专利名称：彩色显像管用障栅原料及其制造方法和障栅及显像管的制作方法
技术领域：
本发明涉及彩色显像管用障栅原料，其制造方法，障栅及由其构成的显像管。更具体的涉及具有优异拉伸强度及高温潜变强度，并具有优异磁气特性的彩色显像管用障栅原料，其制造方法，障栅及由其构成的显像管。
彩色显像管使用的障栅在制造时，由于是在负荷过大张力的状态下焊接在框体上，因此彩色显像管用障栅原料至少必须有60kg／mm2的拉伸强度。因此现在使用的彩色显像管用障栅原料是使用施以强加工而加工强化的低碳钢板。
此外，焊接于框体后施以黑化用的热处理，但是为了不使黑化后构成障栅的各磁带松驰并可保持负荷张力的状态，热处理是在钢的再结晶温度以下的455℃进行15分钟左右的短时间进行。但是，该黑化热处理条件并不能避免恢复现象，因恢复使磁带延伸而导致磁带扭曲断裂。因此，作为彩色显像管用障栅用原料必须要60kgf／mm2以上的拉伸强度，及以455℃×15分钟的黑化热处理使其不致延伸，负荷30kgf／mm2的拉伸应力时的延伸需具有0．4％以下的潜变强度。
采色显像管是以电子枪及电子束转换成影像的萤光面所构成，电子束可藉地磁防止其偏向，因此显像管内部是以磁性遮蔽材进行覆盖。障栅同样必须具有作为磁性遮蔽材的功能，并具有大的磁气特性的磁通密度(Br)，小的矫磁力(Hc)。即可获得大的磁通密度与矫磁力的比(Br／Hc)的材料。但是，为获得上述高拉伸强度而施以强加工，且黑化热处理同样于再结晶温度以下进行的低碳钢板，其磁通密度为较小的8千高斯(KG)以下，且矫磁力为较大的5奥斯特(Oe)。因此，本发明的材料是以使用Br(KG)／Hc(Oe)超过1．7的材料为佳。
以往，提高低碳钢板的拉伸状态的方法虽有C或N等固溶强化法，但是钢中的C和N的量增多时会增加碳化物或氮化物，会妨碍磁壁的移动，使磁气特性劣化。另外，提高潜变强度的方法有钢中析出碳化物等的方法，但是该等析出物几乎粒径皆是较大的微米单位，该等会妨碍磁壁的移动，磁气特性大且劣化，因此上述方法并不能运用于现有彩色显像管用障栅原料的制造方法。
本发明的目的在于具有优异的拉伸强度及高温潜变强度的同时，提供较现有材料优异的磁气特性的彩色显像管用障栅用原料，其制造方法，障栅及由其构成的显像管。
本发明涉及含有9-30重量％的Ni的低碳钢板所成的彩色显像管障栅用原料。
本发明提供含有9-30重量％的Ni及Co 0．1-5重量％的低碳钢板所成的彩色显像管障栅用原料。
本发明涉及含有9-30重量％的Ni的低碳钢板经过冷轧之后，以400-500℃的温度退火的上述彩色显像管障栅用原料的制造方法。
本发明还涉及将含有9-30重量％的Ni及Co 0．1-5重量％的低碳钢板经冷轧之后，以400-500℃的温度退火的上述彩色显像管障栅用原料的制造方法。
本发明还涉及将含有9-30重量％的Ni的低碳钢板经冷轧之后，以500-800℃的温度中间退火，随后施以二次冷轧后，以400-500℃的温度退火所成的彩色显像管障栅用原料的制造方法。
本发明另外的一方面关于将含有9-30重量％的Ni及Co 0．1-5重量％的低碳钢板经冷轧之后，以500-800℃的温度中间退火，随后施以二次冷轧后，以400-500℃的温度退火所成的彩色显像管障栅用原料的制造方法。
本发明再一方面是涉及含有9-30重量％的Ni的低碳钢板所成的彩色显像障栅，及含有9-30重量％的Ni及Co 0．1-5重量％的低碳钢板的彩色显像管栏栅所成的彩色显像管。
在本发明的另外的一个方面中，涉及含9-30重量％的Ni的低碳钢板所成的彩色显像障栅，本发明还涉及含有9-30重量％的Ni及Co 0．1-5重量％的低碳钢板的彩色显像管栏栅所成的彩色显像管。
在本发明中，是添加Ni，或Ni及Co，α′具有(马丁散铁)单相，或者α′相与γ(碳丙铁)相5的变相所成组织的Ni-Fe系合金，或者以60％以上的轧制率冷轧Ni-Co-Fe系合金的热轧板，利用加工诱导变质作用形成α′单相后，以400-500℃的温度退火，可藉此形成90kgf／mm2以上的拉伸强度，同时获得优异的磁气特性。
以下，详细说明本发明。
作为本发明彩色显像管用障栅的原料使用的抵碳钢板是使用真空脱气法进行脱碳及脱气处理，减少钢中碳化物及氮化物，而以热轧及退火步骤促进结晶粒的成长。并且，钢中细微分散的碳化物及氮化物由于会妨碍磁壁的移动使磁性劣化，因此预先限定含于钢中的原料，而尽量减少其含量。首先，说明添加使用于本发明彩色显象管用孔阑珊的材料的钢元素，及对添加量的限定。
有关C含量，冷轧后的钢板中C量多时会增加碳化物，会阻碍磁壁的移动，或防止结晶粒的成长而造成磁性劣化。因此将C添加量的上限限定在0．01。下限是以真空脱气处理获得实用上限可能降低的量为限。
关于Mn含量，Mn是与钢中的S结合而作为MnS固定含于钢中的S，为防止热脆化所必需添加，但是为提高磁气特性则添加量越少者为佳，设定0．5重量％以下的添加量。
Si会使黑化膜的密合度劣化，因此设定为0．3重量％以下的添加量。
自结晶粒成长之面而言S及N越少越好，最好为0．01重量％以下的添加量为佳。
关于Ni则是为使热轧后的钢组织获得强磁性且高强度的α′(马丁散铁)单相而添加9重量％以上。增加添加量时会降低马丁散铁的产生开始温度(Ms点)，一旦超过20重量％时，常温的金属组织会变化成(α′十碳丙铁(γ))的双相合金。该γ相为非磁性体，因此组织中存在γ相时会使磁气特性劣化。但是，Ni添加量超过20重量％，乃至30重量％时由于轧制率60％以上的冷轧使γ相因加工诱导变质作用变化为α′相。Ni添加量超过30％时形成稳定的γ相，即使施以冷轧也不会产生加工诱导变质作用，不致获得单相的α′相，因此以20重量％为Ni添加量的上限。
Co为Ms点几乎不会产生变化的要素，利用400-500℃的温度范围的热处理可容易制成规则晶格，可有效地提升作为多孔屏蔽板材料的拉伸强度因此与Ni同时添加。少于1重量％的添加并不能获得效果，超过5重量％时则可增加矫磁力降低Br(KG)／Hc(Hc)作为磁性遮蔽材时则会造成劣化，因此设定1-5重量％的添加量。
其次，说明作为本发明彩色显像管的障栅用原料的薄钢板的制造方法如下。
将利用真空溶解，或真空脱气法溶制的含有上述化学成分的低碳钢热轧后，酸洗除去热轧步骤中产生的氧化破膜。随后以轧制率60％以上冷轧。形成0．035-0．2mm的板厚之后，以400-500℃退火。加热至350℃以上时，于钢中产生Ni-Fe或Ni-Fe-Co的规则晶格，会增加Br减少Hc，其结果使Br／Hc的值增加，于450℃附近获得最大值。大于500℃时从α′相变换为非磁性的γ相，会使Br／Hc的值急剧地减少使磁气特性降低。因此退火温度最好在400-500℃的范围。
另外其他的方法有热轧、及酸洗上述低碳钢，施以轧制率60％以上的冷轧形成0．1-0．6mm板厚，随之以500-800℃的温度中间退火调节结晶粒径之后，施以二次冷轧形成0．035-0．2mm最终板厚，随后也可以400-500℃施以退火。中间退火温度小于500℃时其软化程度不足，大于800℃时于二次冷轧后施以上述退火时并不能获得预期的屈服强度。
(实施例)以下实施例更详细说明本发明如下。
(实施例1)表1表示的Ni，或使含有Ni及Co的8种类的低碳钢(A-H)真空脱气热轧溶制的平板，形成2．5mm的热轧板。将该等热轧板硫酸酸洗之后施以冷轧，形成板厚0．1mm的冷轧板。随后，以表1所示温度退火将上述获得的试材利用简易型爱普斯坦磁气测定装置，置于10水变锆石的磁场，测定磁束密度与矫磁力，求得Br(KG)／Hc(Oe)，或藉万能拉力机测定，将结果显示于表1。
(实施例2)将含有实施例1所示相同的Ni，或N1及Co的8种类的低碳钢(A-H)以实施例1相同的条件真空脱气热轧溶制的平板，形成2．5mm的热轧板。将该等热轧板硫酸酸洗后冷轧，形成板厚0．3mm的冷轧板。随后，以750℃的温度施以40分钟的中间退火，二次冷轧形成板厚0．1mm。之后以表2所示温度退火。将上述获得的试材与实施例1同样进行磁束密度与矫磁力的测定，求得Br(KG)／He(Oe)，并与实施例1同样进行拉力强度的测定，其结果显示于表2。
表1
表2
在本发明第一方面中障栅用原料是含有Ni 9-30重量％的低碳钢板，本发明第二方面的障栅用原料是含有Ni 9-30重量％及Co 0．1-5重量％的低碳钢板所成，因此具有优异的磁气特性、强度。
本发明第三方面的制造方法是将含有Ni 9-30重量％的低碳钢板冷轧后以400-500℃的温度退火，本发明第四方面的制造方法是将含有Ni 9-30重量％及Co 0．1-5重量％的低碳钢板冷轧后，以400-500℃的温度退火，本发明第五方面的制造方法将含有Ni 9-30重量％的低碳钢板冷轧后，以500-800℃的温度中间退火，本发明第六方面的制造方法是将含有Ni 9-30重量％的及Co 0．1-5重量％的低碳钢板冷轧后，以500-800℃的温度中间退火，随后施以二次冷轧后，以400-500℃的温度退火，通过上述的制造方法可制造具有90kgf／mm2以上的优异拉伸强度，且Br(KG)／Hc(Oe)大于1．7的优异磁气特性所成的彩色显像管用障栅用原料。
并且，本发明第7到第10方面的障栅或显像管即使施以焊接框体后黑化用的热处理时，不致有构成障栅的各磁带松驰等状态。
权利要求
1．一种彩色显像管用障栅用原料，其特征为其是含有Ni 9-30重量％的低碳钢板所构成。
2．一种彩色显像管用障栅用原料，其特征为其是含有Ni 9-30重量％及Co 0．1-5重量％的低碳钢板所构成。
3．根据权利要求1所述的彩色显像管用障栅用原料的制造方法，其特征为将含有Ni 9-30重量％的低碳钢板冷轧后以400-500的温度退火。
4．根据权利要求2所述的彩色显像管用障栅用原料的制造方法，其特征为将含有Ni 9-30重量％及Co 0．1-5重量％的低碳钢板冷轧后，以400-500℃的温度退火所成。
5．根据权利要求1所述的彩色显像管用障栅用原料的制造方法，其特征为将含有Ni 9-30重量％的低碳钢板冷轧后以500-800的温度退火，随后施以二次冷轧后，以400-500℃的温度退火所成。
6．根据权利要求2所述的彩色显像管用障栅用原料的制造方法，其特征为将含有Ni 9-30重量％及Co 0．1-5重量％的低碳钢板冷轧后以500-800的温度退火，随后施以二次冷轧后，以400-500℃的温度退火所成。
7．一种彩色显像管用障栅，其特征为其是由含有Ni 9-30重量％的低碳钢板所构成。
8．一种彩色显像管用障栅，其特征为其是由含有Ni 9-30重量％及Co 0．1-5重量％的低碳钢板所构成。
9．一种彩色显像管，其特征为安装含有Ni 9-30重量％的低碳钢板所构成的彩色显像管用障栅。
10．一种彩色显像管，其特征为安装含有Ni 9-30重量％及Co 0．1-5重量％的低碳钢板所构成的彩色显像管用障栅。
全文摘要
本发明的目的在于提供具有优异屈服强度及高温潜变强度及磁气特性的彩色显像管用障栅原料,其制造方法及其构成的显像管。本发明是以冷轧后400—500℃使含有9～30重量%Ni、或9—30重量%Ni及0.1—5重量%Co的低碳钢板退火,或者以冷轧后500—800℃进行中间退火,随后施以二次冷轧后,再予以退火来实现。
文档编号C22C38/00GK1294635SQ9881390
公开日2001年5月9日 申请日期1998年3月19日 优先权日1998年3月19日
发明者冈山浩直, 井手恒幸, 田原泰夫, 藤重宽, 池田章, 高木节雄 申请人:东洋钢钣股份有限公司