JPS6133886B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、カラーテレビブラウン管のシヤドウ
マスクの製造方法に関する。 従来行なわれていたカラーテレビブラウン管用
シヤドウマスク（以後、単にシヤドウマスクと称
することがある）の製造は第１図に示したような
工程を経るのが通常であつた。すなわち、素材圧
延メーカーにおいて、低炭素リムド鋼を冷間圧延
にて通常0.2mm以下の所望板厚にまで圧延してビ
ツカース硬さ170以上の極薄板（帯）を作る。こ
の極薄板冷延鋼板を素材としてフオトエツチング
穿孔処理（レジスト塗布、基準パターン密着，露
光，現象，バーニング，エツチング穿孔等の諸工
程からなる）して、一枚一枚のフラツトマスクと
し、通常はこのフラツトマスクをブラウン管メー
カーに出荷する。ブラウン管メーカーではこのフ
ラツトマスクを重ね合わせるかまたは吊り下げた
状態で通常900℃前後の温度で10分ないし８時間
の焼鈍を施してプレス成形可能な変形態を付与
し、次いでローラーレベリングを行なつたのち所
定の球面形状にプレス成形し、以後は黒化防錆処
理を施してシヤドウマスク完成品を得る。 この従来の製造工程においては、従来のシヤド
ウマスク素材を使用するかぎり、プレス成形前の
焼鈍工程とレベリング工程が必要であり、その製
造性が著しく悪いものとなつていた。すなわち、
冷延されたままの板厚0.2mm以下のエツチング穿
孔処理材のプレス成形性は非常に悪く、このまま
ではプレス成形ができないので前記の如く900℃
前後での焼鈍を必要とするが、この焼鈍は極薄板
の高温焼鈍であるがため、孔の位置ずれやしわの
発生原因ともなり、歩留低下の起因をなすと共に
鋼中炭素の鋼表面への拡散により凝集ムラを生じ
て不良品発生因ともなる。なお、900℃前後より
もさらに低温での焼鈍を行なうと、結晶粒度が細
かくなるので降伏点伸びが増大し、これを消滅さ
せるためのレベリング回数を作業能率上不可能な
程度まで増加させねばならなくなる。また、この
焼鈍後のレベリング工程は、焼鈍材の降伏点伸び
が大きくプレス成形時にストレツチヤーストレー
ンが発生するので、これを防止するのに必要な工
程であるが、焼鈍後のレベリングではエツチング
孔の歪みが生じやすいという問題がある。 このため、フオトエツチング穿孔処理後の焼鈍
工程を省略できるようなシヤドウマスク用素材
（鋼板）の製造開発が持ち望まれていた。つま
り、フオトエツチング穿孔処理後の焼鈍を昇略し
てもプレス成形性が良いこと、またこの素材自身
がフオトエツチング穿孔処理作業を能率よく実施
できるに十分に硬質であること、さらにエツチン
グ穿孔性がよいこと、などの諸性質を兼備する鋼
板の製造開発が要望されていた。 本発明は、このような問題の多いフオトエツチ
ング穿孔処理後の焼鈍工程を省略できるようなシ
ヤドウマスクの製造法の提供を目的としてなされ
たものである。 本発明はこの目的を達成するシヤドウマスクの
製造法として、重量％においてＣ≦0.12％，
Mn；0.2〜1.5％，Si；0.3〜1.5％，ただし2Si＋
Mn≧1.0％，Al；0.005〜0.030％，残部；Feおよ
び製造上不可避的に混入する不純物からなる鋼の
冷延鋼帯の製造過程においてその仕上冷間圧延工
程での仕上冷間圧下率を20％以上として板厚0.2
mm以下にまで冷間圧延する工程、この極薄冷延鋼
帯をタイトコイルの状態で650℃以下の温度で再
結晶軟化焼鈍しビツカース硬さ110以上の鋼帯を
得る工程、得られた鋼帯をフオトエツチング穿孔
処理する工程、穿孔処理された鋼帯をカラーテレ
ビブルウン管の大きさに応じた寸法に裁断してフ
ラツトマスクを得る工程、そして、このフラツト
マスクを焼鈍することなくカラーテレビブラウン
管の形状に応じた形状にプレス成形する工程を経
るカラーテレビブラウン管のシヤドウマスクの製
造方法を提供するものである。 本発明によるシヤドウマスクの製造工程の要部
を従来の第１図の製造工程と対比して第２図に示
したが、第２図に見られるように、本発明法では
エツチング穿孔処理後に焼鈍工程を有しない。後
記の実施例にも示すが、Ｃ≦0.12％，Mn；0.2〜
1.5％，Si；0.3〜1.5％，ただし2Si＋Mn≧1.0，
Al；0.005〜0.030％，残部；Feおよび製造上不可
避的に混入する不純物からなる本発明に従う鋼
は、その冷延鋼板製造過程での所望の極薄板厚に
まで圧延する仕上圧延工程での圧下率を20％以上
とし、そして、タイトコイルの状態で650℃以下
の温度で再結晶軟化焼鈍することによつて、フオ
トエツチング穿孔処理を行なうに十分なビツカー
ス硬さ110以上となり、フオトエツチング穿孔処
理において良好な孔形状にエツチングできると共
にブラウン管形状へのプレス成形においてもスト
レツチヤーストレーンなどの発生が現れなくな
る。 以下に本発明法の内容を具体的に説明する。 まず本発明法に従う鋼の成分組成における数値
限定理由の概要は次のとおりである。 Ｃは、その含有量が多くなるとプレス成形性を
悪くするのみならず炭化物を形成してエツチング
穿孔性をも害するようになる。したがつて、プレ
ス成形性のエツチング穿孔性の点からはＣ含有量
はできるだけ少ない方がよく、そのためには、製
鋼時に脱ガス設備等を用いてＣ含有量を低くする
とか、OCA脱炭焼鈍を実施するのもよい。だ
が、本発明法に従う鋼においては他の成分元素と
の関係あるいはシヤドウマスクに至るまでの製造
履歴との関係で0.12％の含有量までは許容するこ
とができる。 Mnは、鋼に固溶して強度を高める元素であ
り、また熱間加工時の赤熱ぜい性防止の点から、
最低限0.1％以上、好ましくは0.2％以上必要とす
る。しかし、多量に含有すると鋼を必要以上に硬
化してプレス成形性を害するとともに、フエライ
トとパーライトのバンド組織を形成して鋼の製造
を困難にする。このような弊害が現れないMn含
有量として本発明法では1.5％まで許容される。 Siは、Mnとともに鋼に固溶して強度を高める
のに有効な元素であり、また製鋼時に脱酸剤とし
て有効に作用する。このためには最少限0.3％以
上のSiが必要である。しかし、Siが多量に含有す
ると材質が必要以上に硬化し鋼帯の製造並びにシ
ヤドウマスクの製造に困難をきたすので、その上
限を1.5％とした。なお、鋼の脱酸剤としてAlを
利用し、Al含有量が0.02〜0.08％のAlキルド鋼が
知られているが、このようなAlキルド鋼ではAl
酸化物によると考えられる鋼板表面の線状キズの
発生が起こりやすく、フオトエツチング穿孔処理
時にこの線状キズがエツチング穿孔処理時に害を
与える。しかし、Si脱酸を行う場合にSiの歩留向
上のためにはAlによる予備脱酸を行つたあとでSi
を添加することが好ましくこのためにはAlは
0.005％以上が必要であつてこの場合にはフオト
エツチング穿孔処理時の穿孔形状に害を与えない
Al量としてAl≦0.03％のAl含有量とするのがよ
い。したがつて、本発明ではAl含有量を0.005〜
0.030％と限定している。 MnとSiは、上述のように共に鋼に固溶して強
度を高めるのに必要な元素であるが、本発明にお
いてはシヤドウマスク素材（フオトエツチング穿
孔処理に供される極薄板鋼板）のビツカース硬さ
を少なくとも110以上に保持し、フオトエツチン
グ穿孔処理に支障をきたさないようにしてフオト
エツチング穿孔処理後の焼鈍を省略させることを
目的とし、この目的とするビツカース硬さ110以
上を得るためには、2Si＋Mn≧1.0％の関係を満
足する必要がある。したがつて、Mn；0.2〜1.5
％，Si；0.3〜1.5％のMnとSi含有量範囲におい
て、さらに2Si＋Mn≧1.0％の関係を満足する範
囲のMnとSiを含有させることが本発明の目的に
とつて重要である。 このようにして、本発明では、重量％において
Ｃ≦0.12％，Mn；0.2〜1.5％，Si；0.3〜1.5％，
ただし2Si＋Mn≧1.0％，Al；0.0050〜0.030％の
化学成分値を有する鋼をシヤドウマスク製造用素
材とする。 この鋼をシヤドウマスク素材として使用するに
は、熱間圧延鋼帯としたあと、一回以上の冷間圧
延と焼鈍を施して仕上圧延で所定板厚とし、さら
にこの鋼帯に再結晶軟化焼鈍を施す。この再結晶
軟化焼鈍された鋼帯がフオトエツチング穿孔処理
後プレス成形前の焼鈍を必要としないシヤドウマ
スク素材となる。 この再結晶軟化焼鈍の条件としては、650℃以
下、好ましくは620℃以下の温度でタイトコイル
焼鈍するのがよい。オープンコイル焼鈍でも実施
できないわけではないが、0.2mm以下にまで冷間
圧延された極薄板を対象とする関係上、オープン
コイル焼鈍法ではコイルの変形が生じやすくな
る。タイトコイル焼鈍ではこの変形は少ないが、
焼鈍温度が高すぎるとコイル層間に焼付が生じや
すいため、650℃以下、好ましくは620℃以下の温
度でタイトコイル焼鈍するのがよい。 第３図は、後述の実施例に示す本発明鋼Ｃにつ
いてタイトコイル焼鈍した場合の、焼鈍温度と冷
間圧延率（仕上冷間圧延での冷間圧延率）が鋼の
硬さにどのように影響するかを調べた再結晶軟化
曲線を示したものである。第３図から明らかなよ
うに、再結晶軟化の程度は冷間圧延率によつて違
いが現われ、冷間圧延率が高い程、低い温度で再
結晶軟化が生じてくる。再結晶軟化焼鈍前の仕上
冷間圧延率が20％以上では、620℃以下の低温側
で十分な軟化が起こり、焼鈍時の焼付を防止でき
るとともに、本発明で目的とするフオトエツチン
グ作業性がよくかつそのままでプレス成形性のよ
いシヤドウマスク素材が得られるので、仕上冷間
圧延が20％以上のできるだけ高い冷間圧延を再結
晶軟化焼鈍前に施しておくのがよい。 このように、本発明の目的に沿うシヤドウマス
ク素材を製造するには、重量％においてＣ≦0.12
％，Mn；0.2〜1.5％，Si；0.3〜1.5％，ただし、
2Si＋Mn≧1.0％，Al；0.005〜0.030％，残部；
Feおよび製造上不可避的に混入する不純物から
なる鋼の冷延鋼帯の製造過程において、その仕上
冷間圧延工程での仕上冷間圧下率を20％以上とし
て板厚0.2mm以下にまで冷間圧延し、次いで、こ
の極薄冷延鋼帯をタイトコイルの状態で650℃以
下の温度で再結晶軟化焼鈍するのがよい。なお、
この再結晶軟化焼鈍は第３図の軟化曲線に見られ
るような軟化が生ずるに必要な温度以上で実施す
ることは勿論であり、この軟化が生ずるに必要な
温度は本発明に従う成分範囲の鋼の仕上冷間圧延
率によつて決まつてくる。仕上冷間圧延での仕上
冷間圧延率の上限については製造性などの点から
80％程度までとするのがよい。 仕上冷間圧延前までの工程については、熱延鋼
帯を製造し、冷間圧延と焼鈍（中間焼鈍）を繰り
返す通常の冷延鋼板の製造法に従つて行えばよ
く、得られた冷延鋼板を板厚0.2mm以下に仕上圧
延するさいに前述の仕上冷間圧延率20％以上とす
ればよい。中間焼鈍においては、既にＣ量の説明
で述べたようにOCA脱炭焼鈍を行つてもよい。 再結晶軟化焼鈍工程を経た鋼帯はビツカース硬
さ110以上であり、これは、従来同様のフオトエ
ツチング穿孔処理工程およびこの穿孔処理された
鋼帯をカラーテレビブラウン管の大きさに応じた
寸法に裁断する裁断工程を経てフラツトマスクが
製造できる。フオトエツチング穿孔処理工程にお
いて、再結晶軟化焼鈍工程を経た本発明の鋼帯は
後記の実施例に示すように処理性が良く且つ孔の
形状も良好となる。そして、裁断工程を経たフラ
ツトマスクは、従来とは異なり、焼鈍することな
くカラーテレビブラウン管の形状にプレス成形し
ても良好な成形性を保持しストレツチヤーストレ
ーンの発生なども回避できる。なお、このプレス
成形前にレベリング処理を行つても行わなくても
よい。 実施例 供試鋼の化学成分値（重量％）を第１表に示し
た。第１表において、Ａ〜Ｇは本発明範囲の化学
成分値を有する鋼であり、これらのうち、Ａ〜Ｆ
は転炉溶製鋼、Ｇは転炉溶鋼後真空脱ガス装置に
よつて脱炭処理した鋼である。またＨおよびＩは
本発明範囲の化学成分値を有する転炉溶製の比較
鋼である。 これらの鋼の板厚2.0mmの熱延鋼帯を２回の冷
間圧延と１回の中間焼鈍により板厚0.15mmとし
た。そのさい、２回の冷間圧延において中間板厚
は0.3mmであつた。従つて、板厚減少は2.0mm→0.3
mm→0.15mmであり、0.15mmにまで圧延した仕上冷
間圧延での仕上冷間圧延率は50％であつた。次い
で580℃、８時間の再結晶軟化タイトコイル焼鈍
を行なつた。しかる後は、形状修正のための調質
圧延を行なつた。なお、ＦとＩの鋼については、
中間焼鈍をオープンコイル脱炭焼鈍で実施し、
Ｃ；0.002％とした。得られた極薄冷延鋼帯の機
械的性質を第２表に示した。 また、各極薄冷延鋼板をシヤドウマスク素材と
して使用し、従来法のプレス成形前の焼鈍および
レベリングを省略したシヤドウマスク製造工程に
よつてシヤドウマスクを製造した。すなわち、フ
オトエツチング穿孔処理→フラツトマスクへの裁
断工程→プレス成形の工程を実施した。このシヤ
ドウマスク製造工程におけるフオトエツチング成
績およびプレス成形性の結果も第２表に総括して
示した。

【表】

【表】 第２表の結果から明らかなように、本発明に従
う極薄冷延鋼帯は、SiおよびSi＋Mnの含有量が
本発明で規定する範囲外の比較鋼ＨおよびＩに比
べて、シヤドウマスク素材として良好な機械的性
質を示し、プレス成形前の焼鈍を省略したシヤド
ウマスクを製造する工程にしたがつた場合でも、
エツチング穿孔性および作業性並びにプレス成形
性が優れている。またプレス成形時にストレツチ
ヤーストレーンの発生も認められなかつた。これ
に対し、比較鋼では、素材のビツカース硬さが、
本発明の場合と同一条件で製造しても110に達せ
ず、エツチング穿孔の寸法不良、エツチング作業
性不良が認められる。なお、本発明に従う鋼にお
いては、レベリング処理有りおよび無しの両方に
ついてプレス成形したが、いずれにおいてもスト
レツチヤーストレーンの発生は認められなかつ
た。 このように、本発明は、従来はプレス成形前に
焼鈍とレベリングを必要としたシヤドウマスクの
製造工程を、これを必要としない製造工程に改変
できたものであり、その製造性が従来の場合に比
べて格段に向上し低廉にシヤドウマスクを製造で
きるとともに、品質、歩留とも高い良好製品とな
り、カラーテレビブラウン管の製作に大きく貢献
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のシヤドウマスク製造工程を示す
工程図、第２図は本発明に従うシヤドウマスクの
製造工程を示す工程図、第３図は本発明に従う仕
上冷間圧延工程での冷延率および再結晶軟化焼鈍
工程での焼鈍条件とビツカース硬さとの関係を示
す関係図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重量％においてＣ≦0.12％，Mn；0.2〜1.5
   ％，Si；0.3〜1.5％，ただし2Si＋Mn≧1.0％，
   Al；0.005〜0.030％，残部；Feおよび製造上不可
   避的に混入する不純物からなる鋼の冷延鋼帯の製
   造過程において、その仕上冷間圧延工程での仕上
   冷間圧下率を20％以上として板厚0.2mm以下にま
   で冷間圧延する工程、 この極薄冷延鋼帯をタイトコイルの状態で650
   ℃以下の温度で再結晶軟化焼鈍する工程、 得られた鋼帯をフオトエツチング穿孔処理する
   工程、 穿孔処理された鋼帯をカラーテレビブラウン管
   の大きさに応じた寸法に裁断してフラツトマスク
   を得る工程、そして、 このフラツトマスクを焼鈍することなくカラー
   テレビブラウン管の形状に応じた形状にプレス成
   形する工程、 を経るカラーテレビブラウン管のシヤドウマス
   クの製造方法。