JPH0245691B2 - Shadomasukugenbannoseizohoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、カラーテレビブラウン管に使用さ
れるシヤドウマスク部品の原板の製造方法に関す
るものである。 従来、カラーテレビブラウン管用シヤドウマス
ク部品の原板は、通常の冷延工程を経たリムド鋼
を箱焼鈍した鋼板やリムド鋼またはAlキルド鋼
を脱炭焼鈍した鋼板、あるいは極低炭素鋼に特殊
元素を添加した鋼板を、再度、冷間圧延して0.2
mm程度以下の板厚にし、ついで所定の巾にスリツ
テイングすることにより製造されている。 そして上記のようにして得た原板にフオトエツ
チングを施して微細な孔を規則的にあけ、ついで
短時間の焼鈍後レベラー掛けを行ない、その後プ
レス成形してシヤドウマスク部品とするわけであ
る。 ところがシヤドウマスク原板には、以下に述べ
るような特性が要求される。 (1) フオトエツチング時に孔むらが生じないよう
非金属介在物や炭化物が可能な限り、少ないこ
と。 (2) フオトエツチング前の基準パターン焼付け
時、鋼板と基準パターンが真空密着できる適度
な表面粗度とＣ、Ｌ反りや耳、腹伸びのない良
好な平担度をそなえていること。 (3) 最終仕上焼鈍後のプレスにおいて、良好な加
工性が確保でき、しかも透過むらの原因となる
ストレツチヤーストレインの発生がない適当な
結晶粒度であること。 (4) 最終仕上焼鈍後の磁気しやへい効果が優れて
いること。すなわち保磁力が低く、かつ透磁率
が高い特性を有していること。 しかしながら前述した如き従来のシヤドウマス
ク原板、すなわち (i)リムド鋼、(ii)オープンコイル焼鈍による脱炭
鋼および(iii)極低炭＋特殊元素添加鋼などから製造
されたものには、それぞれ以下に述べるような欠
点があつた。 (i)のリムド鋼は、焼鈍時の粒成長性は必常に良
好ではあるものの、Ｃの偏析が多くまた粗大な酸
化物系介在物も多いため、フオトエツチング性が
極端に悪い。 (ii)のオープン焼鈍による脱炭・脱窒鋼板は、材
質的には良好ではあるが、焼鈍能率が悪く、使用
する雰囲気ガスのコストも高い。またタイトコイ
ルからルーズコイルに巻き直す時、あるいは逆に
ルーズコイルからタイトコイルに巻き戻す時に、
スリ疵の発生や、異物の付着などの問題が避けら
れず、さらに二次冷延前の板厚も操作上、大きな
制約を受ける。 (iii)の極低炭＋特殊元素添加鋼は、真空脱ガス処
理によつて鋼中炭素量を十分減じて材質改善を狙
い、ストレツチヤーストレインの発生原因である
固溶Ｃ、ＮをNb、Tiなどの添加元素によつて固
定し、非時効性とするものである。しかしNb、
Tiなどの添加は再結晶温度の上昇につながり、
プレス前の焼鈍で均熱温度を通常より高く設定し
なければ十分な粒成長が望めず、従つて添加元素
に加えて焼鈍コストの上昇が避けられない。また
Nb、Tiの炭窒化物や酸化物は、スラブ表面及び
鋼板の表面性状を悪化させ、フオトエツチング時
の孔むらの原因になりやすい。 この発明は、上記した諸問題を有利に解決する
もので、低コストでしかもシヤドウマスク原板と
して要求される諸特性すなわちフオトエツチング
性、プレス成形性および磁気特性など全てに優れ
たシヤドウマスク原板の製造方法を提案するもの
である。 すなわちこの発明は、 Ｃ：0.0030重量％以下、 Mn：0.1重量％以上、0.2重量％未満 solAl：0.01〜0.10重量％、 Ｎ：0.0030重量％以下および Ｓ：0.02重量％以下でかつMn／Ｓ≧10を満足す
る範囲において含有し、残部実質的にFeの組
成になる極低炭Alキルド鋼熱延板を、酸洗つ
いで一次冷間圧延したのち、再結晶温度以上、
800℃以下の温度範囲で連続焼鈍し、しかるの
ち圧下率35％以下での二次冷間圧延を施すこと
を特顛とするシヤドウマスク原板の製造方法で
ある。 以下この発明を具体的に説明する。 まず成分の限定理由について説明する。 鋼中Ｃ量は、フオトエツチング性および最終焼
鈍後に良好な機械的性質を得るためには、可能な
限り低いが望ましい。そこで鋼中Ｃ量を0.0005〜
0.010重量％（以下単に％で示す）の範囲にわた
つて変化させた極低炭連続鋳造Alキルド鋼を用
いて、鋼中Ｃ量が最終焼鈍後の機械的性質に及ぼ
す影響について調査した。その結果を第１図ａ，
ｂに示す。 なお供式鋼板の製造条件は次のとおりである。
Alキルド鋼スラブを仕上温度840〜880℃、巻き
取り温度700〜730℃で熱間圧延し、酸洗後、圧下
率90％以上で冷間圧延したのち700〜720℃の温度
で連続焼鈍を行ない、更に再圧延して板厚0.15mm
に仕上げた。ついで所定のマスク寸法に切断し、
N₂雰囲気中で均熱温度700℃、均熱時間３分間の
短時間焼鈍を行なつた。 鋼中Ｃ量の増加に伴ない、引張強度（TS）は
ほぼ直線的に増加するが、Ｃ量が0.0030％を超え
ると降伏応力（YS）は急激に上昇し、一方伸び
（El）は低下する。すなわちプレス成形性が著し
く劣化する。従つて良好なプレス成形性を得るた
めに鋼中Ｃ量は0.0030％以下とした。またこの程
度のＣ量であればフオトエツチング性は極めて良
好であつた。 Mnは、Ｓによる脆化を防止するためMn／Ｓ
≧10必要であるが、磁気特性に大きく影響を及ぼ
すため適度な範囲に管理する必要がある。 カラーテレビブラウン管では、電子銃から射出
されるビームの軌道が磁界によつて偏向を受けな
いよう内部に磁気シールド機能を持たせている
が、シヤドウマスク部品にもその機能が必要とさ
れ、そのためには保磁力が低くかつ透磁率の高い
ことが要求される。 ブラウン管メーカーでの焼鈍は、能率向上・原
単位削減の見地から所定の寸法に切断されたマス
クを数枚〜数十枚重ね合せて行なつているが、均
熱時間が数分間と短いため、重ね合せたマスクの
間で温度不均一が生じるのは避けられない。この
点保磁力、透磁率は、共に焼鈍条件によつて異な
つてくるため、積層マスク間で安定した磁気特性
を得るためには、保磁力及び透磁率の温度依存性
を低くする必要がある。というのはもし温度依存
性が高いとわずかの焼鈍温度の違いで磁気特性と
くに透磁率が大きくばらつくからであり、従つて
工業的には安定した製品が得難いことを意味す
る。 そこで鋼中Ｃ量を0.0016〜0.0026％に下げた連
続鋳造極低炭Alキルド鋼素材中に、Mn量を0.05
〜0.30％と変化させ、かつ10≦Mn／Ｓ≦12とな
る範囲にＳ量をコントロールしてそれぞれ添加
し、これらの成分が最終焼鈍後の磁気特性に及ぼ
す影響について調べた。得られた結果を第２図
ａ，ｂに示す。なお熱延、冷延条件は前述の通り
で、板厚0.15mmに仕上げた後所定のマスク寸法に
切断し、均熱温度650〜800℃、均熱時間３分間の
短時間焼鈍を行なつた。 まず40エルステツド反転磁気曲線から求めた保
磁力Hcについては、同図ａに示したように、焼
鈍温度に関係なく鋼中Mn量の増加に伴ないほぼ
直線的に上昇していて、鋼中Mn量と保磁力との
温度依存性はさほど明確でない。次に0.5エルス
テツド反転磁気曲線から求めた透磁率（同図ｂ参
照）であるが、Mn＜0.10％の場合は温度依存性
が高く、特にMn＝0.05％では焼鈍温度が650℃の
場合と800℃の場合とでは約120の差がある。しか
しMn≧0.10％になるとかなり安定しとくにMn＝
0.30％では約40の差に縮まる。 前述したように、透磁率は高いほど良好な磁気
シールド効率が得られる。従つて高い透磁率を得
るためには、鋼中Mn量を低くすればよいのであ
るが、Mn＜0.10％の場合には温度依存性が高く
なり、逆にMn≧0.20％の場合には温度依存性は
低いものの透磁率が急激に低下する。 よつて特性を考慮し、鋼中のMn量は0.10％以
上、0.20％未満とした。また鋼中のＳは鋼の硬化
元素であるためできるだけ少ない方が好ましい
が、その量は0.02％以下の範囲で許容できる。 次にAlは製鋼での脱酸剤として用いられ、フ
オトエツチング性を劣化させる酸化物系介在物の
低減に有効であると共に、ストレツチヤーストレ
インの発生原因である固溶ＮをAlNとして固定
する役割を持つている。Ｎを固定するためには
solAlで0.01％以上を必要とするが、過度に添加
すると表面性状の悪化および硬質化の原因になる
ので、上限は0.10％とした。 Ｎはストレツチヤーストレインの発生原因とな
るばかりでなく、含有量が多くなると材質劣化の
原因となるためできるだけ少い方が望ましいが、
0.0030％以下で許容できる。 以上が成分限定理由であるが、前述したように
シヤドウマスク原板には、適度な表面粗度ならび
にＣ，Ｌ反りや耳、腹伸びのない良好な平担度も
併せて要求される。 そこでかような形状不良の発生原因についても
調査したところ、反りや形状不良は二次冷延時の
冷間圧下率に大きく影響されることが判明した。 第３図に、鋼中Ｃ量：0.0016〜0.0026％の極低
炭Alキルド鋼を、仕上温度840〜880℃、巻取り
温度700〜730℃で熱間圧延した熱延コイルを、酸
洗後、冷間圧下率を74〜91.3％に変えて一次冷延
し、ついで均熱温度700〜720℃で連続焼鈍して、
その後最終板厚が同じになるように冷間圧下率を
25〜75％に変えて二次冷延することにより、シヤ
ドウマスク原板を製造した際の、Ｃ・Ｌ反り、
耳、腹伸びの発生状況について調査した結果をま
とめて示す。 なおＣ、Ｌ反り量は長さ500mmの切板で、また
耳、腹伸びは長さ１ｍ当りの（山の高さ）×（個
数）で評価した。 Ｃ反り量と腹伸び指数は、二次冷間圧下率と明
確な相関は見られないが、Ｌ反り量および耳伸び
指数は二次冷間圧下率の増加に伴ない、いずれも
ほぼ直線的に増加しており、とくに耳伸びは、圧
下率が35％を超えると急激に増加してくる。 よつてＬ、Ｃ反りや耳、腹伸びのない良好な平
担度を得るためには、二次冷間圧下率を35％以下
にする必要があり、しかもかような比較的軽圧下
率での最終圧延は、適度な表面粗度に管理する上
でも好ましい。 シヤドウマスク原板の板厚は通常0.15〜0.18mm
と極薄であるため、二次冷間圧下率を35％以下と
するためには一次冷延後の板厚を0.23〜0.28mm程
度にしておく必要がある。 ところで一次冷間圧延後の焼鈍の際の処理温度
は、結晶粒の成長を促進して所定の機械的性質を
得るようにするためには再結晶温度以上にする必
要があるが、800℃を超えるとヒートバツクルや
炉内破断などのトラブルが生じるため再結晶温度
以上、800℃以下の範囲に限定した。 なお参考のために述べると、現在、極低炭化す
る方法は製鋼段階で真空脱ガスを利用する方法と
オープンコイルでの脱炭焼鈍方法に大別される。
しかし板厚0.23〜0.28mm程度の薄物の場合、現在
のオープン焼鈍技術では操業不可能であり、必然
的に真空脱ガス法になる。 以下この発明の実施例について説明する。 転炉で溶製後、真空脱ガス処理を施して表１中
に記号Ａ〜Ｌで示した成分に調整した溶鋼を、連
続鋳造してスラブとした。 これらのスラブを仕上温度840〜880℃、巻取り
温度700〜730℃で熱間圧延し、酸洗後、冷間圧下
率を表１に示した如く69.6〜92.2％まで変えて一
次冷延した。その後700〜720℃で連続焼鈍し、し
かるのち表１に示した圧下率で二次冷延していず
れも板厚0.15mmに仕上げた。こうして製造された
シヤドウマスク原板にフオトエツチングを行な
い、ついでレベラー掛け後、均熱温度700℃、均
熱時間５分間の焼鈍を行なつたのち、プレス成形
性及び磁気特性について調査した。得られた結果
を表１に併記する。なお磁気特性は0.5エルステ
ツド反転磁気曲線における透磁率で評価した。

【表】

【表】 注 アンダーラインが引いてあるところは、この発明
の適正条件から逸脱したところである。
試料記号ＥおよびＦはそれぞれ、この発明に従
う好適組成範囲よりもＣおよびＮを多量に含有す
るものであり、フオトエツチング性および磁気特
性は良好であつたが、プレス成形後にストレツチ
ヤーストレインが発生した。また成分組成範囲は
好適ではあるが、２次冷延圧下率が高い場合（試
料記号Ｇ、Ｈ）にはフオトエツチング性に劣る。
試料記号ＩのようなNb添加鋼はいずれの特性も
不良であつた。さらにMn含有量が多い試料記号
Ｊ、およびMn／Ｓ比が低い同Ｋ，Ｌは、それぞ
れフオトエツチング性および／または磁気特性に
劣つていた。 これに対しこの発明に従い得られた鋼（試料記
号Ａ〜Ｄ）はいずれも、フオトエツチング性、プ
レス成形性および磁気特性とも良好な結果が得ら
れた。 以上述べたようにこの発明によれば、要求され
る特性の悉くをそなえもつシヤドウマスク原板を
容易に得ることができ、有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂはそれぞれ極低炭Alキルド鋼に
おける鋼中Ｃ量とTSおよびYS、Elとの関係を示
したグラフ、第２図ａ，ｂはそれぞれ極低炭Al
キルド鋼における鋼中Mn量と保磁力Hcおよび透
磁率μとの関係を焼鈍温度をパラメータとして示
したグラフ、第３図ａ，ｂ，ｃおよびｄはそれぞ
れ、二次冷延圧下率とＣ反り、Ｌ反り、腹伸びお
よび耳伸びとの関係について示したグラフであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：0.0030重量％以下、 Mn：0.1重量％以上、0.2重量％未満、 SolAl：0.01〜0.10重量％、 Ｎ：0.0030重量％以下および Ｓ：0.02重量％以下でかつ Mn／Ｓ≧10を満足する範囲において含有し、残
   部実質的にFeの組成になる極低炭Alキルド鋼熱
   延板を、酸洗ついで一次冷間圧延したのち、再結
   晶温度以上、800℃以下の温度範囲で連続焼鈍し、
   しかるのち圧下率35％以下での二次冷間圧延を施
   すことを特徴とするシヤドウマスク原板の製造方
   法。