JPH03202446A - シャドウマスク用Fe―Ni合金およびシャドウマスクの製法 - Google Patents
シャドウマスク用Fe―Ni合金およびシャドウマスクの製法Info
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- JPH03202446A JPH03202446A JP34321089A JP34321089A JPH03202446A JP H03202446 A JPH03202446 A JP H03202446A JP 34321089 A JP34321089 A JP 34321089A JP 34321089 A JP34321089 A JP 34321089A JP H03202446 A JPH03202446 A JP H03202446A
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Landscapes
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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。
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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Fe−Ni合金、およびシャドウマ
スクの製法に関し、種々の合金元素を特定量含有するこ
とで、従来の低熱膨張合金と同等の低熱膨張性を確保し
た上に、優れた変形抵抗とプレス加工性を発揮させる技
術に関する。
クなどとして好適なFe−Ni合金、およびシャドウマ
スクの製法に関し、種々の合金元素を特定量含有するこ
とで、従来の低熱膨張合金と同等の低熱膨張性を確保し
た上に、優れた変形抵抗とプレス加工性を発揮させる技
術に関する。
「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、低炭素リムド屓や低炭素アルミキルド鋼が用
いられてきたが、最近になり、カラーテレビの大型化、
高品位化に伴ってこれらの材料よりも低い熱膨張特性を
有するF e−N i系のアンバー合金(36%N i
−F e)が使用されるようになってきている。
料として、低炭素リムド屓や低炭素アルミキルド鋼が用
いられてきたが、最近になり、カラーテレビの大型化、
高品位化に伴ってこれらの材料よりも低い熱膨張特性を
有するF e−N i系のアンバー合金(36%N i
−F e)が使用されるようになってきている。
このようにアンバー合金を使用するようになりた理由は
、大型で高品位のブラウン管(CRT)では、ブラウン
管の電圧を高く設定する必要があり、ツヤドウマスクに
当たる電子ビームのエネルギー量ら増加する傾向にある
ので、前記従来の鋼板を用いたツヤドウマスクでは、電
子ビーム射突に伴う発熱によってシャドウマスクが熱膨
張を起こしてミスランディングを起こし、カラーテレビ
の画面上に色ずれを生じ易いためである。
、大型で高品位のブラウン管(CRT)では、ブラウン
管の電圧を高く設定する必要があり、ツヤドウマスクに
当たる電子ビームのエネルギー量ら増加する傾向にある
ので、前記従来の鋼板を用いたツヤドウマスクでは、電
子ビーム射突に伴う発熱によってシャドウマスクが熱膨
張を起こしてミスランディングを起こし、カラーテレビ
の画面上に色ずれを生じ易いためである。
「発明が解決しようとする課題」
ところが、前記アンバー合金は、耐力が高いためにプレ
ス加工性が悪く、プレス成形時に、スプリングバックに
よる形状不良を生じ易い問題がある。また、前記アンバ
ー合金は、ヤング率が低いので、ツヤドウマスクに加工
した場合、テレビのスピーカーの音により共振を起こし
たり、組み立て時において強度不足による座屈を起こし
易い問題がある。このような座屈の問題がクローズアッ
プされてきているのは、ブラウン管の高精度化に伴い、
ツヤドウマスクに微細な穴をエツチングで穿孔すること
が要求され、エツチングの容易性の要求から、シャドウ
マスク材の板厚を薄くするようにな、ってきているため
である。
ス加工性が悪く、プレス成形時に、スプリングバックに
よる形状不良を生じ易い問題がある。また、前記アンバ
ー合金は、ヤング率が低いので、ツヤドウマスクに加工
した場合、テレビのスピーカーの音により共振を起こし
たり、組み立て時において強度不足による座屈を起こし
易い問題がある。このような座屈の問題がクローズアッ
プされてきているのは、ブラウン管の高精度化に伴い、
ツヤドウマスクに微細な穴をエツチングで穿孔すること
が要求され、エツチングの容易性の要求から、シャドウ
マスク材の板厚を薄くするようにな、ってきているため
である。
本願発明は前記課題を解決するためになされたもので、
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、更にプレス加工性を向上さ
せたシャドウマスク用Fe−Ni合金ならびにその製法
を提供することを目的とする。
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、更にプレス加工性を向上さ
せたシャドウマスク用Fe−Ni合金ならびにその製法
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」
請求項1に記載した発明は、前記課題を解決するために
、Ni30〜40%、Cr0.1−1.0%、Co0.
01〜2.0%、Mn1%以下、Si0.5%以下、C
011%以下、T i、 Z r、N b、A I。
、Ni30〜40%、Cr0.1−1.0%、Co0.
01〜2.0%、Mn1%以下、Si0.5%以下、C
011%以下、T i、 Z r、N b、A I。
Be、Bのうち、1種以上を総計で0.001〜0.0
1%、残部Feおよび不可避不純物の組成を有するもの
である。
1%、残部Feおよび不可避不純物の組成を有するもの
である。
請求項2に記載した発明は前記課題を解決するために、
請求項1に記載の組成を有する合金からなる板状体をエ
ツチング穿孔後、窒素ガス雰囲気などの不活性ガス雰囲
気中あるいは水素ガス雰囲気中において800〜120
0℃で5分以上焼鈍した後、300℃以下の温度で塑性
加工するものである。
請求項1に記載の組成を有する合金からなる板状体をエ
ツチング穿孔後、窒素ガス雰囲気などの不活性ガス雰囲
気中あるいは水素ガス雰囲気中において800〜120
0℃で5分以上焼鈍した後、300℃以下の温度で塑性
加工するものである。
「作用 」
36%N i−F e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、O
rを所定量添加することで、低熱膨張性を犠牲にするこ
となく、焼鈍後の耐力を低下させ、ヤング率を高くする
とともに、Mnを所定量添加することで鍛造性を向上さ
せ、Siを所定量添加することで溶解時に合金中の酸素
を除去する。更に、Ti Zr Nb AI Be、B
などの1種以上を所定量含有させることで熱間加工性を
向上させるとともに、Coを所定量含有させることでエ
ツチング性を良好とする。
代表される低熱膨張性のF e−N i系の合金に、O
rを所定量添加することで、低熱膨張性を犠牲にするこ
となく、焼鈍後の耐力を低下させ、ヤング率を高くする
とともに、Mnを所定量添加することで鍛造性を向上さ
せ、Siを所定量添加することで溶解時に合金中の酸素
を除去する。更に、Ti Zr Nb AI Be、B
などの1種以上を所定量含有させることで熱間加工性を
向上させるとともに、Coを所定量含有させることでエ
ツチング性を良好とする。
以上のことから、シャドウマスク用の材料として好適な
低熱膨張性を確保した上で加工上好ましい耐力とヤング
率を確保する。
低熱膨張性を確保した上で加工上好ましい耐力とヤング
率を確保する。
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)30〜40%
、Cr(クロム)0.1〜1..0%、Co(:+バル
ト)0.01−1.0%、Mn(マンガン)1%以下、
Si(ケイ素)0.5%以下、C(炭素)0.1%以下
、Ti(チタン)、Zr(ジルコニウム)、Nb(ニオ
ブ)、A I(アルミニウム)、Be(ベリリウム)、
B(ホウ素)のうち、1種、あるいは2種以上を総計で
0.001〜0.01%、残部Feおよび不可避不純物
の組成を有するようにする。
、Cr(クロム)0.1〜1..0%、Co(:+バル
ト)0.01−1.0%、Mn(マンガン)1%以下、
Si(ケイ素)0.5%以下、C(炭素)0.1%以下
、Ti(チタン)、Zr(ジルコニウム)、Nb(ニオ
ブ)、A I(アルミニウム)、Be(ベリリウム)、
B(ホウ素)のうち、1種、あるいは2種以上を総計で
0.001〜0.01%、残部Feおよび不可避不純物
の組成を有するようにする。
前記組成において、Niの含有量を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。
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。
Crは焼鈍後の耐力を低下させるとともにヤング率を上
昇させるために用いるが、0.1%未満ではその効果が
なく、1.0%を越えると熱膨張係数を高くするために
不適当である。
昇させるために用いるが、0.1%未満ではその効果が
なく、1.0%を越えると熱膨張係数を高くするために
不適当である。
Coはエツチング穿孔性の向上のために添加するが、含
有量が0.01%未満ではその効果が表れず、1.0%
を越えると熱膨張係数が高くなるので、カラーブラウン
管の色ずれの問題が生じる。
有量が0.01%未満ではその効果が表れず、1.0%
を越えると熱膨張係数が高くなるので、カラーブラウン
管の色ずれの問題が生じる。
Mnは熱間鍛造性を向上させるとともに、脱酸剤として
用いるが、1%を越えると熱膨張係数を上昇させる。
用いるが、1%を越えると熱膨張係数を上昇させる。
Siは脱酸剤として用いるが、0.5%を越えると合金
を脆化させるので不都合である。
を脆化させるので不都合である。
Cは0.1%を越えると熱膨張係数を高くするので不都
合である。
合である。
Ti、Zr、Nb、Al、Be、Bはそれぞれ熱間加工
性を向上させるために用いるが、0.001%未満では
その効果がなく、0.01%を越えるとコスト高となる
ので不適当である。
性を向上させるために用いるが、0.001%未満では
その効果がなく、0.01%を越えるとコスト高となる
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。
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、不純物の混入を避ける目的で好
ましくは窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気中で真空溶解
を行って前記組成のインゴットを得る。
に原材料を配合した後、不純物の混入を避ける目的で好
ましくは窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気中で真空溶解
を行って前記組成のインゴットを得る。
次いでこのインゴットを例えば1200〜1400℃で
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%以下で圧延加工する。そし
て、得られた目的の形状の板状体に、エツチング穿孔を
行い、その後に以下に説明する処理を施してシャドウマ
スクを得る。
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%以下で圧延加工する。そし
て、得られた目的の形状の板状体に、エツチング穿孔を
行い、その後に以下に説明する処理を施してシャドウマ
スクを得る。
まず、板状体にエツチング穿孔するには、例えば、孔あ
きレジスト膜を板状体の表面に形成し、この後に板状体
をエツチング液に浸漬して板状体の表面をエツチングし
て穿孔し、この後にレジスト膜を除去すれば良い。次に
前記板状体に対し、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気中
あるいは水素ガス雰囲気中において、800〜1200
℃で5分〜60分焼鈍する。そして、次に、室温〜30
0℃の温度範囲でプレス成型を施して所望の形状のシャ
ドウマスクを得る。
きレジスト膜を板状体の表面に形成し、この後に板状体
をエツチング液に浸漬して板状体の表面をエツチングし
て穿孔し、この後にレジスト膜を除去すれば良い。次に
前記板状体に対し、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気中
あるいは水素ガス雰囲気中において、800〜1200
℃で5分〜60分焼鈍する。そして、次に、室温〜30
0℃の温度範囲でプレス成型を施して所望の形状のシャ
ドウマスクを得る。
前記焼鈍処理において、800℃よす低い温度で焼鈍す
ると、耐力を十分に低下させることができないとともに
、1200℃を越える温度で焼鈍すると結晶粒が粗大化
して脆化するので好ましくない。また、焼鈍時間を5分
より少なくするとシャドウマスクの全体を均一に焼鈍で
きないので好ましくなく、60分を越えると製造に時間
がかかり過ぎてコスト高となり、生産性が悪化する。更
に、プレス成型の温度を300℃以上に設定すると材料
と金型の間の潤滑性が悪化し、焼き付きを生じることが
あるので好ましくない。
ると、耐力を十分に低下させることができないとともに
、1200℃を越える温度で焼鈍すると結晶粒が粗大化
して脆化するので好ましくない。また、焼鈍時間を5分
より少なくするとシャドウマスクの全体を均一に焼鈍で
きないので好ましくなく、60分を越えると製造に時間
がかかり過ぎてコスト高となり、生産性が悪化する。更
に、プレス成型の温度を300℃以上に設定すると材料
と金型の間の潤滑性が悪化し、焼き付きを生じることが
あるので好ましくない。
前記の方法により得られたシャドウマスクにあっては、
NiとCrとCOとMnとCを所定量含有させているの
で、F e−N i系の低熱膨張合金が示す低い熱膨張
係数を維持するとともに、Coを所定量含有させている
ので、良好なエツチング穿孔性を示す。また、Ti、Z
r、Nb、Al、Be、Bの1種以上とCrを各々所定
量含有させ、800〜1200℃の好適な温度で焼鈍す
るので、適度な耐力と高いヤング率を有し、プレス加工
を容易に行うことができ、プレス加工時のスプリングバ
ックによる形状不良を生じない。
NiとCrとCOとMnとCを所定量含有させているの
で、F e−N i系の低熱膨張合金が示す低い熱膨張
係数を維持するとともに、Coを所定量含有させている
ので、良好なエツチング穿孔性を示す。また、Ti、Z
r、Nb、Al、Be、Bの1種以上とCrを各々所定
量含有させ、800〜1200℃の好適な温度で焼鈍す
るので、適度な耐力と高いヤング率を有し、プレス加工
を容易に行うことができ、プレス加工時のスプリングバ
ックによる形状不良を生じない。
「実施例」
第1表の組成になるように各々原材料を配合し、各配合
物を窒素ガスを含む真空雰囲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熱間鍛造加工を
施して板状体の試料A、B、C。
物を窒素ガスを含む真空雰囲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熱間鍛造加工を
施して板状体の試料A、B、C。
D、Eを各々複数作成した。各試料について、熱膨張係
数を測定した結果を第1表に示す。
数を測定した結果を第1表に示す。
第1表に示す比較品の試料Eにおいては、Crを本願発
明範囲外の割合(1,8%)で含有しているが、熱膨張
係数が大きくなりすぎている。
明範囲外の割合(1,8%)で含有しているが、熱膨張
係数が大きくなりすぎている。
次いで、前記各板状体試料A−Eに900℃あるいは1
100℃で焼鈍処理を施し、試料N。1〜19の各板状
体の試料を得、これらの各試料について、0.2%耐力
とヤング率を測定した。なお、試料Aのものについては
比較のために700℃で焼鈍処理した後の0.2%耐力
とヤング率を測定した。以上の結果を第2表に示す。
100℃で焼鈍処理を施し、試料N。1〜19の各板状
体の試料を得、これらの各試料について、0.2%耐力
とヤング率を測定した。なお、試料Aのものについては
比較のために700℃で焼鈍処理した後の0.2%耐力
とヤング率を測定した。以上の結果を第2表に示す。
また、前記工程において、焼鈍処理を省略して得た試料
も作成し、各試料についてそれぞれ、0.2%耐力とヤ
ング率を測定した結果を第2表に併せて示す。
も作成し、各試料についてそれぞれ、0.2%耐力とヤ
ング率を測定した結果を第2表に併せて示す。
また、1100℃で焼鈍して製造した資料NO20〜N
o31について、100℃あるいは200℃で引張試験
を行い、0.2%耐力を測定した。
o31について、100℃あるいは200℃で引張試験
を行い、0.2%耐力を測定した。
以上の結果を第3表に示す。
第2表に示す結果から、焼鈍を施していない試料Nol
、No4 、No8 、Nol I 、NoL 4
、Nol 7はいずれも耐力が大きくなりすぎている。
、No4 、No8 、Nol I 、NoL 4
、Nol 7はいずれも耐力が大きくなりすぎている。
また、900℃あるいは1100℃で焼鈍した試料にあ
っては、プレス加工に好ましい程度に耐力が低下し、ヤ
ング率も十分に高い値に維持されている。
っては、プレス加工に好ましい程度に耐力が低下し、ヤ
ング率も十分に高い値に維持されている。
また、第3表に示す結果から、100〜200℃で温間
プレスを行うことで耐力を更に低くできることが判明し
た。
プレスを行うことで耐力を更に低くできることが判明し
た。
「発明の効果」
以上説明したように本願発明によれば、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
よりも耐力を低くすることができ、プレス加工性を改善
することができるとともに、ヤング率を高くできるので
、加工時に座屈などを引き起こすおそれがない。そして
、エツチング穿孔性を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るようになり、超高精度なシャド
ウマスクの製造が可能となる効果がある。
性の合金と同等の低熱膨張性を維持した上に、従来合金
よりも耐力を低くすることができ、プレス加工性を改善
することができるとともに、ヤング率を高くできるので
、加工時に座屈などを引き起こすおそれがない。そして
、エツチング穿孔性を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るようになり、超高精度なシャド
ウマスクの製造が可能となる効果がある。
一方、800〜1200℃で焼鈍することで、耐力を十
分に低下させるとともに結晶粒の粗大化を抑止して脆化
を抑えることができる。また、5分以上焼鈍することで
シャドウマスク全体を均一に焼鈍できる。更に、300
℃以下で塑性加工することで、金型に対する焼き付きを
なくすることができる。
分に低下させるとともに結晶粒の粗大化を抑止して脆化
を抑えることができる。また、5分以上焼鈍することで
シャドウマスク全体を均一に焼鈍できる。更に、300
℃以下で塑性加工することで、金型に対する焼き付きを
なくすることができる。
Claims (2)
- (1)Ni30〜40%(重量%、以下同じ)Cr0.
1〜1.0%以下 Co0.01〜1.0% Mn1%以下 Si0.5%以下 C0.1%以下 Ti、Zr、Nb、Al、Be、Bのうち、1種以上を
総計で0.001〜0.01% 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。 - (2)請求項1に記載の組成を有する合金からなる板状
体をエッチング穿孔後、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲
気あるいは水素ガス雰囲気中において800〜1200
℃で5分以上焼鈍した後、300℃以下の温度で塑性加
工することを特徴とするシャドウマスクの製法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34321089A JPH03202446A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | シャドウマスク用Fe―Ni合金およびシャドウマスクの製法 |
US07/614,252 US5164021A (en) | 1989-11-17 | 1990-11-14 | Method for manufacturing a shadow mask of a Fe-Ni alloy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34321089A JPH03202446A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | シャドウマスク用Fe―Ni合金およびシャドウマスクの製法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03202446A true JPH03202446A (ja) | 1991-09-04 |
Family
ID=18359767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34321089A Pending JPH03202446A (ja) | 1989-11-17 | 1989-12-28 | シャドウマスク用Fe―Ni合金およびシャドウマスクの製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03202446A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0649598A (ja) * | 1992-01-31 | 1994-02-22 | Nkk Corp | 黒化処理性に優れたシャドウマスク用Fe−Ni系およびFe−Ni−Co系合金薄板 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60251227A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-11 | Nippon Steel Corp | 低熱膨張Fe−Ni系鋼板の製造方法 |
JPS62227065A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-06 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 熱間加工性及び打抜き性のすぐれた高透磁率磁性合金 |
JPS63259054A (ja) * | 1987-04-16 | 1988-10-26 | Nippon Mining Co Ltd | シヤドウマスク |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP34321089A patent/JPH03202446A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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