 6 292 0.61 B 7 289 0.50 B 8 301 0.62 B 9 291 0.59 B 332 0.57 P 11 327 0.54 P 12 320 0, 49 P 13 328 0.56 P 14 322 0.50 P 325 0.61 P 16 289 0.80 P 17 298 1.01 B 18 295 0.76 B 19 275 0.75 P 302 0.75 P 21 290 0.77 B 22 313 0.78 P * 1 Values measured after a heat treatment of 15 minutes at 850 C.
* 2 B: gravures jugées bonnes P: présence de défauts liés à la présence de particules. * 2 B: engravings considered good P: presence of defects related to the presence of particles.
Au vu de ce tableau, on constate que toutes les bandes selon l'invention ont un coefficient de dilatation inférieur à 0,70 x 10-6/K et même, inférieur à 0,65 x 10-6/K dans la plupart des cas. In view of this table, it is found that all the bands according to the invention have an expansion coefficient of less than 0.70 × 10 -6 / K and even less than 0.65 × 10 -6 / K in most cases. case.
En revanche, les bandes données à titre de comparaison, ont des coefficients de dilatation sensiblement supérieurs à 0,70 x 10-6/K. il On the other hand, the strips given for comparison have expansion coefficients substantially greater than 0.70 × 10 -6 / K. he
Les contre exemples 16 et 17 montrent l'effet néfaste du bore sur le coefficient de dilatation Les contre exemples 18 et 20 montrent l'influence néfaste du soufre sur le coefficient de dilatation Ces contre exemples.: montrent également l'importance des teneurs en oxygène et azote sur le coefficient de dilatation. Counterexamples 16 and 17 show the harmful effect of boron on the coefficient of expansion. Examples 18 and 20 show the harmful influence of sulfur on the coefficient of expansion. These counterexamples also show the importance of oxygen contents. and nitrogen on the coefficient of expansion.
Le contre exemple 19 qui correspond à l'alliage Fe Ni à bas manganèse classique donne la référence montrant les avantages de l'invention En effet, en l'absence de composés permettant la formation de précipités en phase solide, les coefficients de dilatation mesurés sont plus importants. The counterexample 19 which corresponds to the conventional low manganese Fe Ni alloy gives the reference showing the advantages of the invention. In fact, in the absence of compounds allowing the formation of solid phase precipitates, the measured expansion coefficients are more important.
Le contre exemple 20 montre l'effet néfaste du soufre sur le coefficient de dilatation. Counterexample 20 shows the detrimental effect of sulfur on the coefficient of expansion.
Les contre exemples 21 et 22 montrent l'importance des teneurs en azote et oxygène sur le coefficient de dilatation. Counterexamples 21 and 22 show the importance of nitrogen and oxygen contents on the coefficient of expansion.
L'alliage selon l'invention peut également être utilisé pour la fabrication 15 de cadres support de masques d'ombre Cet alliage présente un bon comportement en gravure chimique lié à la faible présence contrôlée en résiduels de type C, S, N en solution solide, et de par ses faibles quantités d'inclusions de tailles micrométriques. gg The alloy according to the invention can also be used for the production of shadow mask support frames. This alloy has a good behavior in chemical etching related to the low controlled presence of residuals of C, S, N type in solid solution. and because of its small amounts of inclusions of micrometric sizes. gg
12 284906112 2849061
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