NL8100498A

NL8100498A - Werkwijze voor het bereiden van een materiaal voor het vervaardigen van schaduwmaskers en kathodestraalbuizen, voorzien van dergelijke schaduwmaskers.

Info

Publication number: NL8100498A
Application number: NL8100498A
Authority: NL
Original assignee: Nippon Kokan Kk
Priority date: 1980-02-04
Filing date: 1981-02-03
Publication date: 1981-09-01
Also published as: JPS6030727B2; DE3103810C2; GB2070066A; GB2070066B; DE3103810A1; US4427460A; NL188170B; JPS56108822A

Description

5 1/Vk/jg -3FEBm\

.Aanvrager: Nippon Kokan Kabushiki Kaisha, Tokio, Japan en Nippon Mining Co., Ltd., Tokio, Japan.

Korte aanduiding: Werkwijze voor het bereiden van een materiaal voor het vervaardigen van schaduwmaskers en kathodestraalbuizen, voorzien van dergelijke schaduwmaskers.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het berei- den van een materiaal voor het vervaardigen van schaduwmaskers. De uitvinding heeft verder betrekking op kathodestraalbuizen die worden toegepast 10 bij kleurentelevisies, waarin dergelijke schaduwmaskers zijn aangebracht, vervaardigd uit rustig,aluminium houdend staal met een zeer laag koolstofgehalte, welke staalsoort voortreffelijke foto-etseigenschappen heeft en goed vervormbaar is onder druk.

Voor het vervaardigen van schaduwmaskers worden rustige staal- 15 soorten gebruikt, zoals staallegeringen en deze staalsoorten worden onderworpen aan'een aantal bewerkingen, ter verkrijging van opgerold, koud gerold rustig staal, waarbij een g'ewone gloei- of ontkolingsgloeibewerking wordt uitgevoerd, een hardingsbewerking, het opnieuw koud róllen, foto-etsen, snijden, laatste gloeibewerking, nivelleerbewerking, samendrukken, 20 oppervlaktebehandeling en monteren.

Bij een dergelijke werkwijze kunnen een aantal van deze bewerkin· gen worden uitgevoerd, zoals het foto-etsen met het gebruikelijk toegepaste onrustige staal, waarbij ongewenste gebreken zoals het aanwezig zijn van niet-metallische insluitsels, onvermijdbaar zijn bij het onrustige staal.

25 Met betrekking tot het gewoon-gegloeide materiaal wordt een slechte ets-bewerking verkregen, hetgeen wordt bewerkstelligd door het grove carbide, dat in het materiaal aanwezig is of er ontstaan moeilijkheden om de gaten op een exacte wijze te verkrijgen bij het persen door de hardheid van het materiaal.

30 in de Japanse octrooiaanvrage 53-133.245 zijn reeds voorstellen gedaan voor het vervaardigen van schaduwmaskers onder toepassing van een aluminium houdende rustige staalsoort met een laag koolstofgehalte. De onderhavige werkwijze is een verdere verbetering op deze bekende werkwijze met betrekking tot de foto-etseigenschappen en de vervormbaarheid onder 35 persen. De werkwijze volgens de uitvinding wordt hierdoor gekenmerkt, dat een klos koud gerold, rustig, aluminium houdend staal met een laag koolstofgehalte dat op krachtige wijze is ontkoold door een open spiraal te gloeien tot een door een bepaalde quenchbewerking verkregen verouderings- 81 00 43 8 -2- 21741/Vk/jg 2 index QAI lager wordt dan 3,0 kg/mm en het staal wordt onderworpen aan opnieuw koud rollen, foto-etsen en ten slotte gloeien en persen, waarbij QAI s (Wg-Wj)/S, waarin W.j de belasting in kg is waarmee 10¾ rekvervorming wordt verkre- 5 gen in het ontkoolde materiaal dat is ondergedompeld bij een temperatuur van 500 °C gedurende 10 minuten en onderworpen aan een koeling met water, 2 S is de dwarsdoorsnede (mm ) van een teststuk bij 10¾ relatieve rek (rekvervorming) en W2 is een vloeigrensbelasting (kg) bewerkstelligd door het met 10 rek belaste materiaal dat bij 100 °C gedurende 4 uren is verouderd.

Volgens de onderhavige werkwijze wordt de klos van het koud gerolde, aluminium houdende,rustige staal sterk ontkoold door het gloeien van de klos, verder aangegeven als 0CA, totdat opgelost koolstof is verwijderd tot een hoeveelheid waarbij het kwantitatief niet meer kan worden 15 bepaald volgens de gebruikelijke werkwijzen en tot de hierboven vermelde quench-verouderingsindex. (OCA = open coil annealing).

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende beschrijving, waarbij verwezen is naar de bijgevoegde tekening, waarbij: fig. 1 een grafiek is die het verband aangeeft tussen de belas-20 ting bij bovenste vloeigrens (Y.P) en de gloeitemperatuur, fig. 2 een grafiek is die het verband aangeeft tussen de verlenging bij belasting bij bovenste vloeigrens (Y.P.El) en de gloeitemperatuur, fig. 3 een foto opgenomen met een elektromicroscoop is bij een 25 120-voudige vergroting, die de ets-perforatie van het materiaal volgens de uitvinding aangeeft, en fig. 4 een foto is, opgenomen met een elektromicroscoop bij een 120-voudige vergroting die de ets-perforatie aangeeft van het materiaal volgens een conventioneel procédé.

30 De conventionele klos van een koud gerold rustig aluminium hou dend staal met een laag koolstofgehalte, wordt gebruikt bij een werkwijze voor het vervaardigen van schaduwmaskers volgens de uitvinding. Ten eerste wordt de koud gerolde klos sterk ontkoold volgens 0CA totdat de waarde van 2 QAI lager wordt dan 3,0 kg/mm , welke QAI-waarde wordt aangegeven als 35 QAI = (W^-W^/S, waarbij de betekenis van S, en Wg dezelfde is als boven is aangegeven.

De gewone koude rolbewerking na ontkolen wordt gevolgd door foto-etsen, de laatste gloèibewerking, gelijkmatig maken en persen. Zo 81 00 49 8 -3- 21741/Vk/jg $ doende wordt een materiaal verkregen dat geschikt is voor schaduwmaskers.

De onderhavige werkwijze maakt het-mogelijk dat het gelijkmatig maken achterwege blijft en het rollen, waarbij het uitgloeien plaatsheeft kan worden uitgevoerd voordat het rollen onder opnieuw afkoelen wordt uitgevoerd.

5 Het bestaande koud gerolde aluminium houdende rustige staal heeft een chemische samenstelling, waarbij minder dan 0,1¾ koolstof aanwezig is, minder dan 0,04¾ Si, minder dan 0,4¾ Mn, minder dan 0,015¾ P, minder dan 0,015¾ S, 0,02 tot 0,06¾ SOL.Al, 0,0015 tot 0,006¾ N, waarbij de rest naast onvermijdbare onzuiverheden ijzer is. Aluminium houdend, rustig staal zo-10 als in deze saraenhang aangegeven betekent het gewone'koud gerolde, aluminium houdende, rustige staal en de chemische samenstelling hiervan, voordat de OCA-bewerking is toegepast, is niet afwijkend van de bovenvermelde samenstelling.

Door het gebruik van het materiaal dat sterk ontkoold is zoals 15 boven vermeld, is het mogelijk om het vervormen onder persen uit te voeren, hetgeen op makkelijke wijze kan gebeuren, waarbij problemen "’ten aanzien van het ontkolen, die tot nu toe vaak optraden, bij conventioneel OCA-materiaal achterwege blijven, of waarbij het ontkolen slechts optrad bij de uiteindelijke gloeibewerking.

20 Eén van de redenen waarom volgens de onderhavige werkwijze alumi nium houdend, rustig staal wordt toegepast als materiaal voor het vervaardigen van schaduwmaskers, is het feit dat aluminium houdend, rustig staal een zeer goede zuiverheid heeft in vergelijking met conventioneel onrustig staal en de opgeloste hoeveelheid stikstof kan worden gefixeerd als 25 A1N, dat onvermijdbaar wordt verkregen tijdens de staalbereiding en de oorzaak is van een hoge waarde voor de belasting bij de bovenste gloei-grens (Y.P) een hoge verlenging geeft bij de belasting bij de bovenste vloeigrens (Y.P.El) en de QAI-waarde voldoet ook niet aan de gewenste waarde volgens de uitvinding bij de gebruikelijke materialen voor schaduw-30 maskers, terwijl verder het neergeslagen A1N kristallijne korrels veroorzaakt die fijn verdeeld zijn bij de laatste gloeibewerking, ter verkrijging van een gelijkmatige deformatie bij het vormen onder samenpersen.

0CA werd onlangs ontwikkeld voor het ontkolen van onrustig staal en dit is de hoofdstroom geweest bij het ontkolen, waarbij on- 35 rustig staal werd gegloeid gedurende lange tijd. Van het verlagen van het koolstofgehalte van onrustig staal tot minder dan ongeveer 0,002¾ is het bekend dat dit een gevaarlijk gebied is, omdat het xntergranulaire oxyda-tie bewerkstelligt, die zeer waarschijnlijk plaatsheeft of er worden scheu-8100498 -4- 21741/Vk/jg ren bewerkstelligd, bij de tweede bewerking door de extreme verlaging van de intergranulaire sterkte door een te sterke ontkoling. Niettegenstaande de bovenvermelde algemeen gebruikte technische bewerkingen en met het oog op de belasting bij de bovenste gloeigrens (Y.P) en de verlenging bij de belasting bij de bovenste vloeigrens (Y.P.El) die bij voorkeur beide zo laag mogelijk zijn gehouden voor het vormen onder persen, is volgens de onderhavige werkwijze dit conventionele concept verlaten, dat afhankelijk was van de ferriet-korrelgrootte, waarbij de verlenging bij de belasting bij de bovenste vloeigrens werd geregeld door de kristallijne korrelgroot-te en men heeft geprobeerd in overeenstemming met [n]J een ultra-ontkoling door gloeien te bewerkstelligen, ter verkrijging van een zeer laag gehalte aan opgeloste koolstof, waardoor een harding van de vaste oplossing in het staal wordt verkregen. Ten eerste was het noodzakelijk om de bewerkbaar-heid van het materiaal met het zeer laag koolstofgehalte van het aluminium houdende rustige staal te behouden en de sterke ontkoling werd uitgevoerd tot een mate, dat de intergranulaire oxydatie, bij proeven op laboratoriumschaal, werden herkend zodat de bewerkbaarheid kon worden bepaald. In tabel A zijn de resultaten hiervan weergegeven, samen met die van onrustig staal.

TABEL A

teststukken A B C-gehal· te onderdompeltijd (minuten) 0 5 10 20 30 Al-houdend. rustig staal 'OK C 0 0 0 0 0 onrustig staal OK c X X X X X

Opmerkingen: A.: bevestiging van de korrels in de oppervlaktelaag met behulp van een microscoop B : chemische analyse C : onmogelijk te bepalen OK: bevestigd O : geen kraking X : kraakverschijnselen.

Met betrekking tot de teststukken van onrustig en aluminium houdend rustig staal behoort de hoeveelheid koolstof van beide soorten tot de hoeveelheid die niet kwantitatief kon worden bepaald door een chemische analyse. Wanneer onrustig staal sterk werd ontkoold, werd hierbij nagenoeg 81 0 0 49 8 -5- 21741/Vk/jg de intergranulaire oxydatie bewerkstelligd, zodat de kristallijne korrels in de oppervlaktelaag konden worden herkend met behulp van een microscoop zonder etsen, hetgeen ook werd gevonden in aluminium houdend rustig staal. Dienaangaande was er geen verschil. Teststukken van beide soorten met een 5 dikte van 0,65 mm en een diameter van 90 mm werden getrokken tot cups van *10 mm diameter (trekverhouding 2,25) en dergelijke getrokken cups werden onderworpen aan een intergranulaire oxydatietest, waarbij ze werden ondergedompeld in een HCl.HgO-oplossing van 1:1, gevolgd door een richttest. De korrelgrenzen die inherent zwak waren werden verder verzwakt door 1° de oxydatie en onder rek geconcentreerd door een trekbewerking en selectief bewerkstelligd onder corrosie door de hieropvolgende onderdompeling in een HCl-oplossing. De intergranulaire oxydatie-test wordt in het algemeen toegepast als een test voor het.vergroten van de oxydatiegraad in de korrelgrens. De resultaten van deze test zijn aangegeven in tabel A, waar-15 bij werd bevestigd dat er-een verschil was tussen onrustig staal en het materiaal dat bij de onderhavige werkwijze werd toegepast dat voldoende goed kon worden toegepast voor het vervaardigen van schaduwmaskers, wanneer de intergranulaire oxydatie plaatshad.

Bij het verdere verloop van de onderzoekingen werd de OCA-appa-20 ratuur voorzien van meetorganen met een hoge nauwkeurigheid en het was mogelijk om de klos, bestaande uit gewoon koud gerold aluminium houdend rustig staal sterk te ontkolen tot een zeer laag koolstofgehalte, dat niet kon worden bepaald door de gebruikelijke analyses, chemische analyse of inwendige frictie, gebaseerd op het bekende evenwicht, weergegeven met de 25 vergelijking: C(in fc-Fe) + HgO —> CO + Hg K = P(CO).P(Hg)/a(C).P(HgO).

Hoewel echter geldt dat de hoeveelheid (C) zo laag is dat deze niet kan worden bepaald, zijn er enkele materiaalsoorten die Uiderlijnen 30 (S.S) veroorzaken, wanneer het materiaal wordt samengeperst tot schaduw maskers. Daarom is bij de onderhavige werkwijze het staal beperkt tot aluminium houdend rustig staal en een bepaalde QAI-waarde bepaald volgens een kwantitatieve bepalingsmethode, waarbij de hoeveelheid koolstof (C) zeer laag is, namelijk zo laag dat dit niet kan worden bepaald. Een voor-35 beeld van een dergelijke werkwijze is als volgt: aluminium houdend rustig staal wordt ontkoold, er wordt een test-stuk (JIS 5) vervaardigd voor de trekproef, verhitten door onderdompelen gedurende 10 minuten bij 500 °C, het met water quenchen, 1056 trekspanning 81 0 0 49 8

-6- 2171^ 1 /Vk/jS

(W^), het meten van het oppervlak van de dwarsdoorsnede (S), gedurende 4 uren verwarmen bij een temperatuur van 100 °C, het uitvoeren van de trek-proef (W^) waarin W1 de belasting (kg) is bij 10% rekvervorming, 5 S is het oppervlak van de dwarsdoorsnede (mm ) na 10% rek, W2 is de belasting (kg) bij de belasting bij de bovenste vloei- · grens.

In tabel B zijn de resultaten weergegeven die verkregen zijn doordat het ontkolen van de gegloeide staalsoorten met verschillende resultaten 10 met'betrekking tot de QAI-waarde, zoals vermeld onder "V", waarbij deze waren onderworpen aan samenpersen en de andere bewerkingen ter verkrijging van de schaduwmaskers, zoals boven reeds is vermeld.

TABEL B

QAI-gegevens en samenpersen voor een schaduwmasker.

15 Analysegegevens: Mn-gehalte 0,27-0.32%; Al-gehalte 0,024-0,045% en N-ge- 20 25 30 halte 0,0021-0,0048%. QAI (kg/mm^) V W . drukresultaten X Y Z 5,5 7,4 20 SS 100 5,3 7,0 20 SS 100 4,5 6,8 20 SS 100 3,8 6,5 20 SS 13 3,0 6,1 20 OK 0 1,8 4, 3 20 OK 0 1,2 3,7 20 OK 0 0,9 4,0 20 0K 0 0,6 3,4 20 0K 0 0,3 2,1 20 0K 0

Opmerkingen: V: na 0CA

35 W: na het uiteindelijk gloeien X: aantal lagen Y: aanduiding voor de kwaliteit Z: procentueel ongewenste lagen 81 0 0 49 8 -7- 21741/Vk/jg

De uiteindelijke gloeiing heeft plaats gedurende 10 minuten bij een temperatuur van 700 °C (8% Hg, dauwpunt -30 °C, afkoelen gedurende 1 uur).

Zoals duidelijk zal zijn uit tabel B is het noodzakelijk dat de 5 QAI-waarde lager is dan 3,0 kg/mm na het ontkolen waarbij de gloeibewer-king wordt uitgevoerd, ter verkrijging van het in de praktijk gewenste persen voor het sehaduwmasker. Verder is ook gebleken bij deze praktische bepaling, dat wanneer de QAI-waarde juist voor het samenpersen van het materiaal, waarop de uiteindelijke gloeibewerking was uitgevoerd bij een tem-10 peratuur van 700 °C hoger was dan ongeveer 3,0 kg/mm tot het maximum, de QAI-waarde na de uiteindèlijke gloeibewerking lager moest zijn dan onge-2 veer 6,1 kg/mm . Een oorzaak van het feit dat de QAI-waarde hoog wordt, juist vóór het samenpersen, wordt gezien in het feit dat door het carbure-ren in de tussenfasen tot de uiteindelijke gloeibewerking door het rollen 15 in olie bij de koude rolbewerking, of vlakken van het foto-etsen of door de atmosfeer in de oven van de uiteindelijke gloeibewerking wordt bewerkstelligd (in het algemeen bij het vervaardigen van de kathodestraalbuizen voor de kleurentelevisietoestellen). De omstandigheden ter verkrijging van de QAI-waarde (omstandigheden voor het verkrijgen van de vaste oplos-20 sing bij de verhoogde temperatuur en tijd, en de daarop volgende koelomstandigheden, wordt de mate van rekspanning bepaald bij en de verou-deringsomstandigheden) zijn slechts een voorbeeld van de omstandigheden volgens de uitvinding. Wanneer deze omstandigheden worden gevarieerd met betrekking tot dezelfde materialen worden waarden voor QAI verkregen, die 25 verschillend zijn. Dit betekent dat in principe op een dergelijk voorschrift, wanneer het gehalte aan koolstof in de staalsoort na de gloeibewerking, waarbij ontkoling plaatsheeft, gelegen is binnen de aangegeven hoeveelheid, zodat deze hoeveelheid koolstof niet bepaalbaar is en omdat de langzame afkoeling na de gloeibewerking, waarbij ontkoling plaatsheeft wordt uitge-30 voerd doordat de even wordt afgekoeld, zullen de opgeloste atomen, die meestal bestaan uit koolstof maar ook stikstof kunnen omvatten, neerslaan in bepaalde hoeveelheden, (bepaald door de roosterdeffecten waardoor atomen worden ingevangen, dislocaties van de open plaatsen in het rooster) en wanneer de neergeslagen hoeveelheid wordt onderworpen aan het opnieuw ver-35 warmen, opnieuw oplossen van de vaste stof en aan snel afkoelen, er een vaste oplossing ontstaat, en daarom kan deze conditie worden uitgedrukt in een numerieke waarde van èen volgende meting voor veroudering door koude bewerking. Zoals uit dit concept duidelijk zal zijn, zal ter verkrij- 81 00 498 -8- 217lH/Vk/jg ging van de laagste waarden voor de verwarmingsteraperatuur, de onderdom-peltijd en de tijd voor het snel afkoelen, bij een hoger koolstofgehalte, hoewel afhankelijk van de hoeveelheid opgeloste koolstof, het noodzakelijk zijn om een hogere verwarmingstemperatuur toe te passen, langere onderdom-5 pelingstijden en langere tijden bij het snel afkoelen. Wanneer de hoeveelheid koolstof minder is dan enkele dpm, zoals bij de onderhavige werkwijze, verdient het de voorkeur om het quenchen met water bij een temperatuur van 200 °C-700 °C te doen plaatshebben gedurende een tijd van 1 minuut tot 1 uur.

10 Bij de werkwijze volgens de\ uitvinding, wordt niet gestreefd naar een bepaalde QAI-waarde als eigenschap van het materiaal, maar wordt de QAI-waarde gebruikt als maat voor de kwantitatieve aanduiding voor de mate van ontkoling. Daarom is het ook mogelijk om een andere meetmethode te volgen en de mate van ontkoling te kiezen door het variëren van één of meer 15 van de bovenvermelde omstandigheden volgens de uitvinding en wanneer de 2 QAI-waarde lager is dan 3,0 kg/mm onder de bovenvermelde omstandigheden volgens de uitvinding met betrekking tot de mate van ontkoling, wordt een dergelijke bewerking beschouwd als zijnde binnen het kader van de uitvinding.

20 Wanneer het materiaal /voor het schaduwmasker wordt bereid onder de bovenvermelde vereisten zoals Y.P ύ. 11,0 kg/mmd en Y.P.E1 ^ 1,0$ kan dit worden verkregen met stabiele karakteristieke eigenschappen voor het ontkoolde, gegloeide materiaal. Na de uiteindelijke gloeiing, zoals aan-gegeven in de figuren 1 en 2, is de Y.P £ 15 kg/mm en Y.P.El 2,0$ 25 hetgeen kan worden verkregen bij het gloeien gedurende een korte tijd» en bij temperaturen die niet hoger zijn dan ongeveer 650 °C. Dit feit betekent dat wanneer de uiteindelijke gloeiing de vorm van de plaat van het schaduwmasker niet nadelig beïnvloedt, een dergelijk systeem, waarbij de maskerplaat vertikaal aan een kant van de oven wordt afgevoerd, het jno-30 gelijk is om de bewerking voor het niveleren achterwege te laten, omdat - de begin-Y.P.El-waarde laag is.

Omdat de Y.P-waarde en de Y.P.El-waarde van het verkregen materiaal extreem laag zijn, is dit materiaal zeer gewenst ten aanzien van de gelijkmatige vervormbaarheid en de vormvastheideigenschap in vergelij-35 king met de conventionele materialen en het verdient sterk de voorkeur om dit materiaal te gebruiken, wanneer een hoge precisie nodig is zoals bij schaduwmaskers voor een computerdisplay.

Uit de grafieken van de figuren 1 en 2 blijken de resultaten van 81 0 0 49 8 -9- 21741/Vk/jg de koud gerolde lagen met een dikte van 0,65 mm en met ^ 0,002 % koolstof, welk materiaal was gerold tot een dikte van 0,15 mm en onderworpen aan de uiteindelijke gloeibewerking bij een temperatuur van 700 °C gedurende 10 minuten in de niet-ontkolende atmosfeer, gevolgd door de trektest (JIS 5) bij kamertemperatuur en waarbij 0 het materiaal volgens de uitvinding weergeeft en A de resultaten van de bekende ontkoolde, onrustige staalsoort.

Enkele voorbeelden volgens de uitvinding worden als volgt uitgevoerd .

Teststukken met vijf verschillende samenstellingen, weergegeven door A tot E en de koud gerolde staalsoorten die in de vorm van lagen zijn behandeld onder de normale omstandigheden voor het heet en koud rollen. Deze materialen A-E werden gewassen volgens de elektrolytische zuiverings-methode. De lagen van de materialen A tot C werden gegloeid, waarbij een 2 sterke ontkoling plaatshad, zodat de QAI-waarde lager werd dan 3,0 kg/mm . Bij de materialen D en E werd de gewone ontkoling-gloeiing uitgevoerd.

In tabel D zijn de resultaten aangegeven met betrekking tot de betrouwbaarheid van deze materialen. Vervolgens werden alle materialen A-E onderworpen aan het opnieuw koud rollen tot 11% van de dikte, zodat deze lagen 0,15 mm werden en daarna werd het foto-etsen uitgevoerd. De hierbij verkregen resultaten zijn eveneens weergegeven in tabel D. De materialen die aan het foto-etsen waren onderworpen, werden tenslotte gedurende 10 minuten gegloeid bij een temperatuur van 700 °C in een niet-ontkolende atmosfeer (92% N2> 8ί Hg, dauwpunt -30 °C), waarna de materialen A werden verdeeld in materialen die werden onderworpen aan een nivelleerbewerking en aan materialen die aan deze bewerking niet werden onderworpen. Tabel E geeft de resultaten van de al of niet bewerkte materialen na persen.

-TABEL C- -10 2174t/Vk/jg

TABEL C

Samenstelling van de teststukken, de temperatuur waarbij het rollen onder verhoogde temperatuur plaatshad en de omstandigheden voor het koud rollen.

monsters analy segege vens (?) K N C Si Mn P S Al N L M 0 P A H 0,05 0,01 0,15; 0,012 0,013 0,059 0,0058 850 545 0,65. 77 B G H 0,04 0,01 0,27 0,012 0,015 0,024 0,0021 862 550 0,65 77 C H 0,05 0,02 0,32 0,011 0,011 0,045 0,0041 847 552 0,65. 77 D T H 0,06 0,01 0,28 0,011 0,011 0,036 0,0033 855 551 0,65 77 E 1 J 0,06 0,01 0,34 0,012 0,012 - 0,0015 848 605 0,65 77

Opmerkingen: G: materialen volgens de uitvinding 5 H: aluminium houdende rustige staalsoorten I: bekende materialen J: onrustige staalsoorten K: temperatuur tijdens het heet rollen L: eindtemperatuur (°C) 10 M: oproltemperatuur (°C) N: koud rollen 0: dikte (mm) P: diktevermindering (?) '

TABEL D

15 Eigenschappen na het gloeien, waarbij een ontkoling werd uitgevoerd en de resultaten na foto-etsen. (bij de chemische analyse was het niet mogelijk om de hoeveelheden koolstof te bepalen).

monsters materiaaleigenschappen na 0CA foto-i stsresultaten QAI 2 (kg/mm ] Y.P 2 (kg/mm ) Y.P.El (?) L d M N 0 • A 0,3 9,8 0 8,5 300 0 0 B G 1,2 9,6 0,1 8,5 300 1 0,3 C 3,0 10,2 0 8,5 300 0 0 D I 6,2 13,1 2,6 8,5 300 0 0 E 7,3 14,3 4,3 6,5 300x4 113 9,4 81 00 49 8 -11- 2mi/Vk/jg

Opmerkingen: de grootte van de gaten bij het foto-etsen werd-,niet gefixeerd. G: materialen volgens de uitvinding I: conventionele materialen L: korrelgrootte van het ferriet 5 M: aantal monsters N: aantal lagen met ongewenste defecten door de niet-metalli-sche insluitsels 0: ongewenste defecten (.%)

TABEL E

10 Resultaten na persen, waarbij een onderbroken Sloeimethode werd toegepast en een nivelleerbewerking.

monster aantal monsters persresul taten precisie van de gaten na persen ft a 150 goed zeer goed A b 150 goed zeer goed B G 300 « goed zeer goed c 300 goed zeer goed D I -300 slecht(SS treedt op) slecht E 1087 goed goed

Opmerkingen: G: materialen volgens de uitvinding I: conventionele materialen a: geen nivelleerbewerking 15 b: toegepaste nivelleerbewerking zoals bij de andere monsters B-E.

Bij het bereiden van de materialen voor het vervaardigen van schaduwmaskers volgens de uitvinding is het noodzakelijk te onderzoeken of de ontkoling heeft plaatsgehad tot de vereiste mate. Het is onmogelijk 20 om de mate van ontkoling te bepalen met de QAI-waarde die hierboven is aangegeven en dit terug te voeren tot OCA, maar het is in de praktijk wel mogelijk om deze mate van ontkoling te benaderen door middel van het gewicht van het materiaal dat toegevoerd wordt aan de oven bij de bepaalde QAI-waarde die eerder werd verkregen, de gassamenstelling in de oven, 25 de gloeitemperaturen, de gloeiomstandigheden, de hoeveelheid CO in het afgas, uitgedrukt in procenten, de samenstelling van het gas dat wordt toegevoerd aan de oven, door het reproduceren van de bewerkingsomstandigheden, zoals de toegevoerde hoeveelheid of door het uitvoeren van de spannings- 8100498 -12- 21741/Vk/jg test tussen de windingen voor de OCA-bewerking waarbij de bewerkingsomstan-digheden werden gevonden, waarbij geen Y.P.E1 optrad bij de spanningstest of geen Y.P, bleek bij de spannings-vervorraingskaart. Het bovenvermelde betekent slechts dat een .benadering wordt verkregen en het noodzakelijk 5 zal zijn om na te gaan of de spiraal na de OCA de QAI-waarde heeft en terug tegaan naar het opnieuw uitvoeren van OCA, wanneer de ontkoling niet op voldoende wijze heeft plaatsgehad.

Zoals blijkt uit de bovenvermelde voorbeelden werden bij de test-stukken volgens de uitvinding slechts zeer weinig slechte resultaten ver-10 kregen, door de niet-metallische insluitsels bij etsen. De goede resultaten werden verkregen onafhankelijk van de nivelleringsbewerking bij het pers-procédé.

De figuren 3 en 4 zijn micro-foto’s met een vergroting van 120, waarbij de stalen platen zijn weergegeven met grote gaten aan de zijkant 15 en kleine gaten in de tegenovergestelde kanten. Fig. 3 geeft het materiaal volgens de onderhavige werkwijze weer en fig. 4 een conventioneel materiaal. Zoals blijkt uit de foto’s heeft het ontkoolde aluminium houdende rustige staal volgens de uitvinding een gewenste buitenvorm van het gat in vergelijking met dat van het conventionele ontkoolde onrustige staal, met 20 name de conische vorm die loopt van de ene zijde naar de aridere zijde. Bij het conventionele onrustige staal kunnen insluitsels worden waargenomen op het conische vlak. Daarom kan bij het materiaal volgens de uitvinding de etsbewerking ook worden uitgevoerd, waarbij voortreffelijke resultaten worden verkregen.

-CONCLUSIES- 81 0 0 49 8

Claims

1. Werkwijze voor het bereiden van een materiaal voor het vervaardigen van schdduwmaskers, met het kenmerk, dat een klos koud gerold, 5 rustig aluminium houdend staal met een laag koolstofgehalte, dat op krachtige wijze is ontkoold, door een open spiraal te gloeien tot een door een bepaalde quenchbewerking verkregen verouderingsindex QAI, lager wordt dan 2 3,0 kg/mm en het staal wordt onderworpen aan opnieuw koud rollen, foto-etsen en ten slotte gloeien en persen, waarbij 10 QAI = (Wg-W^/S, waarin W_j de belasting is in kg, waarmee 1056 rekvervorming wordt verkregen in het ontkoolde materiaal dat is ondergedompeld bij een temperatuur van 500 °C gedurende 10 minuten en onderworpen aan een koeling met water, 2 S is de dwarsdoorsnede in mm van een teststuk bij 1056 relatieve 15 rek, Wg is de vloeigrensbelasting (kg), bewerkstelligd door het met rek belaste materiaal dat bij 100 °C gedurende 4 uren is verouderd.

2 Q belaste materiaal dat bij 100 C gedurende 4 uren is verouderd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een verdere temper-rolbewerking wordt uitgevoerd voor het opnieuw koud rollen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met*het kenmerk, dat een nivel lering sbewerking wordt uitgevoerd voor de persbewerking.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het aluminium houdende rustige staal met een*laag koolstofgehalte voor het ontkolen een samenstelling heeft met minder dan 0,1¾ koolstof, minder dan 0,04

25. Si, minder dan 0,4? Mn, minder dan 0,015? P, minder dan 0,015? S, 0,02 tot 0,06? Sol.Al, 0,0015 tot 0,006? N, waarbij de rest naast onvermijdbare onzuiverheden ijzer is.

5. Werkwijze voor het bereiden van een materiaal voor het vervaardigen van-· schaduwroaskers, met het kenmerk, dat een klos koud gerold alumi- 30 nium houdend rustig staal met een laag koolstofgehalte krachtig wordt ontkoold door een open spiraal te gloeien tot een bepaalde quench-veroude- 2 ringsindex QAI lager wordt dan 3,0 kg/mm en het staal opnieuw wordt onderworpen aan een koude rolbewerking tot een vermindering van 77? tot een dikte van ongeveer 1,5 mm, het foto-etsen wordt bewerkstelligd en een uitein-35 delijke gloeibewerking bij een temperatuur van ongeveer 700 °C gedurende 10 minuten in een niet-ontkolende atmosfeer, gevolgd door persen, waarbij QAI = (W2-W1)/S, waarbij W.j de belasting in kg is waarmee 10? rekvervorming wordt verkre- 81 00 49 8 -14- 21741/Vk/jg gen in het ontkoolde materiaal dat is ondergedompeld bij een temperatuur van 500 °C gedurende 10 minuten en onderworpen aan koelen met water, 2 S is de dwarsdoorsnede in mm van het teststuk bij 10¾ relatieve rek, en 5. is de vloeigrensbelasting (kg) bewerkstelligd door het met rek

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerjc, dat een verdere nivellering wordt uitgevoerd voor de persbewerking.

7. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het alu-"*0 minium houdende rustige staal met een laag koolstofgehalte voor de ontko- lingsbewerking de volgende samenstelling heeft: 0,05¾ C, 0,01¾ Si, 0,15¾ Mn, 0,012¾ P, 0,013¾ S, 0,059¾ Sol.Al, 0,0058¾ N en de rest naast onvermijdbare onzuiverheden ijzer is.

8. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het alumi-^ niüm houdende rustige staal met een laag koolstofgehalte voor het ontkolen de volgende samenstelling heeft 0,04¾ C, 0,01¾ Si, 0,27¾ to, 0,012¾ P, 0,015¾ S, 0,024¾ Sol.Al, 0,0021¾ N en de rest naast onvermijdbare onzuiverheden ijzer is.

9. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het alumi-20 nium houdende rustige staal met een laag koolstofgehalte voor het ontkolen de volgende samenstelling heeft: 0,05¾ C, 0,02¾ Si, 0,32¾ to, 0,011¾ P, 0,011¾ S, 0,045¾ Sol.Al, 0,0041¾ N en de rest naast onvermijdbare onzuiverheden ijzer is.

10. Kathodestraalbuizen met een schaduwmasker, met het kenmerk, 25 dat het schaduwmasker vervaardigd is uit een materiaal zoals beschreven in conclusies 1-9. Eindhoven, februari 1981. 81 0 0 49 8