JPH086143B2

JPH086143B2 - 板取り性が優れた極薄溶接缶用鋼板の製造法

Info

Publication number: JPH086143B2
Application number: JP2052642A
Authority: JP
Inventors: 邦明丸岡; 詔二野坂; 彪河野; 聖市田中
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-03-06
Filing date: 1990-03-06
Publication date: 1996-01-24
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH03257123A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、圧延直交方向の延性劣化がなく、板取り性
が優れた溶接缶胴用極薄胴板の製造法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来から、缶の接合は、半田付け、樹脂接着、溶接な
どの方法で行なわれている。その中で、鋼板歩留まり向
上のために、接合代を少なくできる溶接による方法が、
近年主流になりつつある。

この溶接缶の製造工程において、溶接した缶胴に蓋を
つけるために、缶胴の端部に直径方向外側に向かって延
出するフランジ部を形成する工程があり、これをフラン
ジ加工と呼ぶ。フランジ加工の際フランジ部に缶の内容
物が漏れる原因となる割れ、すなわちフランジ割れと呼
ばれる欠陥を生じることがある。このフランジ加工にお
いてフランジ割れの発生しにくい性能を、以下フランジ
加工性と称する。

フランジ割れを生じる原因としては、溶接による接合
不良、鋼板の加工性不良、鋼板の介在物、溶接部の硬
化、溶接熱影響部の軟化などがある。

一方、省資源の観点から缶用素材の板厚は薄くなる傾
向にあり、板圧の薄手化に伴う缶強度の低下には鋼板の
硬さを硬くして対処している。このような薄鋼板として
は、特開昭51−131413号公報に見られるように、熱間圧
延鋼板を冷間圧延後、焼鈍し、再度冷間圧延を行なう、
いわゆる２回冷間圧延方式により製造した鋼板、いわゆ
るダフル・レデュースド鋼板（以下DR鋼板と略称する）
がある。

しかし、DR鋼板は、２次冷間圧延歪に起因する鋼板の
加工性劣化および溶接熱影響部の軟化が著しく、溶接後
フランジ加工でフランジ割れを起こすことが多いという
欠点がある。この問題を解決する方法としては、特開昭
58−164752のように熱間圧延で高温巻取りして素材の軟
質化を図るものがある。

しかしこれら従来の鋼板では材質特性の異方性が大き
く、鋼板の圧延方向が缶胴の軸方向に平行となるような
板取り（以下、この板取り方法をリバース法と称する）
を行なうと、溶接後フランジ割れが多発するため、製缶
業者は、必ず鋼板の圧延方向が缶胴の軸方向に直角とな
るような板取り（以下、この方法をノーマル法と称す
る）を行なわなければならないという制約を強いられる
問題があった。しかも、これらの既存技術で製造される
鋼板の板厚は約0.17mm前後が下限であり、薄手化による
省資源、省コストの追求に限度があった。さらに、これ
らの既存技術では材質特性の異方性が大きいため、溶接
前の曲げ加工工程における変形挙動がノーマル法とリバ
ース法とで異なり、ノーマル法とリバース法の胴材が混
在すると、製缶設備が故障停止するという問題もあっ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記の問題点を解決し、製缶業者における
板取り方向の制約を完全に取り除き、ノーマル法、リバ
ース法、およびそれらの混在のいずれの板取りでも製缶
可能であって、フランジ割れが発生せず、かつ0.15mm以
下の特に薄い板厚で強度特性が高い溶接缶胴用極薄胴板
の製造法を提供するものである。

〔課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実験・研
究を行なった結果、板取り性を高めるには、鋼板強度を
確保しかつ圧延直交方向の延性劣化を生じさせないこと
が重要であり、これにはＣ量の調整、熱間圧延に先立つ
鋼片加熱条件・熱延条件、２次冷間圧延圧下率を組み合
わせればよいことを新規に知見した。

本発明はこの知見に基づいて構成されたものであり、
その要旨は（１）重量％で、 C:0.0060％超かつ0.0300％未満 Si:0.060％以下 Mn:0.05〜0.60％ P:0.06％以下 S:0.06％以下酸可溶Al:0.005〜0.100％ N:0.0010〜0.0100％残部が鉄および不可避的不純物から
なる鋼片（スラブ）を、Ar3変態点未満に冷却し、1200
℃以上のスラブ再加熱温度に加熱し、熱間圧延し、Ar3
変態点以上の温度で仕上げ、酸洗し、冷間圧延し、再結
晶焼鈍し、10％以上25％未満の圧下率で２次冷間圧延を
施し、板厚が0.15mm以下、HR30−Ｔ硬さが62以上でかつ
圧延方向の引張強さが44kgf/mm²以上としたことを特徴
とする板取り性が優れた溶接缶胴用極薄鋼板の製造法に
あり。

以下、本発明を詳細に説明する。

Ｃ量は、これが0.0300％以上になるとフランジ加工性
がノーマル法、リバース法とも板厚を極薄化の場合いず
れも顕著に劣化するので、その上限を0.0300％未満に限
定する。特に優れたフランジ加工性を得るには、0.0200
％以下とすることが好ましい。また、Ｃ量が0.006％以
下になると、鋼板の強度が低下し、強度を確保しようと
すると圧延直交方向の延性が劣化し、板取り性が悪化
し、リバース法ではフランジ割れが多発するようになる
ので、その下限を0.0060％超に限定する。

Si量は、これが0.06％を越えると、めっき密着性が劣
化し、フランジ加工性が劣化し、耐蝕性が劣化するの
で、上限を0.06％とする。優れたフランジ加工性を安定
して得るためには、Si量は0.03％以下とすることが好ま
しい。

Mn量は、これが0.60％を越えると、鋼板が過渡に硬質
化してフランジ加工性が劣化するとともに、コスト高と
なるので、上限を0.60％に限定する。また、Mn量が0.05
％を下回ると、鋼板が軟質化し、HR30−Ｔ硬さが62以上
でかつ圧延方向の引張強さが44kgf/mm²なる強度を確保
できなくなり、それを２次冷間圧延率を高めることで補
おうとすればリバース法におけるフランジ加工性が劣化
し、従って板取り性が劣化するので、その下限を0.05％
に限定する。特に優れた板取り性を得るには、Mn量は0.
10％以上とすることが好ましい。

Ｐ量は、これが0.06％を越えると、鋼板が過渡に硬質
化してフランジ加工性が劣化するとともに、耐蝕性が劣
化するので、上限を0.06％とする。特に優れたフランジ
加工性を得るには、Ｐ量は0.02％以下とすることが好ま
しい。

Ｓ量は、これが0.06％を越えると、熱間脆性を昇進さ
せるので、上限を0.06％とする。好ましい範囲は0.025
％以下である。

酸可溶Alは、これが0.100％を越えると、固溶Ｎと結
合してAlN析出物を形成し、固溶Ｎによる固溶強化効果
が減少して軟質化し、所定の強度を確保するために２次
冷間圧延率を高めざるを得なくなるところからリバース
法でのフランジ加工性が劣化し、従って板取り性が劣化
し、またコスト高ともなるので、その上限を0.100％と
する。特に優れた板取り性を得るためには、酸可溶Al量
は0.040％以下とすることが好ましい。また、酸可溶Al
が0.005％を下回ると、脱酸が不十分となり、介在物の
多い鋼板となってフランジ加工性が劣化するので、その
下限を0.005％とする。

Ｎ量は、これが0.0100％を越えると、鋼板が過渡に硬
質化してフランジ加工性が劣化するので、その上限を0.
0100％とする。またＮ量が0.0010％を下回ると、鋼板が
軟質化しHR30−Ｔ硬さが62以上でかつ圧延方向の引張強
さが44kgf/mm²以上なる強度を確保できず、所定の強度
を確保するために２次冷間圧延率を高めざるを得なくな
るところからリバース法でのフランジ加工性が劣化し、
従って板取り性が劣化するので、その下限を0.0010％と
する。特に優れた板取り性を得るには、Ｎ量は0.0030％
以上とすることが好ましい。

これらの成分を有し、残部が鉄および不可避的不純物
からなる鋼を造塊鋳造で鋼片（スラブ）とし、熱間圧延
に供する。

熱間圧延前の鋼片（スラブ）の熱覆歴は、一旦Ar3変
態点未満に冷却された後再加熱される工程を経て熱間圧
延に供される。

まず、一旦Ar3変態点未満に冷却された後再加熱され
る工程の場合は、スラブ再加熱温度が1200℃を下回る
と、冷却時に析出したAlNが溶解せず、固溶Ｎの固溶強
化による製品強度の確保ができず、その後の２次冷間圧
延で強度を確保しようとすると板取り性が劣化するの
で、スラブ再加熱温度の下限を1200℃に限定する。特に
優れた板取り性を得るには、スラブ再加熱温度は1200℃
以上とすることが好ましい。

熱間圧延仕上げ温度は、これがAr3変態点を下回る
と、混粒組織となり、均一な素材が得られないので、そ
の下限をAr3変態点に限定する。

熱間圧延捲取温度は限定しないが、これが680℃を越
えると、AlNが出して固溶Ｎが減少し鋼板が軟質化しHR3
0−Ｔ硬さが62以上でかつ圧延方向の引張強さが44kgf/m
m²以上なる強度を確保しにくい場合があり、また、熱延
板の炭化物が塊状化して耐蝕性を劣化させる傾向もある
ため、その上限を680℃とすることが望ましい。

熱間圧延の終了した鋼帯は、常法により、脱スケール
し、冷間圧延し、再結晶焼鈍を施される再結晶焼鈍の
後、２次冷間圧延を行なう。２次冷間圧延の圧下率は、
これが10％を下回ると、HR30−Ｔ硬さが62以上でかつ圧
延方向の引張強さが44kgf/mm²以上なる強度を確保でき
ないので、その下限を10％以上に限定する。鋼板板圧が
0.15mm以下でも特に優れた缶強度を確保するためには２
次冷間圧延率は15％以上とすることが好ましい。また、
その圧下率が高くなるとリバース法におけるフランジ加
工性が顕著に劣化し、材質特性の異方性が大きくなるの
で、その上限を25％未満に限定する。

２次冷間圧延後の鋼板板厚は0.15mm以下とするが、こ
れは缶素材を特に薄手化し缶の軽量化さらに省資源をは
かるためである。好ましい範囲は0.13mm以下である。ま
た鋼板のHR30−Ｔ硬さを62以上でかつ圧延方向の引張強
さを44kgf/mm²以上と規定するのは、板圧の薄手化を補
って所定の缶強度を確保するためである。

本発明の製造方法による鋼板に施される表面処理は、
その方法を問わない。すなわち、すずめっき、ニッケル
めっき、あるいは特殊な下地処理後に極薄目付けのすず
めっきを行なう方法など、溶接缶溶鋼板に用いられるい
かなるめっきであっても、本発明の作用効果は発揮され
る。

〔実施例〕

まず、熱間圧延前の鋼片（スラブ）の熱覆歴が一旦Ar
3変態点未満に冷却された後再加熱される工程をとる場
合の実施例を示す。

第１表記載の成分を有する鋼を転炉で溶製し、スラブ
を室温まで冷却したのち、同表記載のスラブ再加熱温度
まで再加熱し、それぞれ同表記載の熱延条件で板厚3.0m
mまで熱間圧延し、酸洗し、冷間圧延し、連続焼鈍し、
同表記載の２次冷間圧延率で板厚0.13mmまで２次冷間圧
延し、極薄すずめっきを行なった。

このようにして得られた極薄すずめっき鋼板の硬さ、
引張強さ、および伸びフランジ加工率を第２表に示す。
ここで伸びフランジ加工率とは、本発明者らの実験室の
フランジ成形機にて溶接缶のフランジ加工のシミュレー
ションを行った場合の破断発生までの加工率をいい、本
発明者らの実験室における測定法の場合、9.0％以上が
需要家においても合格と評価されることがわかってい
る。

第１表および第２表からわかるように、本発明鋼は硬
さが62以上でかつ引張強さが44kgf/mm²以上の高い強度
を持つため、板厚の薄手化に伴う缶強度の低下を十分保
証することができる。しかも伸びフランジ加工率は、ノ
ーマル法、リバース法いずれも高く、ノーマル法、リバ
ース法いずれの板取りにも対応できるという大きな特徴
を有している。一方、本発明外のうち、試料番号４はフ
ランジ加工性は優れるものの、強度が不足する。試料番
号５はリバース法におけるフランジ加工性が悪く、強度
も不足である。試料番号６および７は強度は十分である
が、リバース法におけるフランジ加工性が悪い。

〔発明の効果〕本発明は、硬さが62以上でかつ圧延方向の引張強さが
44kgf/mm²以上なる板厚0.15mm以下の極薄溶接缶胴用の
高強度極薄鋼板を製造するにあたり、製缶業者における
板取り方向の制約を完全に取り除き、ノーマル法、リバ
ース法、およびそれらの混在のいずれの板取りでも製缶
可能な鋼板の製造法を提供するものでありその工業的価
値はきわめて大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中聖市福岡県北九州市八幡東区枝光１―１―１新日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (56)参考文献特開昭59−113123（ＪＰ，Ａ) 特開平３−36215（ＪＰ，Ａ) 特公昭60−45690（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、 C:0.0060％超かつ0.0300％未満 Si:0.060％以下 Mn:0.05〜0.60％ P:0.06％以下 S:0.06％以下酸可溶Al:0.005〜0.100％ N:0.0010〜0.0100％残部が鉄および不可避的不純物から
なる鋼片（スラブ）を、Ar3変態点未満に冷却し、1200
℃以上のスラブ再加熱温度に加熱し、熱間圧延し、Ar3
変態点以上の温度で仕上げ、酸洗し、冷間圧延し、再結
晶焼鈍し、10％以上25％未満の圧下率で２次冷間圧延を
施し、板厚が0.15mm以下、HR30−Ｔ硬さが62以上でかつ
圧延方向の引張強さが44kgf/mm²以上としたことを特徴
とする板取り性が優れた溶接缶胴用極薄鋼板の製造法。