TW201631177A - 瓶蓋用鋼板之製造方法及瓶蓋用鋼板 - Google Patents

Abstract

本瓶蓋用鋼板之製造方法具備下述步驟：加熱步驟，係將含有預定化學組成之扁鋼胚進行加熱；熱軋步驟，係將前述加熱步驟後之前述扁鋼胚進行熱壓延並捲取而藉以製得熱軋鋼板；酸洗步驟，係將前述熱軋步驟後之前述熱軋鋼板進行酸洗；冷軋步驟，係將前述酸洗步驟後之前述熱軋鋼板進行冷壓延而製得冷軋鋼板；退火步驟，係將前述冷軋步驟後之前述冷軋鋼板在退火溫度T(℃)下退火；及二次冷壓延步驟，係利用2軋台之輥軋機將前述退火步驟後之冷軋鋼板進行二次冷壓延，且該2軋台之輥軋機業經設定成軋台間張力t(MPa)與前述退火溫度T滿足350≦0.067×ln(t)×T×(-0.23×ln(C)+0.25)。

Description

瓶蓋用鋼板之製造方法及瓶蓋用鋼板 發明領域

本發明是有關於可作為瓶蓋來使用的鋼板之製造方法及可作為瓶蓋來使用的鋼板。本申請案係基於2014年12月26日在日本提出申請之特願2014-264506號主張優先權，並將其內容援引於此。

發明背景

如圖1所示，裝設於瓶口(飲用口部)以密封瓶裝內容物之瓶蓋1，具有圓形之頭部即殼部2、自頭部外周延伸至下方之環狀裙部4、自裙部4外周部延伸而於下方以放射狀擴展之凸緣5。凸緣5上則形成有皺褶6。皺褶6之功能為，在將瓶蓋1安裝於瓶口時即變形以將瓶蓋1固定於已成形於瓶口之瓶口緣。又，瓶蓋1下側表面上配置有襯件3。當瓶蓋1被安裝在瓶之際，藉著襯件3被按壓於瓶口，則密封效果可獲得提高。瓶口及瓶蓋1之尺寸業經規格化，瓶口之口徑為27mm，瓶蓋1之高度為5.97mm。習知的瓶蓋用素材是以使用韌度等級4(以下稱T-4)之SR材(所謂SR材表示1次冷壓延板)之規格材為主。又，習知，瓶蓋用素材主要是 使用版厚0.22~0.24mm之鋼板(瓶蓋用鋼板)。針對這種瓶蓋用鋼板，近年基於成本之觀點，規格降低(薄型化)之要求逐步提高。

然而，在進行瓶蓋用鋼板(以下亦僅稱鋼板)之薄型化方面，有下述問題。

瓶蓋之功用在於使瓶裝內容物保持密封狀態，為此，必須有即使因為瓶內壓上升內容物仍不至漏出瓶外部的性能。如圖2所示，一旦瓶內壓上升，將瓶蓋1之殼部2往上方抬舉之力(內壓11)就會加諸瓶蓋。由於該力，殼部2會變形，瓶與瓶蓋1將會意欲分離。而當將鋼板薄型化時，殼部2之變形量會增加，因此瓶蓋1對內壓11之耐壓性能(以下亦稱瓶蓋耐壓)就會降低。

此處，在用以評估瓶蓋耐壓之耐壓測試方面，有例如依日本厚生省告示第370號之食品、添加物等之規格基準所規定之SST(Secure Seal Test)測試。該SST測試係在已安裝瓶蓋並密封之容器之瓶蓋部開一直徑5~10mm之孔穴，於該孔穴裝設送氣用噴嘴以使空氣不至外漏，進一步，對噴嘴連接壓力計及壓縮機。接著，將該容器置入盛水之水槽內，同時使壓縮機作動進行加壓直到容器內部之壓力成為294kPa為止，以調查有無空氣外漏之方法。若無空氣外漏，則判斷為可充分確保耐壓。再者，由於容器是放置於水中，因此若有空氣外漏產生的情況，則水中會起泡。

再者，依據用戶需要，在同樣的測試要領中，有時必須要求加壓到145PSI為止仍不會外漏，因此，在這種情況 下，只要145PSI下無空氣外漏發生即可。

作為用以抑制因薄型化造成的變形量增加(耐壓性能降低)的方法，一般會考慮鋼板的高強度化。然而，依據本發明群檢討的結果得知，在使鋼板高強度化的方法中，欲使板厚朝小於0.18mm薄型化並不容易，尤其，使板厚朝0.17mm以下薄型化甚為困難。理由顯示於下。

圖3是調查習知素材(瓶蓋用鋼板)之YP(降伏強度)與板厚之關係的結果。圖3中，區域C是在一般的瓶蓋形狀下可確保瓶蓋耐壓的區域，區域D是素材之YP低而無法確保瓶蓋耐壓之區域。亦即，依據圖3可得知隨著板厚減少，可確保瓶蓋耐壓之YP就會上升。例如，以習知大量使用之板厚0.22mm而言，在400MPa程度之降伏強度(YP)下雖可確保瓶蓋耐壓，但在0.18mm則需要570MPa，在0.17mm以下為了確保瓶蓋耐壓變得需要700MPa以上之降伏強度。然而，尤其在製造YP在700MPa以上之高強度鋼板上，必須將二次冷壓延軋縮率提高到設備能力極限的等級，因此製造很困難。也因此，圖3之區域B為素材之YP高而製造困難之區域。

也因此，在一般的瓶蓋形狀中，利用高強度化所致之板厚朝小於0.18mm之薄型化並不容易，尤其，朝板厚0.17mm以下之薄型化甚是困難。

用以解決上述課題之手段方面，例如已提案有專利文獻1。即，專利文獻1係如圖4所示，揭示了藉著在瓶蓋1之殼部2施行口緣加工21，來抑制殼部2之抬舉變形及於瓶與瓶蓋1之接觸部的方法。然而，本發明群調查的結果確認， 在這種進行口緣加工21之瓶蓋形狀的變更中，當板厚0.17mm以下時，有時在瓶蓋耐壓測試上並無法合格。

在已將鋼板薄型化之情況下欲確保瓶蓋耐壓其他手段方面，還可考慮使襯件厚度增加以令即使殼部變形量增加仍不致產生縫隙的方法。但是，襯件厚度增加直接牽連到成本增加，因此並不理想。

先前技術文獻 專利文獻

[專利文獻1]國際公開WO/2009/009429號

發明概要

本發明是有鑑於上述課題而完成。本發明目的是提供一種瓶蓋用鋼板之製造方法及瓶蓋用鋼板，毋需使襯件厚度增加，即使在厚度很薄之情況下(已薄型化之情況)仍可確保瓶蓋耐壓。本發明中，所謂厚度很薄，是指板厚小於0.18mm。

本發明人為了解決上述課題而反覆檢討。結果發現，藉由適當選擇鋼板中之成分(主要是碳)、退火溫度、退火後二次冷壓延時之軋台間張力，可製造即使板厚小於0.18mm尤宜在0.17mm以下仍舊可滿足充分之瓶蓋耐壓的鋼板。

本發明係有鑑於前述發現而完成者。

(1)即，本發明一實施態樣之瓶蓋用鋼板之製造方法，包含下述步驟：加熱步驟，係將下述扁鋼胚進行加熱，該扁鋼胚在化學組成上以質量%計含有：C：0.0010%~0.0060%、Si：0.005~0.050%、Mn：0.10%~0.50%、Ti：0~0.100%、Nb：0~0.080%、B：0~0.0080%，且限制：P：0.040%以下、S：0.040%以下、Al：0.1000%以下、N：0.0100%以下，並且剩餘部分含有Fe及不純物；熱軋步驟，係將前述加熱步驟後之前述扁鋼胚進行熱壓延並捲取而藉以製得熱軋鋼板；酸洗步驟，係將前述熱軋步驟後之前述熱軋鋼板進行酸洗；冷軋步驟，係將前述酸洗步驟後之前述熱軋鋼板進行冷壓延而製得冷軋鋼板；退火步驟，係將前述冷軋步驟後之前述冷軋鋼板在退火溫度T下退火；及二次冷壓延步驟，係利用2軋台之輥軋機將前述退火步驟後之冷軋鋼板進行二次冷壓延，且該2軋台之輥軋機業經設定成軋台間張力t與前述退火溫度T滿足下述式(a)：350≦0.067×ln(t)×T×(-0.23×ln(C)+0.25) (a)

此處，式中之C為以質量%計之C含量，T係單位為℃之退火溫度，t係單位為MPa之前述二次冷壓延中之軋台間張力。

(2)前述(1)記載之瓶蓋用鋼板之製造方法中，前述化學組成以質量%計可含有下述當中之1種或2種以上：Ti：0.01~0.100%、Nb：0.002~0.080%、B：0.0003~0.0080%。

(3)前述(1)或(2)記載之瓶蓋用鋼板之製造方法，在前述二次冷壓延後可進一步具有對前述冷軋鋼板施行Sn 鍍敷之鍍Sn步驟。

(4)前述(1)或(2)記載之瓶蓋用鋼板之製造方法，在前述二次冷壓延後可進一步具有對前述冷軋鋼板施行Cr鍍敷之鍍Cr步驟。

(5)本發明另一實施態樣之瓶蓋用鋼板，在化學組成上以質量%計含有：C：0.0010%~0.0060%、Si：0.005~0.050%、Mn：0.10%~0.50%、Ti：0~0.100%、Nb：0~0.080%、B：0~0.0080%，且限制：P：0.040%以下、S：0.040%以下、Al：0.1000%以下、N：0.0100%以下，並且剩餘部分含有Fe及不純物；相對於前述鋼板之壓延方向在25~65°方向上之r值最小值為1.80以上，且相對於前述壓延方向在0°以上且小於360°之方向上之前述r值的平均值為1.70以上；且降伏強度在570MPa以上。

(6)前述(5)記載之瓶蓋用鋼板中，前述化學組成以質量%計可含有下述當中之1種或2種以上：Ti：0.01~0.100%、Nb：0.002~0.080%、B：0.0003~0.0080%。

(7)前述(5)或(6)記載之瓶蓋用鋼板中，前述鋼板表面可進一步具有Sn鍍敷層。

(8)前述(5)或(6)記載之瓶蓋用鋼板中，前述鋼板表面可進一步具有Cr鍍敷層。

依據本發明上述態樣之製造方法，可以低成本提供瓶蓋用鋼板，該瓶蓋用鋼板可成為即使厚度很薄仍可確保瓶蓋耐壓之瓶蓋素材。又，在將本發明上述態樣之瓶蓋 用鋼板加工成瓶蓋時，即使厚度很薄仍得以確保瓶蓋耐壓。

1‧‧‧瓶蓋

2‧‧‧殼部

3‧‧‧襯件

4‧‧‧裙部

5‧‧‧凸緣

6‧‧‧皺褶

11‧‧‧內壓

21‧‧‧口緣加工

A‧‧‧依本發明可達成之區域

B‧‧‧素材之YP高、製造困難之 區域

C‧‧‧依一般的瓶蓋形狀可確保瓶蓋耐壓之區域

D‧‧‧素材之YP低、無法確保瓶蓋耐壓之區域

S‧‧‧測試片截面積

A₀‧‧‧測試片厚度=鋼板厚度

L₀‧‧‧原評估點距離

L_c‧‧‧平行部長度

L_t‧‧‧測試片整體長度

圖1是顯示瓶蓋外觀(左半邊部分)及截面(右半邊部分)之圖。

圖2是表示瓶蓋受內壓而變形之狀態的示意圖。

圖3是顯示在素材(瓶蓋用鋼板)板厚與YP之關係上，瓶蓋耐壓得以確保之範圍的座標圖。

圖4是已對瓶蓋進行口緣加工之例的示意圖。

圖5是顯示相對於壓延方向在25~65°方向上之r值最小值及在0°以上且小於360°方向上之r值平均值(平均r值)、與瓶蓋耐壓測試合格與否之關係的座標圖。

圖6是顯示本發明之式(1)、與相對於壓延方向在25~65°方向上之r值最小值之關係的座標圖。

圖7是顯示素材(瓶蓋用鋼板)板厚與YP之關係上，本實施形態中之瓶蓋用鋼板得以確保瓶蓋耐壓之範圍的座標圖。

圖8A是顯示拉伸測試片之測試片形狀之圖。

圖8B是用以詳細說明圖8A之拉伸測試片平行部之圖。

用以實施發明之形態

以下針對本發明一實施形態相關之瓶蓋用鋼板之製造方法(有時亦稱本實施形態之製造方法)及本發明一 實施形態相關之瓶蓋用鋼板(有時亦稱本實施形態之鋼板)進行詳細說明。

本實施形態之製造方法係以包含以下(i)~(vi)之步驟為特徵。

(i)將具有預定化學組成之扁鋼胚予以加熱之加熱步驟。

(ii)將業經加熱之前述扁鋼胚予以熱壓延並捲取而獲得熱軋鋼板之熱軋步驟。

(iii)將熱軋步驟後之熱軋鋼板予以酸洗之酸洗步驟。

(iv)將酸洗步驟後之熱軋鋼板予以冷軋而獲得冷軋鋼板之冷軋步驟。

(v)將冷軋步驟後之冷軋鋼板在退火溫度T下退火之退火步驟。

(vi)利用已將軋台間張力t與前述退火溫度T設定成滿足預定關係之2軋台輥軋機，將退火步驟後之冷軋鋼板進行二次冷壓延之二次冷壓延步驟。

本實施形態之製造方法中，必須使用具有預定化學組成之扁鋼胚。各成分元素之含量及其限定理由如下。

(C：0.0010~0.0060%)

C是有助於鋼板強度之元素。C含量若少於0.0010%則要確保充分強度很困難，因此C含量定在0.0010%以上。以0.0030%以上為佳。另一方面，C含量若超過0.0060%則r值及延性顯著低下。因此C含量定在0.0060%以下。

(Si：0.005~0.050%)

Si是可有效作為脫氧材並同時對強度確保也有效的元素。為了獲得該效果，而將Si含量定在0.005%以上。另一方面，Si含量若超過0.050%則在熱軋步驟中會發生被稱為鏽皮紋之表面缺陷導致外觀受損。因此，將Si含量定在0.050%以下。Si含量若超過0.030%，有時耐蝕性劣化會構成問題，因此視內容物之種類，將Si含量設在0.030%以下為佳。

(Mn：0.10~0.50%)

Mn是在防止因S造成之熱處理破裂上很有效的元素。為了獲得該效果，將Mn含量定在0.10%以上。另一方面，Mn含量若過剩，則耐蝕性會惡化，同時因為鋼板硬質化，冷壓延性及瓶蓋成形性也會惡化。因此，將Mn含量之上限定在0.50%。

(P：0.040%以下)

P是會致使鋼硬質化、使加工性惡化的有害元素，是瓶蓋成形時引起成形不良的元素。因此，P含量以少為佳。然而，P含量若超過0.040%，加工性惡化變得很顯著，因此將P含量定在0.040%以下。為了穩定製造瓶蓋形狀，將P含量設在0.020%以下為佳。由於P含量以偏少為佳，因此下限並無特別規定，0%亦可，惟若P含量少於0.001%，則脫磷相關的成本及時間會顯著增加，因此P含量下限亦可在0.001%。

(S：0.040%以下)

S在鋼中是以夾雜物存在，是導致延性低下且同時引起 表面破裂造成外觀不良或耐蝕性劣化之元素。因此，S含量以少為佳。然而，S含量若超過0.040%則上述不良影響變得顯著，因此S含量定在0.040%以下。特別是在要求良好耐蝕性的情況下，S含量以0.005%以下為理想。由於S含量以偏少為佳，因此下限並無特別規定，0%亦可，惟若S含量少於0.001%，則脫硫相關的成本及時間會顯著增加，因此S含量下限亦可在0.001%。

(Al：0.1000%以下)

Al，若沿襲瓶蓋用鋼板之規格(例如ASTM規格)，則Al必須在0.1000%以下。又，Al是與N結合形成AlN之元素，鋼板中有N存在時，Al含量若超過0.1000%，則AlN會粗大化，同時固溶N會降低。固溶N一旦降低，則N之固溶強化效果變小，確保必要強度一事變得困難。因此，令Al含量在0.1000%以下。另一方面，Al作為脫氧材很有效，從藉著脫氧獲致之鑄造性提升的觀點來看，令Al含量在0.005%以上為佳。

(N：0.0100%以下)

N含量若超過0.0100%則鋼板加工性顯著劣化，同時會有連續鑄造時扁鋼胚破裂等發生的疑慮。因此，令N含量在0.0100%以下。另一方面，N是對利用固溶強化效果所獲致之鋼板強度增加很有效的元素，因此N含量亦可在0.0010%以上。

本實施形態之製造方法中，基本在於利用含有上述化學成分且剩餘部分由Fe及不純物構成之扁鋼胚。此處， 所謂不純物是意指在以工業性製造鋼材之際，因礦石、廢料等原料、及其他要因而混入之成分。

然而，雖然在滿足所要求特性上並非必須條件，不過以更進一步改善加工性之目的而言，亦可使之在後述範圍內含有選自於由Ti、Nb、B所構成群組之1種或2種以上。惟，Ti、Nb、B皆非必須成分，因此其含量下限為0%。又，以少於後述範圍含有Ti、Nb、B時，並不會有損本實施形態相關製造方法之效果。

(Ti：0.01~0.100%)

(Nb：0.002~0.080%)

(B：0.0003~0.0080%)

Ti、Nb、B皆形成碳化物或氮化物，是對於改善鋼板加工性有效的元素。因此，亦可因應需要，組合1種或2種以上來含有。

Ti含量若少於0.01%，則無法獲得充分的加工性改善效果。因此，為了獲得加工性改善效果，以令Ti含量在0.01%以上為理想。另一方面，若Ti含量超過0.100%，則會生成硬質析出物，耐蝕性會降低。因此，即使是令其含有Ti，Ti含量仍以0.100%以下為佳。

Nb含量若少於0.002%，無法獲得充分的加工性改善效果。因此，為了得到加工性改善效果，以令Nb含量在0.002%以上為理想。另一方面，若Nb含量超過0.080%，則因為藉Nb系析出物獲致之晶界釘扎效果會致使再結晶溫度上升，連續退火爐之通板作業性降低。因此，即便使之含有Nb， 仍以令Nb含量在0.080%以下為佳。

B含量若少於0.0003%，則無法獲得充分的加工性改善效果。因此，為了得到加工性改善效果，以令之含0.0003%以上為理想。另一方面，B含量若超過0.0080%，則連續退火時B會偏析於再結晶晶界，致使再結晶延遲。因此，即便使之含有B，仍以令B含量在0.0080%以下為佳。

<加熱步驟、熱軋步驟、酸洗步驟及冷軋步驟>

本實施形態相關之製造方法中，係藉由將具有上述化學組成之扁鋼胚予以加熱、熱軋、捲取而製得熱軋鋼板。又，在將該熱軋鋼板酸洗之後，藉由冷壓延而獲得冷軋鋼板。從加熱步驟到冷軋步驟，只要依循常法即可。例如，令加熱步驟下的加熱溫度(加熱爐抽出溫度)在1140℃以上、熱軋步驟中之捲取溫度在750℃以下、冷壓延時之軋縮率在80%~95%即可。

<退火步驟>

針對冷軋步驟後之冷軋鋼板進行退火。退火只要藉由連續退火等常法來進行即可，若退火溫度T過低則變成未再結晶之狀態，鋼板硬質化，若退火溫度T過高則鋼板軟質化，有時會對作業性帶來障礙。因此，退火溫度T係以710℃~800℃為理想。

<二次冷壓延步驟>

對退火後之冷軋鋼板，進行二次冷壓延。二次冷壓延係利用由2個軋台構成之所謂2軋台之調質道次軋延機(Temper Path Mill；以下稱TPM)來進行為佳。 以退火後進行二次冷壓延之情況而言，施加於2個軋台間之鋼板的張力t通常是考慮第1軋台與第2軋台之軋縮率分配及/或由第2軋台之壓延輥朝鋼板之粗度轉印等來決定。然而，本發明群發現，因應化學成分(尤其C含量)及退火溫度將軋台間張力t控制在適切範圍，藉此即可在二次冷壓延後之鋼板使加工性提升。

如後所述，若可確保相對於鋼板壓延方向在25~65°方向上之r值最小值在1.80以上、且相對於壓延方向在0°以上且小於360°方向上之前述r值的平均值在1.70以上，在對瓶蓋施行加工時的加工性便可提升。

發明人等針對用以獲得可確保必要加工性的r值分布之二次冷壓延條件進行了調查。結果發現，藉由適切調整鋼板內之C含量、退火溫度T、及退火後之二次冷壓延中軋台間張力t使之滿足下述(1)式，即可獲得上述r值。

350≦0.067×ln(t)×T×(-0.23×ln(C)+0.25) (1)

此處，式中之C為C含量(質量%)、T為退火溫度(℃)、t為二次冷壓延中軋台間張力(MPa)。又，ln為自然對數。

式(1)右邊之值與相對於壓延方向在25~65°方向上之r值最小值的關係顯示於圖6。式(1)右邊之值若小於350則相對於壓延方向在25~65°方向上之r值最小值變得小於1.8。因此，令式(1)右邊之值在350以上。關於式(1)右邊之值的上限，由材質上的觀點來看並無特別限制，不過式(1)右邊之值若超過550，則退火溫度T變得過高，恐怕會在退火線上發生問題，軋台間張力t變得過高致使板破斷。因此，宜調 整C含量、退火溫度與軋台間張力以令式(1)右邊之值在550以下。

由穩定作業方面來看，軋台間張力t以在98MPa以上為佳，而為了避免鋼板之破斷故障，軋台間張力t以在294MPa以下為佳。

二次冷壓延時，除上述各向異性之控制，可再加上利用加工強化使素材(鋼板)強度增加，使素材板厚減少來進行表面粗度等之調整。由該等點來看，令二次冷壓延之軋縮率在18%~40%為宜。二次冷壓延之軋縮率若小於18%則恐會無法確保必要的強度。此外，在設備限制上，TPM大多以軋縮率40%左右為其限度，軋縮率若超過40%，相對於壓延方向在0°或90°方向之r值會低下，恐有平均r值低下的情況。

此處，二次冷壓延之軋縮率是在2個軋台的累積軋縮率。

接著，針對本實施形態之鋼板進行說明。本實施形態之鋼板可藉由上述本實施形態之製造方法來製得。

本實施形態之鋼板具有以下構成。

(I)在化學組成上以質量%計，含有C：0.0010%~0.0060%、Si：0.005~0.050%、Mn：0.10%~0.50%、Ti：0~0.100%、Nb：0~0.080%、B：0~0.0080%；且限制P：0.040%以下、S：0.040%以下、Al：0.1000%以下、N：0.0100%以下；剩餘部分含有Fe及不純物。

(II)相對於前述鋼板之壓延方向在25~65°方向上之r值 最小值在1.80以上，且相對於前述壓延方向在0°以上且小於360°方向上之前述r值的平均值在1.70以上。

(III)降伏強度在570MPa以上。

<化學組成>

本實施形態之鋼板具有上述化學組成。各成分元素之含量及其限定理由則與本實施形態之製造方法之說明中已述者相同，故省略說明。

<相對於鋼板壓延方向在25~65°方向上之r值最小值在1.80以上、且相對於前述壓延方向在0°以上且小於360°方向上之前述r值的平均值在1.70以上>

本發明群針對如專利文獻1般對瓶蓋殼部進行口緣加工仍無法確保瓶蓋耐壓的原因進行了調査。結果獲得以下發現。亦即發現到，當瓶蓋被安裝於瓶口時，襯件會被按壓至瓶口。此時，襯件即饋壞變形。當內壓上昇時瓶蓋殼部與瓶雖欲分離，但由於已變形之襯件形狀恢復並阻塞住殼部與瓶口之間隙，使得瓶蓋耐壓得以被維持住。但是，一旦襯件外周側(即從瓶蓋殼部連至裙部之肩部與瓶口間)有空隙存在，則已饋壞之襯件會走漏至該空隙，原本可有助於補填因內壓上昇造成殼部變形的襯件變形量就會不足(即變得無法阻塞住瓶蓋殼部與瓶口之隙間)。進一步，本發明群發現，將瓶蓋安裝至瓶口時肩部與瓶口是否有空隙形成係端視構成素材之鋼板r值、以及關係到鋼板r值與瓶蓋耐壓。圖5顯示r值與瓶蓋耐壓之相關性。藉此而發現到，若相對於鋼板壓延方向在25~65°方向上之r值最小值(25~65° 之最小r值)在1.80以上、且相對於壓延方向在0°以上且小於360°之方向(全方向)上之r值的平均值(平均r值)在1.70以上，則瓶蓋在旋緊時不會產生空隙，且在瓶蓋耐壓測試(SST測試)中可確保145PSI。具體而言，得知只要可確保上述r值，則在下述情況下不會漏氣，即：在已安裝瓶蓋並已密封之容器瓶蓋部，開直徑5~10mm之孔並裝設送氣用噴嘴以避免漏氣，再對噴嘴連接壓力計及壓縮機，使壓縮機作動進行加壓至145PSI之際，並未漏氣。此種構成瓶蓋素材的鋼板之r值，會影響到瓶蓋安裝於瓶口時之密著性(空隙有無)之相關報告是前所未有，乃本發明群的新發現。

相對於壓延方向在所有方向(0~360°)上，r值以1.80以上為佳，但並非必須。藉著確保上述平均r值及25~65°之最小r值，則即使是厚度很薄之鋼板，瓶蓋形狀仍可變得適切，瓶蓋耐壓可得確保。惟，若是即使25~65°之最小r值在1.80以上，但該範圍以外之r值仍低、平均r值小於1.70的情況下，瓶蓋耐壓仍無法確保。又，即使平均r值在1.70以上，一旦25~65°之最小r值小於1.80，則瓶蓋耐壓無法確保。

從材質之觀點來看，並不需要限定平均r值及25~65°之最小r值之上限，不過r值超過2.5一事在實際製造上有困難，因此亦可令上限為2.5。

此處，習知是使用平均r值作為加工性評估指標、或使用△r來作為r值之面內各向異性之評估指標，該等通常是僅由相對於壓延方向在0°、45°、90°此3方向上之r值來求取(例如以△r=(r0°+r90°-2×r45°)/2來算出)。然而，將 鋼板加工成瓶蓋之情況，在全方向上有加工影響。本發明群經詳細反覆檢討之結果確認，僅憑相對於壓延方向3方向測定值算出之習知平均r值或△r，用來評估對於全方向上有加工影響之瓶蓋加工時的加工性是不夠充分的。

關於上述最小r值、及平均r值，可以使用電場發射型掃描電子顯微鏡(FE-SEM)之EBSD(Electron Backscater Diffraction、電子束後方繞射)法所得之結晶方面數據為基礎算出。具體而言，對供試材施行前處理(丙酮超音波脫脂)之後，裝設至SEM/EBSD樣本台，對RD方向：120μm且TD方向：100μm之區域以0.2μm間隔進行方位測定。測定係使用電場發射型掃描電子顯微鏡(日本電子製JSM-7001F)，加速電壓設定為25kV。使用TSL SOLUTIONS製OIM系統來作為以EBSD法所形分析之軟體。

關於上述最小r值及平均r值，也可以利用拉伸測試所行之方法來測定。利用拉伸測試來測定的情況下，可從鋼板相對於壓延方向0°~90°之範圍於5°刻度方向採取拉伸測試片，依循JIS Z 2241進行拉伸測試，由所取得之各方向r值來求取。再者，由於0~90°、90~180°、180~270°及270~360°可視為幾乎等值，因此以0~90°之r值測定結果為本，求取小於0~360°小於之平均r值也無礙。

(YP570MPa以上)

為了抑制已以瓶蓋密封之內容物內壓所致之瓶蓋殼部變形，必須確保最低限之耐壓強度，如圖3所示，若板厚變薄就必須使耐壓強度上升，例如以小於0.18mm之板厚的情 況而言，570MPa以上之降伏強度是必要的。降伏強度小於570MPa時，即使r值在上述範圍內，因內壓所致之瓶蓋殼部變形量增大，無法確保瓶蓋耐壓。又，YP一旦變成700MPa以上，以一般的設備製造變得困難，因此亦可令YP之上限小於700MPa。

又，本實施形態之鋼板(瓶蓋用鋼板)，基於耐蝕性等提升之目的，可在表面施以鍍Sn或鍍Cr來使用。又，亦即，鋼板表面亦可進一步具有Sn鍍敷層或Cr鍍敷層。即使有Sn鍍敷層或Cr鍍敷層存在，也不致損及本實施形態之鋼板的效果。又，鍍敷層之上即使進一步施以鉻酸處理等，也不會損及本實施形態之效果。

本實施形態之鋼板可依週知方法加工成瓶蓋。利用本實施形態之鋼板所製得之瓶蓋，即使小於0.18mm甚至在0.17mm以下之厚度仍可確保瓶蓋耐壓。具體而言，本實施形態之鋼板即使在圖7之區域A仍可確保瓶蓋耐壓。又，即使是在加工成瓶蓋之後，瓶蓋之未加工部分亦即從殼部中心到襯件為止，仍展現與鋼板相同特性。又，即使是製成瓶蓋，利用觀察組織或夾雜物等便可判斷鋼板製造時的壓延方向。

[實施例]

將具備表1所示成分之扁鋼胚在1000~1300℃下加熱，在Ar3點以上之精加工溫度下熱壓延，在500~800℃下捲取，酸洗後，利用80~98%之軋縮率冷壓延，製成冷軋鋼板。然後，針對該等冷軋鋼板，以表2所示條件(退火溫 度T、二次冷壓延率、二次冷壓延時之軋台間張力t、式(1)右邊之值)進行退火及二次冷壓延。表1之單位是質量%，剩餘部分是Fe及不純物。

針對製得之鋼板，評估YP、平均r值、25~65°之最小r值、外觀。又，將製得之鋼板加工成瓶蓋，針對平均r值、25~65°之最小r值、瓶蓋耐壓、瓶蓋形狀進行評估。

(YP)

YP是使用圖8A、圖8B所示測試片，依據「JIS Z 2241」所示之金屬材料拉伸測試方法來測定。測試片是從線圈之邊緣25mm以上從內側朝線圈壓延方向平行採取。

(平均r值及25~65°之最小r值)

平均r值及25~65°之最小r值係利用EBSD(Electron Backscater Diffraction、電子束後方繞射)法所得之結晶方位數據為基礎算出。具體而言，對供試材施行前處理(丙酮超音波脫脂)後，裝設於SEM/EBSD樣本台，對RD方向：120μm且TD方向：100μm之區域以0.2μm間隔進行方位測定。測定係使用電場發射型掃描電子顯微鏡(日本電子製JSM-7001F)，加速電壓設定為25kV。使用TSL SOLUTIONS製OIM系統來作為以EBSD法所形分析之軟體。

針對鋼板，以隨機位置為數點樣本，針對鋼板加工後之瓶蓋，測定從外延朝中心10mm左右之中央部位置。

(外觀)

外觀方面，扁鋼胚或熱軋引起之破裂或鏽皮傷痕殘留之線狀表面傷痕尤其會構成問題，因此在二次冷壓延後之通板線內一面通板並一面利用目測觀察來檢查有無線狀傷痕。檢查之結果，有發現線狀傷痕的情況視為不合格(NG)，未發現之情況視為合格(OK)。

(瓶蓋形狀)

瓶蓋形狀之評估，利用目測觀察皺褶是否涵蓋整周均勻形成，判斷為均勻之情況即評為合格(OK)，判斷為不均勻的情況則評為不合格(NG)。

(瓶蓋耐壓)

瓶蓋耐壓係如下述評估。亦即，在已於瓶中充填內容物並密封之瓶蓋上開直徑2~5mm之孔穴，於該孔穴裝設送氣用噴嘴以使空氣不至外漏，並於其連接壓力計及壓縮機。接著，將該瓶置入盛水之水槽內，同時使壓縮機作動進行加壓，以空氣外漏發生之時點為瓶蓋耐壓，當瓶蓋耐壓在145PSI以上之情況即判斷為合格。

各評估結果顯示於表3。又，瓶蓋形狀或外觀評估不合格的情況則無法作為瓶蓋來使用、又或無法加工成瓶蓋，因此並未進行耐壓評估。也因此，並未記載耐壓測試之結果。

如表1~3，以本發明之製造方法所製造之瓶蓋用鋼板，YP、以及平均r值及25~65°之最小r值很高，在瓶蓋耐壓、瓶蓋形狀、外觀之所有方面均滿足目標。另外，如表1 所記載，即使是以厚度0.15mm之鋼板而言，仍可製造具備充分耐壓性、加工性之瓶蓋。

另一方面，以成分或軋台間張力脫離式(1)之方法所製造之瓶蓋用鋼板，YP、平均r值、25~65°之最小r值脫離本發明範圍，瓶蓋耐壓無法滿足目標，又或是，瓶蓋形狀、外觀之任一以上呈現不適合作為瓶蓋來使用的狀態。

將鋼板加工之後的瓶蓋之平均r值、25~65°之最小r值，顯示出與加工前之瓶蓋用鋼板幾乎同樣的傾向。

產業上之可利用性

依據本發明，可製造出即使是在厚度很薄之情況下仍可確保瓶蓋旋緊時之瓶蓋耐壓的鋼板。又，本發明之鋼板相較於習知鋼板，r值高、得以利用降低號規(gauge down)達到削減瓶蓋成本。因此，產業上之可利用性很高。

1‧‧‧瓶蓋

2‧‧‧殼部

3‧‧‧襯件

4‧‧‧裙部

5‧‧‧凸緣

6‧‧‧皺褶

Claims (8)

1. 一種瓶蓋用鋼板之製造方法，其特徵在於包含以下步驟：加熱步驟，係將下述扁鋼胚進行加熱，該扁鋼胚在化學組成上以質量%計含有：C：0.0010%~0.0060%、Si：0.005~0.050%、Mn：0.10%~0.50%、Ti：0~0.100%、Nb：0~0.080%、B：0~0.0080%，且限制：P：0.040%以下、S：0.040%以下、Al：0.1000%以下、N：0.0100%以下，並且剩餘部分含有Fe及不純物；熱軋步驟，係將前述加熱步驟後之前述扁鋼胚進行熱壓延並捲取而藉以製得熱軋鋼板；酸洗步驟，係將前述熱軋步驟後之前述熱軋鋼板進行酸洗；冷軋步驟，係將前述酸洗步驟後之前述熱軋鋼板進行冷壓延而製得冷軋鋼板； 退火步驟，係將前述冷軋步驟後之前述冷軋鋼板在退火溫度T下退火；及二次冷壓延步驟，係利用2軋台之輥軋機將前述退火步驟後之冷軋鋼板進行二次冷壓延，且該2軋台之輥軋機業經設定成軋台間張力t與前述退火溫度T滿足下述式(1)：350≦0.067×ln(t)×T×(-0.23×ln(C)+0.25) (1)此處，式中之C為以質量%計之C含量，T係單位為℃之退火溫度，t係單位為MPa之前述二次冷壓延中之軋台間張力。
2. 如請求項1之瓶蓋用鋼板之製造方法，其中前述化學組成以質量%計含有下述當中之1種或2種以上：Ti：0.01~0.100%、Nb：0.002~0.080%、B：0.0003~0.0080%。
3. 如請求項1或2之瓶蓋用鋼板之製造方法，其係在前述二次冷壓延後，進一步具有對前述冷軋鋼板施行Sn鍍敷之鍍Sn步驟。
4. 如請求項1或2之瓶蓋用鋼板之製造方法，其係在前述二次冷壓延後進一步具有對前述冷軋鋼板施行Cr鍍敷之鍍Cr步驟。
5. 一種瓶蓋用鋼板，其特徵在於在化學組成上以質量%計含有：C：0.0010%~0.0060%、 Si：0.005~0.050%、Mn：0.10%~0.50%、Ti：0~0.100%、Nb：0~0.080%、B：0~0.0080%，且限制：P：0.040%以下、S：0.040%以下、Al：0.1000%以下、N：0.0100%以下，並且剩餘部分含有Fe及不純物；相對於前述鋼板之壓延方向在25~65°方向上之r值最小值係在1.80以上，且相對於前述壓延方向在0°以上且小於360°之方向上之前述r值的平均值係在1.70以上；且降伏強度在570MPa以上。
6. 如請求項5之瓶蓋用鋼板，其中前述化學組成以質量%計含有下述當中之1種或2種以上：Ti：0.01~0.100%、Nb：0.002~0.080%、B：0.0003~0.0080%。
7. 如請求項5或6之瓶蓋用鋼板，其中前述鋼板表面進一步具有Sn鍍敷層。
8. 如請求項5或6之瓶蓋用鋼板，其中前述鋼板表面進一步 具有Cr鍍敷層。