JPH0564699B2 - - Google Patents

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JPH0564699B2
JPH0564699B2 JP7332289A JP7332289A JPH0564699B2 JP H0564699 B2 JPH0564699 B2 JP H0564699B2 JP 7332289 A JP7332289 A JP 7332289A JP 7332289 A JP7332289 A JP 7332289A JP H0564699 B2 JPH0564699 B2 JP H0564699B2
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JP
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JP7332289A
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Masahiko Oda
Takahide Shimazu
Hiroshi Kubo
Michihiro Koino
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
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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部にあつて前面に
あるシヤドウマスクを保持すると同時に、磁気シ
ールド性を持たせるための部品であるマスクフレ
ーム材の素材及びその製造方法に関する。 (従来の技術) カラーブラウン管の基本構成は、電子銃と電子
ビームを映像に変えるシヤドウマスクおよび蛍光
面から成り立ち、さらには、電子ビームが地磁気
により偏向されることを防ぐ磁気シールド材が内
部を覆つている。このなかで、シヤドウマスク材
の板厚は通常0.10〜0.25mmの極薄板であるため、
それを保持するためにマスクフレーム材が使用さ
れる。 マスクフレーム材の素材は、そのカラーブラウ
ン管の大きさによつて板厚0.5mm〜3.0mmの冷延鋼
板あるいは熱延鋼板が使用されている。この素材
を用い、必要な形状にプレス成形した後、水蒸気
雰囲気中で500℃〜620℃の温度で黒化処理を施さ
れブラウン管内部に組み込まれる場合が多い。黒
化処理した鋼板の表面は、密着性の良い酸化鉄
Fe3O4が生成していることが必要である。 黒化処理の目的は乱反射光吸収による温度上昇
の防止および製造工程での仕掛中に錆が発生する
ことを防止することで、密着性の悪い酸化物によ
る粉塵がブラウン管内部に存在することはブラウ
ン管の特性を著しく損なう。そのため、良好な黒
化処理皮膜を形成させることはブラウン管用の材
料として極めて大切なことである。 従来のマスクフレーム用素材には次のような材
料が用いられていた。 (1) 加工性を重視した素材 自動車用等に用いられている通常の深絞り用
冷延鋼板を用いる、深絞り用冷延鋼板の製造方
法にはC=0.02〜0.08%で鋳塊法または連続鋳
造法のアルミキルド鋼を用い、箱型焼鈍あるい
は連続焼鈍で製造されている。この場合、黒化
処理性については黒化処理の条件を厳密に管理
する必要があつた。 (2) 黒化処理性を重視した素材 鋼塊法による表面性状が良好なキヤツプド鋼
の冷延鋼板あるいは熱延鋼板を用いる。この鋼
板は黒化処理性が良好であるが、非金属介在物
による加工時の割れの発生率が高いことにより
改善の必要があつた。 (3) 加工性および黒化処理性を兼ね備えた素材 自動車用等に用いられている極低炭素の深絞
り用冷延鋼板を用いる。この材料は加工性に良
い集合組織を形成させるため炭素濃度を0.01%
以下にし、チタンを添加することにより炭素お
よび窒素をTiC、TiNとして析出させて、連続
焼鈍工程で製造されている。この素材は加工性
および黒化処理性を兼ね備えた素材として極め
て優れているが、高価なチタンを使用している
ため経済性にやや劣り、殆ど使用されていな
い。 ところで、マスクフレーム材はインナーシール
ドとともに、カラーブラウン管内部にあつて電子
線の通過方向に対して覆うように配置されている
ので、インナーシールドあるいはアウターシール
ド材とともに磁気シールド材として重要である。 とくに、カラーブラウン管の高精細度要求が強
くなるにつれて、マスクフレーム材にも磁気特性
が要求されるようになつた。磁気シールド材に要
求される特性は、地磁気(約0.3Oeの微小磁界)
の磁界における高い透磁率である。また、消磁特
性を良くするために、消磁コイルの巻く数や電流
低減の目的で保磁力Hcが小さいことも要求され
る。 (発明が解決しようとする課題) これまで、特開昭62−280328号や特開昭62−
280329号で成形性および電磁波シールド特性の優
れたブラウン管用インナーシールドの製造方法が
提案されている。しかし、マスクフレーム材につ
いては、これまで磁気シールド性については殆ど
考慮されていなかつた。そこで、マスクフレーム
用素材として、加工性、黒化処理性および磁気シ
ールド性を同時に満足するものが強く要求されて
いる。 本発明は磁気シールド性および黒化処理が優
れ、かつ必要な加工性を有する経済的なマスクフ
レーム用熱延鋼板とその製造方法を提供するもの
である。 (課題を解決するための手段) 本発明はC≦0.010%、Si≦0.03%、Mn:0.05
%以上1.0%以下、P≦0.200%、S≦0.020%、
sol.Al≦0.015%、N≦0.005%、残部不可避的成
分および鉄を含有し、板厚0.8mm以上2.5mm以下、
結晶粒がフエライト粒径30μ以上80μ以下の粗大
粒である電磁波シールド性、黒化処理性および成
形性の優れたカラーブラウン管マスクフレーム用
の熱延鋼板であり、C≦0.010%、Si≦0.03%、
Mn:0.05%以上1.0%以下、P≦0.200%、S≦
0.020%、sol.Al≦0.015%、N≦0.005%、残部不
可避的成分および鉄を含有した鋼を連続鋳造で鋳
片を製造し、そのまま、あるいは再加熱後、仕上
げ圧延温度がオーステナイトとフエライトの二相
域になるような900℃以下750℃以上の条件で板厚
0.8mm以上2.5mm以下に熱間圧延し、巻取温度を
660℃以上750℃以下で巻き取り、熱間圧延後形状
矯正のため行われるスキンパスを0.5%以下の結
晶粒がフエライト粒径30μ以上80μ以下であるこ
とを特徴とする電磁波シールト性、黒化処理性お
よび成形性の優れたカラーブラウン管マスクフレ
ーム用熱延鋼板の製造方法である。 以下、本発明の内容を詳述する。 本発明者らは、高精細度要求が強いカラーブラ
ウン管マスクフレーム用の素材として、最も必要
な機能は磁気シールド性と黒化処理性であり、加
工性はマスクフレームに加工するのに必要な特性
を備えていれば十分であると考え、経済性の観点
から熱延鋼板で製造するための検討を行つた。 まず、第1に磁気シールド性を良好にするため
には、結晶粒がフエライト粒径30μm以上の粗大
粒であることであり、熱間圧延後、鋼板に歪みを
出来るだけ与えないことである。第2に黒化処理
性を良好にするためには鋼の化学成分のうち、C
≦0.010%、Si≦0.03%に制限することである。第
3に加工性を満足させるために十分に管理された
連続鋳造法で製造することにより、非金属介在物
を少なくすることである。 磁気シールド性とは良好で、地磁気(約0.3Oe
の微小磁界)の磁界において透磁率が高いこと
と、消磁コイルの巻数や電流低減を可能にする消
磁特性を良くするために保磁力Hcが小さいこと
である。 高透磁率材料として知られているものは、
Bozorth (Ferromagnetism−D.Van
Nostrand Co.、Princeton、N.J.、P870、
Table2、1951)によれば純鉄、電磁鋼板、パー
マロイなどがある。従つて、透磁率向上のために
は成分または集合組織を制御して高価な材料を選
択すれば良いことがわかる。 しかし、本発明者等は、地磁気程度の微小磁界
存在下での透磁率は、成分組成そのものよりも、
むしろ素材の結晶粒径の大きさと残留歪み量だけ
で決まることを見出した。 第1図は透磁率に及ぼす結晶粒径の影響を示
す。 これによると、透磁率は結晶粒径が大きくなる
と大きくなることが明らかになつた。また、同じ
結晶粒径でも熱間圧延後の形状矯正により、透磁
率は大きく低下する。即ち、歪みが大きいほど大
きく低下する。この透磁率は黒化処理時の温度が
580℃であれば若干回復する。 このように、マスクフレーム材としては結晶粒
径が大きいこと、および形状矯正による歪みは
0.5%以下とすることが極めて重要である。そこ
で、熱延鋼板の結晶粒径を大きくする方策を種々
研究した。 これまでの加工用熱延鋼板の製造法では、加工
時の異方性を防止するという観点からオーステナ
イト域で熱間圧延を行い、ランナウトテーブル上
でフエライト域に変態させた後、巻き取られてい
た。 この方法で、マスクフレーム用としてフエライ
ト結晶粒を大きくする条件は高温で熱間圧延を行
い、オーステナイトからフエライトへの変態域を
徐冷することである。 この方法で結晶粒径を30μm以上にすることは
板厚が2.5mm超では可能であるが、それ以下では
極めて困難である。そこで、オーステナイトとフ
エライト二相域である900℃以下700℃以上で熱間
圧延を行い、巻き取り後の自己焼鈍により結晶粒
成長を行う方法を研究し、新しい製造法を発明し
た。 第2図は結晶粒径に及ぼす圧延終了温度の影響
を示す。 これによると、巻取温度680℃では、圧延終了
温度が750℃〜900℃では結晶粒が40μm以上と大
きくなつており、900℃では最も小さく、さらに
温度が高くなるとまた大きくなつている。一方、
圧延終了温度が900℃での結晶粒径は巻取温度570
℃と680℃とで殆ど同じである。しかし、圧延終
了温度が750℃〜900℃で巻取温度570℃での結晶
粒径は極めて小さい。このように、結晶粒径を大
きくするためには、圧延終了温度を750℃〜900
℃、巻取温度を680℃以上に制御する必要がある。 また、透磁率を低下させないという観点から、
熱間圧延後の形状矯正歪みは0.5%以下とするこ
とが必要である。 黒化処理はブラウン管のなかで乱反射光吸収に
よる温度上昇の防止および仕掛中に錆が発生する
ことを防止するために行われるもので、密着性の
悪い酸化物になると、粉塵がブラウン管内部に存
在しブラウン管の特性を著しく損なう。 黒化膜の特性は水蒸気分圧あるいは温度といつ
た処理条件によつて大きく影響し、雰囲気を完全
に調整しても処理温度が550℃以下といつた低い
場合には、密着性の悪い酸化物(いわゆる赤錆)
が発生し易い。 そこで、鋼板の化学成分が赤錆の発生に影響し
ていると考え、種々研究した結果C%の影響が極
めて大きいことが明らかになつた。即ち、通常黒
化処理は500℃〜620℃の温度範囲で行われるが、
このいずれの温度でも黒化処理性の良好な鋼板
が、必要である。 第3図は黒化処理性に及ぼすC%の影響を示
す。 これによると、C%を0.01%以下にすることに
よつて、黒化処理温度が530℃の場合も580℃の場
合でも良好な黒化膜が生成する。また、黒化処理
性には処理前の鋼板表面の清浄性が大きく影響
し、過酸洗によるスマツトの残存、油の付着ある
いは洗浄液等からの塩素成分の混入防止に細心の
注意が必要なことはいうまでもない。 以上のような観点から種々の実験を行い、経済
的に加工性を損なうことなく磁性および黒化処理
性を同時に満足する熱延鋼板を発明した。 この方法において、鋼の組成成分量、および熱
延・巻取条件を前記のように数値限定した理由を
説明する。 C:C成分は地磁気の磁界における透磁率には殆
ど影響しないが、C%が高いと黒化処理性が低
下するので、とくに低下させることが好まし
く、そのため上限を0.010%とする。なお、近
年、真空脱ガス法等により、Cをきわめて低く
することが可能となつており、下限は特に限定
しない。 Si:Siは黒化処理性の低下および熱延鋼板表面性
状の低下がおこるので低いほうが好ましく、
0.03%を上限とした。 Mn:Mnは固溶体強化を通じて強度を向上させ
る作用のある元素であり、0.05%未満では強度
向上の効果が得られず、他方1.0%を超えて含
有させると加工性が劣化することから、Mn含
有量を0.05%以上1.0%以下と定めた。 P:Pは固溶体強化を通じて強度を向上させる作
用のある元素であるが、0.2%を超えて含有さ
せると加工性が低下するので、上限を0.2%と
定めた。 S:SはMnと結合してA系介在物を生じ、延性
の低下を招くので出来る限り少ない方が好まし
い不純物元素であるが、経済性を考えてS含有
量の上限を0.02%と定めた。 sol.Al:Alは鋼の脱酸のために必要な元素であ
り、sol.Alで0.003%以上必要である。一方、
sol.Alが0.015%を超えて添加されると鋼中のN
と結合し、熱間圧延工程での再加熱時に溶体化
し、熱間圧延時にAlNとして微細析出し圧延
時の結晶粒を微細化し、透磁率を低下させる。
そのためsol.Alを0.003%以上0.015%以下と定
めた。 N:NはAlと結合してAlNとして微細析出し圧
延時の結晶粒を微細化し、透磁率を低下させる
と同時に、延性の低下を引き起こすので上限を
0.0050%と定めた。 直送圧延工程あるいは再加熱圧延工程いずれか
に限定する必要はない。また、再加熱圧延工程で
も熱間圧延前のスラブ加熱温度を特に限定する必
要はないが、再加熱前に析出したAlNが溶体化
しないように1100℃以下の低温加熱が望ましい。 熱間圧延条件は透磁率を低下させる結晶粒制御
にきわめて大きな影響を及ぼす。即ち、通常行わ
れているAr3変態点以上で圧延を完了させる場
合、変態点直上ではオーステナイト粒が極めて細
かくなり、変態後の結晶粒径は冷却速度で影響さ
れるが、ホツトランテーブル上での空冷程度でも
フエライト粒は細かくなる。 Ar3変態点以上で圧延を完了させる場合、圧延
完了温度を高くしたり、仕上げ圧延時の後段スタ
ンドの圧下率を少なくする方法も考えられるが、
板厚が0.8mmから2.5mmといつた薄手鋼板を製造す
る場合には、熱延鋼板のスケール疵防止と同時に
達成することは実際には極めて困難である。 そこで、本発明者等はAr3変態点以下で圧延を
完了させ、巻取温度を660℃以上750℃以下に制御
することによつて、フエライト圧延組織を回復・
再結晶さす方法を発明した。 圧延仕上がり温度900℃以上ではオーステナイ
ト域であり、750℃以下ではフエライト域での圧
下率が高すぎて結晶粒が粗大化しない。そこで、
圧延仕上がり温度を750℃以上900℃以下と限定し
た。巻取温度は660℃未満では回復・再結晶が有
効におこらず必要な粒径に成らない。また、750
℃以上では二次再結晶をおこし粒径が巨大にな
り、プレス加工時に肌荒れをおこし商品価値を低
下させるだけでなく加工性も低下する。そのため
巻取温度を660℃以上750℃以下に限定した。 なお、結晶粒の大きさはフエライト粒径30μm
以下では透磁率が低くなり、フエライト粒径80μ
m以上ではプレス加工時に肌荒れが生じるため
に、フエライト粒径30μm以上80μm以下と限定
した。 板厚は0.8mm以下ではホツトストリツプミルで
工業的に製造することは困難であり、2.5mm超で
は圧延完了温度を高くしたり、仕上げ圧延時の後
段スタンドの圧下率を少なくする方法で、結晶粒
を30μm以上にすることが可能であり、板厚を0.8
mm以上2.5mm以下に限定した。 (実施例) 第1表は100トン転炉で製造した鋼の化学成分
を示す。 第2表は第1表の化学成分の鋼を連続鋳造した
鋳片をホツトストリツプで熱間圧延する際の熱間
圧延条件と、マスクフレーム材としての熱延鋼板
の特性を示す。 A、B、C、Dは比較材で、E、F、G、H、
I、J、Kは本発明法による。
【表】
【表】
【表】 これらによると、鋼種AはC%が0.03%と高く
530℃および580℃いずれの黒化処理でも黒化処理
後に赤錆の発生がみられる。鋼種BもC%が
0.025%と高く580℃の黒化処理では発生がみられ
ないが、530℃の黒化処理では黒化処理後に赤錆
の発生がみられる。鋼種Cは、熱延仕上げ温度が
最適でなく、熱間圧延板の結晶粒が小さく透磁率
が低い、鋼種Dは、熱延巻取温度が低く、熱間圧
延板の結晶粒が小さく透磁率が低い。 鋼種E、F、G、H、I、J、Kは本発明法に
よるもので、高い透磁率、良好な黒化処理性およ
び伸びを持つたマスクフレーム材として優れた鋼
板である。
【図面の簡単な説明】
第1図は結晶粒の大きさ、スキンパス率と透磁
率及び0.5%スキンパス後、580℃、20分黒化処理
した後の透磁率の図表、第2図は結晶粒径に及ぼ
す圧延終了温度及び巻取温度の影響を示す図表、
第3図は580℃と500℃で黒化処理した後の黒化処
理性に及ぼすC%の影響を示す図表である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重量比で C≦0.010%、 Si≦0.03%、 Mn:0.05%以上1.0%以下、 P≦0.200%、 S≦0.020%、 sol.Al≦0.015%、 N≦0.005% 残部不可避的成分および鉄を含有し、板厚0.8
    mm以上2.5mm以下、結晶粒がフエライト粒径30μ以
    上80μ以下の粗大粒である電磁波シールド性、黒
    化処理性および成形性の優れたカラーブラウン管
    マスクフレーム用熱延鋼板。 2 重量比で C≦0.010%、 Si≦0.03%、 Mn:0.05%以上1.0%以下、 P≦0.200%、 S≦0.020%、 sol.Al≦0.015%、 N≦0.005% 残部不可避的成分および鉄を含有した鋼を連続
    鋳造で鋳片を製造し、そのまま、あるいは再加熱
    後、仕上げ圧延温度がオーステナイトとフエライ
    トの二相域になるような900℃以下750℃以上の条
    件で板厚0.8mm以上2.5mm以下に熱間圧延し、巻取
    温度を660℃以上750℃以下で巻き取り、熱間圧延
    後形状矯正のため行われるスキンパスを0.5%以
    下の結晶粒がフエライト粒径30μ以上80μ以下で
    あることを特徴とする電磁波シールド性、黒化処
    理性および成形性の優れたカラーブラウン管マス
    クフレーム用熱延鋼板の製造方法。
JP7332289A 1989-03-24 1989-03-24 ブラウン管マスクフレーム用熱延鋼板およびその製造方法 Granted JPH02250942A (ja)

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