JPH06279946A - Shadow mask material having excellent etching property, its intermediate material, its production, production of shadow mask, and cathode ray tube - Google Patents

Shadow mask material having excellent etching property, its intermediate material, its production, production of shadow mask, and cathode ray tube

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JPH06279946A
JPH06279946A JP9708293A JP9708293A JPH06279946A JP H06279946 A JPH06279946 A JP H06279946A JP 9708293 A JP9708293 A JP 9708293A JP 9708293 A JP9708293 A JP 9708293A JP H06279946 A JPH06279946 A JP H06279946A
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JP
Japan
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shadow mask
mask material
less
rolling
annealing
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Application number
JP9708293A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Nakamura
秀一 中村
Masato Hasegawa
正人 長谷川
Kazu Sasaki
計 佐々木
Ryoji Inoue
良二 井上
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide the process for production of the high-fineness shadow mask material having a good perforating property by etching. CONSTITUTION:The shadow mask material having >=85% {100} bearing integration degree and fibrous rolled structure under microscopic observation within the section perpendicular to the transverse direction of the material; the shadow mask having <=0.6mum Ra surface roughness of the etched surface by etching for the purpose of forming apertures for passage of electrons; the shadow mask material having the integration degree similar to the above, >=3 average aspect ratio of the crystal grains in the similar microscopic observation and >=130 Vickers hardness; the intermediate material for the shadow mask material of <=30% change in the {100} bearing integration degree before and after final annealing at <=850 deg.C; the process for production of the shadow mask material to execute >=85% cold rolling and annealing at >=700 deg.C and to execute cold rolling at a rolling rate of not exceeding the rolling rate of the cold rolling mentioned above and annealing at the temp. of not exceeding 850 deg.C and the cathode ray tube formed by using the materials mentioned above are provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、シャドウマスク用Fe-N
i系アンバー合金に関し、特に優れたエッチング性を有
するシャドウマスク材料、その中間材料、前記シャドウ
マスク材料のの製造方法、シャドウマスクの製造方法な
らびにこれらシャドウマスクまたはシャドウマスク材料
を用いた陰極線管に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to Fe-N for shadow masks.
The present invention relates to an i-based amber alloy, particularly to a shadow mask material having excellent etching properties, an intermediate material therefor, a method for producing the shadow mask material, a method for producing the shadow mask, and a cathode ray tube using these shadow masks or shadow mask materials. Is.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、アルミキルド低炭素鉄材(以下AK
材と記す)に替り低熱膨張特性を有するFe-Ni系アンバ
ー合金が民生用テレビ、高精細ディスプレイ用陰極線管
の用途に普及しつつある。しかし、Fe-Ni系合金はAK材
に比較してエッチング穿孔性が悪いことが知られてい
る。特に最近の超高精細シャドウマスクでは、エッチン
グ孔の微妙な形態差(エッチング面の表面粗さ、孔形状
誤差)があるとマスクむら等外観不良となり、さらに陰
極線管に組立てた際に電子線の散乱を誘発して画質を劣
化させる一要因となっている。
2. Description of the Related Art Recently, aluminum-killed low-carbon iron materials (hereinafter referred to as AK
Material), Fe-Ni-based amber alloys with low thermal expansion characteristics are becoming popular for use in consumer televisions and cathode ray tubes for high-definition displays. However, it is known that the Fe-Ni alloy has a poorer etching piercing property than the AK material. Especially in recent ultra-high definition shadow masks, if there are subtle morphological differences in the etching holes (surface roughness of the etching surface, hole shape error), the appearance of the mask becomes uneven and the appearance of the electron beam is reduced when assembled into a cathode ray tube. This is one of the factors that induce scattering and deteriorate the image quality.

【0003】精密エッチング加工を必要とするシャドウ
マスク材料に関し、組成的な改善として、特公平2-5197
3号、特開昭61-190023号等のようにエッチング穿孔性を
阻害するC,O,N等の不純物元素を低減してマスクむら品
位を改善する提案がなされ、また、組織的な提案とし
て、特開昭61-39343号は結晶粒の大きさを規定してエッ
チング孔の均一性を改善するもの、特公平2-9655号は素
材の結晶方位を規定することにより、フォトエッチング
による微細孔を高密度、高精度でかつ均一に設けるもの
をそれぞれ提案している。
Regarding a shadow mask material requiring a precision etching process, as a compositional improvement, Japanese Patent Publication No. 2-5197
No. 3, JP-A-61-190023, etc., a proposal has been made to improve the quality of mask unevenness by reducing impurity elements such as C, O, and N that impede etching piercing properties. JP-A-61-39343 defines the size of crystal grains to improve the uniformity of etching holes, and Japanese Patent Publication No. 2-9655 discloses fine holes formed by photoetching by defining the crystal orientation of the material. It proposes that each of them is provided with high density, high precision and evenly.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記の特公平2-51973
号、特開昭61-190023号のように、組成的にエッチング
穿孔性を阻害するC,O,N等の不純物元素を低減化するこ
とは、一般的に精密エッチング加工を要する超高精細シ
ャドウマスク用途として、エッチング速度またはエッチ
ング孔品質を向上させる点で必要最低限の条件であるこ
とは良く知られている。しかし、このような不純物の低
減化のみではエッチング面の表面粗さ、孔形状誤差の改
善についてはなんら効果は認められない。また、特開昭
61-39343号、特公平2-9655号のように結晶粒あるいは結
晶方位を規定して微細で均一なエッチング孔を得る組織
改善の提案があるが、従来の方法によるものは、組織最
適化のために繁雑な冷間加工、焼鈍工程上の調整が必要
であり、また、超微細エッチング加工が要求されている
分野においては、未だエッチング面の表面粗さ・形状等
に問題があり、さらなる陰極線管の高品位化が進む現在
においては、さらにエッチング穿孔性に優れるシャドウ
マスク材料が要求されている。
[Problems to be Solved by the Invention] Japanese Patent Publication No. 2-51973
As described in JP-A-61-190023, reducing the impurity elements such as C, O, and N that compositionally hinder the etching perforation property is generally an ultra-high-definition shadow that requires precision etching. As a mask application, it is well known that the minimum requirement is to improve the etching rate or the quality of etching holes. However, the effect of improving the surface roughness of the etching surface and the hole shape error is not recognized by only reducing the impurities. In addition,
There are proposals for improving the structure to obtain fine and uniform etching holes by defining crystal grains or crystal orientations, such as 61-39343 and Japanese Examined Patent Publication No. 2-9655. Therefore, complicated cold working and annealing process adjustments are required.In the field where ultra-fine etching processing is required, there are still problems with the surface roughness and shape of the etched surface. At the present time when the quality of tubes is increasing, there is a demand for a shadow mask material that is more excellent in etching perforation properties.

【0005】また、近年シャドウマスクの低コスト化の
要求が強く、そのためにマスク原単位を下げることとエ
ッチングの容易性から薄板化への対応が必要となってい
る。しかし、薄板化した場合、シャドウマスク自身の製
造やブラウン管の製造中の取扱いや組立時に、強度不足
からマスク変形が生じ、これによる色純度の低下が問題
となっている。
Further, in recent years, there is a strong demand for cost reduction of shadow masks. For this reason, it is necessary to reduce the basic unit of the mask and to cope with the thinning of the plate due to the ease of etching. However, when the plate is made thin, the mask is deformed due to insufficient strength during the manufacturing and handling of the shadow mask itself and the manufacturing of the cathode ray tube, which causes a problem of a decrease in color purity.

【0006】本発明は以上の点に関し、さらに良好なエ
ッチング穿孔性を有する高精細ないし超高精細シャドウ
マスク材料、前記シャドウマスク材料を製造する途中工
程での中間材料(以下、単に中間材料という)、前記シャ
ドウマスク材料の製造方法、高強度シャドウマスクの製
造方法および高い精細度を有する陰極線管を提供するこ
とを目的とする。
With respect to the above points, the present invention relates to a high-definition or ultra-high-definition shadow mask material having a better etching perforation property, and an intermediate material in an intermediate step of manufacturing the shadow mask material (hereinafter simply referred to as an intermediate material). An object of the present invention is to provide a method for producing the shadow mask material, a method for producing a high-strength shadow mask, and a cathode ray tube having high definition.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明はFe-Ni系アンバ
ー合金の組織とエッチング性の関係について鋭意検討を
重ねた結果、高精細ないし超高精細シャドウマスク材料
として最適な組織形態、結晶方位およびその製造方法を
見出したことに基づくものである。従来、シャドウマス
ク材料は、いずれも再結晶組織を有しており、この結晶
粒度は通常JIS No.8〜11程度の細粒に調整されている。
この理由は結晶粒単位でのエッチング速度の違いから、
結晶粒度が大きすぎると、エッチング面に粗い凹凸が形
成され、さらに開孔部の形状がギザギザとなる。そのた
め、現状では結晶粒度をできるだけ微細化してエッチン
グ面が平坦化されるようにしている。本発明者らは、こ
のエッチング面の凹凸を軽減するために、種々の冷間圧
延、焼鈍条件について実験を行い、結晶粒微細化の検討
を行ったが、前記公報に開示の方法では圧延工程で繁雑
な組織調整を要し、さらにFe-Ni系アンバー合金の材質
的な限界から結晶粒度をJIS No.11程度に微細に調整し
ても、結晶粒の影響によるエッチング面の凹凸は十分に
低下しないことを見い出した。
Means for Solving the Problems As a result of extensive studies on the relationship between the structure and etching property of Fe-Ni-based amber alloy, the present invention has revealed that the optimum structure morphology and crystal orientation as a high-definition or ultra-high-definition shadow mask material. And the discovery of the manufacturing method thereof. Conventionally, all shadow mask materials have a recrystallized structure, and the crystal grain size is usually adjusted to a fine grain of JIS No. 8 to 11.
The reason for this is because of the difference in the etching rate for each crystal grain,
If the crystal grain size is too large, rough irregularities are formed on the etched surface, and the shape of the openings becomes jagged. Therefore, at present, the crystal grain size is made as small as possible to flatten the etching surface. In order to reduce the unevenness of the etched surface, the present inventors have conducted experiments on various cold rolling and annealing conditions, and examined grain refinement, but in the method disclosed in the above publication, the rolling step Therefore, even if the crystal grain size is finely adjusted to JIS No. 11 due to the material limitations of the Fe-Ni amber alloy, the unevenness of the etching surface due to the effect of crystal grains is sufficient. I found that it did not decline.

【0008】そこで、本発明者らは明瞭な結晶粒界をも
たない圧延組織にすれば、結晶粒の影響は防止できるで
あろうことに着目して鋭意検討を重ねた結果、特定の製
造方法でなり、板幅方向に垂直な断面内での検鏡で、繊
維状の圧延組織を有するシャドウマスク材料において、
非常に優れたエッチング穿孔性が得られることを見い出
し、本発明をなした。図1および2に、本発明材料(a)
と従来の再結晶組織を有するシャドウマスク材料(b)
の、それぞれミクロ組織およびエッチング穿孔面の状況
を示す。また、図3に圧延面をエッチングしたときのそ
れぞれの表面粗さ曲線を示す。ミクロ組織は塩化第二銅
を飽和させた王水で腐食(約10秒)した後、400倍の顕微
鏡で観察したものである。本発明材料は、板幅方向に垂
直な断面内の前記条件下での検鏡で、図1aのように繊
維状の圧延組織を有し、比較材料bのような明瞭な結晶
粒界が認め難いことが特徴である。したがって、本発明
材料は、比較材料(b)で問題となる結晶粒の影響による
エッチング面の凹凸が大幅に小さくなり、形状が極めて
良好であることが図2,3の比較からわかる。
Therefore, the inventors of the present invention have made extensive studies by paying attention to the fact that the influence of the crystal grains can be prevented by forming a rolled structure having no clear crystal grain boundaries. The method consists of a speculum in a cross section perpendicular to the plate width direction, and in a shadow mask material having a fibrous rolled structure,
The present invention has been made based on the finding that a very excellent etching piercing property can be obtained. 1 and 2, the material of the present invention (a)
And conventional shadow mask material with recrystallized structure (b)
3A and 3B show the microstructure and the state of the etched perforated surface, respectively. Further, FIG. 3 shows respective surface roughness curves when the rolled surface is etched. The microstructure was obtained by observing with a 400X microscope after corrosion (about 10 seconds) with aqua regia saturated with cupric chloride. The material of the present invention has a fibrous rolling structure as shown in FIG. 1a under a microscope under the above conditions in a cross section perpendicular to the plate width direction, and has clear crystal grain boundaries as in Comparative Material b. The feature is that it is difficult. Therefore, it can be seen from the comparison of FIGS. 2 and 3 that the material of the present invention has significantly less irregularity on the etching surface due to the influence of the crystal grains, which is a problem with the comparative material (b), and has an extremely good shape.

【0009】さらに、本発明は圧延面の{100}方位集積
度を高率に規定してエッチング性の低下を防止するもの
である。さらに、本発明者らは、上記繊維状組織を有す
る材料が特定の元素を添加することで高強度化し、これ
により、素材板厚の薄板化が可能になることから、極め
てエッチング穿孔性が改善されることを見出し、また、
C,S,P,O,Nの不純物元素を低減することにより、上記繊
維状組織によるエッチングむら特性が改善されることを
確認した。また、本発明は、従来の再結晶組織のシャド
ウマスク材料と同様に、上記繊維状組織を有する材料に
おいても、特定の元素を添加することで、マスク製造時
の黒化処理またはこの黒化処理の前または後に挿入した
時効析出強化処理により、マスクさらに高強度化し、し
たがって薄板化を容易化し得ることを確認したことに基
づくものである。
Further, the present invention defines the degree of {100} orientation integration of the rolled surface at a high rate to prevent the etching property from deteriorating. Further, the present inventors have made the material having the above fibrous structure high strength by adding a specific element, and thereby, it becomes possible to make the material plate thin, so that the etching perforability is extremely improved. To be done, also
It was confirmed that by reducing the impurity elements of C, S, P, O and N, the uneven etching characteristics due to the fibrous structure were improved. Further, like the shadow mask material of the conventional recrystallized structure, the present invention, even in the material having the above-mentioned fibrous structure, by adding a specific element, blackening treatment during mask manufacturing or this blackening treatment This is based on the confirmation that the aging precipitation strengthening treatment inserted before or after the step can further strengthen the mask and thus facilitate thinning.

【0010】すなわち、本願の第1発明は、重量%でNi
30〜40%を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなるF
e-Ni系アンバー合金でなるシャドウマスク材料において
圧延面の{100}方位集積度が85%以上であり、かつ、板幅
方向に垂直な断面内での検鏡で繊維状の圧延組織を有す
ることを特徴とするエッチング性に優れるシャドウマス
ク材料である。なお、本発明は主要構成元素がFeとNiか
らなり、鋼の製造上不可避的なC,MnをそれぞれC≦0.0
5、Mn≦0.1で含む鋼に対して適用できる。
That is, the first invention of the present application is that Ni is used in% by weight.
F containing 30-40% with the balance Fe and unavoidable impurities
In the shadow mask material made of e-Ni amber alloy, the {100} orientation integration degree of the rolled surface is 85% or more, and it has a fibrous rolling structure in the cross section perpendicular to the strip width direction. It is a shadow mask material excellent in etching property, which is characterized by the following. In the present invention, the main constituent elements consist of Fe and Ni, and inevitable C and Mn in the production of steel are C ≦ 0.0.
5, applicable to steel containing Mn ≦ 0.1.

【0011】さらに、第2〜第6発明は、化学成分がそ
れぞれ、重量%でNi30〜40%を含有するFe-Ni系アンバー
合金でなるシャドウマスク材料において、 第2発明:Mo,V,W,Siの何れか1種または2種以上合計
で0.001%〜3%含有し、残部Feおよび不可避不純物から
なり、 第3発明:不純物のうち、C 0.005%以下、S 0.005%以
下、P 0.005%以下、O 0.005%以下、N 0.005%以下にそれ
ぞれ制限され、残部Feおよび不可避不純物からなり 第4発明:Mo,V,W,Siの何れか1種または2種以上合計
で0.001%〜3%含有し、残部Feおよび不可避不純物からな
り、前記不純物のうち、C 0.005%以下、S 0.005%以下、
P 0.005%以下、O 0.005%以下、N 0.005%以下にそれぞれ
制限され、 第5発明:請求項1〜4のいずれかの成分のNiの一部
を、10%以下のCoおよび5%以下のCrの1種または2種と等
量で置換した成分を有し、 第6発明:請求項1〜5のいずれかの成分に加え、B,Mg
およびCaの1種または2種以上を合計で0.0001〜0.0010
%を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなり、
Further, the second to sixth inventions are shadow mask materials comprising Fe-Ni based amber alloys whose chemical components each contain 30 to 40% by weight of Ni, and the second invention: Mo, V, W. , Any one or more of Si, 0.001% to 3% in total, consisting of the balance Fe and unavoidable impurities. Third invention: Of the impurities, C 0.005% or less, S 0.005% or less, P 0.005% Below, O 0.005% or less and N 0.005% or less, respectively, with the balance Fe and unavoidable impurities. Fourth invention: Any one or more of Mo, V, W, and Si 0.001% to 3% in total Containing the balance Fe and unavoidable impurities, of the above impurities, C 0.005% or less, S 0.005% or less,
P 0.005% or less, O 0.005% or less, N 0.005% or less, respectively. Fifth invention: a part of Ni of any one of claims 1 to 4 is used as a component of Co of 10% or less and Co of 5% or less. 6th invention: In addition to the component of any one of claims 1 to 5, B, Mg
And one or more of Ca in total of 0.0001 to 0.0010
%, With the balance Fe and unavoidable impurities,

【0012】また、第7発明は、化学成分が重量%で、
NiまたはさらにCoとCrの1種もしくは2種をNi+Co+Crて
30〜45%を含有する、Fe-Ni系アンバー合金でなるシャド
ウマスク材料において、Nb,Ti,Zr,Be,Al,Taのいずれか
1種または2種以上を合計で0.1〜5.0%含有し、残部Fe
および不可避不純物からなり、以下請求項1と同様の、
圧延面の{100}方位集積度が85%以上であり、かつ、板幅
方向に垂直な断面内での検鏡で繊維状の圧延組織を有す
ることを特徴とするエッチング性に優れるシャドウマス
ク材料である。
The seventh aspect of the present invention is that the chemical composition is% by weight,
Ni or one or two of Co and Cr as Ni + Co + Cr
In a shadow mask material made of Fe-Ni amber alloy containing 30 to 45%, one or more of Nb, Ti, Zr, Be, Al and Ta is contained in a total amount of 0.1 to 5.0%. , Balance Fe
And unavoidable impurities, which is the same as in claim 1 below.
A shadow mask material with excellent etching properties characterized by having a {100} orientation integration degree of 85% or more on the rolled surface and having a fibrous rolled structure in a cross section perpendicular to the sheet width direction. Is.

【0013】また、本願の請求項1〜7のいずれの発明
においても、実施態様として、前述と同様の検鏡で非繊
維状の組織を含まないか、または面積率で50%以下に制
限したものや、圧延面のFeCl3溶液(42ボーメ,60
℃)のスプレーによるエッチング面粗さがRaで0.6μm
以下となるものをあげることができる。さらに、本願の
第8発明は、同様組成のアンバー合金において、同様に
{100}方位集積度が85%以上、同様の検鏡で、結晶粒の平
均アスペクト比が3以上で、かつビッカース硬さがHV130
以上であるエッチング性に優れるシャドウマスク材料、
第9発明は、前述のいずれかと同様成分のアンバー合金
でなる冷間圧延状態の材料であって、850℃以下の焼鈍
の前後で圧延面の{100}方位集積度の変化が30%以下であ
ることを特徴とするエッチング性に優れるシャドウマス
ク材料用中間材料である。
Also, in any of the first to seventh inventions of the present application, as an embodiment, the same speculum as described above does not include a non-fibrous tissue, or the area ratio is limited to 50% or less. FeCl 3 solution (42 Baume, 60
Roughness of etched surface by spraying is 0.6 μm
The following can be listed. Further, the eighth invention of the present application is the same in an amber alloy having the same composition.
{100} orientation degree of integration is 85% or more, with the same speculum, average aspect ratio of crystal grains is 3 or more, and Vickers hardness is HV130
A shadow mask material having excellent etching properties as described above,
The ninth invention is a cold-rolled material made of an amber alloy having the same composition as any of the above, and the change in the {100} orientation integration degree of the rolled surface before and after annealing at 850 ° C or less is 30% or less. It is an intermediate material for a shadow mask material which is characterized by having excellent etching properties.

【0014】第10発明は、Fe-Ni系アンバー合金を溶
解、熱間加工後、85%以上の冷間圧延と700℃以上の焼鈍
をこの順にそれぞれ少なくとも一回行ない、その後前記
冷間圧延率を越えない圧延率の冷間圧延と850℃を越え
ない温度の焼鈍をこの順に行なうことを特徴とするエッ
チング性に優れるシャドウマスク材料の製造方法、第1
1発明は、第7発明のシャドウマスク材料を用いて、エ
ッチング穿孔、マスク焼鈍およびプレス成形の各工程を
経た後、550〜800℃の温度で熱処理することにより、時
効強化させることを特徴とする高強度シャドウマスクの
製造方法、ならびに第12発明は、前述の各材料のたエ
ッチング性に優れるシャドウマスク材料を用いることに
より高〜超高精細画像を実現する陰極線管である。
In a tenth aspect of the invention, after melting the Fe-Ni-based amber alloy and hot working, cold rolling at 85% or more and annealing at 700 ° C or more are performed at least once in this order, and then the cold rolling ratio is set. A method for producing a shadow mask material having excellent etching properties, which comprises performing cold rolling at a rolling rate not exceeding 850 ° C. and annealing at a temperature not exceeding 850 ° C. in this order,
The first invention is characterized in that the shadow mask material of the seventh invention is used to undergo aging strengthening by performing heat treatment at a temperature of 550 to 800 ° C. after each step of etching perforation, mask annealing and press molding. A method for producing a high-strength shadow mask, and a twelfth aspect of the present invention are a cathode ray tube which realizes a high to ultra-high definition image by using a shadow mask material having excellent etching properties among the above-mentioned materials.

【0015】[0015]

【作用】次に本発明の数値限定理由を述べる。圧延面の
{100}方位集積度が85%未満では、方位差によりエッチ
ング時に結晶粒間で段差が生じエッチング面の平坦性が
損なわれ、マスクむらが発生するため圧延面の{100}方
位集積度は85%以上に限定する。この規定は本発明では
極めて重要な要件である。Ni含有量が、30%未満ではオ
ーステナイト組織が不安定となり、一方40%を越えると
熱膨張率が上昇し、本来の低熱膨張特性を満足しないこ
とから、Ni%は30〜40%に限定する。但し、後述の析出強
化元素を添加して析出処理を行なうとき、Niの一部は、
金属間化合物を形成するため、有効なNiが減少するもの
で、この場合はNiの上限は45%とする。
Next, the reasons for limiting the numerical values of the present invention will be described. Of rolling surface
If the {100} orientation integration degree is less than 85%, a difference between the orientations causes a step between the crystal grains during etching to impair the flatness of the etching surface, resulting in mask unevenness, so that the rolling surface has a {100} orientation integration degree of 85%. Limited to at least%. This definition is a very important requirement in the present invention. If the Ni content is less than 30%, the austenite structure becomes unstable, while if it exceeds 40%, the coefficient of thermal expansion increases, and the original low thermal expansion characteristics are not satisfied, so Ni% is limited to 30-40%. . However, when the precipitation treatment is performed by adding the precipitation strengthening element described below, a part of Ni is
Since an intermetallic compound is formed, effective Ni is reduced. In this case, the upper limit of Ni is 45%.

【0016】Mo,V,W,Siは、固溶強化元素として添加す
るものであるが、その添加量が0.001%未満ではその効果
がなく、3%を越えて添加すると、炭化物や金属間化合物
が生成し易くなり、それがエッチング孔壁面に露出し、
孔形の異常を起す等の問題がある。また、表面酸化が助
長され、エッチング前の整面処理で容易に表面酸化膜が
除去できなくなり、レジスト密着性の低下によりエッチ
ング性を著しく阻害するため0.001〜3%に限定する。Nb,
Ti,Zr,Be,Al,Taは、シャドウマスク材料状態で固溶強化
元素としても作用するが、黒化処理または析出強化熱処
理でNiと金属間化合物を形成して微細に析出すること
により、析出硬化作用を生ずる。この作用は、0.1%未満
では不十分であるが、5.0%を越えると熱膨張係数が大き
くなり、アンバーとしての特性を低下させる。このた
め、これらの添加は0.1〜5.0%とする。
Mo, V, W and Si are added as solid solution strengthening elements, but if the addition amount is less than 0.001%, there is no effect, and if added over 3%, carbides and intermetallic compounds are added. Is easily generated, and it is exposed on the wall surface of the etching hole,
There is a problem such as causing an abnormal hole shape. Further, the surface oxidation is promoted, the surface oxide film cannot be easily removed by the surface conditioning treatment before etching, and the etching property is significantly impaired due to the decrease in the resist adhesiveness, so the amount is limited to 0.001 to 3%. Nb,
Ti, Zr, Be, Al, Ta also act as a solid solution strengthening element in the shadow mask material state, but by forming a fine intermetallic compound with Ni by blackening treatment or precipitation strengthening heat treatment, It produces a precipitation hardening effect. This effect is insufficient if it is less than 0.1%, but if it exceeds 5.0%, the coefficient of thermal expansion becomes large and the characteristics as an amber are deteriorated. Therefore, their addition is 0.1 to 5.0%.

【0017】C,P,O,N不純物は、微量でエッチング性、
特にエッチングマスクのむら特性を阻害するため厳しく
規制すると著しい効果があり、C 0.005%以下、S 0.005%
以下、P 0.005以下、O 0.005%以下、N 0.005%以下に限
定すると超高精細シャドウマスクに対応可能となる。B,
Mg,Caは、熱間加工性改善元素である。周知のように、F
e-Ni系合金は、熱間加工性が劣り、これの改善のため、
B,Mg,Ca等を微量添加するとよい。添加量が0.0001%未満
では効果がなく、0.001%を越えると結晶粒界に過剰に偏
析し粒界が強化されると共に、耐食性が向上し、エッチ
ング性を阻害するため0.001%以下に限定する。
A small amount of C, P, O, N impurities causes etching,
In particular, strict regulation has a remarkable effect because it inhibits the uneven characteristics of the etching mask. C 0.005% or less, S 0.005%
Below, if P is 0.005 or less, O is 0.005% or less, and N is 0.005% or less, it becomes possible to deal with ultra-high definition shadow masks. B,
Mg and Ca are hot workability improving elements. As you know, F
e-Ni alloys are inferior in hot workability.
It is recommended to add a trace amount of B, Mg, Ca, etc. If the addition amount is less than 0.0001%, there is no effect, and if it exceeds 0.001%, it is excessively segregated in the crystal grain boundaries to strengthen the grain boundaries, the corrosion resistance is improved, and the etching property is impaired, so the content is limited to 0.001% or less.

【0018】Coは、等量Niと置換することで、さらに低
い熱膨張特性が得られるが、10%を越えると価格的に高
価なものとなるため、添加する場合は、10%以下に限定
する。望ましくは5%以下である。Crは素材の耐力を下げ
る必要がある場合に有効な元素であるが、5%を越えて添
加すると耐酸化性が向上し、黒化処理時の酸化膜成長性
が抑制されるため、添加する場合は5%以下に限定する。
圧延面でのエッチング面粗さがRaで0.6μmを越える
と、エッチング孔で電子線が散乱され易くなり画質が劣
化するため、圧延面のエッチング粗さはRaで0.6μm以下
に限定するのがよい。本発明の各発明材料は、この限定
を十分満足することができる。
When Co is replaced with an equal amount of Ni, even lower thermal expansion characteristics can be obtained. However, if it exceeds 10%, it becomes expensive in terms of price. Therefore, if it is added, it is limited to 10% or less. To do. It is preferably 5% or less. Cr is an effective element when it is necessary to lower the yield strength of the material, but if added in excess of 5%, the oxidation resistance is improved and the oxide film growth during blackening is suppressed, so it is added. In the case, it is limited to 5% or less.
If the etching surface roughness Ra on the rolled surface exceeds 0.6 μm, the electron beam is easily scattered by the etching holes and the image quality is deteriorated. Therefore, the etching roughness on the rolled surface is limited to 0.6 μm or less Ra. Good. Each of the inventive materials of the present invention can sufficiently satisfy this limitation.

【0019】板幅方向に垂直な断面内での検鏡で非繊維
状組織が50%を越えると、該組織と、マトリックスであ
る繊維状の圧延組織との間のエッチング速度差による凹
凸が高頻度で発生し、本発明の重要な構成要件である繊
維状の圧延組織による平坦なエッチング面が得られない
ため、非繊維状組織は50%以下とするのがよい。さらに
望ましくは30%以下である。なお、非繊維状組織とは、
板幅方向に垂直な断面内において、図4a,bに例示する
ように、繊維状のマトリックス内に島状等の形態で生成
された組織を云い、これらは図1bに示されたような、
オーステナイトに通常みられる多角形状の再結晶組織と
は形状が異なるものである。この非繊維状組織は恐らく
再結晶の初期状態であろうと思われるが、正確を期すた
め本願では非繊維状組織と呼称する。なお、非繊維状組
織の比率は次の式により求めた。 非繊維状組織の比率=(非繊維状組織の面積/単位面積)
×100(%)
When the non-fibrous structure exceeds 50% by microscopic examination in a cross section perpendicular to the plate width direction, unevenness due to the difference in etching rate between the structure and the fibrous rolled structure which is the matrix is high. The non-fibrous structure is preferably 50% or less because it occurs frequently and a flat etched surface due to the fibrous rolled structure, which is an important constituent feature of the present invention, cannot be obtained. More preferably, it is 30% or less. The non-fibrous tissue means
In a cross section perpendicular to the width direction of the plate, as shown in FIGS. 4a and 4b, it means a structure formed in a fibrous matrix in the form of islands, which are as shown in FIG. 1b.
The shape is different from the polygonal recrystallized structure usually found in austenite. This non-fibrous structure is probably in the initial state of recrystallization, but is referred to as a non-fibrous structure in the present application for the sake of accuracy. The ratio of the non-fibrous structure was calculated by the following formula. Ratio of non-fibrous tissue = (area of non-fibrous tissue / unit area)
× 100 (%)

【0020】結晶粒の平均アスペクト比が3未満では良
好なエッチング性が得られず、結晶粒の平均アスペクト
比は3以上とし、望ましくは10以上の十分に繊維状に
伸びた圧延組織がよい。なお、結晶粒の平均アスペクト
比とは、板幅方向に垂直な断面内での検鏡で、結晶粒の
圧延方向とそれに直角方向の最大寸法の比を、各結晶粒
について求め、それを平均したものである。実際的に
は、上記断面内の適当倍率の写真上に板厚方向に一直線
を引いて、その直線が横切った結晶粒(両端が写真内に
収まったもの)のうち、目視で大面積のものから順に1
0個選び、それぞれ上記寸法の比を算術平均したものと
する。材料のビッカース硬さがHV130未満であると、エ
ッチング工程中等での取扱いで折れ、曲がり等が発生し
易く、ビッカース硬さはHV130以上に限定するのがよ
い。
If the average aspect ratio of the crystal grains is less than 3, good etching properties cannot be obtained, and the average aspect ratio of the crystal grains is set to 3 or more, preferably 10 or more, and a rolling structure having a sufficient fibrous elongation is preferable. Incidentally, the average aspect ratio of the crystal grains, with a mirror in a cross section perpendicular to the plate width direction, the ratio of the maximum dimension in the rolling direction of the crystal grains and the direction perpendicular thereto is obtained for each crystal grain, and it is averaged. It was done. Practically, a straight line is drawn in the plate thickness direction on the photograph of the appropriate magnification in the above cross-section, and the crystal grain (the both ends are within the photograph) that the straight line traverses has a large area visually. In order from 1
0 pieces are selected, and the ratio of the above dimensions is arithmetically averaged. If the Vickers hardness of the material is less than HV130, the material is likely to be bent or bent during handling during the etching process or the like, and the Vickers hardness is preferably limited to HV130 or more.

【0021】一般に、Fe-Ni系アンバー合金は再結晶過
程で立方体組織(各{100}面のうち二面が圧延面、圧延
方向および板厚方向でなる平面に平行な配置)を形成す
るが、冷間圧延率が85%未満あるいはその後の焼鈍が70
0℃未満では十分な立方体組織が得られない。したがっ
て、本発明材料の製造方法において、仕上圧延前までの
過程で最低一回は十分に再結晶させ立方体組織を得るこ
とが最適な繊維状の圧延組織を得る点で非常に重要であ
る。本発明の製造方法は、先ず、85%以上の冷間圧延と7
00℃以上の焼鈍を少なくとも一回この順に行って立方体
組織が発達した前駆材料を得る。
In general, the Fe-Ni-based amber alloy forms a cubic structure (two {100} faces of each {100} face are parallel to the rolling face and the plane in the rolling direction and the plate thickness direction) in the recrystallization process. , Cold rolling ratio is less than 85% or subsequent annealing is 70
If it is less than 0 ° C, a sufficient cubic structure cannot be obtained. Therefore, in the method for producing the material of the present invention, it is very important to recrystallize at least once in the process before finish rolling to obtain a cubic structure, in order to obtain an optimum fibrous rolling structure. The manufacturing method of the present invention, first, cold rolling of 85% or more and 7
Annealing at a temperature of 00 ° C. or higher is performed at least once in this order to obtain a precursor material having a cubic structure developed.

【0022】図5および6は、それぞれ図中に示した条
件による圧延と焼鈍で調製した十分に立方体組織が発達
した本発明の前駆材料と、冷間圧延率85%未満または焼
鈍の温度が700℃未満で調製され、不十分な立方体組織
を有する比較材の前駆材料について、前駆材料のまま
(焼鈍ままと表示、(図6のみ))と、圧延率80%の冷間
圧延とさらにその後各温度の焼鈍を施したときの硬さの
関係、および圧延面の{100}方位集積度(%)を示したもの
である。
FIGS. 5 and 6 show the precursor material of the present invention having a sufficiently cubic structure prepared by rolling and annealing under the conditions shown in the figures, respectively, and the cold rolling ratio of less than 85% or the annealing temperature of 700. Precursor material for comparative materials prepared at temperatures below ° C and having inadequate cubic texture
(Indicated as-annealed (FIG. 6 only)), relationship between hardness when cold rolling with a rolling ratio of 80% and further annealing at each temperature thereafter, and {100} orientation integration degree of rolling surface ( %).

【0023】本発明の前駆材料は、図5より、再結晶化
温度が高温側にシフトしており、875℃以下の焼鈍温度
に対してもビッカース硬さが約HV130以上と、比較材料
に較べ強度的に非常に高く、また、したがって組織的に
安定していること、また、図6から、80%、つまり前駆
材料の調製時の圧下率、の冷間圧延や焼鈍温度 850℃ま
での焼鈍では{100}方位集積度の変化がほとんどなく(10
%程度以下)、また焼鈍温度 875℃では該方位集積度の変
化が25%以下程度であることがわかる。したがって、本
発明の前駆材料は冷間圧延や、焼鈍によっても結晶方位
の変化に対し影響を受けることが非常に小さいことがわ
かる。そのため、本発明材料は、焼鈍後も繊維状の圧延
組織と高い{100}方位集積度を維持したままのものであ
り、このため高いエッチング性を示す。すなわち、本発
明の製造方法は、上記により得た前駆材料の立方体方位
を壊さないため、後段の処理として、前記冷間圧延率を
越えない圧延率での冷間圧延とその後引続き行う焼鈍は
850℃以下で行うものである。
As shown in FIG. 5, the recrystallization temperature of the precursor material of the present invention is shifted to the high temperature side, and the Vickers hardness is about HV130 or more even at the annealing temperature of 875 ° C. or less, which is higher than that of the comparative material. The strength is very high, and therefore it is structurally stable, and from FIG. 6, cold rolling of 80%, that is, the reduction rate during preparation of the precursor material, and annealing up to an annealing temperature of 850 ° C. Then there is almost no change in the {100} orientation integration (10
It can be seen that the change in the degree of orientation integration is about 25% or less at an annealing temperature of 875 ° C. Therefore, it can be seen that the precursor material of the present invention is very little affected by the change in crystal orientation even by cold rolling or annealing. Therefore, the material of the present invention maintains a high fibrous rolling structure and a high degree of {100} orientation integration even after annealing, and thus exhibits a high etching property. That is, the production method of the present invention does not destroy the cubic orientation of the precursor material obtained as described above, and therefore, as a subsequent process, cold rolling at a rolling rate not exceeding the cold rolling rate and annealing subsequently performed are
It is performed at 850 ° C or lower.

【0024】なお、本発明の製造方法における最終の処
理、つまり850℃を越えない温度の焼鈍を施した後にダ
ル肌とするためや板形状を整えるため等の目的で行なう
20%以下程度の圧下による冷間圧延や、これに続く歪取
り焼鈍(850℃以下)を加えても本発明材料の組織は変化
しないから、その高いエッチング性は保持される。さら
に図6の比較材料のように、{100}方位集積度が冷間圧
延により{100}方位集積度が85%未満に低下した材料は、
これを85%以上にするためには、圧延後に約750℃程度以
上の高温の焼鈍を必要とし、このような高温焼鈍では、
図5に示すようにビッカース硬さがHV130未満となり強
度的に不十分となり、さらに非繊維状組織面積率が50%
以上となってエッチング性が低下してしまう。本発明材
料の中間材料としては、圧延状態であって、その後引続
き行われる焼鈍の前後での{100}方位集積度の変化を30%
以下として、再結晶量を制限し得るものとした。そし
て、本発明材料は、図6からもわかるように、焼鈍温度
を850℃以下とすれば、該方位集積度を85%以上は十分達
成することができるのでこの温度を規準とした。
The final treatment in the production method of the present invention, that is, for the purpose of making a dull surface after adjusting the plate shape after annealing at a temperature not exceeding 850 ° C.
Since the structure of the material of the present invention does not change even if cold rolling by reduction of about 20% or less and subsequent strain relief annealing (850 ° C. or less) are added, its high etching property is maintained. Further, like the comparative material of FIG. 6, a material whose {100} orientation integration degree has decreased to less than 85% by cold rolling is
In order to increase this to 85% or more, high temperature annealing of about 750 ° C or higher is required after rolling.
As shown in Fig. 5, the Vickers hardness is less than HV130 and the strength is insufficient, and the non-fibrous structure area ratio is 50%.
As described above, the etching property is deteriorated. As an intermediate material of the material of the present invention, in the rolled state, the change in the degree of {100} orientation integration before and after subsequent annealing is 30%.
As below, the amount of recrystallization can be limited. As can be seen from FIG. 6, when the annealing temperature is set to 850 ° C. or lower, the material of the present invention can sufficiently attain the orientation integration degree of 85% or higher.

【0025】以上に述べたように、本願発明の材料は熱
間圧延後、特定の圧延、焼鈍条件で十分な立方体組織を
有する前駆材料を得、さらにその後の圧延で繊維状の圧
延組織とした後焼鈍することで、再結晶粒によるエッチ
ング面の凹凸を高度に軽減した、優れたエッチング性を
有するシャドウマスク材料である。また、前述のエッチ
ング性に優れるシャドウマスク材料において、強化元素
として、Nb,Ti,Zr,Be,Al,Taのいずれか1種または2種
以上を合計で0.1〜5%含有させた場合に、マスク製造工
程の黒化処理時、またはこの前、または後に550〜800℃
で熱処理することにより、マスクをさらに高強度化させ
ることが可能である。550℃未満では、Ni系金属間化合
物の析出が不十分で強化せず、800℃を越えること、金
属間化合物の析出が起る場合もあるが、析出物が粗大と
なり強化に寄与しない。したがって、時効温度として
は、550〜800℃が適当である。
As described above, the material of the present invention is hot-rolled, then a precursor material having a sufficient cubic structure is obtained under specific rolling and annealing conditions, and further rolled into a fibrous rolled structure. The post-annealing is a shadow mask material having excellent etching properties in which irregularities on the etching surface due to recrystallized grains are highly reduced. Further, in the above-described shadow mask material having excellent etching properties, when one or more of Nb, Ti, Zr, Be, Al, and Ta are contained as a strengthening element in a total amount of 0.1 to 5%, 550 to 800 ° C during, before, or after blackening treatment in the mask manufacturing process
It is possible to further increase the strength of the mask by heat-treating at. If the temperature is lower than 550 ° C, the precipitation of the Ni-based intermetallic compound is insufficient and the alloy is not strengthened. If it exceeds 800 ° C or the precipitation of the intermetallic compound may occur, the precipitate becomes coarse and does not contribute to strengthening. Therefore, 550 to 800 ° C is suitable as the aging temperature.

【0026】この処理により、高強度のシャドウマスク
が得られ、薄板化への対応や、各色の螢光体について行
なう露光のためのパネルへの仮取付け、取外し等の取扱
いでの変形の抑制が可能となる。本発明の陰極線管は、
用いるマスク材料が高エッチング性による高い形状精度
と滑らかな表面粗さとマスクむらのない均一性の高い電
子ビーム通過孔を有するため、高三原色再現性、高彩
度、色むらのない映像を実現することができる。
By this treatment, a high-strength shadow mask is obtained, and it is possible to cope with thinning, and to suppress deformation in handling such as temporary attachment and detachment to a panel for exposure of each color of fluorescent substance. It will be possible. The cathode ray tube of the present invention is
Since the mask material used has high shape accuracy due to high etching property, smooth surface roughness, and electron beam passage hole with high uniformity without mask unevenness, high three-primary color reproducibility, high saturation, and images without color unevenness can be realized. it can.

【0027】[0027]

【実施例】表1にまとめて示すように、A,B1〜B1
6,C1〜C7,D1〜D5,E1〜E5の各種のFe-N
i系アンバー合金を、真空誘導溶解、鋳造し、次いで110
0〜1150℃で鍛造と熱間圧延を行って、所定厚みの熱間
圧延コイルとした。次いで、表面を酸洗、研磨後、表2
および表3のそれぞれ前駆材料欄に示す冷間圧延および
これに続く焼鈍を施してそれぞれ前駆材料を調製した。
ここで表3のF1〜F6の各材料は、Aと同じ素材を用
いたものである。続いて、それぞれの仕上材料欄に示す
圧延率の冷間圧延を施して厚みを0.15mmとし、次いで仕
上材料欄に示す焼鈍を施した。それぞれの処理後、圧延
面の{100}方位集積度を測定するとともに、該焼鈍後の
材料について、シャドウマスク評価欄に示すごとく、硬
さ、板幅方向に垂直な断面における顕微鏡写真による非
繊維状組織面積率とアスペクト比の測定、エッチング試
験によるエッチング面粗さ(Ra)およびエッチング後
のマスクのマスクむら(品位)の判定を行なった。
EXAMPLES As shown in Table 1 collectively, A, B1 to B1
6, C1-C7, D1-D5, E1-E5 various Fe-N
i-based amber alloy is vacuum induction melted, cast, then 110
Forging and hot rolling were performed at 0 to 1150 ° C to obtain a hot rolled coil having a predetermined thickness. Then, the surface is pickled and polished, and then, Table 2
Further, cold rolling shown in each of the precursor material columns in Table 3 and subsequent annealing were performed to prepare the precursor materials.
Here, each material of F1 to F6 in Table 3 uses the same material as A. Subsequently, cold rolling was performed at the rolling ratios shown in the respective finishing material columns to a thickness of 0.15 mm, and then the annealing shown in the finishing material column was performed. After each treatment, while measuring the degree of {100} orientation integration of the rolled surface, the material after the annealing, as shown in the shadow mask evaluation column, hardness, non-fiber by a micrograph in a cross section perpendicular to the plate width direction The area ratio of the textured structure and the aspect ratio were measured, the etching surface roughness (Ra) by the etching test, and the mask unevenness (quality) of the mask after etching were determined.

【0028】{100}方位集積度は、{111}、{100}、{11
0}、{311}の主たる方位のX線回折での相対強度Iから次
式により求めた。 D{100}%=I{100}×100/(I{111}+I{100}+I
{110}+I{311}) エッチング品位は0.15mm厚仕上材を熱アルカリ脱脂し
て、所定のパターンのフォトレジストをマスキング処理
後、FeCl3溶液(42ボーメ,60℃)にてスプレーエッチン
グしシャドウマスクを得て、マスクむら品位を目視にて
判定した。また、エッチング面の粗さは前記のスプレー
エッチング面について板幅方向に測定した。しかし、圧
延方向との差はほとんどなかった。
{100} orientation integration is {111}, {100}, {11
It was determined from the relative intensity I in X-ray diffraction in the main directions of 0} and {311} by the following formula. D {100} % = I {100} x 100 / (I {111} + I {100} + I
{110} + I {311} ) The etching quality is 0.15mm thick finish material is degreased with hot alkali, and the photoresist of the specified pattern is masked, then spray-etched with FeCl 3 solution (42 Baume, 60 ° C) for shadowing. The mask was obtained and the quality of the unevenness of the mask was visually evaluated. The roughness of the etched surface was measured in the plate width direction on the spray-etched surface. However, there was almost no difference from the rolling direction.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】[0031]

【表3】 [Table 3]

【0032】本発明材料A1〜E5は、熱間圧延後の材
料に表2および表3の前駆材料欄に示したように、85%
以上の冷間圧延と700℃以上の焼鈍をそれぞれ施される
ことによる立方体組織の発達により、その後に行なう上
記の冷間圧延率を越えない冷間圧延や、それに続く850
℃を越えない焼鈍の後において、図5,6で述べたごと
く再結晶温度が高温側へシフトするとともに、圧延面の
{100}方位集積度が高く、かつ、変化も少ないものとな
っている(焼鈍後の{100}方位集積度 88〜100%)。
The materials A1 to E5 according to the present invention are 85% in the material after hot rolling as shown in the precursor materials column of Tables 2 and 3.
The above cold rolling and annealing at 700 ° C. or more are performed respectively, so that the cubic structure is developed, so that the subsequent cold rolling not exceeding the above-mentioned cold rolling rate and the subsequent 850
After annealing not exceeding ℃, the recrystallization temperature shifts to the high temperature side as described in Figs.
The degree of {100} orientation integration is high and the variation is small ({100} orientation integration after annealing 88 to 100%).

【0033】この結果、この高い{100}方位集積度によ
る作用、および再結晶遅延効果により繊維組織が高度に
発達したままであり(非繊維状組織面積率≦13%、平均ア
スペクト比≧30)、従来の材料のごとき明瞭な結晶粒界
を有しない繊維状圧延組織による作用とにより、エッチ
ング面の表面粗さRa値(≦0.6μm)、およびマスク品
位からもわかるように、優れたエッチング性を有してい
る。このうち、A1〜C7は、不純物が十分低く規制さ
れているため、マスク品位にむらはなく、エッチング
性、超高精細シャドウマスクに最適である。また、D1
〜E5は不純物の規制が不十分でマスク品位において、
少しむらを有するものとなっている。しかし、これとて
もエッチング面粗さ値で示されるように、本発明の繊維
状組織による高エッチング性を保持しており、高精細シ
ャドウマスク材として十分な高品質を有するものであ
る。表2および表3の仕上材料欄の{100}方位変化欄
は、同欄の焼鈍の前後での{100}方位変化を示すもので
あり、本発明の中間材料である850℃以下の焼鈍の前後
で圧延面の{100}方位集積度の変化 30%以下の規定を十
分に満足している。
As a result, due to the action due to the high degree of {100} orientation integration and the recrystallization retardation effect, the fiber structure remains highly developed (non-fibrous structure area ratio ≤13%, average aspect ratio ≥30). By the action of the fibrous rolling structure that does not have clear crystal grain boundaries such as conventional materials, the surface roughness Ra value (≦ 0.6 μm) of the etching surface and the excellent etching property can be seen from the mask quality. have. Among these, A1 to C7 are suitable for etching and ultra-high-definition shadow masks, because the impurities are regulated to be sufficiently low and the mask quality is uniform. Also, D1
~ E5 is insufficient in the regulation of impurities and the mask quality is
It is slightly uneven. However, as shown by the etching surface roughness value, the fibrous structure of the present invention maintains a high etching property and has a sufficiently high quality as a high-definition shadow mask material. The {100} orientation change column in the finishing material column in Tables 2 and 3 shows the {100} orientation change before and after the annealing in the same column, and it shows that the intermediate material of the present invention is annealed at 850 ° C or lower. The change in the degree of {100} orientation integration of the rolled surface before and after fully satisfies the regulation of 30% or less.

【0034】これに対し、F1〜F6の比較材料は、A
材料と同一材であり、成分的に問題ないものであるが、
前駆材料欄に示したような、不適正な冷間圧延条件(F
1,F5,F6)もしくは、不適正な焼鈍条件(F2,
F5,F6)により、立方体組織の発達が不十分となる
か、または、仕上材料欄に示したような不適正な冷間圧
延条件(F1,F3,F5,F6)もしくは、仕上げ材
料欄に示したような不適正な焼鈍条件(F4,F6)に
より、立方体組織が壊されており、その結果、最終のシ
ャドウマスク材料の状態は、従来と同様の再結晶組織、
または不十分な繊維状圧延組織となってしまい(非繊維
状はまたは再結晶組織面積率 100%、平均アスペクト比
1〜1.5)、エッチング面の表面粗さ値 Raは0.63〜0.75
μmと粗く、また、マスクむらを有するものとなってい
る。
On the other hand, the comparative materials of F1 to F6 are A
It is the same material as the material, and there is no problem in composition,
Inappropriate cold rolling conditions (F
1, F5, F6) or inappropriate annealing conditions (F2,
F5, F6) results in insufficient cubic structure development, or inappropriate cold rolling conditions (F1, F3, F5, F6) as shown in the finishing material column, or in the finishing material column. The cubic texture is destroyed by such inappropriate annealing conditions (F4, F6), and as a result, the final shadow mask material has a recrystallized texture similar to the conventional one,
Or an insufficient fibrous rolling structure (non-fibrous or recrystallized structure area ratio 100%, average aspect ratio
1 to 1.5), the surface roughness value Ra of the etched surface is 0.63 to 0.75
It is as rough as μm and has mask unevenness.

【0035】また、比較材料の{100}方位変化(%)
は、焼鈍温度が870℃であるF4,F6以外について、
いずれも30%をはるかに越え、本願の第9発明を満足し
ないものとなっている。また、本発明材料は、図5でも
述べた再結晶温度が高いことからもわかるように、高い
硬さを有し、このため取扱いに便利であり、また、シャ
ドウマスクとして薄肉化が可能で、この場合、エッチン
グがより容易となる利点がある。
Also, the change in the {100} orientation of the comparative material (%)
Is the annealing temperature of 870 ° C, except for F4 and F6,
All exceeded 30%, and did not satisfy the ninth invention of the present application. Further, as can be seen from the high recrystallization temperature described in FIG. 5, the material of the present invention has a high hardness, which makes it convenient to handle and can be thinned as a shadow mask. In this case, there is an advantage that etching becomes easier.

【0036】次に、表4は表2のA1とB1〜B16の
仕上材料を900℃で10分間焼鈍(マスク焼鈍)した後、お
よび引続き500〜850℃で1時間時効析出させた場合のそ
れぞれの硬さ(600℃処理については耐力も測定)測定結
果を示したものである。これから、Nb,Ti,Zr,Be,Al,Ta
の強化元素を添加した材料は、600〜700℃の温度範囲で
析出強化が起り、無添加材のA1やB4〜6,8,1
5,16と比べて硬さが向上していること、したがって
薄肉化や陰極線管の製造工程中の取扱いに伴う変形に対
して抵抗性が高いものであることがわかる。
Next, Table 4 shows the finish materials of A1 and B1 to B16 in Table 2 after annealing at 900 ° C. for 10 minutes (mask annealing), and subsequently after aging precipitation at 500 to 850 ° C. for 1 hour, respectively. The hardness (measurement yield strength for 600 ° C. treatment) is shown. From now on, Nb, Ti, Zr, Be, Al, Ta
In the material added with the strengthening element of No. 3, precipitation strengthening occurs in the temperature range of 600 to 700 ° C, and A1 and B4 to 6,8,1 of the additive-free material
It can be seen that the hardness is improved as compared with Nos. 5 and 16, and therefore, the resistance to deformation due to thinning and handling during the manufacturing process of the cathode ray tube is high.

【0037】[0037]

【表4】 [Table 4]

【0038】[0038]

【発明の効果】以上述べたように、本発明のシャドウマ
スク材料は、従来の再結晶組織を有する材料とは全く異
なった繊維状の圧延組織を有するものであり、これによ
り従来材に比べ、優れたエッチング面の表面粗さと孔形
状誤差が小さい、むらのない高いマスク品位が得られる
極めて高品質の高精細または超高精細シャドウマスク材
料である。また、本発明の方法は、従来のような組織の
最適化のための煩雑な冷間加工と焼鈍の調整は不用で、
比較的簡単な工程で良好なエッチング穿孔性を有する高
精細シャドウマスク材料を製造することができるもので
ある。また、本材料を時効処理して、さらに高強度なシ
ャドウマスクとすることが可能であり、薄板化に対応で
き、また変形に対する抵抗性の高いものである。したが
って、本発明によれば、近年益々高度化するTVまたは
ディスプレイ用途に対し、従来にはないエッチング性の
優れたシャドウマスク材料等により、高精細ないし超高
精細な陰極線管の製造が可能となるので、工業上の効果
は極めて大なるものである。
As described above, the shadow mask material of the present invention has a fibrous rolling structure which is completely different from that of the conventional material having a recrystallized structure. It is an extremely high-quality, high-definition or ultra-high-definition shadow mask material that has excellent surface roughness of the etched surface and small hole shape error and can obtain high-quality mask with no unevenness. In addition, the method of the present invention does not require complicated cold working and annealing adjustment for optimizing the structure as in the prior art,
It is possible to produce a high-definition shadow mask material having a good etching piercing property by a relatively simple process. Further, this material can be subjected to an aging treatment to obtain a shadow mask having higher strength, which can be applied to thinning and has high resistance to deformation. Therefore, according to the present invention, it is possible to manufacture a high-definition or ultra-high-definition cathode ray tube by using a shadow mask material or the like having an etching property that has not been hitherto available, for TV or display applications which are becoming more sophisticated in recent years. Therefore, the industrial effect is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明材料と比較材料の断面金属組織写真であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional metallographic photograph of a material of the present invention and a comparative material.

【図2】本発明材料と比較材料のエッチング面の金属組
織の走査電子顕微鏡写真である。
FIG. 2 is a scanning electron micrograph of metal structures of etched surfaces of the material of the present invention and the comparative material.

【図3】本発明材料と比較材料のエッチング面の表面粗
さを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the surface roughness of the etching surface of the material of the present invention and the comparative material.

【図4】非繊維状の断面金属組織写真である。FIG. 4 is a photograph of a non-fibrous cross-section metallographic structure.

【図5】最終焼鈍温度と硬さの相関図である。FIG. 5 is a correlation diagram between final annealing temperature and hardness.

【図6】最終焼鈍温度と{100}方位集積度の相関図であ
る。
FIG. 6 is a correlation diagram between final annealing temperature and {100} orientation integration degree.

フロントページの続き (72)発明者 井上 良二 島根県安来市安来町2107番地の2 日立金 属株式会社安来工場内Front page continued (72) Inventor Ryoji Inoue 2107-2 Yasugi-cho, Yasugi-shi, Shimane Prefecture 2 Hitachi Metals Co., Ltd. Yasugi Plant

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 重量%で、Ni30〜40%を含有し、残部Fe
および不可避不純物からなるFe-Ni系アンバー合金でな
るシャドウマスク材料において、圧延面の{100}方位集
積度が85%以上であり、かつ、板幅方向に垂直な断面内
での検鏡で繊維状の圧延組織を有することを特徴とする
エッチング性に優れるシャドウマスク材料。
1. By weight percent, containing 30-40% Ni, balance Fe
In a shadow mask material made of Fe-Ni amber alloy consisting of unavoidable impurities, the degree of {100} orientation integration of the rolled surface is 85% or more, and fibers are observed by microscopy in a cross section perpendicular to the strip width direction. A mask material having an excellent etching property, which has a roll-shaped structure.
【請求項2】 重量%で、Ni30〜40%を含有するFe-Ni系
アンバー合金でなるシャドウマスク材料において、Mo,
V,W,Siの何れか1種または2種以上を合計で0.001%〜3%
含有し、残部Feおよび不可避不純物からなり、圧延面の
{100}方位集積度が85%以上であり、かつ、板幅方向に垂
直な断面内での検鏡で繊維状の圧延組織を有することを
特徴とするエッチング性に優れるシャドウマスク材料。
2. A shadow mask material composed of a Fe—Ni-based amber alloy containing 30 to 40% by weight of Ni, wherein Mo,
Any one or more of V, W and Si is 0.001% to 3% in total
Contains the balance Fe and unavoidable impurities.
A shadow mask material having an excellent etching property, which has a {100} orientation integration degree of 85% or more and has a fibrous rolling structure in a cross section perpendicular to the plate width direction.
【請求項3】 重量%で、Ni30〜40%を含有し、残部Fe
および不可避不純物からなるFe-Ni系アンバー合金にお
いて、前記不純物のうち、C 0.005%以下、S 0.005%以
下、P 0.005%以下、O 0.005%以下、N 0.005%以下にそれ
ぞれ制限され、圧延面の{100}方位集積度が85%以上であ
り、かつ、板幅方向に垂直な断面内での検鏡で繊維状の
圧延組織を有することを特徴とするエッチング性に優れ
るシャドウマスク材料。
3. By weight percent, containing 30-40% Ni, balance Fe
In the Fe-Ni amber alloy consisting of and unavoidable impurities, among the above impurities, C 0.005% or less, S 0.005% or less, P 0.005% or less, O 0.005% or less, N 0.005% or less, respectively, of the rolling surface A shadow mask material having an excellent etching property, which has a {100} orientation integration degree of 85% or more and has a fibrous rolling structure in a cross section perpendicular to the plate width direction.
【請求項4】 重量%で、Ni30〜40%を含有するFe-Ni系
アンバー合金でなるシャドウマスク材料において、Mo,
V,W,Siの何れか1種または2種以上合計で0.001%〜3%含
有し、残部Feおよび不可避不純物からなり、前記不純物
のうち、C 0.005%以下、S 0.005%以下、P 0.005%以下、
O 0.005%以下、N 0.005%以下にそれぞれ制限され、圧延
面の{100}方位集積度が85%以上であり、かつ、板幅方向
に垂直な断面内での検鏡で繊維状の圧延組織を有するこ
とを特徴とするエッチング性に優れるシャドウマスク材
料。
4. A shadow mask material comprising an Fe-Ni-based amber alloy containing 30 to 40% by weight of Ni, wherein Mo,
Any one or more of V, W and Si is contained in a total amount of 0.001% to 3%, and the balance is Fe and inevitable impurities. Of the above impurities, C 0.005% or less, S 0.005% or less, P 0.005% Less than,
O is limited to 0.005% or less and N is 0.005% or less, the {100} orientation integration degree of the rolled surface is 85% or more, and the fibrous rolling structure is observed by microscopy in the cross section perpendicular to the strip width direction. A shadow mask material having excellent etching properties, which comprises:
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかの成分のNiの一
部を、10%以下のCoおよび5%以下のCrの1種または2種と
等量で置換した成分を有し、圧延面の{100}方位集積度
が85%以上であり、かつ、板幅方向に垂直な断面内での
検鏡で繊維状の圧延組織を有することを特徴とするエッ
チング性に優れるシャドウマスク材料。
5. A component obtained by substituting a part of Ni of the component according to any one of claims 1 to 4 with an equal amount of one or two kinds of Co of 10% or less and Cr of 5% or less, A shadow mask material with excellent etching properties characterized by having a {100} orientation integration degree of 85% or more on the rolled surface and having a fibrous rolled structure in a cross section perpendicular to the sheet width direction. .
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかの成分に加え、
B,MgおよびCaの1種または2種以上を合計で0.0001〜0.
0010%を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなるFe-
Ni系アンバー合金でなるシャドウマスク材料において、
圧延面の{100}方位集積度が85%以上であり、かつ、板幅
方向に垂直な断面内での検鏡で繊維状の圧延組織を有す
ることを特徴とするエッチング性に優れるシャドウマス
ク材料。
6. In addition to the component according to any one of claims 1 to 5,
One or two or more of B, Mg and Ca in total 0.0001-0.
Fe- containing 0010% and the balance Fe and unavoidable impurities
In the shadow mask material made of Ni-based amber alloy,
A shadow mask material with excellent etching properties characterized by having a {100} orientation integration degree of 85% or more on the rolled surface and having a fibrous rolled structure in a cross section perpendicular to the sheet width direction. .
【請求項7】 重量%で、NiまたはさらにCoとCrの1種
もしくは2種をNi+Co+Crて30〜45%を含有する、Fe-Ni系
アンバー合金でなるシャドウマスク材料において、Nb,T
i,Zr,Be,Al,Taのいずれか1種または2種以上を合計で
0.1〜5.0%含有し、残部Feおよび不可避不純物からな
り、圧延面の{100}方位集積度が85%であり、かつ板幅方
向に垂直な断面内での検鏡で繊維状の圧延組織を有する
ことを特徴とするエッチング性に優れるシャドウマスク
材料。
7. A shadow mask material comprising a Fe-Ni-based amber alloy containing 30 to 45% by weight of Ni or one or two of Co and Cr (Ni + Co + Cr) in an amount of Nb. , T
Any one or more of i, Zr, Be, Al, Ta in total
Containing 0.1-5.0%, balance Fe and unavoidable impurities, the {100} orientation integration of the rolling surface is 85%, and the fibrous rolling structure is observed by microscopy in the cross section perpendicular to the strip width direction. A shadow mask material having excellent etching property, which is characterized by having.
【請求項8】 板幅方向に垂直な断面内での検鏡で非繊
維状の組織を含まないか、または面積率で50%以下含む
請求項1〜7のエッチング性に優れるシャドウマスク材
料。
8. The shadow mask material excellent in etching properties according to claim 1, which does not contain a non-fibrous structure in a cross section perpendicular to the plate width direction or contains 50% or less in area ratio.
【請求項9】 圧延面をFeCl3溶液(42ボーメ,60
℃)のスプレーでエッチングした際、板幅方向の表面粗
さがRaで0.6μm以下となる請求項1〜8のエッチング
性に優れるシャドウマスク材料。
9. A FeCl 3 solution (42 Baume, 60
The shadow mask material according to claim 1, which has a surface roughness Ra in the plate width direction of 0.6 μm or less when etched by a spray of (° C.).
【請求項10】 請求項1〜7のいずれかの成分のFe-N
i系アンバー合金でなるシャドウマスク材料において、
圧延面の{100}方位集積度が85%以上であり、板幅方向に
垂直な断面内での検鏡による結晶粒の平均アスペクト比
が3以上、かつビッカース硬さがHV130以上であることを
特徴とするエッチング性に優れるシャドウマスク材料。
10. Fe-N as a component according to claim 1.
In the shadow mask material made of i-based amber alloy,
The degree of integration of {100} orientation of the rolled surface is 85% or more, the average aspect ratio of crystal grains in the cross section perpendicular to the sheet width direction is 3 or more, and the Vickers hardness is HV130 or more. Characteristic shadow mask material with excellent etching properties.
【請求項11】 請求項1〜7のいずれかの成分のFe-N
i系アンバー合金でなる冷間圧延状態の材料であって、8
50℃以下の焼鈍の前後で圧延面の{100}方位集積度の変
化が30%以下であることを特徴とするエッチング性に優
れるシャドウマスク材料用中間材料。
11. Fe-N as a component according to claim 1.
A cold rolled material made of i-based amber alloy,
An intermediate material for a shadow mask material having excellent etching properties, characterized in that the degree of integration of {100} orientation on the rolled surface changes by 30% or less before and after annealing at 50 ° C or less.
【請求項12】 請求項1〜7のいずれかの成分の合金
を溶解、熱間加工後、85%以上の冷間圧延と700℃以上の
焼鈍をこの順にそれぞれ少なくとも一回行ない、その後
前記冷間圧延率を越えない圧延率の冷間圧延と850℃を
越えない温度の焼鈍をこの順に行なうことを特徴とする
エッチング性に優れるシャドウマスク材料の製造方法。
12. The alloy of any one of claims 1 to 7 is melted and hot worked, followed by cold rolling at 85% or more and annealing at 700 ° C. or more at least once in this order, and then the cold cooling. A method for producing a shadow mask material having excellent etching properties, which comprises performing cold rolling at a rolling rate not exceeding the hot rolling rate and annealing at a temperature not exceeding 850 ° C in this order.
【請求項13】 請求項7のシャドウマスク材料を用い
て、エッチング穿孔、マスク焼鈍およびプレス成形の各
工程を経た後、550〜800℃の温度で熱処理することによ
り、時効強化させることを特徴とする高強度シャドウマ
スクの製造方法。
13. The shadow mask material according to claim 7, which is subjected to etching perforation, mask annealing and press molding, and then heat-treated at a temperature of 550 to 800 ° C. to enhance aging. Method for manufacturing high strength shadow mask.
【請求項14】 請求項1〜10のいずれかの材料を用
いて製作したシャドウマスクを装着したことを特徴とす
る陰極線管。
14. A cathode ray tube equipped with a shadow mask produced by using the material according to claim 1.
JP9708293A 1992-04-27 1993-03-31 Shadow mask material having excellent etching property, its intermediate material, its production, production of shadow mask, and cathode ray tube Pending JPH06279946A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100391911B1 (en) * 1999-12-20 2003-07-16 주식회사 포스코 A method for manufacturing shadow mask
JP2014101543A (en) * 2012-11-20 2014-06-05 Jx Nippon Mining & Metals Corp Metal mask material and metal mask
KR20170038671A (en) 2015-09-30 2017-04-07 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 Manufacturing method of Fe-Ni based alloy strip
KR20190042659A (en) 2016-09-29 2019-04-24 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 Method for manufacturing Fe-Ni alloy thin plate and Fe-Ni alloy thin plate

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EP4328331A2 (en) 2016-09-29 2024-02-28 Proterial, Ltd. Fe-ni-based alloy thin plate

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