JPH10330845A - 低イヤリング容器用鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 飲料缶で用いられる底と胴の部分を深絞りと
しごき加工により一体成形する２ピース缶のイヤリング
を小さくする容器用鋼板の製造方法を提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ≦０．１、Ｎ≦０．０１、
Ａｌ＝０．００５〜１．０、また必要に応じＢ＝０．０
００２〜１１Ｎ／１４＋０．００１％を含有する鋼のス
ラブの熱間圧延の際、必要に応じ粗圧延後、先行材の後
端に後行材の先端を接合して仕上圧延に供し、さらに、
仕上圧延の際に、Ａｒ₃ 変態点〜Ａｒ₃ 変態点＋１００
℃の温度域で合計圧下率が５０％以上の圧延を潤滑を施
してμ≦０．２の条件で行うとともに、仕上温度がＡｒ
₃ 変態点以上の仕上圧延を行い、その後通常の酸洗をし
た後、冷間圧延、再結晶焼鈍、スキンパス圧延を、冷間
圧延とスキンパス圧延の全圧下率が９０〜９５％となる
条件で行うことを特徴とする低イヤリング容器用鋼板の
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低イヤリング容器
用鋼板の製造方法に関し、特に、飲料缶によく用いられ
る底と胴の部分を深絞りとしごき加工により一体成形す
る２ピース缶の素材となる容器用鋼板を製造する方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、２ピース缶の素材には大別してア
ルミニウム板と鋼板があり、鋼板としては、通常アルミ
キルド鋼板が用いられてきた。このような容器用鋼板の
製造方法の概要は、熱間圧延の仕上温度をＡｒ₃ 変態点
以上とし、巻取は６００℃前後の比較的低温で行い、そ
の後、酸洗、冷間圧延、焼鈍、スキンパス圧延をして製
缶用素材とするものである。

【０００３】容器材料にはテンパーグレードという硬度
値による規格があり、その規格を満足するために、焼鈍
後、強圧下スキンパスによって硬化を図りグレードを作
り分けることもある。

【０００４】２ピース缶の素材として要望される特性の
一つに低イヤリング性が挙げられる。イヤリングとは、
深絞り加工としごき加工により底と胴が一体成形された
缶の開口部の壁の高さの不均一性を示す技術用語であ
り、胴の高さの最大値と最小値の差を平均の胴高さで割
った値に１００をかけたイヤリング率がその指標として
用いられている。イヤリング率が大きくなると蓋の装着
ができなくなるためにトリミングをする必要が生じ、作
業コストの増加を招くだけでなく歩留りの低下を招くた
め、イヤリング率の低減は重要な課題と位置づけられて
きた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】最近の容器材料の開発
では、素材の低コスト化を図るために缶の薄手化に焦点
が当てられている。容器材の薄手化は冷間圧延の圧下率
（以下、冷延率という）の増加を意味し、それによって
生じる大きな問題の１つにイヤリング率の増加が挙げら
れる。イヤリングの発生は、材料のもつ集合組織に基づ
く変形の面内異方性が原因であり、熱間圧延−冷間圧延
−焼鈍−強スキンパス圧延の一貫工程の最適制御により
集合組織が制御され、低イヤリング化が達成される必要
がある。

【０００６】そこで、本発明は、容器材料の薄手化に伴
うイヤリングの課題を有利に解決するために成されたも
のであり、上記の最適集合組織制御を熱間圧延時に集合
組織を制御することにより実現して、容器用素材の耐イ
ヤリング性を向上させることのできる、低イヤリング容
器用鋼板の製造方法を提供することを目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とする処
は、以下の通りである。 （１）重量比で、Ｃ≦０．１％、Ｎ≦０．０１％、Ａｌ
＝０．００５〜１．０％を含有する鋼のスラブの熱間圧
延における仕上圧延の際に、Ａｒ₃ 変態点〜Ａｒ₃ 変態
点＋１００℃の温度域で合計圧下率が５０％以上の圧延
を潤滑を施して摩擦係数が０．２以下の条件で行うとと
もに、仕上温度がＡｒ₃ 変態点以上の仕上圧延を行い、
その後通常の酸洗をした後、冷間圧延、再結晶焼鈍、ス
キンパス圧延を、冷間圧延とスキンパス圧延の全圧下率
が９０〜９５％となる条件で行うことを特徴とする低イ
ヤリング容器用鋼板の製造方法。 （２）前記鋼が、重量比で、さらに、Ｂ＝０．０００２
〜１１Ｎ／１４＋０．００１％を含有することを特徴と
する上記（１）に記載の低イヤリング容器用鋼板の製造
方法。 （３）前記熱間圧延の際に、粗圧延後、先行材の後端に
後行材の先端を接合して仕上圧延に供することを特徴と
する上記（１）または（２）に記載の低イヤリング容器
用鋼板の製造方法。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
まず、鋼中の成分を限定した理由を説明する。Ｃ量を
０．１％以下としたのは、これを超えるＣの添加は加工
性の劣化を招くためである。Ｎ量を０．０１％以下とし
たのは、これを超えるＮの添加は加工性の劣化を招くた
めである。Ａｌの含有量の下限を０．００５％としたの
は、脱酸を十分に行うためである。上限は加工性の観点
で１．０％以下と限定した。

【０００９】Ｂは、２次加工性の向上に寄与するので用
途によっては、その効果が明瞭に現われる０．０００２
％以上の添加が必要である。また、Ｂは固溶ＮをＢＮの
形で鋼中から低減し、加工性を向上させる効果がある。
この場合、効果はＢ量の増加に伴い増えるが、その効果
は１１Ｎ／１４で飽和する。そして、過剰の添加は加工
性を劣化させるので、上限を１１Ｎ／１４＋０．００１
％以下とした。

【００１０】他の成分については特に限定しないが、強
度を高め、加工性を著しく悪くしない範囲であるＭｎ≦
０．５％、Ｓｉ≦０．５％、Ｐ≦０．１％の添加は、本
発明の趣旨を何ら損うものではない。

【００１１】次に、プロセス条件の限定理由について述
べる。本発明者は、冷延鋼板の成形性に及ぼす熱延鋼板
の集合組織の影響を詳細に検討したところ、熱延鋼板の
表層部で形成される集合組織が高圧下冷間圧延時に容器
用鋼板の耐イヤリング性に悪影響を及ぼすことを見出し
た。すなわち、熱間圧延ではロールと圧延片の間の摩擦
係数が大きいため、板厚中心部では存在しないせん断ひ
ずみが板厚の表面近傍では大きく、それによって結晶回
転が板厚中心部と顕著に異なり異質の集合組織が形成さ
れる。この集合組織の相違は、その後変態した後も質は
変わるものの存在する。

【００１２】そこで、本発明者はγ域熱間圧延での集合
組織制御の研究を精力的に行い、表層部の集合組織形成
を中心部のそれに近づけることが、高圧下冷間圧延時に
容器用鋼板の耐イヤリング性を向上させる方策であるこ
とを見出した。

【００１３】それを実現する熱間圧延条件が熱間圧延の
限定条件になる。その限定条件は、Ａｒ₃ 変態点〜Ａｒ
₃ 変態点＋１００℃の温度域で合計圧下率が５０％以上
の圧延を潤滑を施して摩擦係数が０．２以下の条件で行
うことである。圧延時に潤滑を施すことによりロールと
圧延板の間の摩擦係数が０．２以下になると表面のせん
断ひずみを低減できる。しかし、潤滑圧延での全圧下率
が小さいと面内異方性を小さくする集合組織の形成が不
十分になるため、少なくとも５０％以上の圧下を１パス
あるいは多パスにより加える必要がある。その際、圧延
温度が高すぎると再結晶、粒成長が顕著に起きて集合組
織の尖鋭化が阻まれるので、Ａｒ₃ 変態点＋１００℃を
上限とした。また、Ａｒ₃ 変態点未満で圧延されると高
圧下冷間圧延時に容器用鋼板の耐イヤリング性の著しい
劣化が見られるので、潤滑圧延の温度域の下限はＡｒ₃
変態点とした。

【００１４】また、仕上温度がＡｒ₃ 変態点未満となる
と、高圧下冷間圧延時に容器用鋼板の耐イヤリング性の
著しい劣化が見られるので、その下限はＡｒ₃ 変態点と
した。

【００１５】潤滑圧延では、ロールバイトへの噛み込み
の際、潤滑状態で圧延すると噛み込み不良やスリップな
どが起る可能性が高いため、１スラブ毎に圧延する場
合、ホットストリップの先端が巻き取られるまで、潤滑
を施さないのが一般的な操業である。しかし、この場
合、長手方向で無潤滑部と潤滑部の特性が異なり、品質
管理上支障を来たすことがあるので、粗圧延後、先行材
の後端に後行材の先端を接合して仕上圧延に供し、連続
的に熱間圧延を行うことが好ましい。この対策により品
質の安定性が確保できる。

【００１６】本発明者は、イヤリング率に及ぼす冷延率
とスキンパス圧下率の影響を検討したところ、イヤリン
グ率は冷間圧延とスキンパス圧延の全圧下率で整理でき
ることを見出した。その指標に従うと、本発明の範囲で
は冷間圧延とスキンパス圧延の全圧下率が９０％未満に
なるとイヤリング率は高く、逆に９５％を超しても耐イ
ヤリング性の劣化が顕在化することが分かった。一方、
従来法ではこの最適な冷延率が低圧下率側にシフトする
だけでなく、達成できるイヤリング率も本発明鋼より高
くなることが分かった。

【００１７】

【実施例】本発明の実施例を、比較例と共に説明する。
実施例には表１に示した成分組成を有する鋼を用いた。
熱間圧延条件（Ａｒ₃変態点〜Ａｒ₃ ＋１００℃の温度
域で摩擦係数μ＝０．２の条件で圧延する潤滑圧延の全
圧下率）と冷間圧延＋スキンパス圧延のトータルの圧下
率ならびに２ピース缶を製造したときのイヤリング率を
表２に示す。その他の製造条件は、スラブ加熱温度１２
００℃前後、巻取温度６３０℃前後、冷間圧延後の再結
晶処理は、鋼種Ａ，Ｂ，Ｅは６８０℃で３０秒、鋼種
Ｃ，Ｄ，Ｆは７５０℃で３０秒の連続焼鈍を行った。

【００１８】本発明の範囲を満足した実験番号１，２，
３，５，７，９〜１４，１６〜１８，２０，２１の材料
は、低いイヤリング率を示す。一方、従来法で製造され
た実験番号２２，２５〜２７の材料は、本発明鋼より高
いイヤリング率を示す。従来法では、実験番号２７の結
果が示すように冷間圧延とスキンパス圧延の全圧下率が
小さいとイヤリング率は低下するが、最終板厚が薄手化
に向かっている市場ニーズに応えるには、この冷間圧延
とスキンパス圧延の全圧下率を確保するには熱延鋼板の
板厚を薄くしなければならず生産性が低下する欠点があ
る。

【００１９】Ａｒ₃ 変態点〜Ａｒ₃ 変態点＋１００℃の
温度域で摩擦係数μ≦０．２の条件で圧延された合計圧
下率が４０％と低い実験番号４の材料では、低イヤリン
グ率は達成できなかった。冷間圧延とスキンパス圧延の
全圧下率が本発明の範囲外であった実験番号６，８，１
５，１９の材料も、高いイヤリング率を示した。仕上温
度がＡｒ₃ 変態点未満となった実験番号２３，２４の材
料では、低イヤリング率は得られなかった。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明により、現
状ならびに将来にわたる市場ニーズである容器用鋼板の
薄手化に対し、高生産性を確保しつつ、低イヤリングの
材料を供給することができるため、本発明は工業的に価
値の高い発明であると言える。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 38/06 Ｃ２２Ｃ 38/06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量比で、 Ｃ≦０．１％、 Ｎ≦０．０１％、 Ａｌ＝０．００５〜１．０％ を含有する鋼のスラブの熱間圧延における仕上圧延の際
   に、Ａｒ₃ 変態点〜Ａｒ₃ 変態点＋１００℃の温度域で
   合計圧下率が５０％以上の圧延を潤滑を施して摩擦係数
   が０．２以下の条件で行うとともに、仕上温度がＡｒ₃
   変態点以上の仕上圧延を行い、その後通常の酸洗をした
   後、冷間圧延、再結晶焼鈍、スキンパス圧延を、冷間圧
   延とスキンパス圧延の全圧下率が９０〜９５％となる条
   件で行うことを特徴とする低イヤリング容器用鋼板の製
   造方法。
2. 【請求項２】 前記鋼が、重量比で、さらに、 Ｂ＝０．０００２〜１１Ｎ／１４＋０．００１％ を含有することを特徴とする請求項１に記載の低イヤリ
   ング容器用鋼板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記熱間圧延の際に、粗圧延後、先行材
   の後端に後行材の先端を接合して仕上圧延に供すること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の低イヤリ
   ング容器用鋼板の製造方法。