JPH03158439A

JPH03158439A - シャドウマスク用Ｆｅ―Ｎｉ合金

Info

Publication number: JPH03158439A
Application number: JP29882689A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kato; 淳加藤; Naofumi Nakamura; 直文中村; Yasuyuki Watanabe; 渡辺　津之
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1989-11-17
Filing date: 1989-11-17
Publication date: 1991-07-08

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」本願発明は、カラーテレビ用ブラウン管のシャドウマス
クなどとして好適なＦ　ｅ−Ｎ　ｉ合金に関し、Ｆ　ｅ
とＮｉとＣｏとＭｎとＳｌとＣｒとＢとＣとＢｅとを持
定亀含打ずろことで、従来の低熱膨張合金と同等の低熱
膨張性を確保したヒに、更に優れた変形抵抗とエツチン
グ穿孔性を打するようにしたしのである。

「従来の技術」従来、カラーテレビ用ブラウン管のシャドウマスク用材
料として、低炭素リムド鋼や低炭素アルミキルド屓か用
いられてきたが、最近になって、これらの材料よりし低
い熱膨張特性を貞するＦ　ｃＮｉ系のアンバー合金（３
６％Ｎ１Ｆｅ）が使用されるようになってきている。

「発明が解決しようとする課題Ｊところでカラーテレビは、高精度化か進むとと乙に、将
来のハイビジョン′ｒ■の導入なとの背景かある関係か
ら、カラーテレビ用のツヤドウマスクには、より小さく
、数多くの孔を高精度で穿孔する必要性が高くなってき
ている。従ってこの要求に対応するために、ツヤドウマ
スク用材料のエツチング穿孔性を向上さＵ・る必要があ
り、そのためにはシャドウマスクの板厚を薄くする必要
がある。

ところが従来のアンバー合金は、ハイビジョンＴＶに対
する応用面などにおけるエツチング穿孔性は不十分であ
り、しかも、従来のアンバー合金のツヤドウマスクの板
厚を薄くすると、強度が不足するので、加工工程、ハン
ドリング等での変形の問題が発生し易くなり、製造が困
難になってきている。

本願発明はｎｔｉ記課題を解決するためになされた乙の
で、従来の低熱膨張性の合金と同程度の低熱膨張性を示
す上に、優れた材料強度を有し、更にエツチング穿孔性
を向上させたツヤドウマスク用Ｆ　ｅ−Ｎ　ｉ合金を提
供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」本願発明は、前記課題を解決するために、Ｎ４３０〜４
０％、Ｃｏ　　Ｏ，０１〜２．０％、Ｍｎ１％以下、Ｓ
ｉ　　０．５％以下、Ｃｒ　　３％以下、Ｂｏ　１％以
下、ＣＯ，１％以下、Ｂｅ　　Ｏ，０１〜２０％、残部
Ｆｅおよび不可避不純物の組成を宵するものである。

「作用　」３６％Ｎｉ−Ｆｅの組成で知られるアンバー合金に代表
される低熱膨張性のＦ　ｅ−Ｎ　ｉ系の合金に、Ｃｏを
０．０１〜２．０％添加することでエツチング穿孔性が
向りする。また、前記Ｆ　ｅ−Ｎ　ｉ系の合金にＢｅを
０．０１〜２．０％添加することで材料強度が向上する
。また、Ｃｏ添加量とＢｅ添加１が共に少量であるので
、低熱膨張性はｆ（Ｌ持される。

このため、ツヤトウマスク用の材料として好ｆｉ？、、
Ｎ低熱膨張性が確保される。

以下に本願発明を更に詳細に説明する。

本願発明の合金においては、Ｎｉにッケル）を３０〜４
０％、Ｇｏ（コバルト）を０．０１〜２．０％、Ｍｎ（
マンガン）を１％以下、Ｓｉ（ケイ素）を０．５％以下
、Ｃｒ（クロム）を３％以下、Ｂ（ホウ素）を０．１％
以下、Ｃ（炭素）をＯ１％以下、Ｂｅ（ベリリウム）を
０．Ｏ１〜２．０％、残部Ｆ　ｅおよび不可避不純物を
含有している。不可避不純物として、Ｓ（イオウ）とＭ
　ｇ　（マグネシウム）とＡＩ（アルミニウム）とＣａ
（カル７ウム）などがあり、各不純物元素はそれぞれ０
．１％以下とすることが好ましい。

前記組成において、Ｎｉの含ａ量を３０〜４０％の範囲
外にすると、熱膨張係数が極めて高くなり、カラーブラ
ウン管の色ずれの問題が生じる。

ＣＯはエツチング穿孔性の向上のために添加するが、含
ａ量が０．０１％未満ではその効果が表れず、２．０％
を越えると熱膨張係数が極めて高くなるので、カラーブ
ラウン管の色ずれの問題が生じろ。

〜１ｎは鋳造性を向上さけるとと乙に、脱酸剤として用
いろか、１％を越えると熱膨張係数を上昇さ、ける。

Ｓｉは脱酸剤として用いるが、０．５％を越えると合金
を脆化さ仕るので不都合である。

Ｃｒは焼鈍後の耐ツノを低下させるとと乙にヤング率を
上昇させるために用いるが、３％を越えると熱膨張係数
を極めて高くするために不適当である。

Ｂは熱間加工性を向上させるために用いるが、０１％を
越えると、焼鈍後の耐力を上昇させるので不適当である
。

Ｃは０．１％を越えると熱膨張係数が高くなるととらに
、エソヂング加工性を阻害する。

Ｂｅは、材料強度を上昇さけるために用いるが、含ａｍ
が０，０１％未満の場合、その効果が表れず、２０％を
越えると強度向」−の割にコストが高くなるので不適当
である。

以下に前記組成の合金の製造方法の一例について説明す
る。

前記合金を製造するには、まず、前記の組成になるよう
に原材料を配合した後に、不純物の混入を避ける目的で
好ましくはＡｒガスなどの不活性雰囲気中で真空溶解を
行ってｌｒＩ記組成のインゴットを得ろ。

次いでこのインゴットを１２００〜Ｉ　、１００°Ｃて
鍛造加工し、目的の形状、例えば目的の板厚になるまで
、好ましくは加工率７０％以下で行う圧延加工と、８０
０〜■１００℃で行う焼鈍処理を繰り返し施す。そして
、最終圧延加工時に加工率を好ましくは５０％以下程度
に設定し、この最終圧延中から連続して、もしくは、最
終圧延後に時効硬化処理を目的として、３００〜７００
℃の温度域において、望ましくは５時間以内の熱処理を
行い、所望の厚さの板材を得る。

前記の合金にあっては、１３ｅの添加量が少量であって
ら引張強度の向上効果が得られるので、高価なりｅの使
用量が少なくて済み、低コストで製造できる。

また、Ｂｅの添加により材料強度が上昇すると、シャド
ウマスクの板厚を薄くできるので、エツチング穿孔が容
易になるとともに、ＣＯの添加により材料自体のエツチ
ング穿孔性も向上し、より多くの小さな孔を高精度で形
成できるので、超高精度なツヤドウマスクを得ることが
できる。

なお、Ｂｅの添加により強度が向上するとプレス成形性
は劣化ずろが、温間プレスの普及が進んでいるので、強
度が高い材料でもプレス成形は可能であり、プレス成形
？二支承を来すことはない。

［実施例」後に示す第１表の組成になるように各々原材料を配合し
、各配合物をＡｒガスを含む８０Ｔｏｒｒの真空界１用
気において溶解してインゴットを作成し、次いでこのイ
ンゴットに１２００〜１４００°Ｃで熱間鍛造加工を施
し、次いで、加工率７０％以下で行う圧延加工と８００
〜１１００℃に加熱後に徐冷ずろ焼鈍処理とを繰り返し
行い、最終圧延加工で厚さＯ，１５ｍｍの板材を形成し
、試料Ｎｏｌ〜ＩＩの板状の試験片を得た。また、各試
験片は、ＩＩ、ガス雰囲気中において１０５０℃で加熱
後、３０分かけて徐冷する焼鈍処理を行った。

各試験片の焼鈍前の機械的特性と焼鈍後の機械的特性に
ついて、引張強度（ｋｇ／ｍｍ’）と伸び（％）と硬度
（Ｉｌｖ）を測定するととらに、平均熱膨張係数（３０
〜１００℃、μ／μ。・℃）とエツチング穿孔性につい
て測定した。

なお、エツチング穿孔性は、第１図に示すように、ｆ２
材１の表面に孔あきのレノスト膜２を形成し、この板１
１をエツチング穿孔した場合、板材ｌに形成される穴の
最大深さをＬとし、穴の最大直径をＷとした場合、Ｌ／
Ｗで示される値をエッチファクタ（Ｅ　ｔｃｈＰ　ａｃ
ｔｏｒ）として採用し、評価した。

以上の結果を第１表と第２表に示す。

（以下、余白）第２表に示す結果から、Ｂｅを含ａしている試ｊｉ　Ｎ
　ｏ　８〜１０の発明品は、試料Ｎｏｔの従来品および
ｎｅを含ｒＴ　Ｌでいない試料Ｎｏ２〜６の比較品と比
較４゛ると引張強度と硬度が向上し、エツチング穿孔性
ら向上するととらに、熱膨張係数も十分に低く抑えられ
ていることが明らかである。

なお、試料Ｎｏ７と試料Ｎｏｌ　Ｉの比較品は１３　ｅ
金白Ｉｉ【を本願発明で限定した範囲から外したもので
あるが、試料Ｎｏ７の比較品はＢｅ含有量か少なく、強
度の向上効果が不十分であるととらに、試ｅ’ＨＩの比
較品はＩ３ｅ含育量がａ　ｅＩＩ＋なので、熱膨張係数
か高くなっている。

以上のことから本願発明で限定したＢｅ含ａｍの範囲が
適切であることが判明した。

一方、第２表から、Ｂｅ含有ｍの大小が、エツチング穿
孔性に与える影響は小さく、Ｉｎｃ含存量の大小が熱膨
張係数に与える影響ら小さいことが明らかである。ここ
で、試料Ｎｏ２〜Ｎｏ６の比較品は、Ｂｅを添加してい
ないらのであるが、Ｇｏの含有量を増加するにつれて熱
膨張係数が上昇し、Ｃｏ含有量が２．０％を越えて２５
％になると大幅に熱膨張係数が上昇している。また、Ｃ
ｏ含有量の増加に伴い、エツチング穿孔性も向上するが
ｏ、ｏｏｓ％含有の試料Ｎｏ２ではエツチング穿孔性の
向北効果は不十分である。

従ってＧｏ含ａ屯は本願発明で限定した範囲が適切であ
ることが判明した。

「発明の効果Ｊ以上説明したように本願発明によれば、ＦｅとＮｉとＧ
ｏとＭｎとＳｉとＢを所定量含有する低膨張性の合金に
、ｆ３ｅを少量添加することで高＠変にしたので、従来
の低熱膨張性の合金と同等の低熱膨張性を維持した上に
、従来合金よりも硬度と９張強度に浸れた合金を提供す
ることができる。そして、強度が向上すると、材料板厚
を薄く４−ることができ、エツチング穿孔性を向」ニさ
せることかできるとと乙に、Ｃｏを特定型金ａさ仕て材
料自体のエツチング穿孔性も向上させているので、小さ
な多数の孔を高精度で形成できろようになり、超高精度
なツヤドウマスクの製造が可能となる効果がある。

４

【図面の簡単な説明】

第 ■ 図はエッチファクタを説明するための断面図である。板材、２・・・レジスト膜、し・・・深さ、・幅。

Claims

【特許請求の範囲】Ｎｉ３０〜４０％（重量％、以下同じ）Ｃｏ０．０１〜２．０％Ｍｎ１％以下Ｓｉ０．５％以下Ｃｒ３％以下Ｂ０．１％以下Ｃ０．１％以下Ｂｅ０．０１〜２．０％Ｆｅ残部および不可避不純物の組成を有するシャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合金。