專利名稱：用于蔭罩板的具有改進(jìn)耐沖擊性的Fe－Ni－Co合金薄帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種Fe-Ni-Co合金薄帶，其用于大尺寸平面形狀布勞恩管(Braun tube)的蔭罩板。具體而言，本發(fā)明涉及一種Fe-Ni-Co合金薄帶，與常規(guī)薄帶相比，其被薄壁化但維持了改進(jìn)的耐沖擊性。
背景技術(shù)：
普通的家用電視設(shè)備趨向大尺寸和高亮度。伴隨這種傾向，當(dāng)電視設(shè)備受到外部沖擊和振動(dòng)時(shí)，圖像可能閃爍。另外，因?yàn)殡娮由渚€輻射量的增加，由熱漂移導(dǎo)致的色差可能出現(xiàn)。因此，0.2mm或以上厚度的36％Ni-Fe合金薄帶，其顯示低熱膨脹系數(shù)，目前用于29英寸或以上的大尺寸布勞恩管。
隨著因特網(wǎng)的廣泛使用，要求電視設(shè)備適應(yīng)多媒體和能夠顯示靜止圖像。由于靜止圖像的質(zhì)量隨著顯示點(diǎn)數(shù)增加而更好，因此認(rèn)為為了取得由肉眼觀察到的滿意的圖像質(zhì)量，電子透過孔的間距應(yīng)該約為常規(guī)間距的75％或以下。
然而，因?yàn)?6％Ni-Fe合金的蝕刻性能差，因此在采用常規(guī)方法穿這些孔時(shí)，事實(shí)上不可能使電子透過孔的間距變窄。另外，雖然薄帶可以穿狹間距的孔，但當(dāng)外部沖擊和振動(dòng)施加于蔭罩板上時(shí)，圖像變得不穩(wěn)定。另外，由薄帶制備的蔭罩板的溫度容易升高，因此熱漂移增加。
如上所述，用作大尺寸的平面布勞恩管的蔭罩板的薄帶，其適于顯示靜止圖像，應(yīng)該與常規(guī)厚度的75％一樣薄。薄帶的薄壁化不應(yīng)該削弱耐沖擊性，因?yàn)橄魅醯哪蜎_擊性使熱漂移發(fā)生。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)加入0.3％Nb的32％Ni-5％Co-Fe適于使高精度顯示設(shè)備例如個(gè)人電腦等的布勞恩管扁平。這種材料顯示0.2％屈服強(qiáng)度，其比36％Ni-Fe合金的屈服強(qiáng)度提高了25％或以上。盡管耐沖擊性相對(duì)于常規(guī)薄板厚度降低了75％，但沒有削弱32％Ni-5％Co-Fe合金的耐沖擊性。另外，因?yàn)?2％Ni-5％Co-Fe合金的熱膨脹系數(shù)非常低，所以根本不出現(xiàn)熱漂移的問題。然而，這種合金包含5％的Co和32％的Ni，且因此是昂貴的。
在由本申請(qǐng)人提交的日本未審查專利出版物2003-183774(下文稱作日本出版物)中，提供了一種包含34至38質(zhì)量％的Ni和具有TS(抗拉強(qiáng)度)/0.2％YS(屈服強(qiáng)度)≤1.03的Fe-Ni合金軋制的薄帶。在該日本出版物中，F(xiàn)e-Ni合金薄帶的殘余應(yīng)力討論如下殘余應(yīng)力分別沿著薄帶平行和垂直于軋制方向(RD)的橫截面S1和S2上的厚度方向分布。換言之，分別薄帶平行和垂直于軋制方向(RD)的橫截面S1和S2承受殘余應(yīng)力，其在厚度方向上變化。將在上面所述的橫截面S1和S2的中心部分上產(chǎn)生的最大的抗拉殘余應(yīng)力(σt)調(diào)整到50N/mm2或以下。
在該日本出版物中，通過以下方法測量樣品的卷曲。在軋制方向(RD)上拉伸的長方形樣品A取樣于顯然在寬度方向上的中心部分處的軋制薄帶。長方形樣品A的長邊為500mm長，同時(shí)長方形樣品A的短邊為50mm寬。在垂直于軋制方向(RD)的方向上拉伸的另一長方形樣品B取樣于顯然在寬度方向上的中心部分處的軋制薄帶。長方形樣品B的長邊為500mm長，同時(shí)長方形樣品B的短邊為50mm寬。夾住長方形樣品A和B的一個(gè)末端且在其長邊方向向下懸掛。測量其它未被夾住的末端卷曲。長方形樣品A在軋制方向(RD)卷曲。這種卷曲稱作卷邊卷曲(curl wrap)(Wc)。長方形樣品B在垂直于軋制方向(RD)的方向卷曲，且這種偏差稱作溝卷曲(gutterwrap)(Wg)。調(diào)整卷邊卷曲(Wc)和溝卷曲(Wg)到10mm或以下。在該日本出版物的一個(gè)實(shí)施例中，測量了冷軋回火過的Fe-Ni合金薄帶的屈服強(qiáng)度。另外，在一個(gè)實(shí)例中，厚度為0.12mm。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種可以薄但具有高耐沖擊性的Fe-Ni合金薄帶。
依照本發(fā)明的目的，提供一種Fe-Ni-Co合金薄帶，按質(zhì)量百分比計(jì)，所述合金由0.2～0.4％的Nb，0.2～0.5％的Mn，和余量的Co，Ni和Fe以及雜質(zhì)組成，在所述的雜質(zhì)中，C0.005％或以下，S0.005％或以下，N0.005％或以下，和00.005％或以下，且Co和Ni滿足下面的等式等式1[％Co]≤5.0等式2[％Co]≥-0.471×[％Ni]+19.19等式3[％Co]≤1.048×[％Ni]-28.31等式4[％Co]≥1.019×[％Ni]-28.03。
在上面所述的組合物中，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以降低Ni和Co的含量，但沒有削弱強(qiáng)度和熱膨脹系數(shù)。即盡管Ni含量為32.0％或以下且Co含量為5.0％或以下，因?yàn)镹i和Co含量是平衡的，所以該0.2％屈服強(qiáng)度超過32％Ni-5％Co-Fe合金的屈服強(qiáng)度。
蔭罩板和框架以及蔭罩板和框架的焊接方法決定了布勞恩管的耐沖擊性。當(dāng)規(guī)定了框架和焊接方法但沒有規(guī)定蔭罩的規(guī)格時(shí)，蔭罩板薄帶的屈服強(qiáng)度和厚度決定抵抗給定負(fù)荷的耐沖擊性。用作蔭罩板薄帶的0.2％屈服強(qiáng)度(YS單位用MPa)和厚度(t，單位用mm)的乘積可以作為備選的耐沖擊性的評(píng)價(jià)指數(shù)。在本發(fā)明中，耐沖擊性指數(shù)為用作蔭罩板薄帶的薄板厚度(t)和0.2％屈服強(qiáng)度(YS)的乘積，該蔭罩板薄帶已經(jīng)在850℃保持了15分鐘，然后以20℃至40℃/分鐘的速度冷卻。
同時(shí)，將0.25mm厚的36％Ni-Fe合金薄帶用于29英寸顯示設(shè)備。該合金薄帶顯示的耐沖擊性指數(shù)為約65MPamm。在厚度為0.187至0.188mm的32％Ni-5％Co-0.3％Nb-Fe合金薄帶的情況下，得到與該值同樣的耐沖擊性指數(shù)，該厚度約為36％Ni-Fe合金薄帶的75％。
根據(jù)本發(fā)明的合金組合物可以含比32％Ni-5％Co-0.3％Nb-Fe合金薄帶更低的Co含量。另外，根據(jù)本發(fā)明的合金薄帶的Ni含量為32％或以下。盡管Ni和Co含量低，但在薄板厚度為0.187至0.188mm下時(shí)，可以得到等于65MPamm的耐沖擊性指數(shù)。以下描述根據(jù)本發(fā)明限制組合物的理由。


圖1為分別由橫軸和豎軸表示Ni和Co含量的曲線圖，并且還顯示含有由曲線圖決定的Ni和Co含量的Ni-Co合金的耐沖擊性指數(shù)。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，當(dāng)Co和Ni含量不滿足等式2至4時(shí)，耐沖擊性指數(shù)變得小于65MPamm。當(dāng)不滿足等式1時(shí)，沒有降低原料成本。因此，必需滿足等式1至4全部。另外，優(yōu)選滿足等式5[％Ni]≤32％?？紤]到成本降低，更優(yōu)選滿足等式5’[％Ni]＜32％和等式1’[％Co]＜5。
當(dāng)Nb含量非常低時(shí)，強(qiáng)度是不滿意的。另一方面，當(dāng)Nb含量非常高時(shí)，熱膨脹系數(shù)變大。因此，Nb含量為0.2至0.4％。
當(dāng)Mn含量非常低時(shí)，S和鎳的硫化物在晶粒間界析出，因此削弱了熱工作性。當(dāng)Mn含量非常高時(shí)，熱膨脹系數(shù)高且大量的MnS削弱了蝕刻穿孔性能。因此，Mn含量為0.2至0.5％。
當(dāng)C含量非常高時(shí)，大量形成碳化物和碳氮化物，以致削弱了蝕刻穿孔性能。因此，C含量為0.005％或以下。
當(dāng)S含量非常高時(shí)，容易出現(xiàn)熱裂，且大量形成MnS，以致削弱了蝕刻穿孔性能。因此，S含量為0.0050％或以下，更優(yōu)選小于0.0020％。
當(dāng)N含量非常高時(shí)，大量形成氮化物和碳氮化物，以致削弱了蝕刻穿孔性能。因此，N含量為0.005％或以下。
當(dāng)O含量高時(shí)，形成大量的氧化物，以致削弱了蝕刻穿孔性能。因此，O含量為0.005％或以下。
除了上面所述，根據(jù)本發(fā)明，可以將Al，Si等用于Fe-Ni-Co合金熔化和精煉步驟中的脫氧目的。當(dāng)這些元素含量非常高時(shí)，不管維持多低的氧含量，都可以形成大尺寸的雜質(zhì)。用于脫氧的元素總含量應(yīng)該為0.1％或以下。
通常地，在室溫下屈服強(qiáng)度隨終軋制的縮小比的提高和Fe-Ni-Co合金薄帶的薄板厚度的降低而提高。上述條件，即于850℃保持15分鐘，隨后以每分鐘20至40℃的速度冷卻，減輕了薄板厚度(t)和終軋制的縮小比對(duì)屈服強(qiáng)度的影響。在25至150℃溫度下，熱膨脹平均系數(shù)小于1.2×10-6/℃。
以下參考實(shí)施例描述本發(fā)明。
實(shí)施例通過常規(guī)方法軋制薄板厚度為0.188mm的Fe-Ni-Co合金薄帶。關(guān)于這些合金薄帶，測量了耐沖擊性指數(shù)，25至150℃溫度下的熱膨脹平均系數(shù)，熱工作性和蝕刻穿孔性能。上面所述的薄帶于850℃保持15分鐘，隨后以每分鐘20至40℃的速度冷卻之后，測量0.2％屈服強(qiáng)度，其為耐沖擊性指數(shù)的因素之一。
認(rèn)為沒有缺陷例如刮擦裂紋的熱軋制板為具有適宜的熱工作性(表中○標(biāo)志)。
通過蝕刻形成許多大小為500μm×1000μm的狹孔。認(rèn)為沒有畸形的孔為適宜的蝕刻穿孔性能(表中○標(biāo)志)。在表中用×標(biāo)志顯示在熱工作性和蝕刻穿孔性能方面的缺乏。
表1

在表1中，樣品8至14具有不在本發(fā)明范圍之內(nèi)的Ni和Co含量，且因此顯示低于65MPa·mm的耐沖擊性指數(shù)。樣品15中的Mn含量低且顯示低于65MPa·mm的耐沖擊性指數(shù)和差的熱可工作性。樣品16和17顯示高于65MPa·mm，但由于不在本發(fā)明范圍之內(nèi)的高Nb或Mn含量而顯示較大熱膨脹系數(shù)。樣品16的蝕刻穿孔性能也不好。樣品18至21顯示高于65Mpamm的耐沖擊性指數(shù)，但它們的熱可工作性和蝕刻穿孔性能差，因?yàn)镃，S，N和O任何一種含量不在本發(fā)明范圍之內(nèi)。樣品22是沒有Co的Fe-Ni合金，其與添加Co的Fe-Ni合金相比，耐沖擊性低和熱膨脹系數(shù)高。
工業(yè)適用性根據(jù)本發(fā)明的Fe-Ni-Co合金薄帶具有抵抗外部沖擊的高抵抗力且是便宜的。因此，用根據(jù)本發(fā)明的Fe-Ni-Co合金薄帶制備的蔭罩板具有改進(jìn)的熱漂移特性。因此，這種蔭罩板可以獲得比常規(guī)蔭罩板低25％的厚度。透過電子束的孔間距可以在不導(dǎo)致蝕刻成本提高的情況下變狹。因此，這種蔭罩板對(duì)于制備29英寸或以上的大尺寸平板顯示管是有用的，其適用于多媒體和其是顯示靜止圖像的多媒體所需要的。
權(quán)利要求
1.一種用作蔭罩板的具有改進(jìn)耐沖擊性的Fe-Ni-Co合金薄帶，按質(zhì)量百分比計(jì)，所述合金由0.2～0.4％的Nb，0.2～0.5％的Mn，和余量的Co，Ni和Fe以及雜質(zhì)組成，在所述的雜質(zhì)中，C0.005％或以下，S0.005％或以下，N0.005％或以下，和O0.005％或以下，且Co和Ni滿足下面的等式等式1[％Co]≤5.0等式2[％Co]≥-0.471×[％Ni]+19.19等式3[％Co]≤1.048×[％Ni]-28.31等式4[％Co]≥1.019×[％Ni]-28.03。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Fe-Ni-Co合金薄帶，其中滿足等式5[％Ni]≤32.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的Fe-Ni-Co合金薄帶，其中滿足等式6[％Ni]＜32.0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任何一項(xiàng)所述的Fe-Ni-Co合金薄帶，其中滿足等式1’[％Co]＜5.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任何一項(xiàng)所述的Fe-Ni-Co合金薄帶，其中所述薄帶的薄板厚度為0.187～0.188mm。
全文摘要
提供了一種用作蔭罩板的具有改進(jìn)耐沖擊性的Fe－Ni－Co合金薄帶。所述合金由0.2～0.4％的Nb，0.2～0.5％的Mn，和余量的Co，Ni和Fe以及雜質(zhì)組成，在所述的雜質(zhì)中，C0.005％或以下，S0.005％或以下，N0.005％或以下，和00.005％或以下，且Co和Ni滿足下面的等式等式1[％Co]≤5.0；等式2[％Co]≥－0.471×[％Ni]+19.19；等式3[％Co]≤1.048×[％Ni]－28.31；等式4[％Co]≥1.019×[％Ni]－28.03。
文檔編號(hào)H01J29/07GK1721564SQ20041006367
公開日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2004年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月14日
發(fā)明者結(jié)城典夫, 小野俊之, 柴田尚, 田中慎二 申請(qǐng)人:日礦金屬加工株式會(huì)社, 株式會(huì)社日本制鋼所