JP2000256801A

JP2000256801A - テンションマスク用シャドウマスク材

Info

Publication number: JP2000256801A
Application number: JP11065864A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Inoue; 良二井上
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2000-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｆｅ−Ｎｉ系シャドウマスク材の高強度化と
低熱膨張化を図ることにより、画面のフラット化に適し
たテンションマスク用シャドウマスク材を提供する。【解決手段】重量％で、Ｎｉ：３４．０〜３８．０
％、Ｎ：０．００４０〜０．０１２０％、好ましくは、
Ｎ：０．００５０％を超え０．０１２０％以下を含有
し、残部Ｆｅを主体とするテンションマスク用シャドウ
マスク材である。好ましくは、Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖの
１種または２種以上を合計で０．００４０〜０．０４０
０％含有させ、更にはＢ：０．００３０％以下とするこ
とで、更なる高強度を達成する。また、Ｍｎ：０．３％
以下、好ましくは、０．１％以下とすることにより、優
れた低熱膨張性を兼備させることができ、Ｎｉの一部を
３％以下のＣｏに置換してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラウン管に利用
されるシャドウマスク用素材に関するものであり、特に
張力を付与した状態でマスクフレーム枠体に支持される
テンションマスク用の素材に適するものである。

【０００２】

【従来の技術】カラ−ブラウン管の技術動向として、最
近、画面のフラット化が急速に進展している。これによ
り、カラ−ブラウン管に組み込まれるシャドウマスクに
おいては、従来のプレス成形を施した曲率を有すシャド
ウマスクに替わって、プレス成形を省略し、張力を付与
した状態でフラットなままマスクフレーム枠体に支持、
例えば架張溶接される方式のフラットテンションマスク
が適用されつつある。

【０００３】このようなテンションマスク方式では、シ
ャドウマスクをフレーム枠体に架張溶接するため、組み
立てが完了した製品としては、シャドウマスク自体の形
状保持のための強度が取りたてて必要ない。このことか
ら、大きな架張による支持を必要としない従来のプレス
方式によるシャドウマスクに比して、半分以下といった
厚みによる対処も可能であり、コストを下げる目的から
もテンションマスクには薄板化が要求されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、テンションマ
スクあるいはその素材を薄板化することによって、マス
クフレームへの架張溶接までのハンドリング性が極めて
悪くなり、これれは各工程での折れや変形の発生による
製造歩留まりの低下へと繋がる。

【０００５】この問題への対処法としては、例えば従来
のプレス方式によるシャドウマスクに関して同様の問題
を解消する手段こそ見られる。しかし、テンションマス
クは、そのプレス成型工程の不要に加え、ブラウン管へ
の組込み構造からして、従来のプレス方式によるシャド
ウマスク材とは異なる観点より評価することが求めら
れ、そのような従来手段を適用するには難があった。つ
まり、最終的に張力を付与された状態にて、優れた低熱
膨張特性を要求されるテンションマスクは、その材質か
らして従来のシャドウマスクとは異なった見地にたった
取組みを要するのである。

【０００６】また、架張によるフレーム枠体への支持方
式をとるものとしてＡｌキルド鋼をスリット状にエッチ
ング加工したアパチャ−グリルがあるが、これについて
も本方式とは材質・形状とも全く異なるものであって、
本技術への適用は難しい。そして、テンションマスクに
焦点を当てた該問題への対処法を鑑みれば、未だもって
適確な提案が見当たらず、新しい知見からの見直しが必
要な状態である。

【０００７】本発明の目的は、薄板化の求められるテン
ションマスクにも適用すべく、そのハンドリング性の向
上に併せ、優れた低熱膨張特性をも兼備したテンション
マスク用シャドウマスク材を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、張力の付与
されるテンションマスク用シャドウマスク材について、
組付けまでのハンドリング性を改善すべく常温での耐力
向上を狙い、なおかつ、低熱膨張特性に加え、エッチン
グ性をも阻害しないことを条件として種々検討した結
果、材料の見地より、Ｆｅ−Ｎｉ系材料を基本とするＮ
の添加が有効であることを見いだした。

【０００９】すなわち、本発明は、重量％で、Ｎｉ：３
４．０〜３８．０％、Ｎ：０．００４０〜０．０１２０
％、好ましくは、Ｎ：０．００５０％を超え０．０１２
０％以下を含有し、残部Ｆｅを主体とするテンションマ
スク用シャドウマスク材であり、本合金にＡｌ，Ｔｉ，
Ｚｒ，Ｖの１種または２種以上を合計で０．００４０〜
０．０４００％含有させ、更にはＢ：０．００３０％以
下とすることによって、更なる耐力の改善が可能であ
る。

【００１０】また、上記本発明のシャドウマスク材にお
いて、Ｍｎ：０．３％以下、好ましくは、０．１％以下
とすることにより、優れた低熱膨張性を兼備させること
ができ、Ｎｉの一部を３％以下のＣｏに置換してもよ
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の重要な特徴は、張力の付
与されるテンションマスク用シャドウマスク材という従
来とは異なる新たな見地に立って、その求められる組付
けまでのハンドリング性や低熱膨張特性、そして、十分
なエッチング性を兼備した材料を提案したところにあ
る。以下、本発明を構成する合金成分の作用及びその限
定理由について説明する。

【００１２】Ｎｉ：Ｎｉ量は、残部Ｆｅを主体とする本
発明の材料において、そのインバ−効果を有効に利用し
て低熱膨張化するために、３４．０〜３８．０％とす
る。Ｎ：Ｎは、本発明のテンションマスク用シャドウマスク
材において、重要な構成元素であり、インバ−型合金に
固溶することによって固溶強化を発現し、常温での耐力
を確保するためのものである。その効果を十分に引き出
すためには、０．００４０％以上の含有が必要であり、
多い程好ましい。しかし、上記Ｎｉ量を含有するＦｅ−
Ｎｉ系合金では、０．０１２０％が固溶限であり、これ
以上Ｎを含有させた鋼塊は巣穴が発生して好ましくな
い。従って、適正範囲は、０．００４０〜０．０１２０
％である。効果を得る上で０．００５０％を超える含有
が好ましい。

【００１３】Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ：これらの元素は、
窒化物を形成しやすい元素であり、マトリックス中のＮ
と反応して容易に窒化物を形成する。そして、これらの
窒化物は析出物として比較的小さいサイズの粒子が多い
ので、製造プロセス中の加熱処理に際して析出し、粒成
長を抑制する作用があることから、仕上げ素材としても
結晶粒が微細化されて耐力の向上に効果を示す。この効
果を得るためには、これら元素の１種または２種以上の
合計量が０．００４０％以上必要であるが、０．０４０
０％を超えると本発明のＮ量との関係からマトリックス
に固溶する量が増加し、熱膨張係数が大きくなる。従っ
て、適正範囲は０．００４０〜０．０４００％である。

【００１４】Ｂ：Ｂも、Ｎと結合しやすい元素である
が、上記窒化物形成元素であるＡｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖに
比べて大きな化合物を形成するため、マトリックスの粒
成長を抑制する作用は小さい。従って、相当量のＢが含
有されると、ＢがＮと結合して、本発明の効果を得るに
十分な上記Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖによる窒化物の形成を
阻害し、結晶粒の微細化が達成できなくなる。よって、
本発明ではＢ量の調整が有効であり、０．００３０％以
下とする。

【００１５】Ｍｎ：Ｍｎは、熱間加工性を改善する効果
があるが、熱膨張係数を大きくする作用があるため、必
要最少限の含有量とする必要がある。本発明では０．３
％以下の含有量とし、好ましくは、０．１％以下とす
る。

【００１６】また、本発明の材料は、その低熱膨張特性
の確保から、所定のＮｉ量とその他の元素を含有した残
部をＦｅ主体とするものであるが、これに関しては更な
る低熱膨張特性の付与からＮｉの一部を３％以下のＣｏ
に置換してもよい。さらには、本発明のインバー効果を
損なわない範囲で、耐力向上の効果を付与すべくＦｅの
一部を合計３％以下のＮｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ１種または
２種以上と置換することも可能であって、これによって
本発明の効果が損なわれるものではない。

【００１７】これら本発明であれば、０．１０ｍｍやそ
れを下回る薄さのテンションマスクとしても、優れたハ
ンドリング性の確保が可能である。

【００１８】

【実施例】真空誘導溶解炉により、表１に記載の成分を
有する鋼塊を作製した。鋼塊に含まれるＮ量は、炉内の
雰囲気としてＮ_２ガスを用い、そのガス圧で調整した。
その後、鍛造−熱間圧延を施して厚さ３ｍｍの板材とし
た。さらに、この板材に冷間圧延と焼鈍を繰り返して厚
さ０．０６ｍｍの冷間圧延材を得た。これらの冷間圧延
材にテンションマスクとして通常施される黒化処理条件
に相当する６００℃×１５分の条件で焼鈍を行った後、
０．２％耐力と熱膨張係数を測定した。なお、０．２％
耐力は２０℃において、熱膨張係数は２０〜１００℃の
範囲で測定した。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１から、Ｎ量が０．００４０％以上で耐
力が向上すること（試料Ｎｏ．１〜５）、更には０．０
０４０％以上のＮを含有した上で合計０．００４０％以
上のＡｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖを含有させることが、さらな
る耐力の向上に有効であることが判る（試料Ｎｏ．６〜
１０）。そして、そのＡｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖの含有によ
る耐力の向上効果は、Ｂ量を０．００３０％以下にする
ことで有効に働くことが判る（試料Ｎｏ．１１）。ま
た、Ｍｎ量を少なくする程、優れた低熱膨張性が得られ
ることが判り、本発明の好ましいＭｎ量が、特に優れた
低熱膨張特性の達成に有効であることが判る（試料Ｎ
ｏ．１２，１３）。そして、本発明によるＮｉのＣｏへ
の一部置換が優れた低熱膨張性の達成に有効であること
が判る（試料Ｎｏ．１４）。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、その常温での耐力向上
によってテンションマスク用シャドウマスクの薄板化が
容易になると共に、十分な低熱膨張材も得られるため、
画面のフラット化に対して最適な材料が提供可能とな
り、色ずれが発生せず鮮明な画像が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、Ｎｉ：３４．０〜３８．０
％、Ｎ：０．００４０〜０．０１２０％を含有し、残部
Ｆｅを主体とすることを特徴とするテンションマスク用
シャドウマスク材。
【請求項２】重量％で、Ｎｉ：３４．０〜３８．０
％、Ｎ：０．００５０％を超え０．０１２０％以下を含
有し、残部Ｆｅを主体とすることを特徴とするテンショ
ンマスク用シャドウマスク材。
【請求項３】重量％で、Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖの１種
または２種以上を合計で０．００４０〜０．０４００％
含有することを特徴とする請求項１または２に記載のテ
ンションマスク用シャドウマスク材。
【請求項４】重量％で、Ｂ：０．００３０％以下であ
ることを特徴とする請求項３に記載のテンションマスク
用シャドウマスク材。
【請求項５】重量％で、Ｍｎ：０．３％以下であるこ
とを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のテ
ンションマスク用シャドウマスク材。
【請求項６】重量％で、Ｍｎ：０．１％以下であるこ
とを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のテ
ンションマスク用シャドウマスク材。
【請求項７】重量％で、Ｎｉの一部を３％以下のＣｏ
に置換したことを特徴とする請求項１ないし６のいずれ
かに記載のテンションマスク用シャドウマスク材。