JP5426764B2 - メタルマスク用ステンレス鋼板およびメタルマスク - Google Patents
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Description
表1に示す各組成のステンレス鋼を30Kg真空溶解炉で溶製してインゴットに鋳造した。得られたインゴットをスラブに分塊し、そのスラブに920℃で熱間圧延を施して、板厚3.0mmの熱延鋼帯とした。
各鋼板について、JISZ−2240の規定に準拠して、鋼板表面の硬さは試験荷重0.3kgでビッカース硬度を測定し、図2に示すレーザー打抜き部近傍の硬さは試験荷重0.01kgでビッカース硬度を測定し、20箇所の平均値を硬さの測定値とした。なお、図2におけるHは硬さ測定箇所を示す。各サンプルの硬度の測定値を表2に示す。表2における硬さ1は表面硬さであり、硬さ2はレーザー打抜き端面から10μm以内の断面硬さである。図3には、本実施例である鋼No.1に40%の調質圧延後短時間熱処理を行ったサンプルNo.3、および、SUS304H−TA材に関する未加工部(鋼板表面)の硬さ(a)と、レーザー打抜き部近傍の硬さ(b)とを示す。図4には、鋼No.1に40%で調質圧延を行った後の表面硬さ(c)と、調質圧延後に短時間熱処理を行った後の表面硬さ(d)とを示す。
各鋼板について、日本車輌製造株式会社製の装置を用いてレーザー加工により、0.5mmΦ、0.2mm×1.3mmの開口部を加工した。加工条件は、出力8W、加工速度400mm/min、ビーム径20μmとした。そして、レーザー加工後のサンプルをSEM観察にて20箇所のドロス高さを測定し、その平均値をドロス高さの測定値とした。各サンプルのドロス高さの測定値を表2に示す。また、図5(a)には、本実施例である鋼No.1のレーザー加工打抜き部のSEM写真を示し、図5(b)にはSUS304H−TA材のレーザー加工打抜き部のSEM写真を示す。これら図5(a)および図5(b)に示すように本実施例(鋼No.1)の方が表面性状に優れている。
示差熱変化により、凝固開始温度および凝固終了温度を測定することで、凝固点および固液共存範囲を測定した。用いたサンプル寸法は、3mmΦ×5mmt、溶融後の冷却速度は10℃/minで測定を実施した。各サンプルの凝固点および固液共存温度の測定値を表2に示す。
印刷作業は、ヤマハ発動機株式会社製のソルダペースト印刷機およびメタルスキージを用いてスキージ角度60度、印刷速度100mm/sec、印刷圧力50N/cm2ではんだペースト印刷作業を行った。また、2万回印刷を実施した後、図6に示すレーザー打抜き部近傍のだれの有無をSEM観察にて確認した。図6におけるDはだれ量の測定箇所である。なお、だれの程度については、だれ発生箇所の断面観察を行い、角落ちした部分の面積を算出して求めた。各サンプルのだれに関する測定値を表2に示す。また、図7には、繰り返し印刷作業前後の本実施例である鋼No.1およびSUS304H−TA材のレーザー打抜き部近傍のSEM写真を示す。なお、図7におけるDはだれ(角落ち)部分である。
Claims (4)
- 質量%で、C:0.15%以下、Si:2.0%以下、Mn:4.0%以下、P:0.04%以下、S:0.03%以下、Ni:4.0%以下、Cr:10〜20%、N:0.12%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、
[420(%C)+470(%N)+23(%Ni)+7(%Mn)−11.5(%Cr)−11.5(%Si)+189]で示されるγmax値が70〜90で、金属組織がフェライト相およびマルテンサイト相の二相組織であり、
[1519−(1.3+109.07(%C)+13(%C) 2 +16.38(%Si)+7.02(%Mn)+6.63(%Ni)+1.95(%Cr)+39(%P)+48.1(%S))]で示される凝固終了温度が1450℃以上であり、
[6.752+(0.393+32.97(%C)+3.93(%C) 2 +4.95(%Si)+2.12(%Mn)+2.00(%Ni)+0.59(%Cr)+11.8(%P)+14.54(%S))]で示される溶融状態から凝固する過程での固液共存範囲が30℃以内であり、
冷間圧延後に300〜550℃で熱処理が施された
ことを特徴とするメタルマスク用ステンレス鋼板。 - V、Nb、Cu、Ti、Al、BおよびMoの少なくとも1つを合計1.0質量%以下で含有し、
[420(%C)+470(%N)+23(%Ni)+9(%Cu)+7(%Mn)−11.5(%Cr)−11.5(%Si)−12(%Mo)−23(%V)−47(%Nb)−49(%Ti)−52(%Al)+189]で示されるγmax値が70〜90で、金属組織がフェライト相およびマルテンサイト相の二相組織であり、
[1519−(1.3+109.07(%C)+13(%C)2+16.38(%Si)+7.02(%Mn)+5.98(%Cu)+6.63(%Ni)+1.95(%Cr)+4.29(%Mo)+39(%P)+48.1(%S)+12.35(%Nb))]で示される凝固終了温度が1450℃以上であり、
[6.752+(0.393+32.97(%C)+3.93(%C)2+4.95(%Si)+2.12(%Mn)+1.81(%Cu)+2.00(%Ni)+0.59(%Cr)+1.30(%Mo)+11.8(%P)+14.54(%S)+3.73(%Nb))]で示される溶融状態から凝固する過程での固液共存範囲が30℃以内である
ことを特徴とする請求項1記載のメタルマスク用ステンレス鋼板。 - 冷間圧延後に、50%以下の調質圧延が施され、その後300〜550℃で熱処理が施された
ことを特徴とする請求項1または2記載のメタルマスク用ステンレス鋼板。 - 請求項1ないし3いずれか一記載のメタルマスク用ステンレス鋼板がレーザー加工用として使用され、
レーザー加工後のレーザー打抜き端面から10μm以内の断面硬さが250HV以上である
ことを特徴とするメタルマスク。
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