TWI225101B - Material for shadow mask, method for production thereof, shadow mask and image receiving tube - Google Patents

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TWI225101B TW089103943A TW89103943A TWI225101B TW I225101 B TWI225101 B TW I225101B TW 089103943 A TW089103943 A TW 089103943A TW 89103943 A TW89103943 A TW 89103943A TW I225101 B TWI225101 B TW I225101B
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Description

1225101 A7 _ B7 五、發明說明（/ ) 〔發明所屬之技術領域〕 本發明係關於彩色映像管用之蔭罩所使用的蔭罩用材 料的冷軋鋼板、其製造方法、使用該冷軋鋼板之蔭罩及組 裝著該蔭罩之映像管。 〔先前技術〕 蔭罩用材料之冷乳鋼板，以往是經下述製造過程而製 造出。亦即，將製鋼廠所製造之低碳鋼，經酸洗、冷軋成 既定板厚後，經脫脂後，在箱型退火爐中以濕的氫環境氣 氛施以脫碳退火，之後，視必要施以2次冷軋，成爲最終 製品的厚度。 該製造方法所製造的冷軋鋼板，在蝕刻廠進行光蝕刻 後，經退火、沖壓、黑化處理，再組裝入映像管。在該過 程中，當原先冷軋鋼板中的C未進行充分脫碳時，由於會 成爲引起蝕刻不良或沖壓成形不良的原因，脫碳退火後的 C量必須爲0.0015%以下，更佳爲0.0008%。 上述般之經蝕刻、沖壓成形等製程所製造之蔭罩用冷 軋鋼板，隨著近年來對映像管要求更高品質的畫面、更高 精細度化，係要求比從前更安定的鈾刻性、沖壓成形性。 以往’作爲上述問題的解決手段，有日本專利特開昭 56 - 139624公報、特開平2 - 61029號公報、特開平8 -269627號公報被提案出。上述公報中記載著對鋼成分或退 火條件的限制等，但還是無法滿足針對近年來的高精細度 化所需之安定的蝕刻性、沖壓成形性。 〔發明所要解決的課題〕 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) -I I I I I I I 訂 — — — — —----. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225101 A7
五、發明說明（2 ) 本發明的課題是要解決上述般先前技術的問題點，而 提供出在捲帶(eGi_具有均—之優良_性、沖壓成形性 之蔭罩騰料’並提賴材料之製造方法、㈣該冷軋鋼 板之蔭罩及組裝著該蔭罩之映像管。 〔用以解決課題之手段〕 本發明的蔭罩用材料，其特徵爲，成分是以 N<0.0030 重量％、B : 5PpmsB—11/14xN<30ppm的關係來含有，其 他是由Fe及不可避免的不純物所構成。 本發明的蔭罩用材料’其特徵爲，成分是以C^〇.〇〇〇8 重里％、SiS0.03 重量％、Μη : 0.1 〜0.5 重量％、Ρ€〇·〇2 重 量％、SS0.02 重量％、Α1 : 0.01 〜0·07 重量。/〇、NS0.0030 重 量％、B : 5ppm^B-ll/14XNS30ppm的關係來含有，其他 是由Fe及不可避免的不純物所構成。 本發明的蔭罩用材料之製造方法，其特徵爲，將成分 是以 NS0.0030 重量。/〇、B ·· 5ppmSB-ll/14XN<30ppm 的關 係來含有、其他是由Fe及不可避免的不純物所構成之鋼片 ，以熱精軋溫度在Ar3點以上、捲取溫度在540〜680°C的條 件進行熱軋，經酸洗後，進行冷軋，而使之後的連續退火 步驟之殘存C量成爲0.0008重量％以下。 本發明的蔭罩用材料之製造方法，其特徵爲，將成分 是以CS0.0008重量％、S^〇.〇3重量％、Μη : 0.1〜0.5重量 %、PS0.02 重量％、SS0.02 重量％、Α1 ·· 0.01 〜0.07 重量％ 、NS0.0030 重量。/〇、Β ·· 5ppm<B-ll/14XNS30ppm 的關係 來含有、其他是由Fe及不可避免的不純物所構成之鋼片， 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------坏---------線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225101 A7 B7 五、發明說明（4) 顯現優異的蝕刻性。又本發明中，係將熱軋鋼板材料之鋼 片成分限制如下，以適於作爲近幾年所用之板厚 0.08mm〜0.2mm左右的所謂極薄蔭罩用的材料。 亦即限制成：CS0.0008重量％、SB0.03重量％、Μη :0.1 〜0·5 重量％、Ρ€〇·〇2 重量％、SS0.02 重量 ％、Α1 : 0·01〜0.07重量％。以下說明限制的理由。 C ·· CS0.0008 重量〇/〇 熱軋鋼板中的C量，對進行脫碳之連續退火步驟有很 大的影響，若超過0.0030重量％，連續退火步驟之脫碳將 不完全，要使蔭罩材料所含C達到既定的0.0008重量％以 下’必須提高退火溫度、增加退火時間，由於會造成生產 成本上昇及生產性降低，其上限以0.0030重量％爲佳。更 佳爲0.0020重量％以下。
Si : Si20.03 重量％ 蔭罩材料中的Si，是在映像管製造時的黑化處理過程 中會阻害黑化的元素，雖越少越好，但就A1脫氧鋼而言爲 一定會含有的元素，其上限以0.03重量％爲佳，更佳爲 0·02重量％以下。 Μη : 0.1 〜0.5 重量％ 熱軋鋼板中的Μη，對於防止不純物之S所致的熱軋 中的熱脆性乃是必要的成分，由於本發明的極薄蔭罩材料 在冷軋時易產生裂開，故以積極地添加既定量爲佳。其效 果在添加〇·1重量％以上爲佳，更佳爲0.2重量％以上，再 更佳爲0.25重量％以上。 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) II‘------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225101 A7 B7 五、發明說明（女） 另一方面，若超過0.6%由於成形性會劣化，而以〇·5 重量°/〇爲佳，更佳爲〇.4重量％以下，再更佳爲0.35重量％ 以下。 Ρ Κ)·02 重量〇/〇 蔭罩材料中的Ρ，由於會將結晶粒微細化而使磁特性 變差’是越少越好。特別是對本發明的極薄蔭罩材料其效 果非常顯著，而以0.02重量％以下爲佳。 S :龜02重量％ 熱軋鋼板中的S是一定會含有的元素，其是在熱軋中 會產生熱脆性的不純物成分，以儘量減少爲佳。本發明的 極薄鋼板蔭罩材料，由於在冷軋時易產生裂開，以積極的 將S排除爲佳。其效果以0.02重量。以下爲佳，更佳爲 0.015重里％以下，再更佳爲〇_〇1重量％以下。 Α1 : 0.01 〜〇.〇7 重量％ 熱軋鋼板中的Α1，於製鋼時，是作爲脫氧劑來添加於 鋼浴中’而被當作爐渣來除去，若添加量少則無法得出安 定的脫氧效果。又，Α1在熱軋中及退火中會形成Α1Ν氮化 物’以固定住Ν而防止固溶Ν之時效效應，以進行積極的 添加爲佳。特別是，本發明的極薄蔭罩材料，若材料中含 有氧化物般之不純物，由於冷軋時易產生裂開，故以積極 的添加Α1爲佳。其效果以添加〇.〇1重量。/。以上爲佳，更佳 爲0.015重量％以上，再更佳爲〇.〇2重量％以上。 另一方面，就算添加0.07重量％以上其效果仍不夠顯 著，反而會因過剩的Α1而造成再結晶溫度上昇或夾雜物的 7 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) ---I----訂—-------· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225101 A7 B7 五、發明說明（έ) 增加，故以0.07重量％以下爲佳，更佳爲0.05重量°/〇以下 ，再更佳爲0.04重量％以下。 其他：其他爲Fe及在不損及鈾刻性、沖壓成形性的程 度下不可避免的會含有的元素，並不做限制。 其次，說明本發明的極薄蔭罩材料之製造方法。鋼塊 之加熱溫度、熱軋條件，雖不是本發明中要加以特定者， 但鋼塊加熱溫度若低於ll〇〇°C則熱乳性會變差，基於確保 熱軋溫度的觀點也以高於ll〇〇°C爲佳。另一方面，若鋼塊 加熱溫度過高將促進氮化物的分解、再固溶，故以不超過 1200°C 爲佳。 若熱精軋溫度在Ar3點以下，熱軋板的結晶組織將混 粒(duplex grain)化同時粗大化，由於蝕刻性、沖壓成形性 也會變差，故熱精軋溫度以Ar3點以上爲佳。 捲取溫度，考慮到熱軋時帶捲(coil)寬方向及長方向 的品質安定性，下限以540°C爲佳。另一方面，若超過680 ^:會使脫垢(scale)性變差，故以540〜68(TC的範圍爲佳。 (酸洗、1次冷軋步驟） 酸洗、1次冷軋是用通常的條件來進行即可。爲效率 良好的進行本發明的極薄蔭罩材料之脫碳退火，1次冷軋 後的板厚以0.6mm以下爲佳，更佳爲〇.5mm以下。 (連續退火步驟） 連續退火步驟是本發明中之重要步驟，較佳爲在板溫 750°C以上、均熱時間60秒以上、退火環境氣氛爲氫濃度 0〜75%、其他爲N2氣體、露點—30〜70°C下進行連續退火 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225101 A7 _^ B7 五、發明說明（r;) 〇 (退火時間） 退火時間以60秒以上爲佳。未滿60秒時，極薄蔭罩 材料之脫碳將不足，要達到目標之C量0.0008%以下會有 困難。上限雖沒有特別的限定，其於生產性及防止粗大粒 的觀點以120秒以下爲佳。 (連續退火環境氣氛中氫的濃度及露點） 只要連續退火環境氣氛中的氫濃度保持70%以下，即 可使極薄蔭罩材料的C量成爲0.0008%以下。即使氫濃度 超過70%，不僅在脫碳時間上沒有不同，反而會造成成本 的上昇，故上限以70%爲佳。露點只要在-30〜7〇°C的範圍 內，即可使極薄蔭罩材料的C量成爲0.0008%以下。 (退火後的2次冷軋） 退火後之2次冷軋的軋薄率(reduction rate)，爲賦予 極薄蔭罩材料所需的強度較佳爲41〜90%。在40%以下將 無法形成必要的強度，在91%以上輥軋次數將增加而使生 產性降低，故上限以90%爲佳。經2次冷軋即形成本發明 的極薄蔭罩材料之最終厚度之0.1〜(K2mm的材料。 〔實施例〕 以下，用實施例來對本發明做更詳細的說明。將具備 表1所示的化學成分之鋼片，熱軋成2.3mm的熱軋鋼板後 ’經酸洗’冷軋成板厚〇.3mm的冷軋板。之後在連續退火 步驟，用各種條件來施以脫碳退火。表2係顯示各退火條 件及退火後鋼中的C量。再經冷軋而製造出板厚〇.lmm之 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂—I------ 1225101 A7 _ B7 五、發明說明（7 ) 進行光阻的圖案化。接著，進行曝光、硬膜處理、烘烤處 理，之後，在圖案化後之光阻兩面，將作爲蝕刻液之液溫 6〇°C、比重48° Be之氯化鐵溶液從噴嘴噴霧出以進行蝕刻 。蝕刻後水洗之，用鹼性溶液來剝離光阻，經洗淨、乾燥 而製作出蔭罩。其蝕刻性之評價結果顯示於圖1。縱軸代 表蝕刻性，橫軸代表B量與N量之關係式，而得出在B量 與N量的關係式位於5ppmSB-ll/14XNS30ppm的範圍之 區域具有優異的蝕刻性。 圖1之蝕刻性的評價，係將蝕刻所穿孔出之孔形狀用 以下3階段來進行評價。 評點3…優良：從蝕刻面觀看之狹孔的輪廓不致產生實用 上的問題。 評點2…中間：從飩刻面觀看之狹孔的輪廓稍有凹凸。 評點1…差：從蝕刻面觀看之狹孔的輪廓已變形。 接著，說明在框架上組裝本發明的極薄蔭罩之映像管 的狀態。本發明的蔭罩，以在稍負荷有張力的狀態下固接 於框架爲理想。該固接方法，雖有許多種，但最常使用者 爲熔接法。於固接時，首先，將框架的上下框之中心部強 制的稍向內側彎，而在該狀態下固接蔭罩。又，當向內彎 之上下的框回復原狀(放開強制力）時，即成爲有上下方向 的張力負荷於蔭罩的狀態。 又，在將蔭罩固接於框架時，以將比上下方向所負荷 的張力小之張力負荷於左右方向爲較佳。本發明的映像管 ，以使強張力負荷於上下方向爲理想。不僅在上下方向有 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225101 A7 B7 五、發明說明（/。） 負荷，若在左右方向也負荷張力，即可防止在上下方向賦 予張力所致之蔭罩的皴摺之發生。但’若在蔭罩的左右方 向負荷有過大的張力，將造成蔭罩上所形成的狹孔之變形 而不佳。 〔發明效果〕 當未進行充分脫碳的情形，蔭罩的製造過程之蝕刻步 驟中，蝕刻會變得不均一，由於蝕刻孔形狀的不均一及表 面凹凸會大，故C量必須在0.0008%以下才能獲得滿意的 蝕刻性。當C量多時，由於會變得硬質而使沖製成形時的 形狀凍結性變差，同樣的必須將C量壓低。又如圖i所示 般，B能固定N而防止固溶N的時效效應所致之拉伸應變 的產生，而具有將再結晶粒均一化的作用，其將蝕亥[|性安 定化的效果極大，故必須做必要量的添加。然過剩的添加 ，將因B所致之結晶粒微細化而產生硬質化及磁特性劣化 〇 〔圖式之簡單說明〕 圖1係顯75蝕刻性和B量與N量的關係式之關係圖 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

  1. ^5l〇1 公告本 A8 B8 C8 0手了少j f丨:: D8 修正本 、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1、 一種蔭罩用材料，其特徵爲，成分是以CS0.0008 重量％、Siso.03 重量％、Μη : 0.1 〜0.5 重量％、PS0.02 重 星 乂、SS0.02 重量％、Α1 : 0.01 〜0.07 重量％、NS0.0030 重 量％、B : 5ppm^B-ll/14XNS30ppm的關係來含有，其他 是由Fe及不可避免的不純物所構成； 其板厚在0.1〜0.2mm的範圍。 2、 一種蔭罩用材料之製造方法，其特徵爲，將成分 疋以 NS0.0030 重量％、B : 5ppmSB-ll/i4XNS30ppm 的關 係來含有、其他是由Fe及不可避免的不純物所構成之鋼片 ’以熱精軋溫度在Ar3點以上、捲取溫度在540〜680°C的 條件進行熱軋，經酸洗後，進行冷軋，而使之後的連續退 火步驟之殘存C量成爲0.0008重量％以下； 該連續退火步驟，係在板溫750°C以上、均熱時間60 秒以上、退火環境氣氛爲氫濃度〇〜75%、其他爲N2氣體、 露點-30〜70°C下進行連續退火。 3、 一種蔭罩用材料之製造方法，其特徵爲，將成分 是以 CS0.0008 重量％、Siso.03 重量％、Μη ·· 0.1 〜0.5 重量 %、1^0.02 重量％、SS0.02 重量。/〇、Α1 : 0.01 〜0.07 重量％ 、Ν$〇·〇030 重量。/〇、β : 5ppmSB-ll/14XNS30ppm 的關係 來含有、其他是由Fe及不可避免的不純物所構成之鋼片， 以熱精軋溫度在Ar3點以上、捲取溫度在MO〜680°C的條 件進行熱軋，經酸洗後，進行冷軋，而使之後的連續退火 步驟之殘存C量成爲0.0008重量。/〇以下； 該連續退火步驟，係在板溫75(TC以上、均熱時間60 —1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐） 1225101 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 秒以上、退火環境氣氛爲氫濃度0〜75%、其他爲N2氣體、 露點-30〜7(TC下進行連續退火。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4、 一種蔭罩，其特徵是使用申請專利範圍第1項之 蔭罩材料。 5、 一種映像管，其特徵是組裝入申請專利範圍第4 項之蔭罩。 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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