JPS62174351A

JPS62174351A - シャドウマスク用Ｃｒ含有Ｆｅ―Ｎｉ系合金のプレス成形性改善方法

Info

Publication number: JPS62174351A
Application number: JP1483486A
Authority: JP
Inventors: Rikio Nemoto; 根本　力男; Masaomi Tsuda; 津田　正臣
Original assignee: Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
Priority date: 1986-01-28
Filing date: 1986-01-28
Publication date: 1987-07-31
Also published as: JPH0249374B2

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）本発明は、プレス成形性に優れるシャドウマスク用材料
に関するものである。

（従来の技術）Ｎｉ３０〜４５チを含むＦｅ　−Ｎｉ系合金は、室温か
ら３０００の温度域では熱膨張係数が著しく小さいため
、各種電子管用材料として用いられ、特にシャドウマス
ク、マスクフレームおよびマスクホルダー等の機能材料
として用途が拡大しつつある。

従来よりカラー受像管シャドウマスクにあっては温度上
昇に伴う加熱膨張に問題があった。シャドウマスクの開
孔部を通過する電子ビームは螢光面で発光するが、開孔
部を通過しない電子ビームはシャドウマスクに照射され
加熱されるため、前記シャドウマスクは熱膨張して電子
ビームが決められた螢光面に当らなくなる、いわゆるド
ーミング現象が生ずるが、このドーミング現象をなくす
ため熱膨張の小さいアンバー合金の採用が検討されてい
る。

しかし、前記アンバー合金は従来の軟鋼にくらべて０．
２％耐力が高く、シャドウマスクのような高精度の加工
が困難であるため、その実用化が妨げられていた。

また、特開昭５９−５９８６１号により電子管の内部で
用いられる管内部品であってＮｉ２５〜５０％。

強度改善成分２５％以下、残部が実質的にＦｅからなる
材料にて形成した管内部品、特にＮｉ２５〜５０％、　
Ｃｒ　２５％以下、残部Ｆｅからなる材料にて形成した
管内部品が知られている。

（発明が解決しようとする問題点）前記特開昭５９−５９８６１号の第３頁右櫃！下段に記
載の第１表によれば、試料番号６はＮｉ３６％。

Ｍｎ　Ｏ１６％　、残部Ｆｅよりなるいわゆるアンバー
合金（以下比較材料と称す）であり、硬度Ｈｖは１３０
テアリ、マタ試料番号４　Ｇ２　Ｎｉ　３６％、Ｃｒ１
％、　Ｍｎ０．１％、残部Ｆｅ　１試料番号５　ハＮｌ
　３６％＋Ｃｒ３％、Ｍｎ０．２％、残部Ｆｅよりそれ
ぞれなる合金であり、硬度Ｈｖはそれぞれ１４０．１４
５である。前記第１表に引続いて、「・・・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。」と記載されている。

上記従来技術から明らかなように、従来のアンバー合金
にＣｒを１〜３％添加したものは、硬度Ｈｖは１割程度
上昇することから、シャドウマスクに加工する際、プレ
ス成形性が少なくとも劣化することが問題点であった。

（問題点を解決するための手段）本発明は、前記従来の技術にみられる欠点あるいは問題
点を除去・改善した材料を提供することを目的とし、特
許請求の範囲記載のプレス成形性に優れるシャドウマス
ク用材料を提供することによって前記目的を達成するこ
とができる。すなわち本発明は、ｃ　Ｏ，０２％以下、
ｓｉ０．２％以下。

ＭｎＱ、５％以下、　　Ｎｉ　３０〜４５　％、　　ｃ
ｒ　１．５〜６　’％を含有し、残部Ｆｅよりなり、少
なくとも４０％の圧下率の冷間圧延を施した後、８ｏｏ
〜１１５０　ｔ：’の温度範囲内で焼鈍を施してなるプ
レス成形性に優れるシャドウマスク用材料を特定発明と
し、また上記材料にＧｏ　４％以下を含有する材料を第
２発明とし、さらにまた特定発明および第２発明の材料
ｖｃ　Ｎｂ、　Ｔａ、　Ｔｉ、　Ｚｒ、　Ｖ、　ＡＡ　
ｃＤうちから選ばれる何れか１種又は２種以上を単独又
は合計で０．００５〜０．４％含有した材料をそれぞれ
第３および第４発明とするものである。

次に本発明の詳細な説明する。

本発明材料の成分組成は、前記特開昭５９−５９８６１
号記載の管内部品（以下先行例と称す）のそれと重複部
分を有する。しかしながら本発明者らは、先行例が前記
比較材料にＣｒを添加することにより硬さが増加すると
いう現象が生じろと記載されているのとは全く逆に、前
記比較材料にＣｒを添加した合金材料に特定の冷間圧延
ならびに前記圧延後特定の焼鈍を施すことにより、驚く
べきことに硬さが低下し、従ってプレス成形性が極めて
良くなることを新規に知見して本発明を完成した。

次に本発明を実験データについて説明する。

本発明者らは、比較材料と本発明材料とについて熱間圧
延と焼鈍を施した後に冷間圧延を施したときの冷間圧下
率が硬さに及ぼす影響を調べた。

第１図はこの一例を示す図であり、本発明材料は冷間圧
下率が２５チまでは比較材料より硬さは低いが、２５％
を超えると逆に比較材料のそれより高くなることがわか
った。

次にこれらの材料に焼鈍を施したときの焼鈍温度が硬さ
に及ぼす影響を調べた。この結果、第２および３図に示
すように、冷間圧下率が２５％以下の場合には６００〜
１２００７：”の焼鈍を施しても本発明材料の硬さは比
較材料のそれより低いことがわかった。

次に冷間圧下率が２５チを超える場合には６００〜８０
０Ｃの焼鈍温度で本発明材料の硬さは比較材料のそれよ
りも高いが、８００Ｃを超えると本発明材料の硬式は比
較材料のそれよりも逆に低くなることがわかった。

上記実験結果より、先行例に記載の本発明材料と同一成
分組成を有する合金が比較材料よりも硬さが高いという
現象は、冷間圧下率が２５チ以上であり、かつ焼鈍ｍ度
が８００Ｃ以下のものについてはみられた。しかし本発
明材料にあっては、焼鈍温度が８００Ｃを超える場合に
は比較材料よりも硬さが低く、前記先行例について開示
された現象とは驚くべきことに全く逆の現象が生ずるこ
とを見出した。従って、８００Ｃ以上の焼鈍を施した本
発明材料は、比較材料に比べ硬さが低いためプレス成形
性に極めて優れていることがわかった。

次に本発明材料の成分組成を限定する理由を説明する。

Ｃ：Ｃは熱膨張係数を増加させ、また０、２チ耐力を増
加させる元素であり、なるべく少ないことが望１しくＣ
は０．０２チ以下にする必要がある。

Ｓｉ　：　ＳｉはＣと同様に熱膨張係数を増加させ、ま
た０、２チ耐力を増加させる元素であり、なるべく少な
いことが望ましく、Ｓｉは０．２％以下にする必要があ
る。

Ｍｎ　：　ＭｎはＯ，Ｓｉと同様に熱膨張係数を増加さ
せ、０．２％耐力を増加させる元素であり、なるべく少
ないことが望ましく、Ｍｎは０．５％以下にする必要が
ある。

Ｎｉ　：　Ｎｉは熱膨張係数を支配する基本的成分元素
であり、１００Ｃ以下の低温側においてはＮｉ３６チ付
近で、またより高温側においてはＮｉ４２チ付近で最も
小さい熱膨張係数を示す。３０％未満においてはマルテ
ンサイトが生成し熱膨張係数が大きくなり、一方４５％
を超えるとまた熱膨張係数が大きくなるので、Ｎｉは３
０〜４５−の範囲内にする必要がある。

Ｃｒ　：　Ｃｒは０．２　％耐力を著しく低下させ、プ
レス成形性を向上させ、一方では熱膨張係数を増加させ
る元素である。しかし１．５％未満では０．２チ耐力の
低下が十分でなく、一方６％を超えると熱膨張係数が大
きくなりすぎて、例えばシャドウマスク材料として使用
する場合には電子ビームが螢光面に当らなくなるという
障害が生じるので、Ｃｒは１．５〜６％にする必要があ
る。

Ｎｂ、　Ｔａ、　Ｔｉ、　Ｚｒ、　Ｖ、　Ａｌ　：　Ｎ
ｂ、　Ｔａ、　Ｔｉ、　Ｚｒ、Ｖ、　ＡｌはそれぞれＣ
およびＮと結合して炭化物、窒化物を生成し、結晶粒度
の微細化に寄与する元素−？Ｊ）７）。Ｎｂ、　Ｔａ、
　Ｔｉ、　Ｚｒ、　Ｖ、　Ａｌのなかから選ばれる何れ
か１種又は２種以上が単独又は合計量で０．００５％未
満では上記寄与効果を十分に得ることができず、一方０
．４％より多いとそれら元素の固溶量が多くなり、０．
２チ耐力の増加をひきおこし、プレス成形性が低下する
。このため上記Ｎｂ、　Ｔａ、　Ｔｉ、　Ｚｒ、　Ｖ、
　Ａｌは０．００５〜０．４チの範囲内にする必要があ
る。

Ｃｏ　：　Ｇｏはアンバー特性を向上させるのに寄与す
る元素であり、ＣＯ含有量が増加するにつれてアンバー
特性を示すＮｉ含有量の下限が拡大するが、ＣＯは４チ
より多いと０゜２チ耐力が増加してプレス性を阻害する
のでＣＯは４チ以下にする必要がある。

次に冷間圧下率と焼鈍温度とを限定する理由について述
べる。

冷間圧下率二本発明材料では冷間圧下率が４０％より少
ないと、冷間圧延後、施される焼鈍により再結晶するこ
とがなく、健全な組織が得られないため、プレス成形性
が不良となる。このため冷間圧下率が４０％以上とする
必要がある。

焼鈍温度：　今度圧下率４０％以上を施した本発明材料
を８００Ｃより低い温度で焼鈍した場合には比較材料の
硬さより高い硬さとなるため、良好なプレス性を得るこ
とができず、一方　１１５０　Ｃより高い温度で焼鈍す
ると結晶粒が粗大化するためプレス後の肌荒れを生じ、
外観不良となるので、焼鈍温度は８００〜１１５０Ｃの
範囲内にする必要がある。

次に本発明材料の製造方法について説明する。

本発明材料のもとになる合金の興造用諸原料を大気下で
電気炉溶解した後、ＡＯＤ法（アルゴン−酸素吹き脱炭
法）又はＶＯＤ法（真空−酸素吹き脱炭法）により精錬
した後、大気中又は真空中で造塊する。次いで熟度圧延
、冷間圧延、焼鈍。

酸洗工程を経て最終製品とする。なお、前記焼鈍は空気
中および／または非酸化性雰囲気中で施す。

次に本発明を実施例について説明する。

実施例下記の表に示す成分組成を有する本発明材料ならびに比
較材料であって、熱間圧延後圧下率８０チで冷間圧延を
施した後、９５０Ｃで焼鈍を施した材料について０．２
チ耐力、硬さＨｖ、熱膨張係数を調べた結果を同表に併
記する。

同表よりわかるように、本発明材料は比較材料に比し硬
さおよび０．２％耐力が低く、プレス成形性に優れてい
る。なお本発明材料の熱膨張係数は比較材料に比し若干
大きいが、実用上問題は極めて少ないことがわかる。

（発明の効果）以上述べたように、本発明材料は先行例に記載の合金に
特定の冷間圧延ならびに焼鈍を施すことにより、上記合
金の有する問題点を除去、改善した材料となり、シャド
ウマスク用材料の品質向上に大きく寄与することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明材料と比較材料のの成分組成ならびにそ
れらの材料についての冷間圧下率が硬さに及ぼす影響を
示す図、第２図は圧下率１０％の冷間圧延をそれぞれ施した上記
２櫨の材料について焼鈍温度が硬さに及ぼす影響を示す
図、第３図は圧下率２５％の冷間圧延をそれぞれ施した上記
２櫨の材料について焼鈍温度が硬さに及ぼす影響を示す
図、第４図は圧下率８５％の冷間圧延をそれぞれ施した上記
２種の材料について焼鈍温度が硬さに及ぼす影響を示す
図である。特許出願人　日本冶金工業株式会社代　理　人　弁理士　　村　　１）　　政　　治第１図：令間圧千牢西）第２図炉】ｔｌｌ“ｃ】（５分傅待）鏝餞浪虐（’Ｃ）（５剣撃祷）

Claims

【特許請求の範囲】１、Ｃ０．０２％以下、Ｓｉ０．２％以下、Ｍｎ０．５
％以下、Ｎｉ３０〜４５％、Ｃｒ１．５〜６％を含有し
残部Ｆｅよりなり、少なくとも４０％の圧下率で冷間圧
延を施した後、８００〜１１５０℃の温度範囲内で焼鈍
を施してなるプレス成形性に優れるシヤドウマスク用材
料。２、Ｃ０．０２％以下、Ｓｉ０．２％以下、Ｍｎ０．５
％以下、Ｎｉ３０〜４５％、Ｃｒ１．５〜６％、Ｃｏ４
％以下を含有し、残部Ｆｅよりなり、少なくとも４０％
の圧下率で冷間圧延を施した後、８００〜１１５０℃の
温度範囲内で焼鈍を施してなるプレス成形性に優れるシ
ヤドウマスク用材料。３、Ｃ０．０２％以下、Ｓｉ０．２％以下、Ｍｎ０．５
％以下、Ｎｉ３０〜４５％、Ｃｒ１．５〜６％を含有し
、さらにＮｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ａｌのうちから
選ばれる何れか１種又は２種以上を単独又は合計で０．
００５〜０．４％含有し、残部Ｆｅよりなり、少なくと
も４０％の圧下率で冷間圧延を施した後、８００〜１１
５０℃の温度範囲内で焼鈍を施してなるプレス成形性に
優れるシヤドウマスク用材料。４、Ｃ０．０２％以下、Ｓｉ０．２％以下、Ｍｎ０．５
％以下、Ｎｉ３０〜４５％、Ｃｏ４％以下、Ｃｒ１．５
〜６％を含有し、さらにＮｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、
Ａｌのうちから選ばれる何れか１種又は２種以上を単独
又は合計で０．００５〜０．４％含有し、残部Ｆｅより
なり、少なくとも４０％の圧下率で冷間圧延を施した後
、８００〜１１５０℃の温度範囲内で焼鈍を施してなる
プレス成形性に優れるシヤドウマスク用材料。