JP2002069535A - 耐落下衝撃変形性及び低熱膨張性Fe−Ni系合金材の、熱間圧延割れを防止する製造方法 - Google Patents
耐落下衝撃変形性及び低熱膨張性Fe−Ni系合金材の、熱間圧延割れを防止する製造方法Info
- Publication number
- JP2002069535A JP2002069535A JP2000260567A JP2000260567A JP2002069535A JP 2002069535 A JP2002069535 A JP 2002069535A JP 2000260567 A JP2000260567 A JP 2000260567A JP 2000260567 A JP2000260567 A JP 2000260567A JP 2002069535 A JP2002069535 A JP 2002069535A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot rolling
- thermal expansion
- rolling
- alloy material
- based alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 230000003405 preventing effect Effects 0.000 title 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 33
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 12
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 18
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 9
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000009774 resonance method Methods 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 229910000846 In alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
- B21B3/02—Rolling special iron alloys, e.g. stainless steel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B1/24—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
- B21B1/26—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by hot-rolling, e.g. Steckel hot mill
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
系合金材の、熱間圧延割れを防止する製造方法の確立。 【解決手段】 Ni:33−37%及びMn:0.00
1−0.1%を含有し、随意的にCo:0.01−2%
を含有し、さらにNb:0.01−0.8%、Ta:
0.01−0.8%及びHf:0.01−0.8%から
選択された1種以上を合計で0.01−0.8%含有
し、残部Fe及び不可避的不純物(好ましくは、C≦
0.01%、Si≦0.02%、P≦0.01%、S≦
0.01%、N≦0.005%に規制)から成る耐落下
衝撃変形性及び低熱膨張性Fe−Ni系合金材を熱間圧
延を経由して製造する方法において、熱間圧延の各圧延
パスでの歪速度を70/秒以下とする。熱間圧延前に1
000℃から1300℃の温度で0.5時間から10時
間加熱し、熱間圧延の最終パスの材料温度は600℃以
上とするのがよい。
Description
ットマスク用Fe−Ni系合金材の製造方法に関するも
のであり、特には特定種の添加元素とその濃度の選択及
び熱間圧延条件の制御により、Fe−Ni系合金の有す
る低熱膨張性及び耐落下衝撃変形性を維持し、しかも製
造時の熱間割れを抑制したFe−Ni系合金材の製造方
法に関する。
出した電子ビームをガラスパネルの内側の蛍光体に当て
ることで画面を表示する。電子ビームの方向を磁力によ
り制御するのが偏向ヨークである。ガラスパネルの手前
には、電子ビームを所定の蛍光体に当たるように画素単
位に区切る機構が設けられており、マスクと呼ばれてい
る。カラーブラウン管用のマスクは、マスク素材をドッ
ト状若しくはスロット状にエッチング加工した後プレス
成形するシャドウマスク方式と、すだれ状にエッチング
後枠材に上下に強い引張り力をかけて張り渡して架張す
るアパーチャグリル方式に大別される。それぞれの方式
は一長一短があり、どちらの方式も市場で用いられてい
る。
画面の開発に向けて多くの試みがなされてきた。ここ
で、フラット画面とは、従来の球面表示画面がほぼ完全
に近い平面形態を有するものである。ブラウン管の画面
を平坦にしようとするとき大きな問題の一つになるの
は、シャドウマスクやアパーチャグリルをどのようにし
て平坦に近づけるかである。それぞれに難題を抱えてい
るが、プレスによりシャドウマスクの表面を平坦に近づ
けてフラットマスクを製造することは、アパーチャグリ
ルのような架張方式のものよりも基本的に難しいとされ
ている(例えば〔NIKKEI ECTRONICS〕
1999.7.26(No.748)128頁)。
レス成形して製造するため、架張方式と違って、自己保
形力により形状を維持する必要があり、基本的には、球
状でないと形状維持ができないためである。一方、フラ
ットマスクは、マスクをほとんど平坦にするため、形状
維持が困難である。これを解決するには、マスクの強度
を上げるしか方法がない。ここで云う「マスク強度」と
は、一般の金属の強度(例えば引張試験による強度)の
意味とは違い、ブラウン管組み立て後、ブラウン管全体
に衝撃を与え、マスクの変形が起きるかどうかである。
具体的には、ブラウン管を一定高さから落下させ、マス
クが変形するかどうかを試験する。このような衝撃変形
に対し強い、すなわち耐落下衝撃変形性を向上させたマ
スクの開発が、フラット管には必要とされる。耐落下衝
撃変形性の評価には、マスク材料のヤング率及び耐力が
最も影響することが知られている。
ミング特性が要求される。つまり、マスクが球面からフ
ラットになるに従い、マスクの4隅での電子銃から放出
された電子ビームの入射角が鋭角となる。つまり、これ
は、マスクが熱膨張により僅かにずれるだけで、電子ビ
ームがミスランデイングし、色ずれ害の問題が発生する
ことを意味する。これにより、熱膨張が従来のマスクよ
り格段に低い低膨張マスクの開発が必要となる。
組成として、Mnを添加したFe−33〜37%Ni合
金が使用されてきた。Fe−Ni系合金の熱間加工性
は、合金中のS含有量に大きく影響を受け、S含有量が
多いとその劣化が顕著である。S含有による熱間加工性
改善のためにはMnを添加し、合金中のSをMnと化合
させてMnSとすることが効果的である。一般的にMn
とSの含有量の比率が大きいほど熱間加工性の改善効果
が大きく、Mn/S=50〜100以上が必要とされ
る。Mnは脱酸剤としての役目も果たす。反面、Mnは
その添加により熱膨張係数を増加させる。フラットマス
クには、30〜100℃の平均熱膨張係数が12×10
-7/℃以下を達成することが必要である。
によるフラットマスクにおいて、従来のマスクより格段
に低い低熱膨張特性と向上した耐落下衝撃変形性が求め
られる。そこで、本件出願人は、先に、特願2000−
192249号において、Fe−Ni合金を基本に、M
n添加量を低減し、高耐力を得ることを目的としてNi
量との関連で必要に応じてCoを適正量添加し、更にN
b、Ta及びHfを適正量を添加し、不純物含有量を抑
制したNi:33〜37%及びMn:0.001〜0.
1%を含有し、随意的にCo:0.01〜2%を含有
し、さらにNb:0.01〜0.8%、Ta:0.01
〜0.8%及びHf:0.01〜0.8%から選択され
た1種または2種以上を合計で0.01〜0.8%含有
するFe−Ni系合金を提唱した。
ク用途向けに優れた性能を有してはいるが、合金中のS
含有量を0.002%以下のレベルに低く抑えていると
はいえ、Mn添加量を0.001〜0.1%に低く抑え
ているため、製造中熱間圧延時にエッジ割れ及び表面割
れの発生が顕著となることが認められた。さらに耐落下
衝撃変形性を向上させるため、Nb、Ta及びHfを添
加しているが、これらの添加により、熱間加工性は劣化
し、エッジ割れ及び表面割れが発生しやすくなることも
認められた。
延時にエッジ割れ及び表面割れの発生を抑える熱間圧延
条件を見出すことである。
おいて熱間圧延時にエッジ割れ及び表面割れの発生を抑
える条件の検討を行った結果、熱間圧延時の1パス毎の
歪速度が特に重要であり、更に熱間圧延前の加熱条件、
熱間圧延終了温度が重要であることが判明し、それらに
ついて適正な範囲を見出すに至った。
(%)に基づいて(以下、%と表記する)、Ni:33
〜37%及びMn:0.001〜0.1%を含有し、随
意的にCo:0.01〜2%を含有し、さらにNb:
0.01〜0.8%、Ta:0.01〜0.8%及びH
f:0.01〜0.8%から選択された1種または2種
以上を合計で0.01〜0.8%含有し、残部Fe及び
不可避的不純物(好ましくは、不純物を、C:≦0.0
1%、Si:≦0.02%、P:≦0.01%、S:≦
0.01%、そしてN:≦0.005%に規制)から成
るFe−Ni系合金材を熱間圧延を経由して製造する方
法において、熱間圧延の各圧延パスでの歪速度を70/
秒以下とすることを特徴とする耐落下衝撃変形性及び低
熱膨張性Fe−Ni系合金材の、熱間割れを防止する製
造方法を提供する。
0℃から1300℃の温度で0.5時間から10時間加
熱する上記の製造方法。さらに、(ハ)熱間圧延の最終
パスの材料温度は600℃以上とする上記の製造方法を
も提供する。
は、所定の組成の合金を例えば真空誘導溶解炉(VIM
炉)で溶製後、鋳造してインゴットにした後、鍛造を行
い、例えば厚さ150mmから8〜16パスによる複数
パスの熱間圧延にて厚さ3mm前後のコイルとし、その
後、冷間圧延と光輝焼鈍を繰り返して約0.1〜0.2
5mm厚さの冷間圧延材とし、スリットして所定の板幅
としたシャドウマスク素材が製造される。シャドウマス
ク素材は、脱脂後、フォトレジストを両面に塗布してパ
ターンを焼き付けて現像後、エッチングによる穿孔加工
を施した後、個々に切断されてシャドウマスク素材ユニ
ットとなる。シャドウマスク素材ユニットは、その後、
非酸化性雰囲気、例えば還元性雰囲気で焼鈍(900℃
×30分、水素中)されて、プレス成形性を付与される
(プレアニール法では、この焼鈍がエッチング前に最終
冷間圧延材に対して行われる)。必要に応じ、レベラー
加工を経た後、ほとんど平坦な形態のフラットマスクに
プレス成形される。そして最後に、プレス成形されたフ
ラットマスクは、脱脂後、大気又はCO/CO2ガス雰
囲気中で黒化処理を施されて表面に黒色酸化膜を形成す
る。
スク」は、例えば外面曲率半径R:100,000mm
以上、そして平面度:画面曲面部の最大高さ/有効画面
対角寸法=0.1%以下のほぼ完全に近い平面形態を有
するものである。
クは、30〜100℃にわたっての平均熱膨張係数を1
2×10-7/℃以下に維持したまま、上記プレス成形性
を付与するための焼鈍後、120,000N/mm2以
上のヤング率そして300N/mm2以上の0.2%耐
力を具備する。ヤング率が120,000N/mm2以
上そして0.2%耐力が300N/mm2以上である
と、前記したブラウン管落下試験を完全平面ブラウン管
に施してもマスク変形は起きない。
のMn添加量を低減した一段の低熱膨張の合金に、熱膨
張を大きくせずに、耐落下衝撃変形性を向上させるべく
耐力及びヤング率を向上させる添加元素として、Co、
更にはNb、Ta及びHfを適正量添加した合金組成を
基礎として、熱間圧延時のエッジ割れ及び表面割れの発
生を防止するために熱間圧延の各圧延パスでの歪速度を
70/秒以下とすることを特徴とする。割れが発生する
原因は、圧延パス毎に材料に付与される歪が回復せずに
蓄積されるためである。各圧延パスでの歪速度が70/
秒以下の場合、圧延パス毎に材料に付与される歪が熱に
よって回復するため、エッジ割れや表面割れを生じるこ
となく熱間圧延が出来ることが判明したものである。通
常の圧延比のみの制御では十分なる割れ防止はできな
い。
間により求められるもので、図1により説明を加える。
図1において、材料は圧延速度V(m/分)で熱間圧延
ロールにより厚さt0からt1に減厚されるとき、加工
歪ε=ln(t0/t1)により与えられる。圧延時間
hはh=圧延長さL/圧延速度Vにより与えられる。圧
延長さLは、弧ABの長さとして、圧延ロールの半径を
rそして弧ABの対応角度をθとすると、L=2πr
(θ/360)により求めることができる。θは次のよ
うに算出することができる: cos-1(r−(t0−t1)/2/r)
限定理由を次に述べる。 (基本元素) Ni:Niは、マルテンサイト等の有害な組織を発生さ
せないことと、Coとの相乗効果による低熱膨張を達成
するため、33〜37%、好ましくは34〜36%の範
囲である。 Co:Coは熱膨張を低下させると同時に、耐力の向上
にも役割を果たす。このためには通常は最小限0.01
%の添加が必要とされるが、反面、添加量が2%を超え
るとNi含有量とのバランスで熱膨張を上昇させてしま
う。更に含有量を高くすることは製造コストの面からも
不利となり得策でない。一般に、Ni含有量が多め(3
5.5%以上)のときは、Coの添加を0.01%未満
の極微量、或いは添加無しとさえすることができる。こ
の意味で、随意的に添加される元素として規定したが、
本発明の目的では0.01〜2%、好ましくは0.5〜
2%の範囲で添加されることが好ましい。 Mn:Mnは脱酸剤として添加されるが、その添加によ
り熱膨張係数を増大させるため、30〜100℃の平均
熱膨張係数が12×10-7/℃以下を達成するために
は、0.001〜0.1%とし、好ましくは0.001
〜0.05%とすることが必要とされる。 (添加元素) Nb,Ta,Hf:熱膨張を上昇させずに、Coとの複
合添加によって相乗効果を発揮することにより希望する
高耐力を得ることができ、さらにはヤング率を向上させ
る元素として添加される。0.01%未満では、その効
果がなく、他方0.8%を超えると、エッチング性の低
下及び熱膨張の上昇をもたらす。単独で、0.01〜
0.8%の範囲とすることが必要であるのみならず、そ
れらの合計含有量が0.01〜0.8%の範囲とするこ
とが必要である。
ッチング性を劣化させるので、0.01%以下とするこ
とが好ましい。0.006%以下が特に好ましい。 Si:脱酸効果があるが、0.02%を超えると、エッ
チング性を大きく劣化させるので、0.02%以下とす
ることが好ましい。 P:過剰に含まれるとエッチング性を劣化する原因とな
るため、0.01%以下、特には0.005%以下とす
ることが好ましい。 S:0.01%を超えると、熱間加工性を阻害すると共
に、硫化物介在物が多くなってエッチング性に悪影響を
及ぼすので、その上限を0.01%以下、特に0.00
5%以下とすることが好ましい。 N:Nb、Ta、Hfと化合物を形成し、熱間加工性及
びエッチング性を劣化させるため、0.005%以下、
特に0.003%以下とすることが好ましい。例えば、
MnSやP偏析は、延性があるため、圧延後に線状に伸
びており、これらがドット或いはスロット状のエッチン
グ加工孔の縁の形状を悪化させる。エッチング性を劣化
させないために、こうした不純物規制が必要とされる。
秒を超える場合、圧延パス毎に材料に付与される歪が回
復せずに蓄積されるため、割れが発生する。各圧延パス
での歪速度が70/秒以下の場合、圧延パス毎に材料に
付与される歪が熱によって回復するため、エッジ割れや
表面割れを生じることなく熱間圧延が出来る。但し、歪
み速度が10/秒以下になると生産性が低下するため歪
み速度は10/秒以上で実施することが望ましい。 熱間圧延前の加熱温度: 熱間圧延前の材料の加熱温
度、時間は、1000℃、0.5時間以下では材料の加
熱が不足し、十分な熱間延性が得られないとともに、各
圧延パスでの歪の熱による回復が不足し、エッジ割れや
表面割れが発生する。材料の加熱温度、時間が1300
℃以上、10時間以上では、材料の酸化や加熱によるコ
ストアップが生じる。このため、熱間圧延前の材料の加
熱は、1000℃から1300℃の温度で0.5時間か
ら10時間とする。 熱間圧延の最終パスの材料温度: 加熱された材料は複
数回のパスを経由して最終パス後、目標とする厚さの熱
間圧延材とされるが、材料温度が600℃以下で圧延す
るとエッジ割れが顕著となるため、最終パスの材料温度
が600℃以上であるように熱間圧延を実施することが
必要である。
を示す参考例並びに歪み速度の重要性を示す実施例及び
比較例を呈示する。
の実施例及び比較合金組成を示す。これら組成の合金を
真空誘導溶解炉(VIM炉)で溶製した。溶製後、鍛造
及び熱間圧延にて3mm厚にした後、冷間圧延と光輝焼
鈍を繰り返し、約0.12mm厚の冷間圧延材とした。
その後、スリットして所定の板幅としたシャドウマスク
素材を還元性雰囲気中で焼鈍(900℃×30分水素
中)してプレス成形性を付与した。
い、引張強さと0.2%耐力を測定すると共に、「Jl
S R 1605」に従う曲げ共振法により室温でヤン
グ率を測定した。この曲げ共振法は、自由な曲げ振動を
なし得るように駆動器側及び検出器側吊り下げ糸により
吊した試験片にその上下面に発振器からの駆動力を加
え、検出器を通して最大の振幅及び振動の節を測定して
一次共鳴振動数を決定し、一次共鳴振動数と試験片の質
量及び寸法から所定の式に基づいて動的弾性率を算出す
るものである。さらに、30〜100℃の間の平均熱膨
張係数を測定した。試験片の表面に60℃で45ボーメ
の塩化第2鉄水溶液を0.3MPaの圧力でスプレーし
てエッチング面の状態を観察した。これらの結果を表2
に示す。
張係数を許容水準とされている(12×10-7/℃)を
超えることなく、目標とするヤング率が120,000
N/mm2以上そして0.2%耐力が300N/mm2以
上を充分に実現し、特に合金No.9〜10は、ヤング
率が140,000N/mm2以上そして同時に0.2
%耐力が350N/mm2以上を実現した。Mn並びに
不純物も規定範囲にあり、良好なエッチング面の状態を
示した。また、本発明に係る合金No.11〜15は、
不純物元素S、C、Si、P、Nがそれぞれ規定水準を
こえるために、エッチング面の状態がやや良好さを欠い
たが、使用上問題のない範囲であった。そして0.2%
耐力、ヤング率及び平均熱膨張係数は目標とする値を満
足した。これに対して、合金No.16は、Mn含有量
が0.1%を超えるため平均熱膨張係数が高い。合金N
o.17は、Co含有量が2.0%を超え、Ni含有量
とのバランスから平均熱膨張係数が高い。Nb、Ta、
Hfを添加しない合金No.18、は強度特性に非常に
乏しい。合金No.19〜20は、Ni含有量が33〜
37%を外れるため、平均熱膨張係数が高い。合金N
o.21は、NbとTaの含有量が0.8%を超え、合
金No.22は、Nb、Ta、Hfの合計の含有量が
0.8%を超えるため、平均熱膨張係数が高く、エッチ
ング面の状態も悪い結果を示した。
発明に係る合金の組成を示す。合金No.1〜6はいず
れも、不純物規定を含めて本発明の組成範囲内にあるも
のである。
M炉)で溶製、鋳造してインゴットとした。そのインゴ
ットを鍛造し、熱間加工性試験片(直径10mmの丸
棒)を切り出した。各試験片を熱間加工性試験機(引張
試験と同様の試験を加熱した状態で行う試験機である)
に取り付け、加熱温度、加熱時間、歪速度を変動させて
試験を行い、1回の加工歪とその加工時間から歪み速度
を求めた。加熱時間は、材料が加熱炉内に滞在する間の
時間を云う。試験終了後の試験片表面を目視観察すると
ともに試験片の断面(荷重をかけた方向とは垂直な面)
を観察し、試験片の割れの深さが1mm以上のものがな
いものを◎、割れの深さが1〜2mmのものを○、深さ
3mm以上の割れが発生したものを×とし、熱間加工性
試験の評価とした。評価結果を表4に示す。
歪速度のみならず、加熱温度、加熱時間、熱間加工温度
が本発明の規定範囲内にあり、深さ1mm以上の割れは
発生しなかった(◎)。本発明例(B)の実施例No.
9〜15は、いずれも歪速度が70/秒以下であった
が、No.9〜10は加熱温度が規定範囲より低く、N
o.11〜12は加熱時間が規定範囲より短く、No.1
3〜15は熱間加工温度が低く、割れが認められること
があったが、深さ1〜2mmにとどまり軽微であり、実
用上問題がなかった(○)。比較例No.16〜18
は、歪速度が規定範囲を外れ、大きいことから深さ3m
m以上の割れが見られた(×)。比較例No.19も歪
み速度及び熱間加工温度とも本発明範囲を外れており、
深さ3mm以上の割れが認められた(×)。
速度を調整して熱間圧延を行い、割れの有無の確認を行
った。歪速度の調整は、圧延速度と圧延加工度を調整す
ることにより行った。合金No.5及びNo.6を表5に
示す例A及びB並びにC及びDの条件でそれぞれ実機で
熱間圧延を行い、厚さ150mmから3mmまでを14
パスで仕上げた。エッジ割れについては目視観察により
深さ5mm以上のものがないこと、表面割れについては
酸洗処理後の表面を目視観察して長さが3mm以上の割
れのないものを◎とし、深さ2〜4mm程度の割れが発
生する場合があるが、軽微であり、実用上問題がないも
のを○とし、そして深さ5mm以上のエッジ割れ及び長
さ10〜30mm以上の表面割れが発生したものを×と
し、熱間加工性の評価を行った。実機での熱間圧延性の
評価結果を表5に示す。
を満足するため、熱間圧延後のコイルにエッジ割れ、表
面割れは確認されなかった(◎)。比較例C及びDは、
熱間圧延時の各圧延パスの歪速度の最大値がそれぞれ1
10/秒及び90/秒と本発明に規定する範囲を超えて
おり、熱間圧延後のコイルの全長のエッジに深さ5〜1
0mmの割れ及び長さ10〜30mmの表面割れが酸洗
後の表面検査で確認された(×)。なお、今回の実機試
験では、熱間圧延後の深さ2〜4mm程度の、軽微であ
り、実用上問題がないレベルの事例(○)は見られなか
った。
Ni合金に含有するMn含有量を低く制御し、また適量
のCoを添加することで低熱膨張を達成しながら、不足
する耐落下衝撃変形性の充足をNb,Ta及び/または
Hfの適量添加で達成する合金を基礎として、この材料
の熱間加工性を改善するために最適な熱間圧延条件を規
定することで熱間圧延時に発生するエッジ割れや表面割
れを抑え、製造性良く、プレス成形型フラットマスク用
Fe−Ni系合金が製造できるようになった。こうし
て、今後のフラット型カラーブラウン管に対処して、色
づれが無く、取り扱いに際して変形しない良好なプレス
成形型フラットマスクの安定した効率的な製造が可能と
なった。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 質量百分率(%)に基づいて(以下、%
と表記する)、Ni:33〜37%及びMn:0.00
1〜0.1%を含有し、随意的にCo:0.01〜2%
を含有し、さらにNb:0.01〜0.8%、Ta:
0.01〜0.8%及びHf:0.01〜0.8%から
選択された1種または2種以上を合計で0.01〜0.
8%含有し、残部Fe及び不可避的不純物から成るFe
−Ni系合金材を熱間圧延を経由して製造する方法にお
いて、熱間圧延の各圧延パスでの歪速度を70/秒以下
とすることを特徴とする耐落下衝撃変形性及び低熱膨張
性Fe−Ni系合金材の、熱間割れを防止する製造方
法。 - 【請求項2】 Fe−Ni系合金材の不純物を、C:≦
0.01%、Si:≦0.02%、P:≦0.01%、
S:≦0.01%、そしてN:≦0.005%に規制し
たことを特徴とする請求項1に記載の製造方法。 - 【請求項3】 熱間圧延前に合金材を1000℃から1
300℃の温度で0.5時間から10時間加熱する請求
項1乃至2に記載の製造方法。 - 【請求項4】 熱間圧延の最終パスの合金材温度を60
0℃以上とする請求項1乃至2乃至3に記載の製造方
法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000260567A JP3802326B2 (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 耐落下衝撃変形性及び低熱膨張性Fe−Ni系合金材の、熱間圧延割れを防止する製造方法 |
KR10-2001-0041542A KR100479778B1 (ko) | 2000-08-30 | 2001-07-11 | 내낙하충격변형성 및 저열팽창성 철-니켈계 합금재의열간압연균열을 방지하는 제조방법 |
US09/942,482 US6508893B2 (en) | 2000-08-30 | 2001-08-30 | Method of manufacturing Fe-Ni alloy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000260567A JP3802326B2 (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 耐落下衝撃変形性及び低熱膨張性Fe−Ni系合金材の、熱間圧延割れを防止する製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002069535A true JP2002069535A (ja) | 2002-03-08 |
JP3802326B2 JP3802326B2 (ja) | 2006-07-26 |
Family
ID=18748555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000260567A Expired - Fee Related JP3802326B2 (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 耐落下衝撃変形性及び低熱膨張性Fe−Ni系合金材の、熱間圧延割れを防止する製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6508893B2 (ja) |
JP (1) | JP3802326B2 (ja) |
KR (1) | KR100479778B1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114107834A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-03-01 | 河钢股份有限公司 | 一种高强铁镍钼合金丝材及其低成本制备方法 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3854121B2 (ja) * | 2001-10-22 | 2006-12-06 | 日本冶金工業株式会社 | 耐食性に優れるシャドウマスク素材用Fe−Ni系合金およびシャドウマスク材料 |
JP2004018959A (ja) * | 2002-06-18 | 2004-01-22 | Jfe Steel Kk | 強度および磁気特性に優れた高強度低熱膨張合金薄板およびその製造方法 |
FR2849061B1 (fr) * | 2002-12-20 | 2005-06-03 | Imphy Ugine Precision | Alliage fer-nickel a tres faible coefficient de dilatation thermique pour la fabrication de masques d'ombres |
DE102004024685A1 (de) * | 2004-05-19 | 2005-12-15 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Katalysator-Trägerkörper für einen motornah einzusetzenden katalytischen Konverter |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0459925A (ja) * | 1990-06-27 | 1992-02-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Fe―Ni合金熱延鋼帯の製造方法 |
JPH1017997A (ja) * | 1996-06-28 | 1998-01-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間加工性に優れた高強度インバ−合金 |
JP3467020B2 (ja) * | 2000-06-27 | 2003-11-17 | 日鉱金属株式会社 | プレス成形型フラットマスク用Fe−Ni系合金並びにそれを用いるフラットマスクおよびカラーブラウン管 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69311961T2 (de) * | 1992-04-27 | 1997-11-06 | Hitachi Metals Ltd | Dünnblech für eine Lochmaske, Verfahren zu seiner Herstellung und eine damit ausgerüstete Kathodenstrahlröhre |
KR100362663B1 (ko) * | 1998-12-09 | 2003-02-19 | 주식회사 포스코 | 표면 균열이 없는 2상 스테인레스 열연강판의 제조방법 |
-
2000
- 2000-08-30 JP JP2000260567A patent/JP3802326B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-07-11 KR KR10-2001-0041542A patent/KR100479778B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-08-30 US US09/942,482 patent/US6508893B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0459925A (ja) * | 1990-06-27 | 1992-02-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Fe―Ni合金熱延鋼帯の製造方法 |
JPH1017997A (ja) * | 1996-06-28 | 1998-01-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間加工性に優れた高強度インバ−合金 |
JP3467020B2 (ja) * | 2000-06-27 | 2003-11-17 | 日鉱金属株式会社 | プレス成形型フラットマスク用Fe−Ni系合金並びにそれを用いるフラットマスクおよびカラーブラウン管 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114107834A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-03-01 | 河钢股份有限公司 | 一种高强铁镍钼合金丝材及其低成本制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6508893B2 (en) | 2003-01-21 |
KR100479778B1 (ko) | 2005-03-30 |
JP3802326B2 (ja) | 2006-07-26 |
US20020043314A1 (en) | 2002-04-18 |
KR20020017948A (ko) | 2002-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100486326B1 (ko) | 프레스 성형형 플랫 마스크용 Fe-Ni계 또는 Fe-Ni-Co계 합금 박대 | |
JP3802326B2 (ja) | 耐落下衝撃変形性及び低熱膨張性Fe−Ni系合金材の、熱間圧延割れを防止する製造方法 | |
JPWO2001059169A1 (ja) | プレス成形型完全フラットマスク用Fe−Ni−Co系合金並びにそれを用いる完全フラットマスクおよびカラーブラウン管 | |
JP3557395B2 (ja) | プレス成形型フラットマスク用Fe−Ni系合金材の製造方法 | |
JP3467020B2 (ja) | プレス成形型フラットマスク用Fe−Ni系合金並びにそれを用いるフラットマスクおよびカラーブラウン管 | |
JP3379368B2 (ja) | 板形状および耐熱収縮性に優れた低熱膨張合金薄板の製造方法 | |
JP3515769B2 (ja) | プレス成形型フラットマスク用Fe−Ni−Co系合金薄帯 | |
JP3854121B2 (ja) | 耐食性に優れるシャドウマスク素材用Fe−Ni系合金およびシャドウマスク材料 | |
JP3892312B2 (ja) | ブラウン管フレーム用高強度鋼板の製造方法 | |
JP3379301B2 (ja) | 板形状および耐熱収縮性に優れたシャドウマスク用低熱膨張合金薄板の製造方法 | |
JP2004331997A (ja) | シャドウマスク用高強度Fe−Ni−Co系合金 | |
JP3469559B2 (ja) | 黒化処理後の低熱膨張性に優れたフラットマスク用Fe−Ni−Co系合金 | |
WO2001038594A1 (fr) | ALLIAGE A BASE DE Fe-Ni POUR MASQUE DEMI-TENSION AUX REMARQUABLES PROPRIETES MAGNETIQUES, MASQUE DEMI-TENSION ET TUBE CATHODIQUE COULEUR L'UTILISANT | |
JP3401307B2 (ja) | 再結晶特性に優れたシャドウマスク用材料及び製造方法 | |
JP3536059B2 (ja) | プレス成形型フラットマスク用Fe−Ni系合金薄帯 | |
JP4297586B2 (ja) | ブラウン管サポートフレーム用ステンレス鋼とその製造方法 | |
WO2000036172A1 (fr) | ALLIAGE Fe-Ni POUR MASQUE PERFORE, MASQUE PERFORE L'UTILISANT ET TUBE CATHODIQUE COULEUR | |
JP3471465B2 (ja) | プレス性及びエッチング性に優れたシャドウマスク用材料 | |
JP3401308B2 (ja) | 温間プレス性に優れたシャドウマスク用材料及び製造方法 | |
JP2002294406A (ja) | プレス成形型フラットマスク用Fe−Ni系合金薄帯 | |
WO2000070108A1 (fr) | Materiau pour masque perfore, masque perfore et tube de reception d'images couleurs comportant ce masque perfore | |
JP2005187886A (ja) | シャドウマスク用高強度Fe−Ni−Co系合金条 | |
JP2000355739A (ja) | 高強度テンションシャドウマスク材 | |
JP2003328074A (ja) | 高強度テンションマスク用鋼板およびその製造方法 | |
JP2001131715A (ja) | セミテンションマスク用Fe−Ni系合金並びにそれを用いたセミテンションマスク及びカラーブラウン管 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040607 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060418 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060427 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060511 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R154 | Certificate of patent or utility model (reissue) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R154 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |