用於彩色顯象管的蔭罩材料、蔭罩及彩色顯象管的製作方法
2023-06-20 17:11:06 2
專利名稱：用於彩色顯象管的蔭罩材料、蔭罩及彩色顯象管的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於彩色顯象管的蔭罩材料、蔭罩及裝有蔭罩的彩色顯象管。更具體地講，本發明涉及一種具有優異抗拉強度和高溫蠕變強度的用於彩色顯象管的蔭罩材料、蔭罩和裝有蔭罩的彩色顯象管。
背景技術：
近年來，在蔭罩型彩色顯象管中，已採用所謂的平面陰極射線管，其被焊在一個帶有略微彎曲的罩表面的框架上。平面陰極射線管對大大減少照明光線等的漫反射及緩解視疲勞具有顯著作用。
對於如上所述現存系統中安裝的蔭罩材料，重要的是，例如，壓製成型性和在受壓時保持原有形狀的保持形狀穩定的性能以能被焊在一個帶有略微彎曲的罩表面的框架上。
然而，當在蔭罩系統中進一步提高陰極射線管的平面度時，人們擔心使用現有陰極射線管中採用的略微彎曲的罩表面不能獲得該平面度。
因此，需要進一步開發在迄今已知的蔭罩型陰極射線管中能夠完全平面化罩表面和能克服上述問題的蔭罩材料。
本發明的目的是提供一種能夠實現如上所述完全平面化的陰極射線管的用於彩色顯象管的蔭罩材料、陰罩、及裝有蔭罩的彩色顯象管，且進一步，提供一種具有優異抗拉強度和高溫蠕變強度的用於彩色顯象管的蔭罩材料、蔭罩和裝有蔭罩的彩色顯象管。
發明公開權利要求1的用於彩色顯象管的蔭罩材料，其特徵在於，包含一種低碳鋼，其含有0.05～2.5重量％的Cu和0.001～0.4重量％的P。
權利要求2的蔭罩材料，其特徵在於，包含一種低碳鋼，其含有0.05～2.5重量％的Cu和0.001～0.4重量％的P及0.01～1.75重量％的Ni。
權利要求3的蔭罩材料，其特徵在於，包含一種低碳鋼，其含有0.05～2.5重量％的Cu和0.001～0.4重量％的P。
權利要求4的供彩色顯象管使用的蔭罩，其特徵在於，包含一種低碳鋼，其含有0.05～2.5重量％的Cu和0.001～0.4重量％的P及0.01～1.75重量％的Ni。
權利要求5的彩色顯象管，其特徵在於，其裝有供彩色顯象管使用的蔭罩，該蔭罩包含一種含有0.05～2.5重量％的Cu和0.001～0.4重量％的P的低碳鋼。
權利要求6的供彩色顯象管，其特徵在於，其裝有供彩色顯象管使用的蔭罩，該蔭罩包含一種含有0.05～2.5重量％的Cu和0.001～0.4重量％的P及0.01～1.75重量％的Ni的低碳鋼。
權利要求7的彩色顯象管，其特徵在於，將施加有張力的蔭罩連接到框架上。彩色顯象管上的張力期望在或者向上或者向下或在該兩個方向上。
權利要求9的蔭罩材料，其特徵在於，當施加20kgf/mm2的外力應保持在450℃×60分鐘的情況下，延伸率為0.1％或更小。
實施本發明的最佳方案按照本發明的蔭罩材料以在垂直方向加有一較大張力的狀態焊接到框架上，並還在高溫下具有足夠的蠕變強度，以便帶有一定張力的蔭罩保持在施加有張力的狀態，而在隨後的熱處理過程中蔭罩不鬆弛。
因此，按照本發明用作蔭罩材料的超低碳鋼優選採用真空除氣法脫氧和脫氮以降低鋼中碳化物和氮化物含量，以及在熱軋或熱軋和熱處理(一次熱處理和二次熱處理)過程中促進晶粒的生長。
首先，在這裡解釋按照本發明用作蔭罩材料的鋼中各加入的元素和限制其加入量的原因。
對於碳，希望儘可能低，因為如果冷軋之後鋼板中碳量高則碳化物增加阻止晶粒長大。所以，碳含量的上限優選0.01重量％。下限只要通過真空除氣處理可實際降低的話，優選儘可能低。
關於Mn，必須加入Mn以與鋼中的S結合以將鋼中的S固定為MnS以防止熱脆，但優選加入量要少以提高磁性能，其加入量為0.5重量％或更少。
Si優選儘可能少，因為其惡化黑化薄膜(blackened film)的附著性，其量限制到0.3重量％或更少。因為S大大地惡化腐蝕特性，優選儘可能少，其含量限制在0.05重量％或更少。進一步，因為N形成氮化物阻止晶粒生長，優選儘可能少，並限制在0.05重量％或更少。
關於Cu，具有在析出熱處理(二次熱處理)中增加ε-相的析出量的作用，並且隨其加入量的增加大大改善屈服強度、抗拉強度和蠕變強度。然而，當加入量不夠時，不能獲得足夠的強度改善效果。優選，0.05重量％或更高，更優選，0.5重量％或更高，以及進一步優選1重量％或更高。
另一方面，如果加入量過多，析出物會增加並惡化力學性能如抗拉強度和蠕變強度。優選2.5重量％或更少，更優選，2重量％或更少，進一步優選，1.5重量％或更少。
P通過固溶強化可有效提高強度，以及因為通過加入P可使抗拉強度和蠕變強度明顯增加，P的固溶強化可以與基於作為本發明一個目的的Cu加入引起的析出熱處理的強化聯合使用。
P的加入量優選0.001％或更高，更優選，0.01重量％或更高，以及進一步優選0.1重量％或更高。
當加入過多時，通過偏析形成混晶，這還將導致脆化，優選0.4重量％或更少，更優選，0.25重量％或更少，以及進一步優選，0.15重量％或更少。
Ni對防止由於Cu的加入引起的熱脆有明顯的作用，並對按照本發明的在施加有張力的蔭罩材料製造過程中具有提高成品率有大的作用。進一步，由於抑制了Cu的偏析，使質量穩定，以及通過Ni的固溶硬化提高抗拉強度和蠕變強度。因為Ni的效果通過加入Cu加入量的2/3或更少便可充分獲得，故其量優選0.01至1.75重量％。更優選，0.1至0.8重量％。
如果加入量少於0.01重量％，因為量太少，效果不明顯，另一方面，如果超過1.75重量％，效果也不再明顯。
進一步，優選加入量為Cu加入量的1/2。
在本發明中，在加入Cu的超低碳鋼中通過在析出熱處理(二次熱處理)中析出納米(nm)級超細Cu相(ε-相)以及與進一步加入P以利用P的固溶強化一起可以獲得極高抗拉強度的蔭罩材料。
然後，解釋用作本發明的蔭罩材料的薄鋼板的製造方法。通過真空熔煉法或真空除氣法製備的含有上述化學成分的超低碳鋼經熱軋之後，酸洗去除熱軋過程中形成的氧化皮。接著，冷軋至0.02至0.3mm的厚度。然後，在300至700℃進行析出熱處理(二次熱處理)10分鐘至20小時。當Cu或Cu和P的加入量較大時，因為再結晶溫度提高，析出熱處理可以在接近700℃的上限進行，但考慮到Cu的析出和析出相的晶粒尺寸，該析出熱處理優選在450至700℃的溫度範圍進行。如果析出熱處理的溫度低於300℃，ε-相析出不充分，不能獲得所需的抗拉強度。另一方面，當採用的析出熱處理的溫度超過700℃時，引起過度析出使ε-相粗大，或者ε-相在鋼中再固溶，降低抗拉強度。取決於加熱溫度和加熱時間，析出熱處理可採用箱式退火爐或連續退火爐。
進一步，作為另一個實施方案，上述超低碳鋼可以經熱軋和酸洗，然後冷軋至0.1至0.6mm厚，隨後進行在500至800℃的中間退火(一次熱處理)以調整晶粒大小，隨後，採用二次冷軋鋼板至最終厚度為0.02至0.3mm，然後，可採用上述析出熱處理(二次熱處理)。當中間退火的溫度低於500℃時，軟化不充分導致當二次冷軋之後採用上述析出熱處理時強度過高。另一方面，當退火溫度超過800℃時，即使二次冷軋之後採用析出熱處理也不能獲得期望的抗拉強度。實施例本發明通過實施例給予更詳細的解釋。表1表示當通過真空除氣使之具有14種化學組分的鋼(A-N)熔煉製成的鋼坯並成型為2.5mm厚的熱軋鋼板時的化學成分和熱軋裂紋發生率。熱軋鋼板使用硫酸酸洗之後，冷軋形成0.1mm和0.3mm厚的兩種冷軋鋼板。隨後，0.1mm厚的冷軋鋼板直接進行二次熱處理(析出熱處理)，以及0.3mm厚的鋼板進行一次熱處理(中間退火)、再二次冷軋至0.1mm厚之後進行二次熱處理(析出熱處理)。在這樣獲得的試驗材料上進行性能試驗。抗拉強度通過Instron型拉伸試驗機進行檢測，蠕變強度使用蠕變試驗機(東海製作所製造)檢測，當保持在20kgf/mm2載荷應力下450℃×60分鐘的空氣中的條件下時測量和評價延伸率(％)。蠕變強度的評價通過下述標準確定。
即，就將蔭罩焊接到框架上之後採用的黑化熱處理而論，因為有必要使施有張力的蔭罩在黑化後保持加有張力狀態而不鬆弛，所以熱處理在低於鋼再結晶溫度的低溫如約450℃及60分鐘進行。
進一步，當本發明的蔭罩以加有大的縱向張力狀態焊接到框架上時，其在20kgf/mm2拉應力下的延伸率期望為0.1％或更小，並將其確定為蠕變強度的一個標準值。表1試驗材料的化學組成(薄鋼板)
表2展示試驗材料的特性。表2
雖然以相對蔭罩一個垂直方向進行了說明，按照本發明的蔭罩材料還可對在垂直和水平兩個方向上施加有恆定張力的蔭罩發揮同樣充分的所述功能。
工業實用性由於按照本發明的蔭罩材料具有良好的抗拉強度和蠕變強度，即使焊接到框架上之後進行黑化熱處理時也不會變形。
權利要求
1.一種供彩色顯象管使用的蔭罩材料，其包含一種低碳鋼，該鋼含有0.05～2.5重量％的Cu和0.001～0.4重量％的P。
2.一種供彩色顯象管使用的蔭罩材料，其包含一種低碳鋼，該鋼含有0.05～2.5重量％的Cu和0.001～0.4重量％的P及0.01～1.75重量％的Ni。
3.一種供彩色顯象管使用的蔭罩，其包含一種低碳鋼，該鋼含有0.05～2.5重量％的Cu和0.001～0.4重量％的P。
4.一種供彩色顯象管使用的蔭罩，其包含一種低碳鋼，該鋼含有0.05～2.5重量％的Cu和0.001～0.4重量％的P及0.01～1.75重量％的Ni。
5.一種裝有用於彩色顯象管的蔭罩的彩色顯象管，其包含一種低碳鋼，該鋼含有0.05～2.5重量％的Cu和0.001～0.4重量％的P。
6.一種裝有用於彩色顯象管的蔭罩的彩色顯象管，其包含一種低碳鋼，其含有0.05～2.5重量％的Cu和0.001～0.4重量％的P及0.01～1.75重量％的Ni。
7.一種彩色顯象管，其中施加有張力的蔭罩被連接到框架上。
8.根據權利要求7的彩色顯象管，其中，所述施加的張力在框架向上方向上或者向下方向上或該兩個方向上。
9.一種蔭罩材料，當施加20kgf/mm2的外加應力並保持在450℃×60分鐘的條件下，其延伸率為0.1％或更小。
全文摘要
本發明的目的是提供一種具有優異抗拉強度和高溫蠕變強度的用於彩色顯象管的蔭罩材料、蔭罩和裝有蔭罩的彩色顯象管。為此,本發明的蔭罩材料採用含0.05～2.5重量%的Cu和0.001～0.4重量%的P,或0.05～2.5重量%的Cu和0.001～0.4重量%的P和0.01～1.75重量%的Ni的低碳鋼。
文檔編號C22C38/08GK1331761SQ9981488
公開日2002年1月16日 申請日期1999年12月24日 優先權日1998年12月25日
發明者井手恆幸, 宮崎孝彥, 重政進, 田原泰夫, 岡山浩直 申請人:東洋鋼鈑株式會社