JP2694864B2 - 低膨張鉄ニッケル合金 - Google Patents
低膨張鉄ニッケル合金Info
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- JP2694864B2 JP2694864B2 JP6108321A JP10832194A JP2694864B2 JP 2694864 B2 JP2694864 B2 JP 2694864B2 JP 6108321 A JP6108321 A JP 6108321A JP 10832194 A JP10832194 A JP 10832194A JP 2694864 B2 JP2694864 B2 JP 2694864B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも34%のニ
ッケルを含有する鉄ニッケル合金に関するものであり、
さらに詳しく述べるならばカラ−TV機器用シャドウマ
スクの製造用鉄ニッケル合金に関するものである。
ッケルを含有する鉄ニッケル合金に関するものであり、
さらに詳しく述べるならばカラ−TV機器用シャドウマ
スクの製造用鉄ニッケル合金に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ニッケルを約36%含有するこのような
鉄基合金は勿論室温及び100℃間の範囲で低い熱膨張
係数をもっている。このために数十年に亘ってこれらの
合金は、例えば、精密機器、時計、腕時計、バイメタル
などで温度変化が起こっても長さが一定であることが必
要な用途に適用されてきた。カラーTV機器の開発が、
特に、ハイビジョン(HDTV−high definition tele
vision techniques −)の観点から光条件が好ましくな
い条件でも解像度、色彩の忠実度及びガンマをより高め
る方向に向かっていることに伴い、穿孔マスクへの鉄ニ
ッケル材料の使用が多くなっいる。通常のTV管で主と
して見出される20℃から100℃の温度範囲では、約
36%のニッケルを含む工業的鉄ニッケル合金は焼鈍状
態(950℃で30分)にて約1.2・10-6/Kある
いはさらに高い熱膨張係数を有し、20℃と200℃の
間の温度範囲では、その熱膨張係数は約2.2・10-6
/K以上となる。スクリーン穿孔マスクの温度負荷が増
大しているために200℃以下のこの温度範囲は将来は
より重要になるであろう。
鉄基合金は勿論室温及び100℃間の範囲で低い熱膨張
係数をもっている。このために数十年に亘ってこれらの
合金は、例えば、精密機器、時計、腕時計、バイメタル
などで温度変化が起こっても長さが一定であることが必
要な用途に適用されてきた。カラーTV機器の開発が、
特に、ハイビジョン(HDTV−high definition tele
vision techniques −)の観点から光条件が好ましくな
い条件でも解像度、色彩の忠実度及びガンマをより高め
る方向に向かっていることに伴い、穿孔マスクへの鉄ニ
ッケル材料の使用が多くなっいる。通常のTV管で主と
して見出される20℃から100℃の温度範囲では、約
36%のニッケルを含む工業的鉄ニッケル合金は焼鈍状
態(950℃で30分)にて約1.2・10-6/Kある
いはさらに高い熱膨張係数を有し、20℃と200℃の
間の温度範囲では、その熱膨張係数は約2.2・10-6
/K以上となる。スクリーン穿孔マスクの温度負荷が増
大しているために200℃以下のこの温度範囲は将来は
より重要になるであろう。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、通常のTV管用として20℃から100℃の温度範
囲で、他方では将来のTV機器のスクリーン穿孔マスク
用として20℃から200℃の温度範囲で熱膨張係数が
できるだけ低く、また非常に良好な熱間加工性及び冷間
加工性、特にカラーTV機器のシャドウマスク製造のた
めに合金を処理する際の非常に良好な処理性も伴う低膨
張鉄ニッケル合金を提供することを目的とする。
は、通常のTV管用として20℃から100℃の温度範
囲で、他方では将来のTV機器のスクリーン穿孔マスク
用として20℃から200℃の温度範囲で熱膨張係数が
できるだけ低く、また非常に良好な熱間加工性及び冷間
加工性、特にカラーTV機器のシャドウマスク製造のた
めに合金を処理する際の非常に良好な処理性も伴う低膨
張鉄ニッケル合金を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によると、重量%
で、C:最大0.009%及びMn:最大0.1%,N
i:少なくとも34%、残部随伴不純物を含む鉄とし
た、特にTV機器のシャドウマスク製造用低膨張鉄ニッ
ケル合金において、20から100℃の温度範囲で使用
のためには鉄ニッケル比率を1.75から1.83の範
囲に調節して熱膨張係数を1×10-6/K未満にし、ま
た20から200℃の温度範囲で使用のためには鉄ニッ
ケル比率を1.68から1.72の範囲に調節して熱膨
張係数を2×10-6/K未満にしたことを特徴とする低
膨張鉄ニッケル合金が提供される。
で、C:最大0.009%及びMn:最大0.1%,N
i:少なくとも34%、残部随伴不純物を含む鉄とし
た、特にTV機器のシャドウマスク製造用低膨張鉄ニッ
ケル合金において、20から100℃の温度範囲で使用
のためには鉄ニッケル比率を1.75から1.83の範
囲に調節して熱膨張係数を1×10-6/K未満にし、ま
た20から200℃の温度範囲で使用のためには鉄ニッ
ケル比率を1.68から1.72の範囲に調節して熱膨
張係数を2×10-6/K未満にしたことを特徴とする低
膨張鉄ニッケル合金が提供される。
【0005】驚くべきことには、20℃から100℃の
温度範囲用には鉄−ニッケル比率を1.75から1.8
3の範囲とした鉄ニッケル合金を選択し、一方20℃と
200℃の間の温度範囲用には鉄−ニッケル比率を1.
68から1.72の範囲とした鉄ニッケル合金を選択
し、最大で0.009%の炭素及び最大で0.1%のマ
ンガンに加えて、製造に起因する通常の随伴元素を極少
量のみ含む合金であると、上記の課題を最も満足できる
ように解決できることが発見された。上述した鉄ニッケ
ル比率から本発明の利点が発生する。上記の別の合金成
分添加物及び製造に起因する混合物を制御して調節する
ことによりこの熱膨張への影響を補充することができ
る。さらに本発明の合金は抜群の処理性能をもってお
り、シャドウマスクの製造において付加工程を必要とし
ない。その熱的性質は要求に沿う長期間安定性をもって
いる。
温度範囲用には鉄−ニッケル比率を1.75から1.8
3の範囲とした鉄ニッケル合金を選択し、一方20℃と
200℃の間の温度範囲用には鉄−ニッケル比率を1.
68から1.72の範囲とした鉄ニッケル合金を選択
し、最大で0.009%の炭素及び最大で0.1%のマ
ンガンに加えて、製造に起因する通常の随伴元素を極少
量のみ含む合金であると、上記の課題を最も満足できる
ように解決できることが発見された。上述した鉄ニッケ
ル比率から本発明の利点が発生する。上記の別の合金成
分添加物及び製造に起因する混合物を制御して調節する
ことによりこの熱膨張への影響を補充することができ
る。さらに本発明の合金は抜群の処理性能をもってお
り、シャドウマスクの製造において付加工程を必要とし
ない。その熱的性質は要求に沿う長期間安定性をもって
いる。
【0006】本発明の好ましい実施態様は従属請求項記
載の下記事項に特徴がある。 −最大マンガン含有量が0.1%であり、最大アルミニ
ウム含有量が0.01%であり、最大けい素含有量が
0.30%であることを特徴とする低膨張鉄ニッケル合
金。 −最大マンガン含有量が0.07%であり、最大けい素
含有量が0.05%であり、最大アルミニウム含有量が
0.4%であるように合金元素マンガン、アルミニウム
及びけい素を制限したことを特徴とする低膨張鉄ニッケ
ル合金。 したがって、アルミニウムとけい素の合計量が0.07
5%から0.45%である鉄ニッケル合金が好ましく、
このような合金の熱膨張係数は上記諸温度範囲において
所望の低い値に確実に調節することができる。マンガン
含有量が最大0.07%であると、最大0.05%のけ
い素に加えて、アルミニウム含有量を0.1%から0.
4%の範囲内にするべきである。アルミニウム含有量を
0.15%から0.40%の範囲、好ましくは0.2%
から0.4%の範囲とすると更に最適化が可能である。
載の下記事項に特徴がある。 −最大マンガン含有量が0.1%であり、最大アルミニ
ウム含有量が0.01%であり、最大けい素含有量が
0.30%であることを特徴とする低膨張鉄ニッケル合
金。 −最大マンガン含有量が0.07%であり、最大けい素
含有量が0.05%であり、最大アルミニウム含有量が
0.4%であるように合金元素マンガン、アルミニウム
及びけい素を制限したことを特徴とする低膨張鉄ニッケ
ル合金。 したがって、アルミニウムとけい素の合計量が0.07
5%から0.45%である鉄ニッケル合金が好ましく、
このような合金の熱膨張係数は上記諸温度範囲において
所望の低い値に確実に調節することができる。マンガン
含有量が最大0.07%であると、最大0.05%のけ
い素に加えて、アルミニウム含有量を0.1%から0.
4%の範囲内にするべきである。アルミニウム含有量を
0.15%から0.40%の範囲、好ましくは0.2%
から0.4%の範囲とすると更に最適化が可能である。
【0007】鉄ニッケル合金の最大マンガン含有量は
0.1%とすることができ、そして、0.001%から
0.01%のAlに加えてけい素の含有量を0.05%
から0.30%とすることができる。けい素の含有量は
0.10%から0.30%に、好ましくは0.15%か
ら0.30%に調節される。支配的見解によると、けい
素は熱膨張係数を低く調節するのに非常に有害であると
想定されているが、アルミニウムに対して過剰重量のけ
い素を使用した実験では、予想外に、Alが0.001
%から0.01%まで存在するときにけい素を0.05
%から0.30%添加するならば、本発明の全体の範囲
内では、20℃から100℃の温度範囲において熱膨張
係数を1×10-6/K未満の極めて低い値に調節するこ
とができ、また、十分な熱間加工性及び冷間加工性も伴
い、より望ましいことがわかった。Al及びSiは鋼の
清浄度を改善するための脱酸剤として添加される。
0.1%とすることができ、そして、0.001%から
0.01%のAlに加えてけい素の含有量を0.05%
から0.30%とすることができる。けい素の含有量は
0.10%から0.30%に、好ましくは0.15%か
ら0.30%に調節される。支配的見解によると、けい
素は熱膨張係数を低く調節するのに非常に有害であると
想定されているが、アルミニウムに対して過剰重量のけ
い素を使用した実験では、予想外に、Alが0.001
%から0.01%まで存在するときにけい素を0.05
%から0.30%添加するならば、本発明の全体の範囲
内では、20℃から100℃の温度範囲において熱膨張
係数を1×10-6/K未満の極めて低い値に調節するこ
とができ、また、十分な熱間加工性及び冷間加工性も伴
い、より望ましいことがわかった。Al及びSiは鋼の
清浄度を改善するための脱酸剤として添加される。
【0008】図1の表1は、20℃と100℃の間の温
度範囲について鉄−ニッケル比率を1.75と1.83
の間とし、けい素及びアルミニウム含有量がほぼ同一な
実施態様E1,アルミニウム重量が過剰な実施態様E
2,けい素重量が過剰な実施態様E3、及び従来技術の
鉄ニッケル合金ST1及びST2を比較したものであ
る。さらに、図2の表1(続き)及び図3の表1(続
き)には本発明の実施態様B1からB8が含まれる。
度範囲について鉄−ニッケル比率を1.75と1.83
の間とし、けい素及びアルミニウム含有量がほぼ同一な
実施態様E1,アルミニウム重量が過剰な実施態様E
2,けい素重量が過剰な実施態様E3、及び従来技術の
鉄ニッケル合金ST1及びST2を比較したものであ
る。さらに、図2の表1(続き)及び図3の表1(続
き)には本発明の実施態様B1からB8が含まれる。
【0009】
【発明の効果】本発明合金E1からE3の平均熱膨張係
数は950℃で30分間焼鈍後20℃から100℃の温
度範囲につき求められた。本発明合金の温度係数は従来
技術合金の実施例ST1及びST2より約30%低い。
本発明にかかる材料は、DIN50602による最大酸
化物線が2.2であり、冶金的に清浄でありまた熱間及
び冷間加工性が抜群であるので、本発明にかかる材料
は、例えば、カラーTV管用シャドウマスク製造用に極
めて好適である。
数は950℃で30分間焼鈍後20℃から100℃の温
度範囲につき求められた。本発明合金の温度係数は従来
技術合金の実施例ST1及びST2より約30%低い。
本発明にかかる材料は、DIN50602による最大酸
化物線が2.2であり、冶金的に清浄でありまた熱間及
び冷間加工性が抜群であるので、本発明にかかる材料
は、例えば、カラーTV管用シャドウマスク製造用に極
めて好適である。
【0010】図4の表2には、2種の合金ST1及びS
T2を本発明に係る実施態様E4と比較して、20℃か
ら200℃の温度範囲における熱膨張係数を示す。
T2を本発明に係る実施態様E4と比較して、20℃か
ら200℃の温度範囲における熱膨張係数を示す。
【0011】本発明合金E4の熱膨張係数は950℃で
30分間焼鈍後20℃から200℃の温度範囲につき求
められた。本発明合金の温度係数は従来技術合金の実施
例ST1及びST2より約20%低い。本発明にかかる
材料は、DIN 50602による最大酸化物線が2.
2であり、冶金的に清浄でありまた熱間及び冷間加工性
が顕著であるので、本発明にかかる材料は、例えば、カ
ラーTV管用シャドウマスク製造用に極めて好適であ
る。
30分間焼鈍後20℃から200℃の温度範囲につき求
められた。本発明合金の温度係数は従来技術合金の実施
例ST1及びST2より約20%低い。本発明にかかる
材料は、DIN 50602による最大酸化物線が2.
2であり、冶金的に清浄でありまた熱間及び冷間加工性
が顕著であるので、本発明にかかる材料は、例えば、カ
ラーTV管用シャドウマスク製造用に極めて好適であ
る。
【図1】本発明実施例及び比較例に係る鉄ニッケル合金
の組成と熱膨張係数(温度範囲20℃から100℃)を
示す図表である。
の組成と熱膨張係数(温度範囲20℃から100℃)を
示す図表である。
【図2】本発明実施例に係る鉄ニッケル合金の組成と熱
膨張係数(温度範囲20℃から100℃)を示す図表で
ある。
膨張係数(温度範囲20℃から100℃)を示す図表で
ある。
【図3】本発明実施例に係る鉄ニッケル合金の組成と熱
膨張係数(温度範囲20℃から100℃)を示す図表で
ある。
膨張係数(温度範囲20℃から100℃)を示す図表で
ある。
【図4】本発明及び実施例に係る鉄ニッケル合金の組成
と熱膨張係数(温度範囲20℃から200℃)を示す図
表である。
と熱膨張係数(温度範囲20℃から200℃)を示す図
表である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウルリッヒ ホイブナー ドイツ、58791 ベルドール、ボルクヘ ラーシュトラーセ 28 (56)参考文献 特開 平5−186853(JP,A)
Claims (5)
- 【請求項1】 重量%で、C:最大0.009%及びM
n:最大0.1%,Ni:少なくとも34%、残部随伴
不純物を含む鉄とし、20℃から100℃の温度範囲で
使用される低膨張鉄ニッケル合金において、鉄ニッケル
比率を1.75から1.83の範囲に調節して熱膨張係
数を1×10-6/K未満にしたことを特徴とする低膨張
鉄ニッケル合金。 - 【請求項2】 重量%で、C:最大0.009%及びM
n:最大0.1%,Ni:少なくとも34%、残部随伴
不純物を含む鉄とし、20℃から200℃の温度範囲で
使用される低膨張鉄ニッケル合金において、鉄ニッケル
比率を1.68から1.72の範囲に調節して熱膨張係
数を2×10-6/K未満にしたことを特徴とする低膨張
鉄ニッケル合金。 - 【請求項3】 カラーTV機器のシャドウマスクの製造
に使用する請求項1または2記載の低膨張鉄ニッケル合
金。 - 【請求項4】 最大マンガン含有量が0.1%であり、
最大アルミニウム含有量が0.01%であり、最大けい
素含有量が0.30%であることを特徴とする請求項1
から3までの何れか1項記載の低膨張鉄ニッケル合金。 - 【請求項5】 最大マンガン含有量が0.07%であ
り、最大けい素含有量が0.05%であり、最大アルミ
ニウム含有量が0.4%であるように合金元素マンガ
ン、アルミニウム及びけい素を制限したことを特徴とす
る請求項1から3までの何れか1項記載の低膨張鉄ニッ
ケル合金。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4317619 | 1993-05-27 | ||
DE4402684A DE4402684C2 (de) | 1993-05-27 | 1994-01-29 | Verwendung einer ausdehnungsarmen Eisen-Nickel-Legierung |
DE4402684.6 | 1994-01-29 | ||
DE4317619.4 | 1994-01-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH073401A JPH073401A (ja) | 1995-01-06 |
JP2694864B2 true JP2694864B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=25926259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6108321A Expired - Fee Related JP2694864B2 (ja) | 1993-05-27 | 1994-05-23 | 低膨張鉄ニッケル合金 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0626462B1 (ja) |
JP (1) | JP2694864B2 (ja) |
KR (1) | KR100266974B1 (ja) |
CN (1) | CN1036665C (ja) |
DE (2) | DE4402684C2 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE1008028A4 (nl) * | 1994-01-17 | 1995-12-12 | Philips Electronics Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een schaduwmasker van het nikkel-ijzer type. |
FR2727131B1 (fr) * | 1994-11-23 | 1996-12-13 | Imphy Sa | Alliage fer-nickel a faible coefficient de dilatation |
FR2728724B1 (fr) * | 1994-12-27 | 1997-01-24 | Imphy Sa | Procede de fabrication d'un masque d'ombre en alliage fer-nickel |
TW418416B (en) * | 1996-10-31 | 2001-01-11 | Samsung Display Devices Co Ltd | Anti-doming compositions for a shadow-mask and processes for preparing the same |
JP3566489B2 (ja) * | 1997-03-27 | 2004-09-15 | 日鉱金属加工株式会社 | 電子銃部品用Fe−Ni合金並びに電子銃プレス打抜き加工部品 |
DE19920144C1 (de) * | 1999-05-03 | 2000-08-03 | Krupp Vdm Gmbh | Eisen-Nickel-Legierung |
DE19934401A1 (de) * | 1999-07-22 | 2001-03-22 | Krupp Vdm Gmbh | Kriechbeständige wärmeausdehnungsarme Eisen-Nickel-Legierung |
EP1403393A4 (en) * | 2001-07-05 | 2005-01-05 | Jfe Steel Corp | FINE ALLOY SHEET WITH LOW THERMAL EXPANSION, AND PERFORATED MASK USING THE USE THEREOF |
CN100407361C (zh) * | 2004-05-21 | 2008-07-30 | 东元奈米应材股份有限公司 | 具有反射层与栅极的场致发射显示器构造 |
DE102004062945B3 (de) * | 2004-12-28 | 2006-01-12 | Wickeder Westfalenstahl Gmbh | Plattiertes Kaltband, Verwendung eines solchen Kaltbands und eine aus einem solchen Kaltband hergestellte Schattenmaske |
DE102006062782B4 (de) * | 2006-12-02 | 2010-07-22 | Thyssenkrupp Vdm Gmbh | Eisen-Nickel-Legierung mit hoher Duktilität und geringem Ausdehnungskoeffizienten |
JP4805300B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2011-11-02 | 古河電気工業株式会社 | 回路基板積層用キャリア付きFe−Ni合金箔の製造方法、回路基板積層用キャリア付き複合箔の製造方法、キャリア付き合金箔、キャリア付き複合箔、金属張板、プリント配線板及びプリント配線積層板 |
CN108539354B (zh) * | 2018-03-21 | 2019-07-23 | 东莞市冠顺实业有限公司 | 一种使用寿命长的谐振杆及其制作方法 |
JP7291164B2 (ja) * | 2021-02-12 | 2023-06-14 | 日本鋳造株式会社 | 低温安定性に優れる低熱膨張合金およびその製造方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS55100959A (en) * | 1979-01-26 | 1980-08-01 | Nisshin Steel Co Ltd | Invar alloy with excellent welding high temperature crack resistance and strain corrosion crack resistance |
JPS5934225B2 (ja) * | 1981-06-15 | 1984-08-21 | 川崎製鉄株式会社 | 耐溶接高温割れ性に優れたFe−Ni系低熱膨張アンバ−型合金 |
JPH0676646B2 (ja) * | 1985-04-26 | 1994-09-28 | 日立金属株式会社 | ブラウン管シヤドウマスク材料およびこれを用いたカラ−ブラウン管 |
JPS6314841A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-22 | Nippon Mining Co Ltd | シヤドウマスク材及びシヤドウマスク |
JP2567159B2 (ja) * | 1991-05-17 | 1996-12-25 | 日本冶金工業株式会社 | 黒化処理性に優れたFe−Ni系シャドウマスク材 |
DE69207482T2 (de) * | 1991-05-30 | 1996-05-30 | Hitachi Metals Ltd | Werkstoff für Lochmaske mit hoher Schärfe und Verfahren zu seiner Herstellung |
JP3465171B2 (ja) * | 1992-01-09 | 2003-11-10 | 日本冶金工業株式会社 | シャドウマスク用アンバ−合金 |
US5396146A (en) * | 1992-04-27 | 1995-03-07 | Hitachi Metals, Ltd. | Shadow mask sheet, method of producing same and cathode ray tube provided therewith |
-
1994
- 1994-01-29 DE DE4402684A patent/DE4402684C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-27 EP EP94106539A patent/EP0626462B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-27 DE DE59410377T patent/DE59410377D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-05-19 KR KR1019940010944A patent/KR100266974B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-05-23 JP JP6108321A patent/JP2694864B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-05-27 CN CN94105585A patent/CN1036665C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0626462A1 (de) | 1994-11-30 |
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