JP3739933B2 - 加工性が良好で欠陥の少ない表面処理用鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工性が良好で欠陥が少ない、ぶりきやティンフリースチール等の表面処理用鋼板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ぶりき原板の調質度は、JIS(G3303)に規定されるように、ロックウェル硬さに応じて軟質のものから調質度T1として、T6までの６種に分類される。一般に調質度がT1〜T3の軟質ぶりきは焼鈍工程において箱型焼鈍法で、調質度がT4〜T6までの硬質ぶりきは連続焼鈍法で製造されている。しかし、箱型焼鈍法では生産性や材質ばらつき等の問題があり、軟質ぶりきの製造も連続焼鈍法で行うことが望まれていた。連続焼鈍法による軟質ぶりきの製造に関しては、特開昭５８−１９７２２４号公報や特開平４−２２８５２６号公報がある。これらの技術はいずれも極低炭素鋼を用い、さらに結晶粒の微細化や面内異方性を改善するために、所定量のＮｂを添加した鋼板あるいはその製造方法に関するものである。これらの技術の提案により、連続焼鈍法において軟質でかつ加工性の良好なブリキ原板の製造が可能となった。
【０００３】
しかしながら、成形性の改善を目的としたＮｂの多量添加は鋼板の耐食性劣化や再結晶温度の上昇を招き、連続焼鈍工程での鋼板の軟化による通板不良等の原因となり、材質特性と安定製造に関して課題も残っている。
【０００４】
また、ぶりき、ティンフリースチール等の表面処理鋼板は、通常、深絞り加工、しごき加工、曲げ加工、ストレッチ加工等を施して容器として使用される。これらの鋼板は、転炉で溶製された未脱酸の溶鋼をＡｌで脱酸を行うＡｌキルド鋼で製造されている。このようなＡｌ脱酸鋼では、脱酸時に添加したＡｌと溶鋼中の酸素が反応したり、脱酸後に鋼中に残留したＡｌがスラグや空気中等の酸素によって酸化してアルミナが生じる。このアルミナは硬質であるため圧延や加工等で破砕されずに鋼板に塊状で残存し、加工時に割れや疵等の欠陥発生の原因となる。そこでこれらのアルミナに対して、▲１▼スラグ中や雰囲気中の酸素の制御による溶鋼中のＡｌの酸化によるアルミナの生成防止や、▲２▼溶鋼中へのガスやフラックスの吹き込みによる溶鋼中のアルミナの浮上促進による低減と、▲３▼溶鋼中へのＣａの添加によってアルミナを圧延・加工時に破砕されやすいカルシウムアルミネートに形態制御する無害化が行われてきた。
【０００５】
しかし、Ａｌで脱酸を行っている限りはアルミナの生成は皆無にはできず、除去も不十分である。そして、Ｃａ添加による方法もＣａは高価であるとともに歩留まりが極めて悪いために合金コストが高くなる。また介在物にアルミナを含有するため冷却時に介在物中に固いアルミナが部分的に晶出し、圧延等によっても破砕されずに残存し欠陥が発生する。さらに、Ｃａを添加して生成するカルシウムアルミネートは肥大化しやすく、このような介在物が浮上しきれず残留した場合には欠陥となる。これらの問題を解決するためにはＡｌ以外の元素で脱酸することが考えられ、特公昭４８−２９００５に見られるようにＡｌもＳｉも全く添加せずにＴｉのみで脱酸する方法があるが、この場合Ｔｉのみによる脱酸のためにＴｉ添加前の溶鋼中酸素は非常に高い値となり、この様な溶鋼にＴｉを添加すると粒径の大きなチタン酸化物が多量に生成して溶鋼中に残存し、これはアルミナと同様に固く破砕されにくいため欠陥となる。
【０００６】
このため、特公平２−９６４６に見られるように、Ｔｉ添加前にＡｌを添加して予備脱酸を行い、溶鋼酸素を低減した後にＴｉを添加する方法があるが、上記のごとき方法では溶鋼中の酸素が高い状態でＡｌを添加するために、多量のＡｌを添加する必要があり、その結果、多量のアルミナが生成してそのまま残留したり、アルミナを含有する複合介在物が生成して冷却時に介在物中の一部にアルミナが晶出し、この部分が圧延等によっても破砕されずに残存し欠陥が発生する。また、Ａｌは脱酸力が強いので酸素のコントロールが不安定である。さらに、Ｔｉを添加した際にＴｉと溶鋼中の酸素との反応によって生成したチタン酸化物の一部は複合介在物となるが、この複合酸化物はアルミナを含むために冷却時に介在物中に晶出するアルミナが破砕されずに残存し欠陥が発生する。一方、生成したチタン酸化物の大部分は粒径が大きくかつ、破砕されにくいチタン酸化物となって溶鋼中に存在し、その一部は浮上しきれずに残留して欠陥となる等の課題がある。このように通常の製造方法では、粒径が大きくかつ、硬質の介在物が含まれるのが一般的であり、この介在物は加工時に亀裂の起点となるため、この種の介在物が多量に含まれると、欠陥が多発するという問題を有していた。
【０００７】
鋼中に酸可溶Ａｌを多く含有する鋼は再結晶温度が高くなり、特に前述の極低炭素鋼にＴｉ、Ｎｂ等の炭窒化物形成元素を添加した鋼では、微細な炭窒化物が鋼中に存在するので、一般の低炭素Ａｌキルド鋼よりもさらに高い温度で焼鈍をしなければならなかった。これを解消する方法として、特開昭６２−３０８２２号公報のようにＡｌで脱酸を行うものの、脱酸に使われた以外の余剰Ａｌすなわち酸可溶Ａｌを0.010%以下に制限する技術がある。この技術もＡｌで脱酸しているのでＡｌの酸化物が鋼中に残存するのは必然で、これらの鋼においてもＡｌの酸化物のよる欠陥の発生は抑え得ないものであった。さらに、酸可溶Ａｌが残存しないように脱酸すると脱酸不足が生じ、鋼中に気泡が残ることがしばしば起き、ブローホールと呼ばれる欠陥により表面性状を損ね、安定化ができる技術ではなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、鋼中の介在物を微細で、かつ、部分的に固い晶出相がなく、介在物全体が変形・破砕しやすい組成の介在物にコントロールし、低コストで介在物欠陥を少なくし、さらに、鋼中のＡｌの含有量を極めて少なくできるので再結晶温度を低くでき、このため、Ｎｂ、Ｔｉ等の炭窒化物形成元素を添加した極低炭素鋼を用いても連続焼鈍工程での通板不良等を解決し、安定的な製造が可能となる鋼板およびその製造方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴とするところは、
（１）重量％で、
Ｃ ：0.0002〜0.0080％、
Ｓｉ：0.001 〜0.04％、
Ｍｎ：0.05〜1.0 ％、
Ｐ ：0.001 〜0.050 ％、
Ｓ ：0.001 〜0.030 ％、
Ｓｏｌ．Ａｌ：0.001 〜0.005 ％、
Ｎ ：0.0005〜0.0080％、
Ｔｉ：0.004 〜0.030 ％、
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼において、最大粒径が１５０μm 以下で鋼中の介在物をチタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、アルミナが主成分でチタン酸化物が５〜30％、アルミナが２〜15％でかつチタン酸化物とアルミナの和が40％以下である酸化物系介在物を含有せしめたことを特徴とする加工性が良好で欠陥の少ない表面処理用鋼板、
（２）前記１記載の成分に加えてさらに、
Ｎｂ：0.002 〜0.05％
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼において、最大粒径が１５０μm 以下で鋼中の介在物をチタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、アルミナが主成分でチタン酸化物が５〜30％、アルミナが２〜15％でかつチタン酸化物とアルミナの和が40％以下である酸化物系介在物を含有せしめたことを特徴とする加工性が良好で欠陥の少ない表面処理用鋼板、
（３）精錬後の溶鋼の鋼中酸素量を250ppm以下に脱酸し、ついでＴｉを添加し、その後Ａｌを添加して前記１または２記載の成分の鋼とし、この鋼を連続鋳造−熱間圧延の後、600 〜800 ℃で巻取って、ついで脱スケール処理、冷間圧延後、650 〜750 ℃で連続焼鈍を施し、調質圧延あるいは２次冷間圧延の後、めっき工程を経て表面処理鋼板とする加工性が良好で欠陥が少ない表面処理用鋼板の製造方法、
（４）Ａｌを添加する際に、化学組成がＡｌ：10〜80重量％、残りＦｅ、Ｍｎ、Ｓｉの１種〜３種及び不可避的不純物からなる合金を添加して行うことを特徴とする前記３に記載の加工性が良好で欠陥が少ない表面処理用鋼板の製造方法、
にある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、種々の組成の介在物を人工的に合成して鋼中に埋め込み，実験室的に圧延実験を行った。その結果、介在物中にアルミナを少量含有しチタン酸化物(TiOX 、Ｘ＝1.5 〜2.0)、マンガン酸化物(MnO) 、シリコン酸化物(SiO2)アルミナ(Al2O3）を主成分とする組成の介在物とすれば、融点が比較的低く、冷却時に高融点で固い晶出相が生成せず、圧延等によって微細に破砕されることを知見した。
【００１１】
このようなアルミナ含有量および組成の異なる介在物を分散させた鋼を実験室的に溶製、鋳造し、通常の方法で熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍、調質圧延、めっきを行って鋼板とし、絞り成形を行ったが一部の鋼板で割れ等の欠陥が発生した。この欠陥の部分の調査を行った結果、欠陥部には伸延した介在物が検出された。介在物サイズを測定した結果、その大きさは鋳片での大きさに換算するといずれも平均粒径５０μm より大きかったことが判った。欠陥が発生しなかった部分を切断し鋼中の介在物の大きさを測定すると、これには平均粒径１５０μm 以下の介在物が検出された。平均粒径が５０〜１５０μm で欠陥が発生しなかった部分の介在物の組成を調査すると、チタン酸化物(TiOX 、Ｘ＝1.5 〜2.0)とアルミナ(Al2O3）との和が４０％以下の介在物組成であった。介在物の組成がチタン酸化物(TiOX 、Ｘ＝1.5 〜2.0)とアルミナ(Al2O3）との和が４０％超で、平均粒径が５０〜１５０μm になると、硬質の介在物で比較的粒径が大きいため、圧延等による圧下で伸展・変形を受けても、破砕されずに連続したまま残ったり、破砕されてもその粒が大きく連続して存在するために加工時に欠陥となると考えられる。さらに、詳細な調査をしたところ、介在物の平均粒径が１５０μm 以下で、チタン酸化物(TiOX 、Ｘ＝1.5 〜2.0)とアルミナ(Al2O3）との和が４０％以下でも、チタン酸化物(TiOX 、Ｘ＝1.5 〜2.0)とアルミナ(Al2O3）がそれぞれ、３０％超と１５％超では欠陥が発生することが判明した。
【００１２】
以上のことより、平均粒径が１５０μm 以下で、組成がチタン酸化物(TiOX 、Ｘ＝1.5 〜2.0)とアルミナ(Al2O3）がそれぞれ３０％以下と１５％以下でかつ両者の和が４０％以下であれば欠陥とならないことが推測されたため、１５０μm 以下のチタン酸化物(TiOX 、Ｘ＝1.5 〜2.0)が５〜３０％とアルミナ(Al2O3) が２〜１５％で両者の和が４０％以下含有したチタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、アルミナを主成分とする組成の介在物のみを分散させた鋼を実験室的に溶製、鋳造し、通常の方法で熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍、２次冷間圧延、めっきを行って、絞り成形を行ったところ欠陥の発生がないことが確認できた。
【００１３】
さらに添加するＴｉ濃度を変化させて実験を行った結果、チタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、アルミナを主成分とする組成の介在物とするには、Ｔｉ濃度を0.030 ％以下にすることが必要である。これはＴｉが高すぎるとＴｉの脱酸力がＭｎやＳｉに比べて高いのでこれらの酸化物と複合せず、アルミナと同様な高融点のチタン酸化物含有量の高い介在物が生成するためである。一方、Ｔｉの下限を0.004 ％としたのは、連続鋳造時に脱酸不足による気泡の発生を防止するためであり、Ｔｉ量は脱酸に使用された残りを用いて、Ｃ、Ｎを析出固定するので、好ましくはこのＣ、Ｎの析出固定に必要な量に脱酸に必要な量に0.004 ％を加えた量以上とする。Ｃ、Ｎを析出固定するために必要なＴｉはＮｂの添加量によって異なり、詳細は後述する。
【００１４】
Ｔｉを添加した後にＡｌを添加することで、Ａｌ添加時の酸素濃度が下がっており、Ａｌの添加量が少なくてすみ、生成する介在物中のアルミナ含有量も少なく、介在物中にアルミナが含有していても加工時の欠陥発生はほとんどない。また、Ｔｉ添加時に生成したチタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物を主成分とする組成の介在物はＡｌによって還元されてしまわずにチタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、アルミナを主成分とする組成の介在物となる。これらの介在物はアルミナ単体に比べると溶鋼中で浮上しやすく、清浄性も向上する。総Ａｌ量が0.001％以上あれば酸素は２０ｐｐｍ以下とすることができ、ＣＯガスは発生せずに鋳造が可能となり、ＣＯガス起因の気孔が鋼材中に生成するのを抑止することができる。
【００１５】
まず、転炉で目標とする0.0002〜0.0080％のＣを含む溶鋼を溶製する。この際、溶鋼中のＣが目標とするＣ濃度より高い場合には出鋼後に真空脱ガス装置等による脱炭処理を行い所定のＣ濃度まで低減し、目標とするＣ濃度より低い場合には出鋼後にＣを添加して所定のＣ濃度とする。
【００１６】
次に、出鋼した溶鋼をＭｎ、Ｓｉの１種または２種を添加するか、真空脱ガス処理による予備脱酸を行って溶鋼中の酸素を２５０ｐｐｍ以下とする。単体のアルミナを生成さませないためにはＴｉを添加させる前にＡｌを添加しないことが必要であり、Ｆｅ−ＭｎやＦｅ−Ｓｉを添加してＭｎ、Ｓｉにより脱酸を行う。Ｍｎ、Ｓｉの添加量は脱酸時に添加するＴｉ合金中に含まれるＭｎやＳｉによって増加する量を考慮して添加する。また、ＭｎやＳｉは脱酸力が弱いので製品によっては目標範囲内では溶鋼中の酸素を３００ｐｐｍ以下にすることが困難な場合があるので、その際には真空脱ガス処理により真空脱酸を行い酸素を下げる。溶鋼中の酸素が２５０ｐｐｍより高くなると、Ｔｉ合金を多量に添加することが必要になり、後述するように脱酸時の過飽和度が大きくなり、Ｔｉ添加時にアルミナと同様の高融点のチタン酸化物が多数生成し、複合介在物が安定して生成しない。また、これらが凝集して大きな介在物となる。このようにして溶鋼中の酸素を２５０ｐｐｍ以下に調整した溶鋼に、化学組成がＴｉ：１０〜７０重量％の成分と残部はＦｅ、Ｍｎ、Ｓｉのうち１種から３種および不可避的不純物とからなる合金を添加して、Ｔｉを溶鋼成分として0.004 〜0.030 ％含有させる。溶鋼中のＴｉ濃度を0.030 ％以下とすることでチタン酸化物、マンガン酸化物、シリカを主成分とする組成の複合介在物とすることが可能となる。溶鋼中のＴｉ濃度が高すぎるとＴｉの脱酸力がＭｎやＳｉに比べて高いのでこれらの酸化物と複合せず、アルミナと同様な高融点のチタン酸化物が主成分の介在物となる。
【００１７】
更に、脱酸時の過飽和度を小さくすれば核生成速度が遅くなり、生成する介在物の個数及び介在物径が小さくなる。過飽和度はＴｉと酸素の積で決まるので、過飽和度を小さくする方法として脱酸合金中のＴｉ含有量を低くすることと脱酸時の溶鋼中の酸素を低くすることが有効である。脱酸合金中のＴｉ含有量が高い場合には溶鋼中に添加した脱酸合金の周囲にＴｉ濃度の高い部分が生成して過飽和度が高くなるので、Ｔｉ含有量の低い脱酸合金を使用する。酸素濃度および合金中Ｔｉ含有量が低くなるにしたがって介在物径は小さくなり、酸素を２５０ｐｐｍ以下とし、かつ、Ｔｉ含有量が７０％以下の合金で脱酸することで、平均粒径１５０μm 以下の介在物となる。Ｔｉ含有量が高くなると介在物径が大きくなるとともに、脱酸時にチタン酸化物の割合の高い介在物が生成し、それが溶鋼中に残存し混在する。Ｔｉ濃度が低すぎると脱酸合金の投入量が多くなりすぎ、溶鋼温度の低下が起こって溶鋼の凝固や鋳造が困難になったり、添加に時間がかかり生産性に障害を与える。また、Ｔｉ含有量が高い場合には少量ずつ添加すると部分的に過飽和度の高い部分が少なくなり有効である。
【００１８】
また、ＴｉをＦｅやＳｉ、Ｍｎとの合金とすることで、Ｔｉの活量を下げるとともに部分的に濃度の高い領域を減少させるために、過飽和度が一層減少し、チタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物の複合介在物の生成を促進する。
【００１９】
Ｔｉは１度に添加してもよいが、２回以上に分割して添加してもよい。Ｔｉは添加後に溶鋼中の酸素が高く鋳造時ＣＯガスが発生して鋳型内溶鋼のボイリングが発生するおそれのある場合には、Ｔｉ添加後にＡｌを0.001％以上なる量添加してもよい。これによって酸素は２０ｐｐｍ以下になり、ＣＯガス発生によるボイリングなしに鋳造が可能となる。Ｔｉの添加による脱酸によって酸素が下げられているので、Ｔｉ添加前にＡｌを添加する場合よりもＡｌの添加量は少なくて済み、生成する介在物の量が少なく、粗大な介在物も生成しない。Ａｌを0.005 ％以下とすることで介在物はチタン酸化物、シリコン酸化物、マンガン酸化物、およびアルミナが主成分でチタン酸化物が５〜３０％、アルミナが２〜１５％でチタン酸化物とアルミナの和が４０％以下の溶鋼中で液体状態として存在する介在物となる。
このようにして溶製した溶鋼は通常と同じ方法でタンディッシュを通して、連続鋳造機で鋳造することが可能である。
【００２０】
最終的に鋼中に含有されるＭｎの含有量は、0.05％未満に下げるためには精錬時間が長くなって経済性を大きく損ねるので、0.05％を下限とし、1.０％を越えると鋼板の加工性が大きく劣化し製品形状によっては加工ができなくなるので、1.０％を上限とする。
Ｓｉ量は、0.001 ％未満に下げるのは十分な予備処理等が必要で精錬に大幅なコスト負担をかけ経済性を損ねるので0.001 ％を下限とし、0.04％を越えるとめっきの際にめっき不良が発生し、表面性状、耐食性を損ねるとともに材質を硬質化させるため、軟質の鋼板を得ることができなくなるため0.04％を上限とする。
Ｐは、0.001 ％未満に下げることは溶銑予備処理に時間とコストがかかり、経済性を大きく損ねるので、0.001 ％を下限とし、0.050 ％を越えると加工性が劣化し、加工に支障をきたすので0.050 ％を上限とする。
Ｓは、0.001%未満に下げることは溶銑予備処理に時間とコストがかかり、経済性を大きく損ねるので、0.001 ％を下限とし、0.030 ％を越えると加工性・耐食性が劣化し、缶としての加工・性能に支障をきたすので0.030 ％を上限とする。
Ｎは、0.0005％未満に下げることは精錬の段階での大幅なコスト上昇を伴い経済性を大きく損ねるので、0.0005％を下限とし、0.0080％を越えると、固溶ＮをなくすためのＴｉ添加量が多く必要で、本願の目的である介在物の形態制御が不可能になるので、0.0080％を上限とする。
【００２１】
固溶Ｎ量を少なくするために、ＮをＴｉＮとして固定するには、前述のように少なくともＴｉ（％）＞３．４３×Ｎ（％）とする必要がある。さらに、加工性を向上させるためには、ＴｉはＣとの当量以上添加することが好ましい。この場合のＴｉの添加量は、Ｔｉ（％）＞４×Ｃ（％）＋３．４３×Ｎ（％）となる。
Ｔｉの上限は、０．０３０％とする。この量を越えると、脱酸時にＴｉを大量に加えなければならなくなり、本願発明の特徴とする介在物組成が得られなくなるためである。
【００２２】
Ｎｂは、加工性向上を目的として、主としてＣを析出固定するために添加する。添加量としては、好ましくは、Ｔｉを添加しない場合は、Ｎｂ（％）＞６．６４×Ｎ（％）、Ｔｉを添加してＮを析出固定した場合は、Ｎｂ（％）＞０．８×７．７５×Ｃ（％）を添加する。添加量の下限としては、0.002 ％未満では、加工性を向上させる効果がなくなるので、0.002 ％を下限とし、0.050 ％を越えると、固溶Ｎｂの存在によってかえって加工性を劣化させることになるので、0.050 ％を上限とする。
【００２３】
このようにして溶製した溶鋼を通常と同じ方法でタンディッシュを通して、連続鋳造機で鋳造する。さらに、適宜、熱間圧延に先立って加熱を施し、この鋳片を通常と同じ方法で熱間圧延した後、600 ℃〜800 ℃の温度範囲で巻取りを行う。巻取温度600 ℃未満では、Ｔｉ及びＮｂによる固溶Ｎ及び固溶Ｃの析出固定が不十分で時効性が劣化するので600 ℃を下限とし、800 ℃を越えると粗大粒となり加工後肌荒れを起こして外観を損ねるので800 ℃を上限とする。ついで、脱スケール処理を行う。一般には酸洗を施すが、機械的にスケール除去を行っても良い。その後、冷間圧延を行い、連続焼鈍を行う。連続焼鈍の温度は、650 ℃〜750 ℃とする。650 ℃未満では再結晶が完全ではなく加工性が劣化するので650 ℃を下限とし、750 ℃を越えると鋼板の高温強度が弱まり、連続焼鈍炉内で絞りと呼ばれる現象を起こし，破断するなどの問題が生じやすくなるので750 ℃を上限とする。その後、スキンパス圧延あるいは５〜４０％程度のＤＲ圧延を施し、クロムめっきあるいは錫めっきなどのめっきを施し、表面処理鋼板とする。例えば、クロムめっき及び又は錫めっき層があれば、地鉄との界面にＮｉ等の極薄層があってもかまわないし、錫めっきが錫−鉄合金めっきであってもかまわない。また、表面に樹脂フィルムを貼り付けたラミネート鋼板又は溶融した樹脂をすくなくとも片面に被覆せしめた樹脂積層鋼板も、本発明の表面処理鋼板から逸脱するものではない。
【００２４】
【実施例】
２７０トン転炉で表１に示す合金組成の脱酸用合金を用いて、各成分の鋼を溶製し連続鋳造した。製造した鋼の成分を表１にまとめて示す。また介在物組成および介在物のサイズを表２に示す。ついで、熱間圧延を行った。そのときの巻取温度を表３に示した。次いで、酸洗、冷間圧延を行った後、表３に示す温度で焼鈍を実施した。焼鈍は、箱焼鈍あるは連続焼鈍で行った。表３には、再結晶温度も同時に示す。焼鈍後、スキンパス圧延あるいは２次冷間圧延を施した。表３にその圧下率を示す。ついで、クロムめっきまたは錫めっきを施し、さらに一部の鋼板については、表裏面にポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムを張り付け表面処理鋼板とした。
【００２５】
その鋳片の一部および表面処理鋼板の一部を採取し、断面を調査し、介在物の組成、大きさ、形状を調査した。その結果を表２に示す。介在物の組成は走査型電子顕微鏡でエネルギー分散分析装置によって測定した。本発明では鋳片内にはチタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、を主とする組成で、ほぼ球形の介在物が検出された。また、冷延鋼板ではこれらの介在物が破砕され微細分散されていた。
【００２６】
得られた表面処理鋼板を３段絞りに成形した絞り缶と絞りとしごきを加えたＤＩ缶を製造し、このときの割れが発生した欠陥率を調査した。この結果を表３に示す。表３から本願発明鋼では、比較鋼に比べて再結晶温度が低く、低い焼鈍温度でも絞り成形が可能であり、さらに欠陥率が少なくなっていることがわかる。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】
【発明の効果】
本発明によって、加工性が良好で欠陥の発生が少ない表面処理用鋼板の製造が可能となった。
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工性が良好で欠陥が少ない、ぶりきやティンフリースチール等の表面処理用鋼板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ぶりき原板の調質度は、JIS(G3303)に規定されるように、ロックウェル硬さに応じて軟質のものから調質度T1として、T6までの６種に分類される。一般に調質度がT1〜T3の軟質ぶりきは焼鈍工程において箱型焼鈍法で、調質度がT4〜T6までの硬質ぶりきは連続焼鈍法で製造されている。しかし、箱型焼鈍法では生産性や材質ばらつき等の問題があり、軟質ぶりきの製造も連続焼鈍法で行うことが望まれていた。連続焼鈍法による軟質ぶりきの製造に関しては、特開昭５８−１９７２２４号公報や特開平４−２２８５２６号公報がある。これらの技術はいずれも極低炭素鋼を用い、さらに結晶粒の微細化や面内異方性を改善するために、所定量のＮｂを添加した鋼板あるいはその製造方法に関するものである。これらの技術の提案により、連続焼鈍法において軟質でかつ加工性の良好なブリキ原板の製造が可能となった。
【０００３】
しかしながら、成形性の改善を目的としたＮｂの多量添加は鋼板の耐食性劣化や再結晶温度の上昇を招き、連続焼鈍工程での鋼板の軟化による通板不良等の原因となり、材質特性と安定製造に関して課題も残っている。
【０００４】
また、ぶりき、ティンフリースチール等の表面処理鋼板は、通常、深絞り加工、しごき加工、曲げ加工、ストレッチ加工等を施して容器として使用される。これらの鋼板は、転炉で溶製された未脱酸の溶鋼をＡｌで脱酸を行うＡｌキルド鋼で製造されている。このようなＡｌ脱酸鋼では、脱酸時に添加したＡｌと溶鋼中の酸素が反応したり、脱酸後に鋼中に残留したＡｌがスラグや空気中等の酸素によって酸化してアルミナが生じる。このアルミナは硬質であるため圧延や加工等で破砕されずに鋼板に塊状で残存し、加工時に割れや疵等の欠陥発生の原因となる。そこでこれらのアルミナに対して、▲１▼スラグ中や雰囲気中の酸素の制御による溶鋼中のＡｌの酸化によるアルミナの生成防止や、▲２▼溶鋼中へのガスやフラックスの吹き込みによる溶鋼中のアルミナの浮上促進による低減と、▲３▼溶鋼中へのＣａの添加によってアルミナを圧延・加工時に破砕されやすいカルシウムアルミネートに形態制御する無害化が行われてきた。
【０００５】
しかし、Ａｌで脱酸を行っている限りはアルミナの生成は皆無にはできず、除去も不十分である。そして、Ｃａ添加による方法もＣａは高価であるとともに歩留まりが極めて悪いために合金コストが高くなる。また介在物にアルミナを含有するため冷却時に介在物中に固いアルミナが部分的に晶出し、圧延等によっても破砕されずに残存し欠陥が発生する。さらに、Ｃａを添加して生成するカルシウムアルミネートは肥大化しやすく、このような介在物が浮上しきれず残留した場合には欠陥となる。これらの問題を解決するためにはＡｌ以外の元素で脱酸することが考えられ、特公昭４８−２９００５に見られるようにＡｌもＳｉも全く添加せずにＴｉのみで脱酸する方法があるが、この場合Ｔｉのみによる脱酸のためにＴｉ添加前の溶鋼中酸素は非常に高い値となり、この様な溶鋼にＴｉを添加すると粒径の大きなチタン酸化物が多量に生成して溶鋼中に残存し、これはアルミナと同様に固く破砕されにくいため欠陥となる。
【０００６】
このため、特公平２−９６４６に見られるように、Ｔｉ添加前にＡｌを添加して予備脱酸を行い、溶鋼酸素を低減した後にＴｉを添加する方法があるが、上記のごとき方法では溶鋼中の酸素が高い状態でＡｌを添加するために、多量のＡｌを添加する必要があり、その結果、多量のアルミナが生成してそのまま残留したり、アルミナを含有する複合介在物が生成して冷却時に介在物中の一部にアルミナが晶出し、この部分が圧延等によっても破砕されずに残存し欠陥が発生する。また、Ａｌは脱酸力が強いので酸素のコントロールが不安定である。さらに、Ｔｉを添加した際にＴｉと溶鋼中の酸素との反応によって生成したチタン酸化物の一部は複合介在物となるが、この複合酸化物はアルミナを含むために冷却時に介在物中に晶出するアルミナが破砕されずに残存し欠陥が発生する。一方、生成したチタン酸化物の大部分は粒径が大きくかつ、破砕されにくいチタン酸化物となって溶鋼中に存在し、その一部は浮上しきれずに残留して欠陥となる等の課題がある。このように通常の製造方法では、粒径が大きくかつ、硬質の介在物が含まれるのが一般的であり、この介在物は加工時に亀裂の起点となるため、この種の介在物が多量に含まれると、欠陥が多発するという問題を有していた。
【０００７】
鋼中に酸可溶Ａｌを多く含有する鋼は再結晶温度が高くなり、特に前述の極低炭素鋼にＴｉ、Ｎｂ等の炭窒化物形成元素を添加した鋼では、微細な炭窒化物が鋼中に存在するので、一般の低炭素Ａｌキルド鋼よりもさらに高い温度で焼鈍をしなければならなかった。これを解消する方法として、特開昭６２−３０８２２号公報のようにＡｌで脱酸を行うものの、脱酸に使われた以外の余剰Ａｌすなわち酸可溶Ａｌを0.010%以下に制限する技術がある。この技術もＡｌで脱酸しているのでＡｌの酸化物が鋼中に残存するのは必然で、これらの鋼においてもＡｌの酸化物のよる欠陥の発生は抑え得ないものであった。さらに、酸可溶Ａｌが残存しないように脱酸すると脱酸不足が生じ、鋼中に気泡が残ることがしばしば起き、ブローホールと呼ばれる欠陥により表面性状を損ね、安定化ができる技術ではなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、鋼中の介在物を微細で、かつ、部分的に固い晶出相がなく、介在物全体が変形・破砕しやすい組成の介在物にコントロールし、低コストで介在物欠陥を少なくし、さらに、鋼中のＡｌの含有量を極めて少なくできるので再結晶温度を低くでき、このため、Ｎｂ、Ｔｉ等の炭窒化物形成元素を添加した極低炭素鋼を用いても連続焼鈍工程での通板不良等を解決し、安定的な製造が可能となる鋼板およびその製造方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴とするところは、
（１）重量％で、
Ｃ ：0.0002〜0.0080％、
Ｓｉ：0.001 〜0.04％、
Ｍｎ：0.05〜1.0 ％、
Ｐ ：0.001 〜0.050 ％、
Ｓ ：0.001 〜0.030 ％、
Ｓｏｌ．Ａｌ：0.001 〜0.005 ％、
Ｎ ：0.0005〜0.0080％、
Ｔｉ：0.004 〜0.030 ％、
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼において、最大粒径が１５０μm 以下で鋼中の介在物をチタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、アルミナが主成分でチタン酸化物が５〜30％、アルミナが２〜15％でかつチタン酸化物とアルミナの和が40％以下である酸化物系介在物を含有せしめたことを特徴とする加工性が良好で欠陥の少ない表面処理用鋼板、
（２）前記１記載の成分に加えてさらに、
Ｎｂ：0.002 〜0.05％
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼において、最大粒径が１５０μm 以下で鋼中の介在物をチタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、アルミナが主成分でチタン酸化物が５〜30％、アルミナが２〜15％でかつチタン酸化物とアルミナの和が40％以下である酸化物系介在物を含有せしめたことを特徴とする加工性が良好で欠陥の少ない表面処理用鋼板、
（３）精錬後の溶鋼の鋼中酸素量を250ppm以下に脱酸し、ついでＴｉを添加し、その後Ａｌを添加して前記１または２記載の成分の鋼とし、この鋼を連続鋳造−熱間圧延の後、600 〜800 ℃で巻取って、ついで脱スケール処理、冷間圧延後、650 〜750 ℃で連続焼鈍を施し、調質圧延あるいは２次冷間圧延の後、めっき工程を経て表面処理鋼板とする加工性が良好で欠陥が少ない表面処理用鋼板の製造方法、
（４）Ａｌを添加する際に、化学組成がＡｌ：10〜80重量％、残りＦｅ、Ｍｎ、Ｓｉの１種〜３種及び不可避的不純物からなる合金を添加して行うことを特徴とする前記３に記載の加工性が良好で欠陥が少ない表面処理用鋼板の製造方法、
にある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、種々の組成の介在物を人工的に合成して鋼中に埋め込み，実験室的に圧延実験を行った。その結果、介在物中にアルミナを少量含有しチタン酸化物(TiOX 、Ｘ＝1.5 〜2.0)、マンガン酸化物(MnO) 、シリコン酸化物(SiO2)アルミナ(Al2O3）を主成分とする組成の介在物とすれば、融点が比較的低く、冷却時に高融点で固い晶出相が生成せず、圧延等によって微細に破砕されることを知見した。
【００１１】
このようなアルミナ含有量および組成の異なる介在物を分散させた鋼を実験室的に溶製、鋳造し、通常の方法で熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍、調質圧延、めっきを行って鋼板とし、絞り成形を行ったが一部の鋼板で割れ等の欠陥が発生した。この欠陥の部分の調査を行った結果、欠陥部には伸延した介在物が検出された。介在物サイズを測定した結果、その大きさは鋳片での大きさに換算するといずれも平均粒径５０μm より大きかったことが判った。欠陥が発生しなかった部分を切断し鋼中の介在物の大きさを測定すると、これには平均粒径１５０μm 以下の介在物が検出された。平均粒径が５０〜１５０μm で欠陥が発生しなかった部分の介在物の組成を調査すると、チタン酸化物(TiOX 、Ｘ＝1.5 〜2.0)とアルミナ(Al2O3）との和が４０％以下の介在物組成であった。介在物の組成がチタン酸化物(TiOX 、Ｘ＝1.5 〜2.0)とアルミナ(Al2O3）との和が４０％超で、平均粒径が５０〜１５０μm になると、硬質の介在物で比較的粒径が大きいため、圧延等による圧下で伸展・変形を受けても、破砕されずに連続したまま残ったり、破砕されてもその粒が大きく連続して存在するために加工時に欠陥となると考えられる。さらに、詳細な調査をしたところ、介在物の平均粒径が１５０μm 以下で、チタン酸化物(TiOX 、Ｘ＝1.5 〜2.0)とアルミナ(Al2O3）との和が４０％以下でも、チタン酸化物(TiOX 、Ｘ＝1.5 〜2.0)とアルミナ(Al2O3）がそれぞれ、３０％超と１５％超では欠陥が発生することが判明した。
【００１２】
以上のことより、平均粒径が１５０μm 以下で、組成がチタン酸化物(TiOX 、Ｘ＝1.5 〜2.0)とアルミナ(Al2O3）がそれぞれ３０％以下と１５％以下でかつ両者の和が４０％以下であれば欠陥とならないことが推測されたため、１５０μm 以下のチタン酸化物(TiOX 、Ｘ＝1.5 〜2.0)が５〜３０％とアルミナ(Al2O3) が２〜１５％で両者の和が４０％以下含有したチタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、アルミナを主成分とする組成の介在物のみを分散させた鋼を実験室的に溶製、鋳造し、通常の方法で熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍、２次冷間圧延、めっきを行って、絞り成形を行ったところ欠陥の発生がないことが確認できた。
【００１３】
さらに添加するＴｉ濃度を変化させて実験を行った結果、チタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、アルミナを主成分とする組成の介在物とするには、Ｔｉ濃度を0.030 ％以下にすることが必要である。これはＴｉが高すぎるとＴｉの脱酸力がＭｎやＳｉに比べて高いのでこれらの酸化物と複合せず、アルミナと同様な高融点のチタン酸化物含有量の高い介在物が生成するためである。一方、Ｔｉの下限を0.004 ％としたのは、連続鋳造時に脱酸不足による気泡の発生を防止するためであり、Ｔｉ量は脱酸に使用された残りを用いて、Ｃ、Ｎを析出固定するので、好ましくはこのＣ、Ｎの析出固定に必要な量に脱酸に必要な量に0.004 ％を加えた量以上とする。Ｃ、Ｎを析出固定するために必要なＴｉはＮｂの添加量によって異なり、詳細は後述する。
【００１４】
Ｔｉを添加した後にＡｌを添加することで、Ａｌ添加時の酸素濃度が下がっており、Ａｌの添加量が少なくてすみ、生成する介在物中のアルミナ含有量も少なく、介在物中にアルミナが含有していても加工時の欠陥発生はほとんどない。また、Ｔｉ添加時に生成したチタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物を主成分とする組成の介在物はＡｌによって還元されてしまわずにチタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、アルミナを主成分とする組成の介在物となる。これらの介在物はアルミナ単体に比べると溶鋼中で浮上しやすく、清浄性も向上する。総Ａｌ量が0.001％以上あれば酸素は２０ｐｐｍ以下とすることができ、ＣＯガスは発生せずに鋳造が可能となり、ＣＯガス起因の気孔が鋼材中に生成するのを抑止することができる。
【００１５】
まず、転炉で目標とする0.0002〜0.0080％のＣを含む溶鋼を溶製する。この際、溶鋼中のＣが目標とするＣ濃度より高い場合には出鋼後に真空脱ガス装置等による脱炭処理を行い所定のＣ濃度まで低減し、目標とするＣ濃度より低い場合には出鋼後にＣを添加して所定のＣ濃度とする。
【００１６】
次に、出鋼した溶鋼をＭｎ、Ｓｉの１種または２種を添加するか、真空脱ガス処理による予備脱酸を行って溶鋼中の酸素を２５０ｐｐｍ以下とする。単体のアルミナを生成さませないためにはＴｉを添加させる前にＡｌを添加しないことが必要であり、Ｆｅ−ＭｎやＦｅ−Ｓｉを添加してＭｎ、Ｓｉにより脱酸を行う。Ｍｎ、Ｓｉの添加量は脱酸時に添加するＴｉ合金中に含まれるＭｎやＳｉによって増加する量を考慮して添加する。また、ＭｎやＳｉは脱酸力が弱いので製品によっては目標範囲内では溶鋼中の酸素を３００ｐｐｍ以下にすることが困難な場合があるので、その際には真空脱ガス処理により真空脱酸を行い酸素を下げる。溶鋼中の酸素が２５０ｐｐｍより高くなると、Ｔｉ合金を多量に添加することが必要になり、後述するように脱酸時の過飽和度が大きくなり、Ｔｉ添加時にアルミナと同様の高融点のチタン酸化物が多数生成し、複合介在物が安定して生成しない。また、これらが凝集して大きな介在物となる。このようにして溶鋼中の酸素を２５０ｐｐｍ以下に調整した溶鋼に、化学組成がＴｉ：１０〜７０重量％の成分と残部はＦｅ、Ｍｎ、Ｓｉのうち１種から３種および不可避的不純物とからなる合金を添加して、Ｔｉを溶鋼成分として0.004 〜0.030 ％含有させる。溶鋼中のＴｉ濃度を0.030 ％以下とすることでチタン酸化物、マンガン酸化物、シリカを主成分とする組成の複合介在物とすることが可能となる。溶鋼中のＴｉ濃度が高すぎるとＴｉの脱酸力がＭｎやＳｉに比べて高いのでこれらの酸化物と複合せず、アルミナと同様な高融点のチタン酸化物が主成分の介在物となる。
【００１７】
更に、脱酸時の過飽和度を小さくすれば核生成速度が遅くなり、生成する介在物の個数及び介在物径が小さくなる。過飽和度はＴｉと酸素の積で決まるので、過飽和度を小さくする方法として脱酸合金中のＴｉ含有量を低くすることと脱酸時の溶鋼中の酸素を低くすることが有効である。脱酸合金中のＴｉ含有量が高い場合には溶鋼中に添加した脱酸合金の周囲にＴｉ濃度の高い部分が生成して過飽和度が高くなるので、Ｔｉ含有量の低い脱酸合金を使用する。酸素濃度および合金中Ｔｉ含有量が低くなるにしたがって介在物径は小さくなり、酸素を２５０ｐｐｍ以下とし、かつ、Ｔｉ含有量が７０％以下の合金で脱酸することで、平均粒径１５０μm 以下の介在物となる。Ｔｉ含有量が高くなると介在物径が大きくなるとともに、脱酸時にチタン酸化物の割合の高い介在物が生成し、それが溶鋼中に残存し混在する。Ｔｉ濃度が低すぎると脱酸合金の投入量が多くなりすぎ、溶鋼温度の低下が起こって溶鋼の凝固や鋳造が困難になったり、添加に時間がかかり生産性に障害を与える。また、Ｔｉ含有量が高い場合には少量ずつ添加すると部分的に過飽和度の高い部分が少なくなり有効である。
【００１８】
また、ＴｉをＦｅやＳｉ、Ｍｎとの合金とすることで、Ｔｉの活量を下げるとともに部分的に濃度の高い領域を減少させるために、過飽和度が一層減少し、チタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物の複合介在物の生成を促進する。
【００１９】
Ｔｉは１度に添加してもよいが、２回以上に分割して添加してもよい。Ｔｉは添加後に溶鋼中の酸素が高く鋳造時ＣＯガスが発生して鋳型内溶鋼のボイリングが発生するおそれのある場合には、Ｔｉ添加後にＡｌを0.001％以上なる量添加してもよい。これによって酸素は２０ｐｐｍ以下になり、ＣＯガス発生によるボイリングなしに鋳造が可能となる。Ｔｉの添加による脱酸によって酸素が下げられているので、Ｔｉ添加前にＡｌを添加する場合よりもＡｌの添加量は少なくて済み、生成する介在物の量が少なく、粗大な介在物も生成しない。Ａｌを0.005 ％以下とすることで介在物はチタン酸化物、シリコン酸化物、マンガン酸化物、およびアルミナが主成分でチタン酸化物が５〜３０％、アルミナが２〜１５％でチタン酸化物とアルミナの和が４０％以下の溶鋼中で液体状態として存在する介在物となる。
このようにして溶製した溶鋼は通常と同じ方法でタンディッシュを通して、連続鋳造機で鋳造することが可能である。
【００２０】
最終的に鋼中に含有されるＭｎの含有量は、0.05％未満に下げるためには精錬時間が長くなって経済性を大きく損ねるので、0.05％を下限とし、1.０％を越えると鋼板の加工性が大きく劣化し製品形状によっては加工ができなくなるので、1.０％を上限とする。
Ｓｉ量は、0.001 ％未満に下げるのは十分な予備処理等が必要で精錬に大幅なコスト負担をかけ経済性を損ねるので0.001 ％を下限とし、0.04％を越えるとめっきの際にめっき不良が発生し、表面性状、耐食性を損ねるとともに材質を硬質化させるため、軟質の鋼板を得ることができなくなるため0.04％を上限とする。
Ｐは、0.001 ％未満に下げることは溶銑予備処理に時間とコストがかかり、経済性を大きく損ねるので、0.001 ％を下限とし、0.050 ％を越えると加工性が劣化し、加工に支障をきたすので0.050 ％を上限とする。
Ｓは、0.001%未満に下げることは溶銑予備処理に時間とコストがかかり、経済性を大きく損ねるので、0.001 ％を下限とし、0.030 ％を越えると加工性・耐食性が劣化し、缶としての加工・性能に支障をきたすので0.030 ％を上限とする。
Ｎは、0.0005％未満に下げることは精錬の段階での大幅なコスト上昇を伴い経済性を大きく損ねるので、0.0005％を下限とし、0.0080％を越えると、固溶ＮをなくすためのＴｉ添加量が多く必要で、本願の目的である介在物の形態制御が不可能になるので、0.0080％を上限とする。
【００２１】
固溶Ｎ量を少なくするために、ＮをＴｉＮとして固定するには、前述のように少なくともＴｉ（％）＞３．４３×Ｎ（％）とする必要がある。さらに、加工性を向上させるためには、ＴｉはＣとの当量以上添加することが好ましい。この場合のＴｉの添加量は、Ｔｉ（％）＞４×Ｃ（％）＋３．４３×Ｎ（％）となる。
Ｔｉの上限は、０．０３０％とする。この量を越えると、脱酸時にＴｉを大量に加えなければならなくなり、本願発明の特徴とする介在物組成が得られなくなるためである。
【００２２】
Ｎｂは、加工性向上を目的として、主としてＣを析出固定するために添加する。添加量としては、好ましくは、Ｔｉを添加しない場合は、Ｎｂ（％）＞６．６４×Ｎ（％）、Ｔｉを添加してＮを析出固定した場合は、Ｎｂ（％）＞０．８×７．７５×Ｃ（％）を添加する。添加量の下限としては、0.002 ％未満では、加工性を向上させる効果がなくなるので、0.002 ％を下限とし、0.050 ％を越えると、固溶Ｎｂの存在によってかえって加工性を劣化させることになるので、0.050 ％を上限とする。
【００２３】
このようにして溶製した溶鋼を通常と同じ方法でタンディッシュを通して、連続鋳造機で鋳造する。さらに、適宜、熱間圧延に先立って加熱を施し、この鋳片を通常と同じ方法で熱間圧延した後、600 ℃〜800 ℃の温度範囲で巻取りを行う。巻取温度600 ℃未満では、Ｔｉ及びＮｂによる固溶Ｎ及び固溶Ｃの析出固定が不十分で時効性が劣化するので600 ℃を下限とし、800 ℃を越えると粗大粒となり加工後肌荒れを起こして外観を損ねるので800 ℃を上限とする。ついで、脱スケール処理を行う。一般には酸洗を施すが、機械的にスケール除去を行っても良い。その後、冷間圧延を行い、連続焼鈍を行う。連続焼鈍の温度は、650 ℃〜750 ℃とする。650 ℃未満では再結晶が完全ではなく加工性が劣化するので650 ℃を下限とし、750 ℃を越えると鋼板の高温強度が弱まり、連続焼鈍炉内で絞りと呼ばれる現象を起こし，破断するなどの問題が生じやすくなるので750 ℃を上限とする。その後、スキンパス圧延あるいは５〜４０％程度のＤＲ圧延を施し、クロムめっきあるいは錫めっきなどのめっきを施し、表面処理鋼板とする。例えば、クロムめっき及び又は錫めっき層があれば、地鉄との界面にＮｉ等の極薄層があってもかまわないし、錫めっきが錫−鉄合金めっきであってもかまわない。また、表面に樹脂フィルムを貼り付けたラミネート鋼板又は溶融した樹脂をすくなくとも片面に被覆せしめた樹脂積層鋼板も、本発明の表面処理鋼板から逸脱するものではない。
【００２４】
【実施例】
２７０トン転炉で表１に示す合金組成の脱酸用合金を用いて、各成分の鋼を溶製し連続鋳造した。製造した鋼の成分を表１にまとめて示す。また介在物組成および介在物のサイズを表２に示す。ついで、熱間圧延を行った。そのときの巻取温度を表３に示した。次いで、酸洗、冷間圧延を行った後、表３に示す温度で焼鈍を実施した。焼鈍は、箱焼鈍あるは連続焼鈍で行った。表３には、再結晶温度も同時に示す。焼鈍後、スキンパス圧延あるいは２次冷間圧延を施した。表３にその圧下率を示す。ついで、クロムめっきまたは錫めっきを施し、さらに一部の鋼板については、表裏面にポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムを張り付け表面処理鋼板とした。
【００２５】
その鋳片の一部および表面処理鋼板の一部を採取し、断面を調査し、介在物の組成、大きさ、形状を調査した。その結果を表２に示す。介在物の組成は走査型電子顕微鏡でエネルギー分散分析装置によって測定した。本発明では鋳片内にはチタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、を主とする組成で、ほぼ球形の介在物が検出された。また、冷延鋼板ではこれらの介在物が破砕され微細分散されていた。
【００２６】
得られた表面処理鋼板を３段絞りに成形した絞り缶と絞りとしごきを加えたＤＩ缶を製造し、このときの割れが発生した欠陥率を調査した。この結果を表３に示す。表３から本願発明鋼では、比較鋼に比べて再結晶温度が低く、低い焼鈍温度でも絞り成形が可能であり、さらに欠陥率が少なくなっていることがわかる。
【００２７】
【表１】
【表２】
【表３】
【発明の効果】
本発明によって、加工性が良好で欠陥の発生が少ない表面処理用鋼板の製造が可能となった。
Claims (4)
- 重量％で、
Ｃ ：0.0002〜0.0080％、
Ｓｉ：0.001 〜0.04％、
Ｍｎ：0.05〜1.0 ％、
Ｐ ：0.001 〜0.050 ％、
Ｓ ：0.001 〜0.030 ％、
Ｓｏｌ．Ａｌ：0.001 〜0.005 ％、
Ｎ ：0.0005〜0.0080％、
Ｔｉ：0.004 〜0.030 ％、
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼において、最大粒径が１５０μm 以下で鋼中の介在物をチタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、アルミナが主成分でチタン酸化物が５〜30％、アルミナが２〜15％で、かつチタン酸化物とアルミナの和が40％以下である酸化物系介在物を含有せしめたことを特徴とする加工性が良好で欠陥の少ない表面処理用鋼板。 - 請求項１記載の成分に加えてさらに、
Ｎｂ：0.002 〜0.05％
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼において、最大粒径が１５０μm 以下で鋼中の介在物をチタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、アルミナが主成分でチタン酸化物が５〜30％、アルミナが２〜15％で、かつチタン酸化物とアルミナの和が40％以下である酸化物系介在物を含有せしめたことを特徴とする加工性が良好で欠陥の少ない表面処理用鋼板。 - 精錬後の溶鋼の鋼中酸素量を250ppm以下に脱酸し、ついでＴｉを添加し、その後Ａｌを添加して請求項１または２記載の成分の鋼とし、この鋼を連続鋳造−熱間圧延の後、600 〜800 ℃で巻取って、ついで脱スケール処理、冷間圧延後、650 〜750 ℃で連続焼鈍を施し、調質圧延あるいは２次冷間圧延の後、めっき工程を経て表面処理鋼板とする加工性が良好で欠陥が少ない表面処理用鋼板の製造方法。
- Ａｌを添加する際に、化学組成がＡｌ：１０〜８０重量％、残りＦｅ、Ｍｎ、Ｓｉの１種〜３種及び不可避的不純物からなる合金を添加して行うことを特徴とする請求項３に記載の加工性が良好で欠陥が少ない表面処理用鋼板の製造方法。
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