JP3233839B2 - Tvブラウン管用磁気シールド材の製造方法 - Google Patents
Tvブラウン管用磁気シールド材の製造方法Info
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Description
ン管用磁気シールド材(マスクフレーム、シャドウマス
ク磁気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
に配置される磁気シールド部品の素材、即ち、TVブラ
ウン管用磁気シールド材の製造方法が本発明の対象であ
る。
銃と電子ビームを映像に変える螢光面から成り立ち更に
は、電子ビームが地磁気により偏向されることを防ぐ磁
気シールド部品が内部側面を覆っている。この磁気シー
ルド部品は、インナーシールド部品またはインナーマグ
ネティックシールド部品とも称されるものである。
0.3mmの極薄鋼板であり、この素材であるコイルは電
気メーカーでプレス成形された後、500〜650℃程
度の温度で黒化処理を施され、Fe3 O4 膜を3〜7μ
m厚に形成後、ブラウン管内部に組み込まれる。黒化処
理の目的は錆防止、熱放射率を高くすること、電子の乱
反射の防止などである。
の熱処理は部品になってから実施されるため、コストが
高い難点があった。これに対し、電気メーカーでの黒化
処理を省略する鋼板、即ち黒化膜付きの鋼板を供給する
技術を、本出願人は特公平6−99793号公報で提案
した。この技術は、先にFe3 O4 膜を低温で生成し、
次いで高温でFe3 O4 →FeO膜に変態させ、急冷し
て最終的にFeO膜にする密着性に優れた、即ちプレス
加工時に被膜が剥がれない特徴を持つものである。しか
しながらこの方法では、なるほど密着性は優れている
が、硬い酸化膜による打抜金型の磨耗が大きな問題であ
った。
−128755号公報でFeO膜厚を0.2〜4.0μ
mとし更に鋼板粗度を制御する方法を我々は提案した
が、FeO膜厚を薄めに制御するには熱処理での温度、
雰囲気の工業的適正化が難しいという難点があり、ま
た、FeO膜を薄くしすぎると錆が出る場合があった。
ラウン管内の鉄製部品があらかじめNiめっきまたはC
rめっきされることによって、黒化処理を省略する技術
が開示されている。しかしながら、Niめっきは加工で
の密着性が悪いため、プレス加工後の部品でのNiめっ
きの必要があり、めっきコストの問題があった。また、
TVブラウン管に組み込む前の磁気シールド材部品同士
の引き剥がしが難しいという滑り性の問題があった。一
方、Crめっきでは、被膜が硬いため打抜加工時の金型
磨耗の問題があった。
5μmのNiめっきと続く、還元性または非酸化性雰囲
気下での拡散処理によるNi−Fe拡散層の形成によ
り、めっき密着性を向上させることが開示されている。
確かに、Ni−Fe拡散層は密着性を改善するが、Ni
めっき厚1μm以上では、めっきコストの問題があっ
た。
かの課題、即ち、打抜金型の磨耗、加工密着性、滑り
性、更にはめっきコストなどの問題を解決して、優れた
性能を有する磁気シールド材の製造方法を提供するもの
である。
りである。重量比でC≦0.005%、Si≦1.0
%、P≦0.4%、Mn≦1.5%、S≦0.01%、
Al≦1.0%、N≦0.01%、残部Feおよび不可
避的成分を含有する最終の板厚0.1〜0.3mmの冷延
板に対して、Niめっきを0.02〜0.3μm厚みで
施し、次いで焼鈍するに際して、300〜750℃まで
昇温する過程の雰囲気の一部または全部を酸化性ガス雰
囲気とし、Fe3 O4 の鉄酸化膜を先ず表面に形成せし
めた後、非酸化性ガス雰囲気に切替え、650℃以上の
均熱処理を実施後、非酸化性ガス雰囲気で冷却すること
により最終的にFeOの鉄酸化物にすること、及び焼鈍
前後の酸化膜を含む鋼板全厚の酸素量を化学分析し、そ
の酸素量の差を酸化膜量として鋼板酸素量で20〜30
0ppm に制御すること、同時にNiの拡散処理を行うこ
とを特徴とする、加工性、滑り性、耐錆性に優れたTV
ブラウン管用磁気シールド材の製造方法。
本発明は以下の2つのポイントから成立する。1つは鋼
板最表面の鉄酸化物を極薄のFeO主体として、金型磨
耗、加工密着性および滑り性を改善すること。2つ目
は、FeO膜とFe−Ni拡散層との組み合わせで耐錆
性を確保することである。
FeOを形成せしめるべく、予め薄いNiめっきを施し
た鋼板に特殊熱処理を実施することによりFe3 O4 を
変態させたFeOを形成させること、FeO膜厚制御は
鋼板の酸素量管理で可能なことである。
先ず、製品成分から記す。製品素材のCは、ブラウン管
内の真空度確保の面から0.005%以下にすることが
必要である。Siは鋼板硬度を高めて、鋼板のハンドリ
ング時の折れ疵などの防止に有効であるが、あまり多く
なると添加コストの問題があるので1.0%以下とす
る。Mnも鋼板硬度を高めて、鋼板のハンドリング時の
折れ疵などの防止に有効であるが、あまり多くなると添
加コストの問題があるので1.5%以下とする。
0.4%を超えると偏析によって製造中に割れが発生し
易くなるので問題である。Alも鋼板硬度を高めるのに
有効であるが、あまり多くなると添加コストの問題があ
るので1.0%以下とする。また、S,Nは少ない方
が、TVブラウン管内部の真空度を保つ上から良く、そ
れぞれ0.01%以下が必要である。
上させるため無方向性電磁鋼板の磁気特性を改善すると
して知られているSb,Sn,B,Cu,Bi,Ti,
Te,Nb,Ni,Crなどを添加しても本発明の効果
を損なうものでないが、添加コストの問題からそれぞれ
0.2%以下が好ましい。
ている方法で行う。熱延板以降の処理工程として、必要
に応じて、焼鈍や冷延を数回行って最終板厚を0.1〜
0.5mmにするが、とくにNiめっきの工程、Niの拡
散処理工程並びに表面酸化膜を形成させる工程は注意さ
れなければならない。
き条件で行う。Niめっき厚については、0.02〜
0.3μmに制限する。0.02μm未満では、次工程
でのFeO膜厚制御が難しくなって、FeOが厚くなり
易く、金型が磨耗する問題が生じる。一方、0.3μm
を超えると、FeOの形成が困難となり、長時間の酸化
処理が必要となって生産性が落ちるので避ける。
めっき厚程度では、下地の鉄が表面に一部露出し易いた
め、耐蝕性などに効果が少ないと言われる厚みである
が、本発明では、逆にこの鉄露出を積極的に活用してF
eOを形成せしめるのである。Ni以外のものとして
は、例えば、SnやPbなどは蒸発し易いので、後述の
焼鈍で抜けてしまい意味がない。
形成、Niの拡散と鋼板の再結晶および結晶粒成長を行
わせる。焼鈍の到達温度は、保磁力を小さくして低磁場
での透磁率を改善するべく高い方が好ましい。到達温度
の上限は制限しないが、炉の耐久性から1100℃以下
が好ましい。
28466号公報に開示した方法で行う。即ち、加熱中
の300〜750℃までの過程の一部または全部を酸化
性ガスとして、Fe3 O4 を先ず生成させ次いで、雰囲
気を非酸化性ガスに切替え、650℃以上の温度で焼鈍
後、非酸化性ガス中で冷却することによりFeO膜にす
る。この変態を経過したFeO膜は、加工に対して極め
て優れた密着性を有している。
測定すると、0.002〜0.03μm程度となるが薄
いため、測定精度上の問題もあって、FeO膜厚管理は
鋼板の酸素量でコントロールしなければならない。即
ち、焼鈍前と焼鈍後との酸化膜を含む鋼板全厚の酸素量
を化学分析して、その酸素量の差を酸化膜量とする方法
である。この方法で測定した酸化膜の鋼板酸素量は、2
0〜300ppm に制限する。20ppm 未満では、FeO
膜が薄すぎて、鋼板が錆易くなり、更には磁気シールド
材同士の滑り性を確保できないため不可である。
題が起きるので避けなければならない。この時のこの方
法で製造した最表面の酸化鉄をESCAで分析すると、
FeOが6割程度で、Fe3 O4 が3割、Fe2 O3 が
1割程度であった。このため、FeOが主体の被膜と言
うことができる。FeO主体とは、他のFe3 O4 やF
e2 O3 の量よりも多い意味である。
Aで調査した結果を示す。最表面は、FeOが主体の鉄
酸化物で、NiもFeも存在しない。第2層は、FeO
主体の鉄酸化物と金属Feと金属Niの拡散層である。
この時、表面側にFeOがより多い。第3層は、金属F
eと金属Niの拡散層で酸化物は存在しない。第4層が
Feであった。
構造の特徴としては、1つは、FeO膜が非常に薄いこ
とが挙げられる。このため、打抜加工での打抜金型の磨
耗問題がない。2つ目としてFeO膜はFe3 O4 に比
較して柔らかく、しかも酸化膜を形成後、高温で熱拡散
処理しているので、FeO膜はプレス加工により剥離し
ない。3つ目として、めっき並びに酸化膜を形成後、高
温焼鈍を実施しているため、FeO膜,FeO−Fe−
Ni膜,Fe−Ni膜,Feとのそれぞれの界面で拡散
が十分行われている。
による剥離が生じない。4つ目として、FeO膜は錆の
Fe2 O3 まで変態しがたいことと下層にFe−Ni拡
散層を有するので、耐錆性が優れている。5点目とし
て、酸化鉄による磁気シールド部品同士の滑り性が向上
する。この理由としては、表面が酸化鉄になっているこ
とによる硬さの向上のためと推定する。
ウン管組み立て工程中の熱処理である450℃程度×数
回でもFeOが残存しており、振動テストなどでの落下
物の問題も少なくなる利点がある。
2%、Mn:0.4%、S:0.001%、Al:0.
003%、N:0.001%を含む板厚0.12mmで、
Niめっき厚を0.1μmとした鋼板を連続焼鈍した。
この焼鈍条件は、昇温過程の室温から600℃までを1
2秒とし、この間の雰囲気を、水蒸気が露点で−30℃
〜70℃とし残りをN2 のガスとした。次の更なる加熱
で880℃×10秒の均熱処理を実施した後、約30℃
/秒で冷却したが、この間の雰囲気はN2 とした。この
鋼板の酸素量を熱処理前後で化学分析し、その差を鋼板
酸素量として表に記した。
10cm角を用い、クリアランスを7μmとし5千回の打
抜きを実施して、打抜面にヒゲが一個でも発生したもの
を×、全く発生しないものを○として評価した。また、
この製品の耐錆性を調査して、表1を得た。耐蝕性の評
価は、6ケ月の大気中放置で錆が発生したものを×、錆
発生のないものを○とした。
鋼板のみを固定し、上から100g荷重をかけて、その
抵抗をヘイドン試験で測定し、従来の黒化処理(580
℃×15min 40℃露点,N2 )で形成させたFe3 O
4 膜と比較し、滑り難いものを×、同等なものを○とし
た。プレス加工での膜剥がれについては、10%伸びを
引張試験機で与えて、剥離のあるものを×、ないものを
○として記述した。表1から明らかな如く、金型磨耗、
被膜剥離、耐錆性、滑り性の全ての課題を満足するの
は、試験No.〜の酸素量が20〜300ppm の本発
明範囲のものに限定されることが分かる。
0.07%、Mn:0.1%、S:0.005%、A
l:0.1%、N:0.006%を含む板厚0.25mm
で、Niめっき厚を変更した鋼板を連続焼鈍した。この
焼鈍条件は、昇温過程の550℃で保持時間を10秒と
し大気中で酸化処理した後、次の更なる加熱で700℃
×30分の均熱処理を実施した後、約10℃/秒で冷却
したが、この間の雰囲気はN2 とした。この鋼板の酸素
量を実施例−1と同様な方法で化学分析した。
10cm角を用い、クリアランスを10μmとし5千回の
打抜きを実施して、打抜面にヒゲが一個でも発生したも
のを×、全く発生しないものを○として評価した。ま
た、この製品の耐錆性を調査して、表2を得た。耐蝕性
の評価は、6ケ月の大気中放置で錆が発生したものを
×、錆発生のないものを○とした。
鋼板のみを固定し、上から100g荷重をかけて、その
抵抗をヘイドン試験で測定し、従来の黒化処理(580
℃×15min 40℃露点,N2 )で形成させたFe3 O
4 膜と比較し、滑り難いものを×、同等なものを○とし
た。プレス加工での膜剥がれについては、10%伸びを
引張試験機で与えて、剥離のあるものを×、ないものを
○として記述した。表2から明らかな如く、金型磨耗、
被膜剥離、耐錆性、滑り性の全ての課題を満足するの
は、試験No.〜のNiめっき厚が0.02〜0.3
μmで、酸素量が20〜300ppm である本発明範囲の
ものに限定されることが分かる。
性の優れた磁気シールド材を提供することができる。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 重量比で、 C ≦0.005%、 Si≦1.0%、 P ≦0.4%、 Mn≦1.5%、 S ≦0.01%、 Al≦1.0%、 N ≦0.01%、 残部Feおよび不可避的成分を含有する最終の板厚0.
1〜0.3mmの冷延板に対して、Niめっきを0.02
〜0.3μm厚みで施し、次いで焼鈍するに際して、3
00〜750℃まで昇温する過程の雰囲気の一部または
全部を酸化性ガス雰囲気とし、Fe3 O4 の鉄酸化膜を
先ず表面に形成せしめた後、非酸化性ガス雰囲気に切替
え、650℃以上の均熱処理を実施後、非酸化性ガス雰
囲気で冷却することにより最終的にFeOの鉄酸化物に
すること、及び焼鈍前後の酸化膜を含む鋼板全厚の酸素
量を化学分析し、その酸素量の差を酸化膜量として鋼板
酸素量で20〜300ppm に制御すること、同時にNi
の拡散処理を行うことを特徴とする、加工性、滑り性、
耐錆性に優れたTVブラウン管用磁気シールド材の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27013195A JP3233839B2 (ja) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Tvブラウン管用磁気シールド材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP27013195A JP3233839B2 (ja) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Tvブラウン管用磁気シールド材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09111423A JPH09111423A (ja) | 1997-04-28 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP27013195A Expired - Fee Related JP3233839B2 (ja) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Tvブラウン管用磁気シールド材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3233839B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2000049189A1 (fr) * | 1999-02-19 | 2000-08-24 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Masque perfore destine a un tube-image couleur, masque perfore et tube-image couleur |
AU4432700A (en) * | 1999-05-14 | 2000-12-05 | Toyo Kohan Co. Ltd. | Material for shadow mask for color image receiving tube, method for production thereof, shadow mask, and image receiving tube |
AU4432600A (en) * | 1999-05-14 | 2000-12-05 | Toyo Kohan Co. Ltd. | Material for shadow mask for color image receiving tube, method for production thereof, shadow mask, and image receiving tube |
WO2000070109A1 (fr) * | 1999-05-14 | 2000-11-23 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Materiau pour masque perfore destine a un tube de reception d'images couleurs, son precede de production, masque perfore et tube de reception d'images |
JP6497145B2 (ja) * | 2015-03-16 | 2019-04-10 | 新日鐵住金株式会社 | 高強度で磁気特性に優れた電磁鋼板 |
-
1995
- 1995-10-18 JP JP27013195A patent/JP3233839B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH09111423A (ja) | 1997-04-28 |
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