JPS58133324A - シヤドウマスクの製造方法 - Google Patents

シヤドウマスクの製造方法

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JPS58133324A
JPS58133324A JP1579182A JP1579182A JPS58133324A JP S58133324 A JPS58133324 A JP S58133324A JP 1579182 A JP1579182 A JP 1579182A JP 1579182 A JP1579182 A JP 1579182A JP S58133324 A JPS58133324 A JP S58133324A
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JP
Japan
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steel
shadow mask
less
cold
manufacturing
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Pending
Application number
JP1579182A
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English (en)
Inventor
Shoji Endo
遠藤 捷「じ」
Osamu Miyamoto
修 宮本
Ichiu Takagi
高木 一宇
Satoru Usuki
哲 臼杵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はカラーテレビブラウン管用シャドウマスクの
製造法、特にアルミキルド冷延鋼板を素材とする黒化処
理性のすぐれたシャドウマスクの製造方法に関するもの
である。
従来シャドウマスクは次のような工程(第1図(1−a
)参照)で製造されていた。
素材メー、カーにおいて低炭素リムド鋼を通常の製造工
程をへて冷延鋼板としたのち、冷間仕上圧延を圧下率4
0チ以上で行い、板厚0.2朋以下の所望板厚とし、コ
イル状にしてエツチング穿孔メーカーに出荷する。
次にエツチングメーカーにおいてはコイル状ノシャドウ
マスク素材を巻き戻しながら脱脂、プリエツチングを行
なった後、両面に耐腐蝕性感光膜(フォトレジスト)全
塗布し、乾燥後所定の形状が形成された基準パターンを
両面に真空密着させ露光し現像する。その後レジスト膜
を硬化させるため約150℃前後の温度でバーニング処
理が施され、塩化第二鉄液のスプレー噴射によるエツチ
ングで所定の孔をあけ、残存するレジスト膜を除去した
のち、切板状のフラットマスクとして出荷される。なお
ここで行われるプリエツチングはシャドウマスク素材の
表面あらさを調整する目的で行うものであり、フォトレ
ジストの塗布性の向上、基準パターンの真空密着性の向
上に寄与している。
次にブラウン管メーカーにおいてはエツチング穿孔され
たフラットマスクを焼鈍しプレス成形可能な変形能を付
与する。この焼鈍はフラットマスクを重ね合せて通常9
00 [前後の高温で行われる。
焼鈍され友ままでは降伏点伸びが大きく、プレスの際ス
トレッチャーストレインが発生しシャドウマスクとして
致命的欠陥となるから、これを防止する目的と、焼鈍に
よりフラットマスクは平滑性を失なっているからこれを
矯正する目的とで、プるのちに所定の球面状にプレス成
形される。
このようにして得几成形体を脱脂洗浄し、さび防止とシ
ャドウマスク自体の熱輻射を高めるなどのために酸化性
雰囲気中で加熱し、黒色の緻密な酸化皮膜いわゆる黒化
膜を形成しく黒化処理)、完成品となる。
このようなシャドウマスクの製造で問題となるのは、第
1vc素材として低炭素リムド鋼を使用していることに
起因する鋼中の非金属界在物あるいは炭化物によるフォ
トエツチング時の孔形状不良であり、第2vc以下に述
べる焼鈍工程の問題である。すなわち従来の焼鈍工程は
前述のごとくフラットマスクを重ね合せた状態で約90
0Cの高温で焼鈍されるためフラットマスクどおしの密
着焼付が多発し、歩留を大きく低下させる原因となって
いる。一方この対策として密着焼付の防止が可能となる
程度に焼鈍温度を低下させた場合には、結晶粒度が細粒
とな9、その結果、降伏点伸びが増大し、後工程でレベ
ラー加工を行っても十分に降伏点伸びを抑制できずプレ
ス成形時にストレッチャーストレインが発生する。この
ように焼鈍工程における問題点は未解決のまま残されて
いる。
ところで、以上述べたような従来法の欠点を改善すべく
、たとえば特開昭55−62123号公報、特開昭56
−51521号公報ではCおよび固溶Nを極力少なくし
たアルミキルド鋼極低炭素冷延鋼板を素材とするシャド
ウマスクの製造法が提案されている。
これらの方法によれば極低炭素アルミキルド鋼であるた
め鋼中の非金属介在物および炭化物は極めて少なく、フ
ォトエツチング時の孔形状は良好となる。また固溶C,
Nが少ない定めフラットマスクの焼鈍を低温化して結晶
粒度が細粒となっても降伏点伸びが小さくプレス形成時
にストレッチャーストレインが発生しない。この定め高
温焼鈍にともなうフラットマスクの密着焼付を低減でき
るとされている。なおアルミキルド鋼極低炭素冷延鋼板
を素材とするシャドウマスクの製造は第1図(1−b)
illc示すような工程を経る。この図に見られるとお
り、リムド鋼を素材として用いる従来法第1図(1−a
)と異なる点として、エツチング穿孔前のプリエツチン
グ工程が省略されている。これはプリエツチングをする
と鋼板表面にアルミキルド鋼特有のスリバー疵(At2
03vc起因)が顕在化し、外観上問題となるためであ
り、プリエツチングの目的である表面アラサ調整という
機能は素材の冷延鋼板の表面アラブを機械的に調整して
出荷するという方法でおぎなわれなければならない。
しかしこのような素材切換による方法もシャドウマスク
を最終段階まで製造した場合新たな問題点が生じてくる
。すなわちプレス成形後の黒化処理性がリムド鋼よりも
劣るという問題である。
前述のごとく、黒化処理は、シャドウマスクのさび防止
とシャドウマスク自体の熱輻射を高める目的で、シャド
ウマスクを酸化性雰囲気中で加熱し、黒色緻密な酸化被
膜を表面に形成する処理である。従来のリムド鋼を素材
とするシャドウマスクは、例えば焼鈍条件; 600 
[X I Hr、雰囲気;変性ガス(空気23:プロパ
ン1)、露点+40Cの黒化処理条件で良好な均一緻密
な酸化被膜が得られていた。しかし、アルミキルド鋼を
素材とするシャドウマスクは同一条件では酸化被膜が薄
い上、被膜厚みが不均一であり、さらに班点状に酸化被
膜の形成されない部分が存在するなど、黒化処理性が大
幅に劣化する現象が起る。
本発明の目的は、このようなアルミキルド鋼を素材とし
て使用した場合に生ずる黒化処理性の劣化を回避するこ
とにある。
この目的において、本発明者らはこの黒化処理性不良の
原因究明にあたった結果、これは、黒化処理以前の焼鈍
工程においてアルミキルド鋼に含有されるAt、 Si
、 MnなどのFeより酸化されやすい元素が鋼表面に
拡散濃化し、これらが表面で選択酸化されることによっ
て黒化処理時のFeの識化膜の形成が妨害されるもので
あることをつきとめることができた。そして、このよう
なAt。
Sl、Mnなどの焼鈍時の拡散濃化を防止すべく、広汎
な試験研究を行なった結果、その素材となるアルミキル
ド冷延鋼板の製造条件を適Wに制御するならば、この目
的が効果的に達成できることが判明し、アルミキルド鋼
低炭素冷延鋼板をシャドウマスク製造用素材として使用
する場合の既述のメリツIfそのまま生かしながら、黒
化処理性が著しく改善できるシャドウマスクの製造法を
開発することができた。
すなわち、本発明は、c < 0.20チ、Si (0
,02チ、Mn ; 0.15〜0.40 %、sot
、−At; 0.01〜−0.08 %、S (0,0
14% 、 N (100ppm 、残部鉄および不純
物からなる溶鋼を鋳造後熱間圧延し、そのさい巻取温度
560C以上にて巻取り、さらにデスケーリング後冷間
圧延し、オープンコイル焼鈍でc’60.004 %以
下まで脱炭【−九後、冷間仕上圧延し、フォトエツチン
グ加工を行うことを特徴とするシャドウマスクの製造法
を提供する。そのさい、さらに鋳造を引抜速度1.0m
/mkn以上にて連続鋳造で行うこと、およびデスケー
リングを酸洗および/またri機械的研削rc工り行う
こと、およびフォトエツチング加工前にプリエツチング
を行なうことがより−j#望ましい。本発明に従う製造
工程を第1図(1−a)t/C示す。
まず本発明においては上記のような鋼成分の溶鋼を使用
するのであるが、その鋼成分の限定理由は次のとおりで
ある。
C;溶鋼Cの上限i 0.20%としたのはこれ以上高
いCqbだとオープンコイル脱炭焼鈍における焼鈍時間
が非常に長くなり工業的中ないためである。またオープ
ンコイル脱炭焼鈍後のC1kO,004チ以下に限定し
たのはCが0.004%をこえるとプレス成形時にスト
レッチャーストレインが発生するためである。
st ; at%は前述した特許公開公報の発明では考
慮していない本発明の特徴的な元素である。
第2図は、鋼中の511Ibど鋼表面’Si濃化比(リ
ムド鋼を基準にした比)の関係を螢光X線により′測定
した結果である(焼鈍条件; 700tZ’x 1 h
r、雰囲気; H210%、 N2 bal、DP−2
0c)。これより、鋼中Si%が増加するにつれて鋼表
面の81濃化比(リムド鋼基準)は高くなる傾向が認め
られる。しかしSlチが0,02チまでは濃化比は割合
小さく、0.02%をこえると急激に濃化比が増加する
。これが81%’i 0.02−以下に限定した理由で
ある。
Mn ; MnはSによる熱間脆性を防止するためMn
/8 ) 15を満足させる必要がある。ま友さらに表
面濃化を抑制するため上限d リムド鋼と同一水準の0
.40 %以下とし、下限は結晶粒の成長性を考慮して
0.154以上とした。
S;Sは含有量が多いと多量のMn5t−形成し結晶粒
の成長を抑制する。これはフラットマスクの焼鈍温度の
低温化をさまたげる。筐た多量のMnSはエツチング穿
孔における孔形状を悪くする。このためSの上限を0.
014優に限定した。
A/=;Atri製鋼での脱酸剤であり鋼中非金属介在
物の低減に必要な量と降伏点伸びの原因となる固溶Nを
AtNとして固定させるのに必要な量を添加すればよい
。このため鋼中sot、AlとしてN量との関係から下
限を0.01%以上とした。また上限は含有量が増すほ
ど焼鈍後の表面濃化比が増加するので0.08%以下と
した。
N;Nは降伏点伸びを増加させる原因となる几めできる
だけ少ないほうが望ましい。また含有量が多いと多量の
AtN ’i影形成結晶粒の成長を抑制する。これはフ
ラットマスクの焼鈍温度の低温化をさまたげる。このた
め上限を1100pp以下に限定した。
次に、以上のように成分調整、した溶鋼を鋳造するので
あるが、鋳造は造塊法1’c工って鋼塊を製造してもよ
いが連続鋳造による方法が一般的である。
連続鋳造においては不活性ガスにより大気との接触を遮
断したシール鋳造が表面疵低減のため望ましい。ま良鋳
片引抜速度も表面疵に大きな影響金与える。第3図は低
炭素アルミキルド鋼の溶鋼をt90mm(厚)X110
(1mC幅)の鋳片寸法に連続鋳造する際の鋳片引抜速
度と表面から5B深さまでのA40.クラスター個数と
の関係を示したものである。これより明らかなごとく、
引抜速度が大きくなるほど表層のA40.クラスターは
減少し、特に1 、θm/min以上では減少が著しい
。このため引なお高速引抜によって表層のA4Osクラ
スターが減少するのは高速引抜によって鋳型内に流入す
る溶湯流量が増加するために溶鋼の鋳型内での循環が活
発となり、A40.吸収剤である人ニスラグと溶鋼との
接触時間が増し、結果的vcAt2o、クラスターが減
少するためと考えられる。
次に熱間圧延工程において巻取温度を560 [以上と
するのが本発明の重要な特徴である。通常、冷延用アル
ミキルド鋼の巻取温度は最終的にパンケーキ組織を得る
ため5oo〜530 cのいわゆる低温巻取が行なわれ
ている。しかるに本発明においては、AtNの形成をは
かること、および鋼中81、AtlMnを意識的に鋼表
面に濃化させ、次工程のデスケーリングでこの濃化層を
除去すべく56oc以上の巻取温度を採用する。第4図
は低炭素アルミキルド鋼(C; 0.06 %、、Si
 ; 0.01 %、Mn;0.30 %、sat、A
l ; 0.04 % )の巻取温度とリムド鋼を基準
とした鋼中81、At’、 Mnの鋼表面濃化比との関
係を示したものである。
これより明らかなごとく巻取温度が高いほど鋼中81、
At、 Mnの鋼表面濃化比(リムド鋼基準)が増加し
ており、特1C560C以上で顕著に増加している。こ
れが巻取温度を560C以上に限定した主要な理由であ
る。
次にデスケーリング工程においては、通常の酸化スケー
ルの除去のほか前述した濃化層の除去を行う。デスケー
リングの手段としては通常の酸洗のほか機械的研削(ブ
ラッシング、各種研削カッター等)、さらに両者を組合
せることが自由に選択できる。特に機械的研削は濃化層
の除去のほか表面の庇取効果も期待でき、表面品質の向
上に寄与する。
その後通常の方法によって冷間圧延→オープンコイル脱
炭焼鈍耐冷間仕上圧延を行ないシャドウマスク用素材を
得る。エツチング穿孔処理においては通常の方法でフォ
トエツチング加工を行うのであるが、そめ前にプリエツ
チングを行うのが望ましい。前述のごとくアルミキルド
鋼を素材とする場合表面疵(A40s起因)の問題から
プリエツチングはおこなえないのが普通である。しかし
本発明法によれば高速引抜、表面研削などの効果で表面
性状は極めて良好でプリエツチングを行うことが可能で
ある。このプリエツチングは前述のごとく鋼素地の表面
アラサ調整に有効である。また表面濃化層はデスケーリ
ング工程で一度除去しているがその後の脱炭焼鈍工程で
多少再濃化するのでプリエツチングによって再度除去す
ることがより望ましい。
その後通常の方法で焼鈍→レベラー→プレス→黒化処理
を行いシャドウマスクの完成品となる。
なおこの工程における焼鈍ticSS、N量の限定によ
り結晶粒の成長性に対する配慮をしているため600〜
800Cの温度で行えば工〈従来法よりも低温焼鈍が可
能である。
実施例 150トン転炉により溶製した低炭素アルミキルド鋼(
0; 0.06 %、Mn ;  0.50 %、P 
;  0.014 %。
B ; 0.008 %、81;表1vc示す、sol
、Al ;表Ivc示す)の溶鋼を連続鋳造(引抜速度
;表1に示す)→熱間圧延(板厚2.5朋、巻取温度;
表1に示す)→デスケーリング(H2SO,酸洗+ブラ
ッシング)→冷間1延(0−6mi+)−!+オープン
コイル脱炭焼鈍(Cq”p表1vc示す〕→仕上冷間圧
延・(0,15m1Il−*プリエツチング(’HNO
3に’−よ・5る。なお表11C示すように行わないも
のもある。)→フォトエツチング穿孔→焼鈍(条件は表
1の脚注参照)→レペラー→プレス→黒化処理(条件は
表1の脚注参照)の工程を経てシャドウマスクの完成品
を製造した。各製造条件と各特性値を表11Cまとめて
示す。これより明らかなごとく本発明法ICよるシャド
ウマスクは、表面性状、エツチング特性(孔形状)、プ
レス成形性(ストレッチャーストレインの有無)、黒化
処理性とも極めてすぐれており工業上非常に有益なもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図はシャドウマスクの製造工程を示す。第1図にお
いて、1−aはリムド鋼を素材とする場合、1−blj
:脱炭アルミキルド鋼を素材とする場合、1−cは本発
明法を示す。第2図は鋼中81%と鋼表面S1濃化比(
リムド鋼基準)の関係図。 第3図は引抜速度とAt203クラスタ一個数の関係図
、第4図は巻取温度と鋼表面濃化比(リムド鋼基準)の
関係図である。 第1図 第2図 第3間 引抜速度(m/ ITI]rl ) 第4図 巻取温度(’C,)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  アルミキルド冷延鋼板を板厚0.21=以下
    に冷間仕上圧延し、これをフォトエツチング法により多
    数の孔を穿孔してシャドウマス・りを製造するにqv>
    し、c < 0.20 %、Si (0,02%、Mn
     ; 0.15〜0.40%、BOl、Al ; 0.
    01〜0.08%、B (0,014チ、N (100
    ppm、残部鉄および不可避的不純物からなる溶鋼を鋳
    造後熱間圧延し、これを巻取温度5600以上にて巻取
    り、さらにデスケーリング後冷間圧延し、オーブンコイ
    ル焼鈍でC(O,O口4チまで脱炭した後0.211以
    下に冷間仕上圧延し、これをフォトエツチング加工に供
    することからなるシャドウマスクの製造方法。
  2. (2)鋳造は、引抜速度1.0 m/min以上での連
    続鋳造である特許請求の範囲第1項記載のシャドウマス
    クの製造方法。
  3. (3)デスケーリングは酸洗および/または機械的研削
    により行う特許請求の範囲@1項または第2項記載のシ
    ャドウマスクの製造力°法。
  4. (4)  フォトエツチング加工前にプリエツチングを
    行う特許請求の範囲第1項、第2項または第3項記載の
    シャドウマスクの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6130627A (ja) * 1984-07-23 1986-02-12 Nippon Kokan Kk <Nkk> 消磁特性に優れたシヤドウマスク用Alキルド冷延鋼板の製造方法
JPH0625802A (ja) * 1992-07-06 1994-02-01 Nkk Corp 黒化処理性に優れたシャドウマスク用Fe−Ni 系合金冷延板およびその製造方法

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