JP2980486B2 - 非時効低イヤリング容器用鋼板の製造方法 - Google Patents
非時効低イヤリング容器用鋼板の製造方法Info
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Description
ンが発生しない耐イヤリング性に優れた極薄容器用めっ
き原板の製造方法に関するものである。
板の極薄化が市場より要請されている。これに対応し、
材料供給メーカーでは従来の熱延−冷延−焼鈍−調質圧
延の工程で冷延率を高めることで極薄化を達成する努力
をしている。しかし、ここで2つの大きな問題が生じて
いる。1つは冷延後の板厚が極めて薄いため、焼鈍を連
続焼鈍で行なうと通板が難しく、形状が悪化したり、場
合によっては板破断が起こり、品質だけでなく操業上大
きな問題になることがある。この問題を回避する技術と
して、特公平1−52451号公報において冷延後の板
厚を極薄までは薄くせず0.3mm程度とし、焼鈍後、従
来の調質圧延より大きな10〜50%の圧下率で冷延す
ることにより、狙いの板厚まで減厚しようとする技術が
開示されている。
造した鋼板は異方性が大きく、DI(drawing and iron
ing)加工をして製造する2ピース缶においてDI加工
後、開口部にイヤリングとよばれる缶胴の高さの不均一
が顕著に起こり(イヤリングを定量的に表す指標として
イヤリング率があるが、これは缶胴高さの最大値から最
小値を引いて、最大値で割った値に100を掛けた値で
ある)、このイヤリングが大きい場合、缶胴高さを揃え
るためにトリミングをすることになり、歩留りが低下す
るだけでなく、工程が1つ増えるためコスト高になる。
このイヤリングの問題は、焼鈍後に行なう冷延率が大き
い場合だけでなく、焼鈍前の冷延の圧下率が大きいとき
も顕在化する傾向がある。
する手段が考えられる。しかし、熱延板の薄手化は仕上
温度の低下や圧延荷重の増加を招き、品質および通板の
安定性に問題が生じるばかりでなく、表面積が増えるこ
とによる酸洗コストの上昇など工業的に魅力のある手段
ではない。
消しようとするものであって、経済的な方法でイヤリン
グの小さい極薄容器用鋼板の製造方法を提示することを
目的とする。
板のイヤリングに及ぼす成分・製造条件の影響を詳細に
検討し、熱延板を極端に薄手化しなくても、特定の元素
を添加することにより、集合組織を効果的に制御でき、
イヤリングを著しく低減できることを明らかにした。本
発明はこれらの知見に基づくものであって、以下のよう
な構成を要旨とする。すなわち、重量比でC :0.003%
以下、 Si:0.2%以下、Mn:0.6%以
下、 Sn:0.005%以上、0.2%以下、A
l:0.005%以上、0.1%以下、 N :0.005%以下と、
さらに場合によって0.005%以下のBを含有し、あ
るいは(C−0.003)/12+N/14+S/32<Ti/48+
Nb/93+Zr/91を満足し、かつ、総量が0.05%
以下のTi,Nb,Zrのうち少なくとも1種を含み
(但しこの場合C量の上限は0.005%まで許容でき
る)、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼を8
60℃以上の温度で熱間圧延し、巻取、酸洗後、熱延板
の板厚thと冷間圧延、再結晶焼鈍、その後の冷間圧延
を行なった最終板厚tfの間に(th−tf)/th<
0.955の関係をなりたたせ、再結晶焼鈍後の冷延率
が0.5%以上、50%以下とし、tfを0.22mm以
下、0.12mm以上とすることを特徴とするストレッチ
ャーストレインが発生しない耐イヤリング性に優れた極
薄容器用鋼板の製造方法である。
成分の限定条件について述べる。本発明で最も重要な元
素はSnで、微量のSnの添加により、極薄容器用鋼板
を経済的に製造できる熱延板板厚および冷延率の範囲で
イヤリングを小さくすることができる。Sn添加量の下
限を0.005%としたのは、これ以下の量の添加では
Sn添加の効果が十分に現われず、イヤリングの顕著の
低下が見られないためである。また、上限の添加量を
0.2としたのは、これ以上の添加ではイヤリング低減
の効果が飽和し、合金コストが無用に増加するためであ
る。
以上Cを添加するとストレッチャーストレインが発生す
るためである。但し、炭化物を形成する元素であるT
i,Nb,Zrのうち少なくとも1種類以上が添加され
る場合、C量の上限は0.005%とした。その理由
は、(C−0.003)/12+N/14+S/32<Ti/48+N
b/93+Zr/91の限定条件を満足するかぎり、C量は
0.003%以上になってもストレッチャーストレイン
は発生しないが、C量が多くなりすぎると、それに対応
して炭化物の量も多くなり、再結晶温度が上昇し、製造
コスト的に不利になるためである。
ーストレイン発生の原因になるので、通常AIN,Ti
Nなどのような析出物の状態にするが、析出物の量が増
えると加工性が劣化するので、Nの添加量自体を0.0
05%以下と限定した。Al量はNを窒化アルミとして
固定するに必要であり、最低で0.01%必要である。
しかし、他にTi,Nb,Zr,Bなどの窒化物形成元
素が添加される場合は、Al脱酸を十分に実行すること
を主眼に置き、0.005%以上の添加が必要である。
また、多量の添加はコストアップになるだけでなく、加
工性も劣化させるので、添加量の上限は0.1%とす
る。Si,Mnの添加量をSi:0.2%以下、Mn:
0.6%以下と限定したのは、これ以上これらの合金を
添加すると、加工性の劣化や耐食性を阻害する要因にな
るからである。
化物を形成し、固溶C,Nを排除することにより加工性
を向上するが、多量の添加はコスト高になるばかりか、
逆に加工性を劣化するので、これらの元素の総添加量の
上限を0.05%とした。また、下限は固溶C量を限定
し、ストレッチャーストレインの発生を抑制するために
(C−0.003)/12+N/14+S/32<Ti/48+Nb/
93+Zr/91の条件によって限定した。一方、Bの添加
は固溶Nを減ずるのに役立つが、量が多くなりすぎると
加工性が劣化するので、上限を0.005%とした。
延仕上温度を860℃以上としたのは、本発明鋼の成分
では、これ以下の温度で仕上圧延をすると部分的あるい
は全部が仕上圧延時にフェライト組織になり、前者では
特性にバラツキが生じやすくなり、後者ではイヤリング
率が大きくなるためである。
係において、(th−tf)/th<0.955を限定
条件としたのは、図1に見られるようにこの条件範囲で
本発明鋼が、優れた耐イヤリング性を示すためである。
これは、Sn添加との相互作用により、より好ましい集
合組織を作るためと推定される。ここで、th−tfの
板厚減圧を再結晶焼鈍前の冷延だけで達成しても、再結
晶焼鈍後に冷延をして、再結晶焼鈍前の冷延との組み合
わせで達成しても耐イヤリング性についてはほぼ同じ効
果を示す。
0%以下と限定したのは、0.5%以下の冷延率では調
質効果が十分得られないためである。また、冷延率が5
0%を超えるとDI加工時にボトムしわ、ネックしわ、
フランジ割れ、ティアーオフなど成形不良が発生する確
率が大きくなるためである。最終板厚tfを0.22mm
以下、0.12mm以上と限定したのは、最終板厚tfが
0.22mm以上になると、本来の目標である軽量化、省
資源化が有効に達成できないためである。また、最終板
厚tfが0.12mm以下になると缶底の剛性が小さくな
りすぎ、缶内圧により形状変化が顕著に起こるためであ
る。
ルート(鋳造後直接熱延するか、あるいは、鋳造後加熱
炉で再加熱するかのルート)、熱延の加熱条件、巻取温
度などの影響は比較的小さいので、特に限定条件を設け
ない。焼鈍については鋼板が再結晶すれば所定の特性が
達成できるので、焼鈍速度など特に限定する必要はな
い。
また、表2には表1の材料を用いて、諸製造条件で製造
した鋼板をDI加工したときのイヤリング率、ボトムし
わの有無、ネックしわの有無、耐圧強度、ストレッチャ
ーストレインの発生の有無を調べた結果を示す。ボトム
しわ、ネックしわ、ストレッチャーストレインの発生の
有無は肉眼による観察により判断した。耐圧強度は図2
に示す缶底形状で缶底が内圧により反転したときの圧力
で定義し、ここでは0.5MPa 以上で合格とした。
続鋳造スラブを1200℃に加熱し、連続熱延をした
後、酸洗、冷延、連続焼鈍、強圧下調質圧延をした。実
験番号4は加熱温度を1100℃とした。実験番号2は
連続鋳造後、直接熱延するパターンで製造された。実験
番号22は双ロール法で2mm厚の薄鋳片を製造し、それ
を酸洗後、冷延、連続焼鈍、強圧下調質圧延をした。実
験番号5では通電加熱により、加熱速度を1000℃/s
ecの連続焼鈍を行なった。
7,9,10,11,12,14,15,16,21,
22,23はイヤリング率が低く、耐圧強度も満足し、
ボトムしわ、ネックしわ、ストレッチャーストレインな
どの発生もなく、優れた缶成形性を示した。(th−t
f)/thの比が本発明の範囲を超えた実験番号3は高
いイヤリング率を示した。実験番号3では、再結晶焼鈍
後の冷延も60%と限定条件以上に行なわれたため加工
硬化が大きく、缶成形時にボトムしわが観察された。熱
延仕上温度が本発明の範囲以下であった実験番号6は熱
延板の集合組織が異なるためか、イヤリング率が高かっ
た。また、最終板厚が0.12mmと本発明の範囲より薄
い実験番号8ではボトムしわの発生のほかに、耐圧強度
が合格の水準に達しなかった。Cが本発明の範囲より多
く添加された実験番号13ではストレッチャーストレイ
ンが発生した。(C−0.003)/12+N/14+S/32<T
i/48+Nb/93+Zr/91の条件を満足せずに、固溶
Cが多く残った実験番号20でもストレッチャーストレ
インが観察された。また、Snの添加量が本発明の範囲
の下限以下であった実験番号17,18,19ではイヤ
リング率が高かった。尚、実験番号23は実験番号1に
対してTi,Nbを添加したものであるが、実験番号1
よりもイヤリング率が改善されていることがわかる。
板の製造において従来問題とされていたイヤリングを低
減できる新技術を提供するもので、その工業的意味は大
きい。特にSnの添加がイヤリングの低減に効果がある
という本発明はブリキ材のリサイクルを促進するもので
地球環境の面でも貢献する。
厚)と熱延板板厚の比の関係を本発明鋼と比較鋼を対比
して示す。
Claims (3)
- 【請求項1】 重量比で C :0.003%以下、 Si:0.2%以下、 Mn:0.6%以下、 Sn:0.005%以上、0.2%以下、 Al:0.01%以上、0.1%以下、 N :0.005%以下 を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼を
860℃以上の温度で熱間圧延し、巻取、酸洗後、熱延
板の板厚thと冷間圧延、再結晶焼鈍、その後の冷間圧
延を行なった最終板厚tfの間に(th−tf)/th
<0.955の関係をなりたたせ、再結晶焼鈍後の冷延
率が0.5%以上、50%以下とし、tfを0.22mm
以下、0.12mm以上とすることを特徴とするストレッ
チャーストレインが発生しない非時効低イヤリング容器
用鋼板の製造方法。 - 【請求項2】 重量比で C :0.003%以下、 Si:0.2%以下、 Mn:0.6%以下、 Sn:0.005%以上、0.2%以下、 Al:0.01%以上、0.1%以下、 N :0.005%以下、 B :0.005%以下 を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼を
860℃以上の温度で熱間圧延し、巻取、酸洗後、熱延
板の板厚thと冷間圧延、再結晶焼鈍、その後の冷間圧
延を行なった最終板厚tfの間に(th−tf)/th
<0.955の関係をなりたたせ、再結晶焼鈍後の冷延
率が0.5%以上、50%以下とし、tfを0.22mm
以下、0.12mm以上とすることを特徴とするストレッ
チャーストレインが発生しない非時効低イヤリング容器
用鋼板の製造方法。 - 【請求項3】 重量比で C :0.005%以下、 Si:0.2%以下、 Mn:0.6%以下、 Sn:0.005%以上、0.2%以下、 Al:0.005%以上、0.1%以下、 N :0.005%以下であり、さらに (C−0.003)/12+N/14+S/32<Ti/48+Nb/
93+Zr/91 を満足し、かつ、 Ti,Nb,Zrのうち少なくとも1種を総量で0.0
5%以下含み、残部がFeおよび不可避的不純物からな
る鋼を860℃以上の温度で熱間圧延し、巻取、酸洗
後、熱延板の板厚thと冷間圧延、再結晶焼鈍、その後
の冷間圧延を行なった最終板厚tfの間に(th−t
f)/th<0.955の関係をなりたたせ、再結晶焼
鈍後の冷延率を0.5%以上、50%以下とし、tfを
0.22mm以下、0.12mm以上とすることを特徴とす
るストレッチャーストレインが発生しない非時効低イヤ
リング容器用鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5153979A JP2980486B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 非時効低イヤリング容器用鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5153979A JP2980486B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 非時効低イヤリング容器用鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0711333A JPH0711333A (ja) | 1995-01-13 |
JP2980486B2 true JP2980486B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=15574263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5153979A Expired - Lifetime JP2980486B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 非時効低イヤリング容器用鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2980486B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6195012B2 (ja) | 2014-02-25 | 2017-09-13 | Jfeスチール株式会社 | 王冠用鋼板およびその製造方法ならびに王冠 |
-
1993
- 1993-06-24 JP JP5153979A patent/JP2980486B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0711333A (ja) | 1995-01-13 |
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