WO2005019486A1 - カラー受像管用アパーチャーグリル用素材、アパーチャーグリルおよびカラー受像管 - Google Patents

カラー受像管用アパーチャーグリル用素材、アパーチャーグリルおよびカラー受像管 Download PDF

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WO2005019486A1
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aperture grill
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Toshiyuki Ueda
Hideo Ikeda
Satoshi Ohi
Shinichi Aoki
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Toyo Kohan Co., Ltd.
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    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/06Screens for shielding; Masks interposed in the electron stream
    • H01J29/07Shadow masks for colour television tubes
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    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
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    • H01J2229/0727Aperture plate
    • H01J2229/0733Aperture plate characterised by the material

Definitions

  • the present invention relates to a material for an aperture grill for a color picture tube, an aperture grill, and a color picture tube. More specifically, the present invention relates to a material for an aperture grill for a color picture tube, an aperture grill and a color picture tube having excellent magnetic properties, tensile strength and high-temperature tape strength.
  • a color picture tube made of an aperture grill material has a high strength because a strong tension is applied to the aperture grill material, and is approximately 400-500 ° C under the tension loaded state.
  • the importance of material design with excellent high-temperature creep characteristics has been emphasized in order to perform the blackening treatment.
  • there are magnetic properties as important properties along with high strength and high creep but it is difficult to satisfy both high strength and high magnetic properties (soft magnetic properties). And the magnetic properties tend to be sacrificed.
  • Ultra-low carbon steel sheets containing 40-100 ppm N and 0.20-0.6% by weight of Mn have been proposed as an aperture grill material.
  • soft magnetic properties There are limitations (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 2548133
  • the aperture grill material is a magnetic shielding material like the inner shield material
  • the aperture grill material itself is magnetized by an environmental magnetic field including terrestrial magnetism, and the electromagnetic force exerts an adverse effect on the straightness of the electron beam.
  • the role of reducing geomagnetic drift. Therefore, the effect is higher when the aperture grill material is superior in soft magnetic characteristics.
  • the aperture of a grill type cathode ray tube Due to the increase in size and size of the rat, it has been desired to reduce the geomagnetic drift near the corners of the screen. Therefore, the aperture grill material is desired to have excellent soft magnetic properties. According to the conventional idea, when a material having soft magnetic properties is obtained, for example, in order to reduce crystal grain boundaries that adversely affect the soft magnetic properties, it is possible to increase the crystal grain size. .
  • the strength of the (100) and (211) planes, which are easy magnetization directions is increased by controlling the hot rolling conditions and the annealing conditions after cold rolling, so that the hard magnetization directions are increased.
  • the present inventors have found the ultra-low carbon steel strip which is a material for an aperture grille whose texture is controlled as described above, and have led to the proposal of the present invention.
  • the present invention has been made in view of the above points, and provides a material for an aperture grill for a color picture tube, an aperture grill, and a color picture tube having excellent magnetic properties, tensile strength and high-temperature creep strength. It is intended to do so.
  • a material for an aperture grill for a color picture tube according to claim 1 of the present invention is a material for an aperture and a grill made of an ultra-low carbon steel strip, and the material for X-ray diffraction.
  • (100) plane has a degree of integration of 38% or more
  • (211) plane has a degree of integration of 40% or more
  • C is 0.001-0.
  • a color picture tube for aperture one grill material according to claim 3, the C 0 ⁇ 001 0.01 wt 0/0, Mn and 0. 10-1. 0 wt 0/0, Si 0. 01 - 3.0 weight 0/0, and A1 0.
  • An ultra-low carbon alloy steel strip consisting of not more than 01% by weight, the balance being Fe and unavoidable impurities, is characterized by being subjected to shape modification by heat treatment at a temperature without recrystallization.
  • An aperture grille for a color picture tube according to the present invention is as described in any one of claims 13 to 13. And a material for an aperture and a grill for a color picture tube.
  • a color picture tube according to the present invention is characterized in that the color picture tube aperture daryl according to claim 4 is incorporated therein.
  • the ultra-low carbon steel used as the material for the aperture grille of the present invention was subjected to decarburization and denitrification using a vacuum degassing method to reduce carbides and nitrides in the steel and hot rolled. Are preferred.
  • the types of elements contained in the steel used for the aperture grill material of the present invention and the reasons for limiting the contents will be described.
  • the upper limit is preferably set to 0.01% by weight.
  • the lower limit is preferably 0.001% by weight from the viewpoint of ensuring creep strength. More preferably, the content is 0.003% by weight or more.
  • the lower limit is preferably 0.10% by weight as the content is higher.
  • the upper limit is preferably set to 1.0% by weight or less from the viewpoint of production cost and etching property. Note that it is strongly preferable that the lower limit of the Mn content be more than 0.6% by weight.
  • Si is in the range of 0.01 to 3.0% by weight. If the content is less than 0.01% by weight, no improvement in tensile strength due to solid solution is observed, while if it exceeds 3.0% by weight, the adhesion of the blackened film is deteriorated. More preferably, the content is more than 0.05% by weight and 0.50% by weight or less.
  • S is devoted to the crystal grain boundaries, significantly impairs the etching characteristics, and also causes the material to be embrittled. Therefore, it is preferable that the content of S is less than 0.06% by weight. Is preferred. More preferably, the content is 0.02% by weight or less.
  • A1 forms a precipitate (A1N) with N, reducing the crystal grain size and deteriorating the magnetic properties.
  • the upper limit of the A1 content is set to 0.01% by weight.
  • the lower limit is not particularly important, but the etched part of the material for the aperture grille is a large non-metallic sheet because tension is applied to a thin tape-shaped steel plate. Tapes may be cut due to the presence of metal inclusions, and high-purity steel is required to reduce the yield. Therefore, since aluminum-killed steel is desirable, the lower limit of the amount of A1 unavoidably mixed is 0.001% by weight.
  • N forms a solid solution in steel, increases the material hardness, and improves the tensile strength and creep strength. Therefore, N must be added. Further, since a nitride having high hardness is formed, and the nitride is finely dispersed in the crystal grains, it has an effect of inhibiting the movement of dislocation creep, and thus has an effect of particularly improving the creep strength. For this reason, the content is preferably 0.001% by weight or more. On the other hand, the upper limit of the amount of N is set to 0.03% by weight in the present steelmaking method for this use, and thus the upper limit is set. If the content exceeds 0.017% by weight, N bubbles remain in the steel sheet and become scale flaws immediately.
  • the content is 0.017% by weight or less.
  • Cu forms a solid solution in steel, increases the material hardness, and improves the tensile strength and creep strength.
  • the content is preferably more than 0.001% by weight.
  • the content is more preferably at least 0.002% by weight, and even more preferably at least 0.01% by weight.
  • the etching rate is reduced and the etching solution is contaminated, so that the content is preferably 2.0% by weight or less. More preferably, the content is 0.1% by weight or less.
  • Cr forms a solid solution in steel, increases the material hardness, and improves tensile strength and creep strength.
  • Cr has a strong property of reacting with the solute nitrogen (N) remaining in the steel to form a nitride such as CrN, and thus has a nitride forming and stabilizing effect.
  • N solute nitrogen
  • the number of blowholes in the slab is significantly reduced, and the formation and dispersion of fine nitrides significantly increase the creep strength. This is presumed to be due to an increase in resistance to creep elongation accompanying dislocation movement. For this reason, it is preferable that the lower limit of the Cr content be 0.001% by weight or more.
  • the content is more preferably 0.002% by weight or more, and even more preferably 0.003% by weight or more.
  • the content is preferably 0.1% by weight or less. More preferably, the content is 0.09% by weight or less. More preferably, the content is 0.08% by weight or less.
  • the upper limit is set to 0.15% by weight.
  • Ti may be added as needed. If added, 0.10% by weight or less is desirable. If it exceeds 0.10% by weight, the force for suppressing recrystallization during annealing and deteriorating magnetic properties or
  • annealing must be performed at a high temperature, which is not preferable because a problem occurs in passing a sheet such as a heat buckle.
  • Nb may be added if necessary.
  • the case of adding Ti is the same as Ti, and the reason why 0.10% by weight or less is desirable is the same as that of Ti.
  • [0026] B may be added if necessary. When added, the content is preferably 0.010% by weight or less.
  • B evaporates (vaporizes) during a high vacuum in the cathode ray tube, deteriorating the vacuum and causing a problem.
  • the obtained molten metal having the above composition is subjected to vacuum degassing or deoxidation treatment with Al, Si, or the like, and is subjected to a continuous forming and hot rolling step to obtain a hot rolled sheet.
  • cold rolling is performed to a thickness of 0.15-0.30 mm.
  • finishing is performed by cold rolling to a predetermined thickness of 0.05 to 0.20 mm.
  • the plate thickness is more preferably 0.105-0.180mm. If necessary, after the softening treatment is performed by the annealing treatment, the finishing treatment may be performed by cold rolling.
  • a box annealing furnace or a continuous annealing furnace may be used. Furthermore, after finishing by cold rolling, heat treatment is performed in a temperature range where recrystallization is not performed without performing surface roughness imparting treatment, or temperature range where recrystallization is not performed after performing surface roughness imparting treatment. Heat treatment. Temperature at which recrystallization does not occur
  • the range varies depending on the steel composition, but a good range is approximately 450-650 ° C.
  • the atmosphere is preferably a non-oxidizing atmosphere, for example, a reducing atmosphere containing nitrogen and hydrogen is particularly preferable.
  • the surface roughness imparting treatment may be performed by a well-known method, for example, in a temper rolling step, or may be performed during cold rolling to a predetermined plate thickness of 0.05 to 0.20 mm. good. Further, before and after the heat treatment in a temperature range that does not cause recrystallization, a treatment for correcting the shape of the plate by a mechanical type tension leveler or a hide opening tension leveler may be performed.
  • the surface roughness Ra (JIS B 0601) of the cold-rolled sheet is preferably in the range of 0.2 to 0.8 ⁇ m. More preferably, the range of 0.4-0.6 zm is good. If it is less than 0.2 xm, the adhesion to the resist is poor, and if it exceeds 0.8 xm, the adhesion is too good, and the resist at the portion to be dissolved at the time of development remains and is washed.
  • (222) plane integration degree (%) 100 X (222) plane X-ray intensity / [(100) plane X-ray intensity + (211) plane X-ray intensity + (222) plane X-ray intensity + (110) surface X-ray intensity] ⁇ ⁇ ⁇ (3)
  • the material for the aperture grille is such that the degree of integration of the (100) plane is 38% or more, the degree of integration of the (211) plane is 40% or more, and the degree of integration of the (222) plane is 20% or less. , The residual magnetization characteristics are good, but if it is out of this range, the residual magnetization characteristics deteriorate.
  • the direction of the tape of the aperture grill may match the rolling direction of the aperture grill material, or may be perpendicular to the rolling direction of the aperture grill material.
  • a water-soluble casein resist is applied to both sides of the aperture grill material shown in Table 1, and after drying, the resist on both surfaces of the material is paired.
  • the resist was patterned using a glass dry plate on which the front and back patterns were drawn.
  • exposure, hardening, and baking are performed, and then a ferric chloride solution with a liquid temperature of 60 ° C and a specific gravity of 48 ° Be is sprayed from a spray on both sides of the patterned jungle resist as an etchant.
  • etching was performed. After the etching, the substrate was washed with water, the resist was stripped off with an alkaline solution, washed and dried to produce an aperture grill.
  • the aperture grill of the present invention is fixed to the frame under a state in which tension is applied.
  • a welding method is most often used.
  • fixing first forcibly bend the center of the upper and lower frames slightly inward, and then fix the aperture grille in this state. Then, when the upper and lower frames that have been bent inward are returned (the compulsory force is released), the vertical tension is applied to the aperture daryl.
  • fixing the aperture grill to the frame it is also preferable to apply a tension in the left and right directions smaller than the tension applied in the vertical direction.
  • the color picture tube of the present invention is desirably applied with a strong tension in the vertical direction.
  • the mechanical property evaluation should be strictly performed. Is desirable.
  • the aperture one grill material the applied stress over tentatively 294 N / mm 2, 450 ° CX 15 minutes holding elongation 0.3% or less der lever when the, in use as a CRT There is no problem such as slackening of the aperture grille.
  • the material for the aperture grille is easily magnetized by the environmental magnetic field, that is, the higher the material for the aperture grille is soft magnetism, the higher the magnetic shielding property.
  • the aperture grill material is annealed at 450 ° C for 10 minutes, and then subjected to the Epstein method (primary and secondary windings, and a method of measuring by applying an external magnetic field (evaluation is Apply a magnetic field of 796 A / m)) and use the obtained residual magnetic flux density Br (T).
  • Table 1 shows that steels having different chemical compositions (Examples 14 and 14 and Comparative Examples 15) were subjected to vacuum degassing, and the molten slab was hot-rolled.
  • the chemical composition of a hot-rolled Omm plate is shown.
  • These hot-rolled sheets were washed with sulfuric acid and then cold-rolled to obtain cold-rolled sheets having a thickness of 0.2 to 0.3 mm.
  • annealing was performed using a continuous annealing furnace, and the sheet thickness was reduced to 0.10 mm by cold rolling. During this cold rolling, a constant surface roughness was imparted to the rolling rolls to adjust the surface roughness Ra of the cold rolled sheet.
  • Table 2 summarizes the characteristics test results for the test materials obtained in this manner.
  • the tensile test was performed using an Instron type tensile tester, and the creep elongation was measured using a creep tester (made by Tokai Sakusho Ltd.) was used, under load stress 294 N / mm 2, and elongation at the time of holding 450 ° CX 15 minutes in the atmosphere (%) under load stress 294N / mm 2, 450 ° in the air Elongation (%) when CX was held for 20 minutes three times was measured and evaluated.
  • This creep strength test evaluation was determined based on the following criteria.
  • the reason why the creep elongation in the column of ⁇ characteristics '' for the material for the aperture grille described in Table 2 was set to ⁇ 0.3% or less '' is that after the aperture grille was welded to the frame, Assuming that heat treatment for blackening is performed, even after the aperture grille is attached to the frame with the tension applied after the blackening treatment, the tension is maintained without loosening the aperture. It specifies the test conditions for the aperture grill material to be able to maintain the loaded state. As this condition, by applying a load stress 294 N / mm 2 to the aperture one grill material is obtained by measuring the creep elongation after the 15 minute hold at 450 ° C. If the elongation is 0.3% or less, it is a material for an aperture grille that can support the aperture grille of a flat mask even after the aperture grille is incorporated into a picture tube.
  • the aperture-grill material can be used for the aperture-grill of the flat mask even after the aperture-grill is incorporated in the picture tube.
  • the magnetic properties were measured by annealing at 450 ° C for 10 minutes, followed by the Epstein method (a method of applying a primary winding and a secondary winding and applying an external magnetic field (evaluation was performed using a magnetic field of 796 AZm). )), The residual magnetic flux density Br (T) was determined. This Br is desirably 1.1 T or more.
  • the material for the aperture grill for a color picture tube of the present invention has excellent etching properties, and the aperture grill and the color picture tube incorporating the same have excellent tensile strength and high-temperature tallip strength.
  • the conventional aperture-grill type cathode ray tube In the conventional aperture-grill type cathode ray tube
  • the mask surface can be flattened.
  • an extremely low carbon steel strip manufactured by adjusting the components to be contained is fixed (for example, welded) to a frame in a state where a large tension is applied in a vertical direction. It has sufficient strength when used. Further, the aperture grill material of the present invention has a structure in which the aperture grill itself is loosened even after the heat treatment is performed in a state where a slight tension is applied in the horizontal direction of the frame and also in the vertical direction. It has sufficient high-temperature creep strength to maintain a state without wrinkles.

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Abstract

 優れた磁気特性を有するアパーチャーグリル用素材、アパーチャーグリル及びそのアパーチャーグリルを組み込んだカラー受像管を提供することを目的とする。X線回折での(100)面の集積度が38%以上、(211)面の集積度が40%以上及び、(222)面の集積度が20%以下を有する極低炭素合金鋼帯からなるカラー受像管用アパーチャーグリル用素材、その素材を用いたアパーチャーグリル及びそのアパーチャーグリルを組み込んだカラー受像管。

Description

明 細 書
カラー受像管用アパーチャ一グリル用素材、アパーチャ一グリルおよび力 ラー受像管
技術分野
[0001] 本発明は、カラー受像管用アパーチャ一グリル用素材、アパーチャ一グリルおよび カラー受像管に関する。より詳細には、優れた磁気特性、引張強度および高温タリー プ強度を有するカラー受像管用ァパチヤ一グリル用素材、アパーチャ一グリルおよび カラー受像管に関する。
背景技術
[0002] 従来、アパーチャ一グリル材からなるカラー受像管は、アパーチャ一グリル素材に 強力なテンションを負荷するため高強度で、かつ、そのテンションの負荷された状態 で約 400— 500°C、数分の黒化処理を施すために、これまで高温クリープ特性の優 れた材料設計が重視されてきた。一方、高強度、高クリープとともに重要な特性として 、磁気特性があるが、高強度と高磁気 (軟磁気)の両方の特性を満足することは困難 であり、強いて言えば、材料設計は高強度が重視され、磁気特性が犠牲になってき た傾向がある。これまでにも、アパーチャ一グリル素材として、 Nを 40— lOOppm含 有し、 Mnを 0. 20-0. 60重量%含有する極低炭素鋼板が提案されているが、軟磁 気特性の点で限界がある (例えば特許文献 1参照。)。
[0003] 本出願に関する先行技術文献情報として次のものがある。
[0004] 特許文献 1 :特許第 2548133号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] アパーチャ一グリル素材は、インナーシールド材と同様、磁気シールド材であるた め、アパーチャ一グリル素材そのものが地磁気を含む環境磁場に磁化され、電磁力 が及ぼす電子ビームの直進性への悪影響を低減させる役割、すなわち、地磁気ドリ フトを低減する役割がある。したがって、アパーチャ一グリル素材は軟磁気特性に優 れる方が、その効果は高い。また、近年、アパーチャ一グリルタイプのブラウン管のフ ラット化、大型化により、画面のコーナー部付近の地磁気ドリフト低減が望まれており 、そのため、アパーチャ一グリル素材は優れた軟磁気特性が望まれている。従来の 考え方では、軟磁気特性を有する材料を得る場合、例えば、軟磁気特性に悪影響を 与える結晶粒界の低減のために、結晶粒径を大きくするなどが挙げられるが、強度 低下となり好ましくない。
[0006] そこで、本発明では、熱延条件、および、冷間圧延後の焼鈍条件を制御することに より磁化容易方位である(100)、(211)面の強度を大きくし、磁化困難方位である(2 22)面の強度を極力小さくした集合組織を有する鋼板にすることで、軟磁気特性を有 する材料を開発した。
[0007] 本発明者等は以上述べたような集合組織を制御したアパーチャ一グリル用素材で ある極低炭素鋼帯を見いだすことにより、本発明の提案に至った。
[0008] 本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、磁気特性、引張強度および 高温クリープ強度に優れたカラー受像管用アパーチャ一グリル用素材、ァパチヤ一 グリルおよびカラー受像管を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
[0009] 前記目的を達成するため本発明の請求項 1に係るカラー受像管用アパーチャーグ リル用素材は、極低炭素鋼帯からなるアパーチャ一グリル用素材であって、かつ、 X 線回折での(100)面の集積度が 38%以上、(211)面の集積度が 40%以上、(222
)面の集積度が 20%以下であることを特徴としている。
[0010] また、請求項 2に係るカラー受像管用アパーチャ一グリル用素材は、 Cを 0. 001—0
. 01重量0 /0、 Mnを 0. 10—1. 0重量0 /0、 Siを 0. 01— 3. 0重量0 /0、および A1を 0. 0
1重量%以下、残部 Feおよび不可避的不純物からなる極低炭素合金鋼帯からなるこ とを特徴としている。
[0011] さらに、請求項 3に係るカラー受像管用アパーチャ一グリル用素材は、 Cを 0· 001— 0. 01重量0 /0、 Mnを 0. 10—1. 0重量0 /0、 Siを 0. 01— 3. 0重量0 /0、および A1を 0.
01重量%以下、残部 Feおよび不可避的不純物からなる極低炭素合金鋼帯に、再結 晶しなレ、温度で熱処理による形状修正処理を施すことを特徴としてレ、る。
[0012] 本発明に係るカラー受像管用ァパチヤ一グリルは、請求項 1一 3のいずれかに のカラー受像管用アパーチャ一グリル用素材を用いることを特徴としている。
[0013] 本発明に係るカラー受像管は、請求項 4に記載のカラー受像管用アパーチャ一ダリ ルを組み込むことを特徴としている。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 本発明のアパーチャ一グリル用素材として用いる極低炭素鋼としては、真空脱ガス 法を用いて脱炭および脱窒処理し、鋼中の炭化物および窒化物を減少させ、熱延し たものが好ましい。まず、本発明のアパーチャ一グリル用素材に用いる鋼に含有され る元素の種類、およびその含有量の限定理由について説明する。
[0015] Cは、鋼中に固溶して、材料硬さを増し、引張強度およびクリープ強度が向上する ので、添加する必要がある。しかし、 C量が多いと磁気特性が劣化し、さらには炭ィ匕 物が増加してエッチング特性が妨げられる原因となるので、上限を 0. 01重量%の含 有量とするのが好ましい。下限は、クリープ強度確保の観点から、 0. 001重量%の 含有量とするのが好ましい。より好ましくは 0. 003重量%以上の含有量である。
[0016] Mnは、クリープ特性を向上させるために含有量が多い程好ましぐ下限を 0. 10重 量%とする。一方、上限は、製造コストとエッチング性の観点より、 1. 0重量%以下と することが好ましい。なお、 Mn含有量の下限は、 0. 6重量%を越えるようにすること 力 り好ましい。
[0017] Siは 0. 01 -3. 0重量%の範囲とする。 0. 01重量%未満では、固溶による引張強 度の向上が認められず、逆に 3. 0重量%を超えると、黒化膜の密着性を劣化させる からである。より望ましくは、 0. 05重量%を越え、かつ 0. 50重量%以下とする。
[0018] Sは、結晶粒界に偏祈し、エッチング特性を著しく阻害するうえ、素材の脆化の原因 にもなるので、含有量は少ないほうが好ましぐ 0. 06重量%以下とするのが好ましレヽ 。さらに好ましくは 0. 02重量%以下の含有量である。
[0019] A1は Nと析出物 (A1N)を形成し、結晶粒径を小さくし、磁気特性を劣化させる。
また、 Nは、 A1Nとして存在するよりも、固溶 Nとして存在する方がクリープ強度に有 利なため、過剰な A1はクリープ強度も劣化させる。したがって、 A1含有量の上限を 0. 01重量%とする。一方、下限は特に重要な意味はないが、アパーチャ一グリル用素 材のエッチング部は細いテープ状の鋼板にテンションを負荷するために大型の非金 属介在物の存在により、テープが切断することがあり、歩留を低減するため、高清浄 度鋼が求められる。そこで、アルミキルド鋼が望ましぐそのため、不可避的に混入す る A1量は 0. 001重量%が下限となる。
[0020] Nは前記のように、鋼中に固溶して、材料硬さを増し、引張強度およびクリープ強度 が向上するので、添加する必要がある。さらには高硬度の窒化物を形成するうえ、こ の窒化物が結晶粒内に微細に分散することにより、転位クリープの移動を阻止する 効果を有するので、特にクリープ強度を向上する効果を有する。このため、 0. 001重 量%以上の含有量とすることが好ましい。一方、 N量の上限は、現在の製綱法では 当該用途においては、 0. 03重量%が限界であるため、これを上限とする。また、 0. 017重量%を超えると N 気泡が鋼板内に残りやすぐスケールキズ等になるため、よ
2
り好ましくは 0. 017重量%以下の含有量である。
[0021] Cuは鋼中に固溶して、材料硬さを増し、引張強度およびクリープ強度が向上する ので、添加しても良レ、。添加する場合、 0. 001重量%を超えた含有量とすることが好 ましい。より好ましくは 0. 002重量%以上の含有量であり、さらに好ましくは 0. 01重 量%以上の含有量である。一方、 Cu量が多いとエッチング速度を低下し、エッチング 液を汚染するので、 2. 0重量%以下の含有量とするのが好ましい。さらに好ましくは 0. 1重量%以下の含有量である。
[0022] Crは、鋼中に固溶して、材料硬さを増し、引張強度およびクリープ強度が向上する ので、添加しても良レ、。添加する場合、 Crは鋼中に残存する固溶窒素(N)と反応し て、 CrNのような窒化物を形成する性質が強いので、窒化物形成および安定化効果 を有する。この結果、スラブ中のブロウホールを著しく低減するとともに、微細な窒化 物を形成分散することにより、クリープ強度が著しく増す。これは、転位の移動を伴う、 クリープ伸びに対する抵抗が増大するためと推測する。このため、 Cr添加量の下限 は、 0. 001重量%以上の含有量とすることが好ましい。より好ましくは 0. 002重量% 以上の含有量であり、さらに好ましくは 0. 003重量%以上の含有量である。一方、 C r量が多いと炭化物を形成し、磁気特性を阻害するので、 0. 1重量%以下の含有量 とするのが好ましい。より好ましくは 0. 09重量%以下の含有量とするのが好ましい。 さらに好ましくは 0. 08重量%以下の含有量である。 [0023] Pはエッチング性を阻害するため、上限を 0. 15重量%とする。
[0024] Tiは必要により添カ卩しても良レ、。添加する場合は、 0. 10重量%以下が望ましい。 0 . 10重量%を超えると、焼鈍時の再結晶を抑制し、磁気特性を劣化させる力 または
、高温で焼鈍しなければならず、ヒート'バックル等の通板の点で、問題が発生するな ど好ましくない。
[0025] Nbは必要により添加しても良レ、。添加する場合も、 Ti同様であり、 0. 10重量%以 下が望ましぐ理由も Tiと同じである。
[0026] Bは必要により添加しても良レ、。添加する場合は、 0. 010重量%以下が望ましい。
0. 010重量%を超えると、ブラウン管内の高真空時に Bが蒸発(気化)し、真空を劣 化させ、問題がある。
[0027] 次に、本発明のアパーチャ一グリル用素材としての薄鋼板の製造方法を説明する。
[0028] 通常の熔解法により、得られた上記組成の溶湯は真空脱ガスあるいは Al、 Si等に よる脱酸処理を施し、連続铸造および熱間圧延工程を経て、熱延板が得られる。酸 洗工程において、脱スケール後、冷間圧延し、 0. 15-0. 30mmの板厚とする。次 いで、所定の板厚 0. 05-0. 20mmまで、冷間圧延により仕上げ加工を施す。この 場合、板厚は、 0. 105— 0. 180mmがより好ましレ、。また、必要によっては焼鈍処理 により軟化処理を行った後に、冷間圧延により仕上げ加工を行っても良い。焼鈍処理 は、箱形焼鈍炉、連続焼鈍炉のいずれを用いても差し支えない。更に、冷間圧延に よる仕上げ加工後に、表面粗度付与処理を施さず、再結晶しない温度範囲で熱処 理を施すか、あるいは、表面粗度付与処理を施した後、再結晶しない温度範囲で熱 処理を施す。再結晶しない温度
範囲は鋼成分によって変化するが、おおよそ 450— 650°Cの範囲が良レ、。雰囲気は 、非酸化性の雰囲気が良ぐ例えば、窒素と水素を含んだ還元性雰囲気が特に好ま しい。なお、表面粗度付与処理は、良く知られた方法で良ぐ例えば調質圧延工程 で行っても良く、更に所定の板厚 0. 05-0. 20mmまで、冷間圧延する時に行って も良い。また、再結晶しない温度範囲での熱処理を行う前後で、メカニカル方式テン シヨンレベラ一あるいはハイド口テンションレべラーによる板の形状を矯正する処理を 行っても良い。 [0029] 冷延板の表面粗さ Ra (JIS B 0601)は 0. 2— 0. 8 μ mの範囲が良レ、。より好まし くは、 0. 4-0. 6 z mの範囲が良レ、。 0. 2 x m未満では、レジストとの密着性が悪く、 0. 8 x mを超えると、密着性が良すぎて、現像時に溶解すべき箇所のレジストが残存 しゃすい。
[0030] このようにして得られたアパーチャ一グリル用素材について、 (100)面、(211)面 及び(222)面の集積度の定量的な評価は X線回折法により求めた。その方法は、(1 00)面、 (211)面、 (222)面及び(110)面の各回折強度を測定後、下記式(1)一(3 )で示される計算方法により、 (100)面の集積度、(211)面の集積度及び(222)面 の集積度を計算した。
[0031] (100)面の集積度(%) = 100 (100)面の X線強度/ [ (100)面の X線強度 + ( 211)面の X線強度 + (222)面の X線強度 + (110)面の X線強度] · · · (1)
(211)面の集積度(%) = 100 X (211)面の X線強度/ [ (100)面の X線強度 + ( 211)面の X線強度 + (222)面の X線強度 + (110)面の X線強度] · · · (2)
(222)面の集積度(%) = 100 X (222)面の X線強度/ [ (100)面の X線強度 + ( 211)面の X線強度 + (222)面の X線強度 + (110)面の X線強度] · · · (3)
[0032] アパーチャ一グリル用素材としては、 (100)面の集積度が 38%以上、(211)面の 集積度が 40%以上及び(222)面の集積度が 20%以下の範囲であると、残留磁化 特性が良好であるが、この範囲をはずれると、残留磁化特性が悪くなる。
[0033] 次に、本発明のアパーチャ一グリルについて説明する。アパーチャ一グリルのテー プの方向は、アパーチャ一グリル用素材の圧延方向と一致しても良いし、またはァパ 一チヤ一グリル用素材の圧延方向に対して直角でも良レ、。
[0034] 本発明のアパーチャ一グリルを作製するに際しては、まず、表 1に示す、アパーチャ グリル用素材の両面に、水溶性カゼインレジストを塗布し、乾燥後、素材の両面のレ ジストを一対の表裏のパターンを描いたガラス乾板を用いて、レジストをパターンニン グした。次いで、露光、硬膜処理、ベーキング処理を行い、その後、パターンユングさ れたレジストの両面に、液温 60°C、比重 48° Beの塩化第二鉄溶液をエッチング液と してスプレイから噴霧してエッチングを行った。エッチング後、水洗し、アルカリ溶液に よって、レジストを剥離し、洗浄、乾燥して、アパーチャ一グリルを作製した。 [0035] 次に、本発明のアパーチャ一グリルをフレーム枠に取り付けた状態を説明する。本 発明のアパーチャ一グリルは、張力を負荷させた状態でフレーム枠に固着される。こ の固着方法は、様々の種類があるが、溶接法がもっともよく用いられている。固着に 当たっては、まず、フレーム枠の上下のフレームの中心部を内側に強制的に若干た わませておき、この状態でアパーチャ一グリルを固着する。そして、内側にたわませ ておいた上下のフレームを元に戻す(強制的な力を解放する)と、アパーチャ一ダリ ルに上下方向の張力が負荷された状態になる。また、上記のフレーム枠にァパーチ ヤーグリルを固着するにあたって、上下方向に負荷させる張力よりも少ない張力を左 右方向に負荷させることも好ましい。本発明のカラー受像管は上下方向には強い張 力を負荷させることが望ましい。上下方向に負荷させるだけでなぐ左右方向に張力 を負荷させると、上下方向に張力を付与したことによってアパーチャ一グリルに生じる しわの発生を防止できる。しかし、あまりにおおきな張力をアパーチャ一グリルの左右 方向に負荷させることは、アパーチャ一グリルに形成されているドット孔の変形を招き 好ましくない。
[0036] 上記のアパーチャ一グリルに負荷される上下方向の応力は、実機には数百 N/m m2の応力がかけられた状態になっている力 試験的には 294N/mm2をかけて、 4 50°C X 15分保持した時の伸びが 0. 5%以下であれば、受像管として使用中にァパ 一チヤ一グリルに弛みが生ずるというような問題は発生しない。
[0037] また、いわゆる黒化処理前のアパーチャ一グリル用素材の状態では、素材形成後 に黒化処理という熱処理工程を通過するという点を鑑みて、前記機械的特性評価を 厳しくしておくことが望ましい。従って、アパーチャ一グリル用素材に、試験的に 294 N/mm2の負荷応力をかけて、 450°C X 15分保持した時の伸びが 0. 3%以下であ れば、受像管として使用中にアパーチャ一グリルに弛みが生ずるというような問題は 発生しない。
[0038] ブラウン管の使用時はブラウン管後方にある電子銃から電子ビームが出され、これ が蛍光物質を照らすことで、画像となる力 この電子ビームは地磁気をはじめとする 環境磁場の影響を受け、狙い位置からずれを生じる(地磁気ドリフト)。この地磁気ドリ フトは電子ビームが斜めから入射する画面のコーナー部ほど大きくなる傾向にあり、 これが大きいと目的の画像が得られなくなる。さらに大型ブラウン管やアパーチャ一 グリルがファインピッチ用途になるほど、地磁気ドリフトを小さくする必要がある。この 地磁気ドリフトを極力低減させるためにはアパーチャ一グリル用素材が環境磁場に容 易に磁化された方が、すなわち、アパーチャ一グリル用素材が軟磁気であるほど高 い磁気シールド性を持つ。その指標としては、アパーチャ一グリル用素材を 450°Cに て 10分の焼鈍を施した後、ェプスタイン法(1次捲及び 2次捲線を施し、外部磁場を 力けて測定する方法 (評価は 796A/mの磁場をかけた))にて、求めた残留磁束密 度 Br (T)を用いる。地磁気ドリフトを小さくするには、この Brが 1. 10 (T)以上あること が望ましい。
実施例
[0039] 以下、実施例において本発明をさらに詳細に説明する。
[0040] 表 1には、異なった種類の化学組成を有する鋼(実施例 1一 4、比較例 1一 5)を真 空脱ガスして、熔製したスラブを熱間圧延し、 2. Ommの熱延板とした際の化学組成 を示す。これらの熱延板を硫酸酸洗した後冷間圧延し、板厚が 0. 2-0. 3mmの冷 延板とした。その後、連続式焼鈍炉を用いて、焼鈍処理を施し、さらに冷間圧延によ り板厚 0. 10mmとした。この冷間圧延時、圧延ロールに一定の表面粗度を付与して 、冷延板の表面粗さ Raを調整した。一定の表面粗さ Raを付与後、更に再結晶しない 程度の熱処理を施した。また、上記冷間圧延後、改めて粗度付与処理を行い、再結 晶しない程度の熱処理を行った。この熱処理温度は、非酸化性の雰囲気で再結晶し ない程度の熱処理温度で行った。表 1及び表 2において、実施例 1一 2、比較例 1一 2は冷間圧延時に表面粗度を付与した。実施例 3— 4、比較例 3— 5は表面粗度付与 処理を調質圧延により行った。
[0041] [表 1]
Figure imgf000010_0001
表 2は、このようにして得られた供試材について特性試験結果をまとめて示す。引 張試験はインストロンタイプ引張試験機にて、クリープ伸びはクリープ試験機 (東海製 作所製)を用い、負荷応力 294N/mm2をかけて、大気中において 450°C X 15分 保持した際の伸び(%)と、負荷応力 294N/mm2をかけて、大気中において 450°C X 20分保持を 3回繰り返した際の伸び(%)との両者を測定し評価した。
[0043] このクリープ強度試験評価は次の基準で定めたものである。すなわち、表 2中に記 載のアパーチャ一グリル用素材時の「特性」の欄におけるクリープ伸びを「0. 3%以 下」に定めた理由は、アパーチャ一グリルがフレームに溶接された後、黒化するため の熱処理が施されることを想定して、黒化処理後において張力を負荷させた状態で フレームにアパーチャ一グリルが取り付けられた後においても、アパーチャ一ダリノレ が弛むことなく張力を負荷された状態を保持させうるためのアパーチャ一グリル用素 材の試験条件を定めたものである。この条件として、アパーチャ一グリル用素材に負 荷応力 294N/mm2をかけて、 450°Cで 15分間保持をした後のクリープ伸びを測定 したものである。この伸びが 0. 3%以下であれば、アパーチャ一グリルが受像管に組 み込まれた後においても、フラットマスクのアパーチャ一グリルに対応できるァパーチ ヤーグリル用素材であるからである。
[0044] [表 2]
Figure imgf000011_0001
[0045] さらに、カラー受像管の実機においては、黒化処理に続き、受像管に組み込んだ 後に行うベーキング処理、ガラス封着処理などの加熱処理が行われる。このため、ァ パーチヤーグリルのクリープ伸びは、前記アパーチャ一グリル用素材の伸びよりも大 きいものと想定される。従って、本発明においては、上記実機の製造工程に鑑み、了 パーチヤーグリル用素材に、 294N/mm2の負荷応力をかけて、常温と 450。Cで 20 分間保持の加熱冷却繰り返しを 3回したときの伸びを 0. 6%以下になるようにしたも のである。
[0046] この伸びが 0. 6%以下であれば、アパーチャ一グリルが受像管に組み込まれた後 においても、フラットマスクのアパーチャ一グリルに対応できるアパーチャ一グリル用 素材であるからである。
[0047] 磁気特性は、 450°Cで 10分にて、焼鈍を施した後、ェプスタイン法(1次捲及び 2次 捲線を施し、外部磁場をかけて測定する方法 (評価は 796AZmの磁場をかけた) ) にて、残留磁束密度 Br (T)を求めた。この Brは 1. 1T以上あることが望ましい。
[0048] 表 2より、上記いずれの特性においても本発明品は優れているので、総合評価とし て、判定の欄に〇または◎の記号を示してある。〇または◎は合格範囲を示し、引張 強度が 750MPa以上、上記のように示した試験条件でのクリープ伸びが 0. 3%以下 、残留磁束密度(Br)が 1. 1T以上が良好の特性を有する材料を示している。◎は特 に、残留磁束密度(Br)が 1. 2T以上と優れている場合を示している。一方、本発明 の範囲内に入らない比較例品は、上記いずれかの特性において劣っているので、総 合評価として Xの記号を示してある。
産業上の利用可能性
[0049] 本発明のカラー受像管用アパーチャ一グリル用素材はエッチング性に優れ、ァパ 一チヤ一グリルおよびそれを組み込んだカラー受像管は、優れた引張強度、高温タリ ープ強度を有するので、従来からあるアパーチャ一グリル方式のブラウン管において
、マスク面をフラットィ匕できる。また、本発明のアパーチャ一グリル用素材は、含有させ る成分を調整して製造した極低炭素鋼帯を、上下方向に大きな張力を負荷された状 態でフレームに固着 (例えば溶接)されて使用しても充分な強度を有する。さらに、本 発明のアパーチャ一グリル用素材は、フレームの左右方向にも上下方向よりも少ない 若干の張力が負荷された状態のままで熱処理を行った後においても、アパーチャ一 グリル自体が弛んで、しわなどを発生することの無い状態を保持できるだけの、充分 な高温クリープ強度を有するものである。

Claims

請求の範囲
[1] 極低炭素鋼帯からなるアパーチャ一グリル用素材であって、かつ、 X線回折での(1 00)面の集積度が 38%以上、(211)面の集積度が 40%以上及び、(222)面の集 積度が 20%以下であることを特徴とするカラー受像管用アパーチャ一グリル用素材
[2] Cを 0. 001—0. 01重量0 /0、 Mnを 0. 10—1. 0重量0 /0、 Siを 0. 01—3. 0重量0 /0
、および A1を 0. 01重量%以下、残部 Feおよび不可避的不純物からなる極低炭素 合金鋼帯からなることを特徴とするカラー受像管用アパーチャ一グリル用素材。
[3] Cを 0. 001—0. 01重量0 /0、 Mnを 0. 10—1. 0重量0 /0、 Siを 0. 01—3. 0重量0 /0
、および A1を 0. 01重量%以下、残部 Feおよび不可避的不純物からなる極低炭素 合金鋼帯に、再結晶しない温度で熱処理による形状修正処理を施したことを特徴と するカラー受像管用アパーチャ一グリル用素材。
[4] 請求項 1一 3のいずれかに記載のカラー受像管用アパーチャ一グリル用素材を用 レ、たことを特徴とするカラー受像管用アパーチャ一グリル。
[5] 請求項 4に記載のカラー受像管用アパーチャ一グリルを組み込んだことを特徴とす るカラー受像管。
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JPH09256061A (ja) * 1996-03-18 1997-09-30 Nisshin Steel Co Ltd アパーチャーグリル用薄鋼板の製造方法
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