JPS5943974B2 - シヤドウマスクの製造方法 - Google Patents

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のシャドウマス久
の製造方法に関する。

カラーテレビブラウン管のシャドウマスクは通常の冷延
鋼板の製造工程を経て製造された冷延鋼板を再度冷間圧
延して板厚０．２ｍｍ以下とし、これをシャドウマスク
素材としている。

この素材にシャドウマスク製造工程でフォトエツチング
穿孔ヲ行い、６５０°〜９５０℃で短時間焼鈍（以下最
終焼鈍とする）を行った後、レベラ一作業等によって形
状矯正とストレッチャ・ストレインの原因となる降伏点
伸びを減少させたうえ、ブラウン管の前曲面に合せた型
にプレス成形してシャドウマスク完成品を得ている。

このようなシャドウマスク製造において、Ｃ及び固溶Ｎ
を極力少なくしだＡｔキルド鋼極低炭素冷延鋼板がフォ
トエツチング特性及びプレス成形性に優れリムド鋼と比
較してシャドウマスク素材として総合的に優れているこ
とを本発明者らは見い出し、既にこのような素材を用い
るシャドウマスクの製造方法として特願昭５３−１３３
２４５号にて提案済である。

この発明は、上記提案済の発明に改良を加えて発展せし
めたもので、プレス成形性を更に安定して得ることを目
的とするものである。

すなわち、シャドウマスクのプレス成形上要求される材
料特性は降伏点応力が低く降伏点伸びが低いことであり
、経験的には降伏点応力１７Ｋｐ／−以下、降伏点伸び
３％以下の数値であるが、このように調整されたＡｔキ
ルド鋼であっても最終焼鈍後の降伏点伸びの大きいもの
が発生することがあるためプレス成形性がやや不安定な
面があり、本願発明はこの点を改善せんとするものであ
る。

この目的のため、本願発明はスラブを熱間圧延−冷間圧
延−焼鈍又はこれらに加えて更に調質圧延することによ
りｃ：ｏ、ｏｉ％以下、Ｍｎ：０．１０〜１００％、Ｓ
：０．０２５％以下、Ｓｏｔ、Ａｔ ：０．０１０〜０
．１２０％、Ｎ：１００ｐｐＩＩｌ以下、残部鉄及び不
純物からなる組成を有し、前記ＮとＳａｌ。

Ｓｏｌ、ＡＩ、 １４ Ａｔは Ｎ Ｘ ２７−Ｌ ５以上の関係を満足し
、Ｎの大部分はＡｔＮとして固定されているＡｔキルド
冷延鋼板を得ることと最終焼鈍を６５０〜８５０°Ｃで
１〜１０分間脱炭雰囲気で行うことを基本的な特徴とす
るものである。

まず本発明においてＡｔキルド冷延鋼板は、通常の製造
工程で製造されるものである。

即ち、たとえばスラブを仕上り温度８２０℃以上で熱間
圧延し、４８０〜８００℃で巻取り、更に酸洗後４０％
以上の圧下率でもって冷間圧延を行ない、鋼板温度が５
４０〜８５０℃で焼鈍を行う。

必要があれば更に調質圧延を行う６゜ また成分等の限定理由は次の通りである。

Ｃ：Ｃ含有量が高いと最終焼鈍での脱炭処理時間を長く
する必要があり工業的でない。

このため、０．０１％以下とした。

Ｃを０．０１％以下にするためには、溶鋼の段階で真空
脱ガス処理してもよいし、冷延鋼板を得るための焼鈍と
して脱炭焼鈍を採用してもよい。

Ｍｎ：Ｍｎは製鋼での脱酸の目的のほかにＳによる熱間
脆性を防止するうえから、Ｍ ｎ ／ Ｓ ＞１５を十
分満足させ、かつコストを考慮し、０．１０〜１００％
とした。

Ｓ：Ｓは少ないほうが望ましく、０．０２５％を超える
とＭｎＳ系介在物が増え、 シャドウマスクの孔形状に
悪い影響を与えるため、０．０２５％以下とした。

Ａｔ：Ａｔは製鋼での脱酸強化を行うことで酸化物系介
在物を著しく減少させ、フォトエツチング特性を向上さ
せるほか、降伏点伸びの原因となる固溶ＮをＡＩ、Ｎと
して固定させるのに必要な量を添加すれば良いが、本発
明者らＳａｔ、、υ７１４ の研究実験によれば、（Ｎ Ｘ２７）≧１．５の関係
を満足できるＡｔ量の添加が必要である。

更にこの関係を満足するためには通常含まれるＮ量との
関係からＳｏｔ、Ｉ−１として０．０１０％以上とする
が、必要以上に高くすると製造コストを上げるうえ、製
鋼工程においで渦流れを悪くし、非金属介在物が浮上し
にくいためＳｏＬ、Ａｌ、として０．０１０％〜０、１
２０％とした。

Ｎ：Ｎは降伏点伸びを増加させる原因となるため可能な
限り少ないほうが望ましい。

また通常の製造方法では添加しない限り１００卿を超え
ることはないので１００ｐｐ！１１以下とした。

また、本発明では上記Ｎの大部分をＡｔＮとして固定す
るものとする。

鋼中の固溶ＮをＡｔＮとして固定するには、熱間圧延に
おいて巻取り温度を調整する方法及び／又は箱型焼鈍を
６５０〜８００℃の温度範囲で行う方法の２通りの方法
がある。

Ｃ：０．０１％以下の冷延鋼板を得るに際して箱型焼鈍
で脱炭処理を行う場合には、焼鈍温度を上記温度域とす
ることにより固溶ＮをＡＩｌ、Ｎとして固定すれば良い
。

この場合、熱間圧延時には必ずしも上記の高温巻取りを
行う必要はなく、低温巻取りでも十分である。

また、Ｃ：０．０１％以下とするために、溶鋼の段階で
真空脱ガス処理を行う場合は、箱型焼鈍で脱炭処理を行
う必要がないため、熱間圧延で上記高温巻取りを行う。

この場合、その後の焼鈍は再結晶しさえすれば良く、箱
型焼鈍は勿論連続焼鈍でも良い。

この際の焼鈍温度としては鋼板温度が５４０℃之８００
℃となるよう選定されるべきである。

５４０℃未満では再結晶が生じないし、８００℃を超え
ると巻取り時に析出したＡ、／、Ｎが再固溶するおそれ
があるためである。

なお、箱型焼鈍で脱窒処理を行えば鋼中の固溶Ｎが減少
するので、その分Ａｔの添加量を少なくできる。

以上のように成分調整された極低炭素冷延鋼板（鋼帯）
を再冷圧しく圧下率４０％以上）板厚０．２ｒｎＴＩＬ
以下となし、通常のシャドウマスク製造工程でフォトエ
ツチング穿孔する。

その後最終焼鈍を行いプレス成形するわけであるが、こ
のプレス成形性の向上のためには十分に脱炭されたＡｔ
キルド鋼極低炭素冷延鋼帯を用いることが必要である。

しかしながら通常の製造方法で脱炭した極低炭素冷延鋼
板はシャドウマスク素材として脱炭が十分でない場合や
脱炭が不均一なことがある。

その理由としては、真空脱ガス溶解法で製造されたもの
は、脱ガス処理で十分に脱炭されたとしてもその後の合
金鉄添加による成分調整でフェロマンガン等から加炭さ
れて炭素含有量が十分に低くならないことや、またオー
プンコイル焼鈍法による脱炭では焼鈍コイル内での脱炭
力のバラツキやストリップどうしの密着による局部的な
脱炭不足が生じること等がある。

本発明者らは、上記問題に対し実験、研究を繰返した結
果、最終焼鈍を１〜１０分間焼鈍温度６５０°Ｃ〜８５
０℃の脱炭雰囲気で行うことが優れたプレス成形性を安
定して得るための有効な方法であることを見出した。

最終焼鈍を脱炭雰囲気で行うこととしたのは、前記した
ように通常の製造工程で行われる脱炭処理では脱炭が不
十分な場合があり、これを補うためと、また最終焼鈍で
発生することがある加炭の現象を避けるためである。

ここで脱炭雰囲気とは非酸化性であって脱炭がおこるよ
うな雰囲気であれば良く、その他の制限は特にない。

一般に脱炭冷延鋼板の製造時に用いられるオープンコイ
ル焼鈍炉で用いられるような雰囲気や、板厚が薄いこと
から真空等が適当なもの：として挙げられる。

温度範囲を６５０°Ｃ〜８５０℃としたのは、６５０℃
以下では、ここで規定する短時間で十分な脱炭が望めな
いためであり、また８５０℃以上では固溶Ｎが増加する
おそれがあるためである。

また焼鈍時間を１〜１０分間としたのは、１分以下であ
ると焼鈍効果が十分現われず、１０分以上であると８５
０℃以上の焼鈍にあってはＡｔＮの再固溶が始まるおそ
れがあるためと、焼鈍効果が飽和してそれ以上の材質向
上効果が殆んどないためである。

次に実施例を示す。

実施例 供試材は連続鋳造スラブに十分に手入れを行い８５０℃
で仕上げ圧延を行い、５２０℃で巻取った熱延鋼板を酸
洗後７７％冷間圧延し７５０℃で焼鈍して得たＡｔキル
ド鋼極低炭素冷延鋼板であり、その組成を下掲表に示す
。

これらの供試材を更に圧下率７２％で冷間圧延を行い、
板厚０．１８朋とした後、６００℃〜９００℃の温度範
囲で１０分間脱炭雰囲気と非脱炭雰囲気で短時間の最終
焼鈍を行い、これらについて常温引張試験と時効指数及
び結晶粒度の測定を行った結果を第１図〜第３図に示し
た。

図中、各プロットの内容は下掲表の通りである。

供試材４種類のうち、ＡとＢ及びＣはオープンコイル焼
鈍法によるＡｔキルド鋼極低炭素冷延鋼帯で、Ｃ含有量
がそれぞれ０．００２％Ｃと０．００３％Ｃ及び０．０
０５％Ｃと異なる成分のもの、Ｄは真空脱ガス溶解法に
よるＡｔキルド鋼極低炭素冷延鋼帯で０．００９％Ｃの
成分のものである。

第１図及び第２図から最終焼鈍を非脱炭雰囲気で行った
ものは降伏点応力及び降伏点伸びのバラツキが見られ不
安定であるのに比べ、本発明方法により最終焼鈍を脱炭
雰囲気で行った鋼はＣ含有量が異なる冷延鋼板からのも
のであっても、脱炭雰囲気中で６５０℃〜８５０℃の範
囲で短時間焼鈍を行うことで、非脱炭雰囲気のものに比
べ、第３図に示すように結晶粒度は変らず、降伏点応力
、降伏点伸びの低い安定した材質が得られる。

非脱炭雰囲気中で焼鈍を行った供試材Ｂは、素材のＣ含
有量が０．００３％Ｃと低いのにもかかわらず、最終焼
鈍したときに降伏点応力、降伏点伸びが高い値となって
いる。

これは非脱炭雰囲気中でなんらかの原因により鋼板表面
に残存した極く微量の炭化化合物による加炭が原因であ
ると考えられる。

鋼の時効指数は、固溶したＮ及びＣの量によって変り、
固溶したＣ及びＮが多ければ高く、少なければ低い。

本発明における鋼では、固溶ＮはＡ４Ｎとしてほぼ固定
されていることから、時効指数は固溶Ｃ量によって支配
されている。

すなわち時効指数が低いということは脱炭雰囲気焼鈍で
十分に脱炭されＣ含有量が低位安定していることであり
、そのためプレス成形性も良いことを示している。

第３図から、本発明方法によれば、時効指数も安定して
１．０以下となることがわかる。

以上説明したように、本発明方法によれば優れたプレス
成形性を安定して得ることが可能となる。

また降伏点伸びがほとんどみられないことから、プレス
成形加工前に行うレペラー加工工程の省略も可能と考え
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は降伏点応力と最終焼鈍温度との関係を示すグラ
フ、第２図は引張強さ及び降伏点伸びと最終焼鈍温度と
の関係を示すグラフ、第３図は時効指数及び結晶粒度と
最終焼鈍温度との関係を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｉ Ｃ：０．０１％以下、Ｍｎ ： ０．１０〜１．
   ００％、Ｓ：０．０２５％以下、Ｓｏｌ！Ａ７ ： ０
   ．０１０〜０．１２０％、Ｎ１００ｐＩＩＩＩ以下、残
   部鉄及び不可避不純物からなり、前記ＮとＳｏｔ、Ａｔ
   とは盈隻（Ａ４×月−Ａ ２７− １．５以上の関係を満足し、かつＮの大部分はｒとして
   固定されているＡ４キルド冷延鋼板を通常の熱間圧延−
   冷間圧延−焼鈍又はこれらに加えて更に調質圧延するこ
   とにより製造し、次いでこのＡｔキルド冷延鋼板を再冷
   間圧延して板厚０．２朋以下とし、つづいてフォトエツ
   チングにより穿孔した後、６５０〜８５０℃で１〜１０
   分間の脱炭雰囲気最終焼鈍を行い、次いで所定のシャド
   ウマスク形状にプレス成形することを特徴とするシャド
   ウマスクの製造方法。