JPS61207509A - 軟質ガラス封着用合金の製造法 - Google Patents
軟質ガラス封着用合金の製造法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/004—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
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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。
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〕
この発明は軟質ガラスとの封着時の気泡の発生を防止し
、軟質ガラスとの密着性の良好なる封着用合金の製造方
法に関する。
、軟質ガラスとの密着性の良好なる封着用合金の製造方
法に関する。
軟質ガラス封着用合金は従来よりブラウン管のアノード
、ボタン、デンタル表示管のり一トフレーム等に広く使
用されている。封着用合金は鋳塊を薄板にした後、焼鈍
し、深絞り加工、打抜加工或いはエツチング加工して所
要形状に成形し、その後、高温の湿潤H2雰囲気中で酸
化被膜処理を施してガラス封着される。
、ボタン、デンタル表示管のり一トフレーム等に広く使
用されている。封着用合金は鋳塊を薄板にした後、焼鈍
し、深絞り加工、打抜加工或いはエツチング加工して所
要形状に成形し、その後、高温の湿潤H2雰囲気中で酸
化被膜処理を施してガラス封着される。
一般に封着用合金は、
■ 熱膨張特性が軟質ガラスの熱膨張係数によく一致し
ていること。
ていること。
■ 合金表面の酸化被膜が合金素地に強固に密着Vるこ
と。
と。
■ 合金表面の酸化被膜表面に黄粉と呼ばれる針状酸化
物が生成しないこと。
物が生成しないこと。
■ ガラス封着時に封着強度を損なう気泡の発生がない
こと。
こと。
■ 薄板や複雑な形状に深絞り加工して使用されること
が多いので、加工性の優れていること。
が多いので、加工性の優れていること。
等の性質を具備する必要がある。
斯かる封着用合金としては従来よりFe−Ni 40〜
55wt%−Cr4〜8wt%系合金が就中、前記■特
性を満足することより使用されているが、この系の合金
中に含有のCが予備酸化被膜処理時に雰囲気中のOと反
応して、COガスとなって合金基地と酸化被膜との界面
に空洞を形成して、酸化被膜の密着性を低下し、また軟
質ガラスとの封着時に外界雰囲気中の0と反応してCO
ガスを生成し、酸化被膜とガラス界面で気泡を発生し、
封着強度を著るしく低下させるため、合金内のCmを極
力低下せしめる必要がある。
55wt%−Cr4〜8wt%系合金が就中、前記■特
性を満足することより使用されているが、この系の合金
中に含有のCが予備酸化被膜処理時に雰囲気中のOと反
応して、COガスとなって合金基地と酸化被膜との界面
に空洞を形成して、酸化被膜の密着性を低下し、また軟
質ガラスとの封着時に外界雰囲気中の0と反応してCO
ガスを生成し、酸化被膜とガラス界面で気泡を発生し、
封着強度を著るしく低下させるため、合金内のCmを極
力低下せしめる必要がある。
発明者は合金内のC量について種々検討の結果、0階を
0.005 wt%以下に低下させると、ガラス封着条
件に大きく左右されるが、実用上考えられる苛酷な条件
下でも気泡を生成しないことが判明した。しかしながら
、C(1,005wt%以下の極低Cの合金を工業的に
実現することは困難であった。すなわち、合金内のC量
を0.005 wt%以下にするために精選される低C
の配合原料を使用すれば、製品コストが非常に高くなり
、また溶解工程にて極低Cに脱C処理するためには特殊
な溶解設備や特殊技術を必要とし、製品コストのト昇及
び製品歩留り低下を招来する供れがあるからである。
0.005 wt%以下に低下させると、ガラス封着条
件に大きく左右されるが、実用上考えられる苛酷な条件
下でも気泡を生成しないことが判明した。しかしながら
、C(1,005wt%以下の極低Cの合金を工業的に
実現することは困難であった。すなわち、合金内のC量
を0.005 wt%以下にするために精選される低C
の配合原料を使用すれば、製品コストが非常に高くなり
、また溶解工程にて極低Cに脱C処理するためには特殊
な溶解設備や特殊技術を必要とし、製品コストのト昇及
び製品歩留り低下を招来する供れがあるからである。
本発明はF記問題を解決し、この種ガラス封着用合金中
のCを0.005 wt%以下に安定的かつ安価に低下
させ、封着時の気泡の発生その他欠陥を防止し、軟質ガ
ラスとの密着性の良好な封着用合金の工業的製造法の提
供を目的とする。
のCを0.005 wt%以下に安定的かつ安価に低下
させ、封着時の気泡の発生その他欠陥を防止し、軟質ガ
ラスとの密着性の良好な封着用合金の工業的製造法の提
供を目的とする。
□〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、特定組成の売−Ni 40〜50wt係−
Cr4〜8wt%系ガラス封着用合金の薄板を予備酸化
被膜処理するに先立って、大気中あるいはN2中にて3
00〜500℃で30〜15()分の熱処理を行なった
後、露点−30℃以下のH2雰囲気中にて800〜1.
200℃で10〜60分の条件にて脱炭処理を行なって
合金のC: (1,005wt%以下にした後、予備酸
化被膜処理を行なうことを特徴とするものである。
Cr4〜8wt%系ガラス封着用合金の薄板を予備酸化
被膜処理するに先立って、大気中あるいはN2中にて3
00〜500℃で30〜15()分の熱処理を行なった
後、露点−30℃以下のH2雰囲気中にて800〜1.
200℃で10〜60分の条件にて脱炭処理を行なって
合金のC: (1,005wt%以下にした後、予備酸
化被膜処理を行なうことを特徴とするものである。
この発明をさらに詳卸1に説明すると、Ni : 40
−55wt%、Cr:4〜8wt%、S i : 0.
05−0.50wt%、Mn:旧) 5−0.5 wt
%、C: (1,005〜0.05wt%、0 : 3
0 ppm以下、N2 : 3091m以下の他に、A
e:13.05−0.50wt%、Zr:0.001〜
0.10wt%、RE : 0.001〜(]、 ]
Owt%の少くとも1種を含有し、残部はFeおよび不
純物からなる合金鋳塊を鍛造あるいは分塊後、熱間圧延
、中面圧延後焼鈍して製品板厚0.2〜0.5 mmに
冷間圧延し、焼鈍、深絞り加工後、大気中あるいはN2
中にて300〜500℃で30〜150分の熱処理を行
なった後、露点−30℃以下のH2雰囲気中にて800
〜1,200℃で10〜60分の条件にて脱炭処理を行
なって合金のC: 0.005wt%以下、好ましくは
0.003 wt%以下にした後、湿潤比ガス中にて1
,000〜1,200℃で30分〜2時間の酸化被膜処
理を行ない、合金基地への密着性の極めて優れた酸化被
膜を形成せしめるもので、ガラス封着時、気泡を発生さ
せることなく、極めて信頼性の高いガラス封着を可能と
する軟質ガラス封着用合金が得られるのである。
−55wt%、Cr:4〜8wt%、S i : 0.
05−0.50wt%、Mn:旧) 5−0.5 wt
%、C: (1,005〜0.05wt%、0 : 3
0 ppm以下、N2 : 3091m以下の他に、A
e:13.05−0.50wt%、Zr:0.001〜
0.10wt%、RE : 0.001〜(]、 ]
Owt%の少くとも1種を含有し、残部はFeおよび不
純物からなる合金鋳塊を鍛造あるいは分塊後、熱間圧延
、中面圧延後焼鈍して製品板厚0.2〜0.5 mmに
冷間圧延し、焼鈍、深絞り加工後、大気中あるいはN2
中にて300〜500℃で30〜150分の熱処理を行
なった後、露点−30℃以下のH2雰囲気中にて800
〜1,200℃で10〜60分の条件にて脱炭処理を行
なって合金のC: 0.005wt%以下、好ましくは
0.003 wt%以下にした後、湿潤比ガス中にて1
,000〜1,200℃で30分〜2時間の酸化被膜処
理を行ない、合金基地への密着性の極めて優れた酸化被
膜を形成せしめるもので、ガラス封着時、気泡を発生さ
せることなく、極めて信頼性の高いガラス封着を可能と
する軟質ガラス封着用合金が得られるのである。
〔作 用」
次に本発明において処理合金の組成を限定した理由を述
べる。
べる。
Ni : Niが40wt%未満では合金の熱膨張係数
が軟質ガラスのそれより小となり、また55wt%を越
えると逆に軟質ガラスのそれより大となり好ましくない
のでNiは40wt%〜55wt%とする。
が軟質ガラスのそれより小となり、また55wt%を越
えると逆に軟質ガラスのそれより大となり好ましくない
のでNiは40wt%〜55wt%とする。
MXS+ :脱酸及び予備酸化被膜の密着性を改善する
ために添加含有させるが、M及びSlは0.05 wt
、%より少ないと脱酸不十分となり被膜の密着性が悪く
なり、また0、50wt%より多いと冷間加工性が劣下
するのでM及αSi共005〜0.5wt%とする。
ために添加含有させるが、M及びSlは0.05 wt
、%より少ないと脱酸不十分となり被膜の密着性が悪く
なり、また0、50wt%より多いと冷間加工性が劣下
するのでM及αSi共005〜0.5wt%とする。
Mn:脱硫効果及び熱間加工性を良好にするため含有さ
せるが、0.05 wt%未満では熱間加工性が劣Fし
、また(1.5wt%より多いと熱膨張特性の変移点が
低温側に低下し、軟質ガラスの熱膨張特性と一致しなく
なるので、Mnは旧)5〜+1.5wt%とする。
せるが、0.05 wt%未満では熱間加工性が劣Fし
、また(1.5wt%より多いと熱膨張特性の変移点が
低温側に低下し、軟質ガラスの熱膨張特性と一致しなく
なるので、Mnは旧)5〜+1.5wt%とする。
Zr 、 RhE : Zr 、 REは酸化物、炭化
物、窒化物どして合金中のO,C,Nを固定し、酸化被
膜の密着性改善と封着界面の気泡発生を防止し、封着強
度向トに犬なる効果があるが、Zr及びREは+1.0
0 kL%未満では酸化被膜の密着性改善の効果が少な
く、また0、 10 wt係を越えると熱間圧延性、冷
間圧延性を悪くするので好ましくない。従ってZr +
RE2の範囲は旧) 01 wt% −0,10wt
%とする。
物、窒化物どして合金中のO,C,Nを固定し、酸化被
膜の密着性改善と封着界面の気泡発生を防止し、封着強
度向トに犬なる効果があるが、Zr及びREは+1.0
0 kL%未満では酸化被膜の密着性改善の効果が少な
く、また0、 10 wt係を越えると熱間圧延性、冷
間圧延性を悪くするので好ましくない。従ってZr +
RE2の範囲は旧) 01 wt% −0,10wt
%とする。
REは稀土類元素であれば何でもよいが、特にLa l
Ce Hミッ7ュメタルか好ましい。
Ce Hミッ7ュメタルか好ましい。
02 、 N2 : :30 r)pmを越えると加工
性が劣下するので、02、N2共に301)pm以下に
する必要がある。
性が劣下するので、02、N2共に301)pm以下に
する必要がある。
本発明において処理合金薄板内のCが0.005%より
も低いものを要求することは、既述の如(製品コストの
上昇を招くので、C)’眠を(1,005wi、%とし
た。またCが005チを越えるものは本発明方法の脱炭
によっても酸化被膜処理前の合金薄板のC4fを0.0
05 wt%以下にすることが難かしく長時間を要する
ので好ましくない。
も低いものを要求することは、既述の如(製品コストの
上昇を招くので、C)’眠を(1,005wi、%とし
た。またCが005チを越えるものは本発明方法の脱炭
によっても酸化被膜処理前の合金薄板のC4fを0.0
05 wt%以下にすることが難かしく長時間を要する
ので好ましくない。
次に本発明の特徴である熱処理条件及び脱炭条件を前記
の如く規定した理由を説明する。
の如く規定した理由を説明する。
大気中またはN2中にて300〜500 ”Cで3()
〜]、50分の第1段の熱処理は、軟質ガラス封着用合
金の加工工程中、合金薄板表面に付着残存した炭素を含
む油脂類を弱酸化条件で焼失さぜI」一つ表面層に薄い
酸化被膜を形成せしめ、次の露点−130℃以下のf−
h ’雰囲気中にて800〜1,200℃で10〜60
分の脱炭処理により、第1段の熱処理により生成した酸
化被膜と合金薄板中のCとを反応させて合金中のCを著
るしく速やかに除去して合金中のC計を旧)05wtφ
以下に脱Cする特徴あるもので、第1段の熱処理におい
て温度が:300℃未満、時間が30分未満では脱C処
理での脱C効率が悪く、また温度か500’Cを越え、
時間が150分を越えると脱C処理での還元が不十分と
なり、後続工程での合金薄板表面に生成する酸化被膜の
封着特性が劣下するので好ましくない。
〜]、50分の第1段の熱処理は、軟質ガラス封着用合
金の加工工程中、合金薄板表面に付着残存した炭素を含
む油脂類を弱酸化条件で焼失さぜI」一つ表面層に薄い
酸化被膜を形成せしめ、次の露点−130℃以下のf−
h ’雰囲気中にて800〜1,200℃で10〜60
分の脱炭処理により、第1段の熱処理により生成した酸
化被膜と合金薄板中のCとを反応させて合金中のCを著
るしく速やかに除去して合金中のC計を旧)05wtφ
以下に脱Cする特徴あるもので、第1段の熱処理におい
て温度が:300℃未満、時間が30分未満では脱C処
理での脱C効率が悪く、また温度か500’Cを越え、
時間が150分を越えると脱C処理での還元が不十分と
なり、後続工程での合金薄板表面に生成する酸化被膜の
封着特性が劣下するので好ましくない。
また脱C処理での雰囲気の露点が一30℃を越える場合
は合金薄板表面に形成の酸化被膜が還元されず、十分な
脱C効果が得られない。脱C処理条件の温度が800℃
未満、また時間が10分未満では脱Cが十分に行なわれ
ず、後続のガラス封着工程にて発?包を生じ、また密着
性を悪化させるので好ましくない。脱C処理条件の温度
が1,200℃を越え、また時間が60分を越えると合
金中のAe、SI。
は合金薄板表面に形成の酸化被膜が還元されず、十分な
脱C効果が得られない。脱C処理条件の温度が800℃
未満、また時間が10分未満では脱Cが十分に行なわれ
ず、後続のガラス封着工程にて発?包を生じ、また密着
性を悪化させるので好ましくない。脱C処理条件の温度
が1,200℃を越え、また時間が60分を越えると合
金中のAe、SI。
Zr、RE等、酸素との親和力の犬なる特定元素が表面
付近で内部酸化し、後続の予備酸化時に黄粉が発生する
等、封着性良好なる酸化破膜が得られないので好ましく
ない。
付近で内部酸化し、後続の予備酸化時に黄粉が発生する
等、封着性良好なる酸化破膜が得られないので好ましく
ない。
組成がNi : 42.3 wt%、Cr : 6.3
wt%、Si : 0.25wt%、Mn : 0.
20wL%、C: 0.030 wt%、02 : ]
5ppm。
wt%、Si : 0.25wt%、Mn : 0.
20wL%、C: 0.030 wt%、02 : ]
5ppm。
N2 : 18 I)pm、 Ae : 0.3
0 wt %、 Zr 二 〇、05 wt %、
RE(La +Ce ) : 0.02wt’%を含有
し、残部はFe及び不純物からなる板厚0.2 mmの
合金薄板を直径20mmf、高さ10柵の円筒状lこ深
絞り加工後第1表に示す第1次熱処理条件、脱C処理条
件にて脱C後、雰μJJ気湿潤■セにて1,200℃で
60分間の酸化被膜処理した場合の、本発明及び比較例
各試料の脱C処理後のC量、及び酸化被膜/ガラスの封
着強度、気泡発生状況を同表に表わす。
0 wt %、 Zr 二 〇、05 wt %、
RE(La +Ce ) : 0.02wt’%を含有
し、残部はFe及び不純物からなる板厚0.2 mmの
合金薄板を直径20mmf、高さ10柵の円筒状lこ深
絞り加工後第1表に示す第1次熱処理条件、脱C処理条
件にて脱C後、雰μJJ気湿潤■セにて1,200℃で
60分間の酸化被膜処理した場合の、本発明及び比較例
各試料の脱C処理後のC量、及び酸化被膜/ガラスの封
着強度、気泡発生状況を同表に表わす。
第1表の封着強度は、外径20mm、高さ5mm。
厚さ2mmのパイプ状の軟質ガラスを上記封着合金試料
にのせ、1,200℃X60秒(大気中)で加熱し、ガ
ラスを溶融、封着し、冷却後ガラスを木槌で破壊し、合
金素地の露出度合で評価した。
にのせ、1,200℃X60秒(大気中)で加熱し、ガ
ラスを溶融、封着し、冷却後ガラスを木槌で破壊し、合
金素地の露出度合で評価した。
また気泡発生状況は、上記封着強度試験前(破壊する前
)に20倍の拡大鏡でガラス−合金界面を観察し気泡の
発生の有無を評価した。
)に20倍の拡大鏡でガラス−合金界面を観察し気泡の
発生の有無を評価した。
第1表にみる如く、本発明方法による場合の試料1〜1
0は何れも脱C後のC量が0.005 wt%以下の条
件を満足し、封着時気泡発生なく、封着強度良好、その
他欠陥なしの優れた結果が得られているに対して、本発
明範囲外の比較例試料11〜14をみると、1次熱処理
を行なわなかった資料itは脱C処理後もC: 0.0
Zwtチと高く、封着時 。
0は何れも脱C後のC量が0.005 wt%以下の条
件を満足し、封着時気泡発生なく、封着強度良好、その
他欠陥なしの優れた結果が得られているに対して、本発
明範囲外の比較例試料11〜14をみると、1次熱処理
を行なわなかった資料itは脱C処理後もC: 0.0
Zwtチと高く、封着時 。
の気泡発生が著るしい。
また1次熱処理の温度または時間条件が本発明範囲外で
あった試料12.13は、前者は残存C量が高くて発泡
多く、また残存C量が0.002 wt%と低く発泡の
ない後者も封着強度が不十分であった。最後の、1次熱
処理条件は規定を満足するも脱C処理で温度、時間条件
が本発明の範囲外であった試料I4は、黄粉が発生して
いる。
あった試料12.13は、前者は残存C量が高くて発泡
多く、また残存C量が0.002 wt%と低く発泡の
ない後者も封着強度が不十分であった。最後の、1次熱
処理条件は規定を満足するも脱C処理で温度、時間条件
が本発明の範囲外であった試料I4は、黄粉が発生して
いる。
以上に明かなように、本発明は軟質ガラスの封着時の気
泡の発生を防止し、軟質ガラスとの密着性が優れ、その
他欠陥のないガラス封着用合金が工業的安価に得られる
ものである。
泡の発生を防止し、軟質ガラスとの密着性が優れ、その
他欠陥のないガラス封着用合金が工業的安価に得られる
ものである。
Claims (1)
- (1)Ni:40〜55wt%、Cr:4〜8wt%、
Si:0.05〜〜0.50wt%、Mn:0.05〜
0.5wt%、C:0.005〜0.05wt%、O:
30ppm以下、N_2:30ppm以下の他に、Al
:0.05〜0.50wt%、Zr:0.001〜0.
10wt%、RE:0.001〜0.10wt%の少く
とも1種を含有し、残部はFeおよび不純物からなる合
金の薄板を、大気中あるいはN_2中にて300〜50
0℃で30〜150分の熱処理を行った後、露点−30
℃以下のH_2雰囲気中にて800〜1,200℃で1
0〜60分の条件にて脱炭処理を行って合金のC:0.
005wt%以下にした後、予備酸化被膜処理を行うこ
とを特徴とする軟質ガラス封着用合金の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4691985A JPS61207509A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 軟質ガラス封着用合金の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4691985A JPS61207509A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 軟質ガラス封着用合金の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61207509A true JPS61207509A (ja) | 1986-09-13 |
| JPH0127127B2 JPH0127127B2 (ja) | 1989-05-26 |
Family
ID=12760738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4691985A Granted JPS61207509A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 軟質ガラス封着用合金の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61207509A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001262223A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-26 | Nisshin Steel Co Ltd | 高純度Fe−Cr合金の製造方法 |
| JP2002249826A (ja) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Nisshin Steel Co Ltd | 高純度Fe−Cr系合金の製造方法 |
-
1985
- 1985-03-08 JP JP4691985A patent/JPS61207509A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001262223A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-26 | Nisshin Steel Co Ltd | 高純度Fe−Cr合金の製造方法 |
| JP2002249826A (ja) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Nisshin Steel Co Ltd | 高純度Fe−Cr系合金の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0127127B2 (ja) | 1989-05-26 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |