阴极射线管用荫罩 本发明涉及彩色电视机或计算机等彩色阴极射线管使用的低热膨胀型荫罩，更详细地说，涉及制造时压力成形容易，压力成形后弹性变形回复小的阴极射线管用荫罩。
彩电或计算机等彩色阴极射线管使用的荫罩设置于彩色阴极射线管内规定的位置，具有多个小孔，这些小孔用于把电子束照射到阴极射线管内表面上的荧光体上。在这样构成的阴极射线管内，从电子枪照射的电子束的一部分不通过小孔而碰撞到荫罩的表面，所以荫罩由于这种电子束的碰撞而发热。但是，因为现有的荫罩使用热膨胀率大的低碳素钢板，所以荫罩由于电子束碰撞引起发热而容易发生热膨胀，存在小孔的位置发生偏移或产生小孔形状变形的现象。这样的现象使得到达阴极射线管内荧光面地电子束产生位置偏移，所以存在图象颜色偏移的问题。
另一方面，由于荫罩是根据阴极射线管的内部形状而压力成形的，所以最好是压力成形性优异。但是用上述低碳钢板制作的荫罩原板其压力成形性恶劣，因此目前对压力成形之前的荫罩原板在还原性气氛中在700-1000℃温度下进行退火处理，由此使压力成形性提高。这样的退火工序增加阴极射线管的制造工序数，同时退火工序中的荫罩原板之间会产生粘着或退火不匀，存在荫罩原板产生应变的问题。这样的问题使荫罩的制造效率降低，同时使制造的阴极射线管图象质量低下。
如特开平5-65598号公报公开的那样，含有30-45质量％镍的热膨胀率小的铁基合金板作为荫罩使用，将其弹性极限应力和延伸性规定在所定的范围内，由此解决上述问题。
但是，即使在使用上述荫罩原板的情况下，压力成形性还不十分充分，此外不足以防止压力加工时产生的弹性变形回复。
本发明基于这样的观点，提供压力成形性进一步提高，同时尽可能抑制压力成形时产生弹性变形回复的彩色阴极射线管用荫罩。
本发明第一方面所述的发明，阴极射线管用荫罩由含有镍和钴的低热膨胀型的铁基合金板组成，上述铁基合金板用JIS G0551规定的粒度测定方法测定的晶粒度为6．0以上、9．0以下，0．2％弹性极限应力为240N／mm2、320N／mm2以下。
根据本发明，荫罩用的铁基合金板是含有镍和钴的低热膨胀型板材，所以即使由于电子束碰撞引起发热也难以产生热膨胀，不会产生小孔位置的偏移或小孔形状的改变。其结果是，到达阴极射线管内荧光面的电子束位置不发生偏移，因此图象颜色不发生偏移。此外因为该铁基合金板按照JIS G0551规定的粒度测定方法测定的晶粒度为6．0以上、9．0以下，0．2％弹性极限应力为240N／mm2以上、320N／mm2以下，所以用该铁基合金板制造的荫罩其压力成形性优异同时压力成形时发生弹性变形回复小。其结果是能实现制造荫罩的高效率，同时，使制造的阴极射线管图象质量进一步提高。
本发明第二方面所述的发明，在本发明第一方面所述的阴极射线管用荫罩中，上述铁基合金板用X线衍射法测定的各晶面集成度的最大值是20％。
根据本发明，铁基合金板用X线衍射法测定的各晶面集成度最大值是20％，因此各晶面取向的各向异性变小，可以尽可能抑制相对于压力成形时的塑性变形能的各向异性。其结果是可以制造尺寸稳定性优异的荫罩，使配置如此荫罩的阴极射线管的图像质量进一步提高。
本发明第三方面所述的发明，在本发明第一或第二方面所述的阴极射线管用荫罩中，所述铁基合金板不进行退火处理而压力成形为荫罩。
根据本发明，铁基合金板不进行退火处理而压力成形为荫罩，因此与目前相比可以减少阴极射线管的制造工序，同时可以消除目前退火工序中产生的问题。其结果，可提高制造荫罩的效率，同时可以进一步提高制造的阴极射线管的图像质量。
附图的简要说明如下：
图1是表示彩色阴极射线管所用的本发明荫罩的一个实施例的立体图；
图2是本发明的阴极射线管用荫罩使用的铁基合金板的拉伸试验用的样品片形状的说明图。
下面详细说明本发明的彩色阴极射线管用荫罩。
图1是表示彩色阴极射线管11所用的本发明荫罩1的一个实施例的立体图。本发明阴极射线管用荫罩1由含有镍和钴的低热膨胀型铁基合金板2构成。该铁基合金板2具有按照JIS G0551规定的粒度测定方法测定的晶粒度为6．0以上、9．0以下，0．2％弹性极限应力为240N／mm2以上、320N／mm2以下的特性。此外，该铁基合金板2按照X线衍射法测定的各晶面的集成度的最大值最好为20％。
铁基合金板是能够达到本发明目的的低热膨胀型板材。这里，所说的低热膨胀型的板材是具有低的热膨胀系数的热膨胀系数小的板材。本发明使用至少含有镍：31．0-38．0质量％、钴：1．0-6．5质量％的铁基合金板。此外考虑弹性系数时更好的成分组成范围是镍：31．5-32．5质量％、钴：4．5-5．5质量％。此范围内的铁基合金板的热膨胀系数约为0．4×10-6／℃。镍含有量不足31．0质量％或超过38．0质量％时，热膨胀系数稍微变大。其结果是由于电子束碰撞引起发热而容易发生热膨胀，有可能出现铁基合金板上形成的小孔位置产生偏差或小孔形状发生变形。钴含有量不足1．0质量％时或超过6．5质量％时，热膨胀系数也会稍微变大，与上述相同，由于电子束碰撞引起发热而容易发生热膨胀，有可能出现铁基合金板上形成的小孔位置产生偏差或小孔形状发生变形。该铁基合金板含有在板材制造工序中混入的不可避免的夹杂物，在达到本发明目的允许的范围内，可以适当含有制造时发挥脱氧作用或为锻造性及其他材料性能的目的而添加的铬、锰、硅、碳等。
铁基合金板如下进行制造。首先，配合规定成分组成的金属材料，将其溶解制成钢块。利用热锻或热轧将该钢块轧制到规定的厚度。然后，经过冷轧或退火等工序而进行制造。得到的板材进行蚀刻加工后加工成荫罩原板。该蚀刻加工方法是，向得到的板材涂敷保护层使其干燥后，使用具有规定开孔图案的形成开孔部用的掩模并曝光，然后用蚀刻处理剂溶解形成规定的开孔图案。这样得到的铁基合金板形成荫罩原板，具有后述的特性。因此，可不进行目前的退火处理，而通过压力成形制造本发明荫罩。
铁基合金板其晶粒度为6．0以上、9．0以下，最好是在7．5以上、8．5以下。晶粒度表示按照JIS G0551(ASTM E112)规定的粒度测定方法而测定的奥氏体晶粒度。具有此范围的晶粒度的铁基合金板因为压力成形性优异，所以没必要进行目前的退火处理。晶粒度不足6．0时因为结晶粒径更大，所以压力成形后有可能强度不足。另一方面，晶粒度超过9．0时，因为结晶粒径更小所以铁基合金板的刚性增加而压力成形性变差。在上述铁基合金板的制造工序中，可通过组合在轧制工序的压下率和退火工序的热处理条件，将铁基合金板的晶粒度设定、控制在上述规定的范围内。
铁基合金板其0．2％弹性极限应力在240N／mm2以上、320N／mm2以下，最好在270N／mm2以上、300N／mm2以下。0．2％弹性极限应力是按照JISZ2241(ISO 6892)规定的金属材料试验方法来测定的，用试验样品延伸0．2％时的应力表示。该0．2％弹性极限应力通常用作划分材料的弹性变形领域和塑性变形领域的标准，该值大的材料塑性变形难而弹性变形容易，相反，该值小的材料塑性变形容易。在本发明中，通过将铁基合金板的0．2％弹性极限应力控制在上述范围内，可以使压力成形时产生的弹性变形回复小，可以达到压力成形后荫罩的尺寸稳定性。其结果是可以使配置如此荫罩的阴极射线管的图像质量进一步提高。0．2％弹性极限应力不足240N／mm2时，因为弹性变形难以发生而塑性变形容易，所以可以抑制发生弹性变形回复而进行压力成形，但是有可能因压力成形后的强度不足而发生由于振动引起的变形等。另一方面，0．2％弹性极限应力超过320N／mm2时，因为弹性变形容易塑性变形困难，所以有可能在压力成形时产生大的弹性变形回复。用与上述晶粒时相同的方法，可以将铁基合金板的0．2％弹性极限应力设定、控制在上述规定的范围内。
铁基合金板用X线衍射法测定的各晶面的集成度最大值是20％更好。各晶面的集成度用X线衍射法测定的特定晶面(hkl)的峰强度相对于各晶面(hkl)的峰强度总和的比例(％)表示。本发明使用的铁基合金板作为主要的衍射峰表示(111)、(200)、(220)、(311)、(331)、(420)、(422)等晶面。本发明中，铁基合金板的各晶面的集成度在上述范围内，由此各晶面取向的各向异性小，因此在压力成形时可以尽可能抑制相对于塑性变形能的各向异性。其结果是，可以制造尺寸稳定性优异的荫罩，配备如此荫罩的阴极射线管图像质量可以进一步提高。集成度的最大值超过20％时，晶面的取向出现各向异性，因此塑性变形能产生各向异性，有可能不能使荫罩压力成形为所希望尺寸的形状。用与上述晶粒或0．2％弹性极限应力的情况相同的方法，可以将铁基合金板的各晶面的集成度设定、控制到上述规定的范围内，特别是，通过在最终退火时在850℃以上进行处理而容易控制。只要满足这样的条件，各晶面集成度的差就不会不足20％、或超过20％。
下面叙述实施例和比较例，更具体地说明本发明。
实施例1-4
铁基合金板含有：Ni：32．0质量％，Co：5．0质量％，Si：0．01质量％，Mn：0．25质量％，P：0．003质量％，S：0．001质量％，C：0．002质量％，余量：铁和不可避免的杂质，为了制造这种铁基合金板，溶解、锻造、热轧与此对应的规定量的金属材料，然后，反复冷轧和退火制造厚度为0．13mm的板材。
接着，在得到的板材的两面涂敷水溶性酪素保护层，使其干燥形成保护膜。然后，用具有规定开孔图案的一对形成开孔部用掩模即玻璃感光板，曝光两面的保护膜并进行图案形成。进行硬质处理和烘焙处理后，从喷嘴对图案印刷的两面的保护膜喷雾作为蚀刻液的液温60℃、比重48°Be(重波美)的氯化铁溶液，蚀刻加工成规定的开孔图案。水洗后，用碱溶液剥离剩余的保护膜，洗净、干燥后制造出荫罩原板即铁基合金板。
各铁基合金板的晶粒度、0．2％弹性极限应力、集成度如下进行调整控制。实施例1在一次轧制、中间轧制、最终轧制的各冷轧工序后进行退火而制造。实施例2、对应于实施例1，分别使中间轧制后的退火温度和最终轧制后的退火温度下降50℃进行制造。实施例3，对应于实施例1，使最终轧制后的退火温度提高200℃进行制造。实施例4，对应于实施例1，使最终轧制时的压下率下降5％，并使最终轧制后的退火温度提高200℃进行制造。
对于实施例1-4的铁基合金板，根据JIS Z2241规定的金属材料试验测定其拉伸强度、0．2％弹性极限应力、延伸率，根据JIS G0551规定的粒度测定测定其晶粒度。对于拉伸强度、0．2％弹性极限应力、延伸率的测定，使用图2所示形状的样品片，其尺寸是，标点距离L：50mm，平行部分的长度P：60mm，肩部的半径R：20mm，厚度T：0．13mm(与板厚相同)，夹钳部分的宽度B：30mm。结果示于表1。测定用X线衍射法得到的各晶面的峰强度(计算值)，从该结果算出各晶面的集成度(％)。结果示于表2。实施例3、4的各晶面的集成度因与实施例1、2程度相同，不在表2中表示。
对于实施例1-4的铁基合金板，不进行退火处理，使用17英寸型彩色阴极射线管用的压力成形金属模型在220℃压力成形，评价压力成形性。成形为如金属模型形状的、为压力成形性良好，不能成形为金属模型的形状的、或铁基合金板因为弹性变形回复等原因变形、产生切断部分不能作为荫罩使用的，为压力成形性不良。其结果表示于表1。
比较例1～4
除了下面的点，用与上述实施例相同的方法，制造比较例1-4的铁基合金板，用压力成形制造荫罩，测定了它们的特性。得到的结果示于表1和表2。
各铁基合金板的晶粒度、0．2％弹性极限应力、集成度如下进行调整控制。比较例1，对应于实施例1，改变中间轧制和最终轧制的加工度进行制造。比较例2，对应于实施例1，改变中间轧制和最终轧制的加工度，并将中间轧制后的退火温度和最终轧制后的退火温度分别下降50℃进行制造。比较例3，对比较例1进一步改变中间轧制和最终轧制的加工度而进行制造。比较例4，对应于比较例3，改变中间轧制和中间轧制后的退火温度进行制造。比较例2的铁基合金板得到拉伸强度：650N／mm2、延伸率：2％，因此在含氢的氮气氛炉中进行810℃、20分钟的退火处理后，供压力成形。
表1拉伸强度 (MPa)0．2％弹性极 限应力 (MPa) 晶粒度压力成形性实施例1 460 300 8．5 良好实施例2 465 315 9．0 良好实施例3 426 243 6．5 良好实施例4 425 248 6．0 良好比较例1 470 318 9．5 不良比较例2 475 325 9．0 不良比较例3 470 310 9．0 不良比较例4 470 308 8．5 不良注：N／mm2=MPa
表2 各晶面的集成度集成度之差 (％)(111)(200)(220)(311)(331)(420)(422)实施例1 12 16 15 16 14 14 13 4实施例2 11 17 16 16 13 14 13 6比较例1 15 19 18 17 13 10 8 11比较例2 13 20 18 15 13 12 9 11比较例3 12 38 12 11 10 9 8 30比较例4 19 20 18 19 18 6 0 20
如上所述，按照本发明第一方面的发明，即使电子束碰撞引起发热也难以产生热膨胀，不发生小孔位置偏移或小孔形状变形，因此不发生到达阴极射线管内荧光面的电子束的位置偏移，图像颜色不发生偏移。此外，用该铁基合金板制造的荫罩，压力成形性优异，同时压力成形时弹性变形回复小，因此可提高荫罩的效率，同时，可进一步提高制造的阴极射线管的图像质量。
根据本发明第二方面的发明，各晶面取向的各向异性小，可以尽可能抑制压力成形时相对于塑性变形能的各向异性，因此可以制造尺寸稳定性优异的荫罩，配备如此荫罩的阴极射线管图像质量可以进一步提高。
根据本发明第三方面的发明，与目前相比可以减少阴极射线管的制造工序，同时可以消除目前退火工序中产生的问题，因此制造荫罩的效率高，同时可以进一步提高制造的阴极射线管的图像质量。