JP3764396B2 - テンションマスク用鋼板およびその製造方法、テンションマスク、陰極線管、ならびにテンションマスク用鋼板の磁気特性を向上させる方法 - Google Patents
テンションマスク用鋼板およびその製造方法、テンションマスク、陰極線管、ならびにテンションマスク用鋼板の磁気特性を向上させる方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本発明は、カラーテレビ、カラーディスプレイ等の陰極線管の架張式の色選別電極に使用されるテンションマスク用鋼板およびその製造方法、テンションマスク、陰極線管、ならびにテンションマスク用鋼板の磁気特性を向上させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーテレビ、カラーディスプレイ等の陰極線管には色選別機構としてアパーチャグリル等の架張式の色選別電極（以下、テンションマスクと称する。）が使用されている。このテンションマスクは、例えば、低炭素、極低炭素アルミキルド鋼を熱間圧延、冷間圧延、連続焼鈍、二次冷間圧延し、必要に応じて残留応力を除去するために焼鈍を行った後、フォトエッチング法により穿孔し、フレームに例えば２００〜４００Ｎ／ｍｍ２の張力で一方向あるいは二方向に架張し、黒化処理を施して製造される。この黒化処理はテンションマスクを例えば４５０〜５００℃に加熱し、表面にマグネタイトの酸化膜を形成する処理であり、錆の防止や熱輻射の低減等の目的をもっている。この熱処理時にテンションマスクがクリープして張力が低下すると、マスクの孔位置がずれたり、スピーカー音によって共振しやすくなったり、電子ビームが蛍光面の所定の位置に着弾せずに「色ズレ」が生じたりする場合がある。
【０００３】
耐高温クリープ性向上を目的とした従来技術として、特開昭６２−２４９３３９号公報、特開平５−３１１３２７号公報、特開平５−３１１３３０号公報、特開平５−３１１３３１号公報、特開平５−３１１３３２号公報、特開平６−７３５０３号公報、特開平８−２７５４１号公報、特開平９−２９６２５５号公報、特開平１１−２２２６２８号公報には、鋼板成分としてＭｎ，Ｃｒ，Ｍｏ等の元素を添加する、または／および、多量のＮを鋼中に固溶させることで転位の上昇運動を抑制する、という技術が開示されている。
【０００４】
また、近年、テレビやコンピュータディスプレイの大型化、高精細化、フラット化にともなって、上述したテンションマスクのクリープによる「色ズレ」の他に、地磁気等の外部磁界の影響による電子ビームの軌道のズレも「色ズレ」の原因として改善が望まれている。
【０００５】
電子ビームの軌道のズレによる「色ズレ」対策すなわち磁気シールド性向上を目的として、特開昭６３−１４５７４４号公報、特開平８−２６９５６９号公報、特開平９−２５６０６１号公報では、鋼板にＳｉを添加する技術が開示され、特開平１０−２１９３９６号公報では鋼板にＣｕを添加する技術が開示され、特開平１０−２１９４０１号公報では鋼板にＮｉを添加する技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭６２−２４９３３９号公報、特開平５−３１１３２７号公報、特開平５−３１１３３０号公報、特開平５−３１１３３１号公報、特開平５−３１１３３２号公報、特開平６−７３５０３号公報、特開平８−２７５４１号公報、特開平９−２９６２５５号公報、特開平１１−２２２６２８号公報に記載の技術では、磁気シールド性の向上について配慮されていない。
【０００７】
また、特開昭６３−１４５７４４号公報、特開平８−２６９５６９号公報、特開平９−２５６０６１号公報、特開平１０−２１９３９６号公報に記載の技術では、磁気特性は向上するものの、ＳｉあるいはＣｕを含有させるため鋼板の熱間圧延や再結晶焼鈍時に表面欠陥が発生しやすく、厳しい表面性状を要求されるテンションマスク用鋼板には適用できない。
【０００８】
さらに、特開平１０−２１９４０１号公報に記載された技術ではＮｉの添加によりコストが増加し、かつエッチング性が劣化するため好ましくない。
【０００９】
以上のように、従来技術では表面性状やエッチング性等の他の特性を満足しつつ、優れた磁気シールド性を有するものはなく、特に優れた磁気シールド性および優れた耐高温クリープ性を兼備したものは得られていない。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、表面性状やエッチング性等を劣化させることなく、優れた耐高温クリープ性と優れた磁気シールド性とを兼備したテンションマスク用鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。さらに、色ズレを改善したテンションマスクおよびそれを用いた陰極線管を提供することを目的とする。さらにまた、テンションマスク用鋼板の磁気特性を高める方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
一般的に磁気シールド性はその材料の透磁率で評価される。透磁率はＭｎ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｎ等の元素を低減することで向上されるが、耐高温クリープ性が劣化することになる。つまり透磁率向上と耐高温クリープ性向上とは相反する傾向にある。そこで、本発明者らは陰極線管の磁気シールド性に現実に寄与している因子について再検討した。
【００１２】
ＴＶ，ディスプレイは電源投入時等に消磁コイルに電流を流し、陰極線管内の材料を消磁する機構を有している。ところが、この消磁は外部磁界中、例えば地磁気中で行われるため、テンションマスクは完全に消磁された状態とはならず、内部に残留磁化を生じた状態となる。この残留磁化を外部磁界で除した値が非履歴透磁率と呼ばれている。テンションマスクの非履歴透磁率が高いほど、外部磁場、例えば地磁気の磁束をテンションマスク内に通しやすく、電子銃とテンションマスクとの間の磁気シールド性は良好となる。
【００１３】
そこで、本発明者らはテンションマスクとして好適な鋼板について、鋼板の色ズレ発生との関係を中心に検討した結果、「重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．４〜２％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．０１０％以上、残部が実質的にＦｅからなる鋼を熱間圧延し、引き続いて冷間圧延、焼鈍し、次いで、得られた鋼板に圧延率３５％以上の二次冷間圧延を施すことを特徴とする耐高温クリープ性と磁気シールド性に優れたテンションマスク用鋼板の製造方法、および、この方法により製造された、直流バイアス磁界２７．９Ａ／ｍ（０．３５Ｏｅ）における非履歴透磁率が３４００以上である耐高温クリープ性と磁気シールド性に優れたテンションマスク用鋼板」を要旨とする発明をなし、先に出願した（特願平１１−３６０６９７号）。
【００１４】
本発明者らは、この発明にさらに検討を加えた結果、
▲１▼ 最終冷間圧延後の鋼板を再結晶温度以下で焼鈍すると、黒化処理後の状態での直流バイアス磁界２７．９Ａ／ｍ（０．３５Ｏｅ）における非履歴透磁率が向上すること
▲２▼ ▲１▼の知見に加え、黒化処理後の状態での、直流バイアス磁界２７．９Ａ／ｍ（０．３５Ｏｅ）における非履歴透磁率をさらに向上させるためには、Ｎ含有量を０．０１％未満とすることが好ましいこと
▲３▼ Ｎ含有量を０．０１％未満とするとＮ量が０．０１％以上の場合に比べて耐高温クリープ性が劣化する傾向にあるものの、Ｎ量を０．００６％以上とし、かつ、Ｍｎ量を０．６％超とすれば磁気シールド性を劣化させることなく良好な耐高温クリープ性が得られること
▲４▼ ▲３▼に記載の成分系において、再結晶温度以下の温度域にて焼鈍すれば、良好な耐高温クリープ性を確保することができ、同時に優れた磁気シールド性が得られること
を見出した。
【００２２】
本発明は、このような知見に基づいて完成されたものであり、以下の（１）〜（９）を提供する。
（１） 重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．２％未満、Ｍｎ：０．６％超２％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．００６％以上０．０１％未満を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、非履歴透磁率が５０００以上である地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板。
【００２３】
（２） （１）において、非履歴透磁率が５２００以上であることを特徴とする地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板。
【００２４】
（３） （１）において、非履歴透磁率が６０００以上であることを特徴とする地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板。
【００２５】
（４） 重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．２％未満、Ｍｎ：０．６％超２％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．００６％以上０．０１％未満を含み、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼片を得る工程と、前記鋼片に熱間圧延を施す工程と、熱間圧延後の鋼板に対し中間焼鈍を経ずにもしくは中間焼鈍をはさんで、１回あるいは２回以上の冷間圧延を施して所定の板厚の鋼板にする工程と、その後、再結晶温度以下の温度域にて焼鈍して非履歴透磁率を上昇させる工程とを具備することを特徴とする地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板の製造方法。
【００２６】
（５） （４）において、前記焼鈍工程は、再結晶温度以下５１０℃以上の温度域にて行うことを特徴とする地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板の製造方法。
【００２７】
（６） （４）において、前記焼鈍工程は、再結晶温度以下５６０℃以上の温度域にて行うことを特徴とする地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板の製造方法。
【００２９】
（７） （１）から（３）のいずれかに記載の鋼板で構成されていることを特徴とするテンションマスク。
【００３０】
（８） （７）に記載のテンションマスクを具備することを特徴とする陰極線管。
【００３１】
（９） 重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．２％未満、Ｍｎ：０．６％超２％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．００６％以上０．０１％未満を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる冷間圧延鋼板を準備する工程と、この冷間圧延鋼板に対して再結晶温度以下の温度域にて焼鈍することにより非履歴透磁率を上昇させる工程とを有することを特徴とするテンションマスク用鋼板の磁気特性を向上させる方法。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の第１の実施形態に係るテンションマスク用鋼板は、重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．２％未満、Ｍｎ：０．４〜２％、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．００３〜０．０２％を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、非履歴透磁率が５０００以上である。これにより表面性状やエッチング性等の他の特性を劣化させることなく、優れた磁気シールド性を有するテンションマスク用鋼板が実現される。
【００３３】
以下、このように規定した理由について説明する。
Ｃ：Ｃは、耐高温クリープ性を向上させる元素であるが、０．１％以上添加すると粗大なセメンタイトが析出し、エッチング性を劣化させるため０．１％未満とする。好ましくは０．０６％以下、さらに好ましくは０．０３％以下である。
【００３４】
Ｓｉ：Ｓｉは、非金属介在物を形成してエッチング性を劣化させるため０．２％未満とした。好ましくは０．０５％以下、さらに好ましくは０．０３％以下である。
【００３５】
Ｍｎ：Ｍｎは、後述のＮとともに耐高温クリープ性を向上させる元素である。その効果は０．４％以上で有効に発揮され、２％を超えて添加しても効果が飽和してコスト増加を招き、また、過度のＭｎ添加は中央偏析を招いてエッチング不良の原因となるおそれがある。したがって、Ｍｎ量は０．４〜２％とする。好ましくは０．４〜１．４％である。
【００３６】
Ｐ：Ｐは、強度に寄与するが偏析に起因するエッチングむらを発生しやすい元素であるため、０．１％以下とする。エッチングむらを一層抑制する観点からは０．０３％以下が好ましい。さらに好ましくは０．０２％以下である。
【００３７】
Ｓ：Ｓは、不可避的に鋼中に含有される元素であり、０．０３％を超えて含有された場合には熱間脆性の原因となるとともに、Ｓの偏析に起因するエッチングむらが発生することから、０．０３％以下が好ましい。さらに好ましくは０．０２％以下である。
【００３８】
Ｎ：Ｎは、０．０２％を超えて含有すると磁気特性が極度に劣化する。一方、Ｎは、固溶Ｎとして鋼中に存在させることにより耐高温クリープ性を向上させる元素であるが、０．００３％未満ではそのような効果が有効に発揮されない。このため、Ｎ含有量を０．００３〜０．０２％とする。Ｎ量を０．０１％未満にすると磁気特性がより優れたものとなるため、好ましくは０．００３％以上０．０１％未満である。
【００３９】
ｓｏｌ．Ａｌ：ｓｏｌ．Ａｌは、固溶ＮをＡｌＮとして固定するため、ｓｏｌ．Ａｌが多いと耐高温クリープ性に効果を発揮する固溶Ｎが減少する。したがって、ｓｏｌ．Ａｌは少ない方がよく、０．０１％以下とした。
【００４０】
その他、耐高温クリープ性を改善する元素として知られているＣｒ，Ｍｏ，Ｗ等を必要に応じて添加してもよい。その場合には、エッチング性および磁気特性の観点から、含有量の合計を１％以下とすることが好ましい。
【００４１】
非履歴透磁率を５０００以上としたのは、この範囲において良好な磁気シールド性が得られるからである。より良好な磁気シールド性を得る観点からは５２００以上が好ましく、６０００以上が一層好ましい。非履歴透磁率は、後述するように、冷間圧延後に再結晶温度以下の温度で焼鈍することにより、５０００以上とすることができ、これに加えて鋼の不純物レベルを低下させることにより６０００以上とすることが可能となる。
【００４２】
本発明の第２の実施形態に係るテンションマスク用鋼板は、重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．２％未満、Ｍｎ：０．６％超２％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．００６％以上０．０１％未満を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、非履歴透磁率が５０００以上である。これにより、優れた磁気シールド性と優れた耐高温クリープ性とを兼備したテンションマスク用鋼板が実現される。
【００４３】
以下、このように規定した理由について説明する。
Ｓｉ：Ｓｉは、第１の実施形態と同様に、エッチング性を劣化させるため０．２％未満とした。好ましくは０．０５％以下、さらに好ましくは０．０３％以下である。
【００４４】
Ｎ：Ｎは、上述したようにその含有量を０．０１％未満にすることにより優れた磁気特性が得られる。また、上述したように、Ｎは、固溶Ｎとして鋼中に存在させることにより耐高温クリープ性を向上させる元素であり、０．００６％以上とすることにより特に優れた耐高温クリープ性を得ることができる。そして、Ｎ量を０．００６％以上０．０１％未満として後述するＭｎ量を０．６％超２％以下とすることにより、優れた磁気シールド性と優れた耐高温クリープ性とを両立することができる。したがって、本実施形態ではＮ量を０．００６％以上０．０１％未満とした。耐高温クリープ性と磁気特性とのバランスの観点から、０．００７０％以上０．０１００％未満とすることがより好ましく、０．００８０％以上０．０１００％未満がさらに一層好ましい。
【００４５】
Ｍｎ：Ｍｎは、前述のＮとともに耐高温クリープ性を向上させる元素である。前述のようにＮ量を０．００６％以上０．０１％未満とした場合、Ｍｎ量を０．６％超とすることにより、優れた耐高温クリープ性と優れた磁気シールド性とを両立することができる。一方、２％を超えて添加しても効果が飽和してコスト増加を招き、また、過度のＭｎ添加は中央偏析を招いてエッチング不良の原因となるおそれがある。したがって、Ｍｎ量を０．６％超２％以下とした。より好ましくは０．６％超１．４％以下である。Ｍｎを０．７％以上添加すると耐高温クリープ性が著しく向上するため０．７％〜２．０％がより好ましく、さらに好ましくは０．７％〜１．４％である。
【００４６】
ｓｏｌ．Ａｌ：ｓｏｌ．Ａｌは、固溶ＮをＡｌＮとして固定するため、ｓｏｌ．Ａｌが多いと耐高温クリープ性に効果を発揮する固溶Ｎが減少する。したがって、優れた磁気シールド性と優れた耐高温クリープ性とを兼備した鋼板を得るためには、ｓｏｌ．Ａｌは少ない方がよく、０．０１％以下とした。
【００４７】
なお、Ｃ：０．１％未満、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％以下とした理由については第１の実施形態と同様である。また、第１の実施形態と同様、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ等の耐高温クリープ性を改善する元素と知られている元素を必要に応じて添加してもよく、添加する場合には含有量の合計を１％以下とすることが好ましい。非履歴透磁率を５０００以上とした理由も第１の実施形態と同様である。
【００４８】
次に、第１および第２の実施形態に係るテンションマスク用鋼板の製造方法について説明する。
まず、上記成分組成を有する鋼を、常法に従って、溶製、鋳造、熱間圧延、酸洗の後、冷間圧延により所定板厚の鋼板を得る。冷間圧延は１回のみでもよく、また、中間焼鈍をはさんだ複数回の冷間圧延を施してもよい。中間焼鈍として再結晶焼鈍をはさんだ２回以上の冷間圧延を施す場合には、テンションマスクとして必要な鋼板強度を確保する観点から、最終冷間圧延は２５％以上であることが好ましい。さらに好ましくは３５％以上、さらに一層好ましくは４０％以上とする。また、過度の冷圧率増大は圧延ミル負荷が増すため、冷圧率は８０％を上限とすることが好ましい。より好ましくは７０％を上限とする。なお、ここで最終冷間圧延の冷圧率とは、後述のスキンパス圧延を実施する場合には、その直前の冷間圧延の冷圧率を指すものとする。
【００４９】
最終冷間圧延後に鋼板形状矯正の目的でスキンパス圧延を実施したり、テンションレベラやローラレベラ等の形状矯正ラインを通過させてもよい。
【００５０】
次に、冷間圧延により得られた鋼板、または、冷間圧延後さらに形状矯正された鋼板に、再結晶化しない温度域で焼鈍することにより、磁気特性を改善する。従来技術では鋼板内部の残留応力低減を目的として冷間圧延後に焼鈍を実施することもあったが、本発明においては、内部応力の有無に関わらず、磁気特性向上の目的で冷間圧延後の焼鈍を実施する。この焼鈍は再結晶温度以下の温度域で行うが、焼鈍温度としては、４５０℃未満では磁気特性改善の効果が得難いため、４５０℃以上が好ましく、より大きな磁気特性改善効果を得るためには４８０℃以上が好ましい。特に焼鈍温度を５１０℃以上とすることにより非履歴透磁率を安定して５０００以上とすることができ、５６０℃以上とすることにより非履歴透磁率を５２００以上とすることができるので、焼鈍温度を５１０℃以上、さらには５６０℃とすることが一層好ましい。ただし、焼鈍温度が６００℃超では鋼板内部で再結晶が始まって耐高温クリープ性が急激に劣化する可能性があるため、６００℃以下とすることが好ましい。また、耐高温クリープ性の急激な劣化を防ぐ上で製造安定性確保の観点から、焼鈍温度は５９０℃以下、さらには５８０℃以下とすることが好ましい。
【００５１】
以上説明した第１および第２の実施形態に係るテンションマスク用鋼板を、エッチングにより穿孔し、フレームに架張し、黒化処理することにより、テンションマスクを得ることができる。このようなテンションマスクは、素材鋼板が、他の特性を劣化させることなく優れた磁気シールド性を有しているか、または、優れた磁気シールド性と優れた耐高温クリープ性とを兼備しているので、「色ズレ」が生じ難い。したがって、このようなテンションマスクが適用された陰極線管は「色ズレ」が少ない高性能なものとなる。
【００５２】
図１は、このようなテンションマスクを有する陰極線管を示す断面図である。図１に示すように、陰極線管１０は、画像が表示されるパネル部２と、ファンネル部３とを備えている。これらは溶着されており、陰極線管１０の内部は高真空に維持されている。パネル部２の内面には赤、緑、青の３色の蛍光体が塗布された蛍光面４が設けられ、この蛍光面４と対応するようにテンションマスク１が配されている。このテンションマスク１はフレーム５により張着され、これらテンションマスク１とフレーム５とで色選別電極を構成している。フレーム５の背面側には内部磁気シールド６が設けられている。なお、参照符号７は電子銃、参照符号８はヒートシュリンクバンドをそれぞれ示す。
【００５３】
【実施例】
（実施例１）
表１の鋼Ａ〜Ｊの成分を有する供試鋼を溶製後、熱間圧延し、酸洗した後、冷間圧延を行い、次いで再結晶焼鈍後、冷圧率６０％で二次冷間圧延を施し、板厚０．１ｍｍの鋼板を得た。この板厚０．１ｍｍの鋼板に５１０〜５８０℃、５０秒の焼鈍を施して表２に示すＮｏ．２〜４，６〜１５の供試材を得た。また、二次冷間圧延後の鋼板に焼鈍を施さずにＮｏ．１，５の供試材を得た。
【００５４】
【表１】
【００５５】
以上のようにして得られたＮｏ．１〜１５の供試材について、エッチング性を評価した。エッチング性は、実際にアパーチャグリルの簾状にエッチングして、エッチングの状況（欠陥の有無）を目視で評価した。
【００５６】
エッチング特性が良好であったＮｏ．１〜１４の供試材について、耐高温クリープ性を評価し、Ｎｏ．９を除いて磁気特性を測定した。
【００５７】
耐高温クリープ性は、上述のようにして製造した鋼板に対して、３００Ｎ／ｍｍ２の張力を付与した状態で、４５０℃で２０分間保持し、クリープ伸び量を測定することにより評価した。
【００５８】
磁気特性としては、４５０℃で２０分間の黒化処理相当の熱処理を施した材料から外径４５ｍｍ、内径３３ｍｍのリング試験片を採取し、励磁コイル、検出コイルおよび直流バイアス磁界用のコイルを巻いて、非履歴透磁率を測定した。
【００５９】
以下、非履歴透磁率の測定方法について詳細に説明する。
ｉ）励磁コイルに減衰する交流電流を流して試験片を完全消磁する。
ii)直流バイアス磁界用コイルに直流電流を流して２７．９Ａ／ｍ（０．３５Ｏｅ）の直流バイアス磁界を発生させた状態で、再度励磁コイルに減衰する交流電流を流して試験片を消磁する。
iii)励磁コイルに直流電流を流して試験片を励磁し、発生した磁束を検出コイルで検出してＢ−Ｈ曲線を測定する。
iv)Ｂ−Ｈ曲線より非履歴透磁率を算出する。
【００６０】
Ｎｏ．１〜１５の供試材の焼鈍温度、ならびにエッチング性、耐高温クリープ性の評価結果および磁気特性の測定結果を表２に示す。
【００６１】
なお、エッチング性の評価基準は、目視で欠陥のない場合を良好、欠陥がある場合を不良とし、表２にはそれぞれ○および×として示した。また、クリープ性の評価基準は、クリープ伸び量が０．３０％以下の場合に耐高温クリープ性が特に良好、０．３０％を超えて０．５０％以下の場合に使用に耐え得るレベル、０．５０％を超える場合に使用に耐えない材料とし、表２中にそれぞれ◎、○、×で示した。なお、この評価では、圧延方向および圧延直角方向の両方向について試験を実施し、その平均値で評価を行った。
【００６２】
【表２】
【００６３】
表２に示すように、組成が第１の実施形態の範囲内であり、最終冷間圧延後に再結晶温度以下で焼鈍を行ったＮｏ．２〜４，６〜８，１０，１１，１３，１４の供試材においては、エッチング性が良好であり、非履歴透磁率が５０００以上と高いため磁気シールド性に優れていることが確認された。また、耐高温クリープ性もクリープ伸び量が０．５０％以下と比較的良好であった。
【００６４】
また、これらの中でも、特に、Ｍｎ：０．６％超２％以下かつＮ：０．００６％以上０．０１未満と第２の実施形態を満たすＮｏ．４，６〜８，１０，１１，１３，１４の供試材においては、クリープ伸び量が０．３０％以下と極めて良好になり、また非履歴透磁率もより高い値となっており、優れた耐高温クリープ性および優れた地磁気シールド性が高位に両立されていた。
【００６５】
これに対してＮｏ．１，５の供試材は最終冷間圧延後の焼鈍を行わなかったので非履歴透磁率が５０００未満となった。Ｎｏ．９の供試材においては焼鈍温度が高かったため耐高温クリープ性が劣っていた。また、Ｎｏ．１２の供試材はＮ量が多いため非履歴透磁率が低かった。Ｎｏ．１５の供試材においてはＣ量が高いためにエッチング性が不良であった。
【００６６】
（実施例２）
表３の鋼Ｋ〜Ｑの成分を有する供試鋼を溶製後、熱間圧延し、酸洗した後、冷間圧延を行い、次いで再結晶焼鈍後、冷圧率６０％で二次冷間圧延を施し、板厚０．１ｍｍの鋼板を得た。この板厚０．１ｍｍの鋼板に５１０〜５８０℃、５０秒の焼鈍を施して表４に示すＮｏ．２１，２２，２４〜２７，２９〜３５の供試材を得た。また、二次冷間圧延後の鋼板に焼鈍を施さずにＮｏ．２３，２８の供試材を得た。なお、これら鋼Ｋ〜Ｑは溶製時に不純物レベルが実施例１の鋼Ａ〜Ｊよりも低くなるようにした。
【００６７】
【表３】
【００６８】
以上のようにして得られたＮｏ．２１〜３５の供試材について、エッチング性を評価した。エッチング性は、実施例１と同様の評価方法および評価基準で評価した。その結果、いずれも良好なエッチング性を示した。
【００６９】
これらＮｏ．２１〜３５の供試材について、耐高温クリープ性を評価し、Ｎｏ．３２を除いて磁気特性を測定した。
【００７０】
耐高温クリープ性は、実施例１と同じ評価方法および評価基準で評価し、磁気特性としては、実施例１と同じ試験片を用い、同じ方法で非履歴透磁率を測定した。
【００７１】
Ｎｏ．２１〜３５の供試材の焼鈍温度、ならびにエッチング性、耐高温クリープ性の評価結果および磁気特性の測定結果を表４に示す。
【００７２】
【表４】
【００７３】
表４に示すように、組成が第１の実施形態の範囲内であり、最終冷間圧延後に再結晶温度以下で焼鈍を行ったＮｏ．２１，２２，２４〜２７，２９〜３１，３３〜３５の供試材においては、エッチング性が良好であり、非履歴透磁率が高いため磁気シールド性に優れていることが確認された。また、耐高温クリープ性もクリープ伸び量が０．５０％以下と比較的良好であった。これらＮｏ．２１，２２，２４〜２７，２９〜３１，３３〜３５の非履歴透磁率の値は、実施例１よりも高く６０００以上の値を示した。
【００７４】
また、これらの中でも、特に、Ｍｎ：０．６％超２％以下かつＮ：０．００６％以上０．０１未満と第２の実施形態を満たすＮｏ．２４〜２７，２９〜３１，３３，３４の供試材においては、クリープ伸び量が０．３０％以下と極めて良好になり、また非履歴透磁率もより高い値となっており、優れた耐高温クリープ性および優れた地磁気シールド性が高位に両立されていた。
【００７５】
これに対してＮｏ．２３，２８の供試材は最終冷間圧延後の焼鈍を行わなかったので非履歴透磁率が５０００未満となった。Ｎｏ．３２の供試材においては焼鈍温度が高かったため耐高温クリープ性が劣っていた。
【００７６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、表面性状やエッチング性等の他の特性を劣化させることなく、優れた磁気シールド性および優れた耐高温クリープ性を兼備したテンションマスク用鋼板を得ることができる。さらに、本発明によれば、低コストで色ズレ等が改善されたテンションマスク、および、そのようなテンションマスクを具備した陰極線管を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】テンションマスクを有する陰極線管を示す断面図。
【符号の簡単な説明】
１；テンションマスク
２；パネル部
３；ファンネル部
４；蛍光面
５；フレーム
６；内部磁気シールド
７；電子銃
８；ヒートシュリンクバンド
１０；陰極線管
【発明の属する技術分野】
本発明は、本発明は、カラーテレビ、カラーディスプレイ等の陰極線管の架張式の色選別電極に使用されるテンションマスク用鋼板およびその製造方法、テンションマスク、陰極線管、ならびにテンションマスク用鋼板の磁気特性を向上させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーテレビ、カラーディスプレイ等の陰極線管には色選別機構としてアパーチャグリル等の架張式の色選別電極（以下、テンションマスクと称する。）が使用されている。このテンションマスクは、例えば、低炭素、極低炭素アルミキルド鋼を熱間圧延、冷間圧延、連続焼鈍、二次冷間圧延し、必要に応じて残留応力を除去するために焼鈍を行った後、フォトエッチング法により穿孔し、フレームに例えば２００〜４００Ｎ／ｍｍ２の張力で一方向あるいは二方向に架張し、黒化処理を施して製造される。この黒化処理はテンションマスクを例えば４５０〜５００℃に加熱し、表面にマグネタイトの酸化膜を形成する処理であり、錆の防止や熱輻射の低減等の目的をもっている。この熱処理時にテンションマスクがクリープして張力が低下すると、マスクの孔位置がずれたり、スピーカー音によって共振しやすくなったり、電子ビームが蛍光面の所定の位置に着弾せずに「色ズレ」が生じたりする場合がある。
【０００３】
耐高温クリープ性向上を目的とした従来技術として、特開昭６２−２４９３３９号公報、特開平５−３１１３２７号公報、特開平５−３１１３３０号公報、特開平５−３１１３３１号公報、特開平５−３１１３３２号公報、特開平６−７３５０３号公報、特開平８−２７５４１号公報、特開平９−２９６２５５号公報、特開平１１−２２２６２８号公報には、鋼板成分としてＭｎ，Ｃｒ，Ｍｏ等の元素を添加する、または／および、多量のＮを鋼中に固溶させることで転位の上昇運動を抑制する、という技術が開示されている。
【０００４】
また、近年、テレビやコンピュータディスプレイの大型化、高精細化、フラット化にともなって、上述したテンションマスクのクリープによる「色ズレ」の他に、地磁気等の外部磁界の影響による電子ビームの軌道のズレも「色ズレ」の原因として改善が望まれている。
【０００５】
電子ビームの軌道のズレによる「色ズレ」対策すなわち磁気シールド性向上を目的として、特開昭６３−１４５７４４号公報、特開平８−２６９５６９号公報、特開平９−２５６０６１号公報では、鋼板にＳｉを添加する技術が開示され、特開平１０−２１９３９６号公報では鋼板にＣｕを添加する技術が開示され、特開平１０−２１９４０１号公報では鋼板にＮｉを添加する技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭６２−２４９３３９号公報、特開平５−３１１３２７号公報、特開平５−３１１３３０号公報、特開平５−３１１３３１号公報、特開平５−３１１３３２号公報、特開平６−７３５０３号公報、特開平８−２７５４１号公報、特開平９−２９６２５５号公報、特開平１１−２２２６２８号公報に記載の技術では、磁気シールド性の向上について配慮されていない。
【０００７】
また、特開昭６３−１４５７４４号公報、特開平８−２６９５６９号公報、特開平９−２５６０６１号公報、特開平１０−２１９３９６号公報に記載の技術では、磁気特性は向上するものの、ＳｉあるいはＣｕを含有させるため鋼板の熱間圧延や再結晶焼鈍時に表面欠陥が発生しやすく、厳しい表面性状を要求されるテンションマスク用鋼板には適用できない。
【０００８】
さらに、特開平１０−２１９４０１号公報に記載された技術ではＮｉの添加によりコストが増加し、かつエッチング性が劣化するため好ましくない。
【０００９】
以上のように、従来技術では表面性状やエッチング性等の他の特性を満足しつつ、優れた磁気シールド性を有するものはなく、特に優れた磁気シールド性および優れた耐高温クリープ性を兼備したものは得られていない。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、表面性状やエッチング性等を劣化させることなく、優れた耐高温クリープ性と優れた磁気シールド性とを兼備したテンションマスク用鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。さらに、色ズレを改善したテンションマスクおよびそれを用いた陰極線管を提供することを目的とする。さらにまた、テンションマスク用鋼板の磁気特性を高める方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
一般的に磁気シールド性はその材料の透磁率で評価される。透磁率はＭｎ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｎ等の元素を低減することで向上されるが、耐高温クリープ性が劣化することになる。つまり透磁率向上と耐高温クリープ性向上とは相反する傾向にある。そこで、本発明者らは陰極線管の磁気シールド性に現実に寄与している因子について再検討した。
【００１２】
ＴＶ，ディスプレイは電源投入時等に消磁コイルに電流を流し、陰極線管内の材料を消磁する機構を有している。ところが、この消磁は外部磁界中、例えば地磁気中で行われるため、テンションマスクは完全に消磁された状態とはならず、内部に残留磁化を生じた状態となる。この残留磁化を外部磁界で除した値が非履歴透磁率と呼ばれている。テンションマスクの非履歴透磁率が高いほど、外部磁場、例えば地磁気の磁束をテンションマスク内に通しやすく、電子銃とテンションマスクとの間の磁気シールド性は良好となる。
【００１３】
そこで、本発明者らはテンションマスクとして好適な鋼板について、鋼板の色ズレ発生との関係を中心に検討した結果、「重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．４〜２％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．０１０％以上、残部が実質的にＦｅからなる鋼を熱間圧延し、引き続いて冷間圧延、焼鈍し、次いで、得られた鋼板に圧延率３５％以上の二次冷間圧延を施すことを特徴とする耐高温クリープ性と磁気シールド性に優れたテンションマスク用鋼板の製造方法、および、この方法により製造された、直流バイアス磁界２７．９Ａ／ｍ（０．３５Ｏｅ）における非履歴透磁率が３４００以上である耐高温クリープ性と磁気シールド性に優れたテンションマスク用鋼板」を要旨とする発明をなし、先に出願した（特願平１１−３６０６９７号）。
【００１４】
本発明者らは、この発明にさらに検討を加えた結果、
▲１▼ 最終冷間圧延後の鋼板を再結晶温度以下で焼鈍すると、黒化処理後の状態での直流バイアス磁界２７．９Ａ／ｍ（０．３５Ｏｅ）における非履歴透磁率が向上すること
▲２▼ ▲１▼の知見に加え、黒化処理後の状態での、直流バイアス磁界２７．９Ａ／ｍ（０．３５Ｏｅ）における非履歴透磁率をさらに向上させるためには、Ｎ含有量を０．０１％未満とすることが好ましいこと
▲３▼ Ｎ含有量を０．０１％未満とするとＮ量が０．０１％以上の場合に比べて耐高温クリープ性が劣化する傾向にあるものの、Ｎ量を０．００６％以上とし、かつ、Ｍｎ量を０．６％超とすれば磁気シールド性を劣化させることなく良好な耐高温クリープ性が得られること
▲４▼ ▲３▼に記載の成分系において、再結晶温度以下の温度域にて焼鈍すれば、良好な耐高温クリープ性を確保することができ、同時に優れた磁気シールド性が得られること
を見出した。
【００２２】
本発明は、このような知見に基づいて完成されたものであり、以下の（１）〜（９）を提供する。
（１） 重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．２％未満、Ｍｎ：０．６％超２％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．００６％以上０．０１％未満を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、非履歴透磁率が５０００以上である地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板。
【００２３】
（２） （１）において、非履歴透磁率が５２００以上であることを特徴とする地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板。
【００２４】
（３） （１）において、非履歴透磁率が６０００以上であることを特徴とする地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板。
【００２５】
（４） 重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．２％未満、Ｍｎ：０．６％超２％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．００６％以上０．０１％未満を含み、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼片を得る工程と、前記鋼片に熱間圧延を施す工程と、熱間圧延後の鋼板に対し中間焼鈍を経ずにもしくは中間焼鈍をはさんで、１回あるいは２回以上の冷間圧延を施して所定の板厚の鋼板にする工程と、その後、再結晶温度以下の温度域にて焼鈍して非履歴透磁率を上昇させる工程とを具備することを特徴とする地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板の製造方法。
【００２６】
（５） （４）において、前記焼鈍工程は、再結晶温度以下５１０℃以上の温度域にて行うことを特徴とする地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板の製造方法。
【００２７】
（６） （４）において、前記焼鈍工程は、再結晶温度以下５６０℃以上の温度域にて行うことを特徴とする地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板の製造方法。
【００２９】
（７） （１）から（３）のいずれかに記載の鋼板で構成されていることを特徴とするテンションマスク。
【００３０】
（８） （７）に記載のテンションマスクを具備することを特徴とする陰極線管。
【００３１】
（９） 重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．２％未満、Ｍｎ：０．６％超２％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．００６％以上０．０１％未満を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる冷間圧延鋼板を準備する工程と、この冷間圧延鋼板に対して再結晶温度以下の温度域にて焼鈍することにより非履歴透磁率を上昇させる工程とを有することを特徴とするテンションマスク用鋼板の磁気特性を向上させる方法。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の第１の実施形態に係るテンションマスク用鋼板は、重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．２％未満、Ｍｎ：０．４〜２％、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．００３〜０．０２％を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、非履歴透磁率が５０００以上である。これにより表面性状やエッチング性等の他の特性を劣化させることなく、優れた磁気シールド性を有するテンションマスク用鋼板が実現される。
【００３３】
以下、このように規定した理由について説明する。
Ｃ：Ｃは、耐高温クリープ性を向上させる元素であるが、０．１％以上添加すると粗大なセメンタイトが析出し、エッチング性を劣化させるため０．１％未満とする。好ましくは０．０６％以下、さらに好ましくは０．０３％以下である。
【００３４】
Ｓｉ：Ｓｉは、非金属介在物を形成してエッチング性を劣化させるため０．２％未満とした。好ましくは０．０５％以下、さらに好ましくは０．０３％以下である。
【００３５】
Ｍｎ：Ｍｎは、後述のＮとともに耐高温クリープ性を向上させる元素である。その効果は０．４％以上で有効に発揮され、２％を超えて添加しても効果が飽和してコスト増加を招き、また、過度のＭｎ添加は中央偏析を招いてエッチング不良の原因となるおそれがある。したがって、Ｍｎ量は０．４〜２％とする。好ましくは０．４〜１．４％である。
【００３６】
Ｐ：Ｐは、強度に寄与するが偏析に起因するエッチングむらを発生しやすい元素であるため、０．１％以下とする。エッチングむらを一層抑制する観点からは０．０３％以下が好ましい。さらに好ましくは０．０２％以下である。
【００３７】
Ｓ：Ｓは、不可避的に鋼中に含有される元素であり、０．０３％を超えて含有された場合には熱間脆性の原因となるとともに、Ｓの偏析に起因するエッチングむらが発生することから、０．０３％以下が好ましい。さらに好ましくは０．０２％以下である。
【００３８】
Ｎ：Ｎは、０．０２％を超えて含有すると磁気特性が極度に劣化する。一方、Ｎは、固溶Ｎとして鋼中に存在させることにより耐高温クリープ性を向上させる元素であるが、０．００３％未満ではそのような効果が有効に発揮されない。このため、Ｎ含有量を０．００３〜０．０２％とする。Ｎ量を０．０１％未満にすると磁気特性がより優れたものとなるため、好ましくは０．００３％以上０．０１％未満である。
【００３９】
ｓｏｌ．Ａｌ：ｓｏｌ．Ａｌは、固溶ＮをＡｌＮとして固定するため、ｓｏｌ．Ａｌが多いと耐高温クリープ性に効果を発揮する固溶Ｎが減少する。したがって、ｓｏｌ．Ａｌは少ない方がよく、０．０１％以下とした。
【００４０】
その他、耐高温クリープ性を改善する元素として知られているＣｒ，Ｍｏ，Ｗ等を必要に応じて添加してもよい。その場合には、エッチング性および磁気特性の観点から、含有量の合計を１％以下とすることが好ましい。
【００４１】
非履歴透磁率を５０００以上としたのは、この範囲において良好な磁気シールド性が得られるからである。より良好な磁気シールド性を得る観点からは５２００以上が好ましく、６０００以上が一層好ましい。非履歴透磁率は、後述するように、冷間圧延後に再結晶温度以下の温度で焼鈍することにより、５０００以上とすることができ、これに加えて鋼の不純物レベルを低下させることにより６０００以上とすることが可能となる。
【００４２】
本発明の第２の実施形態に係るテンションマスク用鋼板は、重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．２％未満、Ｍｎ：０．６％超２％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．００６％以上０．０１％未満を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、非履歴透磁率が５０００以上である。これにより、優れた磁気シールド性と優れた耐高温クリープ性とを兼備したテンションマスク用鋼板が実現される。
【００４３】
以下、このように規定した理由について説明する。
Ｓｉ：Ｓｉは、第１の実施形態と同様に、エッチング性を劣化させるため０．２％未満とした。好ましくは０．０５％以下、さらに好ましくは０．０３％以下である。
【００４４】
Ｎ：Ｎは、上述したようにその含有量を０．０１％未満にすることにより優れた磁気特性が得られる。また、上述したように、Ｎは、固溶Ｎとして鋼中に存在させることにより耐高温クリープ性を向上させる元素であり、０．００６％以上とすることにより特に優れた耐高温クリープ性を得ることができる。そして、Ｎ量を０．００６％以上０．０１％未満として後述するＭｎ量を０．６％超２％以下とすることにより、優れた磁気シールド性と優れた耐高温クリープ性とを両立することができる。したがって、本実施形態ではＮ量を０．００６％以上０．０１％未満とした。耐高温クリープ性と磁気特性とのバランスの観点から、０．００７０％以上０．０１００％未満とすることがより好ましく、０．００８０％以上０．０１００％未満がさらに一層好ましい。
【００４５】
Ｍｎ：Ｍｎは、前述のＮとともに耐高温クリープ性を向上させる元素である。前述のようにＮ量を０．００６％以上０．０１％未満とした場合、Ｍｎ量を０．６％超とすることにより、優れた耐高温クリープ性と優れた磁気シールド性とを両立することができる。一方、２％を超えて添加しても効果が飽和してコスト増加を招き、また、過度のＭｎ添加は中央偏析を招いてエッチング不良の原因となるおそれがある。したがって、Ｍｎ量を０．６％超２％以下とした。より好ましくは０．６％超１．４％以下である。Ｍｎを０．７％以上添加すると耐高温クリープ性が著しく向上するため０．７％〜２．０％がより好ましく、さらに好ましくは０．７％〜１．４％である。
【００４６】
ｓｏｌ．Ａｌ：ｓｏｌ．Ａｌは、固溶ＮをＡｌＮとして固定するため、ｓｏｌ．Ａｌが多いと耐高温クリープ性に効果を発揮する固溶Ｎが減少する。したがって、優れた磁気シールド性と優れた耐高温クリープ性とを兼備した鋼板を得るためには、ｓｏｌ．Ａｌは少ない方がよく、０．０１％以下とした。
【００４７】
なお、Ｃ：０．１％未満、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％以下とした理由については第１の実施形態と同様である。また、第１の実施形態と同様、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ等の耐高温クリープ性を改善する元素と知られている元素を必要に応じて添加してもよく、添加する場合には含有量の合計を１％以下とすることが好ましい。非履歴透磁率を５０００以上とした理由も第１の実施形態と同様である。
【００４８】
次に、第１および第２の実施形態に係るテンションマスク用鋼板の製造方法について説明する。
まず、上記成分組成を有する鋼を、常法に従って、溶製、鋳造、熱間圧延、酸洗の後、冷間圧延により所定板厚の鋼板を得る。冷間圧延は１回のみでもよく、また、中間焼鈍をはさんだ複数回の冷間圧延を施してもよい。中間焼鈍として再結晶焼鈍をはさんだ２回以上の冷間圧延を施す場合には、テンションマスクとして必要な鋼板強度を確保する観点から、最終冷間圧延は２５％以上であることが好ましい。さらに好ましくは３５％以上、さらに一層好ましくは４０％以上とする。また、過度の冷圧率増大は圧延ミル負荷が増すため、冷圧率は８０％を上限とすることが好ましい。より好ましくは７０％を上限とする。なお、ここで最終冷間圧延の冷圧率とは、後述のスキンパス圧延を実施する場合には、その直前の冷間圧延の冷圧率を指すものとする。
【００４９】
最終冷間圧延後に鋼板形状矯正の目的でスキンパス圧延を実施したり、テンションレベラやローラレベラ等の形状矯正ラインを通過させてもよい。
【００５０】
次に、冷間圧延により得られた鋼板、または、冷間圧延後さらに形状矯正された鋼板に、再結晶化しない温度域で焼鈍することにより、磁気特性を改善する。従来技術では鋼板内部の残留応力低減を目的として冷間圧延後に焼鈍を実施することもあったが、本発明においては、内部応力の有無に関わらず、磁気特性向上の目的で冷間圧延後の焼鈍を実施する。この焼鈍は再結晶温度以下の温度域で行うが、焼鈍温度としては、４５０℃未満では磁気特性改善の効果が得難いため、４５０℃以上が好ましく、より大きな磁気特性改善効果を得るためには４８０℃以上が好ましい。特に焼鈍温度を５１０℃以上とすることにより非履歴透磁率を安定して５０００以上とすることができ、５６０℃以上とすることにより非履歴透磁率を５２００以上とすることができるので、焼鈍温度を５１０℃以上、さらには５６０℃とすることが一層好ましい。ただし、焼鈍温度が６００℃超では鋼板内部で再結晶が始まって耐高温クリープ性が急激に劣化する可能性があるため、６００℃以下とすることが好ましい。また、耐高温クリープ性の急激な劣化を防ぐ上で製造安定性確保の観点から、焼鈍温度は５９０℃以下、さらには５８０℃以下とすることが好ましい。
【００５１】
以上説明した第１および第２の実施形態に係るテンションマスク用鋼板を、エッチングにより穿孔し、フレームに架張し、黒化処理することにより、テンションマスクを得ることができる。このようなテンションマスクは、素材鋼板が、他の特性を劣化させることなく優れた磁気シールド性を有しているか、または、優れた磁気シールド性と優れた耐高温クリープ性とを兼備しているので、「色ズレ」が生じ難い。したがって、このようなテンションマスクが適用された陰極線管は「色ズレ」が少ない高性能なものとなる。
【００５２】
図１は、このようなテンションマスクを有する陰極線管を示す断面図である。図１に示すように、陰極線管１０は、画像が表示されるパネル部２と、ファンネル部３とを備えている。これらは溶着されており、陰極線管１０の内部は高真空に維持されている。パネル部２の内面には赤、緑、青の３色の蛍光体が塗布された蛍光面４が設けられ、この蛍光面４と対応するようにテンションマスク１が配されている。このテンションマスク１はフレーム５により張着され、これらテンションマスク１とフレーム５とで色選別電極を構成している。フレーム５の背面側には内部磁気シールド６が設けられている。なお、参照符号７は電子銃、参照符号８はヒートシュリンクバンドをそれぞれ示す。
【００５３】
【実施例】
（実施例１）
表１の鋼Ａ〜Ｊの成分を有する供試鋼を溶製後、熱間圧延し、酸洗した後、冷間圧延を行い、次いで再結晶焼鈍後、冷圧率６０％で二次冷間圧延を施し、板厚０．１ｍｍの鋼板を得た。この板厚０．１ｍｍの鋼板に５１０〜５８０℃、５０秒の焼鈍を施して表２に示すＮｏ．２〜４，６〜１５の供試材を得た。また、二次冷間圧延後の鋼板に焼鈍を施さずにＮｏ．１，５の供試材を得た。
【００５４】
【表１】
以上のようにして得られたＮｏ．１〜１５の供試材について、エッチング性を評価した。エッチング性は、実際にアパーチャグリルの簾状にエッチングして、エッチングの状況（欠陥の有無）を目視で評価した。
【００５６】
エッチング特性が良好であったＮｏ．１〜１４の供試材について、耐高温クリープ性を評価し、Ｎｏ．９を除いて磁気特性を測定した。
【００５７】
耐高温クリープ性は、上述のようにして製造した鋼板に対して、３００Ｎ／ｍｍ２の張力を付与した状態で、４５０℃で２０分間保持し、クリープ伸び量を測定することにより評価した。
【００５８】
磁気特性としては、４５０℃で２０分間の黒化処理相当の熱処理を施した材料から外径４５ｍｍ、内径３３ｍｍのリング試験片を採取し、励磁コイル、検出コイルおよび直流バイアス磁界用のコイルを巻いて、非履歴透磁率を測定した。
【００５９】
以下、非履歴透磁率の測定方法について詳細に説明する。
ｉ）励磁コイルに減衰する交流電流を流して試験片を完全消磁する。
ii)直流バイアス磁界用コイルに直流電流を流して２７．９Ａ／ｍ（０．３５Ｏｅ）の直流バイアス磁界を発生させた状態で、再度励磁コイルに減衰する交流電流を流して試験片を消磁する。
iii)励磁コイルに直流電流を流して試験片を励磁し、発生した磁束を検出コイルで検出してＢ−Ｈ曲線を測定する。
iv)Ｂ−Ｈ曲線より非履歴透磁率を算出する。
【００６０】
Ｎｏ．１〜１５の供試材の焼鈍温度、ならびにエッチング性、耐高温クリープ性の評価結果および磁気特性の測定結果を表２に示す。
【００６１】
なお、エッチング性の評価基準は、目視で欠陥のない場合を良好、欠陥がある場合を不良とし、表２にはそれぞれ○および×として示した。また、クリープ性の評価基準は、クリープ伸び量が０．３０％以下の場合に耐高温クリープ性が特に良好、０．３０％を超えて０．５０％以下の場合に使用に耐え得るレベル、０．５０％を超える場合に使用に耐えない材料とし、表２中にそれぞれ◎、○、×で示した。なお、この評価では、圧延方向および圧延直角方向の両方向について試験を実施し、その平均値で評価を行った。
【００６２】
【表２】
表２に示すように、組成が第１の実施形態の範囲内であり、最終冷間圧延後に再結晶温度以下で焼鈍を行ったＮｏ．２〜４，６〜８，１０，１１，１３，１４の供試材においては、エッチング性が良好であり、非履歴透磁率が５０００以上と高いため磁気シールド性に優れていることが確認された。また、耐高温クリープ性もクリープ伸び量が０．５０％以下と比較的良好であった。
【００６４】
また、これらの中でも、特に、Ｍｎ：０．６％超２％以下かつＮ：０．００６％以上０．０１未満と第２の実施形態を満たすＮｏ．４，６〜８，１０，１１，１３，１４の供試材においては、クリープ伸び量が０．３０％以下と極めて良好になり、また非履歴透磁率もより高い値となっており、優れた耐高温クリープ性および優れた地磁気シールド性が高位に両立されていた。
【００６５】
これに対してＮｏ．１，５の供試材は最終冷間圧延後の焼鈍を行わなかったので非履歴透磁率が５０００未満となった。Ｎｏ．９の供試材においては焼鈍温度が高かったため耐高温クリープ性が劣っていた。また、Ｎｏ．１２の供試材はＮ量が多いため非履歴透磁率が低かった。Ｎｏ．１５の供試材においてはＣ量が高いためにエッチング性が不良であった。
【００６６】
（実施例２）
表３の鋼Ｋ〜Ｑの成分を有する供試鋼を溶製後、熱間圧延し、酸洗した後、冷間圧延を行い、次いで再結晶焼鈍後、冷圧率６０％で二次冷間圧延を施し、板厚０．１ｍｍの鋼板を得た。この板厚０．１ｍｍの鋼板に５１０〜５８０℃、５０秒の焼鈍を施して表４に示すＮｏ．２１，２２，２４〜２７，２９〜３５の供試材を得た。また、二次冷間圧延後の鋼板に焼鈍を施さずにＮｏ．２３，２８の供試材を得た。なお、これら鋼Ｋ〜Ｑは溶製時に不純物レベルが実施例１の鋼Ａ〜Ｊよりも低くなるようにした。
【００６７】
【表３】
以上のようにして得られたＮｏ．２１〜３５の供試材について、エッチング性を評価した。エッチング性は、実施例１と同様の評価方法および評価基準で評価した。その結果、いずれも良好なエッチング性を示した。
【００６９】
これらＮｏ．２１〜３５の供試材について、耐高温クリープ性を評価し、Ｎｏ．３２を除いて磁気特性を測定した。
【００７０】
耐高温クリープ性は、実施例１と同じ評価方法および評価基準で評価し、磁気特性としては、実施例１と同じ試験片を用い、同じ方法で非履歴透磁率を測定した。
【００７１】
Ｎｏ．２１〜３５の供試材の焼鈍温度、ならびにエッチング性、耐高温クリープ性の評価結果および磁気特性の測定結果を表４に示す。
【００７２】
【表４】
表４に示すように、組成が第１の実施形態の範囲内であり、最終冷間圧延後に再結晶温度以下で焼鈍を行ったＮｏ．２１，２２，２４〜２７，２９〜３１，３３〜３５の供試材においては、エッチング性が良好であり、非履歴透磁率が高いため磁気シールド性に優れていることが確認された。また、耐高温クリープ性もクリープ伸び量が０．５０％以下と比較的良好であった。これらＮｏ．２１，２２，２４〜２７，２９〜３１，３３〜３５の非履歴透磁率の値は、実施例１よりも高く６０００以上の値を示した。
【００７４】
また、これらの中でも、特に、Ｍｎ：０．６％超２％以下かつＮ：０．００６％以上０．０１未満と第２の実施形態を満たすＮｏ．２４〜２７，２９〜３１，３３，３４の供試材においては、クリープ伸び量が０．３０％以下と極めて良好になり、また非履歴透磁率もより高い値となっており、優れた耐高温クリープ性および優れた地磁気シールド性が高位に両立されていた。
【００７５】
これに対してＮｏ．２３，２８の供試材は最終冷間圧延後の焼鈍を行わなかったので非履歴透磁率が５０００未満となった。Ｎｏ．３２の供試材においては焼鈍温度が高かったため耐高温クリープ性が劣っていた。
【００７６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、表面性状やエッチング性等の他の特性を劣化させることなく、優れた磁気シールド性および優れた耐高温クリープ性を兼備したテンションマスク用鋼板を得ることができる。さらに、本発明によれば、低コストで色ズレ等が改善されたテンションマスク、および、そのようなテンションマスクを具備した陰極線管を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】テンションマスクを有する陰極線管を示す断面図。
【符号の簡単な説明】
１；テンションマスク
２；パネル部
３；ファンネル部
４；蛍光面
５；フレーム
６；内部磁気シールド
７；電子銃
８；ヒートシュリンクバンド
１０；陰極線管
Claims (9)
- 重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．２％未満、Ｍｎ：０．６％超２％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．００６％以上０．０１％未満を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、非履歴透磁率が５０００以上である地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板。
- 非履歴透磁率が５２００以上であることを特徴とする請求項１に記載の地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板。
- 非履歴透磁率が６０００以上であることを特徴とする請求項１に記載の地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板。
- 重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．２％未満、Ｍｎ：０．６％超２％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．００６％以上０．０１％未満を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼片を得る工程と、
前記鋼片に熱間圧延を施す工程と、
熱間圧延後の鋼板に対し中間焼鈍を経ずにもしくは中間焼鈍をはさんで、１回あるいは２回以上の冷間圧延を施して所定の板厚の鋼板にする工程と、
その後、再結晶温度以下の温度域にて焼鈍して非履歴透磁率を上昇させる工程と
を具備することを特徴とする地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板の製造方法。 - 前記焼鈍工程は、再結晶温度以下５１０℃以上の温度域にて行うことを特徴とする請求項４に記載の地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板の製造方法。
- 前記焼鈍工程は、再結晶温度以下５６０℃以上の温度域にて行うことを特徴とする請求項４に記載の地磁気シールド性および耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板の製造方法。
- 請求項１から請求項３のいずれかに記載の鋼板で構成されていることを特徴とするテンションマスク。
- 請求項７に記載のテンションマスクを具備することを特徴とする陰極線管。
- 重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．２％未満、Ｍｎ：０．６％超２％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．００６％以上０．０１％未満を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる冷間圧延鋼板を準備する工程と、この冷間圧延鋼板に対して再結晶温度以下の温度域にて焼鈍することにより非履歴透磁率を上昇させる工程とを有することを特徴とするテンションマスク用鋼板の磁気特性を向上させる方法。
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