JP3337475B2 - 磁気シールド用素材、その製造方法及びその素材を組み込んだカラー受像管 - Google Patents
磁気シールド用素材、その製造方法及びその素材を組み込んだカラー受像管Info
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- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
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- H—ELECTRICITY
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- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
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- H01J29/06—Screens for shielding; Masks interposed in the electron stream
-
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Description
技術分野 本発明は、カラー受像管用の磁気シールド用素材、そ
の製造法及びその素材を組み込んだカラー受像管に関
し、より詳しくは優れた内部磁気シールド特性を有する
とともに、優れたハンドリング強度を有するカラー受像
管用の磁気シールド用素材、その製造法及びカラー受像
管に関する。 背景技術 カラーテレビなどのカラー受像管は、基本的に電子銃
と電子ビームを映像に換える蛍光面から構成されてお
り、さらに、受像管内部は、電子ビームが地磁気により
偏向されることを防止するために、磁気シールド材で被
覆されている。 磁気シールド材は、素材である鋼薄板に黒化処理やニ
ッケルめっきを施されたものが用いられ、折り曲げ加工
により所定の形状に成形された後、600℃前後の温度で
ブラウン管に封着される。この磁気シールド材の素材と
して用いられる鋼板においては、透磁率が高いこと、保
磁力が低いことによる磁気シールド性に優れ、シールド
効率が高いことなどの磁気的特性に加えて、折り曲げ加
工などの成形加工性が良好であること、加工前、あるい
は加工された磁気シールド材を搬送する際、あるいは、
被加工材を積み重ねる際に変形を生じない程度のハンド
リング強度を有していることなどの機械的特性が必要と
されている。 透磁率を高め保磁力を低くするためには、磁壁の移動
を阻害する鋼中の炭素、窒素、および炭化物、窒化物な
どの析出物を極少にするとともに、結晶粒界を少なくし
結晶粒径を大にする必要がある。しかし、鋼中の炭素、
窒素を減少させ結晶粒径を大にすると、鋼板の強度が低
下し、折り曲げ加工などの成形加工性は向上するが、鋼
板や折り曲げ加工を施された被加工材を搬送する際に、
軽度の衝撃により凹凸を生じたり、あるいは、被加工材
を積み重ねた際に重みにより被加工材が変形したりしや
すくなる。一方、このような鋼板のハンドリング強度を
向上させるためには、結晶粒を微細化したり、鋼中にあ
る程度の炭素、窒素を添加して炭化物や窒化物を析出さ
せる方法があるが、これらの方法では磁気特性の低下を
伴わざるを得ない。このように、磁気シールド材として
用いられる鋼板においては、上記の相反する優れた磁気
特性と優れたハンドリング強度を同時に満足させる必要
がある。 本発明は、優れた内部磁気シールド特性を有するとと
もに、優れたハンドリング強度を有するカラー受像管用
の磁気シールド用素材及びカラー受像管を提供すること
を課題としている。 発明の開示 本発明のカラー受像管用の磁気シールド用素材は、重
量％でC:0.006％、N:0.002％以下、Mn:0.5％以下、Cu:
0.1〜1.5％、残部Feおよび不可避的不純物からなる低炭
素熱延鋼帯に冷間圧延を施した後、550〜850℃の温度で
焼鈍して得られる。 本発明によれば、極低炭素鋼にCuを添加することによ
り、固溶および微細析出物により引張強度を40kg/mm2以
上に保持しながら、保磁力を1.2エールステッド以下に
止めることができ、優れた磁気特性と優れたハンドリン
グ強度を同時に満足するカラー受像管用の磁気シールド
用素材が得られる。 発明を実施するための最良の形態 以下、本発明を実施例により、詳細に説明する。 本発明のカラー受像管用の磁気シールド用素材に用い
る極低炭素鋼としては、真空脱ガス法を用いて脱炭およ
び脱窒処理し、鋼中の炭化物および窒化物を減少させ、
熱延および連続焼鈍の工程で結晶粒の成長を促進させた
ものが好ましい。さらに、鋼中に微細分散している炭化
物および窒化物は磁壁の移動を妨げ磁気特性を劣化させ
るので、鋼中に含まれる元素を予め限定し、これらを極
力減少させる必要がある。はじめに、本発明の磁気シー
ルド用素材に用いる鋼中に添加される元素、およびその
添加量の限定理由について説明する。 Ｃに関しては、冷延鋼板中のＣ量が多いと炭化物が増
加し、磁壁の移動を阻害され、また結晶粒の成長が妨げ
られ保磁力を低くすることが困難となるために、上限を
0.006％とする。下限は真空脱ガス処理で実用的に可能
なかぎり低いほうが好ましい。 Ｎに関しては、本発明の磁気シールド用素材としてア
ルミキルド鋼を用いた場合に、Ｎは鋼中の固溶Alと反応
して微細なAlNを形成し磁気特性を劣化させるので、0.0
02％以下とする。 Mnに関しては、Mnは鋼中のＳと結合して鋼中に含まれ
るＳをMnSとして固定し熱間脆性を防止するために添加
する必要があるが、添加量が少ないほど磁気特性を向上
させる上で好ましく、0.5％以下の添加量とする。 Cuに関しては、Cuは冷延後の熱処理条件にもよるが、
磁気特性を劣化させずに鋼を固溶強化させることが可能
であり、かつ焼鈍時に生成するCuの微細析出物は１〜20
nm程度であり、極めて微細なためにＣやＮによる析出物
のように磁壁の移動を阻害することがない。0.1％以上
の添加で本発明に必要なハンドリング強度が得られる
が、1.5％を越えると磁気特性が劣化し、さらに熱間脆
性を招来し、作業性および加工性が劣化するので上限を
1.5％とする。 次に、磁気シールド用素材としての薄鋼板の製造工程
について説明する。 まず、真空溶解、あるいは真空脱ガス法を用いて溶製
された、上記の化学成分を含有する極低炭素熱延鋼帯を
酸洗し、熱間圧延工程で生じた酸化皮膜を除去する。次
に、熱延鋼帯に70％以上の冷間圧延を施し、0.15〜0.25
mmの板厚とする。冷間圧延率が70％未満の場合は、冷間
圧延後に焼鈍を施した際に引張強度が40kg/mm2未満とな
り、本発明に必要とされるハンドリング強度が得られな
い。焼鈍は、必要とされる強度に応じて550〜850℃の温
度で３分〜５時間実施することが好ましい。550℃未満
では、本発明に必要な1.2エールステッド以下の保磁力
が得られない。一方、固溶強化よりも微細析出による強
化を目的としてCuの添加量を少なくする場合は、焼鈍温
度が高くなると全Cuが鋼中に固溶してしまい、必要な引
張強度が得られない。また、Cu添加量が多い場合でも85
0℃を越える温度で焼鈍すると、３分未満の加熱でも本
発明に必要な40kg/mm2以上の引張強度が得られない。よ
り好ましくは、Cu添加量に応じて600〜800℃の温度で５
分〜２時間の焼鈍を実施する。焼鈍方法は加熱温度と加
熱時間により箱形焼鈍、連続焼鈍のいずれの方法を用い
ても差し支えない。 以下、実施例にて本発明をさらに詳細に説明する。 （実施例） 表１に示す化学組成を有する３種類の鋼Ａ、Ｂ、Ｃを
真空脱ガスして溶製したスラブを熱間圧延し、1.8mmの
熱延板とした。これらの熱延板を硫酸酸洗した後冷間圧
延し、板厚0.15mmの冷延板とし、それぞれ表２〜４に示
す条件で連続焼鈍を実施し、Ａ、Ｂ、Ｃそれぞれについ
て11種類の試料を作成した。このようにして得られた焼
鈍材の保磁力を、焼鈍材に１次捲線及び２次捲線を施
し、10エールステッドの磁界をかけて測定した。また焼
鈍材の引張強度をテンシロンにて測定した。 評価した結果を表２〜４に示すが、本発明の磁気シー
ルド用素材は保磁力が低く、引張強度が高く、カラー受
像管用の磁気シールド用素材に適していることがわか
る。これに対し、比較例Ａ−11、Ｂ−11、Ｃ−11の鋼は
それぞれ十分な引張強度が得られない。
の製造法及びその素材を組み込んだカラー受像管に関
し、より詳しくは優れた内部磁気シールド特性を有する
とともに、優れたハンドリング強度を有するカラー受像
管用の磁気シールド用素材、その製造法及びカラー受像
管に関する。 背景技術 カラーテレビなどのカラー受像管は、基本的に電子銃
と電子ビームを映像に換える蛍光面から構成されてお
り、さらに、受像管内部は、電子ビームが地磁気により
偏向されることを防止するために、磁気シールド材で被
覆されている。 磁気シールド材は、素材である鋼薄板に黒化処理やニ
ッケルめっきを施されたものが用いられ、折り曲げ加工
により所定の形状に成形された後、600℃前後の温度で
ブラウン管に封着される。この磁気シールド材の素材と
して用いられる鋼板においては、透磁率が高いこと、保
磁力が低いことによる磁気シールド性に優れ、シールド
効率が高いことなどの磁気的特性に加えて、折り曲げ加
工などの成形加工性が良好であること、加工前、あるい
は加工された磁気シールド材を搬送する際、あるいは、
被加工材を積み重ねる際に変形を生じない程度のハンド
リング強度を有していることなどの機械的特性が必要と
されている。 透磁率を高め保磁力を低くするためには、磁壁の移動
を阻害する鋼中の炭素、窒素、および炭化物、窒化物な
どの析出物を極少にするとともに、結晶粒界を少なくし
結晶粒径を大にする必要がある。しかし、鋼中の炭素、
窒素を減少させ結晶粒径を大にすると、鋼板の強度が低
下し、折り曲げ加工などの成形加工性は向上するが、鋼
板や折り曲げ加工を施された被加工材を搬送する際に、
軽度の衝撃により凹凸を生じたり、あるいは、被加工材
を積み重ねた際に重みにより被加工材が変形したりしや
すくなる。一方、このような鋼板のハンドリング強度を
向上させるためには、結晶粒を微細化したり、鋼中にあ
る程度の炭素、窒素を添加して炭化物や窒化物を析出さ
せる方法があるが、これらの方法では磁気特性の低下を
伴わざるを得ない。このように、磁気シールド材として
用いられる鋼板においては、上記の相反する優れた磁気
特性と優れたハンドリング強度を同時に満足させる必要
がある。 本発明は、優れた内部磁気シールド特性を有するとと
もに、優れたハンドリング強度を有するカラー受像管用
の磁気シールド用素材及びカラー受像管を提供すること
を課題としている。 発明の開示 本発明のカラー受像管用の磁気シールド用素材は、重
量％でC:0.006％、N:0.002％以下、Mn:0.5％以下、Cu:
0.1〜1.5％、残部Feおよび不可避的不純物からなる低炭
素熱延鋼帯に冷間圧延を施した後、550〜850℃の温度で
焼鈍して得られる。 本発明によれば、極低炭素鋼にCuを添加することによ
り、固溶および微細析出物により引張強度を40kg/mm2以
上に保持しながら、保磁力を1.2エールステッド以下に
止めることができ、優れた磁気特性と優れたハンドリン
グ強度を同時に満足するカラー受像管用の磁気シールド
用素材が得られる。 発明を実施するための最良の形態 以下、本発明を実施例により、詳細に説明する。 本発明のカラー受像管用の磁気シールド用素材に用い
る極低炭素鋼としては、真空脱ガス法を用いて脱炭およ
び脱窒処理し、鋼中の炭化物および窒化物を減少させ、
熱延および連続焼鈍の工程で結晶粒の成長を促進させた
ものが好ましい。さらに、鋼中に微細分散している炭化
物および窒化物は磁壁の移動を妨げ磁気特性を劣化させ
るので、鋼中に含まれる元素を予め限定し、これらを極
力減少させる必要がある。はじめに、本発明の磁気シー
ルド用素材に用いる鋼中に添加される元素、およびその
添加量の限定理由について説明する。 Ｃに関しては、冷延鋼板中のＣ量が多いと炭化物が増
加し、磁壁の移動を阻害され、また結晶粒の成長が妨げ
られ保磁力を低くすることが困難となるために、上限を
0.006％とする。下限は真空脱ガス処理で実用的に可能
なかぎり低いほうが好ましい。 Ｎに関しては、本発明の磁気シールド用素材としてア
ルミキルド鋼を用いた場合に、Ｎは鋼中の固溶Alと反応
して微細なAlNを形成し磁気特性を劣化させるので、0.0
02％以下とする。 Mnに関しては、Mnは鋼中のＳと結合して鋼中に含まれ
るＳをMnSとして固定し熱間脆性を防止するために添加
する必要があるが、添加量が少ないほど磁気特性を向上
させる上で好ましく、0.5％以下の添加量とする。 Cuに関しては、Cuは冷延後の熱処理条件にもよるが、
磁気特性を劣化させずに鋼を固溶強化させることが可能
であり、かつ焼鈍時に生成するCuの微細析出物は１〜20
nm程度であり、極めて微細なためにＣやＮによる析出物
のように磁壁の移動を阻害することがない。0.1％以上
の添加で本発明に必要なハンドリング強度が得られる
が、1.5％を越えると磁気特性が劣化し、さらに熱間脆
性を招来し、作業性および加工性が劣化するので上限を
1.5％とする。 次に、磁気シールド用素材としての薄鋼板の製造工程
について説明する。 まず、真空溶解、あるいは真空脱ガス法を用いて溶製
された、上記の化学成分を含有する極低炭素熱延鋼帯を
酸洗し、熱間圧延工程で生じた酸化皮膜を除去する。次
に、熱延鋼帯に70％以上の冷間圧延を施し、0.15〜0.25
mmの板厚とする。冷間圧延率が70％未満の場合は、冷間
圧延後に焼鈍を施した際に引張強度が40kg/mm2未満とな
り、本発明に必要とされるハンドリング強度が得られな
い。焼鈍は、必要とされる強度に応じて550〜850℃の温
度で３分〜５時間実施することが好ましい。550℃未満
では、本発明に必要な1.2エールステッド以下の保磁力
が得られない。一方、固溶強化よりも微細析出による強
化を目的としてCuの添加量を少なくする場合は、焼鈍温
度が高くなると全Cuが鋼中に固溶してしまい、必要な引
張強度が得られない。また、Cu添加量が多い場合でも85
0℃を越える温度で焼鈍すると、３分未満の加熱でも本
発明に必要な40kg/mm2以上の引張強度が得られない。よ
り好ましくは、Cu添加量に応じて600〜800℃の温度で５
分〜２時間の焼鈍を実施する。焼鈍方法は加熱温度と加
熱時間により箱形焼鈍、連続焼鈍のいずれの方法を用い
ても差し支えない。 以下、実施例にて本発明をさらに詳細に説明する。 （実施例） 表１に示す化学組成を有する３種類の鋼Ａ、Ｂ、Ｃを
真空脱ガスして溶製したスラブを熱間圧延し、1.8mmの
熱延板とした。これらの熱延板を硫酸酸洗した後冷間圧
延し、板厚0.15mmの冷延板とし、それぞれ表２〜４に示
す条件で連続焼鈍を実施し、Ａ、Ｂ、Ｃそれぞれについ
て11種類の試料を作成した。このようにして得られた焼
鈍材の保磁力を、焼鈍材に１次捲線及び２次捲線を施
し、10エールステッドの磁界をかけて測定した。また焼
鈍材の引張強度をテンシロンにて測定した。 評価した結果を表２〜４に示すが、本発明の磁気シー
ルド用素材は保磁力が低く、引張強度が高く、カラー受
像管用の磁気シールド用素材に適していることがわか
る。これに対し、比較例Ａ−11、Ｂ−11、Ｃ−11の鋼は
それぞれ十分な引張強度が得られない。
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】 産業上の利用可能性 本発明の磁気シールド用素材は、保磁力が低く、引張
強度が高く、カラー受像管用の磁気シールド用素材に適
しており、その素材を組み込んだカラー受像管は、強度
が優れているので、組込時の作業が容易になる。
強度が高く、カラー受像管用の磁気シールド用素材に適
しており、その素材を組み込んだカラー受像管は、強度
が優れているので、組込時の作業が容易になる。
フロントページの続き (56)参考文献 特公 平１−51537（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平５−64698（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平３−66369（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭59−19619（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 301 C22C 38/16 H01J 29/00 H01J 29/88 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (3)
- 【請求項１】重量％で、C:0.006％以下、N:0.002％以
下、Mn:0.5％以下、Cu:0.1〜1.5％、残部Feおよび不可
避的不純物からなる低炭素熱延鋼帯に冷間圧延を施した
後、550〜850℃の温度で焼鈍して得られるカラー受像管
用の磁気シールド用素材。 - 【請求項２】重量％で、C:0.006％以下、N:0.002％以
下、Mn:0.5％以下、Cu:0.1〜1.5％、残部Feおよび不可
避的不純物からなる低炭素熱延鋼帯に冷間圧延を施した
後、550〜850℃の温度で焼鈍することを特徴とするカラ
ー受像管磁気シールド用素材の製造方法。 - 【請求項３】請求項１の磁気シールド用素材を組み込ん
だカラー受像管。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21947895 | 1995-08-07 | ||
| JP7-219478 | 1995-08-07 | ||
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