JPS62267449A - ガラス封着用金属板 - Google Patents

ガラス封着用金属板

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JPS62267449A
JPS62267449A JP10773486A JP10773486A JPS62267449A JP S62267449 A JPS62267449 A JP S62267449A JP 10773486 A JP10773486 A JP 10773486A JP 10773486 A JP10773486 A JP 10773486A JP S62267449 A JPS62267449 A JP S62267449A
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alloy
sealing
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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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は蛍光灯管球などに使用される軟質ガラスへの封
着用めっきFe−Cr合金板に関する。
〈従来技術とその問題点〉 従来、軟質ガラスの封着に用いられている合金としては
、Fe −42%N i −6%Cr合金、Fe −1
8%Cr合金などが知られている。これらの封着合金は
、その熱膨張係数が軟質ガラスと近似していることから
1種々のガラス器具の封着に使用されている。
封着合金と軟質ガラスとの封着は封着金属板をエツチン
グや打ち抜きにより所望の形状に加工したのち、湿潤水
素ガス雰囲気中において、加熱温度800〜1100℃
、加熱時間10分程度の条件で酸化処理を行なって合金
に0.5路程度のCr酸化被膜を形成した後に、この酸
化被膜を介してガラスと封着される。その後に外部端子
と電気的に接続するため、リードピン部にハンダめっき
を行なう。
このハンダめっきをする場合、酸化被膜が存在するとハ
ンダめっきが不可能であるために、酸化被膜を機械研斤
等によって除去している。しかしながら、Fe−Cr合
金は酸化被膜を除去しても合金表面が強固に不働態膜を
形成するので、一般的なハンダめっき法では良好なハン
ダの密着性が得られないという大きな欠点を有している
。このためFe−Cr合金は安価であるにもかかわらず
、ハンダめっきが必要な蛍光灯管球などには多用されて
いない実状である。
本発明は上記の欠点を改良し、酸化皮膜除去後十分なハ
ンダめっき性を有する軟質ガラス封着用金属板を提供す
るものである。
〈発明の構成〉 本発明によれば、重量で、 C0.06%以下 N    0.06%以下 Si    1.0%以下 Mn    10%以下 Cr16〜30% 残部Feおよび不可避的不純物よりなり、表面にNiめ
っきを施したことを特徴とする軟質ガラス封着用金属板
が提供される。
本発明における組成限定の理由は次の通りである。
Crは16%未満では熱膨張係数が大きくなり軟質ガラ
スのそれとの差が大きくなりすぎ、また30%を越える
と加工性が劣化するため、16〜30%と限定される。
Cは耐食性の改良、γ層の析出の防止のためには極力少
ない方が好ましいが、0.06%以下の含有であれば実
用上問題がない。
Si は酸化処理時に合金の内部酸化を促進し。
酸化膜と合金との密着性を向上させるのに必要であるが
、1%で十分である。
Mr+は酸化皮膜の表層部にMnCr2O4スピネル酸
化物を形成し、ガラスとの塗れ性を改良する効果がある
が、1%を越えると、合金の熱膨張係数が大きくなりす
ぎるために好ましくない。
合金は、不可避的不純物として0.04%までのP、0
.03%までめS、0.5%までのNiを含有すること
を許容される(ASTM規格)。
N1めっきの厚さは酸化皮膜を除去した後の合金の表層
部にNiが均一に残存している程度であればよい。しか
し、N1めっきの厚みはその外層に生成するCr酸化被
膜厚みに影響を及ぼす。即ち、鋼中のCrがNiめっき
層を通って拡散し、最外層にC「酸化皮膜を形成するが
、酸化皮膜の厚みは酸化時の温度と時間、ならびにNi
めっき厚みによって変動する。
したがってガラス封着に好適な酸化皮膜の厚みを得るに
は、酸化時の温度と時間に応じて、Niめっき厚みを調
査する必要がある。1ooo℃の酸化条件でガラス封着
に好適なCr酸化物皮膜を得るにはN1めっき厚みは2
〜4μが好ましい。
本発明方法におけるNiめっきは通常の方法、即ち、合
金表面を脱脂し、必要ならば活性化処理し、Nlストラ
イクめっきを施し、最後に本めっきを行なう。
〈発明の具体的開示〉 以下実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1 Cr  : 2G、73%、 C:0.03% 、 N
 :0.035%、 S i: 0.40$ 、 Mn
 : 0.50X 、 P : 0.022L S :
0.0f39%を含有するFe−Cr合金を常法により
溶製し、圧延して、板厚0.20mmの冷延板とした後
、試片を切り取り、種々の厚みにN1めっきした。
その後、35℃の湿潤水素ガス雰囲気中で1000℃で
数分間に酸化処理をして、酸化皮膜の厚みが約0.5島
の皮膜を生成させたのち、試料表面の酸化皮膜を紙ヤス
リで除去し、直ちにフラックスを塗布して、250℃の
ハンダ浴に浸漬し、試料に付着したハンダの面積割合を
測定した。第1表にその結果を示す。
第1表 第1表から明らかなように、N1めつきのない材料は皮
膜除去後、直ちにハンダ浴に浸漬しても付着力は十分で
ないのに対し、N1めっきを施したものはいずれも良好
な付着率である。
実施例2 前記の合金板の表面に2#Lm厚みのNiめっきを施し
た材料および無Niめっきの材料を用いて前記条件の酸
化処理を行なった後、皮膜除去からハンダ浴に浸漬する
までの時間を種々変えてハンダ浴に浸漬し、その時のハ
ンダ付着率の測定を前記と同様に行なった。結果を第2
表に示す。
第2表 第2表から、N1めっきを施さない材料は比較的短時間
の間でも付着力がすでに低く、また時間の経過とともに
て著しく低下する。これに対して2ル厚みのNiめっき
を施したものは時間に関係なく良好な付着力を示す。
実施例3 前記の合金板の表面に2用の厚みにNiめっきを施した
材料および無N1めっきの材料を用いて111記の酸化
処理を行った後、ガラスと該材料を封着した場合のガラ
スクラックの発生率を求めたところ、試験試料50個に
つき、第3表に示す結果を得た。
第3表 第3表から、2ルNiめっき材は無Niめっき材と同様
にガラスのクラック発生はなく良好な封着性を示す。
〈発明の効果〉 以上述べたように、本発明は安定した良好なハンダめっ
き性を有する安価な軟質ガラス封着用のFe−Cr合金
板を提供する。
手続補正書 昭和61年8月24日  1 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 1 ・バ件の表示 昭和61年 特 許 願 第107734号2 発明の
名称 ガラス封着用金属板 3 補正をする者 19件との関係  特許出願人 名 称 (458)  日新製鋼株式会社4  代  
理  人  (〒164)住 所 東京都中野区本町1
丁目31番4号5 補正指令の日付 自発 6 補正により増加する発明の数 なし7 補正の対象
 明細書(全文) 8 補正の内容 別紙のとおり 明   細   書 発明の名称 ガラス封着用金属板 特許請求の範囲 1、 重量で、 c    o、os%以下 N    0.06%以下 Si   1.0%以下 Mn   1.0%以下 Cr16〜30% 残部Feおよび不可避的不純物よりなり、表面にNiめ
っきを施したことを特徴とする軟質ガラス封着用金属板
2、特許請求の範囲第1項記載のガラス封着用金属板で
あって、14m以上の厚さにNiめっきを施したもの。
3、発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 未発すIは蛍光表示管などに使用される軟質ガラスへの
封着用Fe−Cr合金板に関する。
〈従来技術とその問題点〉 従来、軟質ガラスの封着に用いられている合金としては
、 Fe −42%Ni −6%Cr合金、Fe−18
%Cr合金などが知られている。これらの封着合金は、
その熱膨張係数が軟質ガラスと近似していることから、
種々のガラス器具の封着に使用されている。
封着合金と軟質ガラスとの封着は封着金属板をエツチン
グや打ち抜きにより所望の形状に加工したのち、湿潤水
素ガス雰囲気中において、加熱温度900〜1100℃
、加熱時間10分程度の条件で酸化処理を行なって合金
に0.5終飄程度のCτ酸化被膜を形成した後に、この
酸化被膜を介してガラスと封着される。その後に外部端
子と電気的に接続するためリードピン部にハンダめっき
を行なう。
このハンダめっきをする場合、酸化被膜が存在するとハ
ンダめっきが不可能であるために、酸化被膜を機械研摩
等によって除去している。しかしながら、Fe−Cr合
金は酸化被膜を除去しても合金表面が強固に不働態膜を
形成するので、一般的なハンダめっき法では良好なハン
ダの密着性が得られないという大きな欠点を有している
。このためFe−Cr合金は安価であるにもかかわらず
、ハンダめっきが必要な蛍光表示管などには多用されて
いない実状である。
本発明は上記の欠点を改良し、酸化皮膜除去後十分なハ
ンダめっき性を有する軟質ガラス封着用金属板を提供す
るものである。
〈発明の構成〉 本発明によれば、重量で、 C0.06%以下 N    0.06%以下 Si    1.0%以下 Mn    1.0%以下 Cr  16〜30% 残部Feおよび不可避的不純物よりなり1表面にNiめ
っきを施したことを特徴とする軟質ガラス封着用金属板
が提供される。
本発明における組成限定の理由は次の通りである。
Crは16%未満では熱膨張係数が大きくなり軟質ガラ
スのそれとの差が大きくなりすぎ、また30%を越える
と加工性が劣化するため、16〜30%と限定される。
Cは耐食性の改良、γ層の析出の防止のためには極力少
ない方が好ましいが、0.06%以下の含有であれば実
用上問題がない。
Siは酸化処理時に合金の内部酸化を促進し、酸化膜と
合金との密着性を向上させるのに必要であるが、1%で
十分である。
Mnは酸化皮膜の表層部にMnCr2O4スピネル酸化
物を形成し、ガラスとの濡れ性を改良する効果があるが
、1%を越えると、合金の熱膨張係数が大きくなりすぎ
るために好ましくない。
合金は、不可避的不純物として0.04%までのP、0
.03%までのS、0.5%までのN1を含有すること
を許容される(A S TM規格)。
Niめっきの厚さは酸化皮膜を除去した後の合金の表層
部にNiが均一に残存している程度であればよい、しか
し、Niめっきの厚みはその外層に生成するCr酸化被
膜厚みに影響を及ぼす、即ち、鋼中のC「がNiめっき
層を通って拡散し、最外層にCr酸化皮膜を形成するが
、酸化皮膜の厚みは酸化時の温度と時間、ならびにNi
めっき厚みによって変動する。
したがってガラス封着に好適な酸化皮膜の厚みを得るに
は、酸化時の温度と時間に応じて、Niめっき厚みを調
整する必要がある。1000℃の醸化条件でガラス封着
に好適なCr酸化物皮膜を得るには、Niめっき厚みは
2〜44mが好ましい、 本発明方法におけるNiめっ
きは通常の方法、即ち、合金表面を脱脂し、必要ならば
活性化処理し、Ni ストライクめっきを施し、最後に
本めっきを行なう。
〈発明の具体的開示〉 以下実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例I Cr  :2B、731 C:Q、03% 、 N :
0.03!IJ、 Si:0.411H、Mn :0.
50% 、 P :0.022%、 S :0.009
%を含有するFe−Cr合金を常法により溶製し、圧延
して、板厚0.20mmの冷延板とした後、試片を切り
取り、通常の方法で種々の厚みにNiめっきした。その
後、35℃の湿温水素ガス雰囲気中で1000℃で数分
間の酸化処理をして、酸化皮膜の厚みが約 0.5川■
の皮膜を生成させたのち、試料表面の酸化皮膜を紙ヤス
リで除去し、直ちにフラックスを塗布して、250℃の
ハンダ浴に浸漬し、試料に付着したハンダの面積割合を
測定した@ Zl’S 1表にその結果を示す。
第1表から明らかなように、Niめっきのない材料は皮
膜除去後、直ちにハンダ浴に浸漬しても!+t?iは十
分でないのに対し、1庵履厚以上のNiめっきを施した
ものはいずれも100%の付着率セある。
実施例2 前記組成の合金板の表面に2終鳳厚みのNiめっきを施
した材料および無Niめっきの材料を用いて前記条件の
酸化処理を行なった後、皮膜除去からハンダ浴に浸漬す
るまでの時間を種々変えてハンダ浴に浸漬し、その時の
ハンダ付着率の測定を前記と同様に行なった。結果を第
2表に示す・ 第2表 第2表から、Niめっきを施さない材料は比較的短時間
の間でも付着力がすでに低く、また時間の経過とともに
著しく低下する。これに対して2弘履厚みのNiめっき
を施したものは時間に関係なく良好な付着力を示す。
実施例3 前記組成の合金板の表面に2ル層の厚みにNiめっきを
施した材料および無Niめっきの材料を用いて前記の酸
化処理を行った後、ガラスと該材ネ1を封着した場合の
ガラスのクラック発生率を求めたところ、試験試料50
個につき、第3表に示す結果を得た。
第3表 第3表から、2戸mNiめっき材は焦Niめっき材と同
様にガラスのクラック発生はなく良好な封着性を示す。
実施例4 前記組成の合金を圧延して、板厚0.7 asの冷延板
としたのち、合金表面に2庵履厚みのNiめっきを施し
た材料および無Niめっき材料を用いて、前記の条件で
酸化処理を行なった後、ガラスと合金とを封着した。そ
して、封着部に引張り剪断荷重を加えて、封着強度を求
めた。結果を第4表に示す。
第4表 第4表から、2jL璽厚にNiをめっきした材料は無N
iめっき材と同等で良好な封着強度を示すことがわかる
〈発明の効果〉 以上述べたように、本発明は安定した良好なハンダめっ
き性を有する安価な軟質ガラス封着用のFe−Cr合金
板を特徴する

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、重量で、 C  0.06%以下 N  0.06%以下 Si 1.0%以下 Mn 1.0%以下 Cr 16〜30% 残部Feおよび不可避的不純物よりなり、表面にNiめ
    っきを施したことを特徴とする軟質ガラス封着用金属板
    。 2、特許請求の範囲第1項記載のガラス封着用金属板で
    あって、2μm以上の厚さにNiめっきを施したもの。
JP10773486A 1986-05-13 1986-05-13 ガラス封着用金属板 Expired - Lifetime JPH0665737B2 (ja)

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