[发明专利]制备显像管元件用钢和用来制备加工显像管元件所需的薄钢板的方法

说明书

本发明涉及到一种用于制备显像管元件，特别是用来制备显像管的遮光框、屏蔽罩或框的钢。此外本发明还涉及到应用这种钢材制备加工显像管元件所需的薄钢板的方法。

电视、电脑显示器或其他类似物的显像管装备有所谓的“投影、小孔或小缝遮光框”。这些遮光框由0.05-0.2mm厚的薄钢板制成，并且通常带有许多规则排列的小孔或小缝。它的作用在于将显像管的阴极射线在其撞击到发射出红、蓝或绿光的屏幕涂层以前加以限制。这样就能在观看的可视屏幕上形成高图像清晰度和高对比度的图像。此外遮光框还能起到对显像管对于外界磁场影响的屏蔽保护作用，而且与此同时还能阻止超量的电子辐射向周围辐射出来。

为了保证遮光框起到有效的屏蔽保护作用，其通常是由非合金的、低碳的、高铬的和用铝脱氧的钢为基材的软磁性材料制成。这种钢通常在转炉上熔炼，然后浇铸成坯材或薄坯材。这些坯材首先被热轧，然后酸洗，接着进行第一次冷轧，和为了使其达到极低的碳含量，还要进行第一次脱碳退火。在用光浸蚀法在投影遮光框上浸蚀出孔或缝之前，还要对退火了的带材再进行一次冷轧。

从有孔的起始材料下料制成薄板。在制成有缝的遮光框时，这些薄板被制成框，该框在机械应力下使有细条形缝的薄挡板保持绷紧。在制成有孔的遮光框时，在可能的情况下，下料制成的薄板还要进行一次重结晶退火和最后进行深冲拉伸和变形处理。不仅对于有缝的遮光框而且对于有孔的遮光框最后都要进行一次最后退火处理，在退火过程中遮光框达到所期望的黑化。

上述的通用方法有以下缺点，一方面脱碳退火必须以松散卷绕方式缓慢地在罩式退火炉中进行。另一方面，在第二个冷轧步聚中必须最准确的轧制几何形状，结果对每次所用的轧机的可控性和尺寸稳定性也必须有最高的要求。

从制备方法和在将遮光框装入显像管中所提出的要求得出，起始材料必须具有高的纯度和一定的颗粒大小，以保证有一个整洁的浸蚀图。此外为了使材料成型时不产生改变变形线的危险，材料必须没有拉抻伸长极限。

用于张紧的遮光框的材料即使在安装入的状态下起作用的高夹紧力的情况下也必须有良好的形状保持性能，这个形状保持性能在进一步的制备过程中即使在受热影响的情况下也必须得到保证。不然的话，就存在由于遮光框材料的松驰而导致在框材中已有的孔或缝的变形的危险。由于材料的过度松驰而损失了夹紧力，由此使得各个部件失去了固有的形状，特别在遮光框上设置了均匀排列的细小直径的孔的遮光框上由于色点不再准确成像，从而导致显示屏上成像时出现色移。

在日本公开出版物JP62249339A中描述了一种超低碳钢，该种钢能满足上述要求。该种钢除了铁和不可避免的杂质外，还有含量为0.0040-0.01％的氮，小于0.03％的碳，小于0.03％的硅，和小于0.1％的铝(酸溶)(所有的百分比都是重量百分比)。通过至少40ppm的氮含量，避免了在重结晶退火过程中的延伸松驰。这样就可确定，氮含量越高，松驰度越小。所以该日本公开出版物推荐的氮含量为0.0055-0.0075％重量。然而在考虑到生产钢时通常应用的方法步骤，这么高的氮含量是不期望的。

本发明的任务在于给出用于制备显像管元件所合适的钢材，该钢材对这些元件所提出的要求具有相当好的性能。此外，还要给出应用这种钢材来加工制备显像管元件所需的薄钢板的制备方法。

这个任务可以考虑用具有下列成分的钢材来解决(所有的百分比都是重量百分比)：

    C：0.0001-0.01％

    N：0.0001-0.0035％

    Mn：0.01-0.7％

    Si：＜0.03％

    P：＜0.1％

    S：＜0.1％

    Al_(酸溶)：＜0.008％

    Cr：＜0.1％

    Mo：0.0001-0.08％

    Sn：＜0.015％

可能还有其他的添加物，余量为铁和常见杂质

具有这种成分的钢尽管其较低的氮含量，还是具备适合用来制备显像管元件的极好性能。令人惊奇地表明，在现有技术中只能在较高的氮含量时才能在变型的退火了的状态下较小的松驰倾向，如果同时采用较低的碳含量，甚至在较低氮含量时也能具有这种倾向。添加钼和锡另外改善了铁混合晶体中的蠕变性能。结果，本发明提出的这种钢，使得其用来制备显像管的元件，特别是具有小孔或小缝的遮光框成为可能。用这种钢使在制备过程中的材料松驰现象被有效的限制或阻止了。