(57)【要約】強度（耐落下衝撃変形性）を向上させた、低熱膨張性のプレス成形型完全フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金の開発を課題として、Ｎｉ：３０〜３５％およびＣｏ：２〜８％、そしてＭｎ：０．０１〜０．５％を含有し、さらにＮｂ：０．０１〜０．８％、Ｔａ：０．０１〜０．８％およびＨｆ：０．０１〜０．８％から選択された１種または２種以上を合計で０．０１〜０．８％含有し、好ましくは不純物として、Ｃ：≦０．０１％、Ｓｉ：≦０．０４％、Ｐ：≦０．０１％、Ｓ：≦０．０１％、そしてＮ：≦０．００５％に規制した、残部Ｆｅおよび不可避的不純物から成る、低熱膨張性を維持し、しかも耐落下衝撃変形性の指標として耐力およびヤング率を向上させたプレス成形型完全フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金を提供する。また、それを用いる完全フラットマスクおよびカラーブラウン管も開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量百分率（％）に基づいて（以下、％と表記する）、Ｎｉ：３０〜３５％およびＣｏ：２〜８％そしてＭｎ：０．０１〜０．５％を含有し、さらにＮｂ：０．０１〜０．８％、Ｔａ：０．０１〜０．８％およびＨｆ：０．０１〜０．８％から選択された１種または２種以上を合計で０．０１〜０．８％含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物から成る、低熱膨張性を維持し、しかも耐力およびヤング率を向上させたプレス成形型完全フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金。
【請求項２】
請求項１において、Ｎｂ：０．０１〜０．５％、Ｔａ：０．０１〜０．５％およびＨｆ：０．０１〜０．５％から選択された１種または２種以上を合計で０．０１〜０．５％含有することを特徴とする、低熱膨張性を維持し、耐力およびヤング率を向上させ、しかもＮｉ偏析率が低いプレス成形型完全フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金。
【請求項３】
不純物として、Ｃ：≦０．０１％、Ｓｉ：≦０．０４％、Ｐ：≦０．０１％、Ｓ：≦０．０１％、そしてＮ：≦０．００５％に規制したことを特徴とする請求項１乃至２に記載のプレス成形型完全フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金。
【請求項４】
９００℃にて３０分間焼鈍後のヤング率が１２０，０００Ｎ／ｍｍ２以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプレス成形型完全フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金。
【請求項５】
９００℃にて３０分間焼鈍後の０．２％耐力が３００Ｎ／ｍｍ２以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプレス成形型完全フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金を用いることを特徴とするプレス成形型完全フラットマスク。
【請求項７】
請求項６に記載のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金製プレス成形型完全フラットマスクを使用することを特徴とするカラーブラウン管。
【発明の詳細な説明】
（発明の属する技術分野）
本発明は、架張せずに、プレスにより完全なフラット形に成形するプレス成形型完全フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金並びにそれを用いる完全フラットマスクおよびカラーブラウン管に関するものであり、特には特定種の添加元素の選択により、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金の有する低熱膨張性を維持し、しかも耐落下衝撃変形性の指標として耐力およびヤング率を向上させ、更に好ましくはＮｉ偏析率が１．０％と低い、上記プレス成形型完全フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金並びにそれを用いる完全フラットマスクおよびカラーブラウン管に関する。なお、本発明において、低熱膨張性とは、３０〜１００℃の平均熱膨張係数が１２×１０−７以下であることを言い、Ｎｉ偏析率が低いとは、ＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｉｃｒｏ  Ａｎａｌｙｚｅｒ）でのＮｉ偏析率の測定値が１．０％以下であることを言う。
（従来の技術）
カラーブラウン管では、電子銃から打ち出した電子ビームをガラスパネルの内側の蛍光体に当てることで画面を表示する。電子ビームの方向を磁力により制御するのが偏向ヨークである。ガラスパネルの手前には、電子ビームを所定の蛍光体に当たるように画素単位に区切る機構が設けられており、マスクと呼ばれている。カラーブラウン管用のマスクは、マスク素材をドット状若しくはスロット状にエッチング加工した後プレス成形するシャドウマスク方式と、すだれ状にエッチング後枠材に上下に強い引張り力をかけて張り渡して架張するアパーチャグリル方式に大別される。それぞれの方式は一長一短があり、どちらの方式も市場で用いられている。
ところで、表示画面を平坦にするフラット画面の開発に向けて多くの試みが為されてきた。ブラウン管の画面を平坦にしようとするとき大きな問題の一つになるのは、シャドウマスクやアパーチャグリルをどのようにして平坦に近づけるかである。それぞれに難題を抱えているが、プレスによりシャドウマスクの表面を平坦に近づけることは、アパーチャグリルのような架張方式のものよりも基本的に難しいとされている（例えば［ＮＩＫＫＥＩ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ」１９９９．７．２６（ｎｏ．７４８）１２８頁）。
これは、シャドウマスクは金属シートをプレス成形して製造するため、架張方式と違って、自己保形力により形状を維持する必要があり、基本的には、球状でないと形状維持ができないためである。一方、完全フラットマスクは、マスクをほとんど平坦にするため、上記記述と矛盾する。これを解決するには、マスクの強度を上げるしか方法がない。ここで云う「マスク強度」とは、一般の金属の強度（例えば引張試験による強度）の意味とは違い、ブラウン管組立後、ブラウン管全体に衝撃を与え、マスクの変形が起きるかどうかである。具体的には、ブラウン管を一定高さから落下させ、マスクが変形するかどうかを試験する。このような衝撃変形に対し強いマスクの開発が、完全フラット管には必要とされる。
そしてまた、完全フラット管には、優れたドーミング特性が要求される。つまり、マスクが球面からフラットになるに従い、マスクの４隅での電子銃から放出された電子ビームの入射角が鋭角となる。つまり、これは、マスクが熱膨張によりわずかにずれるだけで、電子ビームがミスランディングし、色ずれ等の問題が発生することを意味する。これにより、熱膨張が従来のマスクより格段に低い低膨張マスクの開発が必要となる。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、架張方式によらず、プレスによりフラットに成形するプレス成形型完全フラットマスクには、架張のための枠材（フレーム）が不要であるという大きな利点があり、従ってそうしたプレス成形型完全フラットマスクにおいてフラット化に伴う課題を解決することが所望される。
シャドウマスクには、低熱膨張性のＦｅ−Ｎｉ系合金（Ｆｅ−３６％Ｎｉ：Ｉｎｖａｒ合金）が使用されているが、画面のフラット化に伴い、さらなる低熱膨張特性および高強度化が要求されることは上述した通りである。
より低熱膨張性の合金として、Ｃｏを添加したＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（スーパーアンバー）が知られているが、本発明者が試験した結果では、マスク強度が不十分で完全フラット管には使用できないことがわかった。したがって、スーパーアンバー並の低熱膨張を維持しながら、マスク強度を向上させることが要望される。
一方、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金はシャドウマスクに加工した際、素材中にＮｉ偏析が存在し、その偏析が強い場合には、偏析部で他の部位とエッチング性が異なり、マスク自体、均一に電子線を透過せず、スジムラ（スジ状の透過ムラ）が発生する。
（発明の目的）
本発明の課題は、フラット型のカラーブラウン管の今後の展開に備えて、耐落下衝撃変形性を向上するべく強度を増大させた、またＮｉ偏析のない、低熱膨張性のプレス成形型完全フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金を開発することである。
（課題を解決するための手段）
本発明者は、耐落下衝撃変形性を向上させるべくマスク強度を増大させるには、なにがマスク材料に要求されるかを究明するため多くの実験を行った結果、マスク材料のヤング率および耐力がもっとも大きく影響することを見出した。つまり、耐力およびヤング率を従来材料より向上させることにより、平面ブラウン管の衝撃試験でもマスク変形が起きないことを見出したのである。さらに、低熱膨張をも達成する従来にない全く新しい材料を開発すべく添加元素について検討を重ねた。
その結果、Ｆｅ−Ｎｉ合金を基本に、Ｃｏの適正量添加およびＮｂ、Ｔａおよび／またはＨｆを適正量添加することがこの課題解決に有用であることを見出し、本発明を完成するに至った。特許番号第２９０２００４号（登録日：平成１１年３月１９日、公開日：平成３年４月１０日）は、通常の湾曲シャドウマスクにおいて音量など外部から付加される振動（ハウリングからくる振動）の影響による色ずれを防止するためにシャドウマスクの振動減衰能を高めるべく、アンバー型合金にＮｂ、Ｔａ、Ｔｉを０．１〜５重量％固溶させることを提唱している。アンバー型合金としては、実施例では３９重量％Ｎｉ−Ｆｅ合金が使用されている。しかしながら、この文献は、本発明のように完全フラットマスクを対象として、その衝撃変形に対する増強を課題とするものではなく、本発明の参考とはなり得ない。
エッチング性その他を考慮して、不純物含有量を規制することもまた好ましいことが判明した。特に、Ｎｂ、ＴａおよびＨｆと窒素化合物を形成するＮの規制は熱間加工性およびエッチング性の点から有益であることも認められた。
かくして、本発明は、（１）質量百分率（％）に基づいて（以下、％と表記する）、Ｎｉ：３０〜３５％およびＣｏ：２〜８％そしてＭｎ：０．０１〜０．５％を含有し、さらにＮｂ：０．０１〜０．８％、Ｔａ：０．０１〜０．８％およびＨｆ：０．０１〜０．８％から選択された１種または２種以上を合計で０．０１〜０．８％含有し、好ましくはＮｂ、Ｔａ、Ｈｆそれぞれ０．０１〜０．５％、合計で０．０１〜０．５％含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物から成る、低熱膨張性を維持し、しかも耐力およびヤング率を向上させたプレス成形型完全フラットマスク用Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金を提供する。
不純物として、Ｃ：≦０．０１％、Ｓｉ：≦０．０４％、Ｐ：≦０．０１％、Ｓ：≦０．０１％、そしてＮ：≦０．００５％に規制することが好ましい。
本発明合金は、９００℃にて３０分間焼鈍後のヤング率が１２０，０００Ｎ／ｍｍ２以上そして９００℃にて３０分間焼鈍後の０．２％耐力が３００Ｎ／ｍｍ２以上であることを特徴とする。
本発明はまた、（２）上に記載のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金を用いることを特徴とするのプレス成形型完全フラットマスク並びに（３）当該Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金製プレス成形型完全フラットマスクを使用することを特徴とするカラーブラウン管をも提供する。
（発明の実施の形態）
本発明は、低熱膨張性のＦｅ−Ｎｉ（−Ｍｎ）系合金さらにＣｏを添加した一段の低熱膨張の合金に、熱膨張を大きくせずに、耐落下衝撃変形性を向上させるべく耐力およびヤング率を向上させる添加元素として、Ｎｂ、Ｔａおよび／またはＨｆを適正量添加し、また好ましくは各種不純物元素Ｃ、Ｓｉ、Ｐ、ＳおよびＮを規制することを特徴とする。
本発明と関与する成分元素の限定理由を次に述べる：
（基本元素）
Ｎｉ：Ｎｉは、マルテンサイト等の有害な組織を発生させないことと、Ｃｏとの相乗効果による低熱膨張を達成するため、３０〜３５％、好ましくは３１〜３３％の範囲である。
Ｃｏ：Ｃｏは熱膨張を低下させると同時に、耐力の向上にも役割を果たす。このためには最小限２％の添加が必要とされるが、反面添加量が８％を超えると強度を低下させ、また磁気特性を悪化させるので、Ｎｉ含有量を勘案した上で、本発明目的では２〜８％、好ましくは４〜６％の範囲で添加される。
Ｍｎ：Ｍｎは脱酸剤として添加され、また熱間加工性を阻害する不純物として含まれるＳを無害化させるのに必要である。その効果を得るためには、０．０１％が必要とされる。他方、０．５％を超えると、エッチング性が劣化しまた熱膨張特性も上昇する。こうした理由から、Ｍｎは０．０１〜０．５％の範囲で添加される。
（添加元素）
Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ：熱膨張を上昇させずに、Ｃｏとの複合添加によって相乗効果を発揮することにより希望する高耐力を得ることができさらにはヤング率を向上させる元素として添加される。０．０１％未満では、その効果がなく、他方０．８％を超えると、エッチング性の低下および熱膨張の上昇をもたらす。単独で、０．０１〜０．８％の範囲とすることが必要であるのみならず、それらの合計含有量が０．０１〜０．８％の範囲とすることが必要である。
なお、本発明の合金を製造するにあたりマスクのエッチング特性の観点から、Ｎｉ偏析の発生に注意することが必要であるが、Ｎｂ、Ｔａ、ＨｆはＮｉ偏析の発生に関与することが判った。
詳細なメカニズムは不明であるが、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆを添加すると、Ｆｅ−Ｎｉ系合金における固相線温度と液相線温度が変わり、鋳造時にＮｉ偏析が起こりやすくなると推定される。また、本発明者は、Ｎｉ偏析が発生した場合、ヤング率が低下することも見出した。この低下の理由は、Ｎｉ偏析が発生することにより、Ｆｅ−Ｎｉ系合金の結晶方位が変化し、ヤング率が変化すると推定される。Ｎｉ偏析はＮｂ、Ｔａ、Ｈｆ量だけでなく、当然鋳造および鍛造条件の影響も受けるが、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆがそれぞれ０．０１〜０．５％で、それらの合計が０．０１〜０．５％であれば、Ｎｉ偏析率が１．０％以下となり、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆを添加しないＦｅ−Ｎｉ系合金と同様にＮｉ偏析によるスジムラが発生しないことがわかった。よって、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆの含有量は、好ましい範囲として、それぞれ０．０１〜０．５％、それらの合計を０．０１〜０．５％とする。
（不純物）
Ｃ：０．０１％を超えると炭化物を過剰に形成し、エッチング性を劣化させるので、０．０１％以下とする必要がある。０．００６％以下が好ましい。
Ｓｉ：脱酸効果があるが、０．０４％を超えるとエッチング性を大きく劣化させるので、０．０４％以下とされる。
Ｐ：過剰に含まれるとエッチング性を劣化する原因となるため、０．０１％以下、好ましくは０．００５％以下とされる。
Ｓ：０．０１％を超えると、熱間加工性を阻害すると共に、硫化物介在物が多くなってエッチング性に悪影響を及ぼすので、その上限を０．０１％以下、好ましくは０．００５％以下とされる。
Ｎ：Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆと化合物を形成し、熱間加工性およびエッチング性を劣化させるため、０．００５％以下、好ましくは０．００３％以下とされる。
例えば、ＭｎＳやＰ偏析は延性があるため、圧延後に線状に伸びており、これらがドット状或いはスロット状のエッチング加工孔の縁の形状を悪化させる。エッチング性を劣化させないために、こうした不純物規制が必要とされる。
シャドウマスク素材は、所要の組成の合金材料を例えばＶＩＭ炉で溶製後、インゴットに鋳造し、鍛造後、熱間圧延および冷間圧延し、その後光輝焼鈍と冷間圧延を繰り返し、最後に０．１〜０．２５ｍｍ範囲の所定の厚みにまで最終冷間圧延が施される。その後、スリットして所定の板巾としてシャドウマスク素材を得る。シャドウマスク素材は、脱脂後、フォトレジストを両面に塗布してパターンを焼き付けて現像後、エッチング穿孔加工され、個々に切断されシャドウマスク素材ユニットとなる。
シャドウマスク素材ユニットは、非酸化性雰囲気、例えば還元性雰囲気中で焼鈍（例えば、水素中、９００℃にて３０分間）されてプレス成形性を付与される（プレアニール法では、この焼鈍がエッチング前に最終冷間圧延材に対して行われる）。レベラー加工を経た後、プレスにより完全フラットマスク形態に成形される。
そして最後に、プレス成形された完全フラットマスクは、脱脂後、大気またはＣＯ／ＣＯ２ガス雰囲気中で黒化処理を施されて表面に黒色酸化膜を形成する。本発明のプレス成形型「完全フラットマスク」は、例えば、外面曲率半径Ｒ：１００，０００ｍｍ以上そして平面度：画面曲面部の最大高さ／有効画面対角寸法＝０．１％以下のほぼ完全に近い平面形態を有するものである。
本発明のプレス成形型完全フラットマスクは、３０〜１００℃にわたっての平均熱膨張係数を１２×１０−７／℃以下に維持したまま、上記プレス成形性を付与するための焼鈍後、ヤング率が１２０，０００Ｎ／ｍｍ２以上そして０．２％耐力が３００Ｎ／ｍｍ２以上であることを特徴とする。ヤング率が１２０，０００Ｎ／ｍｍ２以上および耐力が３００Ｎ／ｍｍ２以上であると、前記したブラウン管落下試験で完全平面ブラウン管にしてもマスク変形は起きない。
本発明のプレス成形型完全フラットマスクは、ヤング率：１３０，０００Ｎ／ｍｍ２以上そして０．２％耐力：３３０Ｎ／ｍｍ２以上を実現することができ、さらにはヤング率：１４０，０００Ｎ／ｍｍ２以上そして同時に０．２％耐力：３５０Ｎ／ｍｍ２以上を実現することが可能である。
また、エッチング特性に関し、Ｎｉ偏析率が１．０％以下であれば、スジムラ不良は発生しないが、１．０％を超えるとマスク孔の形態、エッチング条件によっては、スジムラが発生する場合がある。ここで、Ｎｉ偏析率は以下で定義する：
ΔＮｉ＝Ｃｘ−Ｃｏ
ΔＮｉ：Ｎｉ偏析率（％）
Ｃｘ：スジ部のＮｉ濃度（％）
Ｃｏ：スジ部近傍のＮｉ濃度（％）
（実施例）
実施例１
表１に実施例および比較例として用いた合金の組成を示す。
2001059169.tif 000002
これら組成の合金を１０ｋｇ真空溶解炉（ＶＩＭ炉）で溶製した。溶製後、１２００℃にて鍛造し、その後１２００℃にて熱間圧延し、３ｍｍ厚にした後、冷間圧延と光輝焼鈍を繰り返し、約０．１２ｍｍ厚の冷間圧延材とした。その後、スリットして所定の板巾としたシャドウマスク素材を還元性雰囲気中で焼鈍（９００℃×３０分水素中）してプレス成形性を付与した。
この焼鈍後の材料に対して、引張試験を行い、引張強さと０．２％耐力を測定すると共に、「ＪＩＳ  Ｒ  １６０５」に従う曲げ共振法により室温でヤング率を測定した。この方法は、自由な曲げ振動をなし得るように駆動器側および検出器側つりさげ糸によりつるした試験片にその上下面に発振器からの駆動力を加え、検出器を通して最大の振幅を生じ且つ振動の節を測定して一次共鳴振動数を決定し、一次共鳴振動数と試験片の質量および寸法から所定の式に基づいて動的弾性率を算出するものである。さらに、３０〜１００℃の間の平均熱膨張係数を測定すると共に、その表面に６０℃で４５ボーメの塩化第２鉄水溶液を０．３ＭＰａの圧力でスプレーしてエッチング面の状態を観察した。
これらの結果を表２に示す。熱間圧延中の熱間割れの有無をも併記した。
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本発明の合金Ｎｏ．１〜１５は、熱膨張係数を許容水準とされている（１２×１０−７／℃）を超えることなく、目標とするヤング率が１２０，０００Ｎ／ｍｍ２以上そして０．２％耐力が３００Ｎ／ｍｍ２以上を充分に実現し、特に合金Ｎｏ．８〜１０は、ヤング率：１４０，０００Ｎ／ｍｍ２以上そして同時に０．２％耐力：３５０Ｎ／ｍｍ２以上を実現した。Ｍｎ並びに不純物も規定範囲にあり、良好なエッチング面の状態を示した。Ｓ含有量が０．０１３％と高いＮｏ．１５で微小な熱間割れが発生した以外は熱間割れは発生しなかった。
また、合金Ｎｏ．１１〜１５は不純物元素Ｃ、Ｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓが高く、請求項２を満たさないために、エッチング面の状態が良好でなく、微小な凹凸および異物のエッチング痕が観察された。
これに対して、Ｃｏ添加のない合金Ｎｏ．１６および１７は、平均熱膨張係数が高く、しかもＮｏ．１６は強度特性も悪い。
Ｃｏを添加したが、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆを添加しない合金Ｎｏ．１８は、強度特性に非常に乏しい。
合金Ｎｏ．１９は、Ｍｎ含有量が少ないため、熱間割れを示した。
合金Ｎｏ．２０は、Ｍｎ含有量が０．５％を超えるため、平均熱膨張係数が高い結果を示した。
合金Ｎｏ．２１は、Ｃｏが８％を超えて含まれているために、平均熱膨張係数が非常に高い結果を示した。
合金Ｎｏ．２２は、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆの合計量が０．８％を超えるために、やはり、平均熱膨張係数が非常に高い結果を示した。
なお、Ｎｉ偏析率については、材料断面を鏡面研磨し、４５ボーメ塩化第２鉄水溶液を水で１０倍に希釈したものに、３０秒間浸漬エッチングして得られる偏析スジを観察した。表２中、Ｎｏ．２２において一番強い偏析スジが観察された。この偏析スジ部のＮｉ偏析をＥＰＭＡにて測定すると、０．９６％であった。
実施例２
実機レベルでの調査を行った。表３の組成の合金を６０００ｋｇ真空溶解炉（ＶＩＭ炉）で溶製し、溶製後、１２００℃にて鍛造し、その後１２００℃にて熱間圧延し、３ｍｍ厚にした後、冷間圧延と光輝焼鈍を繰り返し、約０．１２ｍｍ厚の冷間圧延材とした。その後、スリットして所定の板巾としたシャドウマスク素材を還元性雰囲気中で焼鈍（８２５℃×１５分水素中）してプレス成形性を付与した。
焼鈍条件の８２５℃×１５分は、より高い耐力を得るため、実施例１より低い温度にて行った。
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この焼鈍後の材料に対して、実施例１と同様に、引張強さ、０．２％耐力、ヤング率、平均熱膨張係数を測定し、エッチング性（異物によるエッチング痕の有無）、Ｎｉ偏析の調査を行い、さらにスジムラの発生についても確認した。
Ｎｉ偏析については、実施例１と同様に材料断面の偏析スジを顕微鏡観察し、各材料中、強い偏析スジ３本を選定し、それぞれについてＥＰＭＡによりＮｉ偏析率を測定し、その３本の測定結果の最大値を表示した。
スジムラの有無は、片面に８０μｍ、他方の面に１８０μｍの直径の真円を有するレジストマスクを材料に形成後６０℃にて４５ボーメ塩化第２鉄水溶液を０．３ＭＰａの圧力にてスプレーエッチングし、スジムラの発生を確認した。
これらの結果を表４に示す。
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Ｎｏ．２３〜２９は、平均熱膨張係数を許容水準とされている１２×１０−７／℃を超えることなく、目標とするヤング率１３００００ＭＰａ以上、そして０．２％耐力が３００ＭＰａ以上を十分に実現した上で、Ｎｉ偏析率１％以下で良好なエッチング性も実現し、スジムラも発生しなかった。特に、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆの含有量をそれらの合計で０．２〜０．５％含むＮｏ．２３、２４、２５、２９はヤング率１４００００ＭＰａ以上、０．２％耐力３３０ＭＰａ以上を実現した上で、Ｎｉ偏析率は１％以下だった。
これに対して、Ｎｏ．３０は、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆの合計含有量が０．０１％未満であるため、ヤング率、０．２％耐力が低い。
そして、Ｎｏ．３１〜３３は、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆの合計添加量が０．５％を超えるため、実施例では認められなかった高いＮｉ偏析率となり、スジムラも発生した。また、これらの合金のヤング率は１３００００〜１４００００ＭＰａで目標以上ではあるが、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆの合計添加量が０．２〜０．５％であるＮｏ．２３、２４、２５、２９より低い値となった。
従って、特にＮｉ偏析が重大視される用途では、Ｎｉ偏析の防止を容易にまた確実にするべく、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆそれぞれのまたそれらの合計添加量を０．５％以下に抑えることが推奨されるが、こうしたスジムラは鋳造および鍛造条件を含めて製造プロセスを綿密に管理することによっても防止若しくは低減することは可能である。
（発明の効果）
以上、適切なニッケル濃度を含むＦｅ−Ｎｉ合金に、Ｃｏを添加することで、低熱膨張を達成しながら、不足する耐力をＣｏとの相乗効果によりＮｂ、Ｔａおよび／またはＨｆで達成し、併せてヤング率も向上させた。さらに、これら元素は熱膨張を悪化させることもないことがわかり、完全フラット管用マスク材料として最適な特性を有することが理解される。
また、Ｎを含めての不純物元素を規制することにより熱間加工性およびエッチング性の劣化を防止することができる。
また、Ｎｉ偏析問題にも対処した。
こうして、今後のフラット型カラーブラウン管に対処して、色づれが無く、取り扱いに際して変形しない良好なプレス成形型完全フラットマスクが得られた。
【国際調査報告】
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