(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低炭素鋼を熱間圧延し、１回または中間焼鈍を挟むかあるいは中間焼鈍を挟まない２回以上の冷間圧延を施して所定板厚の鋼板にした後、４８０℃以上再結晶温度以下の温度域にて、４．９Ｎ／ｍｍ２（０．５ｋｇｆ／ｍｍ２）以上の張力を付与しながら焼鈍することを特徴とする耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板の製造方法。
【請求項２】
重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．０５〜２％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．００１％以上を含有し、残部が実質的にＦｅからなる鋼を熱間圧延し、１回または中間焼鈍を挟むかあるいは中間焼鈍を挟まない２回以上の冷間圧延を施して所定板厚の鋼板にした後、４８０℃以上再結晶温度以下の温度域にて、４．９Ｎ／ｍｍ２（０．５ｋｇｆ／ｍｍ２）以上の張力を付与しながら焼鈍することを特徴とする耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーテレビ、カラーディスプレイ等のブラウン管の架張式の色選別電極に使用される鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーテレビ、カラーディスプレイ等のブラウン管には色選別機構としてアパーチャグリル等の架張式の色選別電極（以下、テンションマスクと称する）が使用されている。このテンションマスクは低炭素、極低炭素アルミキルド鋼を熱間圧延、冷間圧延、連続焼鈍、二次冷間圧延し、必要に応じて残留応力を除去するために焼鈍を行った後、フォトエッチング法により穿孔し、フレームに例えば２００〜４００Ｎ／ｍｍ２あるいはそれ以上の張力で一方向または二方向に架張・溶接し、黒化処理を施して製造される。
【０００３】
この黒化処理はテンションマスクを例えば４５０〜５００℃に加熱し、表面にマグネタイトの酸化膜を形成する処理であり、錆の防止や熱輻射の低減などの目的をもっている。この熱処理時にテンションマスクがクリープして伸び、マスクの張力が低下すると、マスクの孔位置がずれたり、スピーカ音によって共振しやすくなり、電子ビームが蛍光面の所定の位置に着弾せず、「色ズレ」する場合がある。なお、テンションマスクの黒化処理をフレームへの架張・溶接前に実施する場合でも、黒化処理後にフレームに架張・溶接されたテンションマスクは、ブラウン管のパネル部とファンネル部とをフリットシールにより接合する工程で４００℃以上の熱にさらされるため、この時点でクリープ伸びが発生し、上述と同様に「色ズレ」する場合がある。
【０００４】
耐高温クリープ性向上を目的とした従来技術として、特開昭６２−２４９３３９号公報、特開平５−３１１３２７号公報、特開平５−３１１３３０号公報、特開平５−３１１３３１号公報、特開平５−３１１３３２号公報、特開平６−７３５０３号公報、特開平８−２７５４１号公報、特開平９−２９６２５５号公報、特開平１１−２２２６２８号公報では、鋼板成分として、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ等の元素を添加する、あるいは／および多量のＮを鋼中に固溶させることで転位の上昇運動を抑制する、という技術が開示されている。
【０００５】
また、製造方法上の改善策として、特開平１１−２２２６２８号公報には、特定成分組成を有する低炭素鋼板を、圧延後に再結晶しない温度にて熱処理することにより、張力１００Ｎ／ｍｍ２の場合の高温クリープ特性を良好にする技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カラーテレビ、カラーディスプレイ等のブラウン管の大型化・平面化が進み、さらに、高画質化が要求されているため、テンションマスクの耐高温クリープ特性に対する要望は厳しいものとなっており、前述のような従来技術では対応しきれなくなっているのが現状である。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、優れた耐高温クリープ性を有するテンションマスク用鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべくテンションマスクとして好適な鋼板について、鋼板の耐高温クリープ性と製造条件との関係を中心に検討した。
その結果、
▲１▼  テンションマスク用の低炭素鋼板の製造工程で、所定の板厚を得るための最終冷間圧延後の鋼板を、４８０℃以上再結晶温度以下の温度域にて、４．９Ｎ／ｍｍ２（０．５ｋｇｆ／ｍｍ２）以上の張力を付与しながら焼鈍すると、４．９Ｎ／ｍｍ２（０．５ｋｇｆ／ｍｍ２）未満の付与張力にて焼鈍した場合に比べ、耐高温クリープ特性が改善されること。
▲２▼  上述の製造方法によるテンションマスク用低炭素鋼板の成分として、０．６０％超のＭｎ添加あるいは／および０．０１０％以上のＮ添加を行うことで、さらに良好な耐高温クリープ性が得られること
を見出した。
【０００９】
本発明は、このような知見に基づいて完成されたものであり、低炭素鋼を熱間圧延し、１回または中間焼鈍を挟むかあるいは中間焼鈍を挟まない２回以上の冷間圧延を施して所定板厚の鋼板にした後、４８０℃以上再結晶温度以下の温度域にて、４．９Ｎ／ｍｍ２（０．５ｋｇｆ／ｍｍ２）以上の張力を付与しながら焼鈍することを特徴とする耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板の製造方法を提供する。
【００１０】
また、本発明は、重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．０５〜２％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．００１％以上を含有し、残部が実質的にＦｅからなる鋼を熱間圧延し、１回または中間焼鈍を挟むかあるいは中間焼鈍を挟まない２回以上の冷間圧延を施して所定板厚の鋼板にした後、４８０℃以上再結晶温度以下の温度域にて、４．９Ｎ／ｍｍ２（０．５ｋｇｆ／ｍｍ２）以上の張力を付与しながら焼鈍することを特徴とする耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板の製造方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明においては、低炭素鋼を熱間圧延し、１回の冷間圧延または中間焼鈍を挟むかあるいは挟まない２回以上の冷間圧延を施して所定板厚の鋼板にした後、４８０℃以上再結晶温度以下の温度域にて、４．９Ｎ／ｍｍ２（０．５ｋｇｆ／ｍｍ２）以上の張力を付与しながら焼鈍する。
【００１２】
まず、本発明において最も重要である最終冷間圧延後の張力付与焼鈍条件の限定理由について説明する。
本発明においては、耐高温クリープ性改善を目的として、最終冷間圧延材に焼鈍を施すにあたり、４８０℃以上再結晶温度以下の温度域にて、４．９Ｎ／ｍｍ２（０．５ｋｇｆ／ｍｍ２）以上の張力を付与しながら焼鈍する。焼鈍温度が４８０℃未満では耐高温クリープ性改善効果が得られず、また、再結晶温度を超えると耐高温クリープ性が著しく劣化するばかりか、鋼板が軟質化してエッチング工程やフレームへのマスク装着工程に支障をきたす。そして、この温度域で焼鈍を施す際に、鋼板に付与する張力を、マスク材のような薄物での通常の連続焼鈍ラインで用いられるライン張力である約１〜３Ｎ／ｍｍ２よりも高く、４．９Ｎ／ｍｍ２（０．５ｋｇｆ／ｍｍ２）以上とすることにより、クリープ伸び率を小さくすることができ、すなわち、耐高温クリープ性を改善することができる。
【００１３】
この機構は必ずしも明らかではないが、焼鈍時に鋼板に付与する張力を大きくすることにより、可動転位が活発に移動し微細析出物等のトラップサイトに固着されてしまい、後の黒化処理時には可動転位が少なくなっていることから、クリープが抑制されるものと考えられる。
【００１４】
この焼鈍時の張力は、１９．６Ｎ／ｍｍ２（２ｋｇｆ／ｍｍ２）以上とすることが好ましく、３９．２Ｎ／ｍｍ２（４ｋｇｆ／ｍｍ２）以上とするとクリープ伸び低減効果が一層顕著になるためさらに好ましい。また、焼鈍時の張力の上限は特に規定するものではないが、過度の張力を付与すると板形状の劣化を招くおそれがあるので、１９６Ｎ／ｍｍ２（２０ｋｇｆ／ｍｍ２）以下とすることが望ましい。
【００１５】
なお、鋼板焼鈍時に張力を付与するため、焼鈍方式としては連続焼鈍が好ましい。また、本発明では最高到達温度が重要であり、最高到達温度での保持時間は実質的になくてもかまわない。よって、焼鈍時間としては、最高温度保持時間が０秒から３００秒程度の範囲内で、所望特性に応じて適宜選択すればよい。
【００１６】
本発明においては、低炭素鋼であれば鋼組成は特に限定されないが、重量％で、Ｃ：０．１％未満、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．０５〜２％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以下、Ｎ：０．００１％以上を含有し、残部が実質的にＦｅからなるものが好ましい。
【００１７】
以下、成分組成を上記のように規定した理由について説明する。
Ｃ：Ｃは、Ｍｎと相互作用して耐高温クリープ性を向上させる元素であるが、０．１％以上添加すると粗大なセメンタイトが析出し、エッチング性を劣化させるため０．１％未満とする。好ましくは０．０６％以下、さらに好ましくは０．０３％以下である。
【００１８】
Ｓｉ：Ｓｉは、非金属介在物を形成してエッチング性を劣化させるため、０．０５％以下とする。好ましくは０．０３％以下である。
【００１９】
Ｍｎ：Ｍｎ含有量が０．０５％未満の場合、熱間脆性の問題が発生するので、０．０５％以上の含有が必要である。また、Ｍｎは耐高温クリープ性向上のために重要な元素であり、０．６０％を超えて含有すると耐高温クリープ性が顕著に向上するため、０．６０％を超えて含有することが好ましい。しかし、２％を超えて含有しても効果が飽和し、コスト増加を招く。よって、Ｍｎ含有量は０．０５〜２％とする。好ましくは０．６０％超２％以下である。
【００２０】
Ｐ：Ｐは、偏析に起因するエッチングムラを生じやすい元素であるため、０．０３％以下とする。好ましくは０．０２％以下である。
【００２１】
Ｓ：Ｓは、不可避的に鋼中に含有される元素であり、０．０３％を超えて含有する場合には熱間脆性の原因となるとともに、Ｓの偏析に起因するエッチングムラが発生することから０．０３％以下とする。好ましくは０．０２％以下である。
【００２２】
ｓｏｌ．Ａｌ：Ａｌは固溶ＮをＡｌＮとして固定するため、Ａｌが多いと耐高温クリープ性に効果を発揮する固溶Ｎが減少する。したがって、ｓｏｌ．Ａｌは少ない方がよく、０．０１％以下とする。
【００２３】
Ｎ：Ｎは製鋼コストの観点から下限を０．００１％とする。また、Ｎは固溶Ｎとして鋼中に存在させると、耐高温クリープ性向上に効果を発揮する元素であり、その効果は特に０．０１０％以上含有する場合に有効に発揮されるから０．０１０％以上が好ましく、また、０．０１２％以上含有する場合にはクリープ伸び量が顕著に低減されるから０．０１２％以上が一層好ましい。
【００２４】
なお、不可避不純物および他の微量元素は、本発明の作用効果を損なわない範囲で許容される。
【００２５】
次に、上記の張力付与焼鈍以外の製造工程について説明する。
低炭素鋼は常法に従って溶製、鋳造され、これを熱間圧延、酸洗の後、冷間圧延により所定板厚の鋼板を得る。この冷間圧延は１回のみでもよく、また、必要に応じて中間焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を施すようにしてもよい。中間焼鈍として再結晶焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を施す場合には、テンションマスクとして必要な鋼板強度を確保する観点から、最終冷圧率は３５％以上であることが好ましい。また、最終冷間圧延後に鋼板形状矯正の目的でスキンパス圧延を実施したり、テンションレベラやローラレベラ等の形状矯正ラインを通板させてもよい。なお、スキンパス圧延を実施する場合の最終冷圧率とは、スキンパス圧延の直前の冷間圧延の冷圧率をいうものとする。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
表１に示す成分組成を有するＡ〜Ｃの供試鋼を溶製、鋳造後、熱間圧延し、一次冷間圧延、一次焼鈍に引き続き、冷圧率６０％にて二次冷間圧延を施して板厚０．１０ｍｍｔの鋼板を得た。表２に示すように、これらの鋼板に２．０Ｎ／ｍｍ２（０．２ｋｇｆ／ｍｍ２）から９８Ｎ／ｍｍ２（１０ｋｇｆ／ｍｍ２）の張力を付与しながら４５０℃〜６１０℃の温度域で６０秒間の焼鈍を施すことにより、供試材を得た（Ｎｏ．１〜３、５〜１９）。また、比較のため、鋼Ｂについては二次冷間圧延後の焼鈍無しの条件の供試材も作製した（Ｎｏ．４）。
【００２７】
得られた供試材について、エッチング性および耐高温クリープ性を評価した。エッチング性については、実際にアパーチャグリルの簾状にエッチングして、エッチングの状況（欠陥の有無）を目視で評価したところ、いずれの供試材にも欠陥はなく、良好なエッチング性を有していることが確認された。耐高温クリープ性については、３００Ｎ／ｍｍ２の張力を付与した状態で、４６０℃で１５分間保持し、クリープ伸び量を測定した。なお、圧延方向および圧延直角方向の両方向について測定を行った。これら圧延方向のクリープ伸び量の測定値を表２に併せて示す。
【００２８】
表２に示すように、二次冷間圧延後の焼鈍条件を本発明範囲内としたＮｏ．２，３，６，７，１１〜１３，１５〜１７の本発明例においては、いずれもクリープ伸び量を０．２５％以下に低減することができた。また、特にＭｎ量が０．６０％超、かつ、Ｎ量が０．０１０％以上の鋼Ｃを用いたＮｏ．１１〜１３，１５〜１７の本発明例においては、クリープ伸びがより低い値となる傾向を示した。なお、表２には圧延方向の特性について示したが、圧延直角方向のクリープ伸び量についても、同様の傾向が得られた。一方、二次冷間圧延後の焼鈍条件を本発明範囲外とするか、あるいは二次冷間圧延後の焼鈍を行わなかったＮｏ．１，４，５，８〜１０，１４，１８，１９の比較例においては、いずれも本実施例ほどにはクリープ伸び量を低減することができなかった。
【００２９】
【表１】
0003813795.tif 000002
【００３０】
【表２】
0003813795.tif 000003
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板を得ることができ、これにより低コストで色ズレが解消されたテンションマスクを提供することができる。