JPH0892692A - フランジ加工性に優れた容器用鋼板 - Google Patents

フランジ加工性に優れた容器用鋼板

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JPH0892692A
JPH0892692A JP22844094A JP22844094A JPH0892692A JP H0892692 A JPH0892692 A JP H0892692A JP 22844094 A JP22844094 A JP 22844094A JP 22844094 A JP22844094 A JP 22844094A JP H0892692 A JPH0892692 A JP H0892692A
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JP
Japan
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major axis
average
crystal grains
ratio
flange formability
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Application number
JP22844094A
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English (en)
Inventor
Takehide Senuma
武秀 瀬沼
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 缶のさらなる薄手化を可能にし、缶の軽量
化、資源の節約を可能にする容器用原板を提供する。 【構成】 圧延方向に垂直な板厚断面の組織で短径に対
する長径の比が平均で5以上である加工組織を呈し、結
晶粒の長径の平均長さが8μm以下である容器用原板。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加工組織を有するにも
かかわらず、優れたフランジ加工性を示す容器用鋼板に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】容器用原板はDI(Drawing & Ironing)
缶に代表される2ピース缶、溶接缶、接着缶などの3ピ
ース缶、それに缶蓋などに使われる。最近は缶の軽量化
の促進に従い、原板の薄手化が進められている。しか
し、従来のように冷延後、焼鈍を行わない1%から8%
程度のスキンパスをして容器用原板を製造しようとする
と、焼鈍時の板厚が薄くなり過ぎ、連続焼鈍をしようと
すると通板性が悪く、途中で破断したり、形状が変化し
たりする問題がある。これに対する対策として特公平1
−52451号公報に、焼鈍時の板厚を比較的厚く保
ち、焼鈍後に20%から50%の圧延を行うDR(Doubl
e Reduce)法による容器用原板の製造方法が開示されて
いる。
【0003】しかし、この方法では焼鈍することを前提
にしているので、製造コスト的には大幅なコストダウン
は達成できない。そこで、より低廉価な容器用原板の製
造方方として特公昭54−1244号公報に、冷延後の
焼鈍を省略した技術が開発されている。当時の容器用鋼
板は比較的厚く、加工度も低かった関係で、フランジ割
れの起こる頻度は小さかった。しかし、近年の鋼板の薄
手化に伴い、冷延まま材を用いて容器を成形するとフラ
ンジ加工部で割れの発生が頻繁に起こるようになった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような技術の現状
から、本発明は製造コストの低い冷延まま材を用いて容
器を成形する際、フランジ加工において割れが極力発生
しない鋼板を提供することを目的をする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、(1)圧延方向に垂直な板厚断面の組織における
結晶粒の短径に対する長径の比が平均で5以上で、か
つ、結晶粒の長径の平均長さが8μm以下である加工組
織を有することを特徴とするフランジ加工性に優れた容
器用鋼板であり、(2)重量%でC :0.01〜0.
2%、Mn:0.05〜1.5%、Al:0.005〜
0.2%を含み、残部がFe及び不可避的不純物からな
る鋼であり、圧延方向に垂直な板厚断面の組織における
結晶粒の短径に対する長径の比が平均で5以上であり、
かつ、結晶粒の長径の平均長さが8μm以下である加工
組織を有することを特徴とするフランジ加工性に優れた
容器用鋼板、および(3)重量%でC :0.01〜
0.2%、Mn:0.05〜1.5%、Al:0.00
5〜0.2%、Nb:0.002〜0.05%を含み、
残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼であり、圧延
方向に垂直な板厚断面の組織における結晶粒の短径に対
する長径の比が平均で5以上であり、かつ、結晶粒の長
径の平均長さが8μm以下である加工組織を有すること
を特徴とするフランジ加工性に優れた容器用鋼板であ
る。
【0006】以下に本発明を詳細に説明する。本発明は
様々な容器用鋼板を50%以上冷延し、フランジ加工性
を検討した。その結果、ある冷延率以上の加工をうけた
材料のフランジ加工性が、圧延方向に垂直な板厚断面に
おける結晶粒の長径の平均長さ(以下結晶粒長径平均長
さ)に大きく依存することを見い出した。
【0007】図1にC:0.04%の低炭素鋼、図2に
C:0.1%の中炭素鋼の容器用原板のフランジ加工性
(穴拡げ比)を、横軸に結晶粒平均長さをパラメーター
として冷延率毎に示す。これらの図から判るように結晶
粒の長径長さ即ち熱延板の結晶粒径が大きい場合には、
薄手材を製造すべく冷延圧下率を上げると穴拡げ比は顕
著に低下してしまう。更にこれらの図が示すように両鋼
板とも冷延率が80%以上になるとフランジ加工性の結
晶粒長径依存性が顕在化してくる。そして、フランジ加
工性が向上する結晶粒長径平均長さは両鋼板とも8μm
であることが判る。ここで、フランジ化工性の指標とし
て与えた数値は、頂角が60度の円錐ポンチの押し上げ
による穴拡げ比である。試料は内径20mmの穴を中心に
有する直径100mmの円盤で、しわ抑えダイスの内径を
40mmとし、しわ抑え力を30トンに設定し、材料の流
れ込みを抑制して実験を行った。穴拡げ比は割れが発生
したときの試料の内径(mm)/初期の内径(20mm)の
比で示した。
【0008】これら知見に基づき本発明の限定理由を述
べる。冷延率が80%以上になると、図1、図2に示す
ように、特に結晶粒長径10μm以下において、結晶粒
長径の平均長さが穴拡げ比に及ぼす影響が顕在化する。
又その時圧延方向に垂直な板厚断面の組織で、短径に対
する長径の比が平均で5以上である加工組織となるので
ある。
【0009】このように、結晶粒長径平均の長さが、穴
拡げ比に及ぼす影響が、圧延方向に垂直な断面の短径に
対する長径の比が5以上の場合に顕在化し、かつ長径の
平均値が8μm以下の場合にこの効果が顕著となるの
で、この範囲に限定した。
【0010】次に成分については、特に限定されるもの
ではないが、それぞれについて下記に説明する範囲とな
るのが望ましい。C量が0.01%以上が望ましいとし
たのは、これ未満のC量では熱延板を微細組織にするの
が難しいためで、極端な大圧下圧延や低温圧延を避ける
には0.03%以上の添加が更に好ましい。また、0.
2%以下が望ましいとしたのは、これ超の添加ではフェ
ライト組織率が減少し、フェライト組織の微細化の効果
が十分発揮されにくくなるので望ましくないためでもあ
る。
【0011】Mn量が0.05%以上が望ましいのは、
これ未満のMn量では熱延板を微細組織にするのが難し
いためである。また、0.2%以下が望ましいとしたの
は、これ超の添加ではフェライト組織率が減少し、フェ
ライト組織の微細化の効果が十分発揮されないためであ
る。Al量が0.005%以上が望ましいとしたのは、
これ未満のAl量では十分な脱酸が行えないためであ
る。また、0.2%以下が望ましいとしたのは加工性の
劣化を招く可能性があるためである。
【0012】必要に応じて、Nbを添加するのは、微細
な熱延板を作るのに効果があるためで、その効果が現わ
れる下限添加量を0.002%とした。また、上限を
0.05%としたのはこれ以上の添加ではフェライト組
織率が減少し、フェライト組織の微細化の効果が十分発
揮されないためである。
【0013】本発明のような冷延後の組織を得るのは、
熱延板のフェライト組織を微細にし、これを強圧下する
ことで可能となる。というのは熱延板が冷間圧延された
場合その結晶粒が圧延方向に引きのばされ、粒の巾は変
らないからである。
【0014】フェライト組織を微細にする方法は色々あ
るが、例えば熱延仕上温度をAr3変態点近傍のオース
テナイト域にするとか、熱延のトータル圧下率を大きく
とるとか、冷速を大きくするとか制御圧延・制御冷却技
術を利用する方法がある。また、他の方法として粉末冶
金法による微細化等も可能である。
【0015】
【実施例】表1に化学成分を示す3種類の鋼を用いてD
I加工後にフランジ加工をした際
【表1】 に発生した割れの頻度を、図3に示すように横軸に圧延
方向に垂直な板厚断面の組織における結晶粒の長径の平
均長さをとって示した。用いた材料の圧延方向に垂直な
板厚断面の組織で観察された短径に対する長径の比はそ
れぞれの材料で平均で9.6であった。実験数は各結晶
粒径に対し、100個の成形を行って頻度を求めた。こ
の鋼板は1200℃で加熱した後、仕上温度を880℃
〜960℃で最終圧化率を10%〜50%と変化させて
熱延し、2.3mm厚みの熱延板を得た。冷速も20℃/s
ec〜120℃/secの範囲で制御することにより様々な粒
径を確保した。この熱延板を圧化率89%で冷延した。
【0016】これらの結果より明らかなように圧延方向
に垂直な板厚断面の組織の結晶粒の長径の平均長さが8
μm超になるとフランジ割れの頻度が著しくなる。本実
験条件での缶蓋のフランジ加工では結晶粒の長径の平均
長さが8μm以下になっても完全に割れを抑制出来ては
いないが、重要なのはフランジ割れの頻度が結晶粒の長
径の平均長さが5μm以下になると傾きが違ってくるこ
とである。
【0017】
【発明の効果】このように本発明により、容器用原板の
製造において焼鈍工程を省略でき、かつ缶材のさらなる
薄手化が可能になり省エネルギー、省資源に結びつき、
工業的意味は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】C:0.04%の低炭素鋼の容器用原板のフラ
ンジ加工性を、横軸に熱延板の結晶粒径、パラメーター
として冷延率をとって示した図。
【図2】C:0.1%の中炭素鋼の容器用原板のフラン
ジ加工性を、横軸に熱延板の結晶粒径、パラメーターと
して冷延率をとって示した図。
【図3】フランジ加工時発生した割れ頻度を、各成分の
鋼について横軸に熱延板の結晶粒径をパラメーターとし
て示した図。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧延方向に垂直な板厚断面の組織におけ
    る結晶粒の短径に対する長径の比が平均で5以上であ
    り、かつ、結晶粒の長径の平均長さが8μm以下である
    加工組織を有することを特徴とするフランジ加工性に優
    れた容器用鋼板。
  2. 【請求項2】 重量%で C :0.01〜0.2%、 Mn:0.05〜1.5%、 Al:0.005〜0.2% を含み、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼であ
    り、圧延方向に垂直な板厚断面の組織における結晶粒の
    短径に対する長径の比が平均で5以上であり、かつ、結
    晶粒の長径の平均長さが8μm以下である加工組織を有
    することを特徴とするフランジ加工性に優れた容器用鋼
    板。
  3. 【請求項3】 重量%で C :0.01〜0.2%、 Mn:0.05〜1.5%、 Al:0.005〜0.2%、 Nb:0.002〜0.05% を含み、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼であ
    り、圧延方向に垂直な板厚断面の組織における結晶粒の
    短径に対する長径の比が平均で5以上であり、かつ、結
    晶粒の長径の平均長さが8μm以下である加工組織を有
    することを特徴とするフランジ加工性に優れた容器用鋼
    板。
JP22844094A 1994-09-22 1994-09-22 フランジ加工性に優れた容器用鋼板 Pending JPH0892692A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010101074A1 (ja) 2009-03-05 2010-09-10 Jfeスチール株式会社 曲げ加工性に優れた冷延鋼板、その製造方法およびそれを用いた部材

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2010101074A1 (ja) 2009-03-05 2010-09-10 Jfeスチール株式会社 曲げ加工性に優れた冷延鋼板、その製造方法およびそれを用いた部材

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040224