JPS59173244A - Component parts material in crt - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide component parts material in CRT for a color image receiving to which high strength, low expansion property and good processability are imparted, obtained by containing a specific amount of Cr and C and a minute amount of a specific element in Fe. CONSTITUTION:A parts material in tube consists of 4-30wt% of Cr, 1.0wt% or less C and the remainder of Fe and, if necessary, contains of 0.001-1.0wt% of one or more of V, Zr, Ti, Nb, Mo, Ta, Al, Ni and W. V and Zr among these elements to be added develop excellent effect in the blackening of the material. Because this material is low in thermal expansion, high in mechanical strength, good in processability and capable of easily performing blackening, it is useful as the component part material in CRT of an image receiving for a shadow mask.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、電子管の管内部品材料に関し、更に詳しくは
高強度・低熱膨張でかつ加工性に富み、カラー受像管の
シャドウマスク、フレームなどの材料として好適な管内
部品材料に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a material for the inner parts of an electron tube, and more specifically, a material for shadow masks, frames, etc. of color picture tubes, which has high strength, low thermal expansion, and is highly workable. This invention relates to a material for pipe internal parts suitable for use as a pipe material.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

カラー受像管螢光面の直前には、所定の設計規準に暴づ
（・て穿設された多数の開孔な有するシャドウマスクが
配設されている。後方の電子銃から射出された電子ビー
ムは、これら開孔を通過して螢光面における所定位置の
螢光ドツトに照射されてそこにカラー画像を再現せしめ
る。Immediately in front of the color picture tube phosphor surface is a shadow mask with a large number of holes drilled in accordance with predetermined design standards. passes through these apertures and is irradiated onto fluorescent dots at predetermined positions on the fluorescent surface, thereby reproducing a color image there.

しかしながら、このとき射出された電子ビームの全てが
開孔を通過するわけではなく、一部はシャドウマスクを
直撃して該シャドウマスクを加熱する。その結果、シャ
ドウマスクは熱膨張して開孔の位置が設計規準の位置か
らずれて変位し、螢光面における色ずれ現象を招くこと
がある。However, not all of the emitted electron beams pass through the apertures, and a portion directly hits the shadow mask and heats the shadow mask. As a result, the shadow mask thermally expands and the positions of the openings are displaced from the design standard positions, which may lead to color shift on the fluorescent surface.

このため、従来は、シャドウマスクをバイメタルで支持
し加熱時のバイメタルによる湾曲を利用してシャドウマ
スク全体を螢光面に近ずけるという方法が採られている
。また、最近では、低熱膨張特性を備えたニッケルー鉄
系合金であるインバ合金（Ｉｎｖａｒ　）でシャドウマ
スクそれ自体を構成して色ずれ現象を防止することが試
みられている。前者の場合には、その構造が複雑になる
。したがって、後者の方がより好ましい態様ではあるが
、この場合以下のような問題がある。For this reason, a conventional method has been adopted in which the shadow mask is supported by a bimetal and the curvature of the bimetal during heating is utilized to bring the entire shadow mask closer to the fluorescent surface. Recently, attempts have been made to prevent color shift by forming the shadow mask itself from Invar alloy, which is a nickel-iron alloy having low thermal expansion characteristics. In the former case, the structure becomes complicated. Therefore, although the latter is a more preferable embodiment, there are the following problems in this case.

シャドウマスクは概ね次のようにして製造されている。A shadow mask is generally manufactured as follows.

すなわち、材料としては、大量使用。In other words, a large amount of material is used.

製造の容易さ、コストの面からして安価な軟鋼を採用し
、この軟鋼板の開孔位置を、例えば塩化第２鉄溶液でエ
ツチングして所定形状の開孔をドツト状又はスダレ状に
穿設し、その後、全体を例えばスチームで酸化して、熱
輻射能の向上、乱反射の防止のために表面を黒化する、
という方法である。Mild steel, which is inexpensive in terms of ease of manufacture and cost, is used, and the holes in the mild steel plate are etched with a ferric chloride solution to form holes in a predetermined shape in the form of dots or sag. After that, the entire surface is oxidized with, for example, steam to blacken the surface to improve thermal radiation and prevent diffuse reflection.
This is the method.

このとき、開孔の穿設を円滑に行なうためには、軟鋼板
はある程度薄いことが必要となるが、通常は約０．１５
＋ｍ程度である。とくに最近では、解像度を高めるため
に、ファインピッチで開孔を穿設する必要性からして、
その厚みは一層薄くなっている。このことはシャドウマ
スクの全体的な機械的強度を低めることになる。At this time, in order to drill the holes smoothly, the mild steel plate needs to be somewhat thin, but usually about 0.15
It is about +m. Especially recently, in order to improve resolution, it is necessary to drill holes at a fine pitch.
Its thickness is getting thinner. This reduces the overall mechanical strength of the shadow mask.

それでも、螢光面が湾曲面でありそれに対応してシャド
ウマスクをある曲率半径をもって絞った場合には、シャ
ドウマスクは全体として構造的に強度があがるのでさほ
ど問題は生じないが、しかし、最近多用されて（・るフ
ラットタイプの螢光面に適用する場合には不都合な事態
を招く。すなわち、フラットタイプの螢光面の曲率半径
に対応してシャドウマスクの曲率半径も大きくなるので
その全体としての機械的強度の低下はまぬがれず、その
ため、スピーカなどの発する振動によって該シャドウマ
スク、つマリは開孔位置が変位して結局は色ずれ現象を
発生するという事態である。とくに、ファインピッチの
シャドウマスクにあってはこの傾向が顕著である。Still, if the fluorescent surface is a curved surface and the shadow mask is narrowed down to a certain radius of curvature, the structural strength of the shadow mask as a whole will increase, so there will not be much of a problem. When applied to a flat-type fluorescent surface, an inconvenient situation arises.In other words, the radius of curvature of the shadow mask increases in proportion to the radius of curvature of the flat-type fluorescent surface. The mechanical strength of the shadow mask inevitably decreases, and as a result, vibrations generated by speakers or the like displace the aperture positions of the shadow mask, eventually causing color misregistration.Especially in the case of fine pitch. This tendency is remarkable for shadow masks.

更には、シャドウマスクは、受像管の完成までの過程で
数回に亘り着脱されるが、シャドウマスクの機械的強度
が小さいとこの反復する着脱の過程で作業者が該シャド
ウマスクを変形させてしまうこともある。Furthermore, the shadow mask is attached and detached several times during the process of completing the picture tube, and if the mechanical strength of the shadow mask is low, the shadow mask may be deformed by the worker during this repeated attachment and detachment process. Sometimes I put it away.

また、材料として用いる軟鋼は、通常炭素固溶量の少（
・α鉄（フェライト）であるが、そのマトリックス中に
炭化物が分散している状態が殆んどである。In addition, the mild steel used as a material usually has a small amount of carbon solid solution (
・Although it is alpha iron (ferrite), most of the time carbides are dispersed in its matrix.

炭化物が存在すると、これは塩化第２鉄溶液によるエツ
チング速度が異なるので、軟鋼板の開孔穿設工程におい
て、設計規準どおりの形状の開孔が穿設されず、いわゆ
る、“がざ穴”と俗称される不規則な形状の開孔になる
という事態を招く。If carbide exists, the etching rate with the ferric chloride solution will be different, so during the drilling process of mild steel plates, the holes will not be drilled in the shape of the design standard, resulting in so-called "gaza holes". This results in irregularly shaped holes, which are commonly known as pores.

以上のように、シャドラマ２りの材料にあっては、熱膨
張係数が小さいこと、機械的強度が大きいこと、開孔穿
設時に設計規準どおりの開孔を形成できること（加工性
に富むこと）、黒化し易すいこと、などの特性が要求さ
れるが、現在までのところこれら特性を満足する好適が
材料は開発されていな（・。As mentioned above, the materials used for Shadrama 2 have a low coefficient of thermal expansion, high mechanical strength, and the ability to form holes in accordance with design standards when drilling holes (high workability). ), easy blackening, and other properties, but to date no suitable material has been developed that satisfies these properties (.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上記した諸要求を酒足し、シャドウマスクに
代表される管内部品材料に用いて極めて有用な新規組成
の合金材料の捉供を目的とする。The present invention aims to meet the above-mentioned requirements and to provide an alloy material with a new composition that is extremely useful for pipe internal parts materials such as shadow masks.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の合金材料は、まずクロム（Ｃｒ）が４〜３０重
量％、残部が鉄（Ｆｅ）であることを基本的な％徴とす
る。また他の態様としては、含有炭素量が１．０重量％
以下であることを特徴とし、更に他の態様としては、バ
ナジウム（■）。The basic composition of the alloy material of the present invention is that chromium (Cr) is 4 to 30% by weight, and the balance is iron (Fe). In another embodiment, the carbon content is 1.0% by weight.
In yet another embodiment, vanadium (■) is characterized by:

ジル＝＋＝ウム（Ｚｒ）　、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（
Ｎｂ）。Zir=+=um (Zr), titanium (Ti), niobium (
Nb).

モリブデン（ＭＯ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム
（４ｆ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）の群
から選ばれる少なくとも１種の元素が０．００１〜１０
重量％含有されていることを特徴とする。At least one element selected from the group of molybdenum (MO), tantalum (Ta), aluminum (4f), nickel (Ni), and tungsten (W) is 0.001 to 10
It is characterized by containing % by weight.

本発明の材料はｐｅをペースとするものである。The material of the present invention is based on PE.

Ｃｒは材料の機械的強度を高め熱膨張を低減せしめかつ
黒化処理を円滑に進めるための必須成分である。その含
有量が少なすぎると機械的強度。Cr is an essential component for increasing the mechanical strength of the material, reducing thermal expansion, and facilitating the blackening process. If its content is too low, the mechanical strength.

低熱膨張の点での向上効果が十分得られず、また、多す
ぎるとσ相が析出して力「Ｊ工性が悪化する。したがっ
て、通常（’ｒの含有量は４〜３０重量優に設定される
。A sufficient improvement effect in terms of low thermal expansion cannot be obtained, and if the amount is too large, the σ phase will precipitate and the workability will deteriorate. Set.

材料に含有されるＣは１．０重量φ以下に制限される。C contained in the material is limited to 1.0 weight φ or less.

ＣはＣｒ−ｐｅ合金の低熱膝張性を損ねることなく強度
向上に資する成分であるが、その含有量が１．０重量％
な超えてもその効果は向上せず逆にクロムカーバイドを
生成したり残留オーステナイト相を生成したりして加工
性を悪化させる。C is a component that contributes to improving the strength of the Cr-PE alloy without impairing its low-temperature knee tensile properties, but its content is 1.0% by weight.
Even if the content exceeds 1, the effect will not be improved, and on the contrary, chromium carbide or retained austenite phase will be produced, resulting in deterioration of workability.

本発明にあっては、残留オーステナイト相やσ相の析出
を防止するためＫ、更Ｋ、Ｖ　＋　Ｚｒ　。In the present invention, K, additional K, and V + Zr are added to prevent precipitation of retained austenite phase and σ phase.

Ｔｉ＋Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、１２．Ｎｉ、Ｗなど）元素ヲ
ソれぞれ単独で又は適宜に組合せて添加し、Ｃの挙動を
抑制して安定化させる。これら元素の効果は０．００１
重量−以上から発揮されるが、含有量が多すぎると、合
金材料の低熱膨張性が損なわれると同時に熱間加工性の
劣化などの不都合な事態を招く。したがってこれら元素
の含有量はｏ、ｏｏｉ〜１．０重量％が好ましい。これ
ら元素を２種類以上添加する場合には、その合計量は上
記した範囲内にあることが必要である。Ti+Nb, Mo, Ta, 12. The elements (Ni, W, etc.) are added individually or in appropriate combinations to suppress and stabilize the behavior of C. The effect of these elements is 0.001
Although it is effective from a weight of -1, if the content is too large, the low thermal expansion property of the alloy material will be impaired and at the same time it will cause disadvantages such as deterioration of hot workability. Therefore, the content of these elements is preferably o, ooi to 1.0% by weight. When two or more of these elements are added, the total amount must be within the above range.

これら元素のうちＶ、Ｚｒは、材料の黒化にとって極め
て優れた効果を発揮するので、とくに好ましい成分であ
る。Among these elements, V and Zr are particularly preferred components because they exhibit extremely excellent effects on blackening the material.

本発明の材料は、上記した各成分を所定量配合し全体を
真空誘導溶解などの方法で溶融した後、常法により鋳造
・鍛造・圧延処理を施して製造すればよい。The material of the present invention may be manufactured by blending the above-mentioned components in predetermined amounts, melting the whole by a method such as vacuum induction melting, and then performing casting, forging, and rolling treatments using conventional methods.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

実施例１〜６ 表に示した成分の合金を鋳造後、鍛造を施こし、更に熱
間圧延で４〜１０＋＋＋ｍ厚とし、ついで冷間圧延で０
．１　、０．１５　Ｍｎ厚の平板とした。Examples 1 to 6 After casting an alloy having the components shown in the table, it was forged, further hot rolled to a thickness of 4 to 10 +++ m, and then cold rolled to a thickness of 0.0 m.
．． A flat plate with a thickness of 1 and 0.15 Mn was used.

これら各板材から試験片を切り出し、引張り強さと熱膨
張係数を測定した。Test pieces were cut out from each of these plate materials, and their tensile strength and coefficient of thermal expansion were measured.

また、各板材に０．１５ｗψの開孔を常用のファインピ
ッチ仕様で穿設した。実施例１〜６のものには゛がざ穴
”は見られず設計規準どおりに穿孔されていた。４００
〜４５０Ｃのスチーム雰囲気で黒化した後、曲率半径２
８００のフラットタイプのシャドウマスクとした。これ
らをセットしスピーカ振動を与えながら色ずれの状態を
観察した。以上の結果を一括して表に記した。In addition, holes of 0.15 wψ were drilled in each plate using the standard fine pitch specifications. No "gauge holes" were observed in Examples 1 to 6, and the holes were drilled in accordance with the design standards.400
~ After blackening in a steam atmosphere of 450C, the radius of curvature is 2
800 flat type shadow mask. We set these up and observed the state of color shift while applying speaker vibration. The above results are summarized in a table.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明で明らかなように、本発明の材料は、低熱膨
張性で機械的強度が大きく、加工性も良好で、かつ黒化
も容易（短時間）に行なうことができ、受像管の管内部
品、とりわけシャドウマスク用の材料として極めて有用
でありその工業的価値は犬である。As is clear from the above description, the material of the present invention has low thermal expansion, high mechanical strength, good workability, and can be easily blackened (in a short period of time). It is extremely useful as a material for parts, especially shadow masks, and its industrial value is immense.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １　クロムが４〜３０重量％、残部が鉄であることを％
徴とする管内部品材料。 ２、　クロムが４〜３０重量％、炭素がｉ、　ｏ　ｚ量
チ以下、残部が鉄であることを特徴とする管内部品材料
。 ３　クロムが４〜３０重量％、バナジウム、ジルコニウ
ム、チタン、ニオブ、モリブデン。 タンタル、アルミニウム、ニッケル、タングステンの群
から選ばれる少なくとも１種の元素カｏ、ｏｏ１〜１．
０重量％、残部が鉄であることを特徴とする管内部品材
料。 ４、　該元素が、バナジウム、ジルコニウムのいずれか
又は両方である特許請求の範囲第３項記載の管内部品材
料。[Claims] 1. Chromium is 4 to 30% by weight, and the balance is iron.
Characteristic materials for pipe internal parts. 2. A material for pipe interior parts, characterized in that it contains 4 to 30% by weight of chromium, less than 1,000 oz of carbon, and the balance is iron. 3 4-30% by weight of chromium, vanadium, zirconium, titanium, niobium, molybdenum. At least one element selected from the group of tantalum, aluminum, nickel, and tungsten.
A pipe inner part material characterized by having 0% by weight and the balance being iron. 4. The tube internal component material according to claim 3, wherein the element is vanadium, zirconium, or both.