JPH0465139B2

JPH0465139B2 -

Info

Publication number: JPH0465139B2
Application number: JP17032682A
Authority: JP
Inventors: Hirozo Sugai; Fumio Mori; Takashi Kuze; Kenichiro Momose; Nobue Maeda
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-09-29
Filing date: 1982-09-29
Publication date: 1992-10-19
Also published as: JPS5959861A

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕本発明は電子管の内部で用いられる管内部品に
関する。本発明は各種電子管において低膨張を必要とす
る管内部品に有効に適用できるが、最も具体的且
つ有効に適用できるのは受像管のシヤドウマス
ク、マスクフレーム及びマスクホルダである。〔発明の技術的背景とその問題点〕シヤドウマスク方式の受像管に用いられるシヤ
ドウマスクは、その多数の開口部を介して電子銃
から射出した電子ビームを、シヤドウマスク上の
所定の螢光体ドツトに照射することにより、カラ
ー画像を再現するものであり、受像管においてき
わめて重要な役割を果している。しかして、電子ビームがシヤドウマスクの開口
部を通過する時に、全ての電子ビームが開口部を
通過するわけではないので、通過しなかつた電子
ビームが衝突することによりシヤドウマスクが加
熱される。このため、シヤドウマスクが熱膨張し
て開口部の位置がずれ、電子ビームの照射位置と
一致せず再現されるカラー画像の色ずれを起すこ
とがある。このような現象を防止するために、従来はシヤ
ドウマスクをバイメタルで支持し、熱によるバイ
メタルの彎曲を利用してシヤドウマスクを受像管
の螢光体面に近づけ色ずれを防止する方法がとら
れている。しかし、シヤドウマスク、マスクフレ
ーム及びマスクホルダの熱膨張係数が充分に小さ
ければ、このような温度補正をしなくてもすむた
めに、シヤドウマスク自体を熱膨張係数が最も小
さいインバー合金で形成することが試みられたこ
とがある。しかしながら、インバー合金は機械的強度が充
分でないために実用化されず、以後こうした試み
はなされなかつた。すなわち、シヤドウマスクは
通常約0.1mm〜0.2mmの薄板で形成され、且つ多数
の孔を有するため機械的強度が小さいと正確な形
状を保つことができない。さらに、シヤドウマス
クは受像管の完成迄に受像管に対して数回の着脱
が行なわれるが、機械的強度が不充分であるとシ
ヤドウマスクに変形を生じ、所定の螢光面に対し
位置ずれを生ずることがあつた。〔発明の目的〕本発明は管内部品、例えばシヤドウマスク、マ
スクフレーム及びマスクホルダ自体の熱膨張にあ
らためて着目し、強度が高く且つ熱膨張が小さい
材料で管内部品を構成することを目的とするもの
である。本発明が特に対象としているシヤドウマ
スク構体は、厚さ0.1〜0.2mmのシヤドウマスク本
体と、この本体を支持するマスクフレーム及びマ
スクホルダからなり、マスクフレームをマスクホ
ルダを介して、ブラウン管に埋込まれたパネルピ
ンに取付けるものである。本発明のシヤドウマスク構体を用いれば、バイ
メタルによる面倒な支持態様を避けることができ
る。また、本発明はシヤドウマスク以外の低膨張を
必要とする管内部品にも適用できる。〔発明の概要〕本発明は、重量比でニツケル25〜50％、クロム
10以下、タングステン10％以下、コバルト10以
下、タンタル10％以下、ジルコニウム５％以下、
モリブデン５％以下、ニオブ５％以下、チタン10
％以下およびアルミニウム５％以下の１種または
２種以上を総量で25％以下（０を含まず）、残部
実質的に鉄からなる材料を用いる。ニツケルは25％未満であると低膨張性を得られ
ず、また50％を越えると低膨張性を得られないと
ともに高価になる。好ましくは28〜42％が良い。上記クロム、タングステン、コバルト、タンタ
ル、ジルコニウム、モリブデン、ニオブ、チタン
およびアルミニウムの単独または複合を１種また
は２種以上を総量で25％以下添加することによ
り、鉄−ニツケル合金の熱膨張性を損ねることな
く、その機械的強度を改善するものである。その
量があまり多いと熱膨張係数が大きくなり、管内
部品としては充分な特性が得られないとともに、
製造時における熱間加工性が低下するため、添加
元素の総量は上記範囲が好ましい。クロムは10％以下の割合で添加する。好ましく
は１〜５％が良い。タングステンは10％以下の割
合で添加する。好ましくは0.5〜３％が良い。コ
バルトは10％以下の割合で添加する。好ましくは
0.5〜３％が良い。タンタルは10％以下の割合で
添加する。好ましくは0.5〜５％が良い。ジルコ
ニウムは５％以下の割合で添加する。好ましくは
0.1〜１％が良い。モリブデンは５％以下の割合
で添加する。好ましくは0.5％〜３％が良い。ニ
オブは５％以下の割合で添加する。好ましくは
0.1〜３％が良い。また、チタンは10％以下の割
合で添加し、好ましくは0.1〜３％が良い。アル
ミニウムは５％以下の割合で添加し、好ましくは
0.1〜３％が好ましい。チタンとアルミニウムを
複合で添加する場合には、両方の合計が0.1〜３
％の割合とする。そして、これら各強度改善成分
は各々の添加割合があまり多いと強度改善効果は
増加せず、かえつて熱膨張係数が大きくなり管内
部品としては充分な特性が得られないとともに、
製造時における熱間加工性が低下するために上記
範囲が好ましい。さらに、このように強度改善成分を加えた鉄−
ニツケル合金は、熱膨張率が70×10^-7／℃以下で
あることが好ましい。〔発明の実施例〕実施例は、鉄−ニツケル合金に各強度改善成分
を夫々個別に添加した材料を使用し、各材料によ
り夫々試験片を製作して、各試験片に対して夫々
特性試験を行なつた。この場合、各成分の合金材
料を鋳造した後に、この鋳造品に鍛造を施し、さ
らにこの鍛造品を熱間圧延により６〜８mmの厚さ
とし、次いで冷間圧延により厚さ１mmの板材を成
形した。その後板材に焼鈍を施して試験片を切出
して、この試験片の熱膨張係数および硬度を調べ
た。以下に鉄−ニツケル合金に各強度改善成分を個
別に添加した材料を用いた各実施例について説明
する。実施例１この実施例は強度改善成分として、クロムを添
加した場合であり、その材料成分と試験結果を合
わせて次の第１表にて示す。

【表】

【表】但し、熱膨張係数は20〜200℃の範囲である。表より明らかなようにクロムを添加したもの
は、機械的強度（硬度）が著しく改善され、熱膨
張係数はそれ程大きくはならない。実施例２この実施例は強度改善成分として、タングステ
ンを添加した場合であり、その材料成分と試験結
果を合わせて次の第２表にて示す。

【表】但し、熱膨張係数は20〜200℃の範囲である。表より明らかなようにタングステンを添加した
ものは、機械的強度（硬度）が著しく改善され、
熱膨張係数はそれ程大きくはならない。実施例３この実施例は強度改善成分として、コバルトを
添加した場合であり、その材料成分と試験結果を
合わせて次の第３表にて示す。

【表】但し、熱膨張係数は20〜200℃の範囲である。表より明らかなようにコバルトを添加したもの
は、機械的強度（硬度）が著しく改善され、熱膨
張係数はそれ程大きくはならない。実施例４この実施例は強度改善成分として、タンタルを
添加した場合であり、その材料成分と試験結果を
合わせて次の第４表にて示す。

【表】

【表】但し、熱膨張係数は20〜200℃の範囲である。表より明らかなようにタンタルを添加したもの
は、機械的強度（硬度）が著しく改善され、熱膨
張係数はそれ程大きくはならない。実施例５この実施例は強度改善成分として、ジルコニウ
ムを添加した場合であり、その材料成分と試験結
果を合わせて次の第５表にて示す。

【表】但し、熱膨張係数は20〜200℃の範囲である。表より明らかなようにジルコニウムを添加した
ものは、機械的強度（硬度）が著しく改善され、
熱膨張係数はそれ程大きくはならない。実施例６この実施例は強度改善成分として、モリプデン
を添加した場合であり、その材料成分と試験結果
を合わせて次の第６表にて示す。

【表】但し、熱膨張係数は20〜200℃の範囲である。表より明らかなようにモリブデンを添加したも
のは、機械的強度（硬度）が著しく改善され、熱
膨張係数はそれ程大きくはならない。実施例７この実施例は強度改善成分として、ニオブを添
加した場合であり、その材料成分と試験結果を合
わせて次の第７表にて示す。

【表】

【表】但し、熱膨張係数は20〜200℃の範囲である。表より明らかなようにニオブを添加したもの
は、機械的強度（硬度）が著しく改善され、熱膨
張係数はそれ程大きくはならない。実施例８この実施例は強度改善成分として、チタンとア
ルミニウムを添加した場合であり、その材料成分
と試験結果を合わせて第８表にて示す。

【表】

【表】但し、熱膨張係数は20〜200℃の範囲である。表より明らかなようにチタンとアルミニウムを
添加したものは、機械的強度（硬度）が著しく改
善され、熱膨張係数はそれ程大きくはならない。実施例９この実施例は強度改善成分として、各元素を２
種以上添加した場合であり、その材料成分と試験
結果を合わせて第９表に示す。

【表】しかして、各実施例において各試料の熱膨張係
数はいずれも70×10^-7／℃以下であり、従来シヤ
ドウマスクとして用いられている冷間圧延鋼は熱
膨張係数が120×10^-7／℃付近であることを考え
ると、熱膨張係数が70×10^-7／℃程度の材料で管
内部品を形成すれば、低膨張を必要とする管内部
品として充分使用できる。すなわち、熱膨張係数
が70×10^-7／℃の範囲で合金材料で形成されたシ
ヤドウマスク、マスクフレーム及びマスクホルダ
であれば、シヤドウマスクの開口部と螢光体ドツ
トの相対位置の変化が画像の実質的な色ずれとし
ては顕著には現われない。〔発明の効果〕以上説明したように本発明の管内部品は、鉄−
ニツケル合金に強度改善成分を添加したもので、
受像管内に設けるシヤドウマスク構体として用い
た場合、熱膨張係数が従来の冷間圧延鋼で成形し
たものに比して著しく小さく、且つシヤドウマス
クとして充分な機械的強度を有することができ、
また受像管への組込み工程での複数回の着脱によ
つても変形を生ずることがない。従つて、このシ
ヤドウマスク構体では従来のバイメタルによる複
雑な支持構造が不要になるか、あるいはバイメタ
ルに要求される変位を格段に少なくすることがで
き、その作用を安定且つ均一なものとすることが
できる。

Claims

【特許請求の範囲】１重量比でニツケル25〜50％、クロム10以下、
タングステン10％以下、コバルト10以下、タンタ
ル10％以下、ジルコニウム５％以下、モリブデン
５％以下、ニオブ５％以下、チタン10％以下およ
びアルミニウム５％以下の１種または２種以上を
総量で25％以下（０を含まず）、残部実質的に鉄
からなる材料にて形成した管内部品。２ニツケルは28〜42％である特許請求の範囲第
１項記載の管内部品。３クロムは１〜５％である特許請求の範囲第１
項記載の管内部品。４タングステンは0.5〜３％である特許請求の
範囲第１項記載の管内部品。５コバルトは0.5〜３％である特許請求の範囲
第１項記載の管内部品。６タンタルは0.5〜５％である特許請求の範囲
第１項記載の管内部品。７ジルコニウムは0.1〜１％である特許請求の
範囲第１項記載の管内部品。８モリブデンは0.5〜３％である特許請求の範
囲第１項記載の管内部品。９ニオブは0.1〜３％である特許請求の範囲第
１項記載の管内部品。１０チタンは0.1〜３％である特許請求の範囲
第１項記載の管内部品。１１アルミニウムは0.5〜３％である特許請求
の範囲第１項記載の管内部品。１２チタンとアルミニウムの合計は0.1〜３％
である特許請求の範囲第１項記載の管内部品。１３熱膨脹係数が70×10^-7／℃以下である特許
請求の範囲第１項ないし第１２項のいずれかに記
載の管内部品。１４管内部品は受像管用のシヤドウマスク、マ
スクフレーム及びマスクホルダのいすれかである
特許請求の範囲第１項ないし第１３項いずれかに
記載の管内部品。