JPH0995740A - 板形状および耐熱収縮性に優れた低熱膨張合金薄板の製 造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 板形状および耐熱収縮性に優れたＦｅ−Ｎｉ
系低熱膨張合金薄板の製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｎｉを３２〜３８ｗｔ％含むＦｅ−Ｎｉ
系合金薄板またはＮｉを２３〜３８ｗｔ％、Ｃｏを７ｗ
ｔ％以下含み、かつＮｉ＋Ｃｏを３０〜３８ｗｔ％とす
るＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金を、冷間圧延した後、図１の
斜線部内で示す温度・張力条件、５〜６０秒間均熱の条
件でテンションアニールし、２０〜３００℃／秒の冷却
速度で冷却するＦｅ−Ｎｉ系低熱膨張合金薄板の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シャドウマスク等
の微細なエッチング加工を施す電子部品用として使用さ
れるＦｅ−Ｎｉ系低熱膨張合金薄板に関するものであ
る。特に、テレビジョンやコンピュータディスプレイに
使用されるシャドウマスク用として好適な板形状や耐熱
収縮性およびエッチング性に優れた鋼板の製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】シャドウマスクはテレビジョンおよびコ
ンピュータディスプレイのブラウン管に配設されてお
り、電子銃から発射された電子ビームをガラス体によっ
て支持された蛍光面上の所定の点に正確に照射して特定
の色調を与えるための細孔を有している。この時、発射
されたビームのうち蛍光体に照射される量は約２割で、
残りの約８割はシャドウマスクに衝突してしまうため、
シャドウマスクは蛍光面を支持するガラス体に比べて高
温になる。その上、シャドウマスク用素材として従来よ
り用いられてきた低炭素リムド鋼や低炭素アルミキルド
鋼等の軟鋼板は、蛍光面を支持するガラス体に比べて熱
膨張率がはるかに大きいため、発射されたビ−ムがシャ
ドウマスクに衝突し、シャドウマスク本体が高温になる
と、相互に位置ずれを生じて電子ビームを蛍光面上の所
定の点へ正確に照射することができなくなり、画像が不
鮮明になることが多かった。画像が不鮮明になることを
防止するために、シャドウマスクの懸架装置となる支持
体の構造を工夫して、相互の位置ずれを補償することも
試みられているが、必ずしも十分とはいえない。さらに
近年は、テレビジョン画面の大型化およびコンピュータ
のディスプレイへの適用拡大とともに画像のきめの細か
さや高輝度化への要求が一段と高まり、位置ずれ、色ず
れの問題が顕在化してきた。このために電子ビームの通
過孔をより微細で高精度に穿孔するようなエッチング加
工が必要になってきた。特に、コンピュータディスプレ
イに使用される高精細シャドウマスクでは主として板厚
０．１５mm以下の素材が使用され、例えば直径１２０μ
m の孔が２７０μm ピッチで穿孔されており、さらにフ
ァインピッチ化が試行されている。このような微細な孔
をエッチング面内において精度よく穿孔するために、今
まで以上のエッチング技術の向上とともに原板形状の向
上と、熱処理と加工を繰り返す製造過程における熱収縮
を低下させる検討が行われている。

【０００３】そこで、シャドウマスク用素材として、３
６wt% のＮｉを含有するＦｅ−Ｎｉ系合金が検討され始
め、使用が拡大している。この合金は従来の低炭素鋼に
比べて熱膨張係数が約１／１０と小さく、高輝度型画面
における電子ビームによる加熱に対してもその低熱膨張
性は維持されるため、これを素材として作られたシャド
ウマスクでは、熱膨張による色ずれは生じにくい。

【０００４】シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板
は、通常、連続鋳造法または造塊法によって合金鋼塊を
調製し、次いで、分塊圧延、熱間圧延、冷間圧延、焼鈍
を施して製造される。さらに、この合金薄板にフォトエ
ッチング加工で電子ビームの通過孔を形成した後、焼
鈍、成形加工および黒化処理等の各工程を施してシャド
ウマスクが製造される。

【０００５】シャドウマスクのエッチング孔には高い精
度が必要とされるため、エッチング前の原板においても
良好な板形状すなわち平坦であることが要求される。ま
た、シャドウマスクのエッチング後、再結晶焼鈍されプ
レス成型される際の熱処理と加工を施す製造過程におい
て、寸法変化（熱収縮）が小さいことも必要とされる。
熱収縮が大きい場合にはプレス成型後におけるエッチン
グ孔の孔径の縦と横の比率が、エッチング段階での縦横
比からずれるため解像度不良の一因となる。また、図２
に示すようにプレス型とシャドウマスク側の位置決め穴
の位置がずれてがたつき生産性を損なう問題が生じる。

【０００６】すなわち、エッチングの精度を高めるため
に、鋼板の平坦性を高め、加工と熱処理を繰り返す際の
熱収縮を抑えるシャドウマスク鋼板が求められていた。

【０００７】これまで、板によるシャドウマスクの原板
の形状矯正については、Ｆｅ−Ｎｉ合金ではなく、アル
ミキルド鋼を対象としたものではあるが、特開平２−１
７５８２０号公報に、冷間圧延時の圧下率を７０〜８５
％とし、歪み取り焼鈍における焼鈍温度を４５０〜５０
０℃と規定することにより、冷間圧延後の板形状の改善
する技術が開示されている。

【０００８】一方、熱収縮の低下と板形状の改善につい
ては、リードフレーム用素材を対象として、特開平６−
２７１９３６号公報に、炭素、窒素、クロム、ボロンな
どを微量含み、さらにニオブ、ジルコニウム、銅、チタ
ンなどを単独または複合で添加することで鋼板の硬度を
確保し、７２０〜９５０℃で再結晶焼鈍し、２０％以上
の圧下率で冷間圧延し０.３〜８.０ kgf/mm²の張力下で
６５０〜８００℃で１０秒以上のテンションアニールを
行い、板形状と耐熱収縮性を改善する技術が開示されて
いる。

【０００９】また、特開平６−２１６３０４号公報で
は、薄板リードフレーム材において、最終の焼鈍を温度
５３０〜７００℃、好ましくは６３０〜６７０℃、張力
３kgf/mm² 以下、好ましくは１kgf/mm² 以下の条件でテ
ンションアニールすることで、歪みとバネ限界値を向上
させ二段プレスの中間で行う焼鈍による収縮を抑える技
術が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところがこれらの従来
技術を、高精度の微細エッチング孔が穿孔されるシャド
ウマスク用、熱膨張係数の低いＦｅ−Ｎｉ系合金薄板に
転用しても板形状と熱収縮性を改善するには不十分であ
った。

【００１１】例えば、特開平２−１７５８２０号公報で
は、鋼板形状の改善は歪み取り焼鈍条件を規定すること
により改善されるとしても熱収縮は全く考慮されていな
い。

【００１２】また、特開平６−２７１９３６号公報で
は、板形状および熱収縮をともに改善する方策を示して
いるが、あくまでもリードフレーム用素材にのみ適用で
きる技術で、製品としての製造方法が異なるシャドウマ
スク用素材には適用できない問題があった。すなわち、
この技術では硬度を確保するために、ニオブやジルコニ
ウムなどの微量元素を単独または複合で添加している。
ところが、これらの元素はシャドウマスクでは黒化処理
性を損なうためシャドウマスク用素材として添加でき
ず、Ｈｖ１７０以下の低硬度となる問題がある。また、
この技術ではリードフレーム用素材としての６５０℃再
結晶温度以下での熱収縮の改善のみに着目し、シャドウ
マスク用素材に不可欠な再結晶温度域（８００℃以上）
での熱収縮について考慮していない問題がある。

【００１３】また特開平６−２１６３０４号公報もリー
ドフレーム素材に関するものであり、６００℃×５分間
と再結晶温度よりも低温での熱収縮のみに着目している
のみで、鋼板の平坦度を表す急峻度については考慮して
いない問題があった。

【００１４】熱収縮について述べられたこれらの従来技
術についてさらに詳細にその問題を明らかにする。すな
わち、特開平６−２７１９３６号公報と特開平６−２１
６３０４号公報のいずれの従来技術もリードフレームの
未再結晶熱処理後の熱収縮を改善しようとしたものであ
る。従って、特開平６−２７１９３６号公報本文中の歪
み取り焼鈍（テンションアニール）の説明に示されるよ
うに、冷間圧延時に発生した残留歪みを張力付与によっ
て除去すると同時に、圧延方向の残留圧縮応力の減少を
通じて熱収縮を抑制している。このことは、張力がある
限度未満では残留圧縮応力を緩和できないため熱収縮を
防止できないと記載されていることを考慮すると、テン
ションアニールの張力を増加するほど熱収縮を抑制でき
ることを意味している。

【００１５】ところが、本発明のようにシャドウマスク
では再結晶焼鈍しプレス加工が容易なように軟化させる
用途では、後述するようにテンションアニールにおける
張力が増加するほど再結晶焼鈍後の熱収縮が増加する。
これは再結晶によって結晶粒およびそれらの粒界にテン
ションアニール時導入されたミクロな残留応力が解放さ
れるため、大きな熱収縮が発生するためである。このよ
うなミクロな残留応力に起因する熱収縮は張力が高いほ
ど増加し、単に張力を高くするだけでは回避することが
できないのである。再結晶温度以上の温度に加熱する
と、結晶粒の再配列によってミクロな残留応力が解放さ
れるために、熱収縮率は未再結晶温度以下のものよりも
顕著に大きくなる問題がある。

【００１６】さらに、これらの従来技術は製品寸法が１
００mm程度の長さのリードフレーム素材に適用されるも
のであり、一定の張力以下でテンションアニールを行い
未再結晶温度での熱収縮を防止できれば板形状について
配慮する必要はない。ところが、シャドウマスク素材は
大型ディスプレイやブラウン管に使用されるため６００
〜８００mm以上の寸法で厳しい板形状の管理が必要とさ
れ、従来技術を転用し張力を小さくすれば板形状が悪化
する問題があった。

【００１７】すなわち、高張力では増加する熱収縮と低
張力では劣化する板形状の両特性をともに改善すること
がシャドウマスク素材に要求されるようになり、シャド
ウマスクにおける高精度のエッチング孔を熱処理と成型
後も得るための、原板の歪み取り焼鈍における対策が求
められている。

【００１８】本発明は上記の実情を鑑みて、シャドウマ
スク用として好適な板形状や耐熱収縮性およびエッチン
グ性に優れた鋼板の製造方法を提供することを目的とす
るものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明者らはＦｅ−Ｎｉ
系低熱膨張合金薄板の板形状と再結晶焼鈍後の熱収縮に
およぼす歪み取り焼鈍条件の影響について種々の検討を
行った。その結果、テンションアニールによる歪み取り
焼鈍において、鋼板温度と鋼板に付与される張力が複合
的に関わりあって残留応力が発生し、鋼板の平坦度を劣
化させたり、シャドウマスク成型工程の再結晶焼鈍後に
熱収縮を生じさせることが明らかとなった。また、歪み
取り焼鈍の際の加熱時間が長いか冷却速度が小さいと、
原板が再結晶し軟化が著しいため、シャドウマスクのエ
ッチング過程での通板時に座屈あるいは変形が生じるた
め、生産歩留まりが低下することを見いだした。

【００２０】本発明は上記のような知見に基づいてなさ
れたものであり、以下を構成の要旨とするものである。

【００２１】請求項１に記載の発明は、Ｎｉを３２〜３
８wt% 含むＦｅ−Ｎｉ系合金を、冷間圧延後、歪み取り
焼鈍を行なう際、図１の斜線部内で示される温度・張力
条件で行うことを特徴とする板形状および耐熱収縮性に
優れた低熱膨張合金薄板の製造方法である。ただし、図
１において 点Ａ：張力 ０. ５ kgf/mm²、 鋼板温度 ６９０℃ 点Ｂ：張力 ０. ５ kgf/mm²、 鋼板温度 ６１０℃ 点Ｃ：張力 ３ kgf/mm²、 鋼板温度 ５５０℃ 点Ｄ：張力 １２ kgf/mm²、 鋼板温度 ５５０℃ 点Ｅ：張力 ７ kgf/mm²、 鋼板温度 ６９０℃
である。

【００２２】請求項２に記載の発明は、Ｎｉを３２〜３
８wt% 含むＦｅ−Ｎｉ系合金を、冷間圧延後、テンショ
ンアニ−ルによる歪み取り焼鈍を行なう際、図１の斜線
部内で示される温度・張力条件で５〜６０秒間の均熱処
理を行い、さらに２０〜３００℃／秒の冷却速度で冷却
することを特徴とする板形状および耐熱収縮性に優れた
Ｆｅ−Ｎｉ系低熱膨張合金薄板の製造方法である。

【００２３】請求項３に記載の発明は、Ｎｉを２３〜３
８wt% 、Ｃｏを７wt% 以下含み、かつＮｉ＋Ｃｏを３０
〜３８wt% とするＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金を、冷間圧延
後、歪み取り焼鈍を行なう際、図１の斜線部内で示され
る温度・張力条件で行うことを特徴とする板形状および
耐熱収縮性に優れた低熱膨張合金薄板の製造方法であ
る。

【００２４】請求項４に記載の発明は、Ｎｉを２３〜３
８wt% 、Ｃｏを７wt% 以下含み、かつＮｉ＋Ｃｏを３０
〜３８wt% とするＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金を、冷間圧延
後、テンションアニ−ルによる歪み取り焼鈍を行なう
際、図１の斜線部内で示される温度・張力条件で５〜６
０秒間の均熱処理を行い、さらに２０〜３００℃／秒の
冷却速度で冷却することを特徴とする板形状および耐熱
収縮性に優れたＦｅ−Ｎｉ系低熱膨張合金薄板の製造方
法である。

【００２５】以下に本発明を詳細に説明する。図３は、
テンションアニールでの均熱時間が５〜６０秒間および
冷却速度が２０℃／秒以上の条件で、鋼板に付与される
張力と急峻度の関係を示した図である。

【００２６】ここで、急峻度は鋼板の平坦度を表すパラ
メータで、耳波および中伸びの高さとピッチを測定し次
式により求めた。 急峻度（％）＝高さ（mm）／ピッチ（mm）×１００

【００２７】図３から鋼板温度570 ℃、610 ℃、650 ℃
いずれの場合も張力が増加すると急峻度は改善され、逆
に低張力の場合には急峻度が劣ることが分かる。高張力
ほど急峻度が低下する傾向は、鋼板の冷間圧延後におい
て板幅方向に存在する中伸びなどの歪みが、張力を付与
されることによって局部的な降伏伸びを生じ均一に伸ば
されるためと考えられる。また、570 ℃、610 ℃、650
℃と３種の鋼板温度の異なる鋼板を比較すると、急峻度
の増加には張力と鋼板温度が複合して関係し、鋼板温度
が低いほど急峻度は増す傾向が見られる。本結果より鋼
板の平坦性が確保される急峻度０. ５％以下にするに
は、鋼板温度が５７０℃では張力が２kgf/mm² 以上、６
１０℃および６５０℃では張力が０. ５kgf/mm² 以上と
なる。

【００２８】図４はテンションアニールでの均熱時間が
５〜６０秒間および冷却速度が２０℃／秒以上の条件
で、張力と熱収縮の関係を示した図である。図４におい
て、熱収縮率は鋼板の板幅中央部と鋼板端部から１００
mmの部分から、鋼板の長手方向に３００mml ×１００mm
w ×全厚の試験片を採取し、シャドウマスクの成型前の
焼鈍工程をシミュレートした８５０〜９００℃×３０分
間の熱処理を行い、熱処理前後の試験片の長さの差をノ
ギスにて測定することで求めた。ここで、８５０〜９０
０℃の加熱温度はアンバー材が再結晶し軟化する温度域
である。図から張力が増加する程、熱収縮率は増す傾向
である。また、鋼板温度が高い程、熱収縮率が増加する
傾向も見られた。

【００２９】張力が高くなると鋼板の急峻度は減少する
のに対し、熱収縮率は高張力ほど増加するが、この熱収
縮の発生にはミクロな残留応力（転位の蓄積）が関与す
ると考えられる。すなわち、高張力ほど熱収縮率が増加
する現象の詳細なメカニズムは不明であるが、張力が付
与されることによって、結晶粒界や結晶粒内外での塑性
変形の差によるミクロな残留応力が結晶粒に蓄積され、
シャドウマスク製造工程の再結晶焼鈍において粒が再結
晶される際にミクロな残留応力が解放され熱収縮を引き
起こすと考えられる。なお、ミクロな残留応力の発生源
として １）結晶粒の異方性によるもの、（結晶の熱膨張係数、
弾性定数などの異方性や結晶粒間の方位差）、 ２）結晶粒内外での塑性変形によるもの、 ３）不純物、析出物、あるいは変態による異相の出現、
がある（引用：米谷茂：残留応力の発生と対策, P13
［養賢堂］）。

【００３０】以上の結果をもとに、歪み取り焼鈍におけ
る張力、温度と急峻度、熱収縮率について更なる検討を
重ねたところ、下記の知見を得た。すなわち、図１の斜
線部内で示される温度、張力条件で歪み取り焼鈍を行う
ことにより、板形状と熱収縮の問題が解決され、優れた
鋼板が製造される。

【００３１】続いて、図１、斜線部内の限定理由につい
て次に述べる。歪み取り焼鈍の条件は第１図の斜線部内
部で示させる領域に限定した。点Ｄと点Ｅを結ぶ直線よ
り高張力の場合には熱収縮率が０. ０８％を超えるため
不可とした。また点Ａ、点Ｂ、点Ｃを結ぶ線より低張力
では鋼板の形状が悪く急峻度が０. ５％を超えるため不
可とした。点Ａと点Ｅを結ぶ鋼板温度より高い温度でテ
ンションアニールを行う場合には鋼板の再結晶により鋼
板が急激に軟化しシャドウマスク成型時に座屈や変形が
生じるため不可とした。また、点Ｃと点Ｄを結ぶ直線よ
り低温では歪み取り焼鈍の効果が小さく、急峻度が０.
５％を超えるため不可とした。

【００３２】なお、本願では焼鈍温度を鋼板温度で表す
ものとする。加熱炉の温度は鋼板温度と数十〜百数十℃
のバイアスがあることが一般的であり、また季節によっ
てそのバイアスが異なる。従って、今回のようなミクロ
な残留応力に対応するためには温度管理を厳密に行う必
要があり、鋼板温度を用いた。この鋼板温度の測定には
放射温度計を利用することでオンライン計測が可能であ
るが、予めダミー材となる鋼板表面にスポット溶接で熱
電対を取り付け測温することでも計測できる。

【００３３】さらに、本発明は歪み取り焼鈍において、
温度、張力条件の他に均熱時間、冷却速度をもコントロ
−ルすることにより板形状及び熱収縮に優れた鋼板を製
造することができる。

【００３４】均熱時間として５〜６０秒間が推奨され
る。５秒未満では歪み取り焼鈍の効果が認められず、６
０秒を過大に超えると鋼板が軟化するからである。

【００３５】冷却速度として２０〜３００℃／秒が好ま
しい。２０℃／秒未満の遅い冷却速度では、再結晶によ
る鋼板の軟化が生じ、一方、３００℃／秒を超える冷却
速度では熱応力が発生し熱収縮率が増加する。

【００３６】次に本発明の成分限定理由について述べ
る。まず、本材料に必須な成分としてＮｉを３２〜３８
wt% 含むものとする。これは、製品性能を低下させる電
子部品の寸法変化や位置ずれが起こらないような十分な
低熱膨張特性を得るためである。これにより、室温〜１
００℃の平均熱膨張係数が２．０×１０−６／℃以下で
あるような合金薄板を得ることができる。

【００３７】また、７wt％以下のＣｏを添加した場合で
も同様の低熱膨張性を得ることができるが、この場合に
は（Ｎｉ＋Ｃｏ）を３０〜３８wt％とする必要がある。
なお、Ｃｏは７wt％を超えて添加するとエッチング性の
著しい低下をもたらすため、これを上限とする。

【００３８】さらに、本合金はＳｉ≦０．０７wt％、Ｍ
ｎ≦０．５wt％の範囲で含有しても効果は損なわれな
い。Ｓｉは本合金の溶製時に脱酸元素として用いるもの
であるが、０. ０７wt% を超えるとシャドウマスクのプ
レス成型前の焼鈍時に合金表面にＳｉの酸化膜が形成さ
れ、この酸化膜によりプレス成型時の金型とのなじみが
悪くなり、合金が金型をかじるようになる。従って、Ｓ
ｉ量は０. ０７wt% 以下であることが望ましい。Ｓｉ量
をさらに低減することにより合金板と金型とのなじみを
さらに良くすることができ、本発明では０wt％を含むも
のとする。

【００３９】Ｍｎは高Ｎｉ鋼において製造性の観点から
重要な元素であり、不純物であるＳと結びつき熱間加工
性を良好にするため、少なくとも０. １wt% 添加されて
いることが望ましい。しかし、０.５wt%を越えると高Ｎ
ｉ鋼のもつ本来の物理的特性が損なわれるばかりでな
く、最終的な冷圧・焼鈍時に酸化膜が表面に形成されや
すくなる。また、Ｍｎは高い黒色度を有する黒化膜の形
成のためには有害な元素であり、Ｍｎ量が０. ５wt% を
超えるとＭｎを含むスピネル酸化物が形成され、黒色度
の優れた黒化膜が形成されにくくなるため、０. ５w%以
下が望ましい。なお、このＭｎ量は０. ５wt% 以下で低
ければ低いほど黒色度は高まり、熱輻射率も高くするこ
とができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】次に、上記のような歪み取り焼鈍
条件を満足し低熱膨張特性が得られる製品原板を製造す
る方法について述べる。

【００４１】歪み取り焼鈍工程に至る工程は特に規定し
ない。Ｆｅ−Ｎｉ系合金およびＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金
薄板を製造する常法でよい。一例を述べると下記のとお
りである。

【００４２】溶解後、インゴットもしくは連続鋳造によ
り鋼塊とする。インゴットの場合必要であれば分塊圧延
を行なう。また、インゴットもしくは連続鋳造スラブの
段階で均熱処理を行い、成分偏析を軽減しておくことが
望ましい。次いで所定の温度に加熱後熱間圧延を行な
う。加熱温度は１０５０〜１２５０℃が好ましく、３０
分以上の保持が推奨される。得られた熱延板を酸洗後、
冷間圧延する。鋼塊から最終板厚までの圧下率を９９．
９％以上とすることが望ましい。また、中間焼鈍を実施
する際には７５０℃以上とすることが望まれる。

【００４３】本発明は、エッチング加工される電子部品
用Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板全般を対象とするが、特に、高
精度のエッチング加工と低熱膨張性が要求されるシャド
ウマスク用素材として好適である。低熱膨張特性のＦｅ
−Ｎｉ系合金薄板を素材とするシャドウマスクは熱膨張
による位置ずれが少ないので、これを用いたブラウン管
の画像は一段と鮮明になる。

【００４４】

【実施例】以下に、本発明鋼をシャドウマスク用素材と
して使用する場合の実施例を示す。

【００４５】本発明例および比較例の合金鋼の化学組成
を第１表に示す。成分組成は、シャドウマスク用素材と
して必要な低熱膨張特性、黒化処理性およびプレス成形
性が得られるものとし、鋼Ｎｏ．Ａ〜Ｃの３種類を溶製
した。

【００４６】

【表１】

【００４７】次に表１に示す成分組成で溶製した鋼塊を
１１５０〜１２５０℃×１〜５０時間の熱処理後に分塊
圧延し、１１００℃×１〜５時間の熱処理後に熱間圧延
して厚さ２．０mmの熱延鋼板を得た。さらに冷間圧延と
７５０℃以上の焼鈍と所定の歪み取り焼鈍を行い、板厚
０．１２〜０．２２mmの薄板Ｎｏ．１〜３５を製造し
た。Ｎｏ．１〜２７が本発明例であり、Ｎｏ．２８〜３
５が比較例である。

【００４８】表２に、Ｎｏ．１〜３５の薄板についてテ
ンションアニールによる歪み取り焼鈍条件を示し、板形
状、熱収縮率および表面硬度を評価した結果を示す。な
お、表２に示す硬度は板形状のパラメ−タの一つであ
る。硬度が低いと張力増加時に鋼板表面にしわができ、
板形状が均一にならず、好ましくない。そのため、硬度
は高いほど好ましい。本発明例のＮｏ．１〜２７では急
峻度が０. ５％以下の良好な板形状、０. ０８％以下の
熱収縮率を示し、歪み取り焼鈍後に再結晶による軟化も
生じなかった。一方、比較として用いた鋼板ではそれぞ
れ以下の問題が発生した。すなわち、Ｎｏ．２８鋼板で
は鋼板温度が低く、Ｎｏ．２９鋼板とＮｏ．３２鋼板で
は張力が低く、所定の急峻度が得られなかった。Ｎｏ．
３０鋼板、Ｎｏ．３１鋼板およびＮｏ．３３鋼板では張
力が各鋼板温度での所定の張力よりも過大であり、熱収
縮率が基準値を超えた。Ｎｏ．３４鋼板では鋼板温度が
高すぎるために所定の硬度が得られなかった。また、Ｎ
ｏ．３５鋼板では鋼板温度が高すぎるために鋼板が軟ら
かくネッキングを起こし鋼板形状と熱収縮率の測定は不
可能であった。

【００４９】

【表２】

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、板形状および耐熱収縮
性に優れたFe-Ni系低熱膨張合金薄板の製造方法を提供
することができ、特にテレビジョンやコンピュータディ
スプレイに使用されるシャドウマスク用素材として好適
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】歪み取り焼鈍における温度、張力条件範囲を示
す図である。

【図２】シャドウマスクにおけるプレス型のセット状態
を示した模式図である。

【図３】張力と急峻度の関係を示す図である。

【図４】張力と熱収縮率の関係を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 大介 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 丸山 俊明 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 井上 正 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｎｉを３２〜３８wt% 含むＦｅ−Ｎｉ系
   合金を、冷間圧延後、歪み取り焼鈍を行なう際、図１の
   斜線部内で示される温度・張力条件で行うことを特徴と
   する板形状および耐熱収縮性に優れた低熱膨張合金薄板
   の製造方法。図１において 点Ａ：張力 ０. ５ kgf/mm²、 鋼板温度 ６９０℃ 点Ｂ：張力 ０. ５ kgf/mm²、 鋼板温度 ６１０℃ 点Ｃ：張力 ３ kgf/mm²、 鋼板温度 ５５０℃ 点Ｄ：張力 １２ kgf/mm²、 鋼板温度 ５５０℃ 点Ｅ：張力 ７ kgf/mm²、 鋼板温度 ６９０℃
   を示す。
2. 【請求項２】 Ｎｉを３２〜３８wt% 含むＦｅ−Ｎｉ系
   合金を、冷間圧延後、テンションアニ−ルによる歪み取
   り焼鈍を行なう際、図１の斜線部内で示される温度・張
   力条件で５〜６０秒間の均熱処理を行い、さらに２０〜
   ３００℃／秒の冷却速度で冷却することを特徴とする板
   形状および耐熱収縮性に優れたＦｅ−Ｎｉ系低熱膨張合
   金薄板の製造方法。図１において 点Ａ：張力 ０. ５ kgf/mm²、 鋼板温度 ６９０℃ 点Ｂ：張力 ０. ５ kgf/mm²、 鋼板温度 ６１０℃ 点Ｃ：張力 ３ kgf/mm²、 鋼板温度 ５５０℃ 点Ｄ：張力 １２ kgf/mm²、 鋼板温度 ５５０℃ 点Ｅ：張力 ７ kgf/mm²、 鋼板温度 ６９０℃
   を示す。
3. 【請求項３】 Ｎｉを２３〜３８wt% 、Ｃｏを７wt% 以
   下含み、かつＮｉ＋Ｃｏを３０〜３８wt% とするＦｅ−
   Ｎｉ−Ｃｏ系合金を、冷間圧延後、歪み取り焼鈍を行な
   う際、図１の斜線部内で示される温度・張力条件で行う
   ことを特徴とする板形状および耐熱収縮性に優れた低熱
   膨張合金薄板の製造方法。図１において 点Ａ：張力 ０. ５ kgf/mm²、 鋼板温度 ６９０℃ 点Ｂ：張力 ０. ５ kgf/mm²、 鋼板温度 ６１０℃ 点Ｃ：張力 ３ kgf/mm²、 鋼板温度 ５５０℃ 点Ｄ：張力 １２ kgf/mm²、 鋼板温度 ５５０℃ 点Ｅ：張力 ７ kgf/mm²、 鋼板温度 ６９０℃
   を示す。
4. 【請求項４】 Ｎｉを２３〜３８wt% 、Ｃｏを７wt% 以
   下含み、かつＮｉ＋Ｃｏを３０〜３８wt% とするＦｅ−
   Ｎｉ−Ｃｏ系合金を、冷間圧延後、テンションアニ−ル
   による歪み取り焼鈍を行なう際、図１の斜線部内で示さ
   れる温度・張力条件で５〜６０秒間の均熱処理を行い、
   さらに２０〜３００℃／秒の冷却速度で冷却することを
   特徴とする板形状および耐熱収縮性に優れたＦｅ−Ｎｉ
   系低熱膨張合金薄板の製造方法。図１において 点Ａ：張力 ０. ５ kgf/mm²、 鋼板温度 ６９０℃ 点Ｂ：張力 ０. ５ kgf/mm²、 鋼板温度 ６１０℃ 点Ｃ：張力 ３ kgf/mm²、 鋼板温度 ５５０℃ 点Ｄ：張力 １２ kgf/mm²、 鋼板温度 ５５０℃ 点Ｅ：張力 ７ kgf/mm²、 鋼板温度 ６９０℃
   を示す。