專利名稱：沖壓成型平面蔭罩用Fe－Ni系合金及使用該合金的平面蔭罩及彩色陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種無(wú)須張掛而是藉由沖壓制成全平面形的沖壓成型全平面蔭罩用Fe-Ni系合金及使用該合金的全平面蔭罩及彩色陰極射線管；特別是關(guān)于一種藉由選擇特定種類的添加元素來(lái)維持Fe-Ni系合金所具有的低熱膨脹性，且使得作為耐落下沖擊變形性的指標(biāo)的耐力及楊氏模量提高、更好的是讓Ni偏析率低至1.0％以下的上述沖壓成型全平面蔭罩用Fe-Ni系合金及使用該合金的全平面蔭罩及彩色陰極射線管。又，在本發(fā)明中，低熱膨脹性系指30～100℃的平均熱膨脹系數(shù)為12×10-7/℃以下，Ni偏析率低系指以EPMA(Electron Prove Micro Analyzer)分析所得的Ni偏析率的測(cè)定值為1.0％以下。
彩色陰極射線管，系藉由電子槍打出的電子束撞擊玻璃面板內(nèi)側(cè)的螢光體來(lái)顯示畫面。以磁力來(lái)控制電子束方向的元件為偏轉(zhuǎn)線圈。接近玻璃面板之處，設(shè)有將畫素單位加以區(qū)隔的機(jī)構(gòu)(稱為蔭罩)以使電子束撞擊規(guī)定的螢光體。彩色陰極射線管用的蔭罩可大致區(qū)分為將蔭罩材料蝕刻加工成為點(diǎn)狀或長(zhǎng)條狀后進(jìn)行沖壓成型的蔭罩(shadow mask)方式，以及，蝕刻成簾狀后在框架上以較大的張力將其上下張掛的蔭柵(aperture grille)方式。兩方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)，皆為市場(chǎng)所采用。
另一方面，針對(duì)將顯示畫面平坦化的平坦畫面的開(kāi)發(fā)已有許多的嘗試。將陰極射線管的畫面平坦化時(shí)之一大問(wèn)題為，如何使蔭罩和蔭柵接近平坦。雖然各有各自的難題，但利用沖壓來(lái)使蔭罩的表面接近平坦基本上較蔭柵的張掛方式來(lái)得困難(例如，[NIKKEI ELECTRONICS]1999.7.26(No.748)128頁(yè))。
這是因?yàn)?，蔭罩系將金屬片沖壓成形而制成，與張掛方式不同，它必須通過(guò)自身保形力來(lái)維持形狀；基本上，若不是球狀便無(wú)法維持形狀。另一方面，全平面蔭罩因?yàn)橐故a罩近乎平坦，便與上述所述矛盾。為了解決此問(wèn)題，除了將蔭罩的強(qiáng)度提高之外，別無(wú)他法。此處所謂的“蔭罩強(qiáng)度”，與一般的金屬?gòu)?qiáng)度(例如，根據(jù)拉伸試驗(yàn)所得的強(qiáng)度)的意義不同，系指在陰極射線管組裝后，對(duì)陰極射線管整體給予沖擊，是否會(huì)引起蔭罩的變形而言。具體而言，系使陰極射線管自一定的高度落下，測(cè)試蔭罩是否會(huì)變形。對(duì)于此種防止沖擊變形的蔭罩的開(kāi)發(fā)，對(duì)全平面管系屬必要。
又，全平面管被要求具有優(yōu)異的隆起(doming)特性。亦即，隨著蔭罩由球面變成全平面，從電子槍所放出的電子束在蔭罩的4個(gè)角落的入射角便成銳角。換言之，其意味著蔭罩因熱膨脹而產(chǎn)生些微偏移，便會(huì)發(fā)生電子束誤著屏導(dǎo)致有色偏等問(wèn)題。因此，需要開(kāi)發(fā)比以往的蔭罩具有更低熱膨脹的蔭罩。
但是，對(duì)不使用張掛方式、由沖壓形成全平面的沖壓成型全平面蔭罩而言，具有不需要使用張掛所需的框架之一大優(yōu)點(diǎn)，因此，希望在此種沖壓成型全平面蔭罩上，能解決伴隨著全平面化而來(lái)的課題。
在蔭罩中使用低膨脹性的Fe-Ni系合金(Fe-36％NiInvar合金)，但隨著畫面的全平面化，如上所述也要求更佳的低熱膨脹特性及高強(qiáng)度化。
因此，希望既能維持與Fe-36％NiInvar合金同等或更低的熱膨脹，同時(shí)又使蔭罩強(qiáng)度提高。
另一方面，F(xiàn)e-Ni系合金加工成蔭罩之時(shí)，材料中有Ni偏析現(xiàn)象，該偏析嚴(yán)重時(shí)，則Ni偏析處的蝕刻性質(zhì)與其他部位不同，便無(wú)法均勻地使電子束通過(guò)蔭罩本身，因而發(fā)生條痕(條紋狀通過(guò)疵點(diǎn))。在此，條痕系指在蔭罩上以蝕刻來(lái)形成電子線通過(guò)孔之際，在與Ni偏析部有關(guān)連的孔列部分的孔內(nèi)部出現(xiàn)高低差，而使光線自內(nèi)側(cè)射向外側(cè)，通過(guò)電子線通過(guò)孔對(duì)表面?zhèn)茸鋈嫘缘挠^察時(shí)，與該Ni偏析部有關(guān)連的孔列部分所射出的光線強(qiáng)度與其他部分不同，觀察結(jié)果為條紋狀。因此，條痕的發(fā)生即表示Ni偏析的存在。
本發(fā)明的課題，系為了因應(yīng)全平面型的彩色陰極射線管今后的進(jìn)展，來(lái)開(kāi)發(fā)出使耐落下沖擊變形性提高所需的強(qiáng)度提高，及Ni偏析率低、熱膨脹小的沖壓成型全平面蔭罩用Fe-Ni系合金。
本發(fā)明者為了增大可使耐落下沖擊變形性提高的蔭罩強(qiáng)度，為了弄清楚作為蔭罩材料的要求為何而進(jìn)行了許許多多的實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蔭罩材料的楊氏模量以及耐力具有最大的影響力。即發(fā)現(xiàn)，藉由將耐力及楊氏模量提高至高于以往的材料，即使在全平面陰極射線管的沖擊測(cè)試中，也不會(huì)發(fā)生蔭罩變形。而且，對(duì)開(kāi)發(fā)能達(dá)到低熱膨脹的前所未有的全新材料應(yīng)添加的元素進(jìn)行了探討。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，以Fe-Ni合金為基礎(chǔ)，降低Mn添加量，視情況適量添加Co，并適量添加Nb、Ta及Hf，能有效地解決此課題，因而完成了本發(fā)明。
另一方面，專利No.29020004號(hào)(公告日1999年3月19日；
公開(kāi)日1991年4月10日)提議，在通常的彎曲蔭罩中，為了防止由于音量等從外部所加振動(dòng)(振鳴所致的振動(dòng))的影響所導(dǎo)致的色偏，應(yīng)該提高蔭罩的振動(dòng)衰減能，因而將0.1～5％的Nb與Ta固溶于鎳合金中。在實(shí)施例中，使用36％Ni-Fe合金作為鎳合金。但，此文獻(xiàn)并不象本發(fā)明那樣，以全平面蔭罩為對(duì)象，將增強(qiáng)耐沖擊變形能力為課題，因此并不能作為本發(fā)明的參考。
已知若考慮蝕刻性等等，則限定雜質(zhì)的含量會(huì)較適當(dāng)。尤其認(rèn)為，限定會(huì)與Nb、Ta及Hf形成氮化物的N的含量有益于熱加工性及蝕刻性。
作為相關(guān)的申請(qǐng)，本申請(qǐng)人提出了有關(guān)Fe-Ni-2～8％Co系合金材料的專利申請(qǐng)No.2000-031661，但本發(fā)明的目的在于提供能以更低成本制造Fe-Ni系合金材料。
因此，本發(fā)明提供(1)一種能維持低熱膨脹性、且使耐力及楊氏模量提高的沖壓成型全平面蔭罩用Fe-Ni系合金，其特征在于，以質(zhì)量百分率(％)為基準(zhǔn)(以下，以％表示)，含有Ni33～37％和Mn0.001～0.1％；酌量添加的Co0.01～2％；還含有選自Nb0.01～0.8％、Ta0.01～0.8％和Hf0.01～0.8％的一種或一種以上元素，合計(jì)為0.01～0.8％；以及余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
特別是，因含有選自Nb0.01～0.5％、Ta0.01～0.5％和Hf0.01～0.5％的一種或一種以上元素，合計(jì)為0.01～0.5％，而使Ni偏析率低者為佳。
作為雜質(zhì)，其含量以限定在C≤0.01％、Si≤0.04％、P≤0.01％、S≤0.01％以及N≤0.005％為佳。
本發(fā)明合金的特征在于，在900℃退火30分鐘后的楊氏模量為120,000N/mm2以上；而且，在900℃退火30分鐘后的0.2％耐力在300N/mm2以上。
又，推薦本發(fā)明合金的熱處理?xiàng)l件為，在700℃～900℃的溫度下實(shí)施5分鐘到1小時(shí)。
又，本發(fā)明提供(2)一種沖壓成型全平面蔭罩，其特征在于，采用上述Fe-Ni系合金，以及(3)一種彩色陰極射線管，其特征在于，使用該Fe-Ni系合金制沖壓成型全平面蔭罩。
本發(fā)明的特征在于，對(duì)于由Mn添加量已減少的低熱膨脹性的Fe-Ni系合金所成的已達(dá)某一低熱膨脹的合金，在不使其熱膨脹性變大的情況下，作為用以提升耐落下沖擊變形性的提高耐力以及楊氏模量的添加元素，酌量添加Co，適量添加Nb、Ta及/或Hf，又，限定各種雜質(zhì)元素C、Si、P、S及N為較佳。與本發(fā)明有關(guān)的成分元素的限定理由將說(shuō)明如下。
基本元素NiNi的含量為33～37％，較佳范圍為34～36％，系為了不使馬丁體(martensite)等有害的組織產(chǎn)生，及以與Co的相乘效果來(lái)達(dá)到低熱膨脹。
CoCo在使熱膨脹降低的同時(shí)，也有使耐力提高的功能。因此，最少添加量以0.1％為佳，但是，添加量一旦超過(guò)2％以上，因與Ni含量之間的平衡關(guān)系會(huì)使得熱膨脹上升。而且，從制造成本及磁性特性方面來(lái)看，進(jìn)一步提高Co含量也是不利的，并不是一個(gè)好方法。Co雖為隨意成分，但就本發(fā)明的目的而言，以0.01～2％，特別是以0.5～1.8％的范圍添加為佳。伴隨著Ni的添加，＜0.01％程度的微量Co會(huì)作為伴隨元素而混入。
MnMn被作為脫氧劑添加，但隨著其添加會(huì)使得熱膨脹系數(shù)增大，因此，為了達(dá)到在30～100℃的平均熱膨脹系數(shù)為12×10-7/℃以下，添加范圍必須為0.001～0.1％，較佳范圍為0.001～0.05％。
添加元素Nb、Ta、Hf在不使熱膨脹增加的情況下，通過(guò)與Co(在被添加時(shí))的復(fù)合添加來(lái)發(fā)揮相乘的效果，可得到所期望的高耐力，更進(jìn)一步來(lái)提高楊氏模量。添加量不滿0.01％則無(wú)效果，反之若超過(guò)0.8％，則會(huì)導(dǎo)致蝕刻性降低及熱膨脹的增加。不僅單獨(dú)添加時(shí)的添加范圍必須為0.01～0.8％，這些添加元素的合計(jì)含量也必須在0.01～0.8％的范圍。
又，從制造本發(fā)明的合金時(shí)的蔭罩的蝕刻特性來(lái)看，必須要注意Ni偏析的發(fā)生，而已知Nb、Ta、Hf與Ni偏析的發(fā)生有關(guān)。
詳細(xì)的機(jī)制雖不清楚，但推測(cè)一旦添加Nb、Ta、Hf，F(xiàn)e-Ni系合金的固相線溫度及液相線溫度便會(huì)改變，鑄造時(shí)便變得易于發(fā)生Ni偏析。又，本發(fā)明者亦發(fā)現(xiàn)，Ni偏析發(fā)生時(shí)，楊氏模量便降低。推測(cè)此降低的理由，系由于Ni偏析發(fā)生時(shí)，F(xiàn)e-Ni系合金的結(jié)晶方位產(chǎn)生變化，楊氏模量因而改變。雖然Ni偏析不僅與Nb、Ta、Hf的添加量有關(guān)，也會(huì)受到鑄造及鍛造條件的影響，但是，只要Nb、Ta、Hf各別添加范圍在0.01～0.5％、合計(jì)添加量在0.01～0.5％范圍的話，Ni偏析率便會(huì)在1.0％以下，便不會(huì)與未添加Nb、Ta、Hf的Fe-Ni系合金一樣發(fā)生因Ni偏析所致的條痕。因此，Nb、Ta、Hf的添加范圍分別為0.01～0.5％，它們的合計(jì)添加量為0.01～0.5。
雜質(zhì)C超過(guò)0.01％便會(huì)形成過(guò)剩的碳化物，造成蝕刻性惡化，因此，含量必須低于0.01％。以0.006％以下為佳。
Si雖具有脫氧效果，但超過(guò)0.04％時(shí)便會(huì)使蝕刻性大大地惡化，因此定為0.04％以下。
P若含過(guò)量，便會(huì)成為蝕刻性惡化的原因，因此定為0.01％以下，較佳為0.005％以下。
S一旦超過(guò)0.01％，除了會(huì)阻礙熱加工性，也會(huì)因硫化物夾雜物變多而對(duì)蝕刻性有不良的影響，因此其上限為0.01％以下，以0.005％以下為佳。
N與Nb、Ta、Hf形成化合物，使熱加工性及蝕刻性惡化，因此定為0.005％以下，以0.003％以下為佳。
例如，因?yàn)镸nS與P偏析具有延性，軋制后便伸長(zhǎng)成線狀，使點(diǎn)狀或長(zhǎng)條狀的蝕刻加工孔的邊緣形狀惡化。為了不使蝕刻性惡化，限定雜質(zhì)的含量是必要的。
蔭罩材料的獲得，系先將所需組成的合金材料以例如真空感應(yīng)熔解爐(VIM爐)熔制后，鑄造成鑄塊，鍛造后，進(jìn)行熱軋及冷軋，之后，反復(fù)進(jìn)行光亮退火與冷軋，最后進(jìn)行最終冷軋至0.1～0.25mm的規(guī)定厚度。之后，切割成規(guī)定的板寬，制得蔭罩材料。蔭罩材料在脫脂后，在兩面涂布光致抗蝕劑，烘烤出圖案并顯像后，進(jìn)行蝕刻穿孔加工，切成一個(gè)個(gè)的蔭罩材料單元。
將蔭罩材料單元在非氧化性環(huán)境氣氛，例如還原性環(huán)境氣氛中退火(例如，氫氣中、900℃下30分鐘)，賦予其沖壓成型性。
經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)加工后，經(jīng)由沖壓使其成型為平面蔭罩形態(tài)。
最后，將沖壓成型出的全平面蔭罩脫脂后，在大氣或CO/CO2氣體環(huán)境氣氛中進(jìn)行黑化處理，在表面上形成黑色氧化膜。
本發(fā)明的沖壓成型“全平面蔭罩”具有，例如，外面曲率半徑R為100,000mm以上，且平面度畫面曲面部的最大高度/有效畫面對(duì)角尺寸＝0.1％以下的近乎完全平面的形態(tài)。
本發(fā)明的沖壓成型全平面蔭罩的特征在于，在30～100℃平均熱膨脹系數(shù)維持在12×10-7/℃以下，在賦予上述沖壓成形性的退火后，楊氏模量為120,000N/mm2以上，0.2％耐力為300N/mm2以上。只要楊氏模量為120,000N/mm2以上以及0.2％耐力為300N/mm2以上，在前述的陰極射線管落下試驗(yàn)中，即使是全平面陰極射線管也不會(huì)產(chǎn)生蔭罩變形。
本發(fā)明的沖壓成型全平面蔭罩可實(shí)現(xiàn)楊氏模量130,000N/mm2以上、0.2％耐力330N/mm2以上；進(jìn)一步能實(shí)現(xiàn)楊氏模量140,000N//mm2以上、同時(shí)0.2％耐力350N/mm2以上。
又，關(guān)于蝕刻特性，只要Ni偏析率在1.0％以下，便不會(huì)發(fā)生條痕缺陷，但只要超過(guò)1.0％，根據(jù)蔭罩的孔的形態(tài)以及蝕刻條件的不同，有可能發(fā)生條痕。在此，Ni偏析率的定義如下。
ΔNi＝Cx－CoΔNiNi偏析率(％)Cx條紋部的Ni濃度(％)Co條紋部附近的Ni濃度(％)

圖1是顯示孔洞的照片。
圖2表示孔洞的大小。
圖3顯示由穿透式電子顯微鏡測(cè)量到的硫化錳粒子數(shù)目。
圖4顯示浸泡于3％硝酸-乙醇溶液所形成的蝕刻孔數(shù)目。
實(shí)施例1表1所示系實(shí)施例及比較例所使用的合金組成。
表1
將10公斤這些組成的合金以真空感應(yīng)熔解爐(VIM爐)熔制。熔制后在1200℃下鍛造、接著在1200℃下熱軋成3mm厚之后，反覆進(jìn)行冷軋與光亮退火，作成約0.12mm厚的冷軋材。之后，切割成規(guī)定的板寬作為蔭罩材料，將該材料在還原性環(huán)境氣氛中退火(氫氣中900℃×30分鐘)，賦予沖壓成形性。
對(duì)此退火后的材料進(jìn)行拉伸測(cè)試，在測(cè)定拉伸強(qiáng)度與0.2％耐力的同時(shí)，根據(jù)“JIS R 1605”進(jìn)行彎曲共振法，在室溫下測(cè)定楊氏模量。
該方法系以可獲得自由彎曲振動(dòng)的方式，用驅(qū)動(dòng)器側(cè)與檢測(cè)器側(cè)的懸吊線來(lái)懸吊試驗(yàn)片，并對(duì)試驗(yàn)片的上下面施加來(lái)自振蕩器的驅(qū)動(dòng)力，透過(guò)檢測(cè)器產(chǎn)生最大振幅，并測(cè)定振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)來(lái)決定一次共鳴振動(dòng)數(shù)，依據(jù)已定的公式，由一次共鳴振動(dòng)數(shù)、試驗(yàn)片之質(zhì)量與尺寸來(lái)計(jì)算動(dòng)彈性率。再者，測(cè)定30～100℃間的平均熱膨脹系數(shù)，且對(duì)于表面以0.3MPa的壓力噴淋60℃、45波美度(Be)的氯化鐵水溶液，觀察蝕刻面的狀態(tài)。
結(jié)果列于表2。
表2
*1根據(jù)振動(dòng)法的測(cè)定*2○良好△略遜，但使用上無(wú)問(wèn)題×有微小凹凸及異物的蝕刻痕本發(fā)明的合金No.1～10并未超過(guò)熱膨脹系數(shù)的容許水準(zhǔn)(12×10-7/℃)，可充分實(shí)現(xiàn)作為目標(biāo)的楊氏模量120,000N/mm2以上、0.2耐力300N/mm2以上，特別是合金No.9～10，其同時(shí)實(shí)現(xiàn)了楊氏模量140,000N/mm2以上以及0.2％耐力350N/mm2以上。Mn及雜質(zhì)也在規(guī)定范圍內(nèi)，顯示出良好的蝕刻面狀態(tài)。
又，本發(fā)明合金No.11～15，因?yàn)槠潆s質(zhì)元素S、C、Si、P、N分別超過(guò)權(quán)利要求3的雜質(zhì)規(guī)定水準(zhǔn)，因此蝕刻面的狀態(tài)略遜，但仍在無(wú)使用問(wèn)題的范圍內(nèi)。其0.2％耐力、楊氏模量及平均熱膨脹系數(shù)系滿足本發(fā)明的目標(biāo)值。
相對(duì)于此，合金No.16因?yàn)镸n的含有超過(guò)0.1％，因此平均熱膨脹系數(shù)高。合金No.17因?yàn)镃o的含量超過(guò)2.0％、與Ni含量之間的平衡不良，其平均熱膨脹系數(shù)高。不添加Nb、Ta、Hf的合金No.18的強(qiáng)度特性則非常差。合金No.19～20因?yàn)镹i含量不在33～37％的范圍內(nèi)，因此平均熱膨脹系數(shù)非常高。合金No.21因?yàn)镹b與Ta的含量超過(guò)0.8％、No.22因?yàn)镹b、Ta、Hf的合計(jì)含量超過(guò)0.8％，顯示平均熱膨脹系數(shù)高且蝕刻面的狀態(tài)也不良的結(jié)果。
又，關(guān)于Ni偏析率，系將材料截面作鏡面研磨，將其浸漬于以水稀釋成十倍的45波美度的氯化鐵水溶液中30秒進(jìn)行蝕刻后，觀察所得到的偏析紋。表2中的No.21可觀察到最嚴(yán)重的析紋。以EPMA測(cè)定此偏析紋部的Ni偏析率為0.98％。
實(shí)施例2進(jìn)行實(shí)機(jī)水平的調(diào)查。以真空感應(yīng)熔解爐(VIM爐)熔制6000kg表3所示組成的合金；熔制后在1200℃下鍛造、接著在1200℃下熱軋成3mm厚，然后反復(fù)進(jìn)行冷卻與光亮退火，作成約0.12mm厚的冷軋材。之后，切割成規(guī)定的板寬作為蔭罩材料，將該材料在還原性環(huán)境氣氛中退火(氫氣中825℃×15分鐘)，賦予沖壓成形性。
退火條件825℃×15分鐘系為了得到較高的耐力，因而在比實(shí)施例低的溫度下進(jìn)行。
表3
與實(shí)施例1一樣，對(duì)此退火后的材料測(cè)定其拉伸強(qiáng)度、0.2％耐力、楊氏模量及平均熱膨脹系數(shù)，進(jìn)行蝕刻性(異物所導(dǎo)致的蝕刻痕的有無(wú))與Ni偏析的調(diào)查，也更進(jìn)一步確認(rèn)是否有條痕的發(fā)生。
關(guān)于Ni偏析，與實(shí)施例1一樣，以顯微鏡觀察材料截面的偏析紋，在各材料中各選定3根具有較明顯的偏析紋者，以EPMA分別對(duì)其測(cè)定Ni偏析率，將此3個(gè)測(cè)定結(jié)果中的最大值表示出來(lái)。
至于條痕的有無(wú)，系在材料上形成一面具有80μm直徑、另一面具有180μm直徑的正圓的蝕阻蔭罩后，將60℃、45波美度的氯化鐵水溶液以0.3MPa的壓力噴淋在其表面來(lái)進(jìn)行蝕刻，確認(rèn)條痕的產(chǎn)生。
其結(jié)果顯示于表4。
表4
*1根據(jù)振動(dòng)法的測(cè)定*2 3個(gè)測(cè)定值中的最大值合金No.23～29，不僅未超過(guò)平均熱膨脹系數(shù)的容許水準(zhǔn)12×10-7/℃，作為目標(biāo)的楊氏模量也在130000N/mm2以上，耐力亦在300N/mm2以上，再者Ni偏析率為1％以下而實(shí)現(xiàn)良好的蝕刻性，且沒(méi)有產(chǎn)生條痕。特別是Nb、Ta、Hf的合計(jì)含量在0.2～0.5％范圍的No.23、24、25及29，可實(shí)現(xiàn)楊氏模量在140000N/mm2以上，0.2％耐力為330N/mm2以上，且Ni偏析率為1％以下。
相對(duì)于此，No.30因?yàn)镹b、Ta、Hf的合計(jì)含量未滿0.01％，其楊氏模量及0.2％耐力均低。
No.31～34則因其Nb、Ta、Hf的合計(jì)含量超過(guò)0.5％，而出現(xiàn)了實(shí)施例所不允許的高Ni偏析率，也發(fā)生了條痕。又，這些合金的楊氏模量為130000～140000N/mm2，雖在目標(biāo)之上，但仍較Nb、Ta、Hf的合計(jì)含量為0.2～0.5％的No.23、24、25及29為低。
因此，特別是在重視防止Ni偏析的用途上，應(yīng)該要能輕易地或是確實(shí)地防止Ni偏析，在此雖建議將Nb、Ta、Hf各自的含量及其合計(jì)含量控制在0.5％以下，但是，也可通過(guò)精確地管理包含鑄造及鍛造條件等的制造過(guò)程來(lái)防止或減少這種條痕的發(fā)生。
以上，將含有適當(dāng)Ni濃度的Fe-Ni合金中的Mn含量控制在低濃度，并使其依所需含有少量的Co來(lái)達(dá)到低熱膨脹，同時(shí)藉由添加適量的Nb、Ta及/或Hf來(lái)達(dá)到不足的耐力，從而使楊氏模量也一并提高。再者，了解到這些元素亦不會(huì)使熱膨脹特性惡化，而能實(shí)現(xiàn)作為全平面管用蔭罩材料的最佳特性。
又，可通過(guò)限定包含N等的雜質(zhì)元素的含量來(lái)防止蝕刻性的惡化。
又，對(duì)于Ni偏析問(wèn)題也進(jìn)行了處理。
從而，在今后的平面型彩色陰極射線管處理上，可得到?jīng)]有色偏、使用時(shí)不會(huì)變形、價(jià)格便宜的良好的沖壓成型全平面蔭罩。
權(quán)利要求
1.一種沖壓成型全平面蔭罩用Fe-Ni系合金，其保持低熱膨脹性、且耐力及楊氏模量提高；其特征在于，以質(zhì)量百分率(％)計(jì)，組成如下Ni33～37％及Mn0.001～0.1％；酌量添加的Co0.01～2％；選自Nb0.01～0.8％、Ta0.01～0.8％、及Hf0.01～0.8％的一種或一種以上元素，合計(jì)含量為0.01～0.8％；以及余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
2.一種沖壓成型全平面蔭罩用Fe-Ni系合金，其保持低熱膨脹性、耐力及楊氏模量提高、且Ni偏析率低；其特征在于，以質(zhì)量百分率(％)計(jì)，組成如下Ni33～37％及Mn0.001～0.1％；酌量添加的Co0.01～2％；選自Nb0.01～0.5％、Ta0.01～0.5％、及Hf0.01～0.5％的一種或一種以上元素，合計(jì)含量為0.01～0.5％；以及余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1或2所述沖壓成型全平面蔭罩用Fe-Ni系合金，其中，在雜質(zhì)方面，限定為C≤0.01％、Si≤0.04％、P≤0.01％、S≤0.01％以及N≤0.005％。
4.如權(quán)利要求1或2所述沖壓成型全平面蔭罩用Fe-Ni系合金，其中，在900℃退火30分鐘后的楊氏模量為120,000N/mm2以上。
5.如權(quán)利要求1-3之一所述沖壓成型全平面蔭罩用Fe-Ni系合金，其中，在900℃退火30分鐘后的0.2％耐力為300N/mm2以上。
6.一種沖壓成型的全平面蔭罩，其特征在于使用權(quán)利要求1-5之一所述的Fe-Ni系合金。
7.一種彩色陰極射線管，其特征在于，使用權(quán)利要求6所述的Fe-Ni系合金制沖壓成型全平面蔭罩。
全文摘要
一種強(qiáng)度(耐落下沖擊變形性)提高的低熱膨脹性的沖壓成型全平面蔭罩用Fe－Ni系合金的開(kāi)發(fā)。所述合金維持低熱膨脹性、且耐力及楊氏模量提高,其特征在于由如下物質(zhì)組成:Ni:33～37%及Mn:0.001～0.1%;酌量添加的Co:0.01～2%;擇自Nb:0.01～0.8%、Ta:0.01～0.8%、及Hf:0.01～0.8%的一種或一種以上元素,合計(jì)含量為0.01～0.8%;以及,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。較佳的情況為雜質(zhì)含量限定在C:≤0.01%、Si:≤0.04%、P:≤0.01%、S:≤0.01%以及N:≤0.005%。另外提供一種采用該合金的全平面蔭罩及彩色陰極射線管。
文檔編號(hào)C22C38/08GK1339615SQ0112231
公開(kāi)日2002年3月13日 申請(qǐng)日期2001年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月28日
發(fā)明者衛(wèi)藤雅俊, 森正澄 申請(qǐng)人:日礦金屬株式會(huì)社