JPS61201733A - 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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JPS61201733A
JPS61201733A JP4122785A JP4122785A JPS61201733A JP S61201733 A JPS61201733 A JP S61201733A JP 4122785 A JP4122785 A JP 4122785A JP 4122785 A JP4122785 A JP 4122785A JP S61201733 A JPS61201733 A JP S61201733A
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JP
Japan
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shadow mask
cold rolling
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annealing
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JP4122785A
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Morinori Kamio
守則 神尾
Norio Yuki
典夫 結城
Masahiro Tsuji
正博 辻
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Eneos Corp
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Nippon Mining Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/14Manufacture of electrodes or electrode systems of non-emitting electrodes
    • H01J9/142Manufacture of electrodes or electrode systems of non-emitting electrodes of shadow-masks for colour television tubes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/06Screens for shielding; Masks interposed in the electron stream
    • H01J29/07Shadow masks for colour television tubes
    • HELECTRICITY
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2229/00Details of cathode ray tubes or electron beam tubes
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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用受像管に用いられるシャドウマ
スク材に関する。
用が提案され砿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 −
Ni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難い。
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材よりシャドウマスクを製造する
には、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、その他黒化処理り1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 /
 mm2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/nu”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17000 kg / nu 2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17000kg/m
m2以上の材料を用い、プレス成型前にその耐力を20
 kg / mu 2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
0〜1(10℃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。
本発明者らは、Fe−Ni−Crを主成分とする鉄基合
金をシャドウマスクとして用いることでこれらの問題点
を解決でき、その結果ドーミングによる色むらがなくシ
ャドウマスクとしての特性及び製造性に優れたシャドウ
マスク材を提案しているが。
このシャドウマスク材も適正な製造方法で製造すること
でより偏れた特性を引出すことが可能であることを見出
したものである。
即ち本発明の要旨とするところは重量%でC0010%
以下、 Si 0.30%以下、Al 0.30%以下
、 Mn 0.1〜1.0%、 Ni 30〜45%、
 Cr 2.0〜L0.0%、残部Fe及び不可避的不
純物からなる鉄基合金を圧下率20%以上で最終冷間圧
延することを特徴とするシャドウマスクの製造方法、並
びに重量%でC0.10%以下、 Si 0.30%以
下、Al 0.30%以下、Mn 0.1〜1.0%。
Ni30〜45%、 Cr 2.O〜l0.0%、残部
Fe及び不可避的不純物からなる鉄基合金を焼鈍で結晶
粒度を結晶粒度番号で7.0以上に調整しひきつづき圧
下率20%以上で最終冷間圧延することを特徴とするシ
ャドウマスクの製造方法、並びに重量%でC0.102
以下、Si 0.30%以下、 Al 0.30%以下
、Mn 0.1〜1゜囲、N130−45%、Cr 2
.0−10.0%、残部Fe及び不可避的不純物からな
る鉄基合金を圧下率40%以上で冷間圧延後、焼鈍で結
晶粒度を結晶粒度番号で7.0以上に調整しひきつづき
圧下率20%以上で最終冷間圧延することを特徴とする
シャドウマスクの製造方法、及び重量%でC0.10%
以下、Si 0.30%以下、Al 0.30%以下、
 Mn 0.1−1.0%、Ni 30−45%、Cr
 2.O〜10.0%、及びTi、 Zr、 Mo、N
b、 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圧下率20%以上で最終冷間圧延す
ることを特徴とするシャドウマスクの製造方法、並びに
重量%テc 0.10%以下、Si 0.30%以下、
AI 0.30%以下1Mn 0.1〜1.0%、Ni
 30〜45%、 Cr 2.0〜10.0%、及びT
i、 Zr、 Mo、 Nb、 B、 V、 Beのう
ち1種又は2種以上を合計で0.01〜11部含み残部
Fe及び不可避的不純物からなる鉄基合金を焼鈍で結晶
粒度を結晶粒度番号で7.0以上に調整しひきつづき圧
下率20%以上で最終冷間圧延することを特徴とするシ
ャドウマスクの製造方法、並びに重量%でC0.10%
以下、Si 0.30%以下、AI 0.30%以下、
Mn 0.1〜1.0%、N130−45%、Cr 2
.O〜l0.0%、及びTi、 Zr、Mo、 Nb、
 Il、 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
らなる鉄基合金を圧下率40%以上で冷間圧延後、焼鈍
で結晶粒度を結晶粒度番号で7.0以上に調Mしひきつ
づき圧下率20%以上で最終冷間圧延することを特徴と
するシャドウマスクの製造方法、及び最終冷間圧延後3
00〜1000℃の温度で再結晶させない熱処理を行な
う記載のシャドウマスクの製造方法にある。
次に本発明の限定理由を述べる。
C;Cが0.1吋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、焼鈍後の
耐力の低下が十分でない。よってSiは0.30%以下
とする。
Al; 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焼鈍後に十分に低い耐力が得ら
れない。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゜
部を超えて含有すると熱膨張係数が上昇し、焼鈍後の耐
力の低下が十分でない。よってその成分範囲を0.1〜
11部とする。
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
を含有することで焼鈍後の耐力も低下する。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
、焼鈍後の耐力の低下も十分でない。Cr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、焼鈍後
の耐力の低下も十分でなく、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。
前述した様にシャドウマスクは一般に板厚0.2m以下
程度のシャドウマスク材をエツチング穿孔し、フラット
マスクを製造した後焼鈍を施しプレス成型性を付与した
上でシャドウマスクの形状に球面成型され、その後黒化
処理等を施され製造される。シャドウマスク材の製造工
程において最終冷間圧延の圧下率が十分でない場合シャ
ドウマスクの製造工程中のプレス成型性を付与する焼鈍
で同一の焼鈍条件では十分に0.2%耐力が低下しない
この限界が圧下率20%である。さらに圧下率20%以
上で最終冷間圧延したシャドウマスク材を用いたシャド
ウマスクは同一条件での焼鈍後も圧下率が小さいものに
くらべ耐座屈性、耐共振性にも優れる。
又、最終冷間圧延前の焼鈍で結晶粒を結晶粒度番号で7
.0以上に調整することで上記シャドウマスク製造工程
中の焼鈍後の0.2%耐力は低下しプレス成型性が改善
される。加えて結晶粒が微細化していることでエツチン
グ穿孔時の均質性にも優れている。さらに圧下率40%
以上の冷間圧延後、焼鈍により結晶粒度を調整、最終冷
間圧延を施すことで熱間圧延等で生じた優先方位の悪影
響を低減することができ、その結果プレス成型性に優れ
たシャドウマスクの製造が可能となる。本発明による製
造方法は通常のFe −Ni系アンバー合金の製造方法
にくらべ高圧下率の冷間圧延を施すことになるためエツ
チング穿孔後の形状不良発生の可能性がある。そこで最
終冷間圧延後に再結晶をさせない熱処理を施すことがよ
り望ましい。その際の温度は300℃より低いと効果が
なく 1000℃を超えると実際上再結晶させない熱処
理を施すことが難しa 尚本発明で用いる合金中には不純物として0、S。
Nが含まれており、そのうちのどれか1つでもOは0.
010%、Nは0.0050%、Sは0.020%を超
えて含有するとエツチング穿孔性を害す。
従って本発明内容はO0.010%以下、N 0000
50%以下、50.020%以下を含んだものであるこ
とは当然である。
失11 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、最終冷間圧延又は、熱間圧延までは同一
でそれ以降酸洗、冷間圧延、焼鈍、冷間圧延、焼鈍、最
終冷間圧延なる工程で板厚0.15mmの冷延板とした
ものであり、4種の成分のものを用いた。又一部のもの
は最終冷間圧延後、再結晶をさせない熱処理を施した。
供試材の成分を第1表に示す。
以下余白 第1表 又、供試材の冷間圧延の圧下率、焼鈍後の結晶粒度を第
2表に示す。供試材を脱脂後レジスト液を湿布、乾燥、
現像焼付は等の工程を経てエツチング穿孔により多数の
開孔を設けた後850℃×10分、25%H2−残N2
の雰囲気中で焼鈍を行ない、プレス成型性、耐座屈性、
耐共振性を調査した。調査結果は第2表に併記した。
第2表より明らかな様に本発明例1〜14の製造条件に
従って製造したシャドウマスク材はプレス成型性、耐座
屈性、耐共振性に優れており本合金の特性をよりよく引
出す製造方法である。特に冷間圧延を圧下率40%以上
で行ない焼鈍で結晶粒度を結晶粒度番号で7.0以上と
し圧下率20%以上で最終冷間圧延を施した本発明例1
〜10は特に優れた結果を得ている。尚、最終冷間圧延
後再結晶させない熱処理を施すことで、プレス成型性、
耐座屈性、耐共振性を損なうことなくより形状の優れた
フラットマスクを製造することが可能であった。
比較例15は最終冷間圧延での圧下率が低いため、プレ
ス成型性、耐共振性がやや劣り、比較例16.18は焼
鈍で結晶粒が若干粗大化しており最終冷間圧延での圧下
率も低いためプレス成型性、耐共振性がやや劣る。比較
例17.19は冷間圧延の圧下率も十分でなく、焼鈍に
より結晶粒も粗大化したためプレス成型性、耐座屈性、
耐共振性で劣る。
以下余白

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (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を圧下率20%以上で最
    終冷間圧延することを特徴とするシャドウマスクの製造
    方法。
  2. (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を焼鈍で結晶粒度を結晶
    粒度番号で7.0以上に調整しひきつづき圧下率20%
    以上で最終冷間圧延することを特徴とするシャドウマス
    クの製造方法。
  3. (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%、残部Fe及び不
    可避的不純物からなる鉄基合金を圧下率40%以上で冷
    間圧延後、焼鈍で結晶粒度を結晶粒度番号で7.0以上
    に調整しひきつづき圧下率20%以上で最終冷間圧延す
    ることを特徴とするシャドウマスクの製造方法。
  4. (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%、及び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圧下率20%以上で最終冷間
    圧延することを特徴とするシャドウマスクの製造方法。
  5. (5)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%、及び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を焼鈍で結晶粒度を結晶粒度番号
    で7.0以上に調整しひきつづき圧下率20%以上で最
    終冷間圧延することを特徴とするシャドウマスクの製造
    方法。
  6. (6)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%、及び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を圧下率40%以上で冷間圧延後
    、焼鈍で結晶粒度を結晶粒度番号で7.0以上に調整し
    ひきつづき圧下率20%以上で最終冷間圧延することを
    特徴とするシャドウマスクの製造方法。
  7. (7)最終冷間圧延後300〜1000℃の温度で再結
    晶させない熱処理を行なう特許請求の範囲(1)〜(6
    )記載のシャドウマスクの製造方法。
JP4122785A 1984-12-28 1985-03-04 シヤドウマスクの製造方法 Pending JPS61201733A (ja)

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JP4122785A JPS61201733A (ja) 1985-03-04 1985-03-04 シヤドウマスクの製造方法
DE19853545354 DE3545354A1 (de) 1984-12-28 1985-12-20 Schattenmaske und verfahren zur herstellung von schattenmasken

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6421037A (en) * 1987-07-16 1989-01-24 Nippon Casting Co Ltd Free-cutting high-temperature low-thermal expansion casting alloy and its production
FR2641796A1 (fr) * 1988-08-19 1990-07-20 Nippon Yakin Kogyo Co Ltd Procede de production d'alliages de la serie fe-ni-b ayant un effet moderateur ameliore de la presence de trainees pendant la gravure
US5325911A (en) * 1988-08-19 1994-07-05 Nippon Yakin Kogyo Co., Ltd. Method of producing Fe-Ni series alloys having improved effect for restraining streaks during etching

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