JPH01252725A - シャドウマスク用のFe−Ni合金板の製造方法 - Google Patents

シャドウマスク用のFe−Ni合金板の製造方法

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JPH01252725A JP7619088A JP7619088A JPH01252725A JP H01252725 A JPH01252725 A JP H01252725A JP 7619088 A JP7619088 A JP 7619088A JP 7619088 A JP7619088 A JP 7619088A JP H01252725 A JPH01252725 A JP H01252725A
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    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラーブラウン管内で使用されるシャドウマス
ク用Fe−Ni合金板、特にシャドウマスクの製造工程
においてエツチング時に発生するスジムラを抑制したシ
ャドウマスク用Fe−Ni合金板の製造方法に関するも
のである。
〔従来の技術〕
カラーブラウン管シャドウマスク用素材としては一般に
低炭素網が使用されている。カラーブラウン管は真空管
を形成するガラスパルプのフエ−スプレート部(パネル
)に赤、緑、青の3原色を発する螢光膜が塗布されてお
り、反対側のネック部には螢光膜を刺激発光させるため
の電子ビームを発射する電子銃を備えている。シャドウ
マスクは、螢光面と電子銃の間の螢光面に近い位置に設
けられており、電子銃から発する3原色に対応する3本
の電子ビームを、スロットと呼ばれる孔に通過させて各
々対応する螢光体のみに当てるような色選別の機能を果
たしているものである。従って、シャドウマスク上のス
ロットと螢光体の位置関係が正確に合っている必要があ
る。しかし、カラーブラウン管を連続使用する場合、電
子ビームのエネルギーのうち約80%がシャドウマスク
上で熱エネルギーとして消費されるため、シャドウマス
クの温度は局部的に90℃程度まで上昇し熱膨張により
電子ビームと螢光体の一致が得られなくなり、画像が不
鮮明になる。
このため、カラーブラウン管の構造を工夫してシャドウ
マスクの熱膨張を補償することが行われているが十分で
ない。
そこで、近年シャドウマスク用素材として、熱膨張係数
が低炭素鋼に比べて極めて小さい、30〜50%Niの
低熱膨張Fe−Ni合金板が使用されつつある。
しかしながら、シャドウマスクの製造工程においてこの
ようなFe−Ni合金板をエツチングにより穿孔すると
、圧延方向に沿うスジ状の模様、すなわちスジムラと呼
ばれる不良を発生することがある。
従って、カラーブラウン管内で使用されるシャドウマス
ク用Fe−Ni合金板、特にシャドウマスクの製造工程
においてエツチング穿孔時に発生するスジムラを抑制し
たシャドウマスク用Fe−Ni合金板を製造する方法が
強く要望されている。
スジムラの発生原因としては成分偏析が最も支配的であ
ると言われており、Fe−Nt金合金偏析軽減方法とし
て、スラブを1150〜1300″Cの温度範囲で加熱
および熱間圧延を行いNiまたはMnの偏析を軽減して
エツチング穿孔性を改善する方法が特開昭61−383
5号公報に開示されているが、歩留や作業性の点で問題
がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
Fe−Ni合金は1150℃以上という高温で長時間大
気加熱すると、粒界酸化や内部酸化等のサブスケールが
著しく発生する。このようなサブスケールが発生すると
、熱間圧延時に割れや表面疵が多発し、歩留や作業性を
劣化させる。一方、サブスケールの抑制の点から加熱時
間を短くして熱間圧延を行うと、NiまたはMnの拡散
が不充分となり、偏析起因によるスジムラが発生する。
本発明は、カラーブラウン管内で使用されるシャドウマ
スク用Fe−Ni合金板、特にシャドウマスクの製造工
程においてエツチング穿孔時に発生するスジムラを抑制
したシャドウマスク用Fe−Ni合金板を歩留よく、か
つ作業性よく製造する方法を提供することを目的として
いる。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、この目的のために製造工程およびその条件を
種々検討した結果、鋳造以降から冷間圧延以前までの間
に均一化熱処理を最適な温度および時間で行うことによ
りこれを達成した。
本発明は、重量%にて30〜50%のNiを含有するF
e−Ni合金のスラブを熱間圧延し、再結晶焼鈍し、1
回または2回以上の冷間圧延を行い、再結晶焼鈍するシ
ャドウマスク用Fe−Ni合金板の製造方法において、
(1)式を満たす条件で均一化熱処理を行うものである
logt≧8.28−6.09 ×10−3T  −・
−・(1)ただし、tは保定時間(hr)、 Tは材料
温度で1350℃以下である。
請求項(1)は、スラブに均一化熱処理を施し、熱間圧
延し、再結晶焼鈍し、1回または2回以上の冷間圧延を
行い、再結晶焼鈍する。
請求項(2)は、スラブに均一化熱処理を施し、熱間圧
延し、再結晶焼鈍せずに1回または2回以上の冷間圧延
を行い、再結晶焼鈍する。
請求項(3)は、スラブを熱間圧延した後、均一化熱処
理を施し、2回以上の冷間圧延を行い、再結晶焼鈍する
ここで、スラブとは連続鋳造法により鋳込んだスラブ(
以下、CCスラブと呼ぶ)、インゴット法により鋳込ん
だ鋳片を分塊圧延または熱間鍛造したスラブ(以下、そ
れぞれ分塊スラブ、鍛造スラブと呼ぶ)である。また、
N回の冷間圧延は、冷間圧延回数がN回あり各冷間圧延
の間には必ず再結晶焼鈍が行われる。従って、2回の冷
間圧延とは冷間圧延−再結晶焼鈍−冷間圧延のことであ
る。
〔作用) まず、本発明においてNiの成分範囲を限定した理由を
述べる。Ni含有量が30重量%より少ないと熱膨張係
数が極めて高くなってカラーブラウン管の鮮映性が劣化
し、50重量%を超えて含有しても熱膨張係数が高くな
る。従って、Ni含有量を重量%にて30〜50%とし
た。
30〜50%NiのFe−Ni合金スラブを1250℃
で保定時間を種々変化させて熱処理して熱間圧延し、再
結晶焼鈍し、1回または2回以上の冷間圧延を行い、板
厚0.20+n+++とじた後再結晶焼鈍した薄板を用
いて、43%FeC1x溶液によるエツチング試験を行
い成分偏析とスジムラ発生の関係を検討した。その結果
、(2)式で定義されるNiの偏析レベルが薄板製品で
0.7以下に低減すれば、スジムラ発生が実用上問題な
い程度に抑制されることを見出した。
ここで、Cmax + Cm1nはX線マイクロアナラ
イザーにより定量線分析した薄板製品でのNiの濃度プ
ロフィールにおける最大値、最小値をそれぞれ示す、C
’++ax 、 C’minは鋳片での値を示す。C’
max−C’minは鋳片でのNiの偏析を示すが、凝
固時の冷却速度依存性が小さいため、CCスラブでもイ
ンゴット法により鋳込んだ鋳片でも、この値は約5.0
%とほぼ一定である。
次に、本発明者はCCスラブを種々の温度および時間で
均一化熱処理し、熱間圧延、冷間圧延および再結晶焼鈍
し、板厚0.20 amの薄板製品とした後でのNiの
偏析レベルを調査した。その実験結果を第1図に示す。
この図において添え数字は、Niの偏析レベルを表す。
直線ABの右側の領域で均一化熱処理を行えば、薄板製
品でのNiの偏析レベルが0.7以下に低減されること
を知見した。直線ABは、熱処理温度をT(”C)とし
、熱処理の保定時間をt (tlr)とすると、(1)
式で表される。
均一化熱処理温度が1350℃を超えると粒界酸化や内
部酸化等のサブスケールの発生が著しくなり、加熱雰囲
気中の酸素濃度を低減してもサブスケールの発生はほと
んど改善されない。従って、均一化熱処理温度は135
0℃以下とした。好ましい範囲は1325 ℃以下であ
る。
均一化熱処理の保定時間は、コストの点から実用上40
Hr以下にすることが好ましい。このため、均一化熱処
理温度を1100℃以上とするのが好ましい。
均一化熱処理の雰囲気は、粒界酸化や内部酸化等のサブ
スケール抑制の点から酸素濃度が低い方が良く、0.1
0 vol、%以下が好ましい。酸素濃度をコントロー
ルできる加熱炉としては、直接通電式加熱炉や電熱式加
熱炉がある。前者は、スラブの長手方向の両端に電極を
直接接続して大電流を流しジュール熱によりスラブを加
熱するものである。後者は、加熱炉内の炉壁に取りつけ
られた金属WまたはFe−Cr−^!合金等の棒または
線状発熱体によりスラブまたはコイルを加熱するもので
ある。両者とも加熱雰囲気は燃焼ガス組成にする必要が
なく非酸化性ガス(例えば、Ar、 N、、 AX)が
使用可能であるため、酸素濃度を0.10 vo10%
以下にすることは容易に達成できる。均一化熱処理を熱
間圧延前のスラブ加熱として兼用するためには、酸素濃
度を0.05 vol、%以下にするのが更に好ましい
。また、加熱炉能力と熱間圧延能力のバランスの点から
均一化熱処理を熱延板に施す方が良い場合があるが、こ
の場合サブスケール除去による歩留落ちがスラブの場合
に比べて著しく増大するためコイル研削に対する負荷が
増大する。従って、コイル研削を軽減するため、熱延板
では酸素濃度を0.10 vol、%以下に低減できる
加熱炉で均一化熱処理を行うことが特に好ましい。
冷間圧延回数は、以下に示すように限定した。
均−化熱処理をスラブに施す場合には、結晶粒が粗大化
しても後工程の熱間圧延により冷間圧延素材となる熱延
焼鈍板の結晶粒は通常の微細粒となるため、1回または
2回以上の冷間圧延を行い再結晶焼鈍して薄板を製造し
ても何等問題がない。
更に、熱間圧延が900℃以上の温度で終了する場合、
本発明合金は熱間圧延での加工による再結晶が促進され
、熱延板の組織は再結晶組織となる。
従って、熱延板の再結晶焼鈍は省略して良い。また、熱
延板に均一化熱処理を施した板材では、その結晶粒が粗
大化したまま冷間圧延されるため結晶粒ごとの不均一変
形により表面肌荒れ(オレンジピール)が発生し、再結
晶焼鈍後も残留し製品外観上好ましくない。従って、均
一化熱処理を熱延板に施す場合には、2回以上の冷間圧
延を行い、1回目の冷間圧延後の再結晶焼鈍で結晶粒を
微細化する必要がある。冷間圧延回数は、エツチング孔
サイズに大きな影響を及ぼす板厚精度を確保するには多
いほうが良いが、コストの点から実用上3回以内である
ことが好ましい。更に、最終の再結晶焼鈍後は!Jl譬
圧延または調質圧延と歪取り焼鈍の工程が必要に応じて
実施される。
かくして、上記のような工程でFe−Ni合会合板製造
すれば、Niの偏析が著しく軽減され、エツチング穿孔
時におけるスジムラの発生が抑制されるため、エツチン
グ不良による歩留落ちが大幅に低減される。
〔実施例〕
p6−Ni合金を電気炉で溶製しAOD炉で精錬した後
、連続鋳造法およびインゴット法により鋳込んだ。鋳片
の化学成分を第1表に示す。これら鋳片を第2図に示す
製造工程により板厚0.20mmの薄板製品に製造した
。第2図の(a)は従来工程、(b)〜(C)は本発明
工程である。均一化熱処理は、スラブでは直火式加熱炉
または直接通電式加熱炉で行い、熱延板では電熱式加熱
炉で実施した。直接通電式加熱炉および電熱式加熱炉は
N2ガスを用いて酸素濃度をコントロールした。これら
の工程により製造された薄板製品からX線マイクロアナ
ライザー用およびエツチング穿孔用サンプルをそれぞれ
採取しNIの偏析レベルの測定とスジムラ評価を実施し
た。
本発明工程および従来工程により製造された薄板製品で
のNiの偏析レベルおよびスジムラ評価を第2表に示す
。同表により、本発明工程は従来工程に比べてスジムラ
発生は著しく抑制されていることがわかる。
第1表中のスジムラランクは、薄板製品を43% Fe
C13m液でエツチングした後のスジムラを肉眼観察し
て判定したものであり、Aはスジムラのないもの、Eは
激しいスジムラが発生したもの、B−DはAとEとの間
をランクづけしたもので、BランクおよびCランクは実
用上問題のない程度のスジムラである。
〔発明の効果〕
以上のことから明らかな如く、本発明法によりシャドウ
マスク用Fe−Ni合金板を製造すれば、エツチング穿
孔時においてスジムラによるエツチング不良を解消し、
製造歩留が大幅に改善される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明においてFe−Ni合金のスラブでの
Niの偏析レベルに及ぼす均一化熱処理温度および保定
時間の影響を調査した図、第2図は実施例を示すもので
あり、(a)は従来工程、(b)はスラブに均一化熱処
理を施した本発明工程、(C)は熱延板に均一化熱処理
を施した本発明工程である。 第1図 QS     /            J    
 10           !0    /DOイ戻
走時閏t (He)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%にて30〜50%のNiを含有するFe−
    Ni合金のスラブを、(1)式を満たす条件で均一化熱
    処理し、熱間圧延し、再結晶焼鈍し、1回または2回以
    上の冷間圧延を行い、再結晶焼鈍することを特徴とする
    シャドウマスク用Fe−Ni合金板の製造方法。 logt≧8.28−6.09×10^−^3T・・・
    (1) ただし、tは保定時間(hr)、Tは材料温度で135
    0℃以下である。
  2. (2)重量%にて30〜50%のNiを含有するFe−
    Ni合金のスラブを、(1)式を満たす条件で均一化熱
    処理し、熱間圧延し、1回または2回以上の冷間圧延を
    行い、再結晶焼鈍することを特徴とするシャドウマスク
    用Fe−Ni合金板の製造方法。 logt≧8.28−6.09×10^−^3T・・・
    (1) ただし、tは保定時間(hr)、Tは材料温度で135
    0℃以下である。
  3. (3)重量%にて30〜50%のNiを含有するFe−
    Ni合金のスラブを熱間圧延し、(1)式を満たす条件
    で均一化熱処理し、2回以上の冷間圧延を行い、再結晶
    焼鈍することを特徴とするシャドウマスク用Fe−Ni
    合金板の製造方法。 logt≧8.28−6.09×10^−^3T ・・
    ・(1) ただし、tは保定時間(hr)、Tは材料温度で135
    0℃以下である。
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