JPS61194154A

JPS61194154A - シヤドウマスク材

Info

Publication number: JPS61194154A
Application number: JP3150685A
Authority: JP
Inventors: Morinori Kamio; 守則神尾; Norio Yuki; 典夫結城; Masahiro Tsuji; 正博辻
Original assignee: Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1985-02-21
Filing date: 1985-02-21
Publication date: 1986-08-28

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用受像管に用いられるシャドウマ
スク材に関する。

従来、カラーテレビ受像管用シャドウマスクとしては低
炭素リムド冷延鋼板や低炭素Ａｌキルド冷延綱板が用い
られてるが、これらの材料より低熱膨張特性を有してい
るＦｅ　−Ｎｉ系アンバー合金の使用が提案され鉱業上
の使用も試みられている。

カラー受像管を動作させた際、シャドウマスクの開孔を
通過する電子ビームは全体の１７３以下であり、残りの
電子ビームはシャドウマスクに射突してシャドウマスク
は時として８０℃にも達する程加熱される。この際熱膨
張による色純度の低下が生じるわけであるが、Ｆｅ−Ｎ
ｉ系アンバー合金の使用によりこの熱膨張が軽減される
というものである。

しかし、このＦｅ　−Ｎｉ系アンバー合金もシャドウマ
スク材として全ての条件を具備しているとは言い麓い。

まず、その第１がプレス成型性の悪さである。

一般にシャドウマスクの製造は、おおよそエツチングに
よる穿孔する工程とプレス成型性を付与するための焼鈍
と所定の形状にプレス成型する工程と、その他黒化処理
等の工程からなるが、Ｆｅ−Ｎｉ系アンバー合金は従来
のＡｌキルド綱やリムド綱と焼鈍軟化特性が異なり、通
常の焼鈍では十分に耐力が低下しないという問題が生じ
る。その結果。

弾性によるスプリングバックが生じ形状に微妙な狂いを
生じる上に局部的な歪みが残留するため。

球面成型性が劣ってしまう。Ｆｅ−Ｎｉ系アンバー合金
の場合、１０００℃以上の高温で焼鈍を行なっても２４
〜２５　ｋｇ／ａｎ２位までしか耐力が低下せず、金型
等のプレス条件の変更でも成型性を補うなうことが難し
い。経験的に工業的に安定してプレス成型し、良好なシ
ャドウマスクを得るためにはプレス成型前に２０　ｋｇ
／　ｍｎ２以下の耐力であるひとが望まれており、これ
を満足する材料が望まれていた。

もう１つの問題点は腰の弱さである。腰の弱さは耐力の
低下を狙うあまり高温での焼鈍を行なわざるを得ないた
め、結晶粒が粗大化してしまうためと、Ｆｅ−Ｎｉ系ア
ンバー合金のヤング率がもともと低いことの２点による
。この腰の弱さによって生じる問題とは共振現象と座屈
である。共振現象とは、シャドウマスクをカラー受像管
に組立てた際スピーカーの音等の外部振動により、シャ
ドウマスク自体が共振してしまう現象であり、その結果
、シャドウマスクの孔と電子ビームの微妙な位置関係が
ずれ色純度の低下につながるものであり、ヤング率が低
いつまり腰の弱い材料はど低振動数で共振する、つまり
は耐共振性に劣るというものである。座屈というのは特
にシャドウマスクが大型の場合に問題とされており、腰
の弱さのために成型後シャドウマスクの特に中央部の強
度が不十分となりカラー受像管組立て時のわずかな衝撃
や応力でヘタリを生じるものである。

これらの腰の弱さに起因する現象は、シャドウマスクに
用いる合金板の板厚を厚くすることでも防止できるが、
これではコスト高となってしまい、やはり腰の強いつま
りヤング率の十分に高い材料、経験的にヤング率が１７
０００ｋｇ／ｍｍ”以上の材料が望まれていた。

以上２点の問題つまりプレス成型性の悪さと腰の弱さを
同時に解決するためにはヤング率が１７０００　ｋｇ　
／　ｍｍ　２以上の材料を用い、プレス成型前にその耐
力を２０ｋｇ／ａｍ”以下にしたシャドウマスクよりカ
ラー受像管を組立てることが必要であるが、その際Ｆｅ
−Ｎｉ系アンバー合金の持っている良好な低熱膨張特性
を大きく損なうことがないことが必要であり、実用上３
０〜１００℃で６．ＯＸ　１０”　／’Ｃ以下の熱膨張
係数が保持されていることが必要である。

また、一般的なシャドウマスクの製造工程はエツチング
穿孔工程、焼鈍工程、プレス成型工程、黒化処理工程か
らなり、焼鈍工程においてはエツチング穿孔により多数
の開孔を持ったフラットマスクを焼鈍することにより、
プレス成型性を付与するわけで、その方法はフラットマ
スクを重ねるかまたは吊り下げた状態で焼鈍を行なう。

しかしこの方法で行なう焼鈍では焼鈍能率が極めて悪く
。

またフラットマスク同志の密着焼付が多発するため、歩
留りを大きく低下させ、焼鈍コストが多大になるという
問題がある。

本発明者らは種々の研究を繰り返した結果、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｃｒを主成分とする材料をエツチング穿孔前に結晶粒
度を結晶粒度番号で５．０以上になるように焼鈍を施す
ことで生産性の極めて優れたしかも従来のＦｅ−Ｎｉ系
アンバー合金の持つ欠点を改善したシャドウマスク材を
見い出したものであり、その要旨とするところは重量％
でｃ　ｏ、ｉｏ％以下、Ｓｉ　Ｏ。

３０％以下、Ａｌ　０．３０％以下、Ｍｎ　０．１〜１
．０％、Ｎｉ　３０〜４５％、Ｃｒ　２．０〜１０．０
％、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鉄基合金板を
エツチング穿孔前に最終焼鈍を施し結晶粒度を結晶粒度
番号で５．０以上としたシャドウマスク材及び重量％で
Ｃ０．１０％以下、Ｓｉ　０．３０％以下、Ａｌ　０．
３０％以下、Ｍｎ　０．１〜１．０％、Ｎｉ３０〜４５
％、Ｃｒ　２．０−１０．０％、残部Ｆｅ及び不可避的
不純物からなる鉄基合金板をエツチング穿孔前に最終焼
鈍を施し結晶粒度を結晶粒度番号で５．０以上とした後
さらにスキンパス圧延を施したシャドウマスク材並びに
重量％でＣ０．１０％以下、　Ｓｉ　０．３０ぶ以下、
　Ａｌ　０．３０％以下、　Ｍｎ　０．１〜１．０％、
Ｎｉ　３０〜４５％、Ｃｒ　２．Ｏ〜１０．０％にＴｉ
、　Ｚｒ、　Ｍｏ、Ｎｂ、　Ｂ、　Ｖ、　Ｂｅのうち１
種又は２種以上を合計で０．０１〜１．０％含み、残部
Ｆａおよび不可避的不純物かならる鉄基合金板をエツチ
ング穿孔前に最終焼鈍を施し結晶粒度を結晶粒度番号で
５．０以上としたシャドウマスク材及び重量％でＣ０．
１０％以下、Ｓｉ　０．３０％以下、Ａｌ０．３０％以
下、Ｍｎ　０．１〜１．０％、　Ｎｉ　３０〜４５％、
Ｃｒ　２．０〜ｉｏ、ｏ％にＴｉ、　Ｚｒ、　Ｍｏ、　
Ｎｂ、　Ｂ、　Ｖ、　Ｂｅのうち１種又は２種以上を合
計で０．０１〜１．０％含み、残部Ｆｅ及び不可避的不
純物からなる鉄基合金板をエツチング穿孔前に最終焼鈍
を施し結晶粒度を結晶粒度番号で５．０以上とした後さ
らにスキンパス圧延を施したシャドウマスク材にある。

次に本発明の限定理由を述べる。

Ｃ；Ｃが０．１０％を超えると熱膨張係数が高くなる。

また、鉄炭化物の生成のためエツチング性が阻害されシ
ャドウマスクに適さない。よってＣは０−１０％以下と
する。

ｓｉ；　ｓｉは脱酸目的に添加するものであるが、０．
３０％を超えて含有すると合金の硬さを増し、その結果
プレス成型性に劣る。よってＳＬは０．３０％以下とす
る。

Ａｔ：　ＡｌもＳｉと同様に脱酸目的であり、　０．３
０％を超えて含有すると十分に低い耐力が得られずプレ
ス成型性に劣る。よってＡｌは０．３０％以下とする。

Ｍｎ；　Ｍｎは脱酸目的と熱間加工性を付与する目的と
で添加するが、０．１％より少ないと効果がなく、１゜
０％を超えて含有すると熱膨張係数が上昇し、プレス成
型性が劣る。よってその成分範囲を０．１〜１．０％と
する。

Ｎｉ；　Ｎｉ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色純度の低下につながる
。Ｎｉを４５％を超えて含有しても熱膨張係数が高くな
る。よってその成分範囲を３０〜４５％とする。

Ｃｒ；　Ｃｒはヤング率の上昇を目的にするが、適性量
を含有することで低耐力が得られる。Ｃｒの含有量が２
．０％より少ないとヤング率の上昇が十分でなく、低耐
力を得ることが難しく、プレス成型性が芳しくない。Ｃ
ｒを１０．０％より多く含有すると熱膨張の上昇が著し
くなる。よってその成分範囲を２．０−１０．０％とす
る。

Ｔｉ、　Ｚｒ、　Ｍｏ、　Ｎｂ、　Ｂ、　Ｖ、　Ｂｅ：
　これらの元素はヤング率の上昇及び結晶粒の微細化を
目的とし、耐共振性、耐座屈性を向上せしめる。その効
果が０．０１％以上で現れる。また、合計で１．０％を
超えて含有すると合金が硬度を増し、その結果プレス成
型性が悪化し、熱膨張係数も上昇する。よってその成分
範囲を０．０１〜１．０％とする。

上記のような成分からなる鉄基合金板を最終焼鈍を施す
ことで結晶粒度を調整するわけだが、結晶粒度が結晶粒
度番号で５６０より小さい、つまり粗大粒の場合、エツ
チング穿孔性が劣り、また、プレス成型後のマスクの腰
の強さが十分でなく、座屈や外部振動による共振現象が
生じやすい。従って結晶粒度は結晶粒度番号で５．０以
上とする。

最終焼鈍は連続焼鈍炉、バッチ炉のどちらで行なっても
良いが生産性、シャドウマスク材としての表面清浄性等
を考慮すると光輝連続焼鈍が適している。

また、焼鈍よりの材料はもちろんかなり軟らかくエツチ
ング穿孔工程中のロール等の接触等による表面傷や、取
り扱い傷の発生の恐れも多分にある。よって表面層の硬
化を目的に５％以下のスキンパス圧延を施すことが有効
である。

実施例供試材は真空溶解、鋳造後鍛造、熱間圧延、酸洗、冷間
圧延、焼鈍、冷間圧延の工程で製造し。

板厚０．１５ｍｍの冷延板とした後、光輝連続焼鈍ライ
ンで種々の結晶粒度に調整した。また、一部の供試材に
ついてはさらに圧下率１％のスキンパス圧延を施した。

この供試材の成分、結晶粒度、スキンパス圧延の有無を
第１表に示す。また第１表には１ツチング穿孔前の供試
材のヤング率、０．２％耐力、３０〜１００℃間の熱膨
張係数をも示す。

この供試材にエツチング穿孔により多数の開孔を設けた
後プレス成型を行ない、プレス成型性、座屈現象、共振
現象の程度を調査した。その結果を第１表に併記した。

第１表より明らかな様に本発明例１〜１２は、プレス成
型性、耐共振性、耐座屈性とも良好であった。

スキンパス圧延を施した本発明例３．４及び９はエツチ
ング穿孔時の取扱い傷の発生もなく、良好な結果であっ
た。

比較例１３は結晶粒が大きいため耐共振性及び耐座屈性
においてやや劣る結果となる。比較例１４はＣｒ量が少
なく結晶粒の調整を行なっても良好なプレス成型性、耐
共振性、耐座屈性を得ることができない。比較例１５は
Ｓｉが高いためプレス成型性に不良をきたす。比較例１
６はＴｉが高いため熱膨張係数が高く１色純度に劣る恐
れがあるうえにプレス成型性が不良である。比較例１７
は通常のＦｅ−Ｎｉ系アンバー合金の結晶粒度を調整し
たものであるが、０．２％耐力が十分に低下せずプレス
成型性に不良をきたし、耐共振性、耐座屈性も良好とは
いえない。

比較例１８はＦｅ　−Ｎｉ系アンバー合金をさらに軟ら
かくしたものであるが、それでも十分なプレス成型性と
はいえず、耐共振性、耐座屈性も劣っている。

以下余白

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量％でＣ０．１０％以下、Ｓｉ０．３０％以下
、Ａｌ０．３０％以下、Ｍｎ０．１〜１．０％、Ｎｉ３
０〜４５％、Ｃｒ２．０〜１０．０％残部Ｆｅ及び不可
避的不純物からなる鉄基合金板をエッチング穿孔前に最
終焼鈍を施し結晶粒度を結晶粒度番号で５．０以上とし
たシャドウマスク材。
（２）重量％でＣ０．１０％以下、Ｓｉ０．３０％以下
、Ａｌ０．３０％以下、Ｍｎ０．１〜１．０％、Ｎｉ３
０〜４５％、Ｃｒ２．０〜１０．０％、残部Ｆｅ及び不
可避的不純物からなる鉄基合金板をエッチング穿孔前に
最終焼鈍を施し結晶粒度を結晶粒度番号で５．０以上と
した後さらにスキンパス圧延を施したシャドウマスク材
。
（３）重量％でＣ０．１０％以下、Ｓｉ０．３０％以下
、Ａｌ０．３０％以下、Ｍｎ０．１〜１．０％、Ｎｉ３
０〜４５％、Ｃｒ２．０〜１０．０％にＴｉ、Ｚｒ、Ｍ
ｏ、Ｎｂ、Ｂ、Ｖ、Ｂｅのうち１種又は２種以上を合計
で０．０１〜１．０％含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純
物からなる鉄基合金板をエッチング穿孔前に最終焼鈍を
施し結晶粒度を結晶粒度番号で５．０以上としたシャド
ウマスク材。
（４）重量％でＣ０．１０％以下、Ｓｉ０．３０％以下
、Ａｌ０．３０％以下、Ｍｎ０．１〜１．０％、Ｎｉ３
０〜４５％、Ｃｒ２．０〜１０．０％にＴｉ、Ｚｒ、Ｍ
ｏ、Ｎｂ、Ｂ、Ｖ、Ｂｅのうち１種又は２種以上を合計
で０．０１〜１．０％含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純
物からなる鉄基合金板をエッチング穿孔前に最終焼鈍を
施し結晶粒度を結晶粒度番号で５．０以上とした後さら
にスキンパス圧延を施したシャドウマスク材。