JPH07102345A - 高ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金 - Google Patents
高ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金Info
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- JPH07102345A JPH07102345A JP26547893A JP26547893A JPH07102345A JP H07102345 A JPH07102345 A JP H07102345A JP 26547893 A JP26547893 A JP 26547893A JP 26547893 A JP26547893 A JP 26547893A JP H07102345 A JPH07102345 A JP H07102345A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 カラーテレビ受像管用シャドウマスクに使用
するに適する、振動等に強い高強度、高ヤング率で、か
つ色純度の低下を生じない低熱膨張性であって、プレス
成形性及びエッチング性にも優れたＦｅ−Ｎｉ合金を得
る。 【構成】 重量％にて、Ｃ：０．００３〜０．０２％、
Ｎ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０１〜２．０％、Ｍ
ｎ：０．０１〜３．０％、Ｎｉ：２５〜４５％、Ｃｒ：
１．０％以下、Ｎｂ：０．０１〜１．０％、Ｓ：０．０
１％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、
（Ｃ＋Ｎ）≦−０．００８Ｎｂ＋０．０２３であること
を特徴とする高ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金。Ａ
ｌ、Ｖ等を０．１〜１．０％を含有する場合もあり、ま
たＢを０．０１％以下を含有させることにより熱間加工
性が改善される。
するに適する、振動等に強い高強度、高ヤング率で、か
つ色純度の低下を生じない低熱膨張性であって、プレス
成形性及びエッチング性にも優れたＦｅ−Ｎｉ合金を得
る。 【構成】 重量％にて、Ｃ：０．００３〜０．０２％、
Ｎ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０１〜２．０％、Ｍ
ｎ：０．０１〜３．０％、Ｎｉ：２５〜４５％、Ｃｒ：
１．０％以下、Ｎｂ：０．０１〜１．０％、Ｓ：０．０
１％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、
（Ｃ＋Ｎ）≦−０．００８Ｎｂ＋０．０２３であること
を特徴とする高ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金。Ａ
ｌ、Ｖ等を０．１〜１．０％を含有する場合もあり、ま
たＢを０．０１％以下を含有させることにより熱間加工
性が改善される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高ヤング率低熱膨張Ｆ
ｅ−Ｎｉ合金に関し、特にシャドウマスク用に適する高
ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金に関する。
ｅ−Ｎｉ合金に関し、特にシャドウマスク用に適する高
ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、カラーテレビ受像管用シャドウマ
スクには、薄いにもかかわらず十分な強度を有し、かつ
微細な加工を行うことができ、しかも熱膨張率が低い材
質のものを使用することが必要とされ、このような観点
から従来は低炭素リムド冷延鋼板や低炭素Ａｌキルド鋼
が用いられている。これは、カラーテレビ受像管を作動
させた際、シャドウマスクの開孔を通過する電子ビーム
は全体の１／３以下であり、残りの電子ビームはシャド
ウマスクに射突して、シャドウマスクは時として８０℃
にも達する程加熱される。この際、熱膨張によりシャド
ウマスクが歪み、色純度の低下が生ずることになる。こ
のため、その材質として熱膨張率の低いものを使用すれ
ば、その悪影響を少なくすることができるということか
ら、前記のＡｌキルド鋼等の代わりに、これらよりも熱
膨張率の低いＦｅ−３６Ｎｉ系インバー合金を使用する
ことにより、その熱膨張を軽減しようという技術が提案
されている。
スクには、薄いにもかかわらず十分な強度を有し、かつ
微細な加工を行うことができ、しかも熱膨張率が低い材
質のものを使用することが必要とされ、このような観点
から従来は低炭素リムド冷延鋼板や低炭素Ａｌキルド鋼
が用いられている。これは、カラーテレビ受像管を作動
させた際、シャドウマスクの開孔を通過する電子ビーム
は全体の１／３以下であり、残りの電子ビームはシャド
ウマスクに射突して、シャドウマスクは時として８０℃
にも達する程加熱される。この際、熱膨張によりシャド
ウマスクが歪み、色純度の低下が生ずることになる。こ
のため、その材質として熱膨張率の低いものを使用すれ
ば、その悪影響を少なくすることができるということか
ら、前記のＡｌキルド鋼等の代わりに、これらよりも熱
膨張率の低いＦｅ−３６Ｎｉ系インバー合金を使用する
ことにより、その熱膨張を軽減しようという技術が提案
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、現在知られて
いる組成のＦｅ−３６Ｎｉ系インバー合金を前記のシャ
ドウマスクに使用した場合には、その熱膨張率は低い
が、強度とヤング率が低いため、ブラウン管の組立時、
又はセット後において振動により折れが入ったり、また
スピーカーからの音によりマスクが振動し、ドーミング
現象が生じる等の問題がある。このため、カラーテレビ
の高品質化に伴い、低熱膨張であって、かつ高強度、高
ヤング率の材料が求められている。
いる組成のＦｅ−３６Ｎｉ系インバー合金を前記のシャ
ドウマスクに使用した場合には、その熱膨張率は低い
が、強度とヤング率が低いため、ブラウン管の組立時、
又はセット後において振動により折れが入ったり、また
スピーカーからの音によりマスクが振動し、ドーミング
現象が生じる等の問題がある。このため、カラーテレビ
の高品質化に伴い、低熱膨張であって、かつ高強度、高
ヤング率の材料が求められている。
【０００４】本発明の目的は、低熱膨張であって、かつ
高強度、高ヤング率のＦｅ−Ｎｉ系合金を得ようとする
ものである。また、本発明の目的は、従来使用されてい
るＡｌキルド鋼よりも低熱膨張であって、Ｆｅ−３６Ｎ
ｉ系インバー合金に比しても熱膨張の点でさほど遜色が
なく、それでいてＦｅ−３６Ｎｉ系インバー合金に比し
て十分高強度、高ヤング率で、カラーテレビ用シャドウ
マスクとして精度の高いものが得られるようなＦｅ−Ｎ
ｉ系合金を得ようとするものである。さらに、本発明の
目的は、熱膨張係数が２．５×１０-4／℃以下である低
熱膨張特性と、耐力が３５ｋｇｆ／ｃｍ2 以下であるプ
レス成形性を維持し、かつ高ヤング率のＦｅ−Ｎｉ系合
金を得ようとするものである。
高強度、高ヤング率のＦｅ−Ｎｉ系合金を得ようとする
ものである。また、本発明の目的は、従来使用されてい
るＡｌキルド鋼よりも低熱膨張であって、Ｆｅ−３６Ｎ
ｉ系インバー合金に比しても熱膨張の点でさほど遜色が
なく、それでいてＦｅ−３６Ｎｉ系インバー合金に比し
て十分高強度、高ヤング率で、カラーテレビ用シャドウ
マスクとして精度の高いものが得られるようなＦｅ−Ｎ
ｉ系合金を得ようとするものである。さらに、本発明の
目的は、熱膨張係数が２．５×１０-4／℃以下である低
熱膨張特性と、耐力が３５ｋｇｆ／ｃｍ2 以下であるプ
レス成形性を維持し、かつ高ヤング率のＦｅ−Ｎｉ系合
金を得ようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記に示す手
段により前記の目的を達成することができた。 （１） 重量％にて、 Ｃ ：０．００３〜０．０２％ Ｎ ：０．０１％以下 Ｓｉ：０．０１〜２．０％ Ｍｎ：０．０１〜３．０％ Ｎｉ：２５〜４５％ Ｃｒ：１．０％以下 Ｎｂ：０．０１〜１．０％ Ｓ ：０．０１％以下 残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、（Ｃ＋Ｎ）≦
−０．００８Ｎｂ＋０．０２３であることを特徴とする
高ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金。
段により前記の目的を達成することができた。 （１） 重量％にて、 Ｃ ：０．００３〜０．０２％ Ｎ ：０．０１％以下 Ｓｉ：０．０１〜２．０％ Ｍｎ：０．０１〜３．０％ Ｎｉ：２５〜４５％ Ｃｒ：１．０％以下 Ｎｂ：０．０１〜１．０％ Ｓ ：０．０１％以下 残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、（Ｃ＋Ｎ）≦
−０．００８Ｎｂ＋０．０２３であることを特徴とする
高ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金。
【０００６】（２） Ａｌ≦１．０％、Ｖ≦１．０％、
Ｚｒ≦０．５％、Ｔｉ≦１．０％、Ｔａ≦１．０％、Ｈ
ｆ≦１．０％、Ｂｅ≦０．５％のうち１種又は２種以上
を総量で０．１〜１．０％含むことを特徴とする（１）
項記載の高ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金。 （３） 重量％にて、 Ｃ ：０．００３〜０．０２％ Ｎ ：０．０１％以下 Ｓｉ：０．０１〜２．０％ Ｍｎ：０．０１〜３．０％ Ｎｉ：２５〜４５％ Ｃｒ：１．０％以下 Ｎｂ：０．０１〜１．０％ Ｂ ：０．０１％以下 Ｓ ：０．０１％以下 残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、（Ｃ＋Ｎ）≦
−０．００８Ｎｂ＋０．０２３であることを特徴とする
高ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金。
Ｚｒ≦０．５％、Ｔｉ≦１．０％、Ｔａ≦１．０％、Ｈ
ｆ≦１．０％、Ｂｅ≦０．５％のうち１種又は２種以上
を総量で０．１〜１．０％含むことを特徴とする（１）
項記載の高ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金。 （３） 重量％にて、 Ｃ ：０．００３〜０．０２％ Ｎ ：０．０１％以下 Ｓｉ：０．０１〜２．０％ Ｍｎ：０．０１〜３．０％ Ｎｉ：２５〜４５％ Ｃｒ：１．０％以下 Ｎｂ：０．０１〜１．０％ Ｂ ：０．０１％以下 Ｓ ：０．０１％以下 残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、（Ｃ＋Ｎ）≦
−０．００８Ｎｂ＋０．０２３であることを特徴とする
高ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金。
【０００７】（４） Ａｌ≦１．０％、Ｖ≦１．０％、
Ｚｒ≦０．５％、Ｔａ≦１．０％、Ｈｆ≦１．０％、Ｂ
ｅ≦０．５％のうち１種又は２種以上を総量で０．１〜
１．０％含むことを特徴とする（３）項記載の高ヤング
率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金。本発明は、上記の組成をも
つことにより、熱膨張係数が２．５×１０-6／℃以下で
ある低熱膨張特性、耐力が３５ｋｇｆ／ｍｍ2 以下であ
るプレス成形性、優れたエッチング性を有し、かつ高ヤ
ング率を有することができる。そして、これらの性質に
より、素材板厚みを薄く設計することができるため、よ
り小さな孔を開けることが容易となり、より高精細なマ
スクを得ることができる。
Ｚｒ≦０．５％、Ｔａ≦１．０％、Ｈｆ≦１．０％、Ｂ
ｅ≦０．５％のうち１種又は２種以上を総量で０．１〜
１．０％含むことを特徴とする（３）項記載の高ヤング
率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金。本発明は、上記の組成をも
つことにより、熱膨張係数が２．５×１０-6／℃以下で
ある低熱膨張特性、耐力が３５ｋｇｆ／ｍｍ2 以下であ
るプレス成形性、優れたエッチング性を有し、かつ高ヤ
ング率を有することができる。そして、これらの性質に
より、素材板厚みを薄く設計することができるため、よ
り小さな孔を開けることが容易となり、より高精細なマ
スクを得ることができる。
【０００８】
【作用】本発明の合金の組成を上記のように定めた理由
は、次の通りである。 Ｃ：０．００３〜０．０２％；固溶及び加工硬化による
材質強化に寄与する。硬さを確保するには、０．００３
％を超える添加を必要とする。一方、０．０２％を超え
ると炭化物が多く析出してエッチング性、プレス成形性
及び黒化性を悪くする。このため、その含有量を０．０
０３〜０．０２％に限定する。また、（Ｃ＋Ｎ）≦−
０．００８Ｎｂ＋０．０２３を満足することが必要であ
る。 Ｎ：０．０１％以下；Ｎは、Ｎｂ添加を基本とした合金
においては、Ｎｂと容易に結合し、Ｎｂの化合物を形成
する。Ｎｂの化合物は合金中に多く含有されると悪影響
を及ぼす。また、Ｎｂは多すぎると窒化物が多く析出し
て、エッチング性、プレス成形性及び黒化性を悪くす
る。即ち、Ｎが０．０１％を超えると上記のような悪化
を生ずる理由から０．０１％を上限とした。また、（Ｃ
＋Ｎ）≦−０．００８Ｎｂ＋０．０２３を満足すること
が必要である。
は、次の通りである。 Ｃ：０．００３〜０．０２％；固溶及び加工硬化による
材質強化に寄与する。硬さを確保するには、０．００３
％を超える添加を必要とする。一方、０．０２％を超え
ると炭化物が多く析出してエッチング性、プレス成形性
及び黒化性を悪くする。このため、その含有量を０．０
０３〜０．０２％に限定する。また、（Ｃ＋Ｎ）≦−
０．００８Ｎｂ＋０．０２３を満足することが必要であ
る。 Ｎ：０．０１％以下；Ｎは、Ｎｂ添加を基本とした合金
においては、Ｎｂと容易に結合し、Ｎｂの化合物を形成
する。Ｎｂの化合物は合金中に多く含有されると悪影響
を及ぼす。また、Ｎｂは多すぎると窒化物が多く析出し
て、エッチング性、プレス成形性及び黒化性を悪くす
る。即ち、Ｎが０．０１％を超えると上記のような悪化
を生ずる理由から０．０１％を上限とした。また、（Ｃ
＋Ｎ）≦−０．００８Ｎｂ＋０．０２３を満足すること
が必要である。
【０００９】Ｓｉ：０．０１〜２．０％；Ｓｉは合金の
精錬に際して、脱酸剤として０．０１％以上が必要であ
るが、２．０％を超えて存在すると熱間加工性が劣化す
るので、０．０１〜２．０％に限定する。 Ｍｎ：０．０１〜３．０％；Ｍｎは固溶強化でき、更に
合金の精錬に際して、脱酸剤として０．０１％以上は必
要であるが、３．０％を超えて存在しても脱酸効果には
変わりはなく、原価的に不利となる。また、Ｍｎを高め
ると、製造時の熱間加工性が本質的に低くなるという製
造上の問題を有しているので、０．０１〜３．０％に限
定する。 Ｎｉ：２５〜４５％；Ｎｉは２５％未満であると焼鈍状
態でもマルテンサイトが形成され、磁気特性、熱膨張、
強度、その他の物理的特性が損なわれるので好ましくな
く、２５％以上が必要となる。但し、このＮｉは４５％
を超えて含有すると、熱膨張係数が高くなり、靱性が劣
化し、飽和磁束密度、電気抵抗が減少し、原価的にも不
利になるので、上限は４５％とする。
精錬に際して、脱酸剤として０．０１％以上が必要であ
るが、２．０％を超えて存在すると熱間加工性が劣化す
るので、０．０１〜２．０％に限定する。 Ｍｎ：０．０１〜３．０％；Ｍｎは固溶強化でき、更に
合金の精錬に際して、脱酸剤として０．０１％以上は必
要であるが、３．０％を超えて存在しても脱酸効果には
変わりはなく、原価的に不利となる。また、Ｍｎを高め
ると、製造時の熱間加工性が本質的に低くなるという製
造上の問題を有しているので、０．０１〜３．０％に限
定する。 Ｎｉ：２５〜４５％；Ｎｉは２５％未満であると焼鈍状
態でもマルテンサイトが形成され、磁気特性、熱膨張、
強度、その他の物理的特性が損なわれるので好ましくな
く、２５％以上が必要となる。但し、このＮｉは４５％
を超えて含有すると、熱膨張係数が高くなり、靱性が劣
化し、飽和磁束密度、電気抵抗が減少し、原価的にも不
利になるので、上限は４５％とする。
【００１０】Ｃｒ：１．０％以下；Ｃｒは１．０％を超
えると熱膨張係数が高くなり、また黒化性も劣化するた
め、１．０％以下とする。 Ｎｂ：０．０１〜１．０％；本合金を特徴づける元素で
ある。Ｎｂの添加によりヤング率が増大する。また結晶
粒度を著しく微細化することにより、靱性、エッチング
性、プレス成形性を向上するとともに、黒化性も向上す
る。本合金にヤング率と黒化性を付与するには少なくと
も０．０１％以上の添加が必要である。好ましくは０．
４％以上添加した方がよい。しかし、１．０％を超えて
含有させると、靱性、プレス成形性及び黒化性を低下さ
せるため、０．０１〜１．０％に限定する。また、（Ｃ
＋Ｎ）≦−０．００８Ｎｂ＋０．０２３を満足すること
が必要である。 Ｓ：０．０１％以下；Ｓは０．０１％を超えると熱間加
工性が損なわれるので上限を０．０１％とした。
えると熱膨張係数が高くなり、また黒化性も劣化するた
め、１．０％以下とする。 Ｎｂ：０．０１〜１．０％；本合金を特徴づける元素で
ある。Ｎｂの添加によりヤング率が増大する。また結晶
粒度を著しく微細化することにより、靱性、エッチング
性、プレス成形性を向上するとともに、黒化性も向上す
る。本合金にヤング率と黒化性を付与するには少なくと
も０．０１％以上の添加が必要である。好ましくは０．
４％以上添加した方がよい。しかし、１．０％を超えて
含有させると、靱性、プレス成形性及び黒化性を低下さ
せるため、０．０１〜１．０％に限定する。また、（Ｃ
＋Ｎ）≦−０．００８Ｎｂ＋０．０２３を満足すること
が必要である。 Ｓ：０．０１％以下；Ｓは０．０１％を超えると熱間加
工性が損なわれるので上限を０．０１％とした。
【００１１】さらに、次の成分を添加した場合について
の作用としては、Ａｌ≦１．０％、Ｖ≦１．０％、Ｚｒ
≦０．５％、Ｔｉ≦１．０％、Ｔａ≦１．０％、Ｈｆ≦
１．０％、Ｂｅ≦０．５％のうち１種又は２種以上を総
量で０．１〜１．０％；これらの元素はそれら自体の固
溶強化作用と時効硬化によってヤング率を一層向上させ
るのに役立つ。一方多過ぎると低熱膨張特性、靱性、プ
レス成形性、黒化性が劣化し、化合物を形成することに
よってエッチング性が悪くなる。また、熱間加工性も劣
化する。 Ｂ：０．０１％以下；Ｂは熱間加工性を向上させるため
に用いるが、０．０１％を超えると、多量且つ安定なＮ
ｂのほう化物を析出させ、エッチング性、プレス成形性
とも劣化するので、０．０１％以下に限定する。なお、
Ｎｂを複合添加する場合のＢの固溶限は小さく、その固
溶限を越えた場合にＮｂほう化物を析出するのであり、
多量のＮｂほう化物を析出すると、エッチング性が悪く
なり、かつ熱間加工性も著しく劣化する。
の作用としては、Ａｌ≦１．０％、Ｖ≦１．０％、Ｚｒ
≦０．５％、Ｔｉ≦１．０％、Ｔａ≦１．０％、Ｈｆ≦
１．０％、Ｂｅ≦０．５％のうち１種又は２種以上を総
量で０．１〜１．０％；これらの元素はそれら自体の固
溶強化作用と時効硬化によってヤング率を一層向上させ
るのに役立つ。一方多過ぎると低熱膨張特性、靱性、プ
レス成形性、黒化性が劣化し、化合物を形成することに
よってエッチング性が悪くなる。また、熱間加工性も劣
化する。 Ｂ：０．０１％以下；Ｂは熱間加工性を向上させるため
に用いるが、０．０１％を超えると、多量且つ安定なＮ
ｂのほう化物を析出させ、エッチング性、プレス成形性
とも劣化するので、０．０１％以下に限定する。なお、
Ｎｂを複合添加する場合のＢの固溶限は小さく、その固
溶限を越えた場合にＮｂほう化物を析出するのであり、
多量のＮｂほう化物を析出すると、エッチング性が悪く
なり、かつ熱間加工性も著しく劣化する。
【００１２】本合金において、優れたエッチング性を付
与するためには、このＣとＮの添加量はＮｂの含有量に
よって適正な範囲としなければならない。即ち、Ｃ＋
Ｎ、Ｎｂの添加濃度とエッチング性との関係は、次の
式： （Ｃ＋Ｎ）≦−０．００８Ｎｂ＋０．０２３ を満足するものでなければならない。このことはＮｂの
添加量が多くなればＣ＋Ｎの最大添加量を減らさなけれ
ばならないことを意味している。従って、もし上式を満
足しないＣ＋Ｎの含有量になると多量の炭窒化物を形成
し、加工又は熱処理しても消えないので、エッチング性
が著しく劣化することを意味している。エッチング性評
価については、直径１２０μｍのパターンを用い、フォ
トエッチングを行った後、エッチングされたリンクの断
面を走査顕微鏡の２次電子像で観察する。Ｎｂの化合物
がある場合はエッチングされたリンクは真円にならな
い、且つリンクのエッチング断面に残留するので、エッ
チング性が悪い。そうでない場合はエッチング性が良
い。エッチング性の評価は、２次電子像観察で断面が明
確なものを○、ガサついているものを×とした。
与するためには、このＣとＮの添加量はＮｂの含有量に
よって適正な範囲としなければならない。即ち、Ｃ＋
Ｎ、Ｎｂの添加濃度とエッチング性との関係は、次の
式： （Ｃ＋Ｎ）≦−０．００８Ｎｂ＋０．０２３ を満足するものでなければならない。このことはＮｂの
添加量が多くなればＣ＋Ｎの最大添加量を減らさなけれ
ばならないことを意味している。従って、もし上式を満
足しないＣ＋Ｎの含有量になると多量の炭窒化物を形成
し、加工又は熱処理しても消えないので、エッチング性
が著しく劣化することを意味している。エッチング性評
価については、直径１２０μｍのパターンを用い、フォ
トエッチングを行った後、エッチングされたリンクの断
面を走査顕微鏡の２次電子像で観察する。Ｎｂの化合物
がある場合はエッチングされたリンクは真円にならな
い、且つリンクのエッチング断面に残留するので、エッ
チング性が悪い。そうでない場合はエッチング性が良
い。エッチング性の評価は、２次電子像観察で断面が明
確なものを○、ガサついているものを×とした。
【００１３】
【実施例】後述する第１表の組成になるように、合金の
各成分を調整して各配合物を形成し、その各配合物を大
気誘導炉で溶解してインゴットを作製し、次いでこのイ
ンゴットに１０００〜１１５０℃で熱間鍛造加工を施
し、次いで９５０℃に加熱後に徐冷する熱処理と圧下率
９０％以下で行う冷間圧延とを繰り返し行い、最終冷間
圧延を圧下率８０％以下で行って圧延加工を終了し、次
いで、９５０℃３０分間の固溶体処理を行った後、急冷
して厚さ０．１５ｍｍの板を得た。熱膨張係数は常温か
ら３００℃までの範囲で測定し、３０〜１００℃の平均
熱膨張係数を求め、０．２％耐力を引張試験により測定
し、ヤング率を一端固定ぎょう曲法で測定した。また、
熱間加工性はインゴットから試験片を採取し、１０００
℃の絞り値を測定した。それらの結果を以下の第２表に
示す。以下の第１表は、本発明実施材と比較材の化学成
分を示すものである。第２表は、第１表に掲げる本発明
実施材と比較材の熱膨張係数、機械的性質、エッチング
性及び熱間加工性を示したものである。
各成分を調整して各配合物を形成し、その各配合物を大
気誘導炉で溶解してインゴットを作製し、次いでこのイ
ンゴットに１０００〜１１５０℃で熱間鍛造加工を施
し、次いで９５０℃に加熱後に徐冷する熱処理と圧下率
９０％以下で行う冷間圧延とを繰り返し行い、最終冷間
圧延を圧下率８０％以下で行って圧延加工を終了し、次
いで、９５０℃３０分間の固溶体処理を行った後、急冷
して厚さ０．１５ｍｍの板を得た。熱膨張係数は常温か
ら３００℃までの範囲で測定し、３０〜１００℃の平均
熱膨張係数を求め、０．２％耐力を引張試験により測定
し、ヤング率を一端固定ぎょう曲法で測定した。また、
熱間加工性はインゴットから試験片を採取し、１０００
℃の絞り値を測定した。それらの結果を以下の第２表に
示す。以下の第１表は、本発明実施材と比較材の化学成
分を示すものである。第２表は、第１表に掲げる本発明
実施材と比較材の熱膨張係数、機械的性質、エッチング
性及び熱間加工性を示したものである。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【表３】
【００１７】
【表４】
【００１８】第２表からも明らかなように、本発明の合
金はヤング率と熱膨張係数において十分有用な特性を有
しているといえる。第２表にみるように、本発明の実施
材は、熱膨張係数が２．５×１０-6／℃以下である低熱
膨張特性を有し、耐力は３５ｋｇｆ／ｍｍ2 であり、プ
レス成形性及びエッチング性が優れると共に、高ヤング
率である。これに対して、比較合金Ｎｏ．１７は、ヤン
グ率が低いから、防振性が劣る。比較合金Ｎｏ．１８
は、Ｎｂ化合物を形成する〔（Ｃ＋Ｎ）＞−０．００８
Ｎｂ＋０．０２３〕ので、エッチッグ性が悪くなる。比
較合金Ｎｏ．１９は、耐力は高い（Ｎｂ＞１．０によ
り）、且つＮｂ化合物を形成する〔（Ｃ＋Ｎ）＞−０．
００８Ｎｂ＋０．０２３〕から、プレス成形性とエッチ
ング性が悪くなる。
金はヤング率と熱膨張係数において十分有用な特性を有
しているといえる。第２表にみるように、本発明の実施
材は、熱膨張係数が２．５×１０-6／℃以下である低熱
膨張特性を有し、耐力は３５ｋｇｆ／ｍｍ2 であり、プ
レス成形性及びエッチング性が優れると共に、高ヤング
率である。これに対して、比較合金Ｎｏ．１７は、ヤン
グ率が低いから、防振性が劣る。比較合金Ｎｏ．１８
は、Ｎｂ化合物を形成する〔（Ｃ＋Ｎ）＞−０．００８
Ｎｂ＋０．０２３〕ので、エッチッグ性が悪くなる。比
較合金Ｎｏ．１９は、耐力は高い（Ｎｂ＞１．０によ
り）、且つＮｂ化合物を形成する〔（Ｃ＋Ｎ）＞−０．
００８Ｎｂ＋０．０２３〕から、プレス成形性とエッチ
ング性が悪くなる。
【００１９】比較合金Ｎｏ．２０は、耐力は高い（Ｎｂ
＞１．０により）から、プレス成形性が悪くなる。か
つ、Ｎｂ化合物を形成するから、プレス成形性とエッチ
ング性が悪くなる。比較合金Ｎｏ．２１は、Ｎｂ化合物
を形成する〔（Ｃ＋Ｎ）＞−０．００８Ｎｂ＋０．０２
３〕ので、エッチング性が悪くなる。比較合金Ｎｏ．２
２は、耐力は高い（Ａｌ＋Ｔｉ＞１．０により）から、
プレス成形性が悪くなる。また、Ａｌ、Ｔｉ化合物を形
成するのでエッチング性が悪くなる。比較合金Ｎｏ．２
３は、Ｎｂの含有量が高く、かつＢを含有するためＮｂ
のホウ素化合物を形成するので、エッチング性が悪くな
る。
＞１．０により）から、プレス成形性が悪くなる。か
つ、Ｎｂ化合物を形成するから、プレス成形性とエッチ
ング性が悪くなる。比較合金Ｎｏ．２１は、Ｎｂ化合物
を形成する〔（Ｃ＋Ｎ）＞−０．００８Ｎｂ＋０．０２
３〕ので、エッチング性が悪くなる。比較合金Ｎｏ．２
２は、耐力は高い（Ａｌ＋Ｔｉ＞１．０により）から、
プレス成形性が悪くなる。また、Ａｌ、Ｔｉ化合物を形
成するのでエッチング性が悪くなる。比較合金Ｎｏ．２
３は、Ｎｂの含有量が高く、かつＢを含有するためＮｂ
のホウ素化合物を形成するので、エッチング性が悪くな
る。
【００２０】比較合金Ｎｏ．２４は、耐力が高いからプ
レス成形性が悪くなる。比較合金Ｎｏ．２５は、耐力が
高い（Ｔｉ＞１．０）からプレス成形性が悪くなる。ま
た、Ｔｉの化合物を形成するので、エッチング性が悪く
なる。比較合金Ｎｏ．２６は、耐力が高い（Ｚｒ＞０．
５）からプレス成形性が悪くなる。また、Ｚｒを含有す
る化合物を形成するので、エッチング性が悪くなる。比
較合金Ｎｏ．２７は、耐力が高い（Ｂｅ＞０．５）から
プレス成形性が悪くなる。また、Ｂｅを含有する化合物
を形成するので、エッチング性が悪くなる。比較合金Ｎ
ｏ．２８は、Ａｌ、Ｖ含有の化合物を形成する（Ａｌ＋
Ｖ＞１．０）ので、エッチング性が悪くなる。
レス成形性が悪くなる。比較合金Ｎｏ．２５は、耐力が
高い（Ｔｉ＞１．０）からプレス成形性が悪くなる。ま
た、Ｔｉの化合物を形成するので、エッチング性が悪く
なる。比較合金Ｎｏ．２６は、耐力が高い（Ｚｒ＞０．
５）からプレス成形性が悪くなる。また、Ｚｒを含有す
る化合物を形成するので、エッチング性が悪くなる。比
較合金Ｎｏ．２７は、耐力が高い（Ｂｅ＞０．５）から
プレス成形性が悪くなる。また、Ｂｅを含有する化合物
を形成するので、エッチング性が悪くなる。比較合金Ｎ
ｏ．２８は、Ａｌ、Ｖ含有の化合物を形成する（Ａｌ＋
Ｖ＞１．０）ので、エッチング性が悪くなる。
【００２１】比較合金Ｎｏ．２９は、耐力が高い（Ｔａ
＋Ｈｆ＞１．０）からプレス成形性が悪くなる。また、
Ｔａ、Ｈｆ含有の化合物を形成するので、エッチング性
が悪くなる。比較合金Ｎｏ．３０は、耐力が高い（Ａｌ
＋Ｖ＋Ｂｅ＞１．０）からプレス成形性が悪くなる。ま
た、Ａｌ，Ｖ，Ｂｅを含有する化合物を形成するので、
エッチング性が悪くなる。比較合金Ｎｏ．３１は、Ｃｒ
の含有量は１．０以上になったので熱膨張が高くなる。
Ｂを適量含有するＮｏ．８、９、１０、１３は、Ｂを含
有しないものに比較して熱間加工性がすぐれる。比較合
金Ｎｏ．２３は、Ｂが過剰なためかえって熱間加工性が
劣化する。比較合金Ｎｏ．２４、２８は、Ａｌ等が適量
を超えるため、Ｂの作用が十分でない。
＋Ｈｆ＞１．０）からプレス成形性が悪くなる。また、
Ｔａ、Ｈｆ含有の化合物を形成するので、エッチング性
が悪くなる。比較合金Ｎｏ．３０は、耐力が高い（Ａｌ
＋Ｖ＋Ｂｅ＞１．０）からプレス成形性が悪くなる。ま
た、Ａｌ，Ｖ，Ｂｅを含有する化合物を形成するので、
エッチング性が悪くなる。比較合金Ｎｏ．３１は、Ｃｒ
の含有量は１．０以上になったので熱膨張が高くなる。
Ｂを適量含有するＮｏ．８、９、１０、１３は、Ｂを含
有しないものに比較して熱間加工性がすぐれる。比較合
金Ｎｏ．２３は、Ｂが過剰なためかえって熱間加工性が
劣化する。比較合金Ｎｏ．２４、２８は、Ａｌ等が適量
を超えるため、Ｂの作用が十分でない。
【００２２】
【発明の効果】本発明のＦｅ−Ｎｉ合金は、ヤング率が
高く、低熱膨張性で、耐力が低く、高強度である。この
ようにこの合金はヤング率が高く、高強度であるため、
カラーテレビ受像管用シャドウマスクを製造するのに用
いるときには、振動により折れが入ったり、スピーカー
音によりマスクが振動する問題が起こらない。熱膨張係
数が低いので、前記のシャドウマスクを製造した時に熱
による変形で色歪みを生ずることが抑えられる。また、
耐力が低いので、プレス成形性に優れ、かつエンチング
性に優れており、それにより素材厚みを薄く設計するこ
とができるため、より小さな孔を開けることが容易にな
り、より高精細なマスクを得ることができる。
高く、低熱膨張性で、耐力が低く、高強度である。この
ようにこの合金はヤング率が高く、高強度であるため、
カラーテレビ受像管用シャドウマスクを製造するのに用
いるときには、振動により折れが入ったり、スピーカー
音によりマスクが振動する問題が起こらない。熱膨張係
数が低いので、前記のシャドウマスクを製造した時に熱
による変形で色歪みを生ずることが抑えられる。また、
耐力が低いので、プレス成形性に優れ、かつエンチング
性に優れており、それにより素材厚みを薄く設計するこ
とができるため、より小さな孔を開けることが容易にな
り、より高精細なマスクを得ることができる。
【００２３】さらに、本発明の合金は、Ａｌ，ＶやＺｒ
等を特定量含有するときには、これらの元素自体の固溶
強化作用と時効硬化によりヤング率が一層向上したもの
が得られる。また、Ｂを０．０１％以下含有するもの
は、熱間加工性が向上して圧延加工が非常に容易にな
り、生産上有利である。
等を特定量含有するときには、これらの元素自体の固溶
強化作用と時効硬化によりヤング率が一層向上したもの
が得られる。また、Ｂを０．０１％以下含有するもの
は、熱間加工性が向上して圧延加工が非常に容易にな
り、生産上有利である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津田 正臣 東京都中央区京橋１丁目５番８号 日本冶 金工業株式会社内 (72)発明者 峠 竹弥 神奈川県川崎市川崎区小島町４番２号 日 本冶金工業株式会社研究開発本部技術研究 所内
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％にて、 Ｃ ：０．００３〜０．０２％ Ｎ ：０．０１％以下 Ｓｉ：０．０１〜２．０％ Ｍｎ：０．０１〜３．０％ Ｎｉ：２５〜４５％ Ｃｒ：１．０％以下 Ｎｂ：０．０１〜１．０％ Ｓ ：０．０１％以下 残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、（Ｃ＋Ｎ）≦
−０．００８Ｎｂ＋０．０２３であることを特徴とする
高ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金。 - 【請求項２】 Ａｌ≦１．０％、Ｖ≦１．０％、Ｚｒ≦
０．５％、Ｔｉ≦１．０％、Ｔａ≦１．０％、Ｈｆ≦
１．０％、Ｂｅ≦０．５％のうち１種又は２種以上を総
量で０．１〜１．０％含むことを特徴とする請求項１記
載の高ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金。 - 【請求項３】 重量％にて、 Ｃ ：０．００３〜０．０２％ Ｎ ：０．０１％以下 Ｓｉ：０．０１〜２．０％ Ｍｎ：０．０１〜３．０％ Ｎｉ：２５〜４５％ Ｃｒ：１．０％以下 Ｎｂ：０．０１〜１．０％ Ｂ ：０．０１％以下 Ｓ ：０．０１％以下 残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、（Ｃ＋Ｎ）≦
−０．００８Ｎｂ＋０．０２３であることを特徴とする
高ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金。 - 【請求項４】 Ａｌ≦１．０％、Ｖ≦１．０％、Ｚｒ≦
０．５％、Ｔａ≦１．０％、Ｈｆ≦１．０％、Ｂｅ≦
０．５％のうち１種又は２種以上を総量で０．１〜１．
０％含むことを特徴とする請求項３記載の高ヤング率低
熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26547893A JP3150831B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 高ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26547893A JP3150831B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 高ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07102345A true JPH07102345A (ja) | 1995-04-18 |
| JP3150831B2 JP3150831B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=17417737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26547893A Expired - Fee Related JP3150831B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 高ヤング率低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3150831B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1017997A (ja) * | 1996-06-28 | 1998-01-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間加工性に優れた高強度インバ−合金 |
| JPH1060528A (ja) * | 1996-08-14 | 1998-03-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度インバ−合金板の製造方法 |
| DE19944578A1 (de) * | 1999-09-17 | 2001-03-29 | Krupp Vdm Gmbh | Wärmeausdehnungsarme Eisen-Nickel-Legierung mit besonderen mechanischen Eigenschaften |
| EP1134300A2 (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-19 | Hitachi Metals, Ltd. | Fe-Ni alloy |
| JP2003105501A (ja) * | 2001-10-02 | 2003-04-09 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 表面性状およびエッチング加工性に優れた低熱膨張高剛性シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金およびその製造方法 |
| WO2003035920A1 (fr) * | 2001-10-22 | 2003-05-01 | Nippon Yakin Kogyo Co., Ltd. | Alliage a base de fe-ni destine a un materiau brut de masque perfore possedant une excellente resistance a la corrosion et materiau de masque perfore |
| WO2004031419A1 (en) * | 2002-10-01 | 2004-04-15 | Magotteaux International S.A. | Graphite and nitrogen-free cast alloys |
| KR20160004195A (ko) | 2014-07-02 | 2016-01-12 | 신호코쿠 세이테츠 가부시키가이샤 | 고강성 저열팽창 주물 및 그 제조 방법 |
| JP2018119336A (ja) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | 日本タイロッド工業株式会社 | 盛土の補強構造 |
| WO2021221003A1 (ja) | 2020-04-28 | 2021-11-04 | 日鉄ステンレス株式会社 | 合金材およびその製造方法 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP26547893A patent/JP3150831B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1017997A (ja) * | 1996-06-28 | 1998-01-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間加工性に優れた高強度インバ−合金 |
| JPH1060528A (ja) * | 1996-08-14 | 1998-03-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度インバ−合金板の製造方法 |
| DE19944578A1 (de) * | 1999-09-17 | 2001-03-29 | Krupp Vdm Gmbh | Wärmeausdehnungsarme Eisen-Nickel-Legierung mit besonderen mechanischen Eigenschaften |
| DE19944578C2 (de) * | 1999-09-17 | 2001-08-23 | Krupp Vdm Gmbh | Verwendung einer wärmeausdehnungsarmen Eisen-Nickel-Legierung mit besonderen mechanischsen Eigenschaften |
| US6592810B2 (en) | 2000-03-17 | 2003-07-15 | Hitachi Metals, Ltd. | Fe-ni alloy having high strength and low thermal expansion, a shadow mask made of the alloy, a braun tube with the shadow mask, a lead frame made of the alloy and a semiconductor element with lead frame |
| EP1134300A3 (en) * | 2000-03-17 | 2002-05-22 | Hitachi Metals, Ltd. | Fe-Ni alloy |
| EP1134300A2 (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-19 | Hitachi Metals, Ltd. | Fe-Ni alloy |
| JP2003105501A (ja) * | 2001-10-02 | 2003-04-09 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 表面性状およびエッチング加工性に優れた低熱膨張高剛性シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金およびその製造方法 |
| WO2003035920A1 (fr) * | 2001-10-22 | 2003-05-01 | Nippon Yakin Kogyo Co., Ltd. | Alliage a base de fe-ni destine a un materiau brut de masque perfore possedant une excellente resistance a la corrosion et materiau de masque perfore |
| JP2003129185A (ja) * | 2001-10-22 | 2003-05-08 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 耐食性に優れるシャドウマスク素材用Ｆｅ−Ｎｉ系合金およびシャドウマスク材料 |
| CN100343405C (zh) * | 2001-10-22 | 2007-10-17 | 日本冶金工业株式会社 | 耐蚀性能优异的荫罩原料用Fe－Ni系合金和荫罩材料 |
| WO2004031419A1 (en) * | 2002-10-01 | 2004-04-15 | Magotteaux International S.A. | Graphite and nitrogen-free cast alloys |
| KR20160004195A (ko) | 2014-07-02 | 2016-01-12 | 신호코쿠 세이테츠 가부시키가이샤 | 고강성 저열팽창 주물 및 그 제조 방법 |
| JP2018119336A (ja) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | 日本タイロッド工業株式会社 | 盛土の補強構造 |
| WO2021221003A1 (ja) | 2020-04-28 | 2021-11-04 | 日鉄ステンレス株式会社 | 合金材およびその製造方法 |
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|---|---|
| JP3150831B2 (ja) | 2001-03-26 |
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