JPS596326A - 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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JPS596326A
JPS596326A JP11591882A JP11591882A JPS596326A JP S596326 A JPS596326 A JP S596326A JP 11591882 A JP11591882 A JP 11591882A JP 11591882 A JP11591882 A JP 11591882A JP S596326 A JPS596326 A JP S596326A
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less
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高木 一宇
Satoru Usuki
哲 臼杵
Shoji Endo
遠藤 捷爾
Osamu Miyamoto
修 宮本
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
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Nisshin Steel Co Ltd
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    • 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C21D9/48Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets

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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】 本発明は、カラーテレビブラウン管用/ヤドウマスクの
製造法に係り、特に冷間仕上圧延工程後、フォトエツチ
ング工程前に行なわれる焼鈍工程を改善したシャドウマ
スクの製造方法に関する。
従来、カラーテレビブラウン管用のシャドウマスクは、
次のような諸工程を経て製造されてい罠。
素材圧延メーカーにおいて、低炭素鋼を圧下率が40%
以上で冷間仕上圧延し、板厚0.2m、以下の所望板厚
とする。そして、そのコイルをエンチング穿孔メーカー
に出荷する。エツチング穿孔メーカーにおいては、コイ
ル状のシャドウマスク素材を巻き戻しながら、脱脂など
前処理をした後、両面に感光液(レジスト)を塗布し、
乾燥後、所定のドツト形状、あるいけスロット形状が形
成された基準パターンを両面に密着させ、露光し、現象
する。その後、レジスト膜全硬化させるため、約200
C前後の温度でバーニング処理を施し、塩化第二鉄液等
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1このち一枚一枚のフラット
マスクとして、ブラウン管メーカーに出荷される。次に
ブラウン管メーカーにおいては、このエツチング穿孔さ
れたフラットマスクを焼鈍することによりプレス成形可
能な変形能を付与する。この焼鈍は、フラットマスクを
重ねるかまたは吊り下げ〆状態で、通常750〜900
Cの高温で行なわれる。この焼鈍された壕まの状態では
、降伏点伸びが大きく、プレス成形の際にストレッチャ
ーストレインが発生し、シャドウマスクとして致命的な
欠陥となる力1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坦性を失なっているからこれを矯正
する目的とで、プレス成形前にローラーレベラーを数回
かけ、し力・る後に所定の球面状にプレス成形される。
その後、さらに黒化防錆処理によってシャドウマスク表
面に酸化皮膜を形成し、完成品となる。
以上述べた従来の製造工程(以下ボストアニール法とい
うIVcおいて、特にブラウン管メーカーの行なう焼鈍
工程にいくつかの問題が顕在している。
すなわち、この焼鈍工程Cゴ、前述の如くフラットマス
クを重ね合わせるかまタハ吊り下げた状態で焼鈍能率が
極めて悪く焼鈍コストが多大になるばかりでなく、75
0〜900Cもの高温で焼鈍される1ζめ、フラットマ
スク同志の密着焼料が多発し、歩留を大きく低下させる
原因となっている。
捷だ密N焼付を発生しないフラットマスクにおいても、
この高温焼鈍にエリ平滑性を失っており、のちに行なわ
れるローラーレベラーによって穴の位置ずれが発生し、
平坦性が極度に悪いものは、レベラーによるシワが発生
するなど、不良品を多発させる要因を内蔵している。ま
た、シャドウマスクの素材である低炭素鋼は、高温焼鈍
されることにより鋼中の炭素が拡散し鋼板表面近くに凝
集するが、この凝集にムラが生じ、プレス成形で均一な
伸びを与えることができず、したがって、プレス成形後
に発見される不良品も認められている。
これらの問題のうち、密着焼付、熱変形、製品ムラなど
け、すべて高温焼鈍であるが故に波及する現象であり、
焼鈍温度の低下がこれらの問題解決に大きい効果を有す
ることは容易に考えられる。
ブラウン管メーカーもこの考え方で焼鈍温度の低下が試
みられたことがあった。しかし、密着焼付の防止、熱変
形の防止が可能となる程度に温度を低下させた場合、結
晶粒度が細粒となり、その結果、降伏点の上昇および降
伏点伸びが増大し、プレス作業上、問題となっている。
そこで、低炭素鋼を冷間仕上圧延において圧下率10〜
35チで冷延して板厚0.2m、、以下の製品板厚とし
、冷延鋼帯をタイトコイルのま1520〜600Cの温
度で焼鈍したあと調質圧延し、次にエツチング穿孔工程
、レベラー通板工程、プレス成形工程を終ることからな
るカラーテレビブラウン管用シャドウマスクの製造方法
(これをプレアニール法という)が提案されている。こ
のプレアニール法に従えば、ブラウン管メーカーにおい
て、ボストアニール法では必須であった焼鈍が省略可能
であり、素材メーカーでの高能率低コストの焼鈍で安定
しlζプレス成形性が得られる。
しかし、従来提案されていたプレアニール法にも以下の
問題点かあつ1こ。つまり、素材メーカーで焼鈍後、調
質圧延により、降伏点伸びが抑制されていても、フォト
エンチングの工程で、約200Cのバーニング処理が行
なわれるため、ここで時効が起こり、再び降伏点伸びが
発生する。このため、レベラー回数の増加およびプレス
切れなどの問題が生じていIC0 本発明は、このような従来のンヤドウマスク製造上の問
題の解決を主目的としてなされたものである。この目的
において本発明は、素材として0CA(オープンコイル
焼鈍)で脱炭した極低炭素アルミキルド鋼板を使用し、
これによって孔形状不良の問題を回避すると共に、焼鈍
雰囲気を適切に調整することによって、フォトエツチン
グ工程でノく一ニング処理を行なっても、時効による降
伏点伸びの発生をほぼ完全に抑制し、安定し1ζプレス
成形性を得るのに成功したものである。すなわち、本発
明は、プレアニール法に従うシャドウマスクの製造法に
おいて、素材として、o、2朋以下の板厚に1で冷間圧
延された、c ; 0.004%以下。
80ムAt ; 0.01〜0.08%、 Mn ; 
0.15〜0.40 % 。
N ; 100 ppm以下、残部が鉄および製造上の
不可避的不純物からなるアルミキルド冷延鋼板を使用し
、これを連続焼鈍工程で、co+co2; 100 p
pm(容量基準)以下、 H2; 0.5%(容量基準
)以上。
残部が実質上N2およびH20カーらなる雰囲気中で、
600〜750Cの温度で焼鈍処理することを特徴とす
る。
一般に、アルミキルド鋼はリムド鋼やキャプド鋼に比べ
て鋼の清浄度が良好であり、非金属介在物による孔形状
不良を回避できるし、また鋼中の固溶N ’i AtN
として固定することによって降伏点伸びの低減を図るこ
とができる。そして、この冷延鋼板製造過程におけるO
CA工程で脱炭すると一層降伏点伸びを低下させること
ができる。このことはある程度公知である。
しかし、このような鋼製造上の過程でいカ)なる降伏点
伸び抑制手段を講じても、素材メーカーで行なわれる最
終焼鈍の条件次第では、著しく降伏点伸びが発生するこ
とがある。
本発明者らは、素材メーカーで行なわれる最終焼鈍時(
冷間仕上圧延後、フォトエツチング前の焼鈍ンにおいて
、降伏点伸びを防止するのに有利な条件を見い出すべく
鋭意研究した結果、C0−1−CO2; 100 pp
m (容量基準)以下、 H2; 0.5%(容量基準
)以上、残部が実質上N2およびH2Oからなる雰囲気
中で焼鈍を行なうと、この焼鈍によっても降伏点伸びが
発生せず、フォトエツチング工程でのバーニング処理で
、時効が進行することによる降伏点伸びの発生も極めて
少なく、安定し1ζプレス成形性が得られることがわか
った。しかもこの場合の焼鈍温度は、600〜750C
の低温でよく、かつ、この低温においても、降伏点伸び
が発生することなく、十分な焼鈍ができる領域が存在す
ることが明らかとなつ1ζ。したがって、本発明による
焼鈍条件に従えば、ブラウン管メーカーでの高温焼鈍が
不要となり、素材メーカーでの高能率低コストの焼鈍を
実施することにより、省エネルギー・コスト低減が図ら
れるばかりか、フラットマスクの成形時の成形性が極め
て安定するという効果が得られる。なお、この効果は、
この焼鈍後に圧下率0.3〜182チの調質圧延を施し
ても何ら影響されず、この調質圧延を行なっておくと、
その後のシャドウマスク製品に至るまでの諸工程におい
て取扱い上並びに表面性状や平坦性確保の上で有利であ
る。
以下に代表的試験結果に基づき、本発明を具体的に説明
する。
第1図は、C! ; 0,003%、 sot、A7 
; 0.03チを含有する鋼を焼鈍温度700Cで連続
焼鈍した場合に、その水素濃度(容量%)と露点とが鋼
のバーニング処理(200CX3分)後の降伏点伸びに
どのように影響するかを調べた結果を示し1ζものであ
る。雰囲気中のCO@−Co2は1 ppm (容量基
準〕の条件で試験したものであるが、この結果から、降
伏点伸びの発生しない領域が存在することがまず明らか
である。
第2図は、c : o、oos%、 sot、At; 
0.03%を含有する鋼を焼鈍温度7501?、露点O
C2水素濃度10%(容量基準)の雰囲気において、C
O+CO2濃度とバーニング処理(200[X3分)後
の降伏点伸びとの関係を調べたものである。第2図から
明らかなように、CO+CO2が1ooppm(容量基
準)以下では、降伏点伸びは実質上発生しない。
しかし、10GI ppm (容量基準)をこえると降
伏点伸びは急激に増大するようになる。
コレラの試験結果から、フラットマスク全プレス成形す
るさいに降伏点伸びに起因するストレッチャーストレイ
ンの発生を防止するには、累月メーカーでの焼鈍雰囲気
を、CO−1−Co2f 100 ppm(容量基準)
以下とし、かつ水素濃度は、0,5%(容量基準)以上
とすることが望ましいことが明らかである。
水素濃度が0.5%(容量基準)未満であれば、第1図
に示すように、降伏点伸びの発生しない領域が急激に狭
くなり、実操業が困難となる。11ζ、焼鈍温度は、6
00〜750Cで十分である。焼鈍温度は再結晶温度以
上であることが必要である。
し力)し、連続焼鈍は、短時間の焼鈍であるため、60
0C未満では十分な材質が得られない。ま1ζ焼鈍温度
の上限は特にないが7501J−超えても材質的に特に
幼果がなく、かえって省エネルギー面および実操業面か
らも不利となる。
なお、本発明を適用する極低炭素アルミキルド鋼板の成
分値については、c ; 0.004%以下、  oo
l、Al; 0.01〜0.08 % 、 Mn ; 
’0.15〜0.40%、N;1100pp以下のもの
を使用するのがよい。Cが0004%’t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しやすく
なる。Nld降伏点伸び全増加させる原因となるため、
できるだけ少ない方がよく、多量に含むと、AtNの量
が多くなり、結晶粒の成長を抑制するので、焼鈍温度の
低温化をさまたげる。このようなことから、  IJは
1100pp以下とするのがよい。Atげ製鋼の脱酸剤
であり、鋼中の非金属介在物の低減に必要な量であって
、かつ降伏点伸びの原因となる固溶N’!rAtNとし
て固定させるのに必gな量を添加すればよい。これには
鋼中8oムAAとして0.01〜0;08 %の範囲が
適当である。またMnは、Sによる熱間脆性を防止する
上でMn/5)15′ff:満足させる量を含有させる
のがよく、また結晶粒の成長性全考慮すれば0.15 
%以上含有するのがよい。しカ・しその上限[IJムド
鋼と同一水準の0.40係程度でよい。
実施例 供試材eま、150トン転炉により溶製し1ζ低炭素ア
ルミキルド鋼(C; 0.07 %、 Mn ; ’0
.25 %、 P; 0.014%、  El ; 0
.008 %、  si ; 0.014 %、  s
ol、Al; O,OS%)の溶鋼を、連続鋳造→熱間
圧延(板厚2.5mm、巻取温度570 c)→酸洗→
冷間圧延(0、42g ) →オープ:/ コイ/L/
焼鈍(c ; o、ooyy%に寸で脱炭)→仕上圧延
(o、i7 mm )→連続焼鈍(710C)→スキン
バス1.0%の工程で製造され1こ極低炭素アルミギル
ド冷延鋼板である。この供試材は、C; 0.003%
+  sl ;0.014%、 Mn ; 0.25%
sot、At; 0.05 % 、 N ; 45 p
pmの組成を有する。
この供試材を種々の露点、水素濃度、Co 十Co□濃
度の雰囲気で焼鈍し、フォトエンチング工程でバーニン
グ処理後の特性値、およびフッス成形性を調査した。そ
の結果を第1表に示す。
第21表の結果から本発明に従う範囲の焼鈍雰囲気にお
いては、降伏点伸びは発生せず、発生したとしても比較
例に比して極めて僅少であることがわかる。したがって
、本発明によると、フラットマスクの安定した成形性が
得られると共に、省エネルギーやコスト面で多大の効果
を享受できる。
【図面の簡単な説明】
8g i図は、焼鈍温度700 C,ao+co、、 
; 1 ppm(容量基準)の条件下での、露点、水素
濃度と降伏点伸びの関係図、第2図は、焼鈍温度750
C1露点OC1水素濃度10チ(容量基準)の雰囲気中
で、c ; 0.003%、  sot、At; 0.
03%を含有する調音焼鈍する場合のCO+002濃度
と降伏点伸びとの関係図である。 出j頗人  日新製鋼株式会社 141− 第1図 露  点 (’C) 第2図 雰囲気中の00 +co2(ppm)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)極低炭素アルばキルド鋼板を冷間仕上圧延して、
    板厚0.2mm以下の製品板厚とし、この冷延鋼帯を連
    続焼鈍工程で、C0−1−C!02; 100 ppm
     (容量基準)以下、H2;0.5%(容量基準)以上
    、残部が実質上N2およびH2Oからなる雰囲気中で、
    600〜750Cの温度で焼鈍処理を施したあと、調質
    圧延し、次いでエツチング穿孔工程、プレス成形工程を
    経ることからなるカラーテレビブラウン管用シャドウマ
    スクの製造方法。
  2. (2)該冷間仕上圧延に供する極低炭素アルミキルド鋼
    板は、OOA脱炭処理全施したものである特許請求の範
    囲第1項記載のシャドウマスク製造方法。
  3. (3)極低炭素アルばキルド鋼板は、C; 0.004
     %以下、 BOl、At ; 0.01〜0.08 
    q6. Mn ; 0.15〜0.40%、 N ; 
    100 ppm以下、残部が鉄および不可避的不純物か
    らなる特許請求の範囲第1項一11をは第2項記載のシ
    ャドウマスク製造方法。
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