TW573019B - Fe-Cr-Ni alloy material for electrode of electron gum - Google Patents

Description

573019 ΚΙ Β7__ 五、發明說明（/ ) 技術範圍 本發明係有關於要求非磁性之電子鎗電極用合金，特 別係有關於提昇爲了繃拉加工之鑄壓性的鐵-鈷-鎳系電 子鎗電極用合金。 一般而言，用於彩色映像管等電子鎗之電極爲板厚由 0.0 5 m m至0.5 m m範圍之非磁性不鏽鋼的鐵-銘-鎳系合金 素材並以繃拉加工成以鑄壓加工之特定形狀來製造。由 於提昇了該繃拉性，特別爲了使毛口磨光成形（突出如 筒狀之開口如圓形孔穴的孔穴邊緣之加工）能容易地進 行，則建議硏究壓延加工率或退火條件之技術（特願平 6 _25 72 53 h又，在使用爲了提昇壓鑄生產性才使用的容 易脫脂的低黏度油之鑄壓成形中，關於表面粗糙度方面 制定有中心線平均粗糙度與最大粗糙度之提昇鑄壓加工 性技術（特願平8 - 2 0 5 4 5 3 )，或在毛口磨光加工中，發現 鑄壓鑽孔時之毛邊的殘存與毛口磨光之破裂有關，則建 議爲了確保鑽孔性所含有某程度的硫方面上，以控制微 量成分來提昇繃拉性的技術（特願平9-2 8 3 039 )。 然而’近年來電腦用之映像管方面，在高精細化與高 亮度化之進展中，則對電子鎗的焦點特性要求亦變得嚴 格。因此’無論對於可加工電極鏡片的直徑爲大鏡面且 高精度的材料，以及針對壓鑄加工速度之提昇的要求， 習知的材料中，由於繃拉面會產生分裂而不能充分地滿 足。 由於鑑於上述情形，本發明的目的爲提供較近年更爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2]0 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1Γ----------線赢 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 573019 五、發明說明（2) 嚴格之繃拉性，特別是在繃拉後之表面品質上優異的電 子鎗電極用合金素材。 本發明者進行關於爲了處理如此之課題的材料表面狀 態之刻意硏究的結果，發現了以材料之表面粗糙度之突 出部分的尖銳程度會使繃拉性發生變化，具體而言，突 起部分之前端尖銳同時突起與突起之間爲深的凹谷的情 況時繃拉性惡劣，被發現容易引起繃拉面的表面分裂。 特別是於谷爲深凹時，推斷如果位於該底部存在有夾雜 物的異物確實會發生分裂。於是，本發明者以尖度Kr來 表示表面粗糙之突起部分的尖銳程度，並以定量分析該 尖銳程度與繃拉性之關係而達到本發明之完成。此處則 以下述第3數來表示尖度Kr。 【第3數】 Kr= Σ(y i/Rq )4/N yi :粗糙度曲線 Rq :均方根平方之粗糙度 N :數據數目 即，本發明之鐵-鉻-鎳系電子鎗電極用合金素材的特徵 爲以重量百分比的鉻·· 15〜20%、鎳9〜15%、碳·· 0. 12%以 下、矽：0.005〜1.0%、錳：0.005〜2.5%、磷：0.03%以下、 硫：0.0003〜0.〇1〇〇%、鉬·· 2.0%以下、鋁：0.001 〜0.2%、 氧：0.003以下、氮：〇. 1%以下、鈦：0.1%以下、鈮·· 0.1% 以下、釩：0.1%以下、銷：0.1%以下、鈣·· 0.05%以下、鎂·· 0.02%以下、殘留鐵及不可避免之不純物所構成之鐵-鉻-

-4- 573019 Λ7 B7 五、發明說明（，） 鎳系合金素材，在素材表面粗糙度方面個別以Krc)，Kr90 表示爲壓延平行方向與壓延直角方向的尖度時，具有滿 足下述式子之表面粗糙度。 【第4數】 K r 〇 ^ 4 , K r 9 〇 ^ 4 以下說明本發明之電子鎗電極用鐵-鉻-鎳系合金素材 中表面粗縫度與合金程度之限定理由，以及本發明的作 用。還有，以下說明中「％」表示重量。/。。

Kr〇，Κι·9。：上述尖度之範圍可由本發明之定量分析來 發現。根據本發明之硏究，Kr〇和Kr9()比4大以及表面粗 糙側面圖中非常尖銳的高突起部份或深谷部分變多，該 結果則可判斷會於繃拉面上發生分裂。因此，Kr。和Kr90 爲4以下。 鉻：在電子鎗電極方面則要求非磁性。通常，爲達到 非磁性則要求透磁率爲1.005以下，而爲了滿足該要求則 鉻的含量爲15〜20%，最適合的範圍爲15〜17°/p 鎳：鎳的含量較9%爲少則磁性變得過高，超過]5 %則 原料成本變得比較貴。因此鎳的含量爲9〜1 5 %。 碳··碳的含量超過0·] 2%則因碳化物的生成顯著而使繃 拉性劣化，所以碳含量爲0 · 1 2 %以下。 矽：雖然爲了脫氧之目的而添加矽，但是未滿0.005 % 時則無脫氧效果，超過]·〇%則加工性劣化，因此，矽的 含量爲0.0 0 5〜K0 %。 錳：雖然爲了脫氧的目的及析出硫化錳的目的而添加 度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2]0 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝

Γ I n · ft— I ϋ n Bn R 經濟部智慧財產局員工消費合作社印紫 經濟部智慧財產局員工消費合作社印利Κ 573019 Α7 Β7 五、發明說明（+ ) 錳，但是未滿〇 · 〇 0 5 %則無該效果，超過2 . 5 %則材料硬度 提昇而繃拉性劣化。因此，錳的含量爲0.0 0 5〜2.5 %。 磷：磷的含量超過0.03 %則繃拉性顯著劣化。因此，磷 的含量爲〇·〇3 %以下。 硫：含有適量的硫則與錳形成硫化錳，並可抑制壓鑄 鑽孔時之毛邊的產生，與抑制毛口磨光加工時之毛口磨 光分裂之產生有關聯。然而，硫的含量未滿0.0 00 3 %則得 不到該效果，超過0.0] 00%則生成粗大之硫化錳，反而使 繃拉性劣化。因此，硫含量爲0.0003〜0.0100%。 鉬：由於鉬可提升耐腐蝕性，於耐腐蝕性強烈的要求 之情況下希望添加鉬。但是，由於超過2.0 %則繃拉性劣 化，所以鉬的含量爲2.0 %以下。 鋁：雖然添加鋁作爲脫氧材，但是該含量未滿0 . 〇 〇 ] % 則無充分的脫氧效果，超過0.2 %則加工性劣化。因此， 鋁的含量爲0.001〜0.2 %。 氧：氧的含量多則氧化物夾雜物變多而繃拉性劣化。 因此，氧的含量爲0.0 0 5 °/。以下。 氮：氮的含量超過〇 ·] %則加工性劣化。因此，氮的含 量爲0.1°/。以下。 鈦：鈦形成碳化物、硫化物、氮化物則繃拉性劣化。 因此，鈦的含量爲0 ·] °/。以下。較佳的範圍爲0.0 2 %以下。 鈮：鈮形成碳化物、硫化物、氮化物則繃拉性劣化。 因此，鈮的含量爲0 · 1 %以下。較佳的範圍爲0 · 0 2 %以下。 釩：釩形成碳化物 '硫化物 '氮化物則繃拉性劣化^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規彳各（210 X 297公釐） 1, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂——-------線 573019 五、發明說明（5) 因此，釩的含量爲0.1%以下。較佳的範圍爲0.02%以下。 锆：鉻形成氧化物則繃拉性劣化。因此，锆的含量爲’ 0.1%以下。較佳的範圍爲0.02%以下。 鈣：鈣形成硫化物、氧化物則繃拉性劣化。因此，鈣 的含量爲0.05%以下。較佳的範圍爲0.01%以下。 鎂：鈦形成氧化物則繃拉性劣化。因此，鎂的含量爲 0.02%以下。較佳的範圍爲0.005%以下。 【發明之範例】 以下說明有關於本發明之合適的實例之範例。 本發明者更發現了在素材表面的水平剖面形狀中的壓 延平行方向與壓延垂直方向上異方性大則繃拉性劣化。 具體來說，本發明者，著眼於以表面素材之凹凸斜面之 傾斜標準偏差表示的水平剖面形狀的均方根平方之斜率， 以均方根平方之斜率Aq之壓延平行方向與壓延垂直方向之 比値來表示凹凸之水平剖面形狀的壓延平行方向與壓延直 角方向之異方性，並硏究該比値與繃拉性之關係。該結果 在壓延直角方向之均方根平方之斜率除以壓延平行方向之 均方根平方之斜率的値爲大的情況下，於進行繃拉加工情 況之兩方向之潤滑性上產生大的差異，因而發現了繃拉性 的劣化。因此，均方根平方之斜率△(!以下述第5數來表 示。 【第5數】 Δς = { Σ(Δγ/Δχ)2/Ν}1/2 △ y :垂直於水平方向微小距離Δχ方向之增加部分 573019 五、發明說明（6) 根據本發明者之硏究，素材表面之粗糙上以 作爲壓延平行方向與壓延直角方向之均方根平方之斜率 時’ 比4大則明瞭於壓延平行方向與壓延直角方 向之潤滑性上產生大的差異之繃拉性劣化。因此，希望△ Q9〇/Aq〇爲4以下。 還有，於JISG0555中所規定的淸淨度超過0.03%則由 於繃拉性特別是深層繃拉性及毛口磨光加工性會劣化， 因此，所希望的淸淨度爲0.03%以下。 爲了得到如上述之尖度及水平剖面形狀之均方根平方之 斜率，於最後壓延素材至所希望之板厚之後，以具有各種 粗糙度之硏磨劑或含有碳化矽等之絨布來機械硏磨素材的 表面爲佳。或者，以適當設定於最終壓延所使用表面粗糙 滾輪之表面粗糙度可來控制尖度或水平剖面形狀之二次平 方根傾斜。 【實例】 更詳細說明於以下所示實例之本發明。個別溶解於表1 所示之組合的合金成分並鑄造成錠，接著實施分塊壓 延、去皮、熱間壓延與垢料除去之後，重複冷間壓延與 退火，製造出板厚0.4mm之退火鑄鐵材。還有，鑄造以 連續鑄造爲板塊亦可，進行替代分塊壓延之鍛造亦可。 又，表1中之含量附加超出本發明之範圍的化學成分値 的下限。 以具有各種粗糙度之硏磨劑與含有碳化矽之絨布來機 械地表面硏磨該退火鑄鐵材之表面。又，使用粗縫度不 573019 ^ ψ ΚΙ Β7 一——— Μ 11 '，""" ~一"— — η — — — — ~ — — 11 - .—— --- 五、發明說明（7 ) 同之表面粗糙滾輪來壓延退火前之最終壓延，_造出$ 面粗糙度不同之素材。將硏磨劑之粗糙度與表@粗縫滾 輪之表面的中心線平均粗糙度合倂記載於表2。其次，對 於各退火鑄造材進行深層拉繃試驗，並測試了該等之界 限拉繃比。還有，使用水性蠟作爲壓鑄時之潤滑材。又， 使用衝壓機作爲拉繃比爲1 .3 3來拉繃，進行於加工品上 是否發生分裂之評估。於表2顯示表面粗糙度之測試結 果與壓鑄性之評估結果。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — — — — — I— « — — — — — — I— - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺7艾適用中國國家標準（CNSM4規格（2]〇χ 297公.¾ ) 573019 五、發明說明（8)

§8 0.004 0.003 0.003 0.001 r-H · ο ο <Ν Ο Ο 1—1 Ο Ο o o m 0.0026 0.0152 1 0.0022 0.0025 m 0.022 0.023 0.015 0.023 τ—Η (Ν 卜 »—Η IT) νο ο ο ο m O ϋ ο ο wo ο Ο νο ο ο VD 〇 〇 iT) 寸 Η r- ΓΛ r-H οο ΓΠ r-H (N 寸 »—Ί ?*·Η r-H ο νο r-H r*H 卜 r-H <T) \D 成分A 成分Β 成分c 成分D 備考 i本發明實例 比較例 耱 殘留 殘留 殘留 殘留 ^lJV m 0.001 0.00 1 0.001 0.001 0.001 1—( 〇 〇 〇 0.002 0.002 〇； 〇 0.002 0.002 0.002 0.00 1 0.00 2 0.00 1 0.001 0.002 0.00 1 τ-Η ΙΟ 〇 0.002 :尨 0.002 0.003 1 0.003 0.003 1 0.035 1 0.037 0.04 2 0.039 祕 0.0022 0.0025 0.0028 0.0052 -10- 573019 五、發明說明（9) 表2 淸淨度 (%) 0.016 i 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 0.021 0.021 0.025 0.025 0.037 11 4m m 義1 fe寧 Os CN Ο CVJ ro o CN 〇 o ΡΊ 〇 Cn o 1 ο 〇· rA ο 〇 rn 〇 m o κη Ο CS rn O 硏磨劑 ί粗糙度 相當#320 1相當#320 相當#320 相當#24(j 相當#24纟 無硏磨 相當#3.20 無硏磨 相當#400 無硏磨 無硏磨 相當#320 m m I繃拉部分破裂 裢 壊 壊 壊 壊 葉 壊 |有(多數§)] 1界限繃拉比 〇〇 m (N (N (N τ*Η 对 (Ν m A (Ν 〇\ fM·^ (Ν (Ν (Ν 〇〇 y—i CN 〇 CN 卜 Ο) Ο »—t ο <Ν 表面粗糙度 Δς9〇/Δ^〇 (N cn 〇〇 00 CN (Ν vq rn 卜 τ—Η νη σ\ in 芩 (Ν rn 对· ν〇 On 寸· ON vd cn οο (Ν △q% 0.0734 0.0725 0.0654 0.0972 0.0749 0.0972 0.07251 0.0698 0.0845 0.0789 0.0889 0.0723 σ' <3 0.0229 0.0189 0.0287 | 0.0265 0.0145 0.0128 0.0247 0.0218 0.0178 0.0159; _1 0.0128 0.0255 00 TJ* rn ΓΠ 00 ο rn 〇〇 卜 rn νη Ό rn 卜 V£> m τ-Η s rn vri — \ο rn On (N rn s CN ON vn rn (Ν τ—Η ΠΊ m '寸· CN 〇〇 ΓΛ r- ΠΊ rn m (N 寸· 〇〇 (N (T) VO rn 化學 成分 < < < < < < < W CQ 〇 U Q. (N 寸 vo 卜 00 a\ 〇 r-H <N r—H 埒餾誃_;图 -11- 573〇i9 A7

五、發明說明（Μ ) 如由表2所知，本發明實例之No.]〜No. 5與No. 6〜No.] 2 比較，其界限繃拉比均較大，顯示優異之繃拉牲：β.其中， Ν 〇.5雖然可滿足本發明之專利申請範圍第]項（唯】〇· 之規定），但是由於不能滿足專利申請範圍第2項（Kr 與△ q 9 〇 /△ q 〇之規定），界限繃拉比則稍低。相對於該點， No.6與Ν〇·7中，雖然化學成分在本發明之範圍內，但是 由於K】·。，之一或兩者超過4而認爲於繃拉面有細微 的分裂。又，Νο·8〜No.11中，由於化學成分超過本發明 之範圍則任一界限繃拉比均較小，而K r超過4的：N 〇 . 1] 中而被認爲於表面上有細微之分裂。更進一步，Ν ο · 1 2中 化學成分超出本發明之範圍，更由於超過於JISG0555中 所規定之淸淨度0.0 3 %，繃拉部分之分裂的發生頻率則變 ^7 ° 【發明之效果】 於以上說明之本發明之鐵-鉻-鎳系合金素材中，由於在 素材表面之粗糙度方面壓延平行方向與壓延直角方向之 尖度在4以下’以顯著提昇繃拉性的嚴格的壓鑄條件來 加工而達成所謂難以發生分裂的效果。因此，可得作爲 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # tT.----------線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 材 素 金 合 的 合 適 最 之 用 極 電 鎗 子 電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSMd規格（2]0 X 297公釐）

Claims (1)

1. 573019 ,| 鼸… 修正

   第89113 336號「用於電子槍電極之鐵-鉻-鎳系合金素材」 專利案 (92年10月20日修正） 六、申請專利範圍： •1·一種電子鎗電極用鐵-鉻-鎳系合金素材，其特徵爲於 以重量百分比的鉻：15~20%、鎳：9〜15%、碳：0.12% 以下、矽：0.005〜1.0%、錳：0.005〜2.5%、磷：0.03% 以下、硫：0.0003〜0.0100%、鉬：2.0%以下、鋁： 0.001 〜0.2%、氧：0.003 以下、氮：0· 1%以下、鈦：0· 1% 以下、鈮：0.1%以下、釩：0.1%以下、鉻：0.1%以下、 鈣：0.05%以下、鎂：0.02%以下、殘留鐵及不可避免 之不純物所構成之鐵-鉻-鎳系合金素材，在素材表面粗 糙度方面個別以Kr。，Kr9()表示爲壓延平行方向與壓延 直角方向的尖度時，具有滿足下述式子之表面粗糙度， 【第1數】 Kr〇€4，Kr90S4 〇 2.如申請專利範圍第1項之電子鎗電極用鐵-鉻-鎳系合 金素材，其特徵爲素材表面粗糙度方面個別以△“，△ q9Q表示爲壓延平行方向與壓延直角方向的均方根平方之 斜率時，滿足下述式子， 【第2數】 3 .如申請專利範圍第1或2項之電子鎗電極用鐵-鉻-鎳 系合金素材，其特徵爲規定於〗ISG0555之淸淨度爲 0.03%以下。 一 1 一