(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成が、重量％で、Cr：１５〜２０％、Ni：９〜１５％、Si：０．００５〜１．０％、Mn：０．００５〜２．５％、S：０．０００３〜０．０１００％、Mo：２．０％以下、Al：０．００１〜０．２％を含有し、残部不可避的不純物およびＦｅからなり、不可避的不純物の量がC：０．１２％以下、P：０．０３％以下、O：０．００５％以下、N：０．１％以下、Ca：０．０５％以下、Mg：０．０２％以下、Ti：０．１％以下、Nb：０．１％以下、V：０．１％以下、Zr：０．１％以下であり、JISG０５５５に規定されている清浄度が０．０３％以下であり、最終調質状態が焼鈍であり、集合度が、材料板厚中央部における（１１１）面の集合度を、
【数１】
0003602752.tif 000007
−但し、Ｉｃ(ｈｋ1)は（ｈｋ１）面のX線回折強度である−と表わすと、αｃ（１１１）が５０％以下であり、また材料表層部の（１１１）面の集合度をαｓ（１１１）と表わすと、αｓ（１１１）≦αｃ（１１１）であることを特徴とする電子銃電極用Fe-Cr-Ni系合金条。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，非磁性が要求される電子銃電極用合金に関わり，特に，絞り加工のためのプレス性を向上させたＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系電子銃電極用合金条に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
一般に，カラーブラウン管などに用いられる電子銃の電極には，板厚０．０５から０．７ｍｍ程度の非磁性ステンレス鋼であるＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金素材が使用される。
【０００３】
図１はシャドウマスク型カラーブラウン管の断面図である。図１において、赤、緑、青の３原色を発光する蛍光皮膜２がパネル１に塗布されている。カラーブラウン管の首部に設けられた電子銃４から放射される電子ビーム３は偏向ヨーク５により偏向されかつ走査される。６はシャドウマスク、７は電磁シールドである。図２には電子銃のプレス成形部品の一例が１０で示されている。赤、緑、青を発光する光ビームの何れかを通過させる透孔は１０ａで示されている。この電子銃部品を製作するには、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金素材をプレス加工により所定形状に絞り、引き続いてパンチング（穿孔加工）する。
【０００４】
プレス絞り加工，特にバーリング成形（丸い穴を開けて穴の周縁を筒のように突き出させる加工）を容易にするため圧延加工率や焼鈍条件を検討した技術が提案されている（特願平６−２５７２５３号）。また，プレス生産性を上げるために脱脂し易い低粘度油を使用したプレス成形において，素材表面粗さにおける中心線平均粗さと最大粗さを規定することによってプレス加工性を向上させる技術（特願平８−２０５４５３号）や，バーリング加工においては，穴をプレス打ち抜きした時のバリが残存し、これがバーリング割れに関係することを見出し，打ち抜き性を確保するためにＳをある程度含有させたうえで微量成分を制御することで絞り性を向上させる技術（特願平９−２８３０３９号）が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし，近年コンピューター用ブラウン管における高精細化と高輝度化の進展によって電子銃のフォーカス特性への要求も厳しくなり，電極レンズ径を大きくかつ高精度に加工できる材料であって，プレス加工速度向上へも対応できることが要求されるようになり，従来のＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系材料は，絞り面（図２、１０ｂ）に割れが発生したため、これらの要請に充分に対応できるものではなかった。
本発明は，上記事情に鑑みてなされたもので，近年より一層厳しくなった絞り性，特に絞り後の表面品質に優れた電子銃電極用合金素材を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は，かかる課題に対処すべく鋭意研究を行った結果，Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金素材の最終焼鈍後の集合度と，集合度の板厚方向の分布で絞り性が変わることを見出した。
詳しくは，最終焼鈍後の板厚中央部における（１１１）面の集合度が大きいと絞り性が悪く，さらに，材料表層部の（１１１）面の集合度が板厚中央部のそれよりも大きいと絞り性が劣化することを見出した。
ここで，材料板厚中央部の（１１１）面集合度は次式αＣ（１１１）で表され，材料表層部の（１１１）面集合度は次式αＳ（１１１）で表される。
【数２】
0003602752.tif 000002
ＩＣ（ｈｋｌ）  ：  板厚中央部の（ｈｋｌ）面の回折ピークの積分強度
【数３】
0003602752.tif 000003
ＩＳ（ｈｋｌ）  ：  材料表層部の（ｈｋｌ）面の回折ピークの積分強度
【０００７】
本発明のFe-Cr-Ni系電子銃電極用合金条は、組成が、重量％で、Cr：１５〜２０％、Ni：９〜１５％、Si：０．００５〜１．０％、Mn：０．００５〜２．５％、S：０．０００３〜０．０１００％、Mo：２．０％以下、Al：０．００１〜０．２％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、不可避的不純物の量がC：０．１２％以下、P：０．０３％以下、O：０．００５％以下、N：０．１％以下、Ca：０．０５％以下、Mg：０．０２％以下、Ti：０．１％以下、Nb：０．１％以下、V：０．１％以下、Zr：０．１％以下であり、JISG０５５５に規定されている清浄度が０．０３％以下であり、最終調質状態が焼鈍であり、集合度が、材料板厚中央部における（１１１）面の集合度を、
【数４】
0003602752.tif 000004
−但し、Ｉｃ(ｈｋ1)は（ｈｋ１）面のX線回折強度である−と表わすと、αｃ（１１１）が５０％以下であり、また材料表層部の（１１１）面の集合度をαｓ（１１１）と表わすと、αｓ（１１１）≦αｃ（１１１）であることを特徴とする電子銃電極用Fe-Cr-Ni系合金条である。
【０００８】
【発明の実態の形態】
本発明の電子銃電極用Ｆｅ-Ｃｒ−Ｎｉ系合金条における合金成分限定理由並びに（１１１）面集合度の限定理由を以下に説明する。
【０００９】
Ｃｒ：電子銃電極としては非磁性が要求される。通常，非磁性であるためには透磁率が１．００５以下であることが要求され，これを満たすためにＣｒ含有量を１５〜２０％とした。なお，より好ましい範囲は１５〜１７％である。
Ｎｉ：Ｎｉが９％より少ないと透磁率が高くなりすぎ１５％より多いと原価高となるので、Ｎｉ含有量を９〜１５％とした。
これら成分の残部はＦｅ及び不可避的不純物である。不可避的不純物の中でＣ，Ｐ，Ｏ，Ｎ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒは上限を以下のように規制する。
Ｃ：Ｃが０．１２％を超えると炭化物の生成が著しく多くなり、絞り性が劣るので，Ｃ含有量は０．１２％以下である。
Ｐ：Ｐは０．０３％を超えると絞り性が著しく劣化するので，Ｐ含有量は０．０３％以下である。
Ｏ（酸素）：Ｏの含有量が多いと酸化物系介在物が多くなり絞り性が劣化するので、Ｏ含有量を０．００５％以下である。
Ｎ：Ｎの含有量が０．１％を超えると加工性が劣化するので、Ｎ含有量は０．１％以下である。
Ｃａ：Ｃａは硫化物，酸化物を形成して絞り性を劣化させるので、Ｃａ含有量は０．０５％以下である。好ましい範囲は０．０１％以下である。
Ｍｇ：Ｍｇは酸化物を形成して絞り性を劣化させるので、Ｍｇ含有量は０．０２％以下である。好ましい範囲は０．００５％以下である。
Ｔｉ：Ｔｉは炭化物，硫化物，酸化物，窒化物を形成して絞り性を劣化させるので、Ｔｉ含有量は０．１％以下である。好ましい範囲は０．０２％以下である。
Ｎｂ：Ｎｂは炭化物，硫化物，酸化物，窒化物を形成して絞り性を劣化させるので、Ｎｂ含有量は０．１％以下である。好ましい範囲は０．０２％以下である。
Ｖ：Ｖは炭化物，酸化物，窒化物を形成して絞り性を劣化させる。よって，Ｖ含有量は０．１％以下である。好ましい範囲は０．０２％以下である．
Ｚｒ：Ｚｒは酸化物を形成して絞り性を劣化させるので、Ｚｒ含有量は０．１％以下である。好ましい範囲は０．０２％以下である。
これらの成分は原料の厳選により、所定値以下の量に抑えるできる。
【００１０】
本発明に係るＦｅ-Ｃｒ−Ｎｉ系合金条はこれらの成分以外に、次のような成分を含有する。次に列挙する成分は非磁性及びプレス成形性を直接的もしくは間接的に改良し、あるいはプレス成形性を劣化させずにその他の要求特性を改良する成分の例である。
Ｓｉ：Ｓｉは脱酸の目的で添加されるが，０．００５％未満では脱酸の効果がなく，１．０%を超えると加工性が劣化する。よって，Ｓｉ含有量を０．００５〜１．０％とした。
Ｍｎ：Ｍｎは脱酸の目的と，ＭｎＳを析出させる目的で添加される。０．００５％未満では効果がなく，２．５％を超えると材料硬さが上昇し絞り性が劣化する。よって，Ｍｎ含有量は０．００５〜２．５％とした。
Ｓ：Ｓは適量含有するとＭｎとＭｎＳを形成し，穴をプレス打ち抜きする時のバリの発生を抑え，バーリング加工時のバーリング割れの発生を抑えることにつながる。しかしながら，Ｓ含有量が０．０００３％未満ではその効果が得られず，０．０１００％を超えると粗大なＭｎＳが生成し，逆に絞り性が劣化する。従って，Ｓ含有量は０．０００３〜０．０１００％とした。
Ｍｏ：Ｍｏは耐食性を向上させる。但し，２．０％を超えると絞り性が劣化するので，Ｍｏ含有量は２．０％以下とした。
Ａｌ：Ａｌは脱酸材として添加される。０．００１％未満では脱酸効果が十分でなく、０．２％を超えると加工性が劣化する。よって、Ａｌ含有量は０．００１〜０．２％とした。
【００１１】
なお，本発明に係るＦｅ-Ｃｒ−Ｎｉ系合金条のＪＩＳＧ０５５５に規定されている清浄度が０．０３％を超えると絞り性，特に深絞り性及びバーリング加工性が劣化するので，清浄度は０．０３％以下とした。この清浄度は、材料の厳選、真空溶解、脱酸などの手段により達成することができる。
【００１２】
次に，本発明に係るＦｅ-Ｃｒ−Ｎｉ系合金条の（１１１）面集合度の限定理由を以下に説明する。
材料板厚中央部の（１１１）面集合度αC(111)：αC(111)が５０％より大きいと，塑性異方性が大きくなって絞りにおける変形が不均一になる。よって，αC(111)を５０％以下とした。
材料表層部の（１１１）面集合度αS(111)：αS(111)がαC(111)よりも大きいと，αC(111)が同じであっても絞り性を劣化させる。よって，αS(111)≦αC(111)とした。
本発明に係るＦｅ-Ｃｒ−Ｎｉ系合金条は、インゴットの鋳造，分塊圧延もしくは鍛造，インゴット鋳造と分塊圧延（鍛造）に代わるスラブの連続鋳造、皮剥き，熱間圧延、冷間圧延と焼鈍を繰り返し，最終板厚の圧延材を軟化して成形性を向上するための焼鈍を順次行う通常の製造方法により製造される。合金条は電子銃部品を連続プレス成形するに適した長尺材であり、その幅は特に制限がないが一般には１２〜１２０ｍｍである。上記の製造工程において、冷間圧延条件及び最終焼鈍条件が上記集合度にもっとも影響を与える。本発明者が工場実験を繰り返し行い、冷間圧延の加工度が３５〜８０％、圧延のロール径が４０〜１２０ｍｍ、及び1パス当たりの圧下量が０．０３〜０．２０ｍｍであり、さらに焼鈍後の４００℃までの冷却速度を５０〜１００℃／秒の範囲に制御することにより最終焼鈍後の（１１１）面集合度を上記範囲に制御できることを見出した。
【００１３】
【実施例】
次に実施例を示して本発明を説明する。表１に示す組成の合金成分となるように、工業用純鉄、電解ニッケル、電解クロム、電子銃部品のスクラップなどを真空溶解炉に装入し、各原料を溶解してインゴットに鋳造した。但し、成分Ａは鋳造前にアルミニウム脱酸を行い，成分Ｂは脱酸を行わないで鋳造した。鋳造後，分塊圧延，皮剥き，熱間圧延及びスケール除去を通常の条件で行った後に，冷間圧延と焼鈍を繰り返し，最終焼鈍を１０５０℃で行い、板厚０．４ｍｍの焼鈍材を製造した．この時，本発明の実施例においては、冷間圧延の加工度：６５％、圧延のロール径：７５ｍｍ、焼鈍後の１０５０〜４００℃での平均冷却速度を８０℃／秒に制御し、比較例では冷間圧延の加工度を３２％とした。
（１１１）面の集合度は，Ｃｏ管球をＸ線源としたＸ線回折結果から計算した。表１のＮｏ．１板厚中央部のＸ線回折像を図３に示し、表層部のＸ線回折像を図４に示す。材料表層部の集合度はそのままで測定し，板厚中央部の集合度は板厚の半分を研磨で除去してから研磨面を測定した。この焼鈍材の深絞り試験を行い限界絞り比を測定した。なお，プレス時の潤滑材として水溶性ワックスを用いた。また，絞り比１．３３で平板ポンチを用いて絞り，加工品に割れがあるかどうかの評価を行った。表２に表面粗さの測定結果とプレス性の評価結果を示す。
【００１４】
【表１】
0003602752.tif 000005
【００１５】
【表２】
0003602752.tif 000006
【００１６】
表２から明らかなように，本発明実施例のＮｏ．１からＮｏ．４は，比較例のＮｏ．５からＮｏ．８と比較していずれも限界絞り比が大きく優れた絞り性を示している。Ｎｏ５はαＣ（１１１）が５０％以下であるが，αｓ（１１１）と≦αｃ  （１１１）の関係を満たさないために，αＣ（１１１）がほぼ同じであるＮｏ．１よりも限界絞り比は小さくなっていた。また、Ｎｏ．６とＮｏ．７はαＣ（１１１）が５０％を超えているために限界絞り比が小さくなっていた。さらに，Ｎｏ．８はＪＩＳＧ０５５５に規定されている清浄度が０．０３％を超えたために，絞り部の割れの発生頻度が多かった。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように，本発明のＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金条は，絞り性を著しく向上させ厳しいプレス条件で加工されても割れの発生しにくい材料である．従って，電子銃電極用として最適な合金条を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラーブラウン管の断面図である。
【図２】電子銃絞り部品の縦断面図である。
【図３】板厚中央部のＸ線回折像である。
【図４】表層部のＸ線回折像である。
【符号の説明】
１  パネル
２  蛍光皮膜
３  電子ビーム
５  偏向ヨーク
６  シャドウマスク
７  電磁シールド
１０  電子銃電極の絞り加工部品
【図１】
0003602752.tif 000008
【図２】
0003602752.tif 000009
【図３】
0003602752.tif 000010
【図４】
0003602752.tif 000011