JPH06158229A

JPH06158229A - プレス成形性に優れたシャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板およびＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金薄板

Info

Publication number: JPH06158229A
Application number: JP5151351A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Inoue; 正井上; Kiyoshi Tsuru; 清鶴; Michito Hiasa; 道人日朝
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1992-09-24
Filing date: 1993-05-28
Publication date: 1994-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】プレス前焼鈍を比較的低温で実施しても優れ
たプレス成形性を示し、且つ部分的な色ずれも生じにく
いシャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系およびＦｅ−Ｎｉ−Ｃ
ｏ系合金薄板を得ること【構成】低熱膨張係数が得られる所定量のＮｉ、Ｃｏ
を含有し、Ｓｉ≦０．０７ｗｔ％、Ｂ≦０．００１０ｗ
ｔ％、Ｏ≦０．００３０ｗｔ％、Ｎ＜０．００２０ｗｔ
％、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、プレス前焼
鈍前における平均オーステナイト結晶粒径が１０．５〜
１５．０μｍ、オーステナイト結晶粒径の最大値／最小
値が１〜１５、ビッカース硬さが１６５〜２２０で且つ
平均オーステナイト結晶粒径との関係で所定の条件を満
足し、板表面での結晶面集積度が｛１１１｝≦１４％、
｛１００｝：５〜７５％、｛１１０｝：５〜４０％、
｛３１１｝≦２０％、｛３３１｝≦２０％、｛２１０｝
≦２０％、｛２１１｝≦２０％である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス成形性に優れた
シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板およびＦｅ−Ｎ
ｉ−Ｃｏ系合金薄板に関するものである。

【従来の技術】近年、カラーテレビの高品位化に伴い、
色ずれの問題に対処できるシャドウマスク用合金とし
て、３４〜３８ｗｔ％のＮｉを含有するＦｅ−Ｎｉ系合
金が使用されている。このＦｅ−Ｎｉ系合金は、シャド
ウマスク用材料として従来から使用されてきた低炭素鋼
に較べ、熱膨張率が著しく小さい。このためＦｅ−Ｎｉ
系合金で作られたシャドウマスクは、電子ビームにより
加熱されても熱膨張による色ずれの問題は生じにくい。

【０００２】通常、シャドウマスク用合金薄板は、連続
鋳造法または造塊法によって得られた合金塊に、分塊圧
延、熱間圧延および冷間圧延・焼鈍を施すことにより製
造される。また、このようにして製造されたシャドウマ
スク用合金薄板は、通常、以下のような工程によってシ
ャドウマスクに加工される。すなわち、シャドウマスク
用合金薄板にフォトエッチングによって電子ビームの通
過孔を形成し（以下、このエッチングによって穿孔され
たままのシャドウマスク用合金薄板を「フラットマス
ク」という）、このフラットマスクに焼鈍を施した後、
ブラウン管の形状に合うように曲面形状にプレス成形
し、しかる後これをシャドウマスクに組立て、その表面
上に黒化処理を施す。

【０００３】従来、Ｆｅ−Ｎｉ系合金を冷間圧延・再結
晶焼鈍後、仕上圧延して製造されたシャドウマスク用素
材は、低炭素鋼のシャドウマスク用素材に較べて強度が
高いため、エッチング穿孔後のプレス成形性を確保する
ために８００℃以上の高温で軟化焼鈍（プレス前焼鈍）
を実施し、その軟質化を図っている。しかし、このよう
に軟化焼鈍を８００℃という高温で行うことは作業効率
および経済性の面で不利であり、このためより低温の軟
化焼鈍を実施した場合にも、８００℃以上で軟化焼鈍し
た材料と同等の低強度が得られる材料の開発が望まれて
いる。シャドウマスク用インバー合金のプレス成形性を
向上させることを目的として、特開平３−２６７３２０
号公報では８００℃未満の軟化焼鈍条件の下で低強度化
を図る技術が開示されている。この技術は、冷間圧延と
これに続く再結晶焼鈍の後、５〜２０ｗｔ％の圧延率で
仕上冷間圧延することにより、８００℃未満の温度の軟
化焼鈍によって、２００℃での０．２ｗｔ％耐力を９．
５ｋｇｆ／ｍｍ²（１０ｋｇｆ／ｍｍ²以下）とし、プレ
ス成形性の良好なレベルまで低強度化を図ろうとするも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この特開平３
−２６７３２０号の技術は、単に平均的な粒度と強度に
注目したものであって、開示されている強圧下−低温再
結晶というプロセスでは｛１００｝面の集積度が著しく
大きくなり、また、混粒組織となってしまう。このた
め、この技術により得られたシャドウマスク用材料はプ
レス成形時に金型にかじり付きが発生し、シャドウマス
ク端部で割れが発生し易いという欠点がある。また、こ
の材料は面内異方性も大きいため、シャドウマスクに透
過ムラが発生するケースもしばしば見られ、品質上に問
題がある。

【０００５】本発明はこのような従来技術の問題に鑑
み、プレス前焼鈍を８００℃未満の比較的低い温度で実
施した場合でも、優れたプレス成形性、すなわち、プレ
ス成形時の形状凍結性に優れ、金型とのなじみが良好
で、材料の割れが生じにくく、しかもシャドウマスクの
透過ムラの原因となる伸びムラも生じにくいという優れ
たプレス成形性を示し、さらに、部分的な色ずれの発生
がなく優れた画面品質を得ることができるシャドウマス
ク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板およびＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合
金薄板の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため本発明が特徴とする構成は以下の通りである。（１）Ｎｉ：３４〜３８ｗｔ％、Ｓｉ：０．０７ｗｔ
％以下、Ｂ：０．００１０ｗｔ％以下、Ｏ：０．００３
０ｗｔ％以下、Ｎ：０．００２０ｗｔ％未満、残部Ｆｅ
および不可避不純物からなり、シャドウマスク成形のた
めのプレス前焼鈍前における平均オーステナイト結晶粒
径Ｄavが１０．５〜１５．０μｍ、オーステナイト結晶
粒径の最大値Ｄmaxと最小値Ｄminとの比Ｄmax／Ｄminが
１〜１５、ビッカース硬さＨｖが１６５〜２２０で且つ
平均オーステナイト結晶粒径Ｄav（μｍ）との関係で、１０×Ｄav＋８０≧Ｈｖ≧１０×Ｄav＋５０の条件を満足し、板表面での結晶面集積度が下記条件を
満足するプレス成形性に優れたシャドウマスク用Ｆｅ−
Ｎｉ系合金薄板。｛１１１｝結晶面の集積度：１４％以下｛１００｝結晶面の集積度：５〜７５％｛１１０｝結晶面の集積度：５〜４０％｛３１１｝結晶面の集積度：２０％以下｛３３１｝結晶面の集積度：２０％以下｛２１０｝結晶面の集積度：２０％以下｛２１１｝結晶面の集積度：２０％以下但し集積度は｛１１１｝、｛１００｝、｛１１０｝、
｛３１１｝、｛３３１｝、｛２１０｝および｛２１１｝
の相対比率

【０００７】（２）Ｎｉ：３４〜３８ｗｔ％、Ｓｉ：
０．０７ｗｔ％以下、Ｃｏ：１ｗｔ％以下、Ｂ：０．０
０１０ｗｔ％以下、Ｏ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｎ：
０．００２０ｗｔ％未満、残部Ｆｅおよび不可避不純物
からなり、シャドウマスク成形のためのプレス前焼鈍前
における平均オーステナイト結晶粒径Ｄavが１０．５〜
１５．０μｍ、オーステナイト結晶粒径の最大値Ｄmax
と最小値Ｄminとの比Ｄmax／Ｄminが１〜１５、ビッカ
ース硬さＨｖが１６５〜２２０で且つ平均オーステナイ
ト結晶粒径Ｄav（μｍ）との関係で、１０×Ｄav＋８０≧Ｈｖ≧１０×Ｄav＋５０の条件を満足し、板表面での結晶面集積度が下記条件を
満足するプレス成形性に優れたシャドウマスク用Ｆｅ−
Ｎｉ系合金薄板。｛１１１｝結晶面の集積度：１４％以下｛１００｝結晶面の集積度：５〜７５％｛１１０｝結晶面の集積度：５〜４０％｛３１１｝結晶面の集積度：２０％以下｛３３１｝結晶面の集積度：２０％以下｛２１０｝結晶面の集積度：２０％以下｛２１１｝結晶面の集積度：２０％以下但し集積度は｛１１１｝、｛１００｝、｛１１０｝、
｛３１１｝、｛３３１｝、｛２１０｝および｛２１１｝
の相対比率

【０００８】（３）Ｎｉ：２８〜３８ｗｔ％、Ｓｉ：
０．０７ｗｔ％以下、Ｃｏ：１ｗｔ％超〜７ｗｔ％、
Ｂ：０．００１０ｗｔ％以下、Ｏ：０．００３０ｗｔ％
以下、Ｎ：０．００２０ｗｔ％未満、残部Ｆｅおよび不
可避不純物からなり、シャドウマスク成形のためのプレ
ス前焼鈍前における平均オーステナイト結晶粒径Ｄavが
１０．５〜１５．０μｍ、オーステナイト結晶粒径の最
大値Ｄmaxと最小値Ｄminとの比Ｄmax／Ｄminが１〜１
５、ビッカース硬さＨｖが１６５〜２２０で且つ平均オ
ーステナイト結晶粒径Ｄav（μｍ）との関係で、１０×Ｄav＋８０≧Ｈｖ≧１０×Ｄav＋５０の条件を満足し、板表面での結晶面集積度が下記条件を
満足するプレス成形性に優れたシャドウマスク用Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｃｏ系合金薄板。｛１１１｝結晶面の集積度：１４％以下｛１００｝結晶面の集積度：５〜７５％｛１１０｝結晶面の集積度：５〜４０％｛３１１｝結晶面の集積度：２０％以下｛３３１｝結晶面の集積度：２０％以下｛２１０｝結晶面の集積度：２０％以下｛２１１｝結晶面の集積度：２０％以下但し集積度は｛１１１｝、｛１００｝、｛１１０｝、
｛３１１｝、｛３３１｝、｛２１０｝および｛２１１｝
の相対比率

【０００９】

【作用】以下、本発明の詳細をその限定理由とともに説
明する。本発明の成分組成の限定理由は以下の通りであ
る。色ずれの発生を防止するためにシャドウマスク用Ｆ
ｅ−Ｎｉ系合金薄板に要求される３０〜１００℃の温度
域における平均熱膨張係数の上限値は、２．０×（１／
１０⁶）／℃である。熱膨張係数は合金のＮｉ量に依存
し、上記の平均熱膨張係数の条件を満たすＮｉ量は、３
４〜３８ｗｔ％である。このためＮｉは３４〜３８ｗｔ
％の範囲とする。また、より低い平均熱膨張係数を得る
ためにはＮｉ量を３５〜３７ｗｔ％、さらに好ましくは
３５．５〜３６．５ｗｔ％とすることが望ましい。通
常、ＣｏはＦｅ−Ｎｉ系合金中に不可避不純物としてあ
る程度含まれており、Ｃｏが１ｗｔ％以下では特性にほ
とんど影響を与えず、Ｎｉ量も上記範囲でよい。一方、
Ｃｏを１ｗｔ％超〜７ｗｔ％含有する場合には、上記の
平均熱膨張係数の条件を満足するためのＮｉの範囲は２
８〜３８ｗｔ％である。このためＣｏを１ｗｔ％超〜７
ｗｔ％含有する場合には、Ｎｉは２８〜３８ｗｔ％の範
囲とする。また、Ｃｏを３〜６ｗｔ％、Ｎｉを３０〜３
３ｗｔ％とすることにより、平均熱膨張係数がより低い
優れた特性が得られる。また、Ｃｏが７ｗｔ％を超える
と逆に熱膨張係数が劣化するため、Ｃｏの上限は７ｗｔ
％とする。

【００１０】Ｏは不可避不純物元素の１つであり、Ｏ量
が多いと合金中の酸化物系非金属介在物が多くなり、こ
の介在物が、特に８００℃未満の温度域で行われるプレ
ス前焼鈍において結晶粒の成長性を阻害する。Ｏが０．
００３０ｗｔ％を超えると、この粒成長の阻害作用が著
しくなり、本発明が目的とするプレス成形性が得られな
い。このためＯは０．００３０ｗｔ％を上限とする。な
お、下限は特に限定しないが、溶製上の経済性の面から
は０．０００１ｗｔ％程度が実質的な下限となる。

【００１１】Ｂは熱間加工性を向上させる作用がある
が、その含有量が多くなるとプレス前焼鈍時に形成され
る再結晶粒の粒界に偏析し、粒界移動を阻害する。この
結果、結晶粒の成長性が阻害され、プレス前焼鈍後で所
要の０．２ｗｔ％耐力が得られなくなる。特に、本発明
が前提とする比較的低い温度でのプレス前焼鈍の下では
粒成長の阻害作用が強く、しかも、この作用はすべての
結晶粒に対して一様には働くものではないため、結果的
には著しい混粒組織を生じ、プレス成形時の材料の伸び
ムラを生じさせ、シャドウマスクの透過ムラの原因とな
る。Ｂが０．００１０ｗｔ％を超えると、上記した粒成
長の阻害作用が著しくなるため、本発明が目的とするプ
レス成形性が得られなくなり、また、上記の透過ムラ等
の問題も生じる。このためＢは０．００１０ｗｔ％を上
限とする。なお、上記の観点からより好ましいＢ量は
０．０００２ｗｔ％以下である。

【００１２】Ｓｉは溶製時の脱酸元素として添加される
が、その添加量が０．０７ｗｔ％を超えると、プレス前
焼鈍時に合金板表面にＳｉの酸化膜が形成され、この酸
化膜によりプレス成形時の金型とのなじみが悪くなり、
合金板の金型へのかじり付きが生じるようになる。この
ため、Ｓｉは０．０７ｗｔ％を上限とする。また、Ｓｉ
量をさらに低減することにより、合金板と金型とのなじ
みをより良好なものとすることができる。なお、Ｓｉの
下限は特に限定しないが、溶製上の経済性の面からは
０．００１ｗｔ％程度が実質的な下限となる。

【００１３】Ｎは溶製時に不可避的に混入する元素であ
り、Ｎを０．００２０ｗｔ％以上含有するとプレス前焼
鈍時に合金板表面にＮが濃化して窒化物を形成し、この
窒化物によりプレス成形時の金型とのなじみが悪くな
り、合金板の金型へのかじり付きが生じるようになる。
このためＮは０．００２０ｗｔ％未満とする。なお、下
限は特に限定しないが、溶製上の経済性の面からは０．
０００１ｗｔ％程度が実質的な下限となる。なお、上記
の成分元素以外の元素については、Ｃ：０．０００１〜
０．００４０ｗｔ％、Ｍｎ：０．００１〜０．３５ｗｔ
％、Ｃｒ：０．００１〜０．０７ｗｔ％の範囲とするこ
とが好ましい。

【００１４】本発明が目的とするプレス成形時の形状凍
結性の向上、合金板の割れ発生の抑制およびシャドウマ
スクの透過ムラ発生の防止のためには、上記の成分組成
の規定に加え、プレス前焼鈍前における平均オーステナ
イト結晶粒径Ｄav、オーステナイト結晶粒径の最大値Ｄ
maxと最小値Ｄminとの比Ｄmax／Ｄmin、合金板のビッカ
ース硬さＨｖを特定の範囲とし、且つこのビッカース硬
さＨｖを平均オーステナイト結晶粒径Ｄavとの関係で特
定の範囲に規制する必要がある。図１は、本発明が規定
する成分組成を有し、且つプレス前焼鈍前のオーステナ
イト結晶粒径の最大値Ｄmaxと最小値Ｄminとの比Ｄmax
／Ｄmin、および各結晶面の集積度が本発明範囲内にあ
る合金板について、８００℃未満のプレス前焼鈍を実施
した後にプレス成形を行い、プレス前焼鈍前の平均オー
ステナイト結晶粒径Ｄavおよびビッカース硬さＨｖがプ
レス成形性に及ぼす影響を調べたものである。同図によ
れば、平均オーステナイト結晶粒径Ｄavが１０．５μｍ
未満では、本発明が前提とする８００℃未満のプレス前
焼鈍の下では合金板の結晶粒径が十分に粗大化しないた
め、スプリングバックが大きく形状凍結性が劣ってい
る。一方、平均オーステナイト結晶粒径Ｄavが１５．０
μｍを超えると、プレス前焼鈍時に再結晶が起こりにく
く、この場合も形状凍結性が劣っている。

【００１５】また、ビッカース硬さＨｖは主として冷間
圧延率によって決まるが、これが１６５未満では合金板
に十分な歪が付与されていないため、プレス前焼鈍時に
おける再結晶のための駆動力が小さく、十分な再結晶が
生じない。このためプレス前焼鈍後でも硬質であり、形
状凍結性が劣っている。一方、合金板に過度の歪が付与
されることにより、ビッカース硬さＨｖが２２０を超え
ると、プレス前焼鈍時の再結晶のための駆動力が大きい
ため再結晶時の核生成頻度が高くなり過ぎ、この結果、
プレス前焼鈍後において結晶粒が細粒化し、この場合も
形状凍結性が劣ることになる。

【００１６】また、図１によれば、プレス前焼鈍時に適
正な再結晶を生じさせるためには、ビッカース硬さＨｖ
を平均オーステナイト結晶粒径Ｄavとの関係で規定する
必要があることが判る。すなわち、プレス前焼鈍前の平
均オーステナイト結晶粒径Ｄavが大きいものほどプレス
前焼鈍時の駆動力を得るために大きな歪量が必要である
ため、平均オーステナイト結晶粒径Ｄavに応じてビッカ
ース硬さＨｖの下限を規定する必要があり、一方、平均
オーステナイト結晶粒径Ｄavの小さいものほど核生成場
所が多いため、プレス前焼鈍後における結晶粒の細粒化
を防ぐ観点から平均オーステナイト結晶粒径Ｄavに応じ
てビッカース硬さＨｖの上限を規定する必要がある。図
１によれば、ビッカース硬さＨｖが１６５以上であって
も、Ｈｖ＜１０×Ｄav＋５０であると、プレス前焼鈍時
における再結晶のための駆動力が相対的に小さ過ぎ、十
分な再結晶が生じない。このためプレス前焼鈍後でも硬
質であり、形状凍結性が劣っている。一方、ビッカース
硬さＨｖが２２０以下であっても、Ｈｖ＞１０×Ｄav＋
８０であると、プレス前焼鈍時の再結晶のための駆動力
が相対的に大き過ぎるため、プレス前焼鈍後において結
晶粒が細粒化し、形状凍結性が劣っている。

【００１７】図２は、本発明が規定する成分組成を有
し、且つプレス前焼鈍前の平均オーステナイト結晶粒径
Ｄav、ビッカース硬さＨｖおよび各結晶面の集積度が本
発明範囲内にある合金板について、８００℃未満のプレ
ス前焼鈍を実施した後にプレス成形を行い、プレス前焼
鈍前のオーステナイト結晶粒径の最大値Ｄmaxと最小値
Ｄminの比Ｄmax／Ｄminがシャドウマスクの透過ムラ発
生に及ぼす影響を調べたものである。これによれば、オ
ーステナイト結晶粒径の最大値と最小値との比Ｄmax／
Ｄminが１５を超えると、エッチング孔径が不揃いにな
るため透過ムラが発生している。Ｄmax／Ｄminは小さけ
れば小さいほど好ましく、したがってＤmax／Ｄminの下
限は１となる。

【００１８】以上の理由から、本発明ではプレス前焼鈍
時の結晶粒の成長性を高めて形状凍結性を良好とし、且
つシャドウマスクの透過ムラ発生を抑制する条件とし
て、プレス前焼鈍前における平均オーステナイト結晶粒
径Ｄavを１０．５〜１５．０μｍ、オーステナイト結晶
粒径の最大値Ｄmaxと最小値Ｄminとの比Ｄmax／Ｄmin
（以下、「オーステナイト結晶粒の混粒度」という）を
１〜１５、ビッカース硬さＨｖを１６５〜２２０で且つ
平均オーステナイト結晶粒径Ｄav（μｍ）との関係で、１０×Ｄav＋８０≧Ｈｖ≧１０×Ｄav＋５０の条件を満足するものと規定する。

【００１９】また、本発明が目的とするプレス成形時の
割れ発生の防止、シャドウマスクの透過ムラ発生の防止
および部分的な色ずれ発生の抑制のためには、上述した
ような規定に加えて、プレス前焼鈍前の合金板表面での
結晶面の集積度を所定の範囲にすることが重要である。
本発明者らは、プレス前焼鈍前の合金板表面での｛２１
１｝結晶面の集積度を制御することによりプレス成形時
における合金板の割れ発生を効果的に抑制できること、
また、｛１００｝および｛１１０｝の各結晶面の集積度
を制御することによりシャドウマスクの透過ムラを抑制
でき、さらに｛１１１｝、｛３１１｝、｛３３１｝およ
び｛２１０｝の各結晶面の集積度を制御することでシャ
ドウマスクの部分的な色ずれの発生を抑制できることを
見出した。

【００２０】すなわち、｛２１１｝結晶面の集積度が２
０％を超えるとプレス成形時に合金板の割れが発生す
る。また、｛１１１｝、｛３１１｝、｛３３１｝および
｛２１０｝の各結晶面の集積度が、それぞれ｛１１１｝
結晶面：１４％超、｛３１１｝結晶面：２０％超、｛３
３１｝結晶面：２０％超、｛２１０｝結晶面：２０％超
となると、プレス成形によって孔形状が異常に変形し、
上述したシャドウマスクの部分的な色ずれが発生する。

【００２１】｛１００｝および｛１１０｝の各結晶面の
集積度の制御は、オーステナイト結晶粒の混粒度（Ｄma
x／Ｄmin）を本発明範囲内とするために必要である。す
なわち、｛１００｝結晶面の集積度が７５％を超えるか
或いは｛１１０｝結晶面の集積度が４０％を超えると、
オーステナイト結晶粒の混粒度が１５を超えてしまう。
この結果、プレス前焼鈍時の再結晶が均一に進行せず、
プレス前焼鈍後の結晶粒が混粒状態となるためシャドウ
マスクに透過ムラが生じる。また、｛１００｝結晶面の
集積度が５％未満では｛１１０｝結晶面の集積度が４０
％を超え、また、｛１１０｝結晶面が５％未満では｛１
００｝結晶面の集積度が７５％を超えるため、いずれも
オーステナイト結晶粒の混粒度が１５を超え、シャドウ
マスクに透過ムラが生じる。図３は｛１００｝結晶面の
集積度とオーステナイト結晶粒の混粒度との関係を示し
たもので、｛１００｝結晶面の集積度を５〜７５％とす
ることにより、オーステナイト結晶粒の混粒度を１〜１
５の範囲に制御できることが判る。また、｛１００｝結
晶面の集積度をより限定された８〜４６％の範囲とする
ことにより混粒度をさらに小さくすることができ、この
ため透過ムラの発生をより効果的に抑制することができ
る。

【００２２】以上の理由から、本発明ではプレス前焼鈍
前の合金板表面での各結晶面の集積を以下のように規定
する。｛１１１｝結晶面の集積度：１４％以下｛１００｝結晶面の集積度：５〜７５％｛１１０｝結晶面の集積度：５〜４０％｛３１１｝結晶面の集積度：２０％以下｛３３１｝結晶面の集積度：２０％以下｛２１０｝結晶面の集積度：２０％以下｛２１１｝結晶面の集積度：２０％以下但し集積度は｛１１１｝、｛１００｝、｛１１０｝、
｛３１１｝、｛３３１｝、｛２１０｝および｛２１１｝
の相対比率

【００２３】上述した各結晶面の集積度は、板表面のＸ
線回折により得られる（１１１）、（２００）、（２２
０）、（３１１）、（３３１）、（４２０）及び（４２
２）の各回折面のＸ線回折強度から求めることができ
る。例えば、｛１１１｝結晶面の集積度は（１１１）回
折面の相対Ｘ線強度比を（１１１）、（２００）、（２
２０）、（３１１）、（３３１）、（４２０）及び（４
２２）の各回折面の相対Ｘ線強度比の和で割ることによ
り求めることができる。また、他の｛１００｝、｛１１
０｝、｛３１１｝、｛３３１｝、｛２１０｝、｛２１
１｝の各結晶面の集積度も同様にして求めることができ
る。ここで、相対Ｘ線回折強度比とは各回折面で測定さ
れたＸ線回折強度をその回折面の理論Ｘ線強度で割った
ものである。例えば、（１１１）回折面の相対Ｘ線回折
強度比は（１１１）回折面のＸ線回折強度を（１１１）
回折面のＸ線回折理論強度で割ったものである。また、
｛１００｝、｛１１０｝、｛２１０｝、｛２１１｝の各
結晶面の集積度は、それぞれこれらの結晶面と方位的に
等しい（２００）、（２２０）、（４２０）、（４２
２）回折面の相対Ｘ線回折強度比を上記の（１１１）か
ら（４２２）までの７個の回折面の相対Ｘ線回折強度比
の和で割ることにより求めることができる。

【００２４】本発明が規定するプレス前焼鈍前の｛１１
１｝、｛１００｝、｛１１０｝、｛３１１｝、｛３３
１｝、｛２１０｝および｛２１１｝の各結晶面の集積度
は、通常、熱間圧延以降の処理条件を適宜選択すること
により得ることができる。例えば、本発明の合金薄板
を、分塊圧延スラブまたは連続鋳造スラブを熱間圧延し
た後、熱延板焼鈍−冷間圧延−再結晶焼鈍−冷間圧延−
再結晶焼鈍−仕上冷間圧延−歪取り焼鈍の工程を経て製
造する場合、上述した各結晶面の集積度を得るために
は、熱延板焼鈍の焼鈍温度を９１０〜９９０℃の範囲で
適切な温度に制御し、加えて、冷間圧延条件、再結晶焼
鈍条件、仕上冷間圧延条件および歪取り焼鈍条件を適正
化することが有効である。また、本発明が規定する平均
オーステナイト結晶粒径Ｄav、オーステナイト結晶粒の
混粒度（Ｄmax／Ｄmin）およびビッカース硬Ｈｖさにつ
いても、冷間圧延条件、再結晶焼鈍条件、仕上冷間圧延
条件および歪取り焼鈍条件の制御により得ることが可能
である。

【００２５】なお、本発明が規定する結晶面の集積度を
得るには、製造工程において分塊圧延後のスラブまたは
連続鋳造スラブを均一化熱処理することは好ましくな
い。例えば、この均一化熱処理が１２００℃以上、１０
時間以上の条件で行われた場合、｛１１１｝、｛１０
０｝、｛１１０｝、｛３１１｝、｛３３１｝、｛２１
０｝、｛２１１｝の各結晶面の集積度のうち１つ以上が
本発明が規定する条件から外れてしまうので、このよう
な処理は避けなければならない。本発明が規定する各結
晶面の集積度は、上記した方法以外にも急冷凝固法の採
用、熱間加工での再結晶のコントロールによる集合組織
制御等により得ることができる。本発明の合金薄板は、
プレス前焼鈍をフォトエッチングの前に実施してもよ
く、プレス前焼鈍が本発明が前提とする比較的低い温度
で行われるならば、フォトエッチングの品質が損なわれ
ることはない。従来材では、プレス前焼鈍を本発明が前
提とする比較的低い温度で実施した後にフォトエッチン
グを実施するとフォトエッチングの品質が損なわれるた
め、事実上プレス前焼鈍をフォトエッチングの前に実施
することはできない。これに対して、本発明材ではプレ
ス前焼鈍後にフォトエッチングを実施してもエッチング
性が損なわれることはない。

【００２６】

【実施例】

〔実施例１〕取鍋精錬によって表１および表２に示す成
分組成の合金Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２３を調整し、合金Ｎ
ｏ．１〜合金Ｎｏ．１３、合金Ｎｏ．１８〜Ｎｏ．２３
についてはインゴットに鋳造し、これらインゴットを手
入れ後、分塊圧延、表面疵取り、熱間圧延（加熱条件：
１１００℃×３時間）して熱延板を得た。また合金Ｎ
ｏ．１４〜Ｎｏ．１７については薄鋳板に直接鋳造し、
この薄鋳板を１３００〜１０００℃の温度で圧延率３０
％で熱間圧延した後７５０℃で巻取り、熱延板を得た。
これらの熱延板から、以下に述べる工程により表３〜表
６に示す材料Ｎｏ．１〜３４の合金薄板を得た。

【００２７】材料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２１、Ｎｏ．２７〜
Ｎｏ．３０は、合金Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２１の熱延板か
ら、熱延板焼鈍（９１０〜９９０℃）−冷間圧延−再結
晶焼鈍（８６０〜９４０℃×１２５秒）−冷間圧延−再
結晶焼鈍（８６０〜９４０℃×１２５秒）−仕上冷間圧
延（圧延率１５％）−歪取り焼鈍（５３０℃×３０秒）
の工程を経て製造された板厚０．２５ｍｍの合金板であ
る。材料Ｎｏ．２２およびＮｏ．２６は、合金Ｎｏ．２
２およびＮｏ．２の熱延板から、冷間圧延（圧延率９
２．５％）−再結晶焼鈍（８５０℃×１分）−仕上冷間
圧延（圧延率１５％）−歪取り焼鈍（５３０℃×３秒）
の工程を経て製造された板厚０．２５ｍｍの合金板であ
る。材料Ｎｏ．２４は、合金Ｎｏ．１の熱延板から、熱
延板焼鈍（９５０℃）−冷間圧延（圧延率７４％）−再
結晶焼鈍（９５０℃×１８０秒）−冷間圧延（圧延率４
０％）−再結晶焼鈍（９５０℃×１８０秒）−仕上冷間
圧延（圧延率１５％）−歪取り焼鈍（５３０℃×３０
秒）の工程を経て製造された板厚０．２５ｍｍの合金板
である。

【００２８】材料Ｎｏ．２５は、合金Ｎｏ．１の熱延板
から、熱延板焼鈍（９５０℃）−冷間圧延−再結晶焼鈍
（８００℃×３０秒）−冷間圧延−再結晶焼鈍（８００
℃×３０秒）−仕上冷間圧延−歪取り焼鈍（５３０℃×
３０秒）の工程を経て製造された板厚０．２５ｍｍの合
金板である。材料Ｎｏ．２３は合金Ｎｏ．２３の熱延板
から、熱延板焼鈍（９７０℃）−冷間圧延−再結晶焼鈍
（８００℃×３０秒）−冷間圧延−再結晶焼鈍（８００
℃×３０秒）−仕上冷間圧延−歪取り焼鈍（５３０℃×
３０秒）の工程を経て製造された板厚０．２５ｍｍの合
金板である。材料Ｎｏ．３１〜Ｎｏ．３４は、合金Ｎ
ｏ．３、Ｎｏ．４およびＮｏ．７の熱延板から、冷間圧
延−再結晶焼鈍（８６０〜９４０℃×１２５秒）−冷間
圧延−再結晶焼鈍（８６０〜９４０℃×１２５秒）−仕
上冷間圧延−歪取り焼鈍（５３０℃×３０秒）の工程を
経て製造された板厚０．２５ｍｍの合金板である。な
お、上記の各熱延板は熱延後で十分に再結晶していた。

【００２９】以上のようにして得られた材料のうち材料
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１２、Ｎｏ．１５〜Ｎｏ．３４の各合
金板を、エッチングによりフラットマスクに加工した
後、７７０℃×４５分の条件でプレス前焼鈍を施し、し
かる後プレス成形を行ってプレス成形性を調べた。ま
た、プレス成形したシャドウマスクを黒化処理してブラ
ウン管に組み込み、電子ビームを所定時間照射した後の
部分的な色ずれ発生も調べた。また、材料Ｎｏ．１３お
よびＮｏ．１４の合金板は、エッチング前に７９５℃×
３分の条件でプレス前焼鈍を施し、しかる後エッチング
によりフラットマスクに加工し、次いでプレス成形を行
ってプレス成形性を調べた。また、上記と同様にして部
分的な色ずれ発生も調べた。表３および表４に、プレス
前焼鈍前の平均オーステナイト結晶粒径Ｄav、オーステ
ナイト結晶粒の混粒度（Ｄmax／Ｄmin）、ビッカース硬
度Ｈｖ、〔１０×Ｄav＋８０−Ｈｖ〕および〔Ｈｖ−１
０×Ｄav−５０〕を、また、表５および表６に、プレス
前焼鈍前の板表面での各結晶面の集積度、プレス成形性
および部分的な色ずれ発生の有無を示す。

【００３０】表３〜表６によれば、本発明が規定する成
分組成、プレス前焼鈍前の｛１１１｝、｛１００｝、
｛１１０｝、｛３１１｝、｛３３１｝、｛２１０｝およ
び｛２１１｝の各結晶面の集積度、平均オーステナイト
結晶粒径Ｄav、オーステナイト結晶粒の混粒度（Ｄmax
／Ｄmin）、ビッカース硬度Ｈｖ、および１０×Ｄav＋
８０≧Ｈｖ≧１０×Ｄav＋５０の条件を満足する材料Ｎ
ｏ．１〜Ｎｏ．１３は、いずれも優れたプレス成形性を
示しており、また、部分的な色ずれの発生もない。ま
た、Ｃｏを含有する本発明例である材料Ｎｏ．１４〜Ｎ
ｏ．１７も同様に優れた特性を示している。また、材料
Ｎｏ．１３およびＮｏ．１４はプレス前焼鈍をエッチン
グ前に実施したものであるが、このような製造プロセス
によってもシャドウマスクとしての本来の性能が付与さ
れていることが判る。これに対して、材料Ｎｏ．１８お
よびＮｏ．２０は、それぞれＳｉ量、Ｎ量が本発明範囲
を超えた比較例であり、プレス成形時に金型とのなじみ
の点で問題がある。材料Ｎｏ．１９はＯ量が本発明範囲
を超えた比較例であり、プレス前焼鈍前の平均オーステ
ナイト結晶粒径Ｄavが１０．５μｍ未満であるため、プ
レス成形時の形状凍結性が劣っており、また、合金板の
割れも発生している。また、オーステナイト結晶粒の混
粒度も本発明範囲を超えているため、透過ムラも発生し
ている。

【００３１】材料Ｎｏ．２１、Ｎｏ．２２はＢ量が本発
明範囲を超えた比較例であり、いずれも平均オーステナ
イト結晶粒径Ｄavが１０．５μｍ未満であるため、プレ
ス成形時の形状凍結性が劣り、また、合金板の割れも発
生している。また、オーステナイト結晶粒の混粒度も本
発明範囲を超えているため、透過ムラが発生している。
特に、Ｎｏ．２２は熱延板焼鈍を実施することなく、冷
間圧延（圧延率９２．５％）−再結晶焼鈍（８５０℃×
１分）−仕上冷間圧延（圧延率１５％）の工程を経て製
造されたもので、特開平３−２６７３２０号の開示技術
によるものであるが、｛１１０｝および｛１００｝結晶
面の集積度が本発明範囲から外れ、特に、オーステナイ
ト結晶粒の混粒度が大きな値となっている。材料Ｎｏ．
２６は材料Ｎｏ．２２と同様の製造工程で製造されたも
ので、｛１００｝および｛１１０｝の各結晶面の集積度
が本発明の規定する範囲から外れた比較例であり、オー
ステナイト結晶粒の混粒度が大きいため透過ムラが発生
している。このように、本発明の成分条件を満足する合
金板であっても、本発明が規定する結晶粒の集積度とオ
ーステナイト結晶粒の混粒度を満足しなければ、優れた
プレス成形性は得られない。

【００３２】材料Ｎｏ．２４およびＮｏ．２５は、それ
ぞれ冷間圧延後の再結晶焼鈍が９５０℃×１８０秒、８
００℃×３０秒の条件で製造されたもので、平均オース
テナイト結晶粒径Ｄavが本発明範囲を超えた比較例、平
均オーステナイト結晶粒径Ｄavが本発明範囲未満の比較
例であり、いずれも形状凍結性が劣っている。材料Ｎ
ｏ．３１〜Ｎｏ．３４は、熱延板焼鈍を実施することな
く、冷間圧延以降の工程は材料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２１と
同様の工程で製造されたものである。このうち材料Ｎ
ｏ．３１は｛１１０｝結晶面の集積度が本発明範囲から
外れた比較例であり、オーステナイト結晶粒の混粒度が
本発明範囲を超えているため透過ムラが発生している。
Ｎｏ．３３は｛２１１｝結晶面の集積度が本発明範囲を
超えた比較例であり、合金板の割れが発生している。ま
た、材料Ｎｏ．３２は｛１１１｝と｛３１１｝の結晶面
の集積度が本発明範囲から外れた比較例、材料Ｎｏ．３
４は｛３１１｝と｛２１０｝の結晶面の集積度が本発明
範囲を超えた比較例であり、いずれも部分的な色ずれが
発生している。

【００３３】材料Ｎｏ．２７〜Ｎｏ．３０は、それぞれ
ビッカース硬さＨｖが本発明の上限を超えた比較例、ビ
ッカース硬さＨｖが本発明の下限未満の比較例、１０×
Ｄav＋８０＜Ｈｖである比較例、Ｈｖ＜１０×Ｄav＋５
０である比較例であり、いずれも形状凍結性が劣ってい
る。以上のように本発明が規定する成分組成、プレス前
焼鈍前の各結晶面の集積度、平均オーステナイト結晶粒
径Ｄav、オーステナイト結晶粒の混粒度（Ｄmax／Ｄmi
n）、ビッカース硬度Ｈｖ、および１０×Ｄav＋８０≧
Ｈｖ≧１０×Ｄav＋５０の条件を満足することにより、
本発明が目的とする優れたプレス成形性および画面品質
を有するシャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板および
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金薄板が得られることが判る。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】

【表３】

【００３７】

【表４】

【００３８】

【表５】

【００３９】

【表６】

【００４０】

【発明の効果】以上述べたように本発明のシャドウマス
ク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板およびＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合
金薄板は、プレス前焼鈍を８００℃未満という比較的低
い温度で実施しても、優れたプレス成形性、すなわち、
プレス成形時の形状凍結性に優れ、金型とのなじみが良
好で、材料の割れが生じにくく、しかも透過ムラの発生
が抑えられるという優れたプレス成形性を示し、さら
に、部分的な色ずれ発生もない優れた画面品質を得るこ
とができる。さらに、本発明の合金薄板はプレス前焼鈍
をエッチング前に施した場合でも所要のエッチング性お
よびプレス成形性が得られ、このため予めプレス前焼鈍
を実施しておけば、ブラウン管メーカー側でのプレス前
焼鈍を省略することができ、この点からも合金板のユー
ザーにとって経済的メリットの大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】プレス前焼鈍前の平均オーステナイト結晶粒径
Ｄavおよびビッカース硬度Ｈｖとプレス成形性との関係
を示すグラフ

【図２】プレス前焼鈍前のオーステナイト結晶粒の混粒
度（Ｄmax／Ｄmin）とシャドウマスクの透過ムラ発生と
の関係を示すグラフ

【図３】プレス前焼鈍前の板表面での｛１００｝結晶面
の集積度とオーステナイト結晶粒の混粒度との関係を示
すグラフ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｎｉ：３４〜３８ｗｔ％、Ｓｉ：０．０
７ｗｔ％以下、Ｂ：０．００１０ｗｔ％以下、Ｏ：０．
００３０ｗｔ％以下、Ｎ：０．００２０ｗｔ％未満、残
部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、シャドウマスク成
形のためのプレス前焼鈍前における平均オーステナイト
結晶粒径Ｄavが１０．５〜１５．０μｍ、オーステナイ
ト結晶粒径の最大値Ｄmaxと最小値Ｄminとの比Ｄmax／
Ｄminが１〜１５、ビッカース硬さＨｖが１６５〜２２
０で且つ平均オーステナイト結晶粒径Ｄav（μｍ）との
関係で、１０×Ｄav＋８０≧Ｈｖ≧１０×Ｄav＋５０の条件を満足し、板表面での結晶面集積度が下記条件を
満足するプレス成形性に優れたシャドウマスク用Ｆｅ−
Ｎｉ系合金薄板。｛１１１｝結晶面の集積度：１４％以下｛１００｝結晶面の集積度：５〜７５％｛１１０｝結晶面の集積度：５〜４０％｛３１１｝結晶面の集積度：２０％以下｛３３１｝結晶面の集積度：２０％以下｛２１０｝結晶面の集積度：２０％以下｛２１１｝結晶面の集積度：２０％以下但し集積度は｛１１１｝、｛１００｝、｛１１０｝、
｛３１１｝、｛３３１｝、｛２１０｝および｛２１１｝
の相対比率
【請求項２】Ｎｉ：３４〜３８ｗｔ％、Ｓｉ：０．０
７ｗｔ％以下、Ｃｏ：１ｗｔ％以下、Ｂ：０．００１０
ｗｔ％以下、Ｏ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｎ：０．０
０２０ｗｔ％未満、残部Ｆｅおよび不可避不純物からな
り、シャドウマスク成形のためのプレス前焼鈍前におけ
る平均オーステナイト結晶粒径Ｄavが１０．５〜１５．
０μｍ、オーステナイト結晶粒径の最大値Ｄmaxと最小
値Ｄminとの比Ｄmax／Ｄminが１〜１５、ビッカース硬
さＨｖが１６５〜２２０で且つ平均オーステナイト結晶
粒径Ｄav（μｍ）との関係で、１０×Ｄav＋８０≧Ｈｖ≧１０×Ｄav＋５０の条件を満足し、板表面での結晶面集積度が下記条件を
満足するプレス成形性に優れたシャドウマスク用Ｆｅ−
Ｎｉ系合金薄板。｛１１１｝結晶面の集積度：１４％以下｛１００｝結晶面の集積度：５〜７５％｛１１０｝結晶面の集積度：５〜４０％｛３１１｝結晶面の集積度：２０％以下｛３３１｝結晶面の集積度：２０％以下｛２１０｝結晶面の集積度：２０％以下｛２１１｝結晶面の集積度：２０％以下但し集積度は｛１１１｝、｛１００｝、｛１１０｝、
｛３１１｝、｛３３１｝、｛２１０｝および｛２１１｝
の相対比率
【請求項３】Ｎｉ：２８〜３８ｗｔ％、Ｓｉ：０．０
７ｗｔ％以下、Ｃｏ：１ｗｔ％超〜７ｗｔ％、Ｂ：０．
００１０ｗｔ％以下、Ｏ：０．００３０ｗｔ％以下、
Ｎ：０．００２０ｗｔ％未満、残部Ｆｅおよび不可避不
純物からなり、シャドウマスク成形のためのプレス前焼
鈍前における平均オーステナイト結晶粒径Ｄavが１０．
５〜１５．０μｍ、オーステナイト結晶粒径の最大値Ｄ
maxと最小値Ｄminとの比Ｄmax／Ｄminが１〜１５、ビッ
カース硬さＨｖが１６５〜２２０で且つ平均オーステナ
イト結晶粒径Ｄav（μｍ）との関係で、１０×Ｄav＋８０≧Ｈｖ≧１０×Ｄav＋５０の条件を満足し、板表面での結晶面集積度が下記条件を
満足するプレス成形性に優れたシャドウマスク用Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｃｏ系合金薄板。｛１１１｝結晶面の集積度：１４％以下｛１００｝結晶面の集積度：５〜７５％｛１１０｝結晶面の集積度：５〜４０％｛３１１｝結晶面の集積度：２０％以下｛３３１｝結晶面の集積度：２０％以下｛２１０｝結晶面の集積度：２０％以下｛２１１｝結晶面の集積度：２０％以下但し集積度は｛１１１｝、｛１００｝、｛１１０｝、
｛３１１｝、｛３３１｝、｛２１０｝および｛２１１｝
の相対比率