JP2002285295A

JP2002285295A - 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

Info

Publication number: JP2002285295A
Application number: JP2001092312A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Ono; 俊之小野
Original assignee: Nippon Mining and Metals Co Ltd; Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Nippon Mining Holdings Inc; Eneos Corp
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2002-10-03
Anticipated expiration: 2021-03-28
Also published as: CN1392279A; KR100471525B1; CN1145712C; JP3469559B2; KR20020077087A

Abstract

(57)【要約】【課題】ブラウン管に組み立てた状態でサーマルドリ
フト量が小さいフラット管用マスク材料の開発。【解決手段】Ｃｏ：４．０％〜６．０％、Ｎｉ＋Ｃ
ｏ：３６．０％〜３８．０％およびＭｎ：０．０１％〜
０．４０％を含有し、さらにＮｂを０．２０％〜０．４
０％含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる黒
化処理後の低熱膨張性に優れたプレス成形型フラットマ
スク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金。Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎの割
合と、高強度化元素としてのＮｂの選択とそのＮｂ添加
量の厳密なコントロールとによって高強度を維持しなが
ら、黒化処理後の熱膨張係数を小さくすることができ
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シャドウマスクの
電子線透過部分の形状を完全フラットにし、かつ高輝度
化で電子線の強度を高くしたとしても、ドーミングが生
じない低熱膨張性を有すると共に、ブラウン管に組み込
んだ状態での落下衝撃による耐変形性に優れる、プレス
成形型フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金に関す
るものである。本合金の特徴は、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎの割
合と高強度化元素としてのＮｂの選択とその添加量のコ
ントロールとによって高強度を維持しながら、黒化処理
後の熱膨張係数を小さくすることにある。ここで、「完
全フラット」とは、ブラウン管に組み立てた場合にその
前面ガラスがフラットな場合をいい、マスクが非常に大
きな曲率半径を持っている場合や、一方向にのみ曲率半
径を持っている場合も含む。

【０００２】

【従来の技術】カラーブラウン管では、電子銃から打ち
出した電子線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。電子線の方向を磁力により制御す
るのが偏向ヨークで、ガラスパネルの手前には、電子線
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、マスクあるいは色選別機構と呼ばれて
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。

【０００３】これまでのブラウン管の画面は、ある曲率
を持った球面構造をしているのが主流であったが、斜め
から見た時の画面の歪みや蛍光燈等の照明の反射が少な
いフラットな画面を持ったブラウン管が要求されるよう
になってきた。このような状況の中、架張のための枠材
（フレーム）が不要であるという大きな利点があるプレ
ス成形型のシャドウマスクにおいては、架張のための枠
材で強度を持たせることができないために、自己保形力
を高めるために高強度化元素を添加して強度を向上させ
ることが行われてきており、曲率半径を非常に大きくし
たフラット管用プレス成形型フラットマスクが実用化さ
れるようになってきた。プレス成形型フラットマスクに
おいては、ブラウン管組立後、ブラウン管全体に衝撃を
与え、マスクの変形が起きないことが重要である。その
ため、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とが行われている。このよ
うな衝撃変形に強いマスクの開発がフラット管には必要
とされる。つまり、フラットマスクはブラウン管に組み
込んだ状態での落下衝撃による耐変形性に優れることが
必要である。

【０００４】加えて、もともと、プレス成形型のシャド
ウマスクの隣接する電子線透過孔間には、ブリッジと呼
ばれる非透過孔部分が存在することから、マスクの熱膨
張によって電子銃から放出された電子線が本来照射され
るべき蛍光体の位置からずれる（以下、サーマルドリフ
ト）色ずれ現象が起き易い。フラット管においては、マ
スク曲率半径を大きくしたことによって、マスクの４隅
での電子銃から放出された電子線の入射角が鋭角とな
り、わずかなマスクの膨張でサーマルドリフトが起きる
ことに加えて、画面の高輝度化で電子線の照射エネルギ
ーが強くなる傾向にあることから、フラット管用マスク
には、高強度に加えて、熱膨張が非常に小さい材料が必
要となる。なお、サーマルドリフトとは温度上昇（重荷
は電子線の照射による）でマスクが膨脹し、電子線透過
孔と蛍光体の位置ずれが生じることを云う（電子線の経
路はずれていない）のに対して、ビームドリフトとは磁
気の影響により、電子線の経路がずれることを云う。

【０００５】フラットマスクを対象にしたものではない
が、熱膨張や耐衝撃性を改善する試みとして、特許第２
７２３７１８号では、２〜７％のＣｏを含むＦｅ−Ｎｉ
系合金（ＳｕｐｅｒＩｎｖａｒ）をシャドウマスクに
することで熱膨張係数を低下させることが提案されてい
る。しかしながら、プレス前に軟化焼鈍を行なった後の
強度、特にヤング率はＣｏを含有することで低下し、マ
スクをフラットにした場合の落下衝撃に耐えるには十分
満足できるものではなかった。また、特許第１８５４６
４２号では、３４．０〜３８．０％のＮｉを含むＦｅ−
Ｎｉ系合金に、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎ、Ｐ、
Ｃｕのうち１種または２種以上を合計で０．０１〜１．
０％含ませることにより、組み立て時の衝撃で座屈が起
きるのを防止することが提案されているが、熱膨張係数
が低熱膨張性の上限とされる１×１０^-6／℃を超えてお
り、マスクをフラットにした場合の色ずれ抑制の点では
満足できるものではなかった。

【０００６】そこで、本発明者らは、低熱膨張性を維持
しながら強度を向上させることを目的に研究し、Ｎｉ：
３０〜３５％、Ｃｏ：２〜８％、Ｍｎ：０．０１〜０．
５％、さらにＮｂ、Ｔａ、Ｈｆ各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からなる合金を開発した（特
願２０００−３１６６１号）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特願２０００−３１６
６１号で提案した合金は、素材としての低熱膨張性は申
し分なかったが、ブラウン管に組み立てた後サーマルド
リフトを測定すると、素材の低熱膨張性からは説明がつ
かないほどの大きなサーマルドリフト量を示す場合があ
ることがその後改めて認識されるようになった。そこ
で、本発明の課題は、特願２０００−３１６６１号で提
案した合金を基礎として、ブラウン管に組み立てた状態
でサーマルドリフト量が小さいフラット管用マスク材料
を開発することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】ところで、プレス成形型
シャドウマスクは、次のようにして製造される。所定の
組成のインゴットを鍛造後、熱間圧延および冷間圧延
し、その後は光輝焼鈍と冷間圧延とを繰り返し、最後に
０．１〜０．３０ｍｍの範囲で所定の厚みにまで最終冷
間圧延が施される。その後、スリットして所定の板巾と
してシャドウマスク素材を得る。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、エッチング穿孔加工され、個々に
切断され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、非酸化性雰囲気中で焼鈍されて
プレス成形性を付与された後、プレス成形される。そし
て最後に、プレス成形された完全フラットマスクは、脱
脂後、大気または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（黒化膜）を形成する。そ
の後、黒化膜を形成した完全フラットマスクは、ブラウ
ン管に組み込まれる。

【０００９】サーマルドリフトがマスク温度上昇によっ
て生じる現象であることから、同じ量の電子線が照射さ
れた場合には、マスクの温度上昇が大きいほど、あるい
はマスクの熱膨張係数が大きいほど、サーマルドリフト
が大きくなると考えられる。さらに、マスクの温度上昇
については、マスクの体積（熱容量）、マスクの熱伝導
度、およびマスク（黒化膜）の放射率が関係し、そして
マスクの熱膨張係数については、素材の熱膨張係数と黒
化膜の熱膨張係数とが関係すると考えられる。本発明者
は、マスクの体積についてはマスク設計で決まるもので
あるから除外し、他の因子について、ビームドリフトと
の関係を鋭意研究した。その結果、黒化処理前後でマス
クの熱膨張係数に大きな変化が起きる場合があることを
究明するに至った。

【００１０】具体的には、図１に示すように、プレス成
形前の、即ち黒化処理前の素材の熱膨張係数（３０℃か
ら１００℃の平均熱膨張係数で、以下単に熱膨張係数と
表記する）とサーマルドリフト量との関係においては、
ほとんど相関がなかったものが、黒化処理後の熱膨張係
数とサーマルドリフト量とでは明確な正相関があり、黒
化処理を行なうと熱膨張係数が大きくなるものは、例え
素材の熱膨張係数が小さくてもフラットマスク用合金と
しては適さないと判定すべきことが判明した。なお、図
１のサーマルドリフト量は、Ｎｂを０．０１％〜０．４
０％、Ｃｏを０．０１％〜５．５％の範囲で含有する上
記合金について、球面ブラウン管に一般的に使用されて
いる３６％Ｎｉ−Ｆｅ合金の場合を１．０とした相対値
で表わしている。サーマルドリフト量は、外面曲率半径
が１０００００ｍｍのほぼ平面に近いシャドウマスクに
成形してＣＯ／ＣＯ₂混合ガス中で黒化処理してからブ
ラウン管に組み立て、長辺方向の中央と端との中間位置
に電子線を照射し続けて、電子線が本来照射される位置
からのずれの最大値を測定した。３６％Ｎｉ−Ｆｅ合金
の場合、球面から平面にすることでビームドリフトが
１．５倍以上になるといわれていることから、逆に平面
管でビームドリフトを３６％Ｎｉ−Ｆｅ合金使用の球面
と同じにするには、黒化処理後の熱膨張係数が３６％Ｎ
ｉ−Ｆｅ合金のそれの７０％以下になる材料が必要とい
える。

【００１１】黒化処理後に熱膨張係数が大きくなる理由
は、Ｎｂ等の酸化されやすい元素を含む場合、その酸化
物が熱膨張係数を大きくしている。つまり、高強度化の
ために添加する元素が、酸素との反応性が強い元素であ
る場合や、その添加量が多い場合には、黒化処理後の熱
膨張係数を大きくしてしまうのである。従って、先に提
唱された強化元素のうちＨｆとＴａは好ましくなく、Ｎ
ｂも添加量の範囲が０．４％を超えると黒化処理後の熱
膨張係数の増加が大きくなることを見出し、更にＮｉと
Ｃｏとの含有量およびＭｎ含有量も、従来より狭い範囲
で組成を調整することによって、黒化処理後の熱膨張係
数の増加を抑制できることを見出し、本発明を完成する
に至った。

【００１２】かくして、本発明は、（１）質量百分率
（％）に基づいて（以下、％と表記する）、Ｃｏ：４．
０％〜６．０％、Ｎｉ＋Ｃｏ：３６．０％〜３８．０％
およびＭｎ：０．０１％〜０．４０％を含有し、さらに
Ｎｂ：０．２０％〜０．４０％を含有し、残部Ｆｅおよ
び不可避的不純物からなる、黒化処理後の低熱膨張性に
優れたプレス成形型フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ
系合金を提供する。本発明はまた、所要の強度を確保し
ながら、特に黒化処理後の熱膨張係数を小さくする目的
には、（２）質量百分率（％）に基づいて（以下、％と
表記する）、Ｃｏ：５．１％〜５．７％、Ｎｉ＋Ｃｏ：
３６．７％〜３７．４％およびＭｎ：０．２６％〜０．
３３％を含有し、さらにＮｂを０．２４〜０．２９％含
有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる黒化処理
後の低熱膨張性に優れたプレス成形型フラットマスク用
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金を提供する。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の基本は、Ｎｉ：３０〜３
５％、Ｃｏ：２〜８％、Ｍｎ：０．０１〜０．５％、さ
らにＮｂ、Ｔａ、Ｈｆ各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からなる先に提唱された合金において、
Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎの割合（Ｃｏ：４．０％〜６．０％、
Ｎｉ＋Ｃｏ：３６．０％〜３８．０％およびＭｎ：０．
０１％〜０．４０％）と、高強度化元素としてのＮｂの
選択とそのＮｂ添加量の厳密なコントロール（Ｎｂ：
０．２０％〜０．４０％）とによって高強度を維持しな
がら、黒化処理後の熱膨張係数を小さくすることにあ
る。こうした選択により、黒化処理後の熱膨張係数を小
さくすることができることは全く予想外の知見であっ
た。以下、本発明に関与する成分元素の限定理由を述べ
る。

【００１４】Ｃｏ：Ｃｏは、熱膨張係数を低下させると
同時に、耐力の向上にも役割を果たす。Ｃｏ含有量が
４．０％未満または６．０％を超えると、黒化処理後の
熱膨張係数が大きくなる。従って、Ｃｏ含有量を４．
０％〜６．０％とする。好ましいＣｏ含有量は、５．１
％〜５．７％である。Ｃｏ＋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低熱膨張を達成
するために必要であるが、Ｃｏを含有する場合、その総
量（Ｃｏ＋Ｎｉ）が、３６．０％〜３８．０％の範囲に
することが必要である。このため、Ｃｏ＋Ｎｉの総量で
規定した。黒化処理後の低熱膨張性やより高温まで低熱
膨張性を維持するためには、好ましくは３６．５〜３
７．５％の範囲である。Ｎｉ量としては、通常３０％〜
３４％範囲である。Ｍｎ：Ｍｎは脱酸剤として添加され
る。また、熱間加工性を阻害する不純物として含まれる
Ｓを無害化させるのに必要であり、０．０１％未満の場
合はＳの無害化が十分に行なえない。また、添加量の増
加にともなって熱膨張係数が大きくなり、特に、黒化処
理後の熱膨張係数に大きく影響を及ぼす。従って、Ｍ
ｎ含有量を０．０１％〜０．４０％とする。好ましいＭ
ｎ含有量は、０．２６％〜０．３３％である。

【００１５】Ｎｂ：Ｎｂは強度、特にヤング率を向上さ
せる元素として添加される。０．２０％未満では、その
効果が小さく、０．４０％を超えると黒化処理後の熱膨
張係数が急激に大きくなる。従って、Ｎｂ含有量は０．
２０〜０．４０％の範囲とする。好ましいＮｂ含有量
は、０．２４％〜０．２９％の範囲である。強化元素と
してのＮｂの選択とその適正範囲での添加が所要の強度
を確保しながら、特に黒化処理後の熱膨張係数を小さく
するのに必要である。

【００１６】所要の強度を確保しながら、特に黒化処理
後の熱膨張係数を小さくするには、Ｃｏを高めにしてＮ
ｂを低めにすることが好ましい。その目的には、５．１
％〜５．７％Ｃｏ−３６．７％〜３７．４％Ｎｉ＋Ｃｏ
−０．２６％〜０．３３％Ｍｎ−０．２４〜０．２９％
Ｎｂの一層選択された組成範囲が推奨される。

【００１７】不可避的不純物は、溶解原料や副原料およ
び溶解炉材から不可避的に混入するもので、Ｃ、Ｓ、
Ｐ、Ｏ、Ｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｃ
ｕ等がある。いずれの元素も少ない方が好ましい。シャ
ドウマスク用として使用する場合、エッチング性やプレ
ス成形性等を考慮すると、Ｃは０．０１％以下、Ｓは
０．００５％以下、Ｐは０．００５％以下、Ｏは０．０
０７％以下、Ｎは０．００５％以下、Ｓｉは０．０４％
以下、Ａｌは０．０４％以下、Ｔｉは０．０２％以下、
Ｍｇは０．００５％以下、Ｃａは０．００５％以下、Ｃ
ｒは０．１０％以下、Ｃｕは０．１０％以下が好まし
い。なお、これら不可避的不純物のうち、Ｓは粒界また
は粒内にＳまたはＳ化合物として偏析し、熱間加工性を
劣化させる。本発明では、熱膨張係数の点でＳをＭｎＳ
として無害化するＭｎの添加に限度がある。Ｍｎ含有量
が０．１０％未満の場合には、Ｓ含有量は０．００１５
％以下が好ましい。

【００１８】次に、製造方法について述べる。本発明の
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金の溶解は、真空溶解でも、炉外
精錬でも良い。ただし、Ｎｂは酸素との親和力が強く脱
酸で消費される場合があるため、溶解の最終段階で添加
することが好ましい。なお、Ｓ含有量を０．００１５％
以下にする場合は、真空溶解では極低Ｓ原料を使用する
必要が生じることから、炉外精錬で脱硫を行なうことが
コスト的に好ましい。こうして、最終的に合金組成に調
整した後に鋳造するが、鋳造は下注ぎでも上注ぎでも良
い。さらに、このようにして得られた鋳塊を電極として
再溶解しても良い。

【００１９】得られたインゴットは鍛造後、表面の酸化
スケールを除去し、熱間圧延および冷間圧延し、その後
は光輝焼鈍と冷間圧延とを繰り返し、最後に０．１〜
０．３０ｍｍの範囲で所定の厚みにまで最終冷間圧延が
施される。その後、スリットして所定の板巾としてシャ
ドウマスク素材を得る。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、エッチング穿孔加工され、個々に切断され
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、非酸化性雰囲気、例えば還元性雰囲気中
で焼鈍（例えば、Ｎ₂−Ｈ₂混合ガス中、７５０℃〜９５
０℃にて１５〜３０分間）されてプレス成形性を付与さ
れる。そして最後に、プレス成形された完全フラットマ
スクは、脱脂後、大気または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。

【００２０】本発明でいうプレス成形型「完全フラット
マスク」は、例えば、外面曲率半径Ｒ：１００，０００
ｍｍ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。

【００２１】本発明合金は、黒化処理後の熱膨張係数が
１．４×１０^-6／℃（３６％Ｎｉ−Ｆｅの７０％）を超
えることなく、０．２％耐力が３００ＭＰａ（３６％Ｎ
ｉ−Ｆｅの１２０％）以上、ヤング率が１３５Ｇｐａ
（３６％Ｎｉ−Ｆｅ）以上を充分に実現することができ
る。適正なＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎの割合とＮｂ添加量を一層
選択することにより、黒化処理後の熱膨張係数が１．１
×１０^-6／℃（３６％Ｎｉ−Ｆｅの７０％）を超えるこ
となく、０．２％耐力が３００ＭＰａ（３６％Ｎｉ−Ｆ
ｅの１２０％）以上、ヤング率が１３５Ｇｐａ（３６％
Ｎｉ−Ｆｅ）以上を充分に実現することができる。

【００２２】

【実施例】表１に実施例および比較例として用いた合金
の組成を示す。

【００２３】これら組成の合金は、まず、鉄とニッケル
とコバルトとを真空溶解法でカーボン脱酸で溶解し、Ｎ
ｂ以外の成分が所定値になった時点で、Ｎｂ原料を添加
して、所定の組成の溶湯にし、下注ぎで鋳造して鋳塊を
得た。得られた鋳塊の不可避的不純物は、Ｃが０．００
３％から０．００７％、Ｓが０．００１％から０．００
３％、Ｐが０．００１％から０．００３％、Ｏは０．０
０２％から０．００５％、Ｎは０．００１％から０．０
０２％、Ｓｉは０．０１％から０．０２％、Ａｌは０．
００１％から０．００５％、Ｔｉは０．００２％から
０．００５％、Ｍｇは０．００１％以下、Ｃａは０．０
０１％以下、Ｃｒは０．０１％から０．０２％、そして
Ｃｕは０．０１％から０．０２％であった。次に、鍛造
し、酸化スケールを機械的に除去した後に熱間圧延にて
３ｍｍ厚にし、酸洗を行ない冷間圧延前の素条を得た。
その後、冷間圧延と光輝焼鈍を繰り返し、約０．１２ｍ
ｍ厚の冷間圧延材とした。これを必要に応じて形状矯正
や歪み取り焼鈍を行なった後に、スリットして所定の板
幅にすることでシャドウマスク素材を得た。

【００２４】このシャドウマスク素材の強度は、シャド
ウマスクにプレスする前の焼鈍として、還元性雰囲気中
で焼鈍（８２５℃×１５分、水素中）して軟化した後の
強度で評価した。実際には、引張試験を行い、０．２耐
力を測定すると共に、「ＪＩＳＲ１６０５」に従う
曲げ共振法により室温でヤング率を測定した。この方法
は、自由な曲げ振動をなし得るように駆動器側および検
出器側で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
を生じ且つ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および寸法から所定
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、黒化処理
（６００℃×１５分、大気中）前後で測定した。そし
て、黒化処理後の平均熱膨張係数が３６％Ｎｉ−Ｆｅ合
金の平均熱膨張係数（２．０×１０^-6／℃）の７０％を
超えるものは、フラット管用のシャドウマスクとした場
合に、ビームドリフト量が大きくなると判断し、不適と
した。また、落下強度の点で、０．２％耐力が３６％Ｎ
ｉ−Ｆｅ合金の０．２％耐力（２５０ＭＰｓ）の１２０
％以上でないもの、または、ヤング率が３６％Ｎｉ−Ｆ
ｅ合金のヤング率（１３５ＧＰａ）以上でないものを落
下衝撃によって変形が起きると判断し、不適とした。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】本発明の合金Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７は、黒化
処理後の熱膨張係数が１．４×１０ ^-6／℃（３６％Ｎｉ
−Ｆｅの７０％）を超えることなく、０．２％耐力が３
００ＭＰａ（３６％Ｎｉ−Ｆｅの１２０％）以上、ヤン
グ率が１３５Ｇｐａ（３６％Ｎｉ−Ｆｅ）以上を充分に
実現した。これに対して、請求項１で規定したＮｂ含有
量の範囲を超えるＮｏ．８は、強度は申し分ないものの
黒化処理後の平均熱膨張係数が大きくフラット管用シャ
ドウマスクには適さない。また、請求項１で規定したＮ
ｂ含有量の範囲に満たないＮｏ．９は、黒化処理後の平
均熱膨張係数は十分に小さいが、強度が低くフラット管
用シャドウマスクには適さない。

【００２８】Ｎｏ．１０〜Ｎｏ．１１は、Ｃｏ含有量＋
Ｎｉ含有量が請求項１の範囲をはずれるために、黒化処
理後の平均熱膨張係数が大きい。Ｎｏ．１２とＮｏ．１
３は、Ｃｏ含有量が請求項１の範囲をはずれるために、
黒化処理後の平均熱膨張係数が大きい。また、Ｎｏ．１
２はＣｏが多いためにヤング率が小さく、Ｎｏ．１３は
Ｃｏが少ないために０．２％耐力が小さく、落下衝撃に
対する強さの点でも十分とはいえない。Ｎｏ．１４は、
Ｍｎが請求項１の範囲に満たないため、熱間加工性が悪
いのに加えて０．２％耐力およびヤング率の点での十分
とはいえない。Ｎｏ．１５は、Ｍｎが請求項１の範囲を
超えるために、黒化処理後の熱膨張係数が大きい。Ｎ
ｏ．１６は、球面ブラウン管用に一般的に使用されてい
る３６％−Ｆｅ合金であるが、熱膨張、強度ともにフラ
ット管には適さないことはいうまでもない。

【００２９】

【発明の効果】以上、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金において、
Ｎｂを適量添加するとともに、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ含有量
を調整することで、落下衝撃に耐える強度を維持しなが
ら、黒化処理後の平均熱膨張係数の上昇を抑えることが
できた。特に高強度化元素であるＮｂを添加した場合に
は、成分のバランスによって黒化処理前後の熱膨張係数
の変化が大きく、これらの含有量を調整することで、初
めてビームドリフトの小さいフラット管用マスク材料と
して最適な特性を有する材料にできるといっても過言で
はない。こうして、究極は完全フラットになると考えら
れるプレス成形型シャドウマスク用として、ブラウン管
での色ずれが無く、取り扱いに際しても変形しないＦｅ
−Ｎｉ−Ｃｏ系合金が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】黒化処理前と黒化処理後の熱膨張係数とサーマ
ルビームドリフト量（球面ブラウン管に一般的に使用さ
れている３６％Ｎｉ−Ｆｅ合金の場合を１．０とした相
対値で表わす）との関係を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】質量百分率（％）に基づいて（以下、％
と表記する）、Ｃｏ：４．０％〜６．０％、Ｎｉ＋Ｃ
ｏ：３６．０％〜３８．０％およびＭｎ：０．０１％〜
０．４０％を含有し、さらにＮｂを０．２０％〜０．４
０％含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる黒
化処理後の低熱膨張性に優れたプレス成形型フラットマ
スク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金。
【請求項２】質量百分率（％）に基づいて（以下、％
と表記する）、Ｃｏ：５．１％〜５．７％、Ｎｉ＋Ｃ
ｏ：３６．７％〜３７．４％およびＭｎ：０．２６％〜
０．３３％を含有し、さらにＮｂを０．２４〜０．２９
％含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる黒化
処理後の低熱膨張性に優れたプレス成形型フラットマス
ク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金。