CN111344075A

CN111344075A - 钢板及其制造方法以及二次冷轧机

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Publication number: CN111344075A
Application number: CN201880073450.XA
Authority: CN
Inventors: 神宫贵文; 榎久范; 西原英喜
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2017-11-27
Filing date: 2018-11-21
Publication date: 2020-06-26
Anticipated expiration: 2038-11-21
Also published as: CN111344075B; WO2019103041A1; JPWO2019103041A1; JP6673525B2

Abstract

本发明提供一种耐损伤性优良的钢板及其制造方法以及二次冷轧机。本发明的钢板的HR30T硬度为68以上，20度镜面光泽度为120以下。上述钢板是通过对钢坯进行热轧，接着，实施第一次的冷轧、退火，接着使用算术平均粗糙度Ra为0.15μm～0.25μm的光亮辊和算术平均粗糙度Ra为1.5μm～3.0μm、PPI为250以上的毛面辊进行第二次的冷轧而制造的。

Description

钢板及其制造方法以及二次冷轧机

技术领域

本发明涉及耐损伤性优良的钢板及其制造方法以及二次冷轧机。

背景技术

通常，冷轧钢板通过对钢坯进行热轧，接着进行冷轧，实施退火后进行压下率为0.5％～3.0％程度的调质轧制而制造。该调质轧制是以退火后的钢板的屈服点伸长的消除、表面粗糙度的调整、形状矫正、表面硬度的调整等为目的而实施的，几乎无助于钢板的薄壁化。

因此，在制造罐用钢板等板厚较薄的钢板的情况下，有时进行压下率为10％～40％程度的二次冷轧(以下，有时称为DR轧制)来代替调质轧制。DR轧制在有助于钢板的薄壁化的同时还有助于高强度化，因此对于获得硬质的薄钢板的情况是有效的方法。

通常，DR轧制使用具有主压下机架和精轧机架的至少两个机架的轧制机进行，上述主压下机架承担所希望的压下率的轧制，上述精轧机架用于调整板形状和表面粗糙度。在主压下机架中，需要用于获得所希望的压下率的润滑性，因此应用用磨具研磨而赋予划痕的光亮辊，进行使用了润滑油的湿式轧制。另外，在精轧机架中，通过与用户的要求相应的粗糙度的光亮辊来调整钢板的表面粗糙度。

如上所述，在现有的DR轧制中，一般在各机架中使用光亮辊。然而，存在钢板加工时的钢板彼此的摩擦、擦伤明显的情况，成为问题。

另外，在作为食品、饮料等的保存容器的钢罐中，用户不仅要求薄壁化、高强度化，而且对优良的表面光泽，特别是对涂装后的白度(低光泽度)的要求变得严格。

在专利文献1中，公开了低光泽度的镀锡板的调质轧制方法，其特征在于，使用实施了穿孔加工的毛面辊和光亮辊进行轧制。而且，在专利文献1中，公开了轧制率达到35％的实施例。

专利文献1：日本特开2006-167783号公报

然而，在专利文献1中，毛面辊为0.4μmRa以下的低粗糙度，所以辊加工花费时间，因此例如在伴随着轧制而产生辊损伤等辊表面缺陷时的预备辊准备不及时等辊稳定供给的观点上存在课题。

另外，在现有的方法和专利文献1所记载的方法中，无法充分地防止损伤产生。

发明内容

本发明是以解决上述那样的现有技术的课题为目的而完成的，其目的在于提供具有作为罐用材料的强度，并且耐损伤性优良的钢板及其制造方法以及二次冷轧机。

此外，本发明中所述的强度是指将钢板用作罐用材料时的强度，即指作为食品、饮料等的保存容器的钢罐所要求的所希望的强度。这是通过确保现有的DR压下率范围(10％～40％)而获得的。

本发明人为了解决上述课题，进行了专心研究。

其结果可知，为了获得耐损伤性优良的钢板，钢板的表面状态非常重要，其中，控制20度镜面光泽度，优选控制算术平均粗糙度Ra、峰值计数(以下，有时称为PPI)是重要的。另外，为了兼得钢板的强度和耐损伤性，HR30T硬度与20度镜面光泽度的平衡是重要的。

本发明是基于这样的见解而完成的，其主旨如下。

[1]HR30T硬度为68以上，20度镜面光泽度为120以下的钢板。

[2]根据上述[1]所记载的钢板，钢板表面的算术平均粗糙度Ra为0.50μm～0.80μm，峰值计数(PPI)为200～300。

[3]提供一种上述[1]或[2]所记载的钢板的制造方法，对钢坯进行热轧，接着实施一次冷轧、退火，接着使用算术平均粗糙度Ra为0.15μm～0.25μm的光亮辊和算术平均粗糙度Ra为1.5μm～3.0μm、PPI为250以上的毛面辊进行二次冷轧。

[4]提供一种二次冷轧机，其具有作为最终机架的精轧机架和作为其前段机架的主压下机架的至少两个机架，上述主压下机架具备算术平均粗糙度Ra为0.15μm～0.25μm的光亮辊，上述精轧机架具备算术平均粗糙度Ra为1.5μm～3.0μm、PPI为250以上的毛面辊。

[5]提供一种钢板的制造方法，对钢坯进行热轧，接着实施一次冷轧、退火，接着使用上述[4]所记载的二次冷轧机进行二次冷轧，制造HR30T硬度为68以上，20度镜面光泽度为120以下的钢板。

[6]提供一种钢板的制造方法，对钢坯进行热轧，接着实施一次冷轧、退火，接着使用上述[4]所记载的二次冷轧机进行二次冷轧，制造HR30T硬度为68以上，20度镜面光泽度为120以下，并且钢板表面的算术平均粗糙度Ra为0.50μm～0.80μm，PPI为200～300的钢板。

此外，在本说明书中，表示钢的成分的％全部为质量％。

根据本发明，能够获得耐损伤性优良的钢板。另外，根据本发明的制造方法，能够在确保现有的DR压下率范围(10％～40％)的同时稳定地制造用户喜好的耐损伤性优良的高强度钢板。

另外，在将本发明的钢板成形加工成罐时，表面光泽优良，还防止钢板彼此的摩擦损伤、擦伤的产生而表面外观也优良。

本发明的钢板适合用作食品罐、饮料罐，特别是奶粉罐的材料。

具体实施方式

以下，对本发明详细地进行说明。

本发明的钢板的HR30T硬度为68以上，20度镜面光泽度为120以下。进一步优选钢板表面的算术平均粗糙度Ra为0.50μm～0.80μm，PPI为200～300。

如果是上述钢板，则能够获得用户所希望的钢板彼此的摩擦、擦伤不明显的低光泽的钢板。

HR30T硬度：68以上

在本发明的钢板中，若HR30T硬度不足68，则例如无法获得成形为罐时的所希望的强度。因此，HR30T硬度的下限为68。另一方面，若硬度的上限超过85，则有可能因过硬而难以进行食品罐、饮料罐的制罐加工。因此，HR30T硬度优选为JIS G 3303中规定的作为最高调质度DR-10的硬度的标准上限的85以下。从罐强度与加工性的平衡的观点出发，HR30T硬度更优选为70以上，优选为82以下。

此外，HR30T硬度能够通过后述的实施例所记载的方法进行测定。

20度镜面光泽度：120以下

在本发明的钢板中，若20度镜面光泽度超过120，则得不到充分的耐损伤性。因此，20度镜面光泽度的上限为120。另一方面，若20度镜面光泽度过低，则在钢板面内产生外观差，其结果，存在产生罐的外观上的问题的情况。因此，20度镜面光泽度优选为50以上。为了获得更稳定的外观和对损伤性，20度镜面光泽度优选为60以上，优选为110以下。

此外，20度镜面光泽度能够通过后述的实施例所记载的方法进行测定。另外，20度镜面光泽度能够使用光泽度仪进行测定。

算术平均粗糙度Ra为0.50μm～0.80μm(优选条件)

损伤例如在将钢板成形加工成罐后也会因罐彼此的接触而产生。为了防止该接触损伤，优选确保Ra为0.50μm以上。另一方面，若粗糙度变得过大，则钢板表面的色调变得发白，作为钢板有时成为外观上的问题。因此，钢板表面的算术平均粗糙度Ra优选为0.50μm～0.80μm。钢板表面的算术平均粗糙度Ra更优选为0.55μm以上，更优选为0.75μm以下。

此外，钢板表面的算术平均粗糙度Ra能够通过后述的实施例所记载的方法进行测定。

峰值计数(PPI)为200～300(优选条件)

PPI高时光泽度低，耐损伤性良好。为了防止钢板彼此的接触损伤，PPI优选为200以上。另一方面，若PPI超过300，则存在外观上成为问题的情况。因此，PPI优选为300以下。PPI更优选为220以上，更优选为270以下。此外，在本发明中，峰值计数(PPI)表示美国的SAE911标准中规定的表面粗糙度的粗糙度曲线中的每英寸的峰值数(最大值数)(PeaksPer Inch)。另外，峰值计数(PPI)能够通过后述的实施例所记载的方法进行测定。

在本发明中，钢板的成分组成没有限定。

板厚(优选条件)

在将本发明的钢板用作罐用材料的情况下，从获得所希望的强度，并且尽可能薄的观点出发，板厚优选为0.10mm～0.60mm。

接下来，对本发明的钢板的制造方法进行说明。

本发明的钢板通过对钢坯进行热轧，进行一次冷轧、退火，接着进行二次冷轧而制造。此时，在二次冷轧中，例如使用算术平均粗糙度Ra为0.15μm～0.25μm的光亮辊和算术平均粗糙度Ra为1.5μm～3.0μm、PPI为250以上的毛面辊而进行。二次冷轧机具有：主压下机架，其具备算术平均粗糙度Ra为0.15μm～0.25μm的光亮辊；和精轧机架，其具备算术平均粗糙度Ra为1.5μm～3.0μm、PPI为250以上的毛面辊，通过使用上述的二次冷轧机进行第二次的冷轧，能够获得HR30T硬度为68以上，20度镜面光泽度为120以下，优选钢板表面的算术平均粗糙度Ra为0.50μm～0.80μm，峰值计数(PPI)为200～300的钢板。

主压下机架的工作辊

作为主压下机架的工作辊，使用算术平均粗糙度Ra为0.15μm～0.25μm的光亮辊。

为了控制钢板的板厚，并获得所希望的强度，作为DR压下率需要10％～40％。为了确保该DR压下率为10％～40％，作为主压下机架使用光亮辊，上述光亮辊能够进行使用了润滑油的湿式轧制。

算术平均粗糙度Ra：0.15μm～0.25μm

若主压下机架的工作辊粗糙度Ra不足0.15μm，则最终产品板的光泽度变高，另一方面，若Ra超过0.25μm，则产生得不到所希望的压下率的情况。因此，主压下机架的工作辊粗糙度Ra为0.15μm～0.25μm。为了确保稳定的操作性，主压下机架的工作辊粗糙度Ra更优选为0.17μm以上，更优选为0.23μm以下。

精轧机架的工作辊

作为精轧机架的工作辊，为了对钢板的表面赋予规定的粗糙度，使用算术平均粗糙度Ra为1.5μm～3.0μm、PPI为250以上的毛面辊。

此外，毛面辊的表面的粗糙度例如能够通过放电加工进行调整。

算术平均粗糙度Ra为1.5μm～3.0μm

若精轧机架的工作辊的粗糙度Ra不足1.5μm，则得不到所希望的低光泽，若Ra超过3.0μm，则产品板的粗糙度变得过高。因此，精轧机架的工作辊粗糙度Ra为1.5μm～3.0μm。

为了获得稳定的产品外观，精轧机架的工作辊粗糙度Ra更优选为1.7μm以上，更优选为2.5μm以下。

PPI：250以上

若精轧机架的工作辊表面的PPI不足250，则得不到所希望的低光泽度。因此，精轧机架的工作辊表面的PPI的下限为250。另一方面，为了使上述钢板的PPI达到300，精轧机架的工作辊表面的PPI优选为350以下。精轧机架的工作辊表面的PPI更优选为270以上，更优选为320以下。

如以上那样，在本发明中，优选在制造本发明的钢板时，使用二次冷轧机，其是具有作为最终机架的精轧机架和作为其前段机架的主压下机架的至少两个机架的轧制机，主压下机架具备算术平均粗糙度Ra为0.15μm～0.25μm的光亮辊，精轧机架具备算术平均粗糙度Ra为1.5μm～3.0μm、PPI为250以上的毛面辊。

二次冷轧机一般具有作为最终机架的精轧机架和作为其前段机架的主压下机架的两个机架，但有时在主压下机架之前还具备调质轧制用的机架。在该情况下，对于主压下机架前的调质轧制用的机架的工作辊，可以是光亮辊也可以是毛面辊，但从低光泽化的观点出发，优选毛面辊。

本发明的钢板可以不进行镀覆处理而使用，也可以之后实施镀覆处理而使用，都能够获得效果。

作为镀覆处理，能够列举镀覆Ni系、镀锡等。另外，从确保耐腐蚀性和确保耐损伤性的点出发，也可以在镀锡层表面具有铬水合氧化物量。或者，从确保耐腐蚀性和确保耐损伤性的点出发，也可以在镀锡层表面具有金属铬量。在镀锡层表面具有金属铬的情况下，也可以在金属铬的表面进一步形成铬水合氧化物。

实施例

对于具有以质量％计含有C：0.04％、Si：0.01％、Mn：0.3％、P：0.015％、S：0.015％、Sol Al：0.04％、N：0.002％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成的钢，实施热轧、一次冷轧、退火。接着，使用由两个机架构成的二次冷轧机(DR轧制机)，在表1所示的条件下，实施二次冷轧(DR轧制)。

DR轧制的轧制速度为800mpm，主压下机架均实施使用了润滑油的轧制。为了实现精轧机架的毛面辊的高PPI化，在本实施例中使用了放电加工。但是，只要能够确保PPI，对该方法没有限定。

此外，表1中“确保规定压下率”表示作为DR压下率是否能够确保为20％-25％，在能够确保的情况下标记“○”，在无法确保的情况下标记“×”。

对于通过以上获得的钢板，用以下所记载的方法测定HR30T硬度、20度镜面光泽度、算术平均粗糙度Ra、PPI。另外，通过以下所记载的方法评价耐刮擦性。

HR30T硬度

HR30T硬度通过JIS Z 2245中规定的方法进行测定。

20度镜面光泽度

20度镜面光泽度通过JIS Z 8741中规定的方法进行测定。

算术平均粗糙度Ra

算术平均粗糙度Ra依据JIS B 0601(2001)，使用触针式表面粗糙度仪进行测定。

PPI

PPI能够使用触针式表面粗糙度仪进行测定。关于粗糙度曲线的平均线方向的长度1英寸(25.4mm)，相对于该粗糙度曲线的平均线设置恒定的基准水平(截止水平：0.635μm)，在超过负的基准水平后超过正的基准水平时为1计数。此时的计数总数为PPI。

耐刮擦性

对通过上述获得的钢板进行制罐加工，使制罐后的钢板彼此接触，对钢板表面的擦伤有无进行了评价。在表1中，有擦伤的情况为“×”，无擦伤的情况为“○”，○为良好，为合格。

将通过以上获得的结果与条件一并示于表1中。

[表1]

*1：20度镜面光泽度为120以下的是“○”，超过120度的是“×”。

在作为本发明的实施例的发明例1～发明例6中，主压下机架、精轧机架都适当地调整工作辊粗糙度的结果、钢板的HR30T硬度、20度镜面光泽度都在本发明范围内获得了良好的耐损伤性。

另一方面，在比较例1中在主压下机架应用粗糙度较低的工作辊的结果、钢板的20度镜面光泽度在本发明范围外，表面光泽较高、耐刮擦性差。

在比较例2中在精轧机架应用工作辊粗糙度较低的工作辊的结果，20度镜面光泽度在本发明范围外，耐刮擦性差。

比较例3的主压下机架、精轧机架的工作辊粗糙度Ra都在本发明范围内，但精轧机架的工作辊PPI较低，因此20度镜面光泽度在本发明范围外，耐刮擦性也差。

比较例4和比较例5在主压下机架应用粗糙度较高的工作辊的结果，无法确保规定的压下率。

Claims

1.一种钢板，其中，

所述钢板的HR30T硬度为68以上，20度镜面光泽度为120以下。

2.根据权利要求1所述的钢板，其中，

钢板表面的算术平均粗糙度Ra为0.50μm～0.80μm，峰值计数(PPI)为200～300。

3.一种钢板的制造方法，其是权利要求1或2所述的钢板的制造方法，其中，

对钢坯进行热轧，接着，实施一次冷轧、退火，

接着，使用算术平均粗糙度Ra为0.15μm～0.25μm的光亮辊和算术平均粗糙度Ra为1.5μm～3.0μm、PPI为250以上的毛面辊进行二次冷轧。

4.一种二次冷轧机，其中，

所述二次冷轧机具有作为最终机架的精轧机架和作为其前段机架的主压下机架的至少两个机架，

所述主压下机架具备算术平均粗糙度Ra为0.15μm～0.25μm的光亮辊，

所述精轧机架具备算术平均粗糙度Ra为1.5μm～3.0μm、PPI为250以上的毛面辊。

5.一种钢板的制造方法，其中，

对钢坯进行热轧，接着，实施一次冷轧、退火，

接着，使用权利要求4所述的二次冷轧机进行二次冷轧，

制造HR30T硬度为68以上，20度镜面光泽度为120以下的钢板。

6.一种钢板的制造方法，其中，

对钢坯进行热轧，接着，实施一次冷轧、退火，

接着，使用权利要求4所述的二次冷轧机进行二次冷轧，制造钢板，所述钢板的HR30T硬度为68以上，20度镜面光泽度为120以下，并且钢板表面的算术平均粗糙度Ra为0.50μm～0.80μm，PPI为200～300。