JP2717683B2

JP2717683B2 - Ｔｖブラウン管用インナーシールド材の製造方法

Info

Publication number: JP2717683B2
Application number: JP32364688A
Authority: JP
Inventors: 進福間; 高英島津; 洋介黒崎; 康長大瀧
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1998-02-18
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: JPH02170919A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、カラーTVブラウン管（受像管）用磁気シー
ルド材（マスクフレーム、シャドウマスクインナーシー
ルド、アウターシールドなどで構成される）のうち、ブ
ラウン管内部にあって電子線の通過方向に対し側面から
覆うように配置されるインナーシールド材の製造方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

カラーTVブラウン管の基本構成は、電子銃と電子ビー
ムを映像に変える蛍光面から成り立ちさらには、電子ビ
ームが地磁気により偏向されることを防ぐ磁気シールド
材が内部を覆っている。磁気シールド材に要求される特
性は、地磁気（約0.30eの微小磁界）の磁界における高
い透磁率である。また、消磁特性を良くするため、消磁
コイルの巻数や電流低減の目的で保磁力Hcが小さいこと
も要求される。特に、ブラウン管内部にあって電子線の
通過方向に対し側面から覆うように配置されるインナー
シールド材は、磁気シールド材として重要である。

インナーシールド素材の板厚は通常0.10〜0.25mmの極
薄鋼板であり、この素材（コイル）は、加工業者でプレ
ス成形された後、600℃前後の温度で黒化処理を施され
ブラウン管内部に組み込まれる場合が多い。プレス成形
時にビード形成や折り曲げによって、鋼板の強度を増加
させ、振動対策および輸送時の変形防止とすることが一
般に行われている。

現在市販されているカラーTVの黒化処理前インナーシ
ールド素材を調べると、最大磁化力100eでの直流保磁力
は1.8 0e程度しかない。結晶粒径はフェライト粒度番号
（JIS−G0552で規定される）で7.1〜9.3程度である。し
かして、特開昭62−280328号公報や特開昭62−280329号
公報により成形性及び電磁波シールド特性の優れたブラ
ウン管用インナーシールド材の製造方法が提案されてい
る。この提案の内容は、従来のリムド鋼に代えてアルミ
キルド鋼を用いて製造工程をコントロールしようという
もので、調質圧延（0.5％）後の保磁力1.8 0eが実施例
に示されている。

周知の如くインナーシールド材において、保磁力は他
の特性と共に重要な特性である。先ず第一に、シールド
材に帯磁した磁化を消磁する必要がある。このため、一
般に消磁コイルがセットされているが、このコイルの巻
数及び電流を低減することが経済面から要求される。従
って、インナーシールド材は、保磁力が小さくなければ
ならない。

第二に、シールド性に直接影響する特性である透磁率
の直は保磁力と強い相関をもつ。透磁率が大きい時は、
保磁力は小さい値を示す。即ち透磁率が高いことは、保
磁力が小さいことと同意義であり、シールド性を向上さ
せるため透磁率を上げようとすれば、保磁力を小さくし
なければならない。

本発明者らの調査によれば、調質圧延を行う限り、保
磁力を1.8 0e以下にすることは困難である。一方、調質
圧延を省略することは、鋼板の硬度不足、形状の不良の
問題が伴い、客先でのハンドリング性が悪くなると同時
に、プレス加工時の保磁力の劣化が問題となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記の点に鑑み、保磁力の値が小さい優れた
磁性をもつと同時に、形状、ハンドリング性の良好なイ
ンナーシールド素材を製造し、更に本素材の持つ優れた
磁性をプレス時の加工処理を工夫することにより劣化さ
せない方法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕本発明の要旨とする所は下記のとおりである。

（１）重量％でＣ≦0.005％,Si≦0.3％,P:0.1〜0.4％,M
n:0.1〜1.0％,S≦0.01％,Al≦0.01％,N≦0.01％，残部
不可避的成分及び鉄を含有し、板厚0.10〜0.25mm、結晶
粒がフェライト粒度番号で７番以下の粗大粒でしかも硬
度Hv（500g）が90以上の調質圧延を施さない鋼板素材を
用い、インナーシールド材を製造するに際し、向かい合
うビードを別々にプレスすることを特徴とするTVブラウ
ン管用インナーシールド材の製造方法。

（２）重量％でＣ≦0.005％,Si≦0.3％,P:0.1〜0.4％,M
n:0.1〜1.0％,S≦0.01％,Al≦0.01％,N≦0.01％，残部
不可避的成分及び鉄を含有し、板厚0.10〜0.25mm、結晶
粒がフェライト粒度番号で７番以下の粗大粒でしかも硬
度Hv（500g）が90以上の調質圧延を施さない鋼板素材を
用い、ビード成形してインナーシールド材を製造するに
際し、曲げ加工を実施することを特徴とするTVブラウン
管用インナーシールド材の製造方法。

以下、本発明の内容を詳述する。

本発明者らは、Hc≦1.2 0eの優れた磁性を持つと同時
にハンドリングのし易いインナーシールド素材を出発材
料とし、プレス時のビード成形処理を工夫することによ
り、この出発素材の持つ優れた磁性を劣化させない方法
を開発した。

その第一の要点は結晶粒径をフェライト粒度番号７以
下とすることであり、第二に最終の調質圧延を行わな
い、即ち歪を鋼板素材に与えないことである。

第三の要点は、上記の如く調質圧延を行わないもので
あるから、軟質すぎる欠点を補う必要がある。このため
固溶体強化を行って鋼板の硬度を高め、連続焼鈍ライン
での破断などのトラブルを解消し、客先でのプレス加工
時や黒化処理時のハンドリング性も向上させる。

更に、第四の要点は鋼板素材の持つ優れた保磁力を、
プレス成形時の歪で劣化させないことである。ビード成
形部の歪はさておき、ビード部とビード部の間に働く引
張歪は磁性を大きく劣化させるために、向かい合うビー
ドを別々に形成させることまたは、ビード処理そのもの
を省略する必要がある。

まず、磁性に影響する因子について述べる。本発明者
らは、保磁力は成分組成よりもむしろ素材の結晶粒径の
大きさと残留歪量だけで決まることを見出した。即ち、
第１表の成分を含む鋼を熱間圧延し、次いで冷延して0.
15mmの厚みとし、焼鈍を700〜1000℃×3min均熱処理し
た鋼板の特性を測定すると、第１図に示すようにSi,Al,
Cなどの影響は、合計４％以内なら殆ど影響が無いこと
が分かった。むしろ熱処理条件によって変えた結晶粒径
にのみ依存し、保磁力は結晶粒径の逆数に比例した関係
となる。また、この鋼板に冷圧延下率数％の歪を加える
と保磁力が劣化する。この傾向は透磁率についても全く
同様なことが言えた。従って、目的とするHc≦1.2 0eを
得るには、まずインナーシールド素材の結晶粒径を７以
下の粗大粒にして、その後歪を与えないことが重要であ
ることが判明した。

また、粗大粒を得るための高温焼鈍で軟化した鋼板
は、ハンドリング性が非常に悪いため、固溶体強化（析
出硬化型元素は、結晶粒成長を強く抑制するため好まし
くない）によって硬度Hvを90（降伏点で約17kgf/mm²）
以上にする必要がある。

以下、インナーシールド鋼板素材の製造方法について
具体的に述べる。

製品素材のＣは、磁気時効の面から0.005％以下にす
ることが必要である。Siは黒化膜の密着性を劣化させる
ので、0.3％以下とする。Mnは0.1％未満で、MnSの微細
析出を生じるので、結晶粒成長が悪くなる。従って、0.
1％以上必要だが、あまり多くなるとコストの問題があ
るため上限を1.0％とする。なお、Mnは後述のＰほどで
はないが、硬度上昇の硬化も有するものである。Ｐは本
発明において、調質圧延を省略して鋼板強度を確保する
ために必須の元素である。Ｐは鋼板硬度を高めるのに非
常に有効で、最低0.1％は必要だが0.4％を越えると偏析
によって細粒が発生するため問題である。本発明におけ
るＰ添加の具体的な生産上の利点はインナーシールド素
材製造ラインでのトラブル、即ち連続焼鈍炉出側での破
断、巻取り時の絞り込み、シワ、ピンチロールでの押疵
等の発生を効果的に防止するためと、製品素材の形状を
良くすると共に客先でのハンドリング性も向上させるこ
とである。鋼板の硬度Hv（500g）を90以上にすることに
より、この目的が達成される。なお、最終調質圧延によ
る鋼板強度上昇は製品に対してはあるが、インナーシー
ルド素材製造上の連続焼鈍炉出側での上述した各種トラ
ブルにはなんの効果も持たない。Alは0.01％を越えると
微細なAlNの析出が多くなるので0.01％以下にする。ま
たS,Nは、少ないほうが結晶粒成長の面から良く、それ
ぞれ0.01％以下とする。

以上の成分組成を有する鋼を、熱延・冷延・焼鈍する
が、最終の焼鈍については連続炉で処理するほうが良
い。なぜなら、バッチ炉の場合、結晶粒成長の目的で75
0℃以上の高温に上げると形状不良になり易いため、形
状矯正のための調質圧延が不可欠となって本発明の目的
とする高性能なシールド素材が得られないからである。

上記方法で得られたインナーシールド素材（コイル）
は、加工業者へ運ばれてプレス成形された後、黒化処理
される。このプレスおよびビード形成時に、大きな歪が
入ると本発明の優れた磁性を持つインナーシールド素材
の特徴が失われる。上述したようにビードや曲げの形成
目的は、鋼板のブラウン管内での振動防止と、プレス成
形からブラウン管に組み込むまでの輸送時の変形防止を
狙っての鋼板強度向上であるが、この時、プレスによる
引張歪が働くと保磁力が大きく劣化する。一度、劣化し
た保磁力は600℃・10分の黒化処理でも充分には回復し
ない。なおビードや折り曲げそのものの部分には大きな
歪が存在するが、インナーシールド素材全体の面積から
すると局所的なため殆ど問題ない。しかし、引張のよう
な大きな面積の歪はインナーシールド素材そのものの保
磁力を劣化させる。これらについて、データに基づいて
以下に詳述する。

第２図は引張歪が保磁力に与える影響を示す。実験に
用いたサンプルの一つは、C:0.002％,Si:0.01％,P:0.19
％,Mn0.36％,S:0.004％,Al:0.001％,N:0.03％，残部鉄
よりなるもので、板厚0.15mm、結晶粒がフェライト粒度
番号で６番、硬度Hv（500g）が98である。他方は0.5％
の調質圧延を行った通常のインナーシールド素材であ
る。引張歪を与えた後、600℃で10分均熱の黒化処理を
施した。第２図に示す如く、調質圧延材には元々圧延歪
が存在するため、引張歪の影響は受け難く、保磁力の劣
化が少ない。しかしながら、本発明材の調質圧延しない
素材については保磁力の劣化が著しい。即ち、本発明素
材がもつ低保磁力は引張歪が２％程度入るとその特徴が
失われてしまうという問題がある。

実際のプレスでは複雑な形状に加工されるが、シミュ
レートした一例を第３図に示す。ビードの幅は5mmとし
た。引張歪みが導入される部分は、ビードのＡ〜Ｂ間の
みである。つまり、プレス加工の時に引張歪を入れない
ためには、向かい合うビード処理を二回のプレスで別々
に実施、即ちビードＡのみをプレス加工した後、Ｂをプ
レスすることにより、両端ビードによる拘束を消しＡ〜
Ｂ間にかかる張力をなくすことが必要である。無論、互
いに向かい合うビードを造らないことも有効である。

本発明は更にインナーシールド素材のプレス加工時
に、素材中に引張歪を入れない方法について検討した結
果、ビード成形に代えて折り曲げ形成により強度向上、
振動対策を実施することにより、本発明の特殊なビード
処理を実施した場合と同等の低歪となしうることが分か
った。そこで、折り曲げ歪が磁性に及ぼす影響について
説明する。エプスタイン試料（30mm幅×300mm長さ）に9
0°折り曲げ（曲率半径は0.5mm）を数個所加え、フラッ
トに戻し測定したところ保磁力の劣化は殆ど認められな
かった。このことは、折り曲げ形成を積極的に行ってプ
レス成形した方が低歪の面から有利であることが分か
る。また、折り曲げ成形による歪は、局所的なため保磁
力にはあまり影響しないことを意味する。

〔実施例〕

以下、実施例について詳細に説明する。

実施例−１製鋼段階で成分を各種変更（第２表）した連鋳スラブ
を1200℃で加熱し、仕上温度860℃℃、巻取温度700℃
で、3.0mmの熱延板を造った。次いで、0.15mmまで冷延
し、760℃×３分均熱の焼鈍を湿潤H₂＋N₂雰囲気中で行
い、炭素を0.005％以下までなるよう脱炭した。この素
材の特性を評価して第３表を得た。なお、試料は、試
料の最終焼鈍板に１％の調質圧延を実施した後、特性
を評価した。保磁力の測定はエプスタイン試料（JIS C2
550）で行った。

保磁力（最大磁化10 0e）の良いものは、結晶粒が大
きい（、、）。しかし、のように単に結晶粒が
大きいだけでは連続炉やプレス成形時作業に支障がある
（破断、絞り込み、押し疵など）ため、、ではＰを
0.1〜0.4％添加した。本発明の要件を満たす試料，
は、目標とする保磁力≦1.20 0eと硬度≧90が得られ
た。はＰが0.4％を越えているので結晶粒が小さく、
またとはそれぞれＳとＮが多すぎるので結晶粒径が
小さく目標の保磁力1.2 0e以下が得られなかった。さら
に、は結晶粒径が大きくても調質圧延の歪によって保
磁力が著しく劣化した。第３表の，，を用いて、
第３図のビード幅を5mmとするプレスを実施した。結果
を第４表に示す。一回のプレスでビードA,Bを同時に形
成したものは、ビードＡとＢの間で保磁力の劣化が本発
明，で認められたが、調質圧延材には保磁力の劣
化が殆どなかった。但し、の保磁力のレベルは非常に
悪い。一方、二回のプレスでＡとＢを別々にプレスした
材料では、ＡとＢ間で伸びが認められず保磁力の劣化も
殆ど無かった。

実施例−２実施例−１の試料を用いて、ビード加工に代えて第
４図の如く端部からの距離5mmの折り曲げA,B成形を、１
回のプレスで実施した。その結果、引張歪はいずれの個
所でも0.1％以下で保磁力は1.16 0eと劣化が認められ
ず、著しく良好な結果となった。

〔発明の効果〕

以上の如く本発明によれば、高性能がTVブラウン管用
のインナーシールド材の製造方法を提供することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は結晶粒径と冷延の保磁力に及ぼす影響を示す
図、第２図は引張試験による歪の保磁力に及ぼす影響を
示す図、第３図はプレス加工（特にビード形成）の一例
を示す図、第４図はプレス加工（特に折り曲げ形成）の
一例を示す図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％でＣ≦0.005％,Si≦0.3％,P:0.1〜
0.4％,Mn:0.1〜1.0％,S≦0.01％,Al≦0.01％,N≦0.01
％，残部不可避的成分及び鉄を含有し、板厚0.10〜0.25
mm、結晶粒がフェライト粒度番号で７番以下の粗大粒で
しかも硬度Hv（500g）が90以上の調質圧延を施さない鋼
板素材を用い、ビード成形してインナーシールド材を製
造するに際し、向かい合うビードを別々にプレスするこ
とを特徴とするTVブラウン管用インナーシールド材の製
造方法。
【請求項２】重量％でＣ≦0.005％,Si≦0.3％,P:0.1〜
0.4％,Mn:0.1〜1.0％,S≦0.01％,Al≦0.01％,N≦0.01
％，残部不可避的成分及び鉄を含有し、板厚0.10〜0.25
mm、結晶粒がフェライト粒度番号で７番以下の粗大粒で
しかも硬度Hv（500g）が90以上の調質圧延を施さない鋼
板素材を用い、インナーシールド材を製造するに際し、
曲げ加工を実施することを特徴とするTVブラウン管用イ
ンナーシールド材の製造方法。