JP4081823B2 - 焼鈍省略工程による缶用鋼板の製造方法 - Google Patents
焼鈍省略工程による缶用鋼板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4081823B2 JP4081823B2 JP05144296A JP5144296A JP4081823B2 JP 4081823 B2 JP4081823 B2 JP 4081823B2 JP 05144296 A JP05144296 A JP 05144296A JP 5144296 A JP5144296 A JP 5144296A JP 4081823 B2 JP4081823 B2 JP 4081823B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- rolling
- annealing
- sheet bar
- cans
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷間圧延後の焼鈍を省略した省プロセスの缶用鋼板の製造方法にかかり、特に、耐リジング性、伸びフランジ性などの加工性に優れ、しかも材質均一性にも優れる、極薄ぶりき原板やティンフリースチールなどとして用いて好適な缶用鋼板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
飲料缶および、１８リットル缶、ペール缶などの容器缶は、その製法（工程）から２ピース缶と３ピース缶に大別される。２ピ−ス缶は、錫めっきやクロムめっき、化成処理、塗油などの処理を施した表面処理鋼板に、浅絞り加工、ＤＷＩ(Drawn and Wall Ironed) 加工、ＤＲＤ(Drawn and Redrawn) 加工などの加工を施して、缶底と缶胴を一体成形し、これに蓋を取り付けた２部品からなる缶である。また、３ピース缶は表面処理鋼板を円筒状または角筒状に曲げた後、端部同士を接合して缶胴を形成したのち、これに天蓋と底蓋を取り付けた３部品からなる缶である。
【０００３】
このようにしてできた缶のコストは、それに占める素材コストの割合が高いために、鋼板のコスト削減への要求は強い。
これに応える有力な方法が、従来の箱焼鈍に代わり、生産効率が高く、歩留りや表面品質にすぐれた連続焼鈍を採用する、例えば特公昭６３ー１０２１３号公報のような技術であった。また、これに改善を加え、ロックウエル硬さ(HR30T) の値をもって表される調質度でT2(50-56) 程度の軟質な缶用鋼板の製造技術が開発されてきた。さらに、軟質な鋼板を連続焼鈍で製造するための技術も開発され、例えば特公平１−５２４５２号公報のごとく、素材として極低炭素鋼を適用するとともに、焼鈍後の加工硬化の組合せにより、種々の硬さの缶用鋼板を作りわける技術が提案されている。
【０００４】
この種の缶用鋼板においても、より一層のコストダウンの要求があり、これに応えるために、新たな製造技術の開発に向けての努力も図られてきた。コストダウンの１手法として、使用する鋼板の板厚の減少と上蓋の縮径（ネックイン）成形の強化の動きがある。これらの手法に適用される材料にはさらに厳しい特性が要求され、上記従来プロセス以外の方法では、良好な加工性を有する缶用鋼板を製造することができなかった。
一層のコストダウンを目指す他の技術として、特開平４ー２８０９２６号公報には、極低炭素鋼を素材としてα域で仕上げ熱延を施した後、自己焼鈍させて結晶粒を成長させ、その後冷間圧延を施すことにより、以後の焼鈍および調質圧延を省略する省プロセス工程による製造方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法で製造した鋼板は、α域熱延の特有のリジング（加工時に発生する筋状の欠陥）が発生し、また伸びフランジ性があまり良くないといった問題があった。
そこで本発明の目的は、上記の従来技術が抱えていた問題を解決し、焼鈍を行わない、省プロセス化した低コストの製造工程で、耐リジング性および伸びフランジ性などの加工性に優れる缶用鋼板を製造する技術を提案することにある。
また、本発明の他の目的は、この省プロセス工程で、材質均一性にも優れる缶用鋼板を安定して製造する技術を提案することにある。
【０００６】
【問題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的を達成するために、まず、缶用鋼板として必要な特性について検討し次のように結論した。
１）自動車などの用いられる深絞り用鋼板と異なり、高いｒ値は必須条件ではない。
２）ｒ値の面内異方性（Δｒ）はいずれも小さい方が望ましい。
３）リジングのような変形の不均一性が生じないことが望ましい。
４）微細な組織が変形の均一面で望ましい。
５）製造された鋼板は、必ずしも箱焼鈍材（低炭素アルミキルド鋼）のような完全非時効である必要はないが、通常の連続焼鈍材（低炭素アルミキルド鋼）では製缶工程およびその後の２次、３次の工程で不具合を生じるので時効しないのが望ましい。
６）通常の引張試験で得られるような延性でなく、それらより１桁から２桁程度速い歪速度で局部延性を有することが望ましい。
缶用鋼板としての上記特性を支配する、鋼組成および製造条件などの冶金的な検討を行い、本発明を想到するにいたった。すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
【０００７】
（１）Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃以上となるように、仕上げ圧延を行い、６４０〜７５０℃の温度範囲で巻き取り、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
【０００８】
（２）Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃未満となるように、潤滑下で、仕上げ圧延を行い、６００〜７５０℃の温度範囲で巻き取り自己焼鈍させ、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
【０００９】
（３）Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含み、かつＮｂ：０．００２〜０．０２ｗｔ％、Ｔｉ：０．００１〜０．０２ｗｔ％の１種または２種を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃以上となるように、仕上げ圧延を行い、６４０〜７５０℃の温度範囲で巻き取り、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
【００１０】
（４）Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含み、かつＮｂ：０．００２〜０．０２ｗｔ％、Ｔｉ：０．００１〜０．０２ｗｔ％の１種または２種を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃未満となるように、潤滑下で、仕上げ圧延を行い、６００〜７５０℃の温度範囲で巻き取り自己焼鈍させ、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
（５）Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃以上となるように、仕上げ圧延を行い、６４０〜７５０℃の温度範囲で巻き取り、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、表面処理を行い、その後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
（６）Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃未満となるように、潤滑下で、仕上げ圧延を行い、６００〜７５０℃の温度範囲で巻き取り自己焼鈍させ、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、表面処理を行い、その後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
（７）Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含み、かつＮｂ：０．００２〜０．０２ｗｔ％、Ｔｉ：０．００１〜０．０２ｗｔ％の１種または２種を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃以上となるように、仕上げ圧延を行い、６４０〜７５０℃の温度範囲で巻き取り、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、表面処理を行い、その後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
（８）Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含み、かつＮｂ：０．００２〜０．０２ｗｔ％、Ｔｉ：０．００１〜０．０２ｗｔ％の１種または２種を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃未満となるように、潤滑下で、仕上げ圧延を行い、６００〜７５０℃の温度範囲で巻き取り自己焼鈍させ、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、表面処理を行い、その後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
（９）表面処理が、錫めっき、クロムめっき、化成処理および塗油のうちのいずれかであることを特徴とする上記（５）〜（８）のいずれかに記載の缶用鋼板の製造方法。
【００１１】
（１０）仕上げ圧延の速度が、最終段の出側速度で１０００ｍ／ｍｉｎ以上、かつその速度変動量が１０％以下である上記（１）〜（９）のいずれかに記載の缶用鋼板の製造方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】
ｒ値を向上させるためには、冷間圧延の後に再結晶焼鈍を行うことが必要であるが、さほど大きなｒ値を必要としなければ、再結晶焼鈍の工程を省くことが可能である。しかし、単に再結晶焼鈍の工程を省略し、冷延→焼鈍→２次圧延工程に従う従来法における冷延ままの鋼板では、延性や伸びフランジ性が缶用鋼板としては不十分なため、特にある程度の絞り性が要求される用途に対してはその要求を満足させることができなかった。また、リジングの抑制や伸びフランジ性の改善のためには、特開平４ー２８０９２６号公報で狙ったような、単に結晶粒をできるだけ大きく再結晶させることでは目的を達成できない。
【００１５】
そこで、発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究した結果、成分を適性に制御した鋼を用い、熱間圧延工程の加工熱処理条件を最適にすることにより冷間圧延後の焼鈍工程を省略することが可能になること、また、鋼の組織が多少細粒でも、混粒を避け均等に再結晶させることが有効であることを見出した。
そして、このような条件を満たす再結晶粒を得るためには、熱延工程においてシートバーを先行するシートバーと接合してエンドレス状態で仕上げ圧延する、いわゆる「エンドレス圧延」を行うことが極めて有効であることがわかった。
しかも、このエンドレス圧延によれば、コイル内における材質の均一性が改善されるということもわかった。このことは、缶用鋼板の場合には、熱延板の板厚が薄く、仕上げ温度、巻き取り温度をコイル全体にわたって均一に維持することが難しいことさらには、巻き取り後の自己焼鈍により再結晶をコイル全体にわたって行わせることが不可能であるといった、缶用鋼板において製造上のネックになっていた問題も一挙に解決できることを意味し、エンドレス圧延の果たす役割は大きい。
【００１６】
以下、本発明において鋼組成および製造条件を上記構成のごとく限定した理由について説明する。
Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下
Ｃは、その含有量が０．００３０％を超えると、残存する固溶炭素量が増加することに起因して、缶成形時に必要な十分な局部延性を得ることができず、例えば、製缶の最終工程である巻き締め部の伸びフランジ成形時の割れを生じるため好ましくない。また、これ以上炭素量が多くなると、加工硬化量が大きくなり、材料が高強度化し、口絞り加工時にしわの要因となることや、溶接時に問題となる。さらに、時効劣化の面からも、Ｃ量を制限する必要がある。
【００１７】
Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下
Ｓｉは、鋼板の表面性状を劣化させる元素であり、添加量が多過ぎると、表面処理鋼板としては望ましくない。そのうえ、鋼を硬化させ、熱間圧延工程を困難にし、また、最終製品としての鋼も硬化させるので望ましくない。以上の理由からＳｉ含有量は０．０２ｗｔ％以下とする。特に表面性状の要求が厳格な用途では０．０１０％以下とすることが望ましい。
【００１８】
Mn：0.05〜0.50wt％
Mnは、Ｓによる熱間脆性に起因して生ずる表面割れなどを防止するために有用な元素であり、その効果を得るためには少なくとも0.05wt％必要である。一方、0.50wt％を超えて添加すると、変態点が低下し過ぎて硬質化し、その後の冷間加工性に悪影響を及ぼすとともに製品板の硬質化を招く。したがって、Mn含有量は0.05〜0.50wt％とする。なお、軟質な缶用鋼板を得るためには、0.20％以下にするのが好ましい。
【００１９】
Ｐ：0.02wt％以下
Ｐは、耐食性に有害な元素であり、含有量を低減させることにより、耐食性が改善されるが、過度の低減は、製造コストの増加につながる。これらの兼ね合いから、Ｐ含有量を0.02wt％以下とした。なお、加工性を顕著に改善するためには、0.010 wt％以下とするのが好ましい。
【００２０】
Ｓ：0.02wt％以下
Ｓは、その量が多くなるとMnＳ等の介在物を増加させ、伸びフランジ性に代表される局部延性を低下させる、また低減することにより全伸びが著しく向上する。そのため、Ｓの含有量は0.02wt％以下に制限する必要がある。なお、加工性を顕著に改善するためには、0.006 wt％以下かつMn／Ｓで10以上にすることが好ましい。
【００２１】
sol Al：0.10wt％以下
sol Alは、脱酸に必要な元素であるが、0.10wt％を超えると脱酸効果が飽和するだけでなく、介在物が増加し、成形性に悪影響を及ぼす。このためsol Alの含有量は0.10wt％以下とする。なお、安定した製造条件を確保するためには、0.020 〜0.040wt ％の範囲にすることが好ましい。
【００２２】
Ｎ：0.0030wt％以下
Ｎは、不可避的に鋼中に混入する不純物元素であり、析出物を形成し伸びを低下させる原因となる。また、Ｎが固溶状態で残存した場合には、鋼を硬質化させる。本発明法による鋼板の強度は十分であり、むしろより軟質なものが望まれる。そのため、Ｎ含有量の上限は0.0030wt％とする。なお、加工性の面から0.0020wt％以下にすることが好ましい。
【００２３】
上記基本成分の他に、Nb、Tiの１種または２種を添加することにより、鋼の軟質化を図ることができる。
Nb：0.002 〜0.02wt％、Ti：0.001 〜0.02wt％
NbおよびTiは、いずれも炭素の固着により、時効性の低減、鋼の軟質に有用な元素である。これらの効果を得るためには、NbおよびTiの含有量は、少なくともそれぞれ0.002 wt％、および0.001 wt％は必要である。一方、いずれの元素とも0.020 wt％を超えて添加すると、熱延板再結晶粒の均質性が損なわれ、不均一な組織を形成するばかりでなく、熱延時の負荷を大きくする。このため、NbおよびTiの含有量はそれぞれ0.002 〜0.02wt％および0.001 〜0.02wt％とする。なお、加工性を重視する場合には、いずれも0.005 〜0.015wt ％の範囲にすることが望ましい。
【００２４】
次に、製造条件について、その限定理由を含めて説明する。
（１）熱間圧延
スラブ加熱温度：
スラブ加熱温度は、高過ぎると熱延途中で細かい析出物が析出し、これによるピン止め効果により、熱延板の粒径を細かくする。これにより熱延板は硬質化しやすく、局部変形能を低下させるので好ましくない。そのためスラブ加熱温度は1250℃以下として、析出物を粗大化させ、成形性と軟質化を両立させることが望ましい。好ましくは1100℃以下とし、スラブ加熱時にMnＳなどの析出物を粗大に析出させ、熱延後の粒径を比較的大きくする方がよい。
【００２５】
エンドレス圧延：
エンドレス圧延は、本発明法の中で特に重要な構成要件である。
従来の薄鋼板の圧延方法では、巻き取り開始まではコイル先端部のバタツキ、これに伴う冷却条件の不均一があるので、ラインスピードを上げることができず、その後コイル巻き取りを開始し、張力がかけられるようになると速度を増加させ生産性を向上させていた。このような従来の方法では、コイルの先端や後端のみではなくコイルの長手方向で、圧延条件とくに圧延速度が大きく変動することを余儀なくする。
【００２６】
この現象は、本発明が目指す、焼鈍省略工程における加工性向上にとって著しく不利であって、その解決のためには、圧延速度を一定の範囲内に制御することが重要である。具体的には、仕上げ圧延の出側速度で1000ｍ／ｍｉｎ以上、より好ましくは1200ｍ／ｍｉｎ以上、かつコイル内での速度変動量が10％以下、より好ましくは５％以下とするのが望ましく、この条件で仕上げ圧延を行うことによって安定した加工性が得られる。また、この圧延速度は、Nb量、圧下量、冷却条件等によっても影響を受けるので、前記適正範囲内でこれらの操業要因を加味して制御すればよい。
【００２７】
また、缶用鋼板のように材質の均一性が、コイル長手方向に対して要求される場合に、通常の熱延方法では、コイルの先端部、および後端部で熱延条件（仕上げ温度、冷却サイクル）外れとなる部分が多く発生し、歩留りが低下する。
特に、本発明法が対象とする成分組成のものは変態点が比較的高いため、コイル先端、後端部で変態点（−50℃より下）以下の仕上げとなりやすく、加工組織の残存、異常粒の発生を招きやすいこと、またＡr3変態点以下の比較的低温域で圧延を終了した場合に、コイル全体にわたって、自己焼鈍効果によって再結晶を行わしめることが困難になる。このような不利を解消するためにも、エンドレス圧延を行うことが必須である。
以上述べた理由により、材質を均一にさせるためには、エンドレス圧延を行うことが重要である。
【００２８】
仕上げ温度：
熱延の仕上げ温度（仕上げ圧延終了温度）は、熱延板の組織、粒径を均一にさせるために、（Ａr3変態点−50℃）以上、好ましくはＡr3変態点以上となるようにする必要がある。仕上げ温度を変態点以上にすることにより、組織の一層の均一化が期待できるが、加工組織の与える影響とその分率を考慮して、Ａr3変態点−50℃までは、許容できる。
また、低コスト化のためにＡr3変態点よりさらに低い温度（Ａr3変態点−50℃）未満で熱延を行う場合には、潤滑下で圧延を行う、いわゆる温間潤滑圧延を行うこともできる。この場合に、巻き取り後十分な再結晶（自己焼鈍）を行わせることが加工性を得るために重要であるが、そのためには最終パスを強圧下し、具体的には最終パスで２０％以上の強圧下を行うことが望ましい。いずれにしても、変態点以下での仕上げにより粗大な組織が残ると、１）リジングが発生し、２）冷間圧延後、板厚方向の材料の硬さの不均一が生じ、製缶時、フランジ割れの原因も引き起こすので、このような組織の生成を避ける必要がある。従って、温間圧延をする際には、油潤滑等による潤滑を施すことにより、均一な圧下を確保しながらエンドレス圧延を行うことが必須である。なお、温間圧延の下限温度は後述する巻取温度を確保できるかぎりはとくに規制しない。
【００２９】
巻き取り温度：
巻き取り温度は、自己焼鈍効果による再結晶（Ａr3変態点−50℃未満で熱延を行う場合）と粒成長を促すために高いことが望ましく、Ａr3変態点−50℃以上で熱延を行う場合で640 ℃以上、またＡr3変態点−50℃未満で熱延を行う場合では600 ℃以上の温度が必要である。しかし、750 ℃を超えるとスケール厚みが顕著に増大し、酸洗時の脱スケール性が悪化する。また実操業上からも750 ℃以上で巻き取ることは困難である。このため、巻き取り温度は、（Ａr3変態点−50℃）以上で熱延を行う場合には640 〜750 ℃とし、（Ａr3変態点−50℃）未満で熱延を行う場合には600 〜750 ℃とする。
【００３０】
（２）冷間圧延
酸洗後の冷間圧延は、40〜90％の圧下率でおこなう必要がある。本発明法における熱延母板の粒径は比較的大きいため、40％以上の圧下率で冷間圧延を行わないと材質の不均一を生じる恐れがある。また上限は、用途から考えて強度が十分であるので、局部延性の面から90％とした。ただし、さらに成形性を考慮すると、80％以下とするのが望ましい。
【００３１】
（３）冷間圧延後の熱処理本発明法においては、冷間圧延後の鋼板に低温度域での熱処理を施すことにより、軟質化、局部変形能の増加が可能となり、その後の製缶工程で、フランジ成形などの成形がしやすくなる。この場合、熱処理条件としては温度が２００℃以上、時間を５秒以上の工程とすることが望ましい。熱処理温度や時間がこれ以下であると、冷間圧延より蓄積された歪が回復せず、軟化しない。そればかりか、鋼中に残存している炭素、窒素により、むしろ硬化が生じる恐れがあるので好ましくない。また、加熱温度が３００℃を超えると、再結晶等により過度の軟質化の恐れがあり、また鋼板表面のテンパーカラー、あるいはめっき等の変質の懸念も生じるため、加熱温度の上限を３００℃とする。ここで、保持時間は１０秒〜３０分とするのが望ましい。なお、通常の製缶工程においては、鋼板、必要に応じて表面処理（すずめっき、クロメート処理など）を施した鋼板に、製缶ラインにて塗装焼付け又はフィルムラミネート処理を行った後、製缶加工される。ここで塗装焼付け又はフィルムラミネート処理に際し、２００℃以上の温度に５秒以上の時間鋼板が加熱されるため、この工程を上記の低温加熱工程と兼用することができる。
【００３２】
【実施例】
表１に示す化学成分の鋼を溶製し、これを表２に示す条件で、粗圧延、仕上げ圧延（エンドレス圧延または比較のための通常圧延）、巻取りを行い、酸洗を経て、同表に示す圧下率にて冷間圧延を行い、さらに一部のものについては210 ℃に加熱し20分間保持する熱処理を施した。
得られた供試材について引張特性、ロックウエル硬さおよびフランジ成形性を調査した。ここに、引張試験はＪＩＳ５号試験片により行い、ロックウエル硬さのスケールはＨＲ３０Ｔとした。またフランジ成形性は、通常の条件で＃25相当の錫めっきの後、これをロールフォーミング、高速シーム溶接で３ピース缶の缶胴部相当に成形し、これに伸びフランジ加工を施し、割れ発生の有無で判断を行った。また、コイル全長よりサンプルを抽出し各部分での成形性を評価し、その不良率より歩留りを求めた。これらの結果を合わせて表２に示す。
また、表１の鋼Ａを用いて、変態点以下の温間でエンドレス熱間圧延を行い、その際に、潤滑条件および仕上げ圧延における最終パスの圧下率を種々変化させた。この素材を冷延圧下率70％で冷延し、さらに一部のものについては210 ℃に加熱し20分間保持する熱処理を施した。得られた供試材について、同様な試験を行った。その結果を製造条件とともに表３に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】
表２、表３から、熱間仕上げ圧延を本発明法に従うエンドレス圧延で行い、所定の温度で巻取ることにより、軟質で局部延性能の高い鋼板が得られることがわかる。また、温間圧延の場合に、特に仕上げ圧延の最終パスを強圧下することは熱延板の自己再結晶に効果的であることがわかる。これらの鋼板組織は、従来工程で焼鈍したものと同等の組織であり、焼鈍工程を省略しても、従来の焼鈍工程を含む工程によって製造したものとほぼ同等の成形性を得ることが可能であることが金属組織のうえからも確認された。
なお、表３のNo. ２〜４は自己再結晶が不十分なためフランジ成形性が悪化した。
【００３７】
【発明の効果】
上述したように、本発明方法によれば、焼鈍を行わない低コストの製造工程で、耐リジング性および伸びフランジ性などの加工性に優れる缶用鋼板を製造することが可能となる。
また、本発明方法によれば、この省プロセス工程で、材質均一性が改善され、歩留りが向上するので、品質が安定した缶用鋼板をより一層低コストで製造することが可能になる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷間圧延後の焼鈍を省略した省プロセスの缶用鋼板の製造方法にかかり、特に、耐リジング性、伸びフランジ性などの加工性に優れ、しかも材質均一性にも優れる、極薄ぶりき原板やティンフリースチールなどとして用いて好適な缶用鋼板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
飲料缶および、１８リットル缶、ペール缶などの容器缶は、その製法（工程）から２ピース缶と３ピース缶に大別される。２ピ−ス缶は、錫めっきやクロムめっき、化成処理、塗油などの処理を施した表面処理鋼板に、浅絞り加工、ＤＷＩ(Drawn and Wall Ironed) 加工、ＤＲＤ(Drawn and Redrawn) 加工などの加工を施して、缶底と缶胴を一体成形し、これに蓋を取り付けた２部品からなる缶である。また、３ピース缶は表面処理鋼板を円筒状または角筒状に曲げた後、端部同士を接合して缶胴を形成したのち、これに天蓋と底蓋を取り付けた３部品からなる缶である。
【０００３】
このようにしてできた缶のコストは、それに占める素材コストの割合が高いために、鋼板のコスト削減への要求は強い。
これに応える有力な方法が、従来の箱焼鈍に代わり、生産効率が高く、歩留りや表面品質にすぐれた連続焼鈍を採用する、例えば特公昭６３ー１０２１３号公報のような技術であった。また、これに改善を加え、ロックウエル硬さ(HR30T) の値をもって表される調質度でT2(50-56) 程度の軟質な缶用鋼板の製造技術が開発されてきた。さらに、軟質な鋼板を連続焼鈍で製造するための技術も開発され、例えば特公平１−５２４５２号公報のごとく、素材として極低炭素鋼を適用するとともに、焼鈍後の加工硬化の組合せにより、種々の硬さの缶用鋼板を作りわける技術が提案されている。
【０００４】
この種の缶用鋼板においても、より一層のコストダウンの要求があり、これに応えるために、新たな製造技術の開発に向けての努力も図られてきた。コストダウンの１手法として、使用する鋼板の板厚の減少と上蓋の縮径（ネックイン）成形の強化の動きがある。これらの手法に適用される材料にはさらに厳しい特性が要求され、上記従来プロセス以外の方法では、良好な加工性を有する缶用鋼板を製造することができなかった。
一層のコストダウンを目指す他の技術として、特開平４ー２８０９２６号公報には、極低炭素鋼を素材としてα域で仕上げ熱延を施した後、自己焼鈍させて結晶粒を成長させ、その後冷間圧延を施すことにより、以後の焼鈍および調質圧延を省略する省プロセス工程による製造方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法で製造した鋼板は、α域熱延の特有のリジング（加工時に発生する筋状の欠陥）が発生し、また伸びフランジ性があまり良くないといった問題があった。
そこで本発明の目的は、上記の従来技術が抱えていた問題を解決し、焼鈍を行わない、省プロセス化した低コストの製造工程で、耐リジング性および伸びフランジ性などの加工性に優れる缶用鋼板を製造する技術を提案することにある。
また、本発明の他の目的は、この省プロセス工程で、材質均一性にも優れる缶用鋼板を安定して製造する技術を提案することにある。
【０００６】
【問題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的を達成するために、まず、缶用鋼板として必要な特性について検討し次のように結論した。
１）自動車などの用いられる深絞り用鋼板と異なり、高いｒ値は必須条件ではない。
２）ｒ値の面内異方性（Δｒ）はいずれも小さい方が望ましい。
３）リジングのような変形の不均一性が生じないことが望ましい。
４）微細な組織が変形の均一面で望ましい。
５）製造された鋼板は、必ずしも箱焼鈍材（低炭素アルミキルド鋼）のような完全非時効である必要はないが、通常の連続焼鈍材（低炭素アルミキルド鋼）では製缶工程およびその後の２次、３次の工程で不具合を生じるので時効しないのが望ましい。
６）通常の引張試験で得られるような延性でなく、それらより１桁から２桁程度速い歪速度で局部延性を有することが望ましい。
缶用鋼板としての上記特性を支配する、鋼組成および製造条件などの冶金的な検討を行い、本発明を想到するにいたった。すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
【０００７】
（１）Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃以上となるように、仕上げ圧延を行い、６４０〜７５０℃の温度範囲で巻き取り、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
【０００８】
（２）Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃未満となるように、潤滑下で、仕上げ圧延を行い、６００〜７５０℃の温度範囲で巻き取り自己焼鈍させ、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
【０００９】
（３）Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含み、かつＮｂ：０．００２〜０．０２ｗｔ％、Ｔｉ：０．００１〜０．０２ｗｔ％の１種または２種を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃以上となるように、仕上げ圧延を行い、６４０〜７５０℃の温度範囲で巻き取り、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
【００１０】
（４）Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含み、かつＮｂ：０．００２〜０．０２ｗｔ％、Ｔｉ：０．００１〜０．０２ｗｔ％の１種または２種を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃未満となるように、潤滑下で、仕上げ圧延を行い、６００〜７５０℃の温度範囲で巻き取り自己焼鈍させ、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
（５）Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃以上となるように、仕上げ圧延を行い、６４０〜７５０℃の温度範囲で巻き取り、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、表面処理を行い、その後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
（６）Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃未満となるように、潤滑下で、仕上げ圧延を行い、６００〜７５０℃の温度範囲で巻き取り自己焼鈍させ、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、表面処理を行い、その後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
（７）Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含み、かつＮｂ：０．００２〜０．０２ｗｔ％、Ｔｉ：０．００１〜０．０２ｗｔ％の１種または２種を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃以上となるように、仕上げ圧延を行い、６４０〜７５０℃の温度範囲で巻き取り、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、表面処理を行い、その後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
（８）Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含み、かつＮｂ：０．００２〜０．０２ｗｔ％、Ｔｉ：０．００１〜０．０２ｗｔ％の１種または２種を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃未満となるように、潤滑下で、仕上げ圧延を行い、６００〜７５０℃の温度範囲で巻き取り自己焼鈍させ、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、表面処理を行い、その後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
（９）表面処理が、錫めっき、クロムめっき、化成処理および塗油のうちのいずれかであることを特徴とする上記（５）〜（８）のいずれかに記載の缶用鋼板の製造方法。
【００１１】
（１０）仕上げ圧延の速度が、最終段の出側速度で１０００ｍ／ｍｉｎ以上、かつその速度変動量が１０％以下である上記（１）〜（９）のいずれかに記載の缶用鋼板の製造方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】
ｒ値を向上させるためには、冷間圧延の後に再結晶焼鈍を行うことが必要であるが、さほど大きなｒ値を必要としなければ、再結晶焼鈍の工程を省くことが可能である。しかし、単に再結晶焼鈍の工程を省略し、冷延→焼鈍→２次圧延工程に従う従来法における冷延ままの鋼板では、延性や伸びフランジ性が缶用鋼板としては不十分なため、特にある程度の絞り性が要求される用途に対してはその要求を満足させることができなかった。また、リジングの抑制や伸びフランジ性の改善のためには、特開平４ー２８０９２６号公報で狙ったような、単に結晶粒をできるだけ大きく再結晶させることでは目的を達成できない。
【００１５】
そこで、発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究した結果、成分を適性に制御した鋼を用い、熱間圧延工程の加工熱処理条件を最適にすることにより冷間圧延後の焼鈍工程を省略することが可能になること、また、鋼の組織が多少細粒でも、混粒を避け均等に再結晶させることが有効であることを見出した。
そして、このような条件を満たす再結晶粒を得るためには、熱延工程においてシートバーを先行するシートバーと接合してエンドレス状態で仕上げ圧延する、いわゆる「エンドレス圧延」を行うことが極めて有効であることがわかった。
しかも、このエンドレス圧延によれば、コイル内における材質の均一性が改善されるということもわかった。このことは、缶用鋼板の場合には、熱延板の板厚が薄く、仕上げ温度、巻き取り温度をコイル全体にわたって均一に維持することが難しいことさらには、巻き取り後の自己焼鈍により再結晶をコイル全体にわたって行わせることが不可能であるといった、缶用鋼板において製造上のネックになっていた問題も一挙に解決できることを意味し、エンドレス圧延の果たす役割は大きい。
【００１６】
以下、本発明において鋼組成および製造条件を上記構成のごとく限定した理由について説明する。
Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下
Ｃは、その含有量が０．００３０％を超えると、残存する固溶炭素量が増加することに起因して、缶成形時に必要な十分な局部延性を得ることができず、例えば、製缶の最終工程である巻き締め部の伸びフランジ成形時の割れを生じるため好ましくない。また、これ以上炭素量が多くなると、加工硬化量が大きくなり、材料が高強度化し、口絞り加工時にしわの要因となることや、溶接時に問題となる。さらに、時効劣化の面からも、Ｃ量を制限する必要がある。
【００１７】
Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下
Ｓｉは、鋼板の表面性状を劣化させる元素であり、添加量が多過ぎると、表面処理鋼板としては望ましくない。そのうえ、鋼を硬化させ、熱間圧延工程を困難にし、また、最終製品としての鋼も硬化させるので望ましくない。以上の理由からＳｉ含有量は０．０２ｗｔ％以下とする。特に表面性状の要求が厳格な用途では０．０１０％以下とすることが望ましい。
【００１８】
Mn：0.05〜0.50wt％
Mnは、Ｓによる熱間脆性に起因して生ずる表面割れなどを防止するために有用な元素であり、その効果を得るためには少なくとも0.05wt％必要である。一方、0.50wt％を超えて添加すると、変態点が低下し過ぎて硬質化し、その後の冷間加工性に悪影響を及ぼすとともに製品板の硬質化を招く。したがって、Mn含有量は0.05〜0.50wt％とする。なお、軟質な缶用鋼板を得るためには、0.20％以下にするのが好ましい。
【００１９】
Ｐ：0.02wt％以下
Ｐは、耐食性に有害な元素であり、含有量を低減させることにより、耐食性が改善されるが、過度の低減は、製造コストの増加につながる。これらの兼ね合いから、Ｐ含有量を0.02wt％以下とした。なお、加工性を顕著に改善するためには、0.010 wt％以下とするのが好ましい。
【００２０】
Ｓ：0.02wt％以下
Ｓは、その量が多くなるとMnＳ等の介在物を増加させ、伸びフランジ性に代表される局部延性を低下させる、また低減することにより全伸びが著しく向上する。そのため、Ｓの含有量は0.02wt％以下に制限する必要がある。なお、加工性を顕著に改善するためには、0.006 wt％以下かつMn／Ｓで10以上にすることが好ましい。
【００２１】
sol Al：0.10wt％以下
sol Alは、脱酸に必要な元素であるが、0.10wt％を超えると脱酸効果が飽和するだけでなく、介在物が増加し、成形性に悪影響を及ぼす。このためsol Alの含有量は0.10wt％以下とする。なお、安定した製造条件を確保するためには、0.020 〜0.040wt ％の範囲にすることが好ましい。
【００２２】
Ｎ：0.0030wt％以下
Ｎは、不可避的に鋼中に混入する不純物元素であり、析出物を形成し伸びを低下させる原因となる。また、Ｎが固溶状態で残存した場合には、鋼を硬質化させる。本発明法による鋼板の強度は十分であり、むしろより軟質なものが望まれる。そのため、Ｎ含有量の上限は0.0030wt％とする。なお、加工性の面から0.0020wt％以下にすることが好ましい。
【００２３】
上記基本成分の他に、Nb、Tiの１種または２種を添加することにより、鋼の軟質化を図ることができる。
Nb：0.002 〜0.02wt％、Ti：0.001 〜0.02wt％
NbおよびTiは、いずれも炭素の固着により、時効性の低減、鋼の軟質に有用な元素である。これらの効果を得るためには、NbおよびTiの含有量は、少なくともそれぞれ0.002 wt％、および0.001 wt％は必要である。一方、いずれの元素とも0.020 wt％を超えて添加すると、熱延板再結晶粒の均質性が損なわれ、不均一な組織を形成するばかりでなく、熱延時の負荷を大きくする。このため、NbおよびTiの含有量はそれぞれ0.002 〜0.02wt％および0.001 〜0.02wt％とする。なお、加工性を重視する場合には、いずれも0.005 〜0.015wt ％の範囲にすることが望ましい。
【００２４】
次に、製造条件について、その限定理由を含めて説明する。
（１）熱間圧延
スラブ加熱温度：
スラブ加熱温度は、高過ぎると熱延途中で細かい析出物が析出し、これによるピン止め効果により、熱延板の粒径を細かくする。これにより熱延板は硬質化しやすく、局部変形能を低下させるので好ましくない。そのためスラブ加熱温度は1250℃以下として、析出物を粗大化させ、成形性と軟質化を両立させることが望ましい。好ましくは1100℃以下とし、スラブ加熱時にMnＳなどの析出物を粗大に析出させ、熱延後の粒径を比較的大きくする方がよい。
【００２５】
エンドレス圧延：
エンドレス圧延は、本発明法の中で特に重要な構成要件である。
従来の薄鋼板の圧延方法では、巻き取り開始まではコイル先端部のバタツキ、これに伴う冷却条件の不均一があるので、ラインスピードを上げることができず、その後コイル巻き取りを開始し、張力がかけられるようになると速度を増加させ生産性を向上させていた。このような従来の方法では、コイルの先端や後端のみではなくコイルの長手方向で、圧延条件とくに圧延速度が大きく変動することを余儀なくする。
【００２６】
この現象は、本発明が目指す、焼鈍省略工程における加工性向上にとって著しく不利であって、その解決のためには、圧延速度を一定の範囲内に制御することが重要である。具体的には、仕上げ圧延の出側速度で1000ｍ／ｍｉｎ以上、より好ましくは1200ｍ／ｍｉｎ以上、かつコイル内での速度変動量が10％以下、より好ましくは５％以下とするのが望ましく、この条件で仕上げ圧延を行うことによって安定した加工性が得られる。また、この圧延速度は、Nb量、圧下量、冷却条件等によっても影響を受けるので、前記適正範囲内でこれらの操業要因を加味して制御すればよい。
【００２７】
また、缶用鋼板のように材質の均一性が、コイル長手方向に対して要求される場合に、通常の熱延方法では、コイルの先端部、および後端部で熱延条件（仕上げ温度、冷却サイクル）外れとなる部分が多く発生し、歩留りが低下する。
特に、本発明法が対象とする成分組成のものは変態点が比較的高いため、コイル先端、後端部で変態点（−50℃より下）以下の仕上げとなりやすく、加工組織の残存、異常粒の発生を招きやすいこと、またＡr3変態点以下の比較的低温域で圧延を終了した場合に、コイル全体にわたって、自己焼鈍効果によって再結晶を行わしめることが困難になる。このような不利を解消するためにも、エンドレス圧延を行うことが必須である。
以上述べた理由により、材質を均一にさせるためには、エンドレス圧延を行うことが重要である。
【００２８】
仕上げ温度：
熱延の仕上げ温度（仕上げ圧延終了温度）は、熱延板の組織、粒径を均一にさせるために、（Ａr3変態点−50℃）以上、好ましくはＡr3変態点以上となるようにする必要がある。仕上げ温度を変態点以上にすることにより、組織の一層の均一化が期待できるが、加工組織の与える影響とその分率を考慮して、Ａr3変態点−50℃までは、許容できる。
また、低コスト化のためにＡr3変態点よりさらに低い温度（Ａr3変態点−50℃）未満で熱延を行う場合には、潤滑下で圧延を行う、いわゆる温間潤滑圧延を行うこともできる。この場合に、巻き取り後十分な再結晶（自己焼鈍）を行わせることが加工性を得るために重要であるが、そのためには最終パスを強圧下し、具体的には最終パスで２０％以上の強圧下を行うことが望ましい。いずれにしても、変態点以下での仕上げにより粗大な組織が残ると、１）リジングが発生し、２）冷間圧延後、板厚方向の材料の硬さの不均一が生じ、製缶時、フランジ割れの原因も引き起こすので、このような組織の生成を避ける必要がある。従って、温間圧延をする際には、油潤滑等による潤滑を施すことにより、均一な圧下を確保しながらエンドレス圧延を行うことが必須である。なお、温間圧延の下限温度は後述する巻取温度を確保できるかぎりはとくに規制しない。
【００２９】
巻き取り温度：
巻き取り温度は、自己焼鈍効果による再結晶（Ａr3変態点−50℃未満で熱延を行う場合）と粒成長を促すために高いことが望ましく、Ａr3変態点−50℃以上で熱延を行う場合で640 ℃以上、またＡr3変態点−50℃未満で熱延を行う場合では600 ℃以上の温度が必要である。しかし、750 ℃を超えるとスケール厚みが顕著に増大し、酸洗時の脱スケール性が悪化する。また実操業上からも750 ℃以上で巻き取ることは困難である。このため、巻き取り温度は、（Ａr3変態点−50℃）以上で熱延を行う場合には640 〜750 ℃とし、（Ａr3変態点−50℃）未満で熱延を行う場合には600 〜750 ℃とする。
【００３０】
（２）冷間圧延
酸洗後の冷間圧延は、40〜90％の圧下率でおこなう必要がある。本発明法における熱延母板の粒径は比較的大きいため、40％以上の圧下率で冷間圧延を行わないと材質の不均一を生じる恐れがある。また上限は、用途から考えて強度が十分であるので、局部延性の面から90％とした。ただし、さらに成形性を考慮すると、80％以下とするのが望ましい。
【００３１】
（３）冷間圧延後の熱処理本発明法においては、冷間圧延後の鋼板に低温度域での熱処理を施すことにより、軟質化、局部変形能の増加が可能となり、その後の製缶工程で、フランジ成形などの成形がしやすくなる。この場合、熱処理条件としては温度が２００℃以上、時間を５秒以上の工程とすることが望ましい。熱処理温度や時間がこれ以下であると、冷間圧延より蓄積された歪が回復せず、軟化しない。そればかりか、鋼中に残存している炭素、窒素により、むしろ硬化が生じる恐れがあるので好ましくない。また、加熱温度が３００℃を超えると、再結晶等により過度の軟質化の恐れがあり、また鋼板表面のテンパーカラー、あるいはめっき等の変質の懸念も生じるため、加熱温度の上限を３００℃とする。ここで、保持時間は１０秒〜３０分とするのが望ましい。なお、通常の製缶工程においては、鋼板、必要に応じて表面処理（すずめっき、クロメート処理など）を施した鋼板に、製缶ラインにて塗装焼付け又はフィルムラミネート処理を行った後、製缶加工される。ここで塗装焼付け又はフィルムラミネート処理に際し、２００℃以上の温度に５秒以上の時間鋼板が加熱されるため、この工程を上記の低温加熱工程と兼用することができる。
【００３２】
【実施例】
表１に示す化学成分の鋼を溶製し、これを表２に示す条件で、粗圧延、仕上げ圧延（エンドレス圧延または比較のための通常圧延）、巻取りを行い、酸洗を経て、同表に示す圧下率にて冷間圧延を行い、さらに一部のものについては210 ℃に加熱し20分間保持する熱処理を施した。
得られた供試材について引張特性、ロックウエル硬さおよびフランジ成形性を調査した。ここに、引張試験はＪＩＳ５号試験片により行い、ロックウエル硬さのスケールはＨＲ３０Ｔとした。またフランジ成形性は、通常の条件で＃25相当の錫めっきの後、これをロールフォーミング、高速シーム溶接で３ピース缶の缶胴部相当に成形し、これに伸びフランジ加工を施し、割れ発生の有無で判断を行った。また、コイル全長よりサンプルを抽出し各部分での成形性を評価し、その不良率より歩留りを求めた。これらの結果を合わせて表２に示す。
また、表１の鋼Ａを用いて、変態点以下の温間でエンドレス熱間圧延を行い、その際に、潤滑条件および仕上げ圧延における最終パスの圧下率を種々変化させた。この素材を冷延圧下率70％で冷延し、さらに一部のものについては210 ℃に加熱し20分間保持する熱処理を施した。得られた供試材について、同様な試験を行った。その結果を製造条件とともに表３に示す。
【００３３】
【表１】
【表２】
【表３】
表２、表３から、熱間仕上げ圧延を本発明法に従うエンドレス圧延で行い、所定の温度で巻取ることにより、軟質で局部延性能の高い鋼板が得られることがわかる。また、温間圧延の場合に、特に仕上げ圧延の最終パスを強圧下することは熱延板の自己再結晶に効果的であることがわかる。これらの鋼板組織は、従来工程で焼鈍したものと同等の組織であり、焼鈍工程を省略しても、従来の焼鈍工程を含む工程によって製造したものとほぼ同等の成形性を得ることが可能であることが金属組織のうえからも確認された。
なお、表３のNo. ２〜４は自己再結晶が不十分なためフランジ成形性が悪化した。
【００３７】
【発明の効果】
上述したように、本発明方法によれば、焼鈍を行わない低コストの製造工程で、耐リジング性および伸びフランジ性などの加工性に優れる缶用鋼板を製造することが可能となる。
また、本発明方法によれば、この省プロセス工程で、材質均一性が改善され、歩留りが向上するので、品質が安定した缶用鋼板をより一層低コストで製造することが可能になる。
Claims (10)
- Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃以上となるように、仕上げ圧延を行い、６４０〜７５０℃の温度範囲で巻き取り、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
- Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃未満となるように、潤滑下で、仕上げ圧延を行い、６００〜７５０℃の温度範囲で巻き取り自己焼鈍させ、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
- Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含み、かつＮｂ：０．００２〜０．０２ｗｔ％、Ｔｉ：０．００１〜０．０２ｗｔ％の１種または２種を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃以上となるように、仕上げ圧延を行い、６４０〜７５０℃の温度範囲で巻き取り、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
- Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含み、かつＮｂ：０．００２〜０．０２ｗｔ％、Ｔｉ：０．００１〜０．０２ｗｔ％の１種または２種を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃未満となるように、潤滑下で、仕上げ圧延を行い、６００〜７５０℃の温度範囲で巻き取り自己焼鈍させ、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
- Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃以上となるように、仕上げ圧延を行い、６４０〜７５０℃の温度範囲で巻き取り、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、表面処理を行い、その後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
- Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃未満となるように、潤滑下で、仕上げ圧延を行い、６００〜７５０℃の温度範囲で巻き取り自己焼鈍させ、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、表面処理を行い、その後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
- Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含み、かつＮｂ：０．００２〜０．０２ｗｔ％、Ｔｉ：０．００１〜０．０２ｗｔ％の１種または２種を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃以上となるように、仕上げ圧延を行い、６４０〜７５０℃の温度範囲で巻き取り、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、表面処理を行い、その後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
- Ｃ：０．００３０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０．０２ｗｔ％以下、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、ｓｏｌＡｌ：０．１ｗｔ％以下、Ｎ：０．００３０ｗｔ％以下を含み、かつＮｂ：０．００２〜０．０２ｗｔ％、Ｔｉ：０．００１〜０．０２ｗｔ％の１種または２種を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる組成の鋼スラブを粗圧延し、得られたシートバーを先行するシートバーと接合し、次いで終了温度がＡｒ３−５０℃未満となるように、潤滑下で、仕上げ圧延を行い、６００〜７５０℃の温度範囲で巻き取り自己焼鈍させ、スケール除去後、４０〜９０％の圧下率で冷間圧延した後、表面処理を行い、その後、２００〜３００℃で５秒以上の加熱保持熱処理を施すことを特徴とする冷間圧延後の再結晶焼鈍を省略した缶用鋼板の製造方法。
- 上記表面処理が、錫めっき、クロムめっき、化成処理および塗油のうちのいずれかであることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の缶用鋼板の製造方法。
- 仕上げ圧延の速度が、最終段の出側速度で１０００ｍ／ｍｉｎ以上、かつその速度変動量が１０％以下である請求項１〜９のいずれか１項に記載の缶用鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05144296A JP4081823B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 焼鈍省略工程による缶用鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05144296A JP4081823B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 焼鈍省略工程による缶用鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09241744A JPH09241744A (ja) | 1997-09-16 |
| JP4081823B2 true JP4081823B2 (ja) | 2008-04-30 |
Family
ID=12887053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05144296A Expired - Fee Related JP4081823B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 焼鈍省略工程による缶用鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4081823B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008102006A1 (en) * | 2007-02-23 | 2008-08-28 | Corus Staal Bv | Packaging steel, method of producing said packaging steel and its use |
| JP5655300B2 (ja) * | 2009-03-05 | 2015-01-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 曲げ加工性に優れた冷延鋼板、その製造方法およびそれを用いた部材 |
| CN102002630A (zh) * | 2010-11-29 | 2011-04-06 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 抗hic压力容器用钢q345r-z35特厚板及其生产方法 |
| CN102041444A (zh) * | 2010-12-21 | 2011-05-04 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种低碳低硅优质碳素结构钢及其生产方法 |
-
1996
- 1996-03-08 JP JP05144296A patent/JP4081823B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09241744A (ja) | 1997-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5884714B2 (ja) | 溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
| WO2013008457A1 (ja) | 缶用鋼板およびその製造方法 | |
| US20140174609A1 (en) | Method for manufacturing a high-strength steel sheet for a can | |
| WO2010119971A1 (ja) | 時効性および焼付け硬化性に優れた冷延鋼板およびその製造方法 | |
| WO2010113333A1 (ja) | 高強度容器用鋼板およびその製造方法 | |
| WO2024082755A1 (zh) | 一种镀锡板及其制造方法 | |
| JP4244486B2 (ja) | 高強度缶用鋼板およびその製造方法 | |
| WO2010074308A1 (ja) | 製缶用鋼板の製造方法 | |
| JP4752522B2 (ja) | 深絞り用高強度複合組織型冷延鋼板の製造方法 | |
| JP4284815B2 (ja) | 高強度缶用鋼板およびその製造方法 | |
| JP4193228B2 (ja) | 缶用鋼板およびその製造方法 | |
| JP3826442B2 (ja) | 加工性が良好でかつ肌荒れのない製缶用鋼板の製造方 法 | |
| JP4081823B2 (ja) | 焼鈍省略工程による缶用鋼板の製造方法 | |
| TW201732054A (zh) | 罐用鋼板及其製造方法 | |
| JP4486414B2 (ja) | 強い缶体強度と良好なプレス加工性を備えた缶用薄鋼板およびその製造方法 | |
| JP5316036B2 (ja) | 高強度極薄冷延鋼板用母板およびその製造方法 | |
| JP4779737B2 (ja) | 極薄缶用鋼板の製造方法および極薄缶用鋼板 | |
| JP3108330B2 (ja) | 高強度缶用鋼板の製造方法 | |
| JP3596037B2 (ja) | 製缶用鋼板の製造方法 | |
| JPH08269568A (ja) | フランジ成形性に優れた製缶用鋼板の製造方法 | |
| JP3700280B2 (ja) | 缶用鋼板の製造方法 | |
| JPH07228944A (ja) | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法 | |
| JPH09316543A (ja) | 良成形性缶用鋼板の製造方法 | |
| JP4810766B2 (ja) | 軽量２ピース缶用極薄高強度鋼板の製造方法 | |
| JP2003064446A (ja) | 歪時効硬化特性に優れるとともに室温時効劣化のない冷延鋼板および冷延めっき鋼板ならびにそれらの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060725 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060925 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070529 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070730 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070801 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071023 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071219 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080122 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080204 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110222 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120222 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120222 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130222 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130222 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |