JP3001788B2 - 打ち抜き性の良好なFe−Cr−Ni系合金並びにそれから成る電子銃プレス打ち抜き加工部品 - Google Patents
打ち抜き性の良好なFe−Cr−Ni系合金並びにそれから成る電子銃プレス打ち抜き加工部品Info
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- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
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Description
る非磁性ステンレス鋼において、打ち抜き性を向上させ
たFe−Cr−Ni系合金並びに電子銃プレス打ち抜き
加工部品に関する。
部品は、板厚0.05〜0.5mm程度の非磁性ステン
レス鋼であるFe−Cr−Ni系合金を、プレス打ち抜
き加工により所定形状に打ち抜くことにより完成させる
が、靱性が高いことから打ち抜き加工時にバリが発生し
易い。
た品質と高精度、高温、高電圧に対する耐久性を必要と
する電子銃部品の部品特性に悪影響を与え、最悪の場
合、致命的欠陥となる場合がある。例えば、高電圧によ
る微少なバリからの異常放電による電子銃の耐電圧の低
下といった問題が挙げられる。
質化に伴い、電子銃部品にプレス打ち抜き加工によって
開ける孔径は、板厚と同等またはそれ以下と微細にな
り、従来では問題とならなかった、孔周辺部に発生する
微小なバリも重大な問題となってきているため、ますま
す電子銃部品に発生するバリ低減への要求は厳しくなっ
ている。
き加工により所定の形状にする際に発生する微小なバリ
は、プレス条件や合金の機械的特性を変化させてもその
発生を防止できず、ますます厳しくなっているバリ低減
への要求を満たすことができないのが現状である。その
ため、プレス打ち抜き加工時のバリの発生が少なく、打
ち抜き性良好な電子銃部品用Fe−Cr−Ni系合金の
開発が強く望まれている。本発明の課題は打ち抜き性の
良好な電子銃部品用Fe−Cr−Ni系合金の開発であ
る。
研究を重ねた結果、Fe−Cr−Ni系合金において、
合金中に含まれるS量を重量パーセントで0.0015
〜0.0050%、好ましくは0.0015〜0.00
30%と規定することによって、熱間加工性及び耐食性
を阻害することなく、打ち抜き性を著しく向上させ、打
ち抜き時のバリの発生を抑制できることが判明した。合
金中に適正量のSを含め、SまたはS化合物を粒界また
は粒内に均一に分散させることによって、合金に適度な
脆さが生じ、プレス加工などに際して打ち抜き性が向上
し、打ち抜き時のバリの発生を有効に抑制することがで
きる。従来からの電子銃部品用Fe−Cr−Ni系合金
においては、Sは熱間加工性及び耐食性を劣化させるこ
とと関連して認識されただけであり、0.0015〜
0.0050%、好ましくは0.0015〜0.003
0%と規定することによって、打ち抜き性を著しく向上
させるとは予想外の知見であった。
セントで、Cr:15〜20%、Ni:9〜15%及び
S:0.0015〜0.0050%、好ましくは0.0
015〜0.0030%を含有し、残部Fe及び不可避
的不純物からなり、SまたはS化合物を粒界または粒内
に均一に分散させた、打ち抜き性の良好な、電子銃部品
用Fe−Cr−Ni系合金を提供する。また、本発明
は、重量パーセントで、Cr:15〜20%、Ni:9
〜15%及びS:0.0015〜0.0050%、好ま
しくは0.0015〜0.0030%を含有し、残部F
e及び不可避的不純物からなり、SまたはS化合物を粒
界または粒内に均一に分散させた、Fe−Cr−Ni系
合金から成る電子銃プレス打ち抜き加工部品をも提供す
る。
の組成限定理由を以下に説明する: Cr:電子銃用部品としては非磁性ということが要求さ
れる。通常、非磁性であるためには透磁率が1.005
以下であることが要求されており、これを満たすために
はCr量を適正範囲に調整することが必要である。よっ
てその成分範囲を15〜20%とする。Ni:Niが9
%より少ないと磁性が高くなりすぎる上に、加工性を阻
害する。また15%より多く含有する場合も、加工性が
阻害されるうえに原価高となる。よってその成分範囲を
9〜15%とする。S:Sが0.0015%より少ない
と、バリの発生を抑制するという本発明の効果が十分に
得られない。また0.0050%より多いと、熱間加工
性及び耐食性を劣化させる。よってその成分範囲を0.
0015〜0.0050%、好ましくは0.0015〜
0.0030%とする。合金中に適正量のSを含め、S
またはS化合物を粒界または粒内に均一に分散させるこ
とによって、合金に適度な脆さが生じ、プレス加工など
に際して打ち抜き性が向上し、打ち抜き時のバリの発生
を有効に抑制することができる。
合金は、例えば下記のようにして製造される。まず上述
した各含有成分の組成比を満足させた合金成分を溶解、
鋳造し、ついで熱間鍛造または圧延を施した後、冷間圧
延と焼鈍を繰り返して所定の厚さに仕上げる。そして、
得られた板材をプレスなどの打ち抜き加工により電子銃
部品としての所定形状に仕上げる。なお、本発明におい
て原料中にSが不純物として含まれている場合には、そ
の不純物としてのSの量も含めて、適宜の脱硫操作によ
り上記含有量の範囲内になるように調節する。原料中に
Sが不純物として含まれていない場合には、Sを上記の
範囲となるように添加する。いずれにせよ、このよう
に、Fe−Cr−Ni系合金に上記範囲内で少量のSを
含有させ、このSまたはS化合物を粒界または粒内に均
一に分散させることによって、合金に適度な脆さを生ぜ
しめ、プレス加工などに際して打ち抜き性のみが向上
し、打ち抜き時のバリの発生が有効に抑制される。
てインゴットに鋳造し、ついで熱間圧延を施した後、冷
間圧延と焼鈍を繰り返して板厚0.4mmの焼鈍材を製
造した。No.1〜4が本発明合金である。No.5及
び6が比較合金である。結晶粒度は全てGS No.
9.0に調整した。
るために直径0.4mmφの孔をプレス加工によってそ
れぞれ10個開け、その際に発生したバリの最大厚さ、
高さ及び孔壁面の破断面比率を測定し、表1に併記し
た。また、図1に孔をプレス加工した材料のバリ側から
観察した孔の表面写真を示す。(a)は本発明合金N
o.1でありそして(b)は比較合金No.5である。
なお、バリ厚さとは写真上で観察されるバリの孔外周か
らの距離(突出長さ)である。
比較合金に比べ本発明合金はいずれもバリの最大厚さ及
び高さが小さく、打ち抜き加工時のバリ発生が著しく抑
制されている。さらに、比較合金に比べ本発明合金はい
ずれも破断面比率が高く、打ち抜き性が向上している。
ここで、「破断面比率(%)」とは、(破断面長さ/板
厚)×100により定義される。
e−Cr−Ni系合金は、打ち抜き性を著しく向上さ
せ、打ち抜き時のバリの発生を抑制し、例えば、高電圧
による微少なバリからの異常放電による電子銃の耐電圧
の低下といった問題を解消し、優れた部品特性を得るこ
とができる。近年のブラウン管の大画面化、高品質化に
伴い従来では問題とならなかった、孔周辺部に発生する
微小なバリも重大な問題となっているが、電子銃部品に
発生するバリ低減への今後の厳しい要求に対応すること
ができる。
孔周辺部の金属組織写真を示し(倍率:100倍)、
(a)は本発明合金No.1でありそして(b)は比較
合金No.5である。
Claims (4)
- 【請求項1】 重量パーセントで、Cr:15〜20
%、Ni:9〜15%及びS:0.0015〜0.00
50%を含有し、残部Fe及び不可避的不純物からな
り、SまたはS化合物を粒界または粒内に均一に分散さ
せた、打ち抜き性の良好な、電子銃部品用Fe−Cr−
Ni系合金。 - 【請求項2】 Sを0.0015〜0.0030%含有
する請求項1の電子銃部品用Fe−Cr−Ni系合金。 - 【請求項3】 重量パーセントで、Cr:15〜20
%、Ni:9〜15%及びS:0.0015〜0.00
50%を含有し、残部Fe及び不可避的不純物からな
り、SまたはS化合物を粒界または粒内に均一に分散さ
せた、Fe−Cr−Ni系合金から成る電子銃プレス打
ち抜き加工部品。 - 【請求項4】 Sを0.0015〜0.0030%含有
するFe−Cr−Ni系合金から成る請求項3の電子銃
プレス打ち抜き加工部品。
Priority Applications (5)
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