JPH03166339A

JPH03166339A - ブラウン管用シャドウマスク材

Info

Publication number: JPH03166339A
Application number: JP30528689A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Watanabe; 渡辺　津之; Atsushi Kato; 淳加藤; Naofumi Nakamura; 直文中村
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1989-11-24
Filing date: 1989-11-24
Publication date: 1991-07-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本願発明は、カラーテレビなどのブラウン管用シャドウ
マスク材に関し、ＦｅとＮｉとＣＯとＭｎとＳｉとＣを
主成分とする合金に、ＢｅまたはＯｒを単独で特定量、
あるいは、ＢｅとＣｒをそれぞれ特定量添加することで
、２００℃以上の高温域でも低熱膨張性を維持した上に
、高強度を有するようにしたものである。

「従来の技術」従来、カラーテレビ用ブラウン管のシャドウマスク用材
料として、低炭素リムド鋼や低炭素アルミキルド鋼が用
いられてきたが、最近になり、カラーテレビの大型化、
高品位化に伴ってこれらの材料よりも低い熱膨張特性を
有するＦ　ｅ−Ｎ　ｉ系のアンバー合金（３６％Ｎｉ−
Ｆｅ）が使用されるようになってきている。

このようｊこアンバー合金を使用するようになった理由
は、大型で高品位のブラウン管（ＣＲＴ）では、ブラウ
ン管の電圧を高く設定する必要があり、ンヤドウマスク
に当たる電子ビームのエネルギー量も増加する傾向にあ
るので、前記従来の鋼板を用いたシャドウマスクでは、
電子ビーム射突に伴う発熱によってシャドウマスクが熱
膨張を起こしてミスランディングを起こし、カラーテレ
ビの画面上に色ずれを生じ易いためである。

「発明が解決しようとする課題」ところが、前記アンバー合金は、ヤング率が低いので、
シャドウマスクに加工した場合、テレビのスピーカーの
音により共振を起こしたり、組み立て時において強度不
足による座屈を起こし易い問題がある。このような座屈
の問題がクローズアップされてきているのは、ブラウン
管の高精度化に伴い、シャドウマスクに微細な穴をエッ
チングで穿孔することが要求され、エッチングの容易性
の要求から、シャドウマスク材の板厚を０．１５ｍｒａ
以下の薄いものとするようになってきているためである
。

また、前記アンバー合金は、耐力が高いためにプレス加
工性が悪く、プレス成形時に、スプリングバックによる
形状不良を生じ易い問題がある。

更に、前記アンバー合金は、熱伝導率が悪いので、電子
ビームのエネルギー密度の高い白色部では、局部的に２
００℃近くの高温にまで温度が上昇し、アンバー合金の
熱膨張曲線の変曲点を容易に越えて熱膨張係数が上昇し
てしまう問題がある。

本願発明は前記課題を解決するためになされたもので、
２００℃以上の高温域でも低熱膨張性を維持する上に、
高強度でプレス加工性に優れたブラウン管用シャドウマ
スク材を提供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」請求項ｌに記載した発明は前記課題を解決するために、
Ｎｉ　　２８〜３４％、Ｃｏ　　８〜ｌ４％、Ｍｎ　　
０．１〜１．０％以下、Ｓｉ　　Ｏ，５％以下、Ｇ　　
　０．０５％以下、Ｂｅ　　０．０１〜２．０％、残部
Ｆｅおよび不可避不純物の組成を有するようにしたしの
である。

請求項２に記載した発明は前記課題を解決するノこ　め
　？こ　、　　Ｎｉ　　　　　２８　　〜　３４　　％
　、　　Ｃｏ８　　〜　１４　　％　、Ｍｎ　　０．ｌ
〜１．０％以下、Ｓｉ　　０．５％以下、Ｇ　　　０．
０５％以下、Ｏｒ　　０．１　〜３．０％、残部Ｆｅお
よび不可避不純物の組成を有するようにしたものである
。

請求項３に記載した発明は前記，ｉ！ｌ！Ｍを解決する
ために、Ｎｉ　　２８〜３４％、Ｃｏ　　８〜ｌ４％、
Ｍｎ　　０．１−１．０％以下、Ｓｉ　　０．５％以下
、Ｇ　　　０．０５％以下、Ｂｅ　　０．０１〜２．０
％、Ｃｒ　　０．１〜３．０％、残部Ｆｅおよび不可避
不純物の組成を有ずるようにしたものである。

「作用」３６％Ｎ　ｉ−Ｆ　ｅの組成で知られるアンバー合金よ
りもＮｉｆｌｔを減少させ、Ｃｏを添加することによっ
てシャドウマスク材の熱膨張ｔｌｌ＋線の変曲点が高温
側に移動する。更に、Ｂｅの添加により材料強度が向上
ずる。また、Ｃｒの添加により耐力が低下してプレス加
工性が向上するとともに、ヤング率が向上する。

以下に本願発明を更に詳細に説明する。

請求項ｌに記載の発明の合金においては、Ｎｉ（ニッケ
ル）を２８〜３４％、Ｃｏ（コバルト）を８〜１４％、
Ｍｎ（マンガン）を０．１−１．０％、Ｓｉ（ケイ素）
を０．５％以下、Ｃ（炭素）を０．０５％以下、Ｂｅ（
ベリリウム）を０．Ｏｌ〜２．０％を含有し、残部をＦ
ｅおよび不可避不純物としている。不可避不純物として
、Ｓ（イオウ）とＭｇ（マグネシウム）とＡＩ（アルミ
ニウム）とＣａ（カルシウム）などがあり、各不純物元
素はそれぞれ０．１％以下とすることが好ましい。

ｆｉ，１？求項２に記載の合金においては、請求項Ｉに
記載したＦｅとＮｉとＣｏとＭｎとＳｉとＣとＢｅを主
体とする合金において、Ｂｅを添加することなく、Ｏｒ
（クロム）を０．１〜３．０％含有している。

請求項３に記載の合金においては、請求項Ｉに記載の合
金において、Ｂｅに加えてＯｒを０．１〜３．０％含有
している。

前記各合金の組成において、・Ｎｉの含有量を２８〜３
４％の範囲外にすると、熱膨張係数が極めて高くなり、
カラーブラウン管の画面に色ずれの問題が生じる。

また、ｃｏは低熱膨張化を行う作用と熱膨張率の変曲点
を高温側に移動させる働きがある。しかし、Ｃｏ含有量
を８〜１４％の範囲外にすると、変曲点が低くなったり
、低温側でも熱膨張係数が高くなってしまう。

Ｍｎは熱間鋳造性を向上させるとともに、脱酸剤として
用いるが、添加量が０．１％未満であると効果がなく、
１．０％を越えると熱膨張係数が向上する。

Ｓｉは脱酸剤として用いるが、０．５％を越えると合金
を脆化させるので不都合である。

Ｃは０．０５％を越えると熱膨張係数が高くなるととも
に、炭化物の生成によりエッチング加工性を阻害するの
で好ましくない。

Ｂｅは、材料強度を向上させるために添加するが、含有
量が０．０１％未満の場合、その効果が現れず、２．０
％を越えると強度向上の割にコストが高くなるので不適
当である。

Ｃｒは焼鈍後の耐力を低下させるとともにヤング率を上
昇させるために用いるが、含有ｆｆｉ１．０％未満では
ほとんど効果がな＜、３．０％を越えると熱膨張係数を
極めて高くずるために不適当である。

以下に前記組成の合金の製造方法の一例について説明す
る。

前記合金を製造するには、まず、前記の組成になるよう
に原材料を配合した後に、不純物の混入を避ける目的で
好ましくはＡｒガスなどの不活性雰囲気中で真空溶解を
行って前記組成のインゴットを得る。

次いでこのインゴットを１２００〜１４００℃で熱間鍛
造加工し、目的の形状、例えば目的の板厚になるまで、
好ましくは加工率７０％以下で行う熱間圧延加工と、７
５０〜ｌ！００℃で行う焼鈍処理を繰り返し施す。そし
て、最終圧延加工時に加工率を好ましくは５０％以下程
度に設定し、この最終圧延後に所望の厚さの板材を得る
。

前記の合金にあっては、Ｂｅの添加量が少量であっても
引張強度の向上効果が得られるので、高価なＢｅの使用
量が少なくて済み、低コストで製造できる。

Ｂｅの添加により材料強度が上昇すると、シャドウマス
クの板厚を薄くできるので、エッチング穿孔が容易にな
り、より多くの小さな孔を高清度で形成できるので、カ
ラーテレビ用、ディスプレイ用、ハイビジョンＴＶ用な
どとして超高精度なシャドウマスクを得ることができる
。

なお、Ｂｅの添加により強度が向上するのでプレス成形
性は悪化するが、温間プレスの普及により高強度の材料
でもプレス成形が容易にできるようになっていきている
ので、プレス成形に関し支承はない。

にあっては、耐力が低下し、ヤング率が向上しているの
で、プレス成形性が良好でプレス加工が容易にできる。

更にまた、Ｂｅに加えてＣｒを含有させたものにあって
は、強度とヤング率を向上させた上に耐力を低下できる
ので、ＢｅとＣｒの含有量を適宜凋節することで、適切
な強度とプレス加工性のバランスしたシャドウマスク材
が得られる。

「実施例」後に示す第１表の組成になるように各々原材料を配合し
、各配合物をＡｒガスを含む８０Ｔｏｒｒの真空雰囲気
において溶解してインゴットを作成し、次いでこのイン
ゴットに１２００〜＋　４　０　０　’Ｃで・熱間鍛造
加工を施し、次いで、加工率７０％以下で行う圧延加工
と８００−１１００’Ｃに加熱後に徐冷ずる焼鈍処理と
を繰り返し行い、最終圧延加工で厚さ０．１５ｍｍの板
材を形成し、試料Ｎｏｔ〜Ｎｏｌ　Ｉの試験片を得た。

また、更に各試験片をＨ！ガス雰囲気中において１１０
０℃で３０分加熱後徐冷する焼鈍処理を行った。

各試験片の焼鈍後の機械的特性について、熱膨張係数の
変曲点（℃）と、熱膨張係数（３０−１００℃の範囲の
値と３０〜３００℃の範囲の値、μ／μ。・℃）と、引
張強度と、０．２％耐力と、ヤング率を測定した。

以上の結果を第１表と第２表に示す。

（以下、余白）第１表と第２表に示す結果から、試料Ｎｏｌ，２，３　
，４　，５　．６の各発明品は、試料Ｎｏ８の比較品（
アンバー合金）と比較すると、熱膨張係数の変曲点が著
しく上昇し、３０〜３００℃での熱膨張係数が小さくな
り、引張強度とヤング率が向上している。

また、Ｂｅを含有していないが、Ｃｒを特定量含有する
試料Ｎｏ３の発明品は、熱膨張率の変曲点が高く、高温
での熱膨張係数も低く、耐力が低いのでプレス成形性が
良好であるとともに、ヤング率が試料Ｎｏ８の従来品よ
りも高いので座屈しにくくなっている。

試料Ｎｏ７の比較品は、Ｃｒの含有量を規定量よりも低
くした試料であるが、引張強度の向上割合が少なく、ヤ
ング率が低く、座屈の問題を生じるおそれがある。

以上のことから本願発明で限定したＢｅ含有量の範囲が
適切であることが判明した。

「発明の効果」以上説明したように請求項ｌに記載の発明によれば、Ｐ
ｅとＮｉとｃｏとＭｎとＳｉとＣを所定量含有する低膨
張性の合金に、Ｂｅを特定量添加することで高強度にし
たので、従来の低熱膨張性の合金と同等の低熱膨張性を
維持した上に、従来合金よりも引張強度とヤング率が高
く、座屈に強い優れた合金を提供することができる。

従って、本願発明の合金で板厚の薄いシャドウマスクを
作製しても組み立て時に座屈するおそれが少なくなると
ともに、高精度のカラーテレビ用シャドウマスクとして
利用しても色むらを生じることがなくなる。

また、請求項２に記載の発明によれば、ＦｅとＮｉとＣ
ｏとＭｎとＳｉとＣを所定量含有する低膨張合金に、特
定量のＯｒを含有させたので、耐力を低下させてプレス
加工性を向上させることができるとともに、ヤング率を
向上させて組み立て時の座屈のおそれを少なくすること
ができる。

従って、プレス加工性の良好な座屈に強いシャドウマス
クを提供することができる。

更に請求項３に記載の発明によれば、ＦｅとＮｉとＣｏ
とＭｎとＳｉとＣを所定量含有する低膨張合金に、所定
量のＢｅとＯｒを添加したので、強度とヤング率が向上
して座屈のおそれがなくなるとともに、耐力を低くして
プレス加工性を向上させた合金を得ることができる。

従って板厚の薄いシャドウマスクを作製しても組み立て
時に座屈するおそれが少なくなるとともに、高情度のカ
ラーテレビ用シャドウマスクとして、色むらを生じるこ
とがなくなり、更に、プレス加工性の良好なシャドウマ
スクを提供することができる。

出廓人　ヤマハ株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｎｉ２８〜３４％（重量％、以下同じ）Ｃｏ８〜
１４％Ｍｎ０．１〜１．０％Ｓｉ０．５％以下Ｃ０．０５％以下Ｂｅ０．０１〜２．０％Ｆｅ残部および不可避不純物の組成を有するブラウン管用シャドウマスク材。
（２）Ｎｉ２８〜３４％Ｃｏ８〜１４％Ｍｎ０．１〜１．０％Ｓｉ０．５％以下Ｃ０．０５％以下Ｃｒ０．１〜３．０％Ｆｅ残部および不可避不純物の組成を有するブラウン管用シャドウマスク材。
（３）Ｎｉ２８〜３４％Ｃｏ８〜１４％Ｍｎ０．１〜１．０％Ｓｉ０．５％以下Ｃ０．０５％以下Ｂｅ０．０１〜２．０％Ｃｒ０．１〜３．０％Ｆｅ残部および不可避不純物の組成を有するブラウン管用シャドウマスク材。