JPH03249133A - 板取り性が優れた溶接缶用鋼板の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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（Ｃ方向）の延性劣化がなく板取
り性が優れた溶接缶胴用薄鋼板の製造法に関する。

（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われている。その中で、鋼板歩留り
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、フランジ加工と
呼ばれている。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
いてフランジ割れが発注しにくい性能を、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、鋼板の加工性不良
、鋼板の介在物、溶接接合不良、溶接部の硬化、溶接熱
影響部の軟化等がある。

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、板厚の薄手化に伴う缶強度の低下には鋼板の硬
さを硬くして対応している。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、再度冷間圧延を行う
いわゆる二回冷間圧延方式により製造した鋼板、いわゆ
るダブル・レデュースド鋼＠（以下−ＤＲ鋼板という）
がある。

しかしこのＤＲ綱板は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。この問題の解決を図る方法としては、特開
昭５８−１６４７５２号公報、特開昭５９−８９７１８
号号公報記載の方法などが提案されている。しかしこれ
らの既存技術では高強度化のための２次冷間圧延の圧下
率を例えば１５％以上と大きくする必要があるところか
ら、フランジ加工性を含む鋼板の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
うと、溶接後のフランジ加工で割れが多発する。このよ
うなことから製缶業者は、必ず鋼板の圧延方向が缶胴の
軸方向に直角になるような板取り（以下　この板採り方
法をノーマル法と称する）を行わなければならないとい
う制約が強いられる問題がある。さらに材質特性の異方
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採取した鋼板で異なり
、これら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Ｂ） 本発明は、製缶業者における板取り方向の制約を取り除
き、板取りがリバース法あるいはノーマル法の何れでな
されても、フランジ割れが生ぜず、且つ薄い板厚で強度
特性が高い溶接缶胴用薄鋼板を得ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは前記目的を達成するために実験・研究を行
った結果、板取り性を高めるには、鋼板強度を確保し且
つ、圧延直交方向（Ｃ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いて構成されたものであり、その
要旨は下記のとおりである。

（１）重量％で Ｃ：　０．　ＯＯ６０％超〜０．０６００％未満Ｓｉ：
Ｑ、Ｑ５％以下 Ｍｎ：　０．０５〜０．６０％ Ｐ：０．０６％以下 Ｓ　：　０．０６％以下 酸可溶Ｎ　：　０．　００５〜０．１００％Ｎ：０．０
０１０〜０．０１００％ を含み、残部が鉄および不可避的不純物からなる隷属鋳
造または造塊・分塊圧延された鋼片を、Ａｒ３変態点以
下に冷却の後１０５０℃以上の温度に再加熱し、仕上温
度をＡｒ３変態点以上、捲取温度を６８０℃以下とする
熱間圧延を行い、脱スケールし、冷間圧延し、再結晶焼
鈍し、圧下率を２％以上１０％未満とする２次冷間圧延
を行い、板厚が０．２６閣以下、！（１１！。−１硬さ
が６２以上で且つ圧延方向の引張強さが４４　Ｋｇｆ／
ｍ”以上としたことを特徴とする板取り性が優れた溶接
缶用鋼板の製造法。

（２）重量％で Ｃ：　０．００６０％超〜０．０６００％未満Ｓｔ：０
．０６％以下 Ｍｎ：　０，０５〜０．６０％ Ｐ　：　０．０６％以下 Ｓ：０．０６％以下 酸可溶Ｎ　：　Ｏ，００５〜ｏ、　ｉ　ｏ　ｏ％Ｎ　：
　Ｏ，ＯＯ１０〜０．０１００％ を含み、残部が鉄および不可避的不純物からなる連続鋳
造または造塊・分塊圧延された鋼片を、Ａｒ３変態点以
下に冷却することな（、高温鋼片のまま表面温度９００
″Ｃ以上で熱間圧延を開始し、Ａｒｌ変態点以上の温度
で仕上げ、６８０℃以下の温度で捲取る熱間圧延を行い
、脱スケールし、冷間圧延し、再結晶焼鈍し、圧下率を
２％以上１０％未満とする２次冷間圧延を行い、板厚が
０．２６閣以下、　　Ｈｌ：Ｉ。−１硬さが６２以上で
且つ圧延方向の引張強さが４４Ｋｇｆ／　ｍ”以上とし
たことを特徴とする板取り性が優れた溶接缶用綱板の製
造法。

以下、本発明の構成要件について詳細に説明する。

Ｃはその量が多くなるとフランジ加工性がノーマル法、
リバース法とも劣化するので０．０６００％未満とする
。溶接性の点からは０．０３００％以下が望ましい。一
方、Ｃ量が少な（なると強度確保しようとする圧延直交
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０．００６０％
超とする必要がある。

Ｓｉは０．０６％を超えると、めっき密着性、フランジ
加工性および耐食性が劣化するので、上限を０．０６％
とする。

Ｍｎは鋼板を硬質化させる作用があり、この効果を奏し
てまた他の成分とも相乗してＨＩＩ！。−１硬さが６２
以上で且つ圧延方向の引張強さが４４Ｋｇｆ／Ｗ２以上
なる強度特性を得るために０．０５％以上必要である。

一方、その含有量が余りにも多くなると過度に硬質化し
てフランジ加工性が劣化し、またコスト高にもなるので
０．６０％以下とする。

Ｐは硬質化の作用がある反面、その含有量が多くなると
フランジ加工性を劣化するとともに、耐食性を劣化する
ので０．０６％以下とする。

Ｓはこれが０．０６％を超えると熱間脆性を昂進させる
ので上限を０．０６％とする。

Ｍは脱酸させ介在物を減らしフランジ加工性を高める作
用があり、この効果を奏するには０．００５％以上必要
である。しかしその含有量が過多になると硬質化し、逆
にフランジ加工性を劣化させるとともに、コスト高とな
るので０．１００％以下とする。

Ｎはその含有量が０．０１００％を趙えると、鋼板が過
度に硬質化しフランジ加工性が劣化するので上限を０．
０１００％とする。またその含有量が少なくなると、軟
質化しＨｌ３（１−７硬さが６２以上で且つ圧延方向の
引張強さが４４Ｋｇｆ／ｍｍ２以上なる強度を確保でき
ないので、０．００１０％以上とする。

前記成分を含み、残部が鉄および不可避的不純物からな
る鋼を連続鋳造または造塊−分塊圧延により綱片とし、
熱間圧延に供する。

熱間圧延においては、鋼片を一旦Ａｒｍ点以下に冷却し
た後、１０５０℃以上の温度に再加熱する鋼片再加熱法
あるいは、連続鋳造または造塊−分塊圧延された高温鋼
片をＡｒ３点以下に冷却することなく直ちに熱間圧延す
る直送圧延法を採用する。

まず、綱片再加熱法の場合は、再加熱温度が１０５０　
’Ｃを下回ると、冷却時に析出したＡｆＮが溶解せず、
固溶Ｎの固溶強化による鋼板強度の確保ができず、その
後の冷間圧延で強度不足を補充しようとすると板取り性
が劣化するので、１０５０℃以上の温度で再加熱する。

また、直送圧延法の場合は、高温鋼片の表面温度が９０
０℃を下回ると、固溶ＮがＡＺＮとして析出し、この際
にも鋼板強度の確保ができず、また板採り性が劣化する
ので、鋼片の表面温度を９００℃以上とする。

熱間圧延の仕上温度は八−点を下回ると、混粒組織とな
り均一な材質が得られず、またフランジ加工性が劣化す
るので、Ａｒ３点以上で仕上げる。

捲取温度は６８０℃を超えるとＡＺＮが析出して固溶Ｎ
が減少し鋼板が軟質化しＨＩ１３゜−７硬さが６２以上
で且つ圧延方向の引張強さが４４ｋｇｆ／ａｍ”以上な
る強度が確保できず、また熱延板の炭化物が塊状化して
耐食性を劣化させるため６８０℃以下とする。

熱間圧延の終了した鋼帯は、脱スケールされ、冷間圧延
され、再結晶焼鈍が施される。

再結晶焼鈍の後、２次冷間圧延を行う。２次冷間圧延の
圧下率は、鋼板のＨＩ３゜−７硬さが６２以上で圧延方
向の引張強さが４４Ｘｇｆ／ｍ＋”以上の強度特性を得
るには２％以上とする必要がある。しかし、その圧下率
が高くなると圧延直交方向の延性が劣化し板取り性が悪
化する。その結果、リバース法におけるフランジ加工性
が著しく劣化すので、１０％未満に限定する。

２次冷間圧延後の鋼板板厚は０．２６ｍｍ以下とするが
、これは缶素材を薄手化し缶の軽量化さらに省資源を図
るためである。また板厚は例えば０．１０閣まで薄くす
ることができる。鋼板のＨＩＩ３０−７硬さを６２以上
で且つ圧延方向の引張強さが４４Ｋｇｆ／ＩＩＩＩｔ以
上と規定するのは、板厚の薄手化を補って所定の缶強度
を確保するためである。

本発明により製造された鋼板に施される表面処理は、任
意の方法でなされる。例えばすずめつき、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つ
きを行う方法などが採用される。

（実施例） まず、熱間圧延前の鋼板の熱履歴が一旦Ａｒ３変態点以
下に冷却された後、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、連続鋳造
にて製造された鋼片を室温まで冷却した後、同表記載の
鋼片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３．０　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
．１７ｍｍまで２次冷間圧延し、極薄すずめつきを行な
った。

このようにして得られた極薄すずめつき鋼板の硬さ、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
。

これらの表において、本発明の範囲からはずれた数値は
下線をつけて示しである。

第１表および第２表かられかるように、本発明鋼は硬さ
が６２以上で且つ引張強さが４４Ｋｇｆ／ｗ”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
十分補償することができる。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、本発明範囲外のうち、試料
番号４はフランジ加工性には優れるものの、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。

次に、熱間圧延前の鋼片（スラブ）の熱履歴がＡｒ３変
態点以下に冷却されることなく高温鋼片（ラスブ）のま
ま熱間圧延に供されるいわゆる直送圧延工程をとる場合
の実施例を示す。

第３表記載の成分を有する鋼を転炉で溶製し、連続鋳造
または造塊・分塊圧延した鋼片（スラブ）をＡｒ３変態
点以下に冷却することなく同表記載の鋼片（スラブ）表
面温度のまま熱間圧延を開始し、それぞれ同表記載の熱
延条件で板厚３．０　ｌｌｌ１１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０．１７閣まで２次冷間圧延し、極薄すずめつ
きを行なった。

このようにして得られた極薄すずめつき鋼板の硬さ、引
張強さ、および伸びフランジ加工率を第４表に示す。

これらの表において、本発明の範囲からはずれた数値は
下線をつけて示しである。

第３表および第４表かられかるように、本発明鋼は硬さ
が６２以上で且つ引張強さが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
を十分補償することができる。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、本発明範囲外のうち、試
料番号６および７はフランジ加工性には優れるものの、
強度が不足する。試料番号４および５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。

第 ４ 表 （発明の効果） 本発明は、Ｈ１１３゜−７硬さが６２以上で且つ圧延方
向の引張強さが４４　Ｋｇｆ／１ｍ”以上なる板厚０．
２６閣以下の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。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で Ｃ：０．００６０％超〜０．０６００％未満Ｓｉ：０．
   ０６％以下 Ｍｎ：０．０５〜０．６０％ Ｐ：０．０６％以下 Ｓ：０．０６％以下 酸可溶Ｎ：０．００５〜０．１００％ Ｎ：０．００１０〜０．０１００％ を含み、残部が鉄および不可避的不純物からなる連続鋳
   造または造塊・分塊圧延された鋼片を、Ａｒ＿３変態点
   以下に冷却の後１０５０℃以上の温度に再加熱し、仕上
   温度をＡｒ＿３変態点以上、捲取温度を６８０℃以下と
   する熱間圧延を行い、脱スケールし、冷間圧延し、再結
   晶焼鈍し、圧下率を２％以上１０％未満とする２次冷間
   圧延を行い、板厚が０．２６ｍｍ以下、Ｈ＿Ｒ＿３＿０
   ＿−＿Ｔ硬さが６２以上で且つ圧延方向の引張強さが４
   ４Ｋｇｆ／ｍｍ＾２以上としたことを特徴とする板取り
   性が優れた溶接缶用鋼板の製造法。
2. （２）重量％で Ｃ：０．００６０％超〜０．０６００％未満Ｓｉ：０．
   ０６％以下 Ｍｎ：０．０５〜０．６０％ Ｐ：０．０６％以下 Ｓ：０．０６％以下 酸可溶Ｍ：０．００５〜０．１００％ Ｎ：０．００１０〜０．０１００％ を含み、残部が鉄および不可避的不純物からなる連続鋳
   造または造塊・分塊圧延された鋼片を、Ａｒ＿３変態点
   以下に冷却することなく、高温鋼片のまま表面温度９０
   ０℃以上で熱間圧延を開始し、Ａｒ＿３変態点以上の温
   度で仕上げ、６８０℃以下の温度で捲取る熱間圧延を行
   い、脱スケールし、冷間圧延し、再結晶焼鈍し、圧下率
   を２％以上１０％未満とする２次冷間圧延を行い、板厚
   が０．２６ｍｍ以下、Ｈ＿Ｒ＿３＿０＿−＿Ｔ硬さが６
   ２以上で且つ圧延方向の引張強さが４４Ｋｇｆ／ｍｍ＾
   ２以上としたことを特徴とする板取り性が優れた溶接缶
   用鋼板の製造法。