JPH03257123A - 板取り性が優れた極薄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、圧延直交方向の延性劣化がなく、板取り性が
優れた溶接缶胴用極薄鋼板の製造法に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来から１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、
いわゆるダブル・レデュースド鋼板（以下ＤＲ錆鋼板略
称する）がある。

しかし、ＤＲ錆鋼板、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すして
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０．１５ｍ
ｍ以下の特に薄い板厚で強度特性が高い溶接缶胴用極薄
鋼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　
：　０．０６％以下 Ｍｎ　：　０．０５〜０．６０％ Ｐ　：　０．０６％以下 Ｓ　：　０．０６％以下 酸可溶Ａｌ　８０．００５〜０．１００％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、１０５０℃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、ま
た他の要旨は （２）重量％で、 Ｃ：　０．００６０％超かつ０．０３００％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、鋳造後Ａｒ３変態点以
下に冷却することなく、高温鋼片（スラブ）のまま表面
温度９００℃以上で熱間圧延を開始し、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る。

以下、本発明の詳細な説明する。

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、Ｔ）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０．０３０
０％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、Ｓｌ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、鋼板が過度に
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（１，０５％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／ｍｍ”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、鋼板が過度に硬
質化してフランジ加工性が耐化するとともに、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。

Ｎ量は、これが０．０６％を越えると、熱間脆性を昂進
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Ａ１は、これが０．１００％を越えると、固溶Ｎ
と結合してＡＩＮ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、
酸可溶へ１量は０．０４０％以下とすることが好ましい
。また、酸可溶Ａ１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、鋼板が過度
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、従って抜取り性が劣化
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
らなる鋼を造塊または連続鋳造で鋼片（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、−且Ａｒ３変
態点未満に冷却された後再加熱される工程、およびＡｒ
３変態未満に冷却されることなく高温鋼片（スラブ）の
まま熱間圧延に供されるいわゆる直送圧延工程のいずれ
もとりうる。

まず、−且＾ｒ３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１０５０℃を下回
ると、冷却時に析出したＡＩＮ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１０５０℃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
１１５０℃以上とすることが好ましい。一方、Ａｒ３変
態点未満に冷却されることなく高温鋼片（スラブ）のま
ま熱間圧延に供されるいわゆる直送圧延工程の場合は、
鋼片（スラブ）表面温度が９００°Ｃを下回ると、固溶
ＮがＡＩＮとして析出し、　固溶Ｎの固溶強化による製
品強度の確保ができず、この場合にも板取り性が劣化す
るので、表面温度の下限を９００°Ｃに限定する。

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、均一な材質が得られないので、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°Ｃを
越えると、ＡＩＮが析出して固溶Ｎが減少し鋼板が軟質
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°Ｃと
することが望ましい。

熱間圧延の終了した銅帯は、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／ｉｎ２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。鋼板板厚が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／ｍｍ”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
つきを行なう方法など、溶接缶用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）の熱覆歴が一且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３．０
ｍｍ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１、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１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、本発明の請求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はフランジ加工性には優れるものの１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）の熱覆歴がＡｒ３変
態点未満に冷却されることなく高温鋼片（スラブ）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、鋼片（ス
ラブ）をＡｒ３変態点未満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　、０ｍｍ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、本発明の請求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。

〔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。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で、 Ｃ：０．００６０％超かつ０．０３００％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、１０５０℃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／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胴用極薄鋼板の製造法。
2. （２）重量％で、 Ｃ：０．００６０％超かつ０．０３００％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、鋳造後Ａｒ３変
   態点以下に冷却することなく、高温鋼片（スラブ）のま
   ま表面温度９００℃以上で熱間圧延を開始し、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／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
   缶胴用極薄鋼板の製造法。