JPH06248332A - 容器用鋼板の製造方法 - Google Patents

容器用鋼板の製造方法

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JPH06248332A
JPH06248332A JP3795593A JP3795593A JPH06248332A JP H06248332 A JPH06248332 A JP H06248332A JP 3795593 A JP3795593 A JP 3795593A JP 3795593 A JP3795593 A JP 3795593A JP H06248332 A JPH06248332 A JP H06248332A
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JP
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cold rolling
less
rolling rate
steel
annealing
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JP3795593A
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Takehide Senuma
武秀 瀬沼
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 缶のさらなる薄手化を可能にし、缶の軽量
化、資源の節約を可能にする容器用原板を省エネルギー
で製造する方法を提供する。 【構成】 熱延板を60%以上の圧下率で冷延し、強い
圧延の集合組織を形成させ、弾性係数を高めることによ
り鋼板の剛性を上げ、容器用原板の薄手化を可能にする
とともに焼鈍を行わない鋼板の製造法を可能とする。そ
の際冷延率の増加に伴う加工性の劣化は、鋼を高純化す
ることにより補い、必要なフランジ加工性を確保する。 【効果】 薄手の容器用原板を、焼鈍せずに製造するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は剛性に優れた容器用鋼板
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】容器用材料に求められる特性は、主とし
て耐蝕性および加工性であるが、近年省資源の観点から
鋼板の薄手化を指向する動きが強まっている。これに伴
い、容器の剛性の劣化が顕在化してきており、これらに
対する対応要請が年々強くなってきている。
【0003】容器の剛性を高める方法としては、容器の
サイズや形状を最適化する方法が考えられるが、材料で
ある鋼板の弾性係数を高めることが考えられる。弾性係
数の高い(即ち高強度の)冷延鋼板を得る方法として
は、 合金を添加して、その固溶強化や析出強化を利用する
方法、 焼鈍後の急冷による焼き入れ組織を利用する方法、が
一般的であるが、これらの方法に加えて、 集合組織を改善して最大弾性係数を上げる。という方
法がある。
【0004】このの技術によって、容器用材料の最大
弾性係数を高める技術として、本発明者らは「C:0.
02%以下、P:0.05%以下、S:0.008%以
下、Al:0.05〜0.1%、N:0.004%以下
の鋼を熱間圧延し、冷間圧延し、焼鈍し、二次冷間圧延
を行う容器用材料の製造方法において、二次冷間圧延の
圧下率を50%以上とし最大弾性係数が230000MP
a 以上の容器用材料を得る」技術を発明し出願した。し
かしながら、この技術は焼鈍を挟んで2回の冷間圧延を
行うため、工程が増えて製造コスト高となるという問題
がある。
【0005】容器用材料の省工程技術を開示したものと
して特公昭54−1244号公報がある。これは「C:
0.03%以下、Mn:0.10〜1.00%、Si:
0.3%以下、S:0.05%以下の鋼を80%以上の
圧下率で冷間圧延して、冷間圧延のままで使用する加工
性の優れた製缶用鋼板を提供する」ものである。しか
し、この技術はC:0.002%以下の極低C域の技術
については、何等開示をしておらずまた、剛性に関して
も、降伏強度を上げる方法が述べられているのみで、集
合組織を改善し弾性係数を高める方法は開示されていな
い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は容器用鋼板の
剛性を高め薄手化を可能にする鋼板の低廉価な製造方法
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは下記の通りである。重量%でC :0.0020%
以下、 Mn:0.5%以下、P :0.02
%以下、 S :0.008%以下、A
l:0.005%〜0.1%、 N :0.004
%以下を含み、必要に応じ、Ti,Zr,Nb,V,B
の1種或いは2種以上の合計を0.1%以下含み、残部
がFeおよび不可避的不純物からなる鋼を通常の熱延、
酸洗後、60%以上冷延し、全く焼鈍をしないことを特
徴とする容器用鋼板の製造方法。
【0008】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
者らは弾性係数と集合組織形成の関係に関する研究を重
ねた結果、冷延率の増加に従う圧延の集合組織の形成が
面内における最大の弾性係数の値を大きくすることを明
らかにした。特に、熱延板を高圧下率で冷延したままの
材料でその効果が大きいことを見いだした。弾性係数の
増加は剛性の増加を意味し、容器材料の薄手化に伴う剛
性の劣化を補い、市場ニーズであるより薄い容器材料の
開発を可能にした。しかし、通常の容器用鋼板では冷延
率が50%を超えると加工硬化が著しくなり、容器材の
加工で通常行なわれるフランジ加工時に割れが発生しや
すく、実用化が困難であった。そこで、本発明者らは容
器材料の成分系を抜本的に見直し、高冷延率材でも良フ
ランジ加工性を示し、かつ優れた剛性を持つ鋼板の製造
法について研究し、成分と冷延率を規制することによ
り、一般の缶製造過程で必要な加工工程で割れが生じ
ず、優れた剛性を有する鋼板を製造することに成功し
た。
【0009】次に、以上の知見に基づく本発明の限定理
由を述べる。通常の熱延板を冷延していくと、冷延率に
対して板面内の最大の弾性係数は冷延率が60%超で大
きくなる。これはこの領域の冷延率で〈110〉方位が
圧延方向と平行な集合組織や〈111〉方位が、鋼板表
面と垂直な集合組織が強く発達することに対応する。従
って冷間圧延率は60%以上とした。本発明で冷延率を
60%以上に限定したのは、現在要求されている容器用
材料の板厚は軽量化の観点より、0.25mm以下が多
く、熱延板を冷延してこの板厚を得るには、生産性を考
慮すると熱延板の板厚が薄くなり過ぎると不利なので、
冷延率の下限は60%以上が望ましい。
【0010】一方、冷延率の増加の伴う加工硬化は局部
延性を劣化し、缶成形時に必要なフランジ成形性に支障
をもたらすことを述べたが、本発明者らは高圧下冷延材
のフランジ成形性と成分の関係を検討して本発明におけ
る鋼の成分を以下のような理由によって限定した。すな
わちC量を0.002wt%以下、Mnを0.5wt%以
下、N量を0.004wt%以下、S量を0.008wt%
以下、P量を0.02wt%以下、Al量を0.1wt%以
下、に限定したのは、これらの合金元素の添加がこの限
定条件内であれば、60%以上の冷延率で冷延した材料
において、全く焼鈍をしない状態で、弾性係数の顕著な
向上が見られるとともに缶成形時のフランジ加工で割れ
が発生する頻度が著しく小さいためである。
【0011】また、Ti,Zr,Nb,V,Bの1種或
いは2種以上の合計が0.1wt%以下になるように添加
すると、割れの頻度はより小さくなる。これは、これら
の元素が炭窒化物を形成し、固溶C,Nを減少させる効
果によると考えられる。また、Ti,Zrの添加はMn
の添加量が比較的少ないとき、特に効果的になる。これ
は、これらの元素が硫化物を形成し、固溶Sを低減させ
るためと考えられる。Mnが比較的多い時はSはMnS
として析出物の形で存在すると考えられる。成分の限定
により、弾性係数の向上が見られたのは本発明のごと
く、成分を低減することにより、冷延中の結晶回転がス
ムースに起り、弾性係数の向上に好ましい集合組織が形
成されたためと考えられる。Ti,Zr,Nb,V,B
の1種或いは2種以上の添加量の合計を0.1wt%以下
と限定したのは、これ以上の添加はフランジ割れの発生
頻度を逆に高めるためである。
【0012】合金元素の添加量の増加によるフランジ割
れの顕在化は、添加元素の増加が加工による転位の増殖
を促進し、加工硬化を助長することによる延性の劣化が
原因と考えられる。一方、添加元素を極力低減し、鋼を
高純化した本発明鋼の場合、冷間圧延率60%以上の領
域ではセル構造になり、冷延率を増加させても、セルの
大きさに顕著な変化は見られず、硬度の変化も小さい。
このことが、本発明鋼のフランジ加工性が冷延率の増加
により、余り劣化しない原因と思われる。
【0013】Alの添加量の下限は脱酸処理に必要な最
低限の量で決まり、0.005wt%とした。
【0014】本発明は冷延前の履歴に大きく依存しない
ため、仕上温度FTや巻取温度CTなどの熱延条件およ
び昇温速度や焼鈍温度などの焼鈍条件などはとくに制限
はない。それゆえ、冷延前の素材は双ロール法などで製
造した鋳造板であっても本発明の趣旨を何ら損ずるもの
ではない。
【0015】
【実施例】表1に本発明鋼と比較鋼の化学成分を示す。
図1は材料Aを用いて冷延率を変化させたときの硬さH
R30T、横振動法で測定した最大弾性係数および缶成形で
最も割れの発生しやすいフランジ加工性の良否の目安に
なるゲージレンクスを6mmで測定した伸び(ここでは局
部伸びと称する)の値の変化を示す。特性試験時の板厚
は0.25mmに調整した。このように、硬さと局部伸び
は60%以上の冷延率で変化が少なくなり、最大弾性係
数は増加率は小さくなるが本実験範囲では冷延率の増加
に伴い増加する。これは前記したように冷延率が大きい
範囲では材料のセル構造が定常となり硬さや延性の変化
が小さくなったためと考えられる。また、最大弾性係数
がゆるやかではあるが増加しつづけるのは結晶回転によ
り集合組織が引き続き変化するためと思われる。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】表2は表1の鋼を用いて冷延率88%、焼
鈍なしの状態での硬さ、最大弾性係数および局部伸びの
値を示す。この局部伸びが10%以下になると缶成形で
通常行なわれるフランジ加工時に割れが生じる頻度が多
くなる。この表が示すように、本成分範囲では成分によ
る最大弾性係数の変化は比較的小さいが、加工性への影
響は顕著である。このように、本発明の範囲以上に元素
が添加されると加工性が劣化し、高冷延率の材料で缶成
形が困難になることを示す。
【0019】
【発明の効果】本発明により、缶の剛性が向上し、缶材
のさらなる薄手化が可能になり省資源にむすびつく。ま
た、製造工程も簡略化が可能になり工業的意味が大き
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】材料Aの熱延板を圧下率を変化させ冷延し、そ
のときの板面内の最大の弾性係数、硬度、局部伸びを、
横軸に冷延率を取って示したものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で C :0.0020%以下、 Mn:0.5%以下、 P :0.02%以下、 S :0.008%以下、 Al:0.005%〜0.1%、 N :0.004%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通
    常の熱延、酸洗後、60%以上冷延し、その後全く焼鈍
    をしないことを特徴とする容器用鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 重量%で C :0.0020%以下、 Mn:0.5%以下、 P :0.02%以下、 S :0.008%以下、 Al:0.005%〜0.1%、 N :0.004%以下、 Ti,Zr,Nb,V,Bの1種或いは2種以上を合計
    0.1%以下、含み残部がFeおよび不可避的不純物か
    らなる鋼を通常の熱延、酸洗後、60%以上冷延し、そ
    の後全く焼鈍をしないことを特徴とする容器用鋼板の製
    造方法。
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