JPH07252602A - Iron-nickel alloy sheet for shadow mask and its production - Google Patents
Iron-nickel alloy sheet for shadow mask and its productionInfo
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- JPH07252602A JPH07252602A JP4258994A JP4258994A JPH07252602A JP H07252602 A JPH07252602 A JP H07252602A JP 4258994 A JP4258994 A JP 4258994A JP 4258994 A JP4258994 A JP 4258994A JP H07252602 A JPH07252602 A JP H07252602A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、カラーブラウン管内等
で使用されるシャドウマスク用Fe−Ni合金薄板、特
にシャドウマスクの製造工程においてレジスト密着性、
耐焼き付き性および熱歪特性に優れたシャドウマスク用
Fe−Ni合金薄板およびその製造方法に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Fe-Ni alloy thin plate for a shadow mask used in a color cathode ray tube, etc.
The present invention relates to a Fe—Ni alloy thin plate for a shadow mask, which is excellent in seizure resistance and thermal strain characteristics, and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】カラーブラウン管シャドウマスク用素材
としては一般に低炭素鋼が使用されている。カラーブラ
ウン管は真空管を形成するガラスバルブのフェースプレ
ート部(パネル)に赤、緑、青の3原色を発する蛍光膜
が塗布されており、反対側のネック部には蛍光膜を刺激
発光させるための電子ビームを発射する電子銃を備えて
いる。シャドウマスクは、蛍光面と電子銃の間の蛍光面
に近い位置に設けられており、電子銃から発する3原色
に対応する3本の電子ビームを、スロットと呼ばれる孔
に通過させて各々対応する蛍光面のみに当てるような色
選別の機能を果たしているものである。従って、シャド
ウマスク上のスロットと蛍光体の位置関係が正確に合っ
ている必要がある。しかしながら、カラーブラウン管を
連続使用する場合、電子ビームのエネルギーのうち約8
0%がシャドウマスク上で熱エネルギーとして消費され
るため、シャドウマスクの温度が局部的に90℃程度ま
で上昇し熱膨張により電子ビームと蛍光体の一致が得ら
れなくなり、画像が不鮮明になる。このため、カラーブ
ラウン管の構造を工夫してシャドウマスクの熱膨張を補
償することが行われているが十分でない。2. Description of the Related Art Low carbon steel is generally used as a material for color cathode ray tube shadow masks. A color cathode ray tube has a fluorescent plate that emits the three primary colors of red, green and blue applied to the face plate (panel) of the glass bulb that forms the vacuum tube, and the neck part on the opposite side is for stimulating the fluorescent film to emit light. It is equipped with an electron gun that emits an electron beam. The shadow mask is provided between the fluorescent screen and the electron gun in a position close to the fluorescent screen, and three electron beams corresponding to the three primary colors emitted from the electron gun are passed through holes called slots to correspond to each other. It has the function of color selection such that it is applied only to the fluorescent screen. Therefore, it is necessary that the positional relationship between the slots on the shadow mask and the phosphors be accurately matched. However, when the color cathode ray tube is continuously used, about 8 of the electron beam energy is used.
Since 0% is consumed as heat energy on the shadow mask, the temperature of the shadow mask locally rises to about 90 ° C. and thermal expansion makes it impossible to match the electron beam with the phosphor, resulting in an unclear image. Therefore, the structure of the color cathode ray tube has been devised to compensate for the thermal expansion of the shadow mask, but this is not sufficient.
【0003】そこで、シャドウマスク用素材として低炭
素鋼に比べて熱膨張係数が極めて小さい、Niを30〜
52%含有する低熱膨張Fe−Ni合金薄板が使用され
てきている。しかしながら、シャドウマスクの製造工程
においてこのようなFe−Ni合金薄板はエッチング穿
孔性が従来の低炭素鋼に比べて著しく劣り、またレジス
ト剥離に起因する孔形状ムラが多発するという問題があ
る。さらに、ブラウン管封着時に発生する熱歪のための
歩留り低下があり、顕著な場合には素材のロットアウト
・返品が起こることがある。従って、カラーブラウン管
内で使用されるシャドウマスク用Fe−Ni合金薄板、
特にシャドウマスクの製造工程においてレジスト密着
性、耐焼き付き性および熱歪特性等に優れ、製造歩留が
良好なシャドウマスク用Fe−Ni合金薄板およびこれ
を製造する方法が強く要望されている。Therefore, as a material for a shadow mask, the coefficient of thermal expansion is extremely smaller than that of low carbon steel.
A low thermal expansion Fe—Ni alloy thin plate containing 52% has been used. However, in the manufacturing process of the shadow mask, such an Fe-Ni alloy thin plate has a problem that the etching piercing property is significantly inferior to the conventional low carbon steel, and the hole shape unevenness due to the resist peeling frequently occurs. Further, there is a decrease in yield due to thermal strain that occurs when the cathode ray tube is sealed, and in a remarkable case, material lot-out / return may occur. Therefore, a Fe-Ni alloy thin plate for a shadow mask used in a color cathode ray tube,
In particular, there is a strong demand for a Fe—Ni alloy thin plate for a shadow mask, which is excellent in resist adhesion, seizure resistance, thermal strain characteristics, etc. in the shadow mask manufacturing process and has a good manufacturing yield, and a method for manufacturing the same.
【0004】低熱膨張型シャドウマスク用素材として
は、例えばFe−Ni合金のC,S,O等の成分を限定
して炭化物、硫化物、酸化物を制御することによりエッ
チング穿孔性に優れたシャドウマスク用素材について特
開昭61−113746号公報に開示されている。これ
によれば、介在物に起因するエッチング穿孔ムラ等の欠
陥は防止できるが、介在物以外の原因による孔形状不良
を防止するには十分でなく、更にレジスト密着性、耐焼
き付き性および熱歪特性に対しては考慮されていない。
また、低熱膨張型シャドウマスク用素材の製造方法とし
ては、例えば表面粗さ、結晶粒度および集合組織を制御
してエッチング穿孔性を改善したものについて特開昭6
2−243782号公報に開示されている。これによれ
ば、エッチング穿孔速度が向上しレジスト密着不良およ
び粗粒組織に起因する穿孔欠陥が改善されるが、耐焼き
付き性および熱歪特性の向上に対して十分でない。As a material for a low thermal expansion type shadow mask, for example, a shadow excellent in etching perforation by controlling carbides, sulfides and oxides by limiting the components such as C, S and O of Fe-Ni alloy. The mask material is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-113746. According to this, defects such as etching perforation unevenness due to inclusions can be prevented, but it is not sufficient to prevent defective hole shape due to causes other than inclusions. Furthermore, resist adhesion, seizure resistance, and thermal strain Not considered for characteristics.
Further, as a method for producing a material for a low thermal expansion type shadow mask, for example, a method in which etching roughness is improved by controlling surface roughness, crystal grain size and texture is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
It is disclosed in JP-A-2-243782. According to this, although the etching perforation rate is improved and the resist adhesion failure and the perforation defect due to the coarse grain structure are improved, it is not sufficient for the improvement of the seizure resistance and the thermal strain property.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、シャドウマ
スクの製造工程においてレジスト密着性、耐焼き付き性
および熱歪特性等に優れ、製造歩留が良好であるシャド
ウマスク用Fe−Ni合金薄板およびその製造方法を提
供することを目的としている。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a Fe-Ni alloy thin plate for a shadow mask which is excellent in resist adhesion, seizure resistance, thermal strain characteristics, etc. in a shadow mask manufacturing process and has a good manufacturing yield. It is intended to provide a manufacturing method thereof.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、成分、材質および製造工程を種々検討し
た結果、微量成分を限定し、薄板での強度および表面仕
上げを適切に組み合わせること、さらに最終焼鈍前の板
厚、焼鈍条件および調質圧延条件を限定することにより
達成した。本発明の要旨は次の通りである。 (1)重量%にてNi:30〜52%、C:≦0.02
%、Si:≦0.30%、Al≦0.02%、O:≦
0.02%を含有し、板厚が0.30mm以下のFe−N
i合金薄板であって、エッチング素材の状態で耐力σ
0.2 が38〜52kgf /mm2 かつ弾性限の強度σE が1
8〜48kgf /mm2 であり、表面の平均粗さがRaで
0.70〜2.5μmかつ粗さ曲線の高さ方向の偏り指
数がRskで0.30〜2.0である。 (2)重量%にてNi:30〜52%、C:≦0.02
%、Si:≦0.30%、Al≦0.02%、O:≦
0.02%を含有するFe−Ni合金帯板を、冷間圧延
により0.30mm以下の板厚にし、続いてN2 を5〜9
0vol.%含有する無酸化あるいは還元性雰囲気中におい
て0.07〜3.0kgf /mm2 の炉内張力を付与しつつ
700〜900℃の加熱温度で1〜100sec 保持する
条件で焼鈍し、続いて表面粗さがRaで1.0〜3.5
μmかつRskで−0.50〜−4.0であるワークロ
ールを用いて伸び率が2〜10%である調質圧延を行
う。In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, as a result of various studies of components, materials and manufacturing processes, trace components are limited, and strength and surface finish of thin plate are properly combined. Further, it was achieved by limiting the sheet thickness before the final annealing, the annealing conditions and the temper rolling conditions. The gist of the present invention is as follows. (1) Ni: 30 to 52% by weight%, C: ≤ 0.02
%, Si: ≦ 0.30%, Al ≦ 0.02%, O: ≦
Fe-N containing 0.02% and having a plate thickness of 0.30 mm or less
It is a thin sheet of i-alloy and has a proof stress σ in the state of etching material.
0.2 is 38 to 52 kgf / mm 2 and the elastic limit strength σ E is 1
A 8~48kgf / mm 2, the height direction of the deviation index 0.70~2.5μm and the roughness curve average roughness Ra of the surface is 0.30 to 2.0 in Rsk. (2) Ni: 30 to 52% by weight%, C: ≤ 0.02
%, Si: ≦ 0.30%, Al ≦ 0.02%, O: ≦
An Fe-Ni alloy strip containing 0.02% was cold-rolled to a thickness of 0.30 mm or less, followed by N 2 of 5-9.
Annealing is performed in a non-oxidizing or reducing atmosphere containing 0 vol.% While maintaining a furnace tension of 0.07 to 3.0 kgf / mm 2 and holding at a heating temperature of 700 to 900 ° C. for 1 to 100 seconds. And surface roughness Ra is 1.0 to 3.5
Temper rolling with an elongation of 2 to 10% is performed using a work roll having a μm and an Rsk of −0.50 to −4.0.
【0007】[0007]
【作用】以下、本発明の限定理由について詳細に説明す
る。まず、Niはその含有量が30%より少ないと熱膨
張係数が極めて高くなり、カラーブラウン管の鮮鋭性が
劣化する。52%を超えて含有しても熱膨張係数が高く
なる。従って、Niの成分範囲を30〜52%とした。
望ましい範囲は、34〜38%である。Cはその含有量
が0.02%を超えると鉄炭化物の生成が著しく、これ
がエッチング穿孔性を阻害し穿孔欠陥の原因となる。従
って、Cの成分範囲を0.02%以下とした。望ましい
範囲は、0.01%以下(0%を含まず)である。Si
はその含有量が0.30%を超えるとSiO2 の生成が
著しく、これが熱間圧延やその後の冷間圧延の加工によ
り高延性のため直鎖状に残留してエッチング時に筋状の
穿孔ムラの原因となる。従って、Siの成分範囲を0.
30%以下とした。望ましい範囲は、0.10%以下
(0%を含まず)である。Alは脱酸剤として有効であ
るが、その含有量が0.02%を超えるとAl2O3 の
生成が著しく、これが熱間圧延やその後の冷間圧延後の
加工により低延性のため分断され線状に残留してエッチ
ング時に筋状の穿孔ムラの原因となる。従って、Alの
成分範囲を0.02%以下とした。望ましい範囲は0.
001〜0.01%である。Oはその含有量が0.02
%を超えると酸化物系介在物の生成が著しく、これがエ
ッチング穿孔性を阻害し穿孔欠陥や穿孔ムラの原因とな
る。従って、Oの成分範囲を0.02%以下とした。望
ましい範囲は、0.01%以下(0%を含まず)であ
る。The reason for limiting the present invention will be described in detail below. First, if the Ni content is less than 30%, the coefficient of thermal expansion becomes extremely high, and the sharpness of the color CRT deteriorates. Even if the content exceeds 52%, the coefficient of thermal expansion becomes high. Therefore, the Ni component range is set to 30 to 52%.
A desirable range is 34 to 38%. When the content of C exceeds 0.02%, iron carbide is remarkably generated, which impairs the etching piercing property and causes piercing defects. Therefore, the C component range is set to 0.02% or less. A desirable range is 0.01% or less (not including 0%). Si
When the content of Si exceeds 0.30%, the formation of SiO 2 is remarkable, and due to the high ductility due to the hot rolling and the subsequent cold rolling, it remains in a straight chain form, and streaky unevenness of perforation during etching. Cause of. Therefore, the Si component range is set to 0.
It was set to 30% or less. A desirable range is 0.10% or less (not including 0%). Al is effective as a deoxidizing agent, but if its content exceeds 0.02%, the formation of Al 2 O 3 is remarkable, and this is cut due to low ductility due to hot rolling and subsequent cold rolling processing. Then, they remain in a linear form and cause streaky unevenness of perforation during etching. Therefore, the Al component range is set to 0.02% or less. The preferred range is 0.
It is 001-0.01%. O has a content of 0.02
If it exceeds 0.1%, oxide-based inclusions are remarkably generated, which impairs the etching perforation property and causes perforation defects and perforation unevenness. Therefore, the O component range is set to 0.02% or less. A desirable range is 0.01% or less (not including 0%).
【0008】本発明者等は、シャドウマスクの製造工程
においてレジスト密着性、耐焼き付き性および熱歪特性
等に優れ、製造歩留が良好であるシャドウマスク用Fe
−Ni合金薄板を得るためには、板厚が0.30〜0.
01mmであってエッチング素材の状態で耐力σ0.2 が3
8〜52kgf /mm2 かつ弾性限の強度σE が18〜48
kgf /mm2 であり、表面の平均粗さがRaで0.70〜
2.5μmかつ粗さ曲線の高さ方向の偏り指数がRsk
で0.30〜2.0であることが有効であることを見出
した。板厚が0.20mmであるFe−36%Ni合金薄
板を用いて、エッチング素材の状態での耐力σ0.2 と弾
性限の強度σE によるシャドウマスクの製造工程での歩
留落ちへの影響を調査した結果を図1に示す。ここで、
耐力σ0.2 はJIS13号B試験を用いてJIS Z
2201に基づいて測定した。弾性限の強度σE はJI
S H 3130に規定されているモーメント式試験に
より測定されるバネ限界値を採用した。シャドウマスク
の製造工程での歩留落ちはブラウン管封着までに不良で
落ちた枚数をエッチング加工後の総枚数で割った百分率
で評価した。図1から明らかなように、エッチング素材
の状態での耐力σ0.2 が38kgf /mm2 未満ではライン
通板時の腰折れ疵が発生するために歩留落ちが高いこと
がわかる。また、σ0.2 が52kgf /mm2 を超えると、
逆に強度が大きくなりすぎるためライン間での搬送時に
取扱疵が多発し歩留落ちが高くなる。更に、エッチング
素材の状態での弾性限の強度σE が18kgf /mm2 未満
では、エッチング−プレス加工後のシャドウマスクをブ
ラウン管に封着する際に、熱歪の発生量が大きいため
に、ブラウン管との正確なセッテングができず不良品と
なるので、歩留落ちが高くなる。σE が48kgf /mm2
を超えると耐力と同様にライン間での搬送時に取扱疵が
多発し歩留落ちが高くなる。従って、シャドウマスクの
製造工程での歩留落ちが4%以下になるためには、エッ
チング素材の状態での耐力σ0.2 の範囲を38〜52kg
f /mm2 かつ弾性限の強度σE の範囲を18〜48kgf
/mm 2 とした。ここで、物理的な制約からσE はσ0.2
を超えないので、σE /σ0. 2 は1以下である。[0008] The inventors of the present invention, the shadow mask manufacturing process
Resist adhesion, seizure resistance and thermal strain characteristics
Fe for shadow masks, which has excellent manufacturing yield
In order to obtain a Ni alloy thin plate, the plate thickness is 0.30 to 0.
01mm and the proof stress σ in the state of etching material0.2Is 3
8 to 52 kgf / mm2And the strength of the elastic limit σEIs 18 to 48
kgf / mm2And the average surface roughness Ra is 0.70 to
2.5 μm and the deviation index in the height direction of the roughness curve is Rsk
Found that 0.30 to 2.0 is effective
did. Fe-36% Ni alloy thin with 0.20mm thickness
Proof strength σ in the state of etching material using a plate0.2And bullets
Strength of sex limit σESteps in the shadow mask manufacturing process
Figure 1 shows the results of an investigation of the effect on retention. here,
Proof strength σ0.2Uses JIS No. 13 B test to JIS Z
It measured based on 2201. Elastic limit strength σEIs JI
For moment type tests specified in SH 3130
The spring limit value that was measured more was adopted. Shadow mask
The yield loss in the manufacturing process of
Percentage of the number of dropped sheets divided by the total number after etching processing
It was evaluated by. As can be seen from Fig. 1, etching material
Strength σ under0.2Is 38 kgf / mm2Less than a line
High yield loss due to hip breakage during striping
I understand. Also, σ0.2Is 52 kgf / mm2Is exceeded,
On the contrary, since the strength becomes too large, when transferring between lines
Handling defects occur frequently and yield loss increases. Furthermore, etching
Elastic limit strength σ in the material stateEIs 18 kgf / mm2Less than
Then, the shadow mask after etching-pressing is
Due to the large amount of thermal strain when sealing to the round tube
In addition, it is not possible to perform accurate setting with the cathode ray tube and
Therefore, the yield loss is high. σEIs 48 kgf / mm2
If it exceeds the limit, the handling flaw will be
It occurs frequently and yield loss becomes high. Therefore, the shadow mask
In order to reduce the yield loss in the manufacturing process to 4% or less,
Proof strength σ in the state of the ching material0.2Range of 38-52kg
f / mm2And the strength of the elastic limit σERange of 18-48kgf
/ Mm 2And Where, due to physical constraints, σEIs σ0.2
Does not exceedE/ Σ0. 2Is 1 or less.
【0009】板厚が0.20mmであるFe−36%Ni
合金薄板を用いて、エッチング素材の状態での表面の平
均粗さRaと粗さ曲線の高さ方向の偏り指数(スキュー
ネス)Rskによるシャドウマスクの製造工程での歩留
落ちへの影響を調査した結果を図2に示す。ここで、平
均粗さRaはJIS B 0601に基づいて測定し
た。粗さ曲線の高さ方向の偏り指数Rskは粗さ曲線を
y=y(x)、平均高さをy及び自乗平均高さをRqで
表した時に、次式から算出される。Fe-36% Ni having a plate thickness of 0.20 mm
Using an alloy thin plate, the influence of the average roughness Ra of the surface in the state of the etching material and the deviation index (skewness) Rsk in the height direction of the roughness curve on the yield loss in the shadow mask manufacturing process was investigated. The results are shown in Figure 2. Here, the average roughness Ra was measured based on JIS B 0601. The deviation index Rsk in the height direction of the roughness curve is calculated from the following equation when the roughness curve is represented by y = y (x), the average height is represented by y, and the root mean square height is represented by Rq.
【0010】[0010]
【数1】 [Equation 1]
【0011】図2から明らかなように、エッチング素材
の状態での表面の平均粗さRaが0.70μm未満で
は、レジスト膜の密着力が弱く後工程のエッチング時に
孔形状が不揃いとなるので歩留落ちが高くなることがわ
かる。また、Raが2.5μmを超えると、逆にレジス
ト膜の密着力が大きくなりすぎるためレジスト膜剥離に
時間がかかり生産性が低下する。更に、エッチング素材
の状態での表面のスキューネスRskが0.30未満で
は、プレス加工前の軟化焼鈍時に積み重ねたシャドウマ
スクどうしの焼き付きが発生するために、歩留落ちが高
くなる。Rskが2.0を超えると、レジスト塗布後に
レジストの密着性を向上させるための真空引きに時間が
かかり生産性が低下する。従って、シャドウマスクの製
造工程での歩留落ちが3%以下になるためには、エッチ
ング素材の状態での表面の平均粗さRaの範囲を0.7
0〜2.5μmかつ粗さ曲線の高さ方向の偏り指数Rs
kの範囲を0.30〜2.0とした。As is apparent from FIG. 2, when the average roughness Ra of the surface in the state of the etching material is less than 0.70 μm, the adhesive force of the resist film is weak and the shape of the holes becomes uneven during the etching in the subsequent process. It can be seen that the residue is high. On the other hand, when Ra exceeds 2.5 μm, the adhesive force of the resist film becomes too large, so that it takes a long time to peel off the resist film and the productivity decreases. Further, if the surface skewness Rsk in the state of the etching material is less than 0.30, seizure occurs between the shadow masks stacked during the softening annealing before press working, resulting in a high yield loss. When Rsk exceeds 2.0, it takes time to vacuum the resist for improving the adhesiveness of the resist after coating the resist, and the productivity is lowered. Therefore, in order to reduce the yield loss in the shadow mask manufacturing process to 3% or less, the range of the average roughness Ra of the surface of the etching material is set to 0.7.
Bias index Rs of 0 to 2.5 μm and height direction of roughness curve
The range of k was 0.30 to 2.0.
【0012】本発明者等は、シャドウマスクの製造工程
においてレジスト密着性、耐焼き付き性および熱歪特性
等に優れ、製造歩留が良好であるシャドウマスク用Fe
−Ni合金薄板を得るための製造方法としては、1回ま
たは2回以上の冷間圧延により0.30mm以下の板厚に
し、続いてN2 量が5〜90vol.%以上含有する無酸化
あるいは還元性雰囲気中において0.07〜3.0kgf
/mm2 の炉内張力を付与しつつ加熱温度(700〜90
0℃)×保持時間(1〜100sec)にて焼鈍した後、表
面粗さがRaで1.0〜3.5μmかつRskで−0.
50〜−4.0であるワークロールを用いて伸び率が2
〜10%である調質圧延を行うことを見出した。板厚が
0.20mmであるFe−36%Ni合金帯板を用いて、
N2 が25vol.%、H2 が75vol.%である焼鈍雰囲気
において炉内張力および焼鈍温度による弾性限の強度σ
E /耐力σ0.2 への影響を調査した結果を図3に示す。
図3では、σE /σ0.2 は炉内張力を付加するほど向上
するが、炉内張力が約0.5〜1.0kgf /mm2 の範囲
で最大となり、更に炉内張力を付加すると低減すること
がわかる。この傾向は、焼鈍温度が低温ほど顕著に現れ
る。本発明者等は、調質圧延前の焼鈍における炉内張力
が弾性限の強度σE を制御できることを見出した。従っ
て、σ0.2 は後述する調質圧延での伸び率により制御で
きるので、エッチング素材の状態でのσ0.2 が38〜5
2kgf /mm2 かつσE が18〜48kgf /mm2 であるた
めには、σE /σ0.2 を0.35以上にする必要があ
る。図3から明らかなように、σE /σ0.2 が0.35
以上となるために、炉内張力の範囲が0.07〜3.0
kgf /mm2 である。望ましい範囲は、0.12〜2.5
kgf /mm2 である。The present inventors have found that in a shadow mask manufacturing process, Fe for a shadow mask is excellent in resist adhesion, seizure resistance, thermal strain characteristics, etc. and has a good manufacturing yield.
As a manufacturing method for obtaining a Ni alloy thin plate, a plate thickness of 0.30 mm or less is obtained by cold rolling once or twice or more, followed by non-oxidation containing N 2 in an amount of 5 to 90 vol.% Or more. 0.07-3.0kgf in reducing atmosphere
/ Mm 2 in the furnace tension imparted by while heating temperature (700 to 90
After annealing at (0 ° C.) × holding time (1 to 100 sec), the surface roughness Ra is 1.0 to 3.5 μm and Rsk is −0.
Using a work roll of 50 to -4.0, the elongation is 2
It was found that a temper rolling of 10% is performed. Using a Fe-36% Ni alloy strip having a plate thickness of 0.20 mm,
In the annealing atmosphere with N 2 of 25 vol.% And H 2 of 75 vol.%, Elastic limit strength σ due to furnace tension and annealing temperature
Figure 3 shows the results of an investigation of the effect on E / yield strength σ 0.2 .
In Fig. 3, σ E / σ 0.2 improves as the in-furnace tension is applied, but the in-reactor tension reaches its maximum in the range of about 0.5 to 1.0 kgf / mm 2 , and decreases with further in-reactor tension. I understand that This tendency is more remarkable as the annealing temperature is lower. The present inventors have found that the tension in the furnace during annealing before temper rolling can control the elastic limit strength σ E. Therefore, since the sigma 0.2 can be controlled by the growth rate in that temper rolling later, sigma 0.2 in the state of the etching material 38-5
For 2 kgf / mm 2 Katsu sigma E is 18~48kgf / mm 2, it is necessary to the sigma E / sigma 0.2 to 0.35 or more. As is clear from FIG. 3, σ E / σ 0.2 is 0.35
Because of the above, the range of tension in the furnace is 0.07 to 3.0
It is kgf / mm 2 . Desirable range is 0.12-2.5
It is kgf / mm 2 .
【0013】弾性限の強度σE が炉内張力で制御できる
詳細な理由は不明であるが、焼鈍中の表面への窒化によ
り弾性限近傍での転位の運動状態を変化させるため推定
される。このため、最終焼鈍での板厚については、0.
30mmを超えると表面への窒化が十分に進まず、炉内張
力によるσE の制御が難しくなる。従って、板厚の範囲
を0.30mmとした。望ましい範囲は、望ましくは0.
25mm以下である。最終焼鈍での雰囲気中のN2 濃度に
ついて、5vol.%未満では表面への窒化が十分に進ま
ず、炉内張力によるσE の制御が難しくなる。90vol.
%を超えるとFe−Ni合金特有の粒界への選択酸化が
発生し、表面性状が劣化するため、エッチング後の表面
が悪くなる。従って、雰囲気中のN2 濃度の範囲を5〜
90vol.%とした。望ましい範囲は、20〜50vol.%
である。最終焼鈍での焼鈍温度について、700℃未満
では再結晶が十分に進まず板厚中央部に圧延時の展進粒
が残留するため、エッチングでの孔形状不良になる。ま
た、900℃を超えると再結晶粒の粒成長が著しく粗大
粒にとなるため、エッチングでの孔形状不良になる。従
って、焼鈍温度の範囲を700〜900℃とした。最終
焼鈍での焼鈍時間について、1sec 未満では帯板の幅方
向の温度分布が均一にならず、再結晶の進行が幅方向で
不均一となるため、エッチングでの孔形状ムラが発生す
る。また、100sec を超えても再結晶への進行に対す
る効果は飽和するので、生産性が低下し更に製造コスト
を増加させる。従って、焼鈍時間の範囲を1〜100se
c とした。望ましい範囲は、10〜60sec である。Although the detailed reason why the strength σ E of the elastic limit can be controlled by the tension in the furnace is unknown, it is presumed that the nitriding of the surface during annealing changes the motion state of dislocations near the elastic limit. Therefore, the sheet thickness in the final annealing is 0.
If it exceeds 30 mm, nitriding to the surface does not proceed sufficiently, and it becomes difficult to control σ E by the tension in the furnace. Therefore, the thickness range is set to 0.30 mm. The desirable range is preferably 0.
It is 25 mm or less. If the N 2 concentration in the atmosphere in the final annealing is less than 5 vol.%, Nitriding to the surface will not proceed sufficiently and it will be difficult to control σ E by the tension in the furnace. 90 vol.
%, Selective oxidation to the grain boundaries peculiar to the Fe—Ni alloy occurs and the surface properties deteriorate, so the surface after etching becomes poor. Therefore, the range of N 2 concentration in the atmosphere is set to 5
It was set to 90 vol.%. Desirable range is 20-50 vol.%
Is. When the annealing temperature in the final annealing is less than 700 ° C., recrystallization does not proceed sufficiently and the expanded grains during rolling remain in the central portion of the plate thickness, resulting in poor hole shape during etching. Further, when the temperature exceeds 900 ° C., the recrystallized grains grow remarkably and coarsely, resulting in poor pore shape during etching. Therefore, the range of the annealing temperature is set to 700 to 900 ° C. When the annealing time in the final annealing is less than 1 second, the temperature distribution in the width direction of the strip is not uniform and the progress of recrystallization is non-uniform in the width direction, resulting in uneven hole shape during etching. Further, even if it exceeds 100 seconds, the effect on the progress to recrystallization is saturated, so that the productivity is lowered and the manufacturing cost is further increased. Therefore, the annealing time range is 1 to 100 se.
c A desirable range is 10 to 60 seconds.
【0014】板厚が0.20mmであるFe−36%Ni
合金帯板を用いて、調質圧延の伸び率による耐力σ0.2
と転写率への影響を調査した結果を図4(a)及び
(b)に示す。ここで、転写率は調質圧延ロールの表面
粗さが帯板の表面に転写される度合いを示すもので、調
質圧延後の板表面の平均粗さをロール表面の平均粗さで
割った百分率で評価した。図4(a)から明らかなよう
に、エッチング素材の状態での耐力σ0.2 が38〜52
kgf /mm2 となるためには、調質圧延での伸び率の範囲
が2〜10%である。また、エッチング素材の状態での
表面粗さをRaで0.70〜2.5μmかつRskで
0.30〜2.0にするためには、転写率を20%以上
にする必要がある。図4(b)では、転写率が20%以
上であるためには、焼鈍温度700℃の場合伸び率が2
%以上であり、伸び率が10%を超えと転写率が70%
と効果が飽和することがわかる。従って、調質圧延での
伸び率の範囲を2〜10%とした。調質圧延ロールの表
面について、平均粗さRaが1.0μm未満かつスキュ
ーネスRskが−0.50未満ではシャドウマスク素材
の表面として要求されるダル目がロール表面に十分に加
工できない。また、平均粗さRaが3.5μmを超えか
つスキューネスRskが−4.0を超えるとダル目加工
の時間が極めて長時間かかり、そのために多数の予備ロ
ールを準備する必要があるためにコスト増に繋がる。従
って、調質圧延ロールの表面をRaの範囲で10〜3.
5μmかつRskの範囲で−0.50〜−4.0とし
た。望ましい範囲は、Raが1.0〜3.5μmかつR
skが−0.60〜−2.6である。Fe-36% Ni having a plate thickness of 0.20 mm
Using alloy strip, yield strength σ 0.2 due to elongation of temper rolling
The results of investigating the effect on the transfer rate are shown in FIGS. Here, the transfer rate indicates the degree to which the surface roughness of the temper rolling roll is transferred to the surface of the strip plate, and the average roughness of the plate surface after temper rolling is divided by the average roughness of the roll surface. Evaluation was made in percentage. As is clear from FIG. 4A, the proof stress σ 0.2 in the state of the etching material is 38 to 52.
In order to achieve kgf / mm 2 , the range of elongation in temper rolling is 2 to 10%. Further, in order to set the surface roughness Ra of the etching material to 0.70 to 2.5 μm in Ra and 0.30 to 2.0 in Rsk, the transfer rate needs to be 20% or more. In FIG. 4 (b), the elongation rate is 2 when the annealing temperature is 700 ° C. because the transfer rate is 20% or more.
% Or more, and the elongation rate exceeds 10%, the transfer rate is 70%.
It turns out that the effect is saturated. Therefore, the range of elongation in temper rolling is set to 2 to 10%. On the surface of the temper rolling roll, if the average roughness Ra is less than 1.0 μm and the skewness Rsk is less than −0.50, dullness required as the surface of the shadow mask material cannot be sufficiently processed on the roll surface. Further, when the average roughness Ra exceeds 3.5 μm and the skewness Rsk exceeds −4.0, it takes a very long time for the dulling process, and therefore it is necessary to prepare a large number of spare rolls, which increases the cost. Connected to. Therefore, the surface of the temper rolling roll is in the range of Ra from 10 to 3.
It was set to -0.50 to -4.0 in the range of 5 μm and Rsk. The desirable range is Ra of 1.0 to 3.5 μm and R
Sk is -0.60 to -2.6.
【0015】[0015]
【実施例】表1及び表2に本発明例および比較例、従来
例を示す。対象材はFe−36%Ni合金で、仕上板厚
として0.20mmの材料を用いて行った。表1及び表2
には、成分、冷延回数および板厚、最終焼鈍条件、調質
圧延条件とエッチング素材の状態の特性を示している。
また、シャドウマスクの製造工程、即ちエッチング工
程、軟化焼鈍工程、プレス工程およびブラウン管封着工
程での不良発生に対する総合的な歩留落ちも示してい
る。本発明例は、比較例、従来例に比較して、シャドウ
マスクの製造工程においてエッチング穿孔性が良好でレ
ジスト密着性、耐焼き付き性および熱歪特性が向上する
ため、エッチング時での孔形状不良、マスク焼鈍時での
焼き付き不良およびブラウン管封着時での取り付け不良
等による歩留落ちが大幅に低減していることがわかる。EXAMPLES Tables 1 and 2 show examples of the present invention, comparative examples and conventional examples. The target material was an Fe-36% Ni alloy, and a material having a finished plate thickness of 0.20 mm was used. Table 1 and Table 2
Shows the characteristics of the composition, the number of cold rolling and the plate thickness, the final annealing condition, the temper rolling condition and the state of the etching material.
Further, it also shows the overall yield loss against the occurrence of defects in the shadow mask manufacturing process, that is, the etching process, the softening annealing process, the pressing process and the cathode ray tube sealing process. Compared with the comparative example and the conventional example, the inventive example has better etching piercing property in the shadow mask manufacturing process and improves resist adhesion, seizure resistance, and thermal strain characteristics, and therefore has poor hole shape during etching. It can be seen that the yield loss due to the seizure failure during mask annealing and the installation failure during cathode ray tube sealing is significantly reduced.
【0016】[0016]
【表1】 [Table 1]
【0017】[0017]
【表2】 [Table 2]
【0018】[0018]
【発明の効果】以上のことから明らかな如く、本発明法
により製造したFe−Ni合金薄板を用いれば、シャド
ウマスクの製造工程においてエッチング穿孔性が良好で
レジスト密着性、耐焼き付き性および熱歪特性が向上す
るため、エッチング時での孔形状不良、マスク焼鈍時で
の焼き付き不良およびブラウン管封着時での取り付け不
良等を防止して、製造歩留が大幅に改善されている。As is apparent from the above, when the Fe-Ni alloy thin plate manufactured by the method of the present invention is used, the etching piercing property is good and the resist adhesion, the seizure resistance and the thermal strain are good in the manufacturing process of the shadow mask. Since the characteristics are improved, a defective hole shape at the time of etching, a defective sticking at the time of mask annealing, a defective mounting at the time of sealing a cathode ray tube, etc. are prevented, and the manufacturing yield is greatly improved.
【図1】仕上板厚が0.20mmであるFe−36%Ni
合金薄板を用いて、エッチング素材の状態での耐力σ
0.2 と弾性限の強度σE によるシャドウマスクの製造工
程での歩留落ちへの影響を調査した結果を示す図であ
る。FIG. 1 Fe-36% Ni with a finished thickness of 0.20 mm
Proof stress σ in the state of etching material using thin alloy plate
FIG. 8 is a diagram showing the results of an investigation of the effect of yield strength 0.2 in the shadow mask manufacturing process due to the strength σ E at the elastic limit.
【図2】仕上板厚が0.20mmであるFe−36%Ni
合金薄板を用いて、エッチング素材の状態での表面の平
均粗さRaと粗さ曲線の高さ方向の偏り指数(スキュー
ネス)Rskによるシャドウマスクの製造工程での歩留
落ちへの影響を調査した結果を示す図である。FIG. 2 Fe-36% Ni with a finished thickness of 0.20 mm
Using an alloy thin plate, the influence of the average roughness Ra of the surface in the state of the etching material and the deviation index (skewness) Rsk in the height direction of the roughness curve on the yield loss in the shadow mask manufacturing process was investigated. It is a figure which shows a result.
【図3】仕上板厚が0.20mmであるFe−36%Ni
合金帯板を用いて、N2 が25vol.%、H2 が75vol.
%である焼鈍雰囲気において炉内張力および焼鈍温度に
よる弾性限の強度σE /耐力σ0.2 への影響を調査した
結果を示す図である。FIG. 3 Fe-36% Ni with a finished plate thickness of 0.20 mm
Using an alloy strip, N 2 is 25 vol.% And H 2 is 75 vol.
FIG. 5 is a diagram showing the results of an examination of the influence of the tensile strength in the furnace and the annealing temperature on the strength σ E / proof stress σ 0.2 of the elastic limit in an annealing atmosphere of%.
【図4】仕上板厚が0.20mmであるFe−36%Ni
合金帯板を用いて、調質圧延の伸び率による耐力σ0.2
図4(a)とダルロールの転写率図4(b)への影響を
調査した結果を示す図である。FIG. 4 Fe-36% Ni with a finished plate thickness of 0.20 mm
Using alloy strip, yield strength σ 0.2 due to elongation of temper rolling
It is a figure which shows the result of having investigated the influence on transfer rate of FIG. 4 (a) and dull roll FIG. 4 (b).
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C23F 1/00 C 8417−4K Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location // C23F 1/00 C 8417-4K
Claims (2)
0.02%、Si:≦0.30%、Al≦0.02%、
O:≦0.02%を含有し、板厚が0.30mm以下のF
e−Ni合金薄板であって、エッチング素材の状態で耐
力σ0.2 が38〜52kgf /mm2 かつ弾性限の強度σE
が18〜48kgf /mm2 であり、表面の平均粗さがRa
で0.70〜2.5μmかつ粗さ曲線の高さ方向の偏り
指数がRskで0.30〜2.0であることを特徴とす
るシャドウマスク用Fe−Ni合金薄板。1. Ni: 30 to 52% by weight%, C: ≦
0.02%, Si: ≤ 0.30%, Al ≤ 0.02%,
O: F containing ≦ 0.02% and having a plate thickness of 0.30 mm or less
An e-Ni alloy thin plate having a proof stress σ 0.2 of 38 to 52 kgf / mm 2 and an elastic limit strength σ E in the state of an etching material.
Is 18 to 48 kgf / mm 2 and the average surface roughness is Ra
Is 0.70 to 2.5 μm and the deviation index in the height direction of the roughness curve is Rsk is 0.30 to 2.0.
0.02%、Si:≦0.30%、Al≦0.02%、
O:≦0.02%を含有するFe−Ni合金帯板を、冷
間圧延により0.30mm以下の板厚にし、続いてN2 を
5〜90vol.%含有する無酸化あるいは還元性雰囲気中
において0.07〜3.0kgf /mm2の炉内張力を付与
しつつ700〜900℃の加熱温度で1〜100sec 保
持する条件で焼鈍し、続いて表面粗さがRaで1.0〜
3.5μmかつRskで−0.50〜−4.0であるワ
ークロールを用いて伸び率が2〜10%である調質圧延
を行うことを特徴とするシャドウマスク用Fe−Ni合
金薄板の製造方法。2. Ni: 30 to 52% by weight%, C: ≦
0.02%, Si: ≤ 0.30%, Al ≤ 0.02%,
O: Fe-Ni alloy strip containing ≤ 0.02% is cold-rolled to a thickness of 0.30 mm or less, followed by non-oxidizing or reducing atmosphere containing 5-90 vol.% N 2 . At a heating temperature of 700 to 900 ° C. for 1 to 100 seconds while applying a furnace tension of 0.07 to 3.0 kgf / mm 2 and subsequently, the surface roughness Ra is 1.0 to 1.0
A Fe-Ni alloy thin plate for a shadow mask, characterized by performing temper rolling having an elongation of 2 to 10% by using a work roll having 3.5 μm and Rsk of −0.50 to −4.0. Production method.
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JP2002241841A (en) * | 2001-01-24 | 2002-08-28 | Imphy Ugine Precision | Method for producing strip made of iron-nickel alloy |
WO2018043642A1 (en) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 日立金属株式会社 | Metal mask material and production method therefor |
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