JP3467020B2

JP3467020B2 - プレス成形型フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金並びにそれを用いるフラットマスクおよびカラーブラウン管

Info

Publication number: JP3467020B2
Application number: JP2001089616A
Authority: JP
Inventors: 雅俊衛藤; 正澄森
Original assignee: Nippon Mining and Metals Co Ltd
Current assignee: Nippon Mining Holdings Inc
Priority date: 2000-06-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2003-11-17
Anticipated expiration: 2021-03-27
Also published as: JP2002080939A; KR100438989B1; KR20020000710A; TWI243857B

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、架張せずに、プレ
スにより完全なフラット形に成形する完全プレス成形型
フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金並びにそれを用いる
完全フラットマスクおよびカラーブラウン管に関するも
のであり、特には特定種の添加元素の選択により、Ｆｅ
−Ｎｉ系合金の有する低熱膨張性を維持し、しかも耐落
下衝撃変形性の指標として耐力およびヤング率を向上さ
せ、更に好ましくはＮｉ偏析率が１．０％以下と低い、
上記プレス成形型完全フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合
金並びにそれを用いる完全フラットマスクおよびカラー
ブラウン管に関する。なお、本発明において、低熱膨張
性とは、３０〜１００℃の平均熱膨張係数が１２×１０
^-7／℃以下であることを言い、Ｎｉ偏析率が低いとは、
ＥＰＭＡ（ＥｌｅｃｔｒｏｎＰｒｏｖｅＭｉｃｒｏ
Ａｎａｌｙｚｅｒ）でのＮｉ偏析率の測定値が１．０
％以下であることをいう。

【０００２】

【従来の技術】カラーブラウン管では、電子銃から打ち
出した電子ビームをガラスパネルの内側の蛍光体に当て
ることで画面を表示する。電子ビームの方向を磁力によ
り制御するのが偏向ヨークである。ガラスパネルの手前
には、電子ビームを所定の蛍光体に当たるように画素単
位に区切る機構が設けられており、マスクと呼ばれてい
る。カラーブラウン管用のマスクは、マスク素材をドッ
ト状若しくはスロット状にエッチング加工した後プレス
成形するシャドウマスク方式と、すだれ状にエッチング
後枠材に上下に強い引張り力をかけて張り渡して架張す
るアパーチャグリル方式に大別される。それぞれの方式
は一長一短があり、どちらの方式も市場で用いられてい
る。

【０００３】ところで、表示画面を平坦にするフラット
画面の開発に向けて多くの試みが為されてきた。ブラウ
ン管の画面を平坦にしようとするとき大きな問題の一つ
になるのは、シャドウマスクやアパーチャグリルをどの
ようにして平坦に近づけるかである。それぞれに難題を
抱えているが、プレスによりシャドウマスクの表面を平
坦に近づけることは、アパーチャグリルのような架張方
式のものよりも基本的に難しいとされている（例えば
〔ＮＩＫＫＥＩＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ〕１９９９．
７．２６（ｎｏ．７４８）１２８頁）。

【０００４】これは、シャドウマスクは金属シートをプ
レス成形して製造するため、架張方式と違って、自己保
形力により形状を維持する必要があり、基本的には、球
状でないと形状維持ができないためである。一方、完全
フラットマスクは、マスクをほとんど平坦にするため、
上記記述と矛盾する。これを解決するには、マスクの強
度を上げるしか方法がない。ここで云う「マスク強度」
とは、一般の金属の強度（例えば引張試験による強度）
の意味とは違い、ブラウン管組み立て後、ブラウン管全
体に衝撃を与え、マスクの変形が起きるかどうかであ
る。具体的には、ブラウン管を一定高さから落下させ、
マスクが変形するかどうかを試験する。このような衝撃
変形に対し強いマスクの開発が、完全フラット管には必
要とされる。そしてまた、完全フラット管には、優れた
ドーミング特性が要求される。つまり、マスクが球面か
らフラットになるに従い、マスクの４隅での電子銃から
放出された電子ビームの入射角が鋭角となる。つまり、
これは、マスクが熱膨張により僅かにずれるだけで、電
子ビームがミスランディングし、色ずれ等の問題が発生
することを意味する。これにより、熱膨張が従来のマス
クより格段に低い低膨張マスクの開発が必要となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、架張方
式によらず、プレスによりフラットに成形するプレス成
形型完全フラットマスクには、架張のための枠材（フレ
ーム）が不要であるという大きな利点があり、従って、
そうしたプレス成形型完全フラットマスクにおいてフラ
ット化に伴う課題を解決することが所望される。シャド
ウマスクには、低熱膨張性のＦｅ−Ｎｉ系合金（Ｆｅ−
３６％Ｎｉ：Ｉｎｖａｒ合金）が使用されているが、画
面のフラット化に伴い、さらなる低熱膨張特性および高
強度化が要求されることは上述した通りである。従っ
て、Ｆｅ−３６％Ｎｉ：Ｉｎｖａｒ合金と同等かそれ以
下の低熱膨張を維持しながら、マスク強度を向上させる
ことが要望される。一方、Ｆｅ−Ｎｉ系合金はシャドウ
マスクに加工した際、素材中にＮｉ偏析が存在し、その
偏析が強い場合には、Ｎｉ偏析部で他の部位とエッチン
グ性が異なり、マスク自体、均一に電子線を透過せず、
スジムラ（スジ状の透過ムラ）が発生する。ここで、ス
ジムラとは、シャドウマスクに電子線透過孔をエッチン
グにより形成した際、Ｎｉ偏析部と関連する特定の孔列
部分において孔内部に段差が生じ、裏側から表側へと電
子線透過孔を通して光線を差し向けそして表側を全体的
に観察するとき、当該Ｎｉ偏析部と関連する孔列部分が
他の部分との出射光線の強度が異なることからスジ状に
見えることを云う。従って、スジムラの発生があること
はＮｉ偏析部が存在することを反映する。

【０００６】本発明の課題は、フラット型のカラーブラ
ウン管の今後の展開に備えて、耐落下衝撃変形性を向上
するべく強度を増大させた、またＮｉ偏析率の低い、低
熱膨張性のプレス成形型完全フラットマスク用Ｆｅ−Ｎ
ｉ系合金を開発することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、耐落下衝撃
変形性を向上させるべくマスク強度を増大させるには、
何がマスク材料に要求されるかを究明するため多くの実
験を行った結果、マスク材料のヤング率および耐力がも
っとも大きく影響することを見出した。つまり、耐力お
よびヤング率を従来材料より向上させることにより、平
面ブラウン管の衝撃試験でもマスク変形が起きないこと
を見出したのである。さらに、低熱膨張をも達成する従
来にない全く新しい材料を開発すべく添加元素について
検討を重ねた。その結果、Ｆｅ−Ｎｉ合金を基本に、Ｍ
ｎ添加量の低減、随意的にＣｏの適正量添加、そしてＮ
ｂ、ＴａおよびＨｆを適正量添加することがこの課題解
決に有用であることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。ところで、特許番号第２９０２００４号（登録日：
平成１１年３月１９目、公開日：平成３年４月１０日）
は、通常の湾曲シャドウマスクにおいて音量など外部か
ら付加される振動（ハウリングからくる振動）の影響に
よる色ずれを防止するためにシャドウマスクの振動減衰
能を高めるべく、アンバー型合金にＮｂ、Ｔａを０．１
〜５％固溶させることを提唱している。アンバー型合金
としては、実施例では３６％Ｎｉ−Ｆｅ合金が使用され
ている。しかしながら、この文献は、本発明のように完
全フラットマスクを対象として、その衝撃変形に対する
増強を課題とするものではなく、本発明の参考とはなり
得ない。エッチング性その他を考慮して、不純物含有量
を規制することもまた好ましいことが判明した。特に，
Ｎｂ、ＴａおよびＨｆと窒素化合物を形成するＮの規制
は熱間加工性およびエッチング性の点から有益であるこ
とも認められた。本出願人は、関連する出願としてＦｅ
−Ｎｉ−２〜８％Ｃｏ系合金素材と関係する特願２００
０−０３１６６１号を提出しているが、本発明は、更に
低コストで製造できるＦｅ−Ｎｉ系合金素材を提供する
ことを課題としている。

【０００８】かくして、本発明は、（１）質量百分率
（％）に基づいて（以下、％と表記する）、Ｎｉ：３３
〜３７％およびＭｎ：０．００１〜０．１％を含有し、
随意的にＣｏ：０．０１〜２％未満を含有し、さらにＮ
ｂ：０．０１〜０．８％、Ｔａ：０．０１〜０．８％お
よびＨｆ：０．０１〜０．８％から選択された１種また
は２種以上を合計で０．０１〜０．８％含有し、残部Ｆ
ｅおよび不可避的不純物から成ることを特徴とする、低
熱膨張性を維持し、しかも耐力およびヤング率を向上さ
せたプレス成形型完全フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合
金を提供する。特には、Ｎｂ：０．０１〜０．５％、Ｔ
ａ：０．０１〜０．５％およびＨｆ：０．０１〜０．５
％から選択された１種または２種以上を合計で０．０１
〜０．５％含有させることにより、Ｎｉ偏析率を低いも
のとすることが好ましい。不純物として、Ｃ：≦０．０
１％、Ｓｉ：≦０．０４％、Ｐ：≦０．０１％、Ｓ：≦
０．０１％、そしてＮ：≦０．００５％に規制すること
が好ましい。本発明合金は、９００℃にて３０分間焼鈍
後のヤング率が１２０，０００Ｎ／ｍｍ²以上そして９
００℃にて３０分間焼鈍後の０．２％耐力が３００Ｎ／
ｍｍ²以上であることを特徴とする。なお、本発明合金
の熱処理条件は、７００℃〜９００℃の温度で５分間か
ら１時間の範囲で実施することが推奨される。

【０００９】本発明はまた、（２）上記のＦｅ−Ｎｉ系
合金を用いることを特徴とするプレス成形型完全フラッ
トマスク並びに（３）当該Ｆｅ−Ｎｉ系合金製プレス成
形型完全フラットマスクを使用することを特徴とするカ
ラーブラウン管をも提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、低熱膨張性のＦｅ−Ｎ
ｉ系合金のＭｎ添加量を低減した一段の低熱膨張の合金
に、熱膨張を大きくせずに、耐落下衝撃変形性を向上さ
せるべく耐力およびヤング率を向上させる添加元素とし
て、随意的にＣｏを添加し、Ｎｂ、Ｔａおよび／または
Ｈｆを適正量添加し、また好ましくは各種不純物元素
Ｃ、Ｓｉ、Ｐ、ＳおよびＮを規制することを特徴とす
る。本発明と関与する成分元素の限定理由を次に述べ
る。

【００１１】（基本元素）Ｎｉ：Ｎｉは、マルテンサイト等の有害な組織を発生さ
せないことと、Ｃｏとの相乗効果による低熱膨張を達成
するため、３３〜３７％、好ましくは３４〜３６％の範
囲である。Ｃｏ：Ｃｏは熱膨張を低下させると同時に、耐力の向上
にも役割を果たす。このためには、最小限０．１％の添
加が好ましいが、反面、添加量が２％以上であるとＮｉ
含有量とのバランスで熱膨張を上昇させてしまう。更に
Ｃｏ含有量を高くすることは製造コストおよび磁気特性
の面からも不利となり、得策でない。Ｃｏは随意成分で
あるが、本発明の目的では０．０１〜２％未満、望まし
くは０．５〜１．８％の範囲で添加されることが好まし
い。Ｎｉの添加に伴い、＜０．０１％水準の微量のＣｏ
は随伴元素として混入する。Ｍｎ：Ｍｎは脱酸剤として添加されるが、その添加によ
り熱膨張係数を増大させるため、３０〜１００℃の平均
熱膨張係数が１２×１０^-7／℃以下を達成するために
は、０．００１〜０．１％とし、好ましくは０．００１
〜０．０５％とすることが必要とされる。

【００１２】（添加元素）Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ：熱膨張を上昇させずに、Ｃｏ（添加
される場合には）との複合添加によって相乗効果を発揮
することにより希望する高耐力を得ることができ、さら
にはヤング率を向上させる元素として添加される。０．
０１％未満では、その効果がなく、他方０．８％を超え
ると、エッチング性の低下および熱膨張の上昇をもたら
す。単独で、０．０１〜０．８％の範囲とすることが必
要であるのみならず、それらの合計含有量が０．０１〜
０．８％の範囲とすることが必要である。なお、本発明
の合金を製造するにあたりマスクのエッチング特性の観
点から、Ｎｉ偏析の発生に注意することが必要である
が、Ｎｂ、Ｔａ、ＨｆはＮｉ偏析の発生関与することが
判った。詳細なメカニズムは不明であるが、Ｎｂ、Ｔ
ａ、Ｈｆを添加すると、Ｆｅ−Ｎｉ系合金における固相
線温度と液相線温度が変わり、鋳造時にＮｉ偏析が起こ
りやすくなると推定される。また、本発明者は、Ｎｉ偏
析が発生した場合、ヤング率が低下することも見出し
た。この低下の理由は、Ｎｉ偏析発生することにより、
Ｆｅ−Ｎｉ系合金の結晶方位が変化し、ヤング率が変化
すると推定される。Ｎｉ偏析はＮｂ、Ｔａ、Ｈｆ量だけ
でなく、当然鋳造および鍛造条件の影響も受けるが、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｈｆがそれぞれ０．０１〜０．５％で、それ
らの合計が０．０１〜０．５％であれば、Ｎｉ偏析率が
１．０％以下となり、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆを添加しないＦ
ｅ−Ｎｉ系合金と同様にＮｉ偏析によるスジムラが発生
しないことがわかった。よって、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆの含
有量は、それぞれ０．０１〜０．５％、それらの合計を
０．０１〜０．５％とする。

【００１３】（不純物）Ｃ：０．０１％を超えると炭化物を過剰に形成し、エッ
チング性を劣化させるので、０．０１％以下とする必要
がある。０．００６％以下が好ましい。Ｓｉ：脱酸効果があるが、０．０４％を超えるとエッチ
ング性を大きく劣化させるので、０．０４％以下とされ
る。Ｐ：過剰に含まれるとエッチング性を劣化する原因とな
るため、０．０１％以下、好ましくは０．００５％以下
とされる。Ｓ：０．０１％を超えると、熱間加工性を阻害すると共
に、硫化物介在物が多くなってエッチング性に悪影響を
及ぼすので、その上限を０．０１％以下、好ましくは
０．００５％以下とされる。Ｎ：Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆと化合物を形成し、熱間加工性お
よびエッチング性を劣化させるため、０．００５％以
下、好ましくは０．００３％以下とされる。例えば、ＭｎＳやＰ偏析は延性があるため、圧延後に線
状に伸びており、これらがドット状或いはスロット状の
エッチング加工孔の縁の形状を悪化させる。エッチング
性を劣化させないために、こうした不純物規制が必要と
される。

【００１４】シャドウマスク素材は、所要の組成の合金
材料を例えば真空誘導溶解炉（ＶＩＭ炉）で溶製後、イ
ンゴットに鋳造し、鍛造後、熱間圧延および冷間圧延
し、その後光輝焼鈍と冷間圧延を繰り返し、最後に０．
１〜０．２５ｍｍ範囲の所定の厚みにまで最終冷間圧延
が施される。その後、スリットして所定の板幅としてシ
ャドウマスク素材を得る。シャドウマスク素材は、脱脂
後、フォトレジストを両面に塗布してパターンを焼き付
けて現像後、エッチング穿孔加工され、個々に切断され
シャドウマスク素材ユニットとなる。シャドウマスク素
材ユニットは、非酸化性雰囲気、例えば還元性雰囲気中
で焼鈍（例えば、水素中、９００℃にて３０分間）され
てプレス成形性を付与される。レベラー加工を経た後、
プレスによりフラットマスク形態に成形される。そして
最後に、プレス成形された完全フラットマスクは、脱脂
後、大気またはＣＯ／ＣＯ₂ガス雰囲気中で黒化処理を
施されて表面に黒色酸化膜を形成する。

【００１５】本発明のプレス成形型「完全フラットマス
ク」は、例えば、外面曲率半径Ｒ：１００，０００ｍｍ
以上そして平面度：画面曲面部の最大高さ／有効画面対
角寸法＝０．１％以下のほぼ完全に近い平面形態を有す
るものである。

【００１６】本発明のプレス成形型完全フラットマスク
は、３０〜１００℃にわたっての平均熱膨張係数を１２
×１０^-7／℃以下に維持したまま、上記プレス成形性を
付与するための焼鈍後、ヤング率が１２０，０００Ｎ／
ｍｍ²以上そして０．２％耐力が３００Ｎ／ｍｍ²以上で
あることを特徴とする。ヤング率が１２０，０００Ｎ／
ｍｍ²以上および耐力が３００Ｎ／ｍｍ²以上であると、
前記したブラウン管落下試験で完全平面ブラウン管にし
てもマスク変形は起きない。本発明のプレス成形型完全
フラットマスクは、ヤング率：１３０，０００Ｎ／ｍｍ
²以上そして０．２％耐力：３３０Ｎ／ｍｍ²以上を実現
することができ、さらにはヤング率：１４０，０００Ｎ
／ｍｍ²以上そして同時に０．２％耐力：３５０Ｎ／ｍ
ｍ²以上を実現することが可能である。また、エッチン
グ特性に関し、Ｎｉ偏析率が１．０％以下であればスジ
ムラ不良は発生しないが、１．０％を超えるとマスク孔
の形態、エッチング条件によっては、スジムラが発生す
る場合がある。ここでＮｉ偏析率は以下で定義する。 ΔＮｉ＝Ｃ_x−Ｃ₀ ΔＮｉ：Ｎｉ偏析率（％）Ｃ_x：スジ部のＮｉ濃度（％）Ｃ₀：スジ部近傍のＮｉ濃度（％）

【００１７】

【実施例】実施例１表１に実施例および比較例として用いた合金の組成を示
す。

【００１８】

【表１】

【００１９】これら組成の合金を１０ｋｇ真空誘導溶解
炉（ＶＩＭ炉）で溶製した。溶製後１２００℃にて鍛造
し、その後１２００℃にて熱間圧延し、３ｍｍ厚にした
後、冷間圧延と光輝焼鈍を繰り返し、約０．１２ｍｍ厚
の冷間圧延材とした。その後、スリットして所定の板幅
としたシャドウマスク素材を還元性雰囲気中で焼鈍（９
００℃×３０分水素中）してプレス成形性を付与した。

【００２０】この焼鈍後の材料に対して、引張試験を行
い、引張強さと０．２％耐力を測定すると共に、「ＪＩ
ＳＲ１６０５」に従う曲げ共振法により室温でヤン
グ率を測定した。この方法は、自由な曲げ振動をなし得
るように駆動器側および検出器側つりさげ糸によりつる
した試験片にその上下面に発振器からの駆動力を加え、
検出器を通して最大の振幅を生じ且つ振動の節を測定し
て一次共鳴振動数を決定し、一次共鳴振動数と試験片の
質量および寸法から所定の式に基づいて動的弾性率を算
出するものである。さらに、３０〜１００℃の間の平均
熱膨張係数を測定すると共に、その表面に６０℃で４５
ボーメの塩化第２鉄水溶液を０．３ＭＰａの圧力でスプ
レーしてエッチング面の状態を観察した。これらの結果
を表２に示す。

【００２１】

【表２】

【００２２】本発明の合金Ｎｏ．１〜１０は、熱膨張係
数を許容水準とされている（１２×１０^-7／℃）を超え
ることなく、目標とするヤング率が１２０，０００Ｎ／
ｍｍ ²以上そして０．２％耐力が３００Ｎ／ｍｍ²以上を
充分に実現し、特に合金Ｎｏ．９〜１０は、ヤング率が
１４０，０００Ｎ／ｍｍ²以上そして同時に０．２％耐
力が３５０Ｎ／ｍｍ²以上を実現した。Ｍｎ並びに不純
物も規定範囲にあり、良好なエッチング面の状態を示し
た。また、本発明合金Ｎｏ．１１〜１５は、不純物元素
Ｓ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐ、Ｎがそれぞれ請求項３の不純物規定
水準をこえるために、エッチング面の状態がやや良好で
なかったが、使用上問題のない範囲であった。そして
０．２％耐力、ヤング率及び平均熱膨張係数は本発明の
目標とする値を満足した。これに対して、合金Ｎｏ．１
６は、Ｍｎ含有量が０．１％を超えるため平均熱膨張係
数が高い。合金Ｎｏ．１７は、Ｃｏ含有量が２．０％を
超え、Ｎｉ含有量とのバランスから平均熱膨張係数が高
い。Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆを添加しない合金Ｎｏ．１８、は
強度特性に非常に乏しい。合金Ｎｏ．１９〜２０は、Ｎ
ｉ含有量が３３〜３７％を外れるため、平均熱膨張係数
が非常に高い。合金Ｎｏ．２１は、ＮｂとＴａの含有量
が０．８％を超え、合金Ｎｏ．２２は、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈ
ｆの合計の含有量が０．８％を超えるため、平均熱膨張
係数が高く、エッチング面の状態も悪い結果を示した。
なお、Ｎｉ偏析率については、材料断面を鏡面研磨し、
４５ボーメ塩化第２鉄水溶液を水で１０倍に希釈したも
のに、３０秒間浸漬エッチングして得られる偏析スジを
観察した。表２中Ｎｏ．２１において一番強い偏析スジ
が観察された。この偏析スジ部のＮｉ偏析率をＥＰＭＡ
にて測定すると、０．９８％であった。

【００２３】実施例２実機レベルでの調査を行なった。表３の組成の合金を６
０００ｋｇ真空誘導溶解炉（ＶＩＭ炉）で溶製し、溶製
後、１２００℃にて鍛造し、その後１２００℃にて熱間
圧延し、３ｍｍ厚にした後、冷間圧延と光輝焼鈍を繰り
返し、約０．１２ｍｍ厚の冷間圧延材とした。その後、
スリットして所定の板幅としたシャドウマスク素材を還
元性雰囲気中で焼鈍（８２５℃×１５分水素中）してプ
レス成形性を付与した。焼鈍条件の８２５℃×１５分
は、より高い耐力を得るため、実施例１より低い温度に
て行った。

【００２４】

【表３】

【００２５】この焼鈍後の材料に対して、実施例１と同
様に、引張強さ０．２％耐力、ヤング率、平均熱膨張係
数を測定し、エッチング性（異物によるエッチング痕の
有無）、Ｎｉ偏析の調査を行い、さらにスジムラの発生
についても確認した。Ｎｉ偏析については、実施例１と
同様に材料断面の偏析スジを顕微鏡観察し、各材料中、
強い偏析スジ３本選定し、それぞれについてＥＰＭＡに
よりＮｉ偏析率を測定し、その３本の測定結果の最大値
を表示した。スジムラの有無は、片面に８０μｍ、他方
の面に１８０μｍの直径の真円を有するレジストマスク
を材料に形成後６０℃にて４５ボーメ塩化第２鉄水溶液
を０．３ＭＰａの圧力にてスプレーエッチングし、スジ
ムラの発生を確認した。これらの結果を表４に示す。

【００２６】

【表４】

【００２７】合金Ｎｏ．２３〜２９は、平均熱膨張係数
を許容水準とされている１２×１０ ^-7／℃を超えること
なく、目標とするヤング率１３００００Ｎ／ｍｍ²以
上、そして耐力が３００Ｎ／ｍｍ²以上を十分に実現し
た上で、Ｎｉ偏析率１％以下で良好なエッチング性も実
現し、スジムラも発生しなかった。特にＮｂ、Ｔａ、Ｈ
ｆの含有量をそれらの合計で０．２〜０．５％含むＮ
ｏ．２３、２４、２５、２９はヤング率１４００００Ｎ
／ｍｍ²以上、０．２％耐力３３０Ｎ／ｍｍ²以上を実現
した上で、Ｎｉ偏析率は１％以下だった。これに対し
て、Ｎｏ．３０は、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆの合計含有量が
０．０１％未満であるため、ヤング率、０．２％耐力が
低い。そして、Ｎｏ．３１〜３４はＮｂ、Ｔａ、Ｈｆの
合計含有量が０．５％を超えるため、実施例では認めら
れなかった高いＮｉ偏析率となり、スジムラも発生し
た。また、これらの合金のヤング率は１３００００〜１
４００００Ｎ／ｍｍ²と目標以上ではあるが、Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｈｆの合計含有量が０．２〜０．５％であるＮｏ．
２３、２４、２５、２９より低い値となった。従って、
特にＮｉ偏析が重大視される用途では、Ｎｉ偏析の防止
を容易にまた確実にするべく、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆそれぞ
れのまたそれらの合計含有量を０．５％以下に抑えるこ
とが推奨されるが、こうしたスジムラは鋳造および鍛造
条件を含めて製造プロセスを綿密に管理することによっ
ても防止もしくは低減することは可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上、適切なニッケル濃度を含むＦｅ−
Ｎｉ合金に含有されるＭｎ含有量を低く制御し、随意的
に少量のＣｏを含めることで低熱膨張を達成しながら、
不足する耐力をＮｂ、Ｔａおよび／またはＨｆの適量添
加で達成し、併せてヤング率も向上させた。さらに、こ
れら元素は熱膨張を悪化させることもないことがわか
り、完全フラット管用マスク材料として最適な特性を実
現することが理解される。また、Ｎを含めての不純物元
素を規制することによりエッチング性の劣化を防止する
ことができる。また、Ｎｉ偏析問題にも対処した。こう
して、今後のフラット型カラーブラウン管に対処して、
色づれが無く、取り扱いに際して変形しない、しかも安
価な、良好なプレス成形型完全フラットマスクが得られ
た。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】質量百分率（％）に基づいて（以下、％
と表記する）、Ｎｉ：３３〜３７％およびＭｎ：０．０
０１〜０．１％を含有し、随意的にＣｏ：０．０１〜２
％未満を含有し、さらにＮｂ：０．０１〜０．８％、Ｔ
ａ：０．０１〜０．８％およびＨｆ：０．０１〜０．８
％から選択された１種または２種以上を合計で０．０１
〜０．８％含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物から
成ることを特徴とする、低熱膨張性を維持し、しかも耐
力およびヤング率を向上させたプレス成形型完全フラッ
トマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金。
【請求項２】質量百分率（％）に基づいて（以下、％
と表記する）、Ｎｉ：３３〜３７％およびＭｎ：０．０
０１〜０．１％を含有し、随意的にＣｏ：０．０１〜２
％未満を含有し、さらにＮｂ：０．０１〜０．５％、Ｔ
ａ：０．０１〜０．５％およびＨｆ：０．０１〜０．５
％から選択された１種または２種以上を合計で０．０１
〜０．５％含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物から
成ることを特徴とする、低熱膨張性を維持し、耐力およ
びヤング率を向上させ、しかもＮｉ偏析率が低いプレス
成形型完全フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金。
【請求項３】不純物として、Ｃ：≦０．０１％、Ｓ
ｉ：≦０．０４％、Ｐ：≦０．０１％、Ｓ：≦０．０１
％、そしてＮ：≦０．００５％に規制したことを特徴と
する請求項１乃至２に記載のプレス成形型完全フラット
マスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金。
【請求項４】９００℃にて３０分間焼鈍後のヤング率
が１２０，０００Ｎ／ｍｍ²以上であることを特徴とす
る請求項１〜３のいずれかに記載のプレス成形型完全フ
ラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金。
【請求項５】９００℃にて３０分間焼鈍後の０．２％
耐力が３００Ｎ／ｍｍ²以上であることを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載のプレス成形型完全フラッ
トマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載のＦｅ−
Ｎｉ系合金を用いることを特徴とするプレス成形型完全
フラットマスク。
【請求項７】請求項６に記載のＦｅ−Ｎｉ系合金製プ
レス成形型完全フラットマスクを使用することを特徴と
するカラーブラウン管。