JPH06184642A - 急速加熱焼鈍による非時効容器用軟質原板の製造方法 - Google Patents
急速加熱焼鈍による非時効容器用軟質原板の製造方法Info
- Publication number
- JPH06184642A JPH06184642A JP33906192A JP33906192A JPH06184642A JP H06184642 A JPH06184642 A JP H06184642A JP 33906192 A JP33906192 A JP 33906192A JP 33906192 A JP33906192 A JP 33906192A JP H06184642 A JPH06184642 A JP H06184642A
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- Japan
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- heating
- rolled
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- sec
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 急速加熱、急速冷却に基づく超コンパクト連
続焼鈍設備で非時効軟質容器用原板を製造する方法を提
供する。 【構成】 C:0.0005〜0.0025%、Mn:
0.05〜0.8%、S<0.01%、Al:0.01
〜0.1%、N<0.008%を含み、Ti量と窒素量
の関係が、3.43(N[%]−0.0005)<Ti
[%]<3.43N[%]+0.006を満足し、残部
不可避的不純物及び鉄よりなる鋼片を、通常の熱間圧延
条件で加熱、圧延し、巻取った熱延板を、酸洗後冷間圧
延し、連続焼鈍で平均加熱速度200〜1500℃/sec
で600〜900℃に加熱し、その後3秒以内に強制冷
却を始め、平均冷速で100℃/sec以上で200℃以下
まで冷却し、その後調質圧延をすることを特徴とする非
時効表面処理原板の製造方法。
続焼鈍設備で非時効軟質容器用原板を製造する方法を提
供する。 【構成】 C:0.0005〜0.0025%、Mn:
0.05〜0.8%、S<0.01%、Al:0.01
〜0.1%、N<0.008%を含み、Ti量と窒素量
の関係が、3.43(N[%]−0.0005)<Ti
[%]<3.43N[%]+0.006を満足し、残部
不可避的不純物及び鉄よりなる鋼片を、通常の熱間圧延
条件で加熱、圧延し、巻取った熱延板を、酸洗後冷間圧
延し、連続焼鈍で平均加熱速度200〜1500℃/sec
で600〜900℃に加熱し、その後3秒以内に強制冷
却を始め、平均冷速で100℃/sec以上で200℃以下
まで冷却し、その後調質圧延をすることを特徴とする非
時効表面処理原板の製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はブリキやティンフリー鋼
板などに使用される非時効容器用軟質原板の経済的製造
方法に関するものである。
板などに使用される非時効容器用軟質原板の経済的製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】容器用原板は硬さレベルによりグレード
分けされている。一般に軟質原板は箱焼鈍によって製造
されてきたが、焼鈍に数日を要し、生産性が極めて低い
難点がある。最近、連続焼鈍方式で軟質原板を製造する
方法が提案されているが、薄手、幅広材に対しては通板
性が問題となる。鋼板が柔らかいほど、通板中に形状が
崩れ、通板性が劣化する。
分けされている。一般に軟質原板は箱焼鈍によって製造
されてきたが、焼鈍に数日を要し、生産性が極めて低い
難点がある。最近、連続焼鈍方式で軟質原板を製造する
方法が提案されているが、薄手、幅広材に対しては通板
性が問題となる。鋼板が柔らかいほど、通板中に形状が
崩れ、通板性が劣化する。
【0003】加熱速度を増加させ、通板距離を短くする
ことが通板性に好ましいことは容易に推測される。加熱
速度が速い連続焼鈍による容器材の製造方法としては特
公昭40−3020号公報、特公昭36−10052号
公報などで開示されているが、共に硬度が高くHR30Tで
65以上で軟質原板の製造方法に対する技術的な開示は
なされていない。特に、本発明が対象にしている非時効
軟質原板に関しては、急速加熱焼鈍による製造方法は全
く開示されていない。
ことが通板性に好ましいことは容易に推測される。加熱
速度が速い連続焼鈍による容器材の製造方法としては特
公昭40−3020号公報、特公昭36−10052号
公報などで開示されているが、共に硬度が高くHR30Tで
65以上で軟質原板の製造方法に対する技術的な開示は
なされていない。特に、本発明が対象にしている非時効
軟質原板に関しては、急速加熱焼鈍による製造方法は全
く開示されていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような現
状にかんがみ、急速加熱焼鈍を利用した短時間連続焼鈍
で非時効軟質表面処理原板を製造する方法を提供するこ
とを目的とする。
状にかんがみ、急速加熱焼鈍を利用した短時間連続焼鈍
で非時効軟質表面処理原板を製造する方法を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、連続焼鈍
時の加熱速度を2500℃/secまで変化させられる設備
を作成し、材質に及ぼす焼鈍条件の影響を、鋼成分、熱
延条件、冷延条件などを変化させた材料で系統的に調査
し、急速加熱焼鈍を利用した短時間連続焼鈍で非時効軟
質表面処理原板を製造する方法を見いだした。
時の加熱速度を2500℃/secまで変化させられる設備
を作成し、材質に及ぼす焼鈍条件の影響を、鋼成分、熱
延条件、冷延条件などを変化させた材料で系統的に調査
し、急速加熱焼鈍を利用した短時間連続焼鈍で非時効軟
質表面処理原板を製造する方法を見いだした。
【0006】すなわち、本発明の要旨は以下の通りであ
る。重量比で C :0.0005〜0.0025% Mn:0.05〜0.8% S <0.01% Al:0.01〜0.1% N <0.008%を含み Ti量と窒素量の関係が、3.43(N-0.0005)<Ti<3.43N+0.
006 を満足し、残部不可避的不純物及び鉄よりなる鋼片
を、通常の熱間圧延条件で加熱、圧延し、巻取った熱延
板を、酸洗後冷間圧延し、連続焼鈍で平均加熱速度20
0〜1500℃/secで600〜900℃に加熱し、その
後3秒以内に強制冷却を始め、平均冷速で100℃/sec
以上で200℃以下まで冷却し、その後調質圧延をする
ことを特徴とする非時効表面処理原板の製造方法。
る。重量比で C :0.0005〜0.0025% Mn:0.05〜0.8% S <0.01% Al:0.01〜0.1% N <0.008%を含み Ti量と窒素量の関係が、3.43(N-0.0005)<Ti<3.43N+0.
006 を満足し、残部不可避的不純物及び鉄よりなる鋼片
を、通常の熱間圧延条件で加熱、圧延し、巻取った熱延
板を、酸洗後冷間圧延し、連続焼鈍で平均加熱速度20
0〜1500℃/secで600〜900℃に加熱し、その
後3秒以内に強制冷却を始め、平均冷速で100℃/sec
以上で200℃以下まで冷却し、その後調質圧延をする
ことを特徴とする非時効表面処理原板の製造方法。
【0007】以下に本発明について詳細に述べる。本発
明のポイントは、固溶C,N量が大量に存在すると硬質
になるだけでなく、製缶時にフルーティングと称する腰
折れ現象やストレッチャーストレインなどの表面性状の
欠陥が生じるので、急速加熱、急冷の短時間焼鈍工程で
固溶C,N量をいかに低減して、軟質鋼板を製造するこ
とにある。
明のポイントは、固溶C,N量が大量に存在すると硬質
になるだけでなく、製缶時にフルーティングと称する腰
折れ現象やストレッチャーストレインなどの表面性状の
欠陥が生じるので、急速加熱、急冷の短時間焼鈍工程で
固溶C,N量をいかに低減して、軟質鋼板を製造するこ
とにある。
【0008】固溶C量は熱延板中に存在するセメンタイ
トが焼鈍時に溶け出すことにより増加するので、焼鈍板
の固溶C量を低減するには焼鈍温度で溶け出さないTi
Cなどの炭化物によりCを固定することが有効である
が、TiCなどは再結晶を顕著に遅らせ、再結晶温度の
上昇をもたらすので、このような炭化物形成元素を添加
して固溶C量を低減する方法は好ましくない。焼鈍板の
固溶C量を低減するもう1つの方法として、セメンタイ
トが溶解する温度域の滞在時間を短くすることが考えら
れる。しかし、セメンタイトが溶解する温度域の滞在時
間を短くすることは再結晶が起こりにくくなることを意
味する。一方、窒素はAlを大量に添加し、高温巻取を
することにより固定できるが、高温巻取は材質のバラツ
キが大きく、また、酸洗性も悪いので、製造面では低温
巻取でも固溶Nが余り存在しない処理をすることが好ま
しい。
トが焼鈍時に溶け出すことにより増加するので、焼鈍板
の固溶C量を低減するには焼鈍温度で溶け出さないTi
Cなどの炭化物によりCを固定することが有効である
が、TiCなどは再結晶を顕著に遅らせ、再結晶温度の
上昇をもたらすので、このような炭化物形成元素を添加
して固溶C量を低減する方法は好ましくない。焼鈍板の
固溶C量を低減するもう1つの方法として、セメンタイ
トが溶解する温度域の滞在時間を短くすることが考えら
れる。しかし、セメンタイトが溶解する温度域の滞在時
間を短くすることは再結晶が起こりにくくなることを意
味する。一方、窒素はAlを大量に添加し、高温巻取を
することにより固定できるが、高温巻取は材質のバラツ
キが大きく、また、酸洗性も悪いので、製造面では低温
巻取でも固溶Nが余り存在しない処理をすることが好ま
しい。
【0009】本発明者らは、これらの諸条件を考慮し、
鋼成分、冷延前の組織、焼鈍条件を系統的に変化させた
研究より、以下の限定条件の下で、経済的に非時効軟質
表面処理原板を製造できることを明らかにした。
鋼成分、冷延前の組織、焼鈍条件を系統的に変化させた
研究より、以下の限定条件の下で、経済的に非時効軟質
表面処理原板を製造できることを明らかにした。
【0010】まず、成分の限定条件について述べる。C
量の上限を0.0025%としたのは、これ以上の添加
は後記する焼鈍条件を満足しても固溶C量が多く、フル
ーティングやストレッチャーストレインなどの表面性状
の欠陥が生じるためである。一方、下限を0.0005
%としたのは、これ以上のC量の低下は製鋼コストの著
しい増加を招くためであり、材質にとって本質的な限定
条件ではない。
量の上限を0.0025%としたのは、これ以上の添加
は後記する焼鈍条件を満足しても固溶C量が多く、フル
ーティングやストレッチャーストレインなどの表面性状
の欠陥が生じるためである。一方、下限を0.0005
%としたのは、これ以上のC量の低下は製鋼コストの著
しい増加を招くためであり、材質にとって本質的な限定
条件ではない。
【0011】Mn量の上限を0.8%としたのは、これ
以上の添加は加工性、耐食性を劣化させるためで、下限
は通常の製造法で得られる範囲とした。S量を0.01
%以下と限定したのは、これ以上の添加はフランジ加工
性を劣化するためである。
以上の添加は加工性、耐食性を劣化させるためで、下限
は通常の製造法で得られる範囲とした。S量を0.01
%以下と限定したのは、これ以上の添加はフランジ加工
性を劣化するためである。
【0012】Al量の下限を0.01%としたのは、こ
れ以下の添加では脱酸不足になりトータル酸素量が多く
なり加工性が劣化するためである。また、上限を0.1
%としたのは、これ以上の添加は加工性、耐食性を劣化
させるためである。
れ以下の添加では脱酸不足になりトータル酸素量が多く
なり加工性が劣化するためである。また、上限を0.1
%としたのは、これ以上の添加は加工性、耐食性を劣化
させるためである。
【0013】Ti量とN量を3.43(N−0.000
5)<Ti<3.43N+0.006及びN<0.00
8%の範囲としたのは、3.43(N−0.0005)
<Tiの範囲を満足しないとフルーティングやストレッ
チャーストレインなどの表面性状の欠陥が生じるため
で、3.43N+0.006以上にTiが添加されると
再結晶温度が高くなるためである。また、N量が0.0
08%以上になるとそれに対応するTi量も多くなり合
金コストが上がると共に、フランジ加工性の劣化を招く
ためである。
5)<Ti<3.43N+0.006及びN<0.00
8%の範囲としたのは、3.43(N−0.0005)
<Tiの範囲を満足しないとフルーティングやストレッ
チャーストレインなどの表面性状の欠陥が生じるため
で、3.43N+0.006以上にTiが添加されると
再結晶温度が高くなるためである。また、N量が0.0
08%以上になるとそれに対応するTi量も多くなり合
金コストが上がると共に、フランジ加工性の劣化を招く
ためである。
【0014】次に、製造条件の限定について述べる。熱
延条件は特に規制する必要はなく、通常の熱延条件でよ
い。ただし、仕上温度がAr3 変態点以下の方が、若干
成品板の異方性が小さくなる傾向がある。熱延の加熱条
件も特に規制する必要はないが、より軟質な鋼板を得る
には1150℃以下の加熱温度が好ましい。本発明鋼は
高温でNをTiNの形で固定するので、軟質化に及ぼす
巻取温度の影響は小さいので、特に、規制する必要はな
い。冷延時の圧下率の規制も不必要であるが、再結晶温
度の低下を図るうえで、80%以上の冷延率が好まし
い。
延条件は特に規制する必要はなく、通常の熱延条件でよ
い。ただし、仕上温度がAr3 変態点以下の方が、若干
成品板の異方性が小さくなる傾向がある。熱延の加熱条
件も特に規制する必要はないが、より軟質な鋼板を得る
には1150℃以下の加熱温度が好ましい。本発明鋼は
高温でNをTiNの形で固定するので、軟質化に及ぼす
巻取温度の影響は小さいので、特に、規制する必要はな
い。冷延時の圧下率の規制も不必要であるが、再結晶温
度の低下を図るうえで、80%以上の冷延率が好まし
い。
【0015】連続焼鈍での平均加熱速度の規制は次の根
拠による。本発明者らは、再結晶温度、再結晶粒径及び
時効性に及ぼす加熱速度の影響を広範囲にわたって検討
し、冷速を100℃/sec以上とし、上記の成分規制をす
ることにより、再結晶温度及び再結晶粒径は10〜25
00℃/secの範囲でほとんど加熱速度依存性を示さない
こと、また、時効性は200℃/sec以上の加熱速度で良
好であることを明らかにした。200℃/sec以下の加熱
速度で時効性が劣化するのは、加熱中にセメンタイトが
再固溶し、固溶Cが増加するためと思われる。同様の理
由で、加熱後3秒以内に強制冷却を始めないと、時効性
が劣化する。その際、200℃以下まで平均冷速が10
0℃/sec以下であると、セメンタイトが再固溶するため
やはり時効性の劣化が見られる。また、加熱速度を15
00℃/sec以上にしようとすると加熱装置が大きくなり
設備費が高くなる。これらの結果より、平均加熱速度を
200〜1500℃/secとし、冷却条件を加熱後3秒以
内に強制冷却を始め、平均冷速で100℃/sec以上で2
00℃以下まで冷却すると規制した。冷速の上限は特に
規制する必要はないが、材料の表面酸化を防ぐために無
酸化状態で冷却しようとすると、現状の最大冷速は板厚
0.2mm程度で500℃/sec程度である。また、加熱温
度の下限を600℃としたのは、これ以下の温度では再
結晶が完全に終了しないためで、上限を900℃とした
のは、変態の進行により材質の劣化が起こるためであ
る。
拠による。本発明者らは、再結晶温度、再結晶粒径及び
時効性に及ぼす加熱速度の影響を広範囲にわたって検討
し、冷速を100℃/sec以上とし、上記の成分規制をす
ることにより、再結晶温度及び再結晶粒径は10〜25
00℃/secの範囲でほとんど加熱速度依存性を示さない
こと、また、時効性は200℃/sec以上の加熱速度で良
好であることを明らかにした。200℃/sec以下の加熱
速度で時効性が劣化するのは、加熱中にセメンタイトが
再固溶し、固溶Cが増加するためと思われる。同様の理
由で、加熱後3秒以内に強制冷却を始めないと、時効性
が劣化する。その際、200℃以下まで平均冷速が10
0℃/sec以下であると、セメンタイトが再固溶するため
やはり時効性の劣化が見られる。また、加熱速度を15
00℃/sec以上にしようとすると加熱装置が大きくなり
設備費が高くなる。これらの結果より、平均加熱速度を
200〜1500℃/secとし、冷却条件を加熱後3秒以
内に強制冷却を始め、平均冷速で100℃/sec以上で2
00℃以下まで冷却すると規制した。冷速の上限は特に
規制する必要はないが、材料の表面酸化を防ぐために無
酸化状態で冷却しようとすると、現状の最大冷速は板厚
0.2mm程度で500℃/sec程度である。また、加熱温
度の下限を600℃としたのは、これ以下の温度では再
結晶が完全に終了しないためで、上限を900℃とした
のは、変態の進行により材質の劣化が起こるためであ
る。
【0016】
【実施例】表1に示す鋼種を用いて、表2に示す条件で
製造した特性を同表に示した。表に挙げられていないそ
の他の条件は、熱延は加熱温度:1150℃、仕上温
度:930℃、巻取温度:600℃を狙って行なわれ、
ほぼ狙い通り行なわれた。冷延は2.5mmの熱延板を9
0%圧下し、0.25mmにした。ストレッチャーストレ
インの測定は、100℃で60分の人工時効処理をした
材料を引張試験をして観察した。また、缶の加工で問題
となるフランジ加工性の評価として、比較的よい対応が
あるゲージレンクス6mmの試験片で測定した局部伸びを
求めた。材料の硬度は、缶材のグレードを決めるHR30T
で測定した。
製造した特性を同表に示した。表に挙げられていないそ
の他の条件は、熱延は加熱温度:1150℃、仕上温
度:930℃、巻取温度:600℃を狙って行なわれ、
ほぼ狙い通り行なわれた。冷延は2.5mmの熱延板を9
0%圧下し、0.25mmにした。ストレッチャーストレ
インの測定は、100℃で60分の人工時効処理をした
材料を引張試験をして観察した。また、缶の加工で問題
となるフランジ加工性の評価として、比較的よい対応が
あるゲージレンクス6mmの試験片で測定した局部伸びを
求めた。材料の硬度は、缶材のグレードを決めるHR30T
で測定した。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】本発明鋼である実験番号3,4,5,7,
10,12,13は非時効で加工性に優れた軟質鋼板と
なっている。加熱速度が本発明の範囲の下限以下の実験
番号1,2ではストレッチャーストレインが観察され、
セメンタイトの溶解が顕著に起こったと思われる。ま
た、実験番号8,9も冷却が速やかに行なわれなかった
ためにセメンタイトの溶解が顕著に起こり、固溶Cが多
く存在しストレッチャーストレインが現われたものと思
われる。加熱温度が950℃と高い実験番号6の材料で
は変態が起こったと思われる組織を示し、局部伸びが著
しく劣化した。また、加熱温度が550℃と低い実験番
号11の材料では加工組織が残存し、硬質で局部伸びの
劣化が見られる。
10,12,13は非時効で加工性に優れた軟質鋼板と
なっている。加熱速度が本発明の範囲の下限以下の実験
番号1,2ではストレッチャーストレインが観察され、
セメンタイトの溶解が顕著に起こったと思われる。ま
た、実験番号8,9も冷却が速やかに行なわれなかった
ためにセメンタイトの溶解が顕著に起こり、固溶Cが多
く存在しストレッチャーストレインが現われたものと思
われる。加熱温度が950℃と高い実験番号6の材料で
は変態が起こったと思われる組織を示し、局部伸びが著
しく劣化した。また、加熱温度が550℃と低い実験番
号11の材料では加工組織が残存し、硬質で局部伸びの
劣化が見られる。
【0020】C量が本発明の範囲の上限以上の実験番号
14の材料ではストレッチャーストレインが観察され
た。また、Ti添加量が3.43(N[%]−0.00
05)の値より少ない鋼Dを用いた実験番号15の材料
でもストレッチャーストレインが観察された。本発明の
範囲の上限以上にS,Mn,Al,Nが添加された鋼を
用いた実験番号16,17,18,19の材料は局部伸
びが低く、加工性が劣る。また、Ti添加量が3.43
N[%]+0.006の値より多い鋼を用いた実験番号
20の材料は再結晶がしにくく、加工組織が残存し、局
部伸びの劣化が見られる。実験番号21と22はスキン
パスを35%した材料であるが、比較鋼に比べ、本発明
鋼は局部伸びが大きく、高スキンパス材でも優れた加工
性を持つことを示す。
14の材料ではストレッチャーストレインが観察され
た。また、Ti添加量が3.43(N[%]−0.00
05)の値より少ない鋼Dを用いた実験番号15の材料
でもストレッチャーストレインが観察された。本発明の
範囲の上限以上にS,Mn,Al,Nが添加された鋼を
用いた実験番号16,17,18,19の材料は局部伸
びが低く、加工性が劣る。また、Ti添加量が3.43
N[%]+0.006の値より多い鋼を用いた実験番号
20の材料は再結晶がしにくく、加工組織が残存し、局
部伸びの劣化が見られる。実験番号21と22はスキン
パスを35%した材料であるが、比較鋼に比べ、本発明
鋼は局部伸びが大きく、高スキンパス材でも優れた加工
性を持つことを示す。
【0021】
【発明の効果】本発明により、コンパクトな連続焼鈍設
備で非時効容器用軟質原板が製造でき、市場ニーズであ
る薄手広幅材の非時効容器用軟質原板が供給でき、工業
的価値は極めて大きい。
備で非時効容器用軟質原板が製造でき、市場ニーズであ
る薄手広幅材の非時効容器用軟質原板が供給でき、工業
的価値は極めて大きい。
Claims (1)
- 【請求項1】 重量比で C :0.0005〜0.0025% Mn:0.05〜0.8% S <0.01% Al:0.01〜0.1% N <0.008%を含み Ti量と窒素量:3.43(N[%]-0.0005)<Ti[%]<3.43N[%]+
0.006 とし、残部不可避的不純物及び鉄よりなる鋼片を、通常
の熱間圧延条件で加熱、圧延し、巻取った熱延板を、酸
洗後冷間圧延し、連続焼鈍で平均加熱速度200〜15
00℃/secで600〜900℃に加熱し、その後3秒以
内に強制冷却を始め、平均冷速で100℃/sec以上で2
00℃以下まで冷却し、その後調質圧延をすることを特
徴とする急速加熱焼鈍による非時効表面処理原板の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33906192A JPH06184642A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 急速加熱焼鈍による非時効容器用軟質原板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33906192A JPH06184642A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 急速加熱焼鈍による非時効容器用軟質原板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06184642A true JPH06184642A (ja) | 1994-07-05 |
Family
ID=18323895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33906192A Withdrawn JPH06184642A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 急速加熱焼鈍による非時効容器用軟質原板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06184642A (ja) |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP33906192A patent/JPH06184642A/ja not_active Withdrawn
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