JPS61201758A - シヤドウマスク - Google Patents

シヤドウマスク

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Publication number
JPS61201758A
JPS61201758A JP4122685A JP4122685A JPS61201758A JP S61201758 A JPS61201758 A JP S61201758A JP 4122685 A JP4122685 A JP 4122685A JP 4122685 A JP4122685 A JP 4122685A JP S61201758 A JPS61201758 A JP S61201758A
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JP
Japan
Prior art keywords
less
shadow mask
grain size
annealing
etching
Prior art date
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Pending
Application number
JP4122685A
Other languages
English (en)
Inventor
Morinori Kamio
守則 神尾
Norio Yuki
典夫 結城
Masahiro Tsuji
正博 辻
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.)
Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Mining Co Ltd
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Publication date
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  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (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】 本発明“はカラーテレビ用受像管に用いられるシャドウ
マスクに関する。
膨張特性を有しているFe−Ni系アンバー合金の使工 用が提案され益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1/3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−を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s Fe−N i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/mu”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
なうことカ難しい。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/wm”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17000kg/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 
/ m ”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Fa 
−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℃テロ、0X10”/”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、シャドウマスク材は通常塩化第2鉄を主成分とす
るエツチング液によりエツチング穿孔され、多数の開孔
を設けるわけだが、この際のエツチング穿孔性も重要な
要因となる。特に本発明材料は酸化、窒化の容易なCr
を合金成分として含有するめの微量成分の制御がエツチ
ング穿孔性の重要なポイントとなる。
本発明者らはかかる点に鑑み種々の研究を行なった結果
、特定の組成のFe−Ni−Cr系合金の微量成分を適
正に制御した材料及びそれを用いたシャドウマスクでこ
れらの要求特性を満足すること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C0.10%以下、
Si 0.30%以下、Al 0.30%以下、Mn 
0.1〜1.0%、 S 0.020%以下、O0.0
100%以下、 N 0.005B以下、Ni 30〜
45%、 Cr 2.O〜10.0%、残部Fe及び不
可避的不純物からなるシャドウマスク及び重量%でC0
.10%以下、 Si 0.30%以下、Al0.30
%以下、 Mn 0.1〜1.0%、S 0.020%
以下、00゜0100%以下、 N 0.0050%以
下、Ni 30〜45%%Cr 2.0〜10.0%、
残部Fe及び不可避的不純物がらなり結晶粒度を結晶粒
度番号で5.0以上であることを特徴とするシャドウマ
スク並びに重量%でC0.10%以下、Si 0.30
%以下、 Al 0.30%以下、Mn 0.1〜l。
0%、S 0.020%以下、O0,0100%以下、
N 0.0050%以下、Ni30〜45%、 Cr 
2.0〜10.0%にTi、 Zr、 Mo、Nb、 
B、■、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
シャドウマスク及び重量%でC0.10%以下、Si 
0.30%以下、 Al 0.30%以下、Mn 0.
1〜1.0%、S O。
020%以下、O0,0100%以下、N 0.005
0%以下、Ni 30〜45%、 Cr 2.0〜10
.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及び不可避的不純物からなり結晶粒度
を結晶粒度番号で5.0以上であることを特徴とするシ
ャドウマスクにある。
次に本発明における成分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、焼鈍後の
耐力の低下が−(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、0.30
%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゜
0%を超えて含有すると熱膨張係数が上昇し、焼鈍後の
耐力の低下も十分でない。よってその成分範囲を0.1
〜1.0%とする。
S:Sが高いと硫化物系の介在物を形成し、エツチング
穿孔性を害す。またブラウン管に組み込んだ際、電子線
の照射によりSが飛び出す恐れも生じる。この限界が本
発明合金中では0.020%である。
よってその成分範囲を0.020%以下とする。
0;0は本発明合金中においてその多くは非金属介在物
等の酸化物として存在する。材料表面層に。
酸化にさらされた場合1本発明合金ではCrを主とする
酸化膜が生じる可能性が高い、このCr酸化膜はエツチ
ング穿孔を遅らせ、生産性を狙害する。
又1表面酸化膜がなくとも0が高いと内部に非金属介在
物が多く存在し、これがエツチング穿孔に際して残存し
たり、塊状で欠落したりするため、孔づまりや孔形状不
良を生じるため、エツチング穿孔性を狙害する。この限
界が0.0100%である。
よってその成分範囲を0.0100%以下とする。
N;Nが多いと、 Crの窒化物が多く形成される。こ
のCrの窒化が多く存在すると硬さを増し、同一の焼鈍
を施してもシャドウマスクとして適正な特性まで軟化し
ない。又、Crの窒化物によりエツチング穿孔性が狙害
される。その限界がo、ooso%である。よってその
成分範囲を0.0050%以下とする。
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30〜4錦とする。
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l060%
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、8、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
低下が十分でなく、熱膨張係数も上昇する。よってその
成分範囲を0.01〜10部とする。
上記のような成分からなるシャドウマスクをエツチング
穿孔によりフラットマスクに加工、プレス成型前に施す
焼鈍において、結晶粒度が結晶粒度番号で5.0より小
さい、つまり粗大粒の場合。
成型されたマスクは、腰が弱く取扱いによる座屈や、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以上とすることにより、より優れ
たシャドウマスクが得られる。
また、シャドウマスクの製造工程としては、プレアニー
ル法と言われている、焼鈍−エッチング穿孔−プレス成
型なる工程もあるが、このプレアニール法による工程に
おいてでも、結晶粒度は結晶粒度番号で5,0以上にす
ることで耐共振性、耐座屈性に対して同様に良好な効果
を得ることができる。
製造工程として一般法、プレアニール法のどちらを用い
るにしても焼鈍条件は望まれる焼鈍後の耐力と結晶粒度
から決定されるものであるが、800℃以上の高温で5
分以上の焼鈍時間が必要であり。
雰囲気は純水素をはじめとする還元性雰囲気又は真空雰
囲気で酸化を防ぐべく十分に速い冷却速度が必要である
実施例 供試材は真空溶解、鋳造機鍛造、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0.15amの冷延板としたものである。この供試
材の成分を第1表に示す。この冷延板に塩化第2鉄を主
成分とするエツチング液により多数の開孔を設け、この
際のエツチング穿孔性を調査した。
またエツチング穿孔後のフラットマスクに800〜10
00℃、5〜20分の焼鈍を施し、結晶粒度の調整を行
ない、プレス成型した。焼鈍後、プレス成型前のフラッ
トマスクの熱膨張係数結晶粒度、0.2%耐力、ヤング
率を第1表に示す。この供試材のプレス成型性、及び成
型したマスクの耐共振性、耐座屈性、色むらの発生の有
無を調査し、第1表に併記した。
この第1表より明らかな様に本発明例1〜15はすべて
エツチング穿孔性が良好であり、しかも焼鈍後の熱膨張
特性、ヤング率及び0.2%耐力の特性に優れ、その結
果シャドウマスクとしてプレス成型性に優れ、耐共振性
、耐座屈性に問題がなく、色むらの発生しない良好な結
果が得られる。又1本発明例13〜15については本発
明例1〜12に比べ焼鈍後の結晶粒度が大きいため、シ
ャドウマスクとした際に耐座屈性にやや劣るがごくわず
かの差であり、実用上は問題がない。
比較例16はCと0が高いためエツチング穿孔性が悪く
、熱膨張係数が高いため色むらの発生がある。
比較例17.22.23はSが高いためエツチング穿孔
性が悪い。比較例18.24はNが高く、エツチング穿
孔性及びプレス成型性が悪い。比較例19はSi、Al
が高くその結果、熱膨張係数が高く1色むらの発生が有
る。
比較例20.21はNiの成分範囲がはずれているため
に熱膨張係数が高くなり、色むらが発生する。
比較例25.26はともにCrが少なくそのため十分に
焼鈍を施しても0.2%耐力が低下せずヤング率も低い
ためにプレス成型性、耐共振性、耐座屈性に劣る。比較
例27はCrが高いため熱膨張係数が高く、色むらが生
じる。比較例28はTiが高く、熱膨張係数が高く、0
.2%耐力も十分に低下しないためプレス成型性に劣り
1色むらが発生する。比較例29は36%NiのFe−
Ni系アンバー合金の例であり、かなりの高温、長時間
の焼鈍を施しても耐力が低下せず、又、ヤング率も低い
ためプレス成型性、耐共振性、耐座屈性に劣っている。
本発明に基づくシャドウマスクから製造したカラー受像
管においては、製造性が良好でしかも色純度の低下のな
い良好なものが得られた。
以下余白

Claims (4)

    【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%、S0.
    020%以下、O0.0100%以下、N0.0050
    %以下、Ni30〜45%、Cr2.0〜10.0%、
    残部Fe及び不可避的不純物からなるシャドウマスク。
  2. (2)重量%でC0.10%以下、Si0.30%以下
    、Al0.30%以下、Mn0.1〜1.0%、S0.
    020%以下、O0.0100%以下、N0.0050
    %以下、Ni30〜45%、Cr2.0〜10.0%、
    残部Fe及び不可避的不純物からなり結晶粒度を結晶粒
    度番号で5.0以上であることを特徴とするシャドウマ
    スク。
  3. (3)重量%でC0.10%以下、Si0.30%以下
    、Al0.30%以下、Mn0.1〜1.0%、S0.
    020%以下、O0.0100%以下、N0.0050
    %以下、Ni30〜45%、Cr2.0〜10.0%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Fe及
    び不可避的不純物からなるシャドウマスク。
  4. (4)重量%でC0.10%以下、Si0.30%以下
    、Al0.30%以下、Mn0.1〜1.0%、S0.
    020%以下、O0.0100%以下、N0.0050
    %以下、Ni30〜45%、Cr2.0〜10.0%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Fe及
    び不可避的不純物からなり結晶粒度を結晶粒度番号で5
    .0以上であることを特徴とするシャドウマスク。
JP4122685A 1984-12-28 1985-03-04 シヤドウマスク Pending JPS61201758A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4122685A JPS61201758A (ja) 1985-03-04 1985-03-04 シヤドウマスク
DE19853545354 DE3545354A1 (de) 1984-12-28 1985-12-20 Schattenmaske und verfahren zur herstellung von schattenmasken

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JP4122685A JPS61201758A (ja) 1985-03-04 1985-03-04 シヤドウマスク

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JPS61201758A true JPS61201758A (ja) 1986-09-06

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JP4122685A Pending JPS61201758A (ja) 1984-12-28 1985-03-04 シヤドウマスク

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JP (1) JPS61201758A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6273531A (ja) * 1985-09-26 1987-04-04 Toshiba Corp カラ−受像管
US5997807A (en) * 1996-08-27 1999-12-07 Hitachi Metals, Ltd. Thin plate made of an Fe-Ni alloy for electronic parts, shadow mask and cathode-ray tube with the shadow mask

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JPS6273531A (ja) * 1985-09-26 1987-04-04 Toshiba Corp カラ−受像管
US5997807A (en) * 1996-08-27 1999-12-07 Hitachi Metals, Ltd. Thin plate made of an Fe-Ni alloy for electronic parts, shadow mask and cathode-ray tube with the shadow mask

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