专利名称：荫罩板用铁－镍系和铁－镍－钴系合金条的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于配设在彩色电视机或个人用计算机所用的高清晰度显示器的阴极射线管内的选色电极上的荫罩板用的条。
背景技术：
用于荫罩板上的条是如下所述地制造的，即、对采用溶解和铸造工艺制成的钢锭进行热锻造和热轧之后、反复进行冷轧和退火，然后进行最终的冷轧加工。这种荫罩板用的条在蚀刻制造厂中进行脱脂、对整个表面进行处理之后，在两个表面上涂敷光敏抗蚀剂，接着进行烘干而显影出荫罩板图案，之后，借助喷雾器、从两面喷射氯化铁溶液而进行穿孔，由此制作成荫罩板。
近年来，随着个人用计算机显示器向高清晰度发展而形成的孔的细间距化，强烈要求荫罩板用的条具有能抑制荫罩板产生不均匀的高刻蚀穿孔性、高强度和低的热膨胀特性等。为了抑制荫罩板发生不均匀、而且进行细间距地穿孔，必需将材料的厚度减薄，但是，厚度一减薄、刚性就减弱，就有处理时变形和阴极射线管装入后耐冲击性减弱等问题。因此，希望荫罩板用的坯料具有优良的刻蚀穿孔性和强度。
评价蚀刻穿孔性的一个指标是蚀刻因数(下面，将其称为EF)。所谓EF是指蚀刻深度相对于侧面蚀刻量(从蚀刻后的孔的半径减去抗蚀剂开口半径的尺寸)的比例，这个值越大、蚀刻穿孔性就越好。众所周知，为了提高EF值，必需提高板面上的{100}方向的集成度(下面，称为{100}集成度)，特别是当{100}集成度在60％以上时，能得到非常优良的蚀刻穿孔性。但是，为了在板面上得到60％以上的{100}集成度，必需将最终冷轧时的加工程度抑制成较低。因此，就处于这样的状态，即、由于限制了加工硬化的程度而不能实现与高强度化相对应。
发明内容
本发明人对相对于板面{100}方向的集成度在板厚方向的分布和蚀刻穿孔性的关系进行了研究，结果发现为了抑制荫罩板的不均匀，形成最合适的板厚方向上的{100}方向的集成度分布、比提高蚀刻因数能更有效地改善孔的断面形状。
本发明的荫罩板用的铁-镍系合金条是在上述发现的基础上作出的，其特征在于，含有镍34～38质量％、锰0.1～1.0质量％；具有由碳0.10质量％以下、硅0.1质量％以下、铝0.05质量％以下、不可免的不纯物和实质上是铁的剩余部分构成的组成；板面上的{100}集成度在板厚方向分布的平均值αAVE是60％以下，而且在用蚀刻工艺将板厚除去到50％之后的面上的{100}集成度αc比板面表面的{100}集成度αs还大。
如上所述，根据本发明，由于板面上的{100}集成度在板厚方向分布的平均值αAVE是60％以下，而且在用蚀刻工艺将板厚除去到50％之后的面上的{100}集成度αc比板面表面的{100}集成度αs还大，因而能得到高强度并且能有效地防止荫罩板不均匀发生的效果。
图1是表示用蚀刻工艺穿孔的孔的断面形状的示意图。
图2是表示用蚀刻工艺穿孔的孔的平面形状的示意图。
图3是表示本发明的{100}集成度分布的示意图。
图4是表示近似地求出板面上的{100}集成度在板厚方向分布的平均值αAVE的方法的曲线图。
具体实施例方式
图1是用于说明本发明作用的示意图，表示由蚀刻工艺进行穿孔的孔的断面。图1(A)表示在条的板面上的{100}集成度在板厚方向分布的平均值α是60％以下时孔的断面形状；图1(B)表示在条的板面上的{100}集成度在板厚方向分布的平均值α超过60％时孔的断面形状。从这些附图可见、图1(B)的EF比图1(A)的EF高。而且，在EF较低的图1(A)的场合下，孔的内周面和表面的交界部分形成尖锐的断面形状，如图2(A)所示，孔的形状就不是正确的圆形、形成扁圆形的形状。其结果就容易发生荫罩板不均匀。
另一方面，为了提高{100}集成度，必需如上所述、将最终冷轧的加工程度降低，不能实现与高强度化相对应。本发明由于将{100}集成度在板厚方向分布的平均值α取成60％以下，因而能得到如图1(B)和图2(B)所示的孔。即、在本发明的荫罩板用铁-镍系合金条中，由于使板厚表层部的{100}集成度比内部的低(使EF较小)，因而在表层附近、相对于喷雾器喷射的方向、能使向水平方向的蚀刻速度增加，从而能如图1(B)所示、得到孔的边缘较滑溜的断面形状；能如图2(B)所示、得到接近正确圆形的孔。这样，在用喷雾器喷射进行穿孔的场合下，在板厚方向上的{100}集成度分布方式中，那种表层附近较小、内部较高的分布能得到良好的孔断面形状。而且在板厚方向的内侧、由于{100}集成度较高、EF较高，因而能得到良好的蚀刻穿孔性。
在本发明中，由于板面上的{100}集成度在板厚方向分布的平均值αAVE是60％以下，因而由最终冷轧的加工硬化程度较高，这样，就能提高强度。其中，所谓{100}集成度由下述数1算出。而且，各个结晶面的积分强度I(hk1)是由X射线绕射(以下，称为XRD)、从各个方位峰值位置(2θ)的±3°范围中的积分强度减去本底的强度。
{100}集成度(％)α＝I(200)/{I(111)+I(200)+I(220)+I(311)}×100而且，板面上的{100}集成度在板厚方向分布的平均值αAVE是用下述数2定义。而图3是表示本发明的{100}集成度分布的示意图。
αAVE=∫0tα(t)·dtt]]>实际上、平均值αAVE可以如图4所示近似地求出。在各个合金的表面、和用喷雾器蚀刻、从一侧面除去12μm(相当于板厚的10％)、36μm(相当于板厚的30％)、60μm(相当于板厚的50％)的面上，用XRD进行测定。
为了确实得到如上所述的本发明的作用、效果，最好、用蚀刻工艺将板厚除去到50％之后的面上的{100}集成度αc相对于板面表面的{100}集成度αs的比例是1.2以上。
而且，上述荫罩板用的铁-镍系合金条是属于不胀钢合金的范畴，而铁-镍-钴系合金条的热膨胀是比铁-镍系合金条的热膨胀更低，而且强度也较高，能良好地用于荫罩板，这是本发明的特征之一。即、本发明的荫罩板用的铁-镍-钴系合金条，其特征是含有镍28～34质量％、钴2～7质量％、锰0.1～1.0质量％；具有由碳0.10质量％以下、硅0.1质量％以下、铝0.05质量％以下、不可免的不纯物和实质上是铁的剩余部分构成的组成；板面上的{100}集成度在板厚方向分布的平均值αAVE是60％以下，而且在用蚀刻工艺将板厚除去到50％之后的{100}集成度αc比板面表面的{100}集成度αs还大。由于上述合金条中添加了具有与镍类似作用的钴，因而将镍的含量减少成28～34质量％。
这种荫罩板用的合金条也能得到与上述合金条相同的作用和效果。而且，为了确实得到上述本发明那样的作用和效果，最好、用蚀刻工艺将板厚除去50％之后的面上的{100}集成度αc相对于板面表面的{100}集成度αs的比例是1.2以上。
而且，上述荫罩板用的铁-镍系合金条和铁-镍-钴系合金条中，所谓“实质上是铁的剩余部分”是指除了铁之外、也可以含有不会使本发明合金条的特性发生变化的元素。
在蚀刻之后的热处理过程中、为了防止荫罩板相互之间粘接(烧结)，在用于荫罩板的条的轧制面上施加称为毛面孔的凹凸模样。这种毛面孔的凹凸模样譬如可借助经过冲击加工等方法在表面施加了适当的凹凸加工的轧制辊(下面，将其称为毛面辊)轧制而得到。在轧制加工中，随着加工程度增高、表层部和内部就产生变形量差，特别是与光面辊相比、由于毛面辊与材料表面的摩擦力较高，因而上述倾向显著。用这样的毛面辊、通过控制最终的轧制加工程度和毛面辊的直径，本发明的荫罩板用的合金条上能得到将表层部的{100}集成度控制成较低的最适当的{100}集成度分布。
本发明如上所述地规定了成分，但是，被添加的元素并不局限于上述这些成分，可含有不会损害镍或锰等机能的任意成分。虽然上述的方案1是铁-镍系合金，但是，随着镍的添加、还含有微量的(0.02％以下)钴。因此，在钴含有0.02％以下的场合下，它还是包含在铁-镍系合金的范畴里。
实施例下面，更详细地用实施例来说明本发明。
用真空溶解工艺溶制表1所示组成的合金A、B；接着、对钢锭进行热锻造和热轧。在这种场合下，合金A是由权利要求1、2规定的组成；合金B是由权利要求3、4规定的组成。接着、在将表面的氧化皮除去之后、反复进行冷轧和退火，然后进行最终的冷轧加工，制成0.12mm厚度的合金条。表2表示最终的冷轧加工的加工程度和在这冷轧加工中所用的毛面辊的直径。而且、测定了各个合金条的0.2％耐力，其结果也记在表2中。还在各个合金表面、以及用喷雾器蚀刻工艺、从一侧面除去12μm(相当于板厚的10％)、36μm(相当于板厚的30％)、60μm(相当于板厚的50％)的面上，用XRD进行了测定。
所得到的集成度记录在表2中。而且，由这些集成度、如图4所示，用板厚为0-50％深度的比例近似地求出板厚方向分布的平均值，作为平均值αAVE而记录在表2中。还求出板厚中心处{100}集成度αc相对于表面的{100}集成度αs的比例，其结果也记录在表2中。
*)表面(0％)表面{100}的集成度测定结果12μm(10％)12μm(板厚的10％)蚀刻之后的{100}集成度测定结果36μm(30％)36μm(板厚的30％)蚀刻之后的{100}集成度测定结果60μm(50％)60μm(板厚的50％)蚀刻之后的{100}集成度测定结果接着，用公知的光刻方法，在这些合金条的两面涂敷光刻胶，在进行烘干而显像出图案之后，从两面喷射氯化铁溶液而进行穿孔，由此制作成荫罩板。在暗室内、用透射光或反射光，对制得的荫罩板进行观察，确认有无荫罩板不均匀。将发生荫罩板不均匀的场合表示为「×」、将不发生荫罩板不均匀的场合表示为「○」、将发生荫罩板不均匀而使用上没有问题的场合表示为「△」而记录在表2中。还从测定的0.2％耐力对荫罩板强度进行了评价，将荫罩板强度不充分的场合表示为「×」、将荫罩板强度充分的场合表示为「○」而记录在表2中。
由表2可见，在实施例中、由于进行了40％的最终加工，因而合金条的加工硬化能充分进行，能得到充分的荫罩板强度。由于加工程度高，因而{100}集成度在板厚方向分布的平均值αAVE就成为60％以下。由于在实施例中使用了直径是50～60mm的毛面辊，因而合金条的表面部的加工应变较大，表面的{100}集成度αs较小，使αc/αs大于1。直径为60mm的实施例5～6中、有荫罩板不均匀发生而使用上没有问题；直径为50mm的实施例1～4中、没有荫罩板不均匀发生。而且，任何一种荫罩板的强度都是充分的。
与此相对，在比较例7～10中、由于最终加工程度降低成30％、板厚方向{100}集成度α的分布超过60％，因而与轧辊直径无关地不发生荫罩板不均匀。但是，由于最终加工程度较低，因而荫罩板强度是不充分的。B合金的比较例8、10的荫罩板强度比A合金的实施例1、2的高，但是，要将其作为有高荫罩板强度要求的B合金还是不充分的。
另一方面，在最终加工程度增大了的比较例11、12中，虽然荫罩板强度是充分的，但由于轧辊直径较大，因而发生了荫罩板不均匀。在最终加工中所用的毛面辊直径较大时，加工压应变层较深，因而使αc/αs变小，其结果就发生荫罩板不均匀。
权利要求
1.一种荫罩板用铁-镍系合金条，其特征在于，含有镍34～38质量％、锰0.1～1.0质量％，具有由碳0.10质量％以下、硅0.1质量％以下、铝0.05质量％以下、不可免的不纯物和实质上是铁的剩余部分构成的组成；板面上的{100}集成度在板厚方向分布的平均值αAVE是60％以下，而且在用蚀刻工艺将板厚除去到50％之后的面上的{100}集成度αc比板面表面的{100}集成度αs还大。
2.一种荫罩板用铁-镍系合金条，其特征在于，含有镍34～38质量％、锰0.1～1.0质量％，具有由碳0.10质量％以下、硅0.1质量％以下、铝0.05质量％以下、不可免的不纯物和实质上是铁的剩余部分构成的组成；板面上的{100}集成度在板厚方向分布的平均值αAVE是60％以下，而且在用蚀刻工艺将板厚除去到50％之后的面上的{100}集成度αc相对于板面表面的{100}集成度αs的比例是1.2以上。
3.一种荫罩板用铁-镍-钴系合金条，其特征在于，含有镍28～34质量％、钴2～7质量％、锰0.1～1.0质量％；具有由碳0.10质量％以下、硅0.1质量％以下、铝0.05质量％以下、不可免的不纯物和实质上是铁的剩余部分构成的组成；板面上的{100}集成度在板厚方向分布的平均值αAVE是60％以下，而且在用蚀刻工艺将板厚除去到50％之后的{100}集成度αc比板面表面的{100}集成度αs还大。
4.一种荫罩板用铁-镍-钴系合金条，其特征在于，含有镍28～34质量％、钴2～7质量％、锰0.1～1.0质量％；具有由碳0.10质量％以下、硅0.1质量％以下、铝0.05质量％以下、不可免的不纯物和实质上是铁的剩余部分构成的组成；板面上的{100}集成度在板厚方向分布的平均值αAVE是60％以下，而且在用蚀刻工艺将板厚除去到50％之后的{100}集成度αc相对于板面表面的{100}集成度αs的比例是1.2以上。
全文摘要
本发明提供一种高强度并且能有效地防止荫罩板发生不均匀的荫罩板用铁－镍系和铁－镍－钴系合金条。在含有镍34～38质量％、锰0.1～1.0质量％，碳0.10质量％以下、硅0.1质量％以下、铝0.05质量％以下的铁－镍系合金以及铁－镍－钴系合金中，板面上的{100}集成度在板厚方向分布的平均值α
文档编号C22C38/10GK1420196SQ02152729
公开日2003年5月28日 申请日期2002年11月20日 优先权日2001年11月20日
发明者近藤祐幸, 深町一彦 申请人:日矿金属株式会社