CN100427614C - 用于容器的钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了钢板以及制造用于容器的钢板的制造方法。例如，钢板(或至少其一部分)可以包括以质量百分比计约C：0.0800%或更少、N：0.600%或更少、Si：2.0%或更少、Mn：2.0%或更少、P：0.10%或更少、S：0.05%或更少、Al：2.0%或更少以及余量的Fe。板(或其部分)可以被冷轧，然后可以调整再结晶退火的气氛、温度、时间等或者随后的热处理以控制钢中N含量的变化，例如控制表面层和中间厚度层的N含量和硬度以使它们处于适当的范围内。表面粗糙度以Ra计可以为0.90μm或更少，并且每一英寸长度凹凸峰数PPI可以为250或更多。

Description

用于容器的钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及钢板，包括表面处理的用于金属容器如饮料罐的钢板，及其制造方法。
其要求于2003年12月9日递交的日本专利申请第2003-409918号的优先权，其内容并入本文作为参考。
背景技术
以饮料罐、食品罐等为代表的用于容器的钢板，被制造得越来越轻薄以便降低这些类不同容器的生产成本，现在已使用0.2mm以下的材料。当使用这种超薄材料制造容器时，会出现许多问题包括例如色调的减低、表面涂层的粘附力以及由于难以控制表面状态而引起的可焊性。
众所周知，如在例如日本专利申请公开H11-197704、H8-3781和H6-57488中所描述的，钢板的表面状态极大地影响着色调、表面涂层粘附力以及可焊性。此外，日本专利申请公开H7-9005中描述了一种用于控制表面粗糙度的方法。在上面引用的出版物中，必须精确控制制造条件以控制表面状态，但是生产率方面的退化显然是不可避免的。此外，这些出版物中所描述的常规控制方法总是不足以改进以超薄材料制造的容器的色调、表面涂层粘附力以及可焊性，而这是本发明的一个目的。
本发明的一个目的是通过提供一种特殊的钢板及其制造方法解决使用超薄板材制造的容器中的关于容器的取决于钢板表面状态的色调、表面涂层粘附力以及可焊性的问题。本发明的另一个目的是通过在材料的表面和中间厚度层施加氮化而进行一定的状态控制来提供改良，从而能够使得既可控制钢板表面的状态又能避免增加任何妨碍生产率的特殊处理。
发明内容
日本专利申请第2003-119381和2003-100720号描述了在焊后退火过程中氮化钢板以及在板的厚度方向适当控制氮化条件的技术。这种技术是为了例如在极大改进容器抵抗变形能力的同时没有过度降低钢板韧性的目的而提供的。在评价这些材料的可焊性等的过程中，可以确定的是存在这样一种情况，即钢板的表面状态变得更为有利，从而使得能够大大改进容器的色调、表面涂层粘附力和可焊性。这些特性取决于钢板表面的状态，并且已经提出了一个即使在没有如按惯例对这类材料所进行的施加阴极电解、使用表面活性剂、精细控制Cr氧化物、使用精细控制的辊压精度进行特殊的辊压等的情况下也存在的关于由超薄的钢板材料制造容器方面的问题。
例如，当冷轧后进行氮化以增加钢中的氮含量时，简单地产生不同的表面硬度通常不一定会改进罐的色调、表面涂层粘附力或可焊性。然而，本发明的示例性实施方案通过适当控制钢成分、氮化条件以及氮化后钢板的状态使得能够改进由超薄材料制造的罐的色调、表面涂层粘附力和可焊性。此外，依照本发明钢板及相应方法的示例性实施方案简要说明了达成这些示例性优点的优选条件。
依照本发明的一个用于容器的钢板的示例性实施方案是具有0.400mm或更少板厚度的用于容器的钢板，其特征在于它包含，以质量百分比计，C：0.0800％或更少、N：0.600％或更少、Si：2.0％或更少、Mn：2.0％或更少、P：0.10％或更少、S：0.05％或更少以及Al：2.0％或更少；(1/8厚度表面层的N含量)-(1/4厚度中间厚度层的N含量)为10ppm或更多，(1/8厚度表面层的N含量)为20000ppm或更少，表面粗糙度以Ra计为0.90μm或更低，并且PPI即每一英寸(2.54厘米)长度凹凸峰数为250或更多。
依照本发明的另一个用于容器的钢板的示例性实施方案是具有0.400mm或更少板厚度的用于容器的钢板，其特征在于它包含，以质量百分比计，C：0.0800％或更少、N：0.600％或更少、Si：2.0％或更少、Mn：2.0％或更少、P：0.10％或更少、S：0.05％或更少以及Al：2.0％或更少；(1/8厚度表面层的钢板横截面平均维氏硬度)-(1/4厚度中间厚度层的钢板横截面平均维氏硬度)＞10点，或者(1/8厚度表面层的钢板横截面最大维氏硬度)-(1/4厚度中间厚度层的钢板横截面平均维氏硬度)＞20点，表面粗糙度以Ra计为0.90μm或更低，并且PPI即每一英寸长度凹凸峰数为250或更多。
此外，依照本发明的钢板的示例性实施方案还可包含以质量百分比计以下一种、两种或多种成分：钛：0.05％或更少、Nb：0.05％或更少以及B：0.015％或更少。按1/4板厚度中间厚度层的平均成分计，钢板可以包含以下一种、两种或多种成分：钛：4×C+1.5×S+3.4×N或更多、Nb：7.8×C+6.6×N或更多以及B：0.8×N或更多。而且，钢板可以包含以质量百分比计以下一种、两种或多种成分：Cr：20％或更少、Ni：10％或更少以及Cu：5％或更少。此外，钢板还包含以质量百分比计总量为0.1％或更少的Sn、Sb、Mo、Ta、V和W。
依照本发明的一个制造用于容器的钢板的方法的示例性实施方案是0.400mm或更少板厚度的钢板的制造方法，其特征在于将包括，以质量百分比计，C：0.0800％或更少、N：0.0300％或更少、Si：2.0％或更少、Mn：2.0％或更少、P：0.10％或更少、S：0.05％或更少、Al：2.0％或更少以及余量的Fe和不可避免的杂质的钢板冷轧，然后同时或在再结晶退火之后进行氮化，其中(在全部板厚度方向上N含量(质量百分比)的平均增加量)不超过6000ppm，并且(1/8厚度表面层的N浓度的增加量)控制在20000ppm或更低，(1/8厚度表面层的N含量(质量百分比)的增加量)/(1/4厚度中间厚度层的N含量(质量百分比)的增加量)的绝对值控制在2.0或更高，表面粗糙度以Ra计控制在0.90μm或更低，并且PPI即每一英寸长度凹凸峰数控制在250或更多。
依照本发明的另一个制造用于容器的钢板的方法的示例性实施方案是0.400mm或更少板厚度的用于容器的钢板的制造方法，其特征在于将包括以质量百分比计：C：0.0800％或更少、N：0.0300％或更少、Si：2.0％或更少、Mn：2.0％或更少、P：0.10％或更少、S：0.05％或更少、Al：2.0％或更少以及余量的Fe和不可避免的杂质的钢板进行冷轧，然后，同时或在再结晶退火之后，进行氮化的制造方法，其中在平均横跨板厚度的方向上N含量的增加量不超过6000ppm，控制(1/8厚度表面层的钢板横截面平均维氏硬度)-(1/4厚度中间厚度层的钢板横截面平均维氏硬度)＞10点，或者(1/8厚度表面层的钢板横截面最大维氏硬度)-(1/4厚度中间厚度层的钢板横截面平均维氏硬度)＞20点，表面粗糙度以Ra计控制在0.90μm或更低，并且PPI即每一英寸长度凹凸峰数控制在250或更多。
此外，示例性的钢板成分还可以以质量百分比计由以下一种、两种或多种成分组成：钛：0.05％或更少、Nb：0.05％或更少以及B：0.015％或更少。按1/4板厚度中间厚度层的平均成分计，也可以包括以下一种、两种或多种成分：钛：4×C+1.5×S+3.4×N或更多、Nb：7.8×C+6.6×N或更多以及B：0.8×N或更多。
又一个示例性的钢板成分可以以质量百分比计由以下一种、两种或多种成分组成：Cr：20％或更少、Ni：10％或更少以及Cu：5％或更少。钢板成分也可以由以质量百分比计的总量为0.1％或更少的Sn、Sb、Mo、Ta、V和W组成。为了同时或在再结晶退火后进行氮化，可以将板温处于550～800℃的钢板在包含0.02％或更多氨气的气氛中放置不少于1秒但不超过360秒的时间，使得氮化后处于550℃或更高温度范围内的热历史中的温度(℃)和时间(秒)的乘积为48000或更低，或者使550℃～300℃的平均冷却速率为10℃/秒或更快。再结晶退火之后以及氮化前或氮化后的再冷轧压缩比可以为20％或更小。
依照本发明示例性实施方案的用于容器的钢板及其制造方法能够在避免氮化后复杂的处理以及由于这种复杂处理所导致的生产率阻碍的同时改进容器的色调、表面涂层粘附力和可焊性。因此，它能够保持与传统的片材以及包含用于超薄容器钢板的复杂处理的方法同样高的生产率并且提供了一种工业上的有效作用。
附图说明
图1为依照本发明示例性实施方案的用于容器的钢板的1/4厚度表面层和1/8厚度表面层的典型侧视图。
图2为其中钢板上标有维氏硬度测量位置的图1的层的说明。
具体实施方式
下面描述用于本发明示例性实施方案的钢材成分。钢材成分按质量百分比表示。
退火之前C含量的具体上限定为C：0.0800％，这对于避免加工性的退化方面来说是有利的。例如，上限可以定为0.0600％或更低，或者更优选地为0.0400％或更低。
依照本发明示例性实施方案的钢，其中具有与C相似特性的、可以通过退火之后的氮化而增加的N的含量，可以具有类似C的低含量，这从确保强度等的观点来看是有利的。即使C：0.0050％或更少，强度也可以保证，0.0020％或更少的C含量也是允许的。在C含量为0.0015％或更少时，能够制造出属于通常容器材料标准之外的超软材料，这取决于与氮化的量的平衡。
与C类似，退火之前N含量的上限定为N：0.0300％或更低，这对于避免加工性的退化方面来说是有利的。N：0.0200％或更低是优选的，N：0.0150％或更低是更优选的，N：0.0100％是进一步优选的，N：0.0050％或更低是更进一步优选的，N：0.0030％是又进一步优选的。值得注意的是，正如下面将要描述的，通过退火后的氮化而引入的N提供了一种对于罐的色调、表面涂层粘附力以及可焊性来说有利的作用，这与退火前存在的N的作用是不同的。
可以加入Si来调节容器的强度。太多的Si会降低加工性以及涂层特性，因此Si的含量优选为2.0％或更低。在依照本发明的钢中，Si可以在晶粒间界与由于氮化而渗入到钢中的N形成氮化物，从而导致脆裂以及本发明的抑制效应，因此应当优选限制Si含量为1.5％或更低，乃至1.0％或更低。
可以加入Mn来调节强度。太多的Mn会降低加工性，因此Mn的含量设定为2.0％或更低。
可以加入P来调节强度。太多的P不仅会降低加工性，而且还会阻碍钢板的氮化，因此优选设定P的含量为0.10％或更低。
S会降低热延性，并且还会阻碍铸造和热轧，因此设定S的含量为0.05％或更低。
Al是一种可以加入用来脱氧的元素。太高含量的Al使得铸造更为困难并且造成损伤如增加的表面缺陷，因此Al的含量设定为2.0％或更低。
下面将描述除了上述通常在用于容器的钢板中所考虑的基本元素外的元素的作用及其控制。
Ti能够提高钢板的再结晶温度，并且降低超薄钢板的退火传递，这是本发明目的之一。因而，Ti可以设定为0.050％或更低。在不特别要求高r值的通常应用中，不需要加入Ti，并且优选设定为0.03％或更低，0.02％或更低是更为优选的。
Nb具有与Ti类似的作用，提高钢板的再结晶温度并且明显降低超薄钢板的退火传递，这是本发明目的之一。因而，Nb的含量优选为0.050％或更低。在不特别要求高r值的通常应用中，无须加入太多的Nb，优选为0.03％或更低，0.01％或更低是更为优选的。
当在依照本发明示例性实施方案的包含约0.01％或更多Ti和Nb的钢板中加入B时，会提高钢板的再结晶温度，同时明显降低作为本发明目的之一的超薄钢板的退火传递。另一方面，如果Ti和Nb的含量低，那么就这一点上存在着小的不利影响，再结晶温度实际上被降低，这样使得在更低的温度下能够再结晶退火。此外，由于B具有改进退火传递的作用，因此它可以甚至主动添加。但是，随着过量的添加，在浇铸过程中就会出现明显的板材(包括初轧钢坯、薄板坯板料等)的开裂，因此上限优选设定为0.015％。为了降低再结晶温度并且改进退火传递，B含量与氮化前N含量的关系应满足B/N＝0.6～1.5。
此外，作为本发明目的之一，为了通过在氮化之前保留固溶的Ti以及使得由于在氮化过程中从表面渗入到钢板中的N而形成的钛氮化物尤其是在钢板表面层中的形成来增加作用，优选按1/4厚度中间厚度层的平均成分计加入钛：4×C+1.5×S+3.4×N或更多、Nb：7.8×C+6.6×N或更多以及B：0.8×N或更多中的一种或多种成分。由于本发明表面层的N含量在氮化前后会发生很大的变化，而上述值也会相应地变化，因此可以如此表示1/4厚度中间厚度层的平均成分。
依照本发明的示例性实施方案，能够通过使用其中由于氮化而发生很小变化的1/4厚度中间厚度层的平均成分表示氮化后最终板材中的值。此外，为了赋予本发明的示例性实施方案没有说明的特性如增加的耐腐蚀性，Cr：20％或更低、Ni：10％或更低以及Cu：5％或更低的加入绝不会降低本发明的作用。特别地，钢中固溶的Cr优先与由于氮化而渗到钢板中的N氮化结合，并且具有在钢中形成精细Cr氮化物的作用，特别是在钢板表面，这样能够利用这些氮化物来增加本发明的作用。为此目的，优选加入0.01％或更高的Cr。但是，Cr也可以增加钢板的再结晶温度，过量的加入可以明显地降低作为本发明目的之一的超薄钢板的退火传递。为了避免由于再结晶温度升高引起的退火传递的降低，优选限制Cr的加入量为2.0％或更低。Cr的含量为0.6％或更低时，可以将再结晶温度的升高抑制到有可能不出现实际问题的程度。
此外，可以加入总量为0.1％或更少的Sn、Sb、Mo、Ta、V和W以在无论如何不会降低本发明作用的同时赋予本发明示例性实施方案所没有说明的特性。
上述元素中，在特定条件下，P、B、Sn和Sb会降低作为本发明的一个重要要求的氮化效率，因而优选考虑限制它们的最大含量以与氮化条件相平衡。
下面参照图1描述用于描述本发明示例性实施方案的钢板厚度方向上的划分。
例如，“1/8厚度表面层”代表图1中相应的区域。此外，“1/4厚度中间厚度层”代表图1中相应的区域。对应于“1/8厚度表面层”的区域存在于钢板的两个表面，并且依照本发明的示例性实施方案可以适用于任何一种材料，就此来说至少一个这样的表面属于本发明的范围之内。顶部和底部之间的氮分布或硬度分布可以通过氮化方法和氮化前的表面处理以及氮化后的不同处理方式而改变。本发明的示例性实施方案也适用于这种具有不同顶面和底面层的钢板。这是因为可以达成本发明的一些目的，即色调、表面粘附力及可焊性，例如，只在一个表面上。
“1/8厚度表面层的N含量”可以在打磨钢板只留下感兴趣的区域之后通过分析而确定。同样，对于“1/4厚度中间厚度层的N含量”来说，使用通过在磨去两个表面只留下感兴趣的区域之后的分析所得到的分析值。
对于“1/8厚度表面层的钢板横截面平均维氏硬度”以及“1/4厚度表面层的钢板横截面平均维氏硬度”来说，可以使用在厚度方向上的位置处以及在能够产生足够小的压痕用以对钢板横断面厚度方向上的硬度分布做适当评价的载荷下所测量的维氏硬度值。可以设定厚度方向上的测量位置以便得到至少两个处于1/8厚度之内的并且在厚度方向上是等距隔开的测量位置。将每个区域测量值的平均数视为相应的横截面平均硬度。要求注意压痕之间的距离，但是通常对于维氏硬度测量来说，可以依照压痕的大小提供从最近的压痕出发的适宜距离。为此，如图2所示，当沿着板材表面方向保留适宜距离的移动，就能够保持压痕之间适宜的距离。此外，在板材表面附近的区域，板材表面的影响也会成为一个问题；对于这种情况，将使用在带有等价成叠的和联结的钢板上所得到的横截面硬度的测量值。
“1/8厚度表面层的钢板横截面最大维氏硬度”和“1/4厚度中间厚度层的钢板横截面最大维氏硬度”是指从上述“1/8厚度表面层的钢板横截面平均维氏硬度”和“1/4厚度表面层的钢板横截面平均维氏硬度”分别得到的每个区域硬度分布的最大硬度。
由于成分元素的局部偏析以及结构的不均匀性，分析值和硬度分布通常表现出一些误差和变差，这可以通过适当的足够量的试验排除异常值而测定。
下面描述氮化状态，这对于本发明的示例性实施方案来说也是一个重要的条件，包括由于氮化导致的N增量以及退火后N的含量。
依照本发明的示例性实施方案给出了一个在钢板的表面层部分和中间厚度层部分之间所产生的N含量上的差异。这个差异以(1/8厚度表面层的N含量)-(1/4厚度中间厚度层的N含量)表示。这个值可以设定在100ppm、优选为200ppm、更优选为300ppm、进一步优选为500ppm、更进一步优选为1000ppm、再进一步优选为2000ppm，还再进一步优选为3000ppm。如果差值小于这个值，不仅作为本发明一些目的的色调、表面涂层粘附力和可焊性不能达成，而且在材料的品质上也会由于在氮化含量上的差异有一些相当大的变化，从而导致在实际生产中卷材内部和卷材之间材料品质上相当大的分散。此外，(1/8厚度表面层的N含量)的上限可以设定在20000ppm。可以以20000ppm的平均值表示1/8厚度表面层，因为在本发明示例性实施方案的通常情况下，最外层的N含量将为20000ppm或更高，这将很容易地引起表面问题如电镀缺陷。基于这种情况，(1/8厚度表面层的N含量)的上限优选定为6000ppm，更优选为3000ppm。
最后所得到的在钢材的表面层和中间厚度层之间产生的硬度上的差异是本发明示例性实施方案的另一个区别特征。这个差异可以以1/8厚度表面层的钢板横截面平均维氏硬度-1/4厚度表面层的钢板横截面平均维氏硬度来表示，其值为10点或更大，优选为30点或更大，更优选为90点或更大。如果差值小于这个值，就不能得到作为本发明一些目的的色调、表面涂层粘附力和可焊性。此外，钢材的表面层和中间厚度层之间的硬度上的差异也可以按照(1/8厚度表面层的钢板横截面最大维氏硬度)-(1/4厚度中间厚度层的钢板横截面平均维氏硬度)来表示。在这种情况下，值可以为20点或更大，优选为60点或更大，更优选为120点或更大。
为了控制同如上所述的中间厚度层的N含量和硬度相比的表面层的N含量和硬度，也应该给出一个适宜的氮化前的状态。例如，如上所述，氮化前钢板的N含量优选为0.0300％或更低。如果在氮化前已经包含一个大的N含量，那么很难会产生本发明的作用。此外，为了在避免降低加工性的同时通过氮化来增加N的含量，需要一个氮化后N含量的上限，其设定为N：0.600％或更低。N含量优选为N：0.300％或更低，更优选为N：0.150％或更低，进一步优选为N：0.100％或更低，更进一步优选为N：0.050％或更低，再进一步优选为0.030％或更低。然而，一个较高的N含量是优选的，这不仅是为了进一步硬化被氮化所硬化的区域而且也是为了能够稳定地得到氮化的作用。
此外，依照本发明的示例性实施方案，N的增加不得遍布整个板材厚度。例如，有效增加表面层部分的N含量以使得(1/8厚度表面层的N增加量)/(1/4厚度中间厚度层的N增加量)的绝对值为2.0或更高是优选的。这里规定绝对值的原因在于由于各种类型的取决于测量场合的误差和变差，其中成分几乎不改变的中间厚度层的N含量的分析值有时可以变得小于整个板材厚度的值。这个系数优选为3.0，更优选为5.0或更高，进一步优选为10或更高。
接下来描述表面状态的控制，这是本发明最大的作用。就描述表面状态而论，有各种各样的可能性，但在本发明示例性实施方案的范围内，将按照表面粗糙度Ra以及表示每一英寸长度凹凸峰数量的PPI来描述。其测量方法没有特殊的限制，可以使用通常的方法如示踪剂和激光法、二维和三维测量等。
本发明示例性实施方案的特征在于Ra为0.90μm或更低并且PPI为250或更高。如果Ra太高或者PPI太低，作为本发明目的的色调、表面涂层粘附力、可焊性等特性将由于表面的凹凸性而降低。Ra优选为0.80μm或更低，更优选为0.70μm或更低，进一步优选为0.60μm或更低，更进一步优选为0.50μm或更低。此外，PPI优选为300或更高，更优选为350或更高，进一步优选为400或更高，更进一步优选为450或更高，再进一步优选为500或更高。从定性上看，以高密度存在的均匀高度的凹凸性是优选的。对于Ra来说没有特殊的下限要求，其可以基于氮化条件、硬化冷轧条件等控制到适合用途的值。但Ra的下限优选不包括0，实际上可以为0.02μm或更高。PPI的上限也没有指定，可以基于氮化条件、硬化冷轧条件等而控制，这取决于用途。一般来说，越多的N被离析以至于接近于表面的N浓度变得越高，那么所得到的Ra越低，PPI越高。将N朝向表面离析的一个示例性方法是在含有氨的空气中进行相对短时间的氮化。表面状态也受先前存在的钢的成分和晶粒直径、退火温度和冷轧条件以及氮化后硬化冷轧过程中的压缩比、轧制遍数和轧辊粗糙度及进行电镀时的电镀条件的影响。因此，当难以将表面状态控制到特定的范围时，基本控制与通常所进行的控制相同，本领域的技术人员在几次试验之后都可以毫无问题地达成这个基本控制。
按照惯例，为了如此控制粗糙度，可以在退火后的硬化冷轧过程中转移轧辊的凹凸性，或者基于表面涂层进行形态控制如特殊的电解处理或者金属或其它材料镀层，以及精确地进行涂层等的形态控制，这是由于粗糙度很大程度上也取决于镀层等对钢板表面的粘附状态。然而，本发明的示例性实施方案几乎不受这种情况的影响，从而使得在制造过程中是有利的。例如，说到轧辊的凹凸性，按照惯例由于轧辊的凹凸性被轧制所磨损，为了保持钢板表面的凹凸性处于所希望的范围之内，因此有必要经常进行轧辊的替换或凹凸性的机械加工，这样导致了在生产率和劳动力方面的过份负担，如为了轧辊的维修必须停止生产。与此相反，依照本发明，钢板的表面状态几乎不受硬化冷轧方法的影响，并且没有太多必要处理轧辊凹凸性的磨损，这样就可以进行块加工。此外，对于金属镀层的形态，就能够在无需特别精细控制电镀条件或类似条件下均匀分散具有均匀形状的非常精细的金属电镀涂层。虽然钢板表面的粗糙度这样几乎不受产生那种粗糙度的技术和条件的影响的原因是不清楚的，但是都认为产生粗糙度的原因在于钢板本身。下面讨论这项技术的机理。
例如，依照本发明的示例性实施方案，在钢的表面和中间厚度层之间可以形成大的N浓度差异和由此得到的硬度差异。特别是钢板最外表面层的N浓度被认为包含高浓度的N，在通过传统溶解所得到的钢中通常无法得到。另一方面，钢板中间厚度层与传统钢板一样软。当这种板材被轧制处理时，在表面层会形成许多精细的裂纹，其具有差的延展性，并且这被认为会直接和间接影响钢板表面的凹凸性，这可以用本发明的另一个示例性实施方案来说明，并且对于用于容器的钢板来说是必要的。这样的话，可以假设，本发明钢板的不取决于处理条件而是钢板本身所固有的形成通过光处理产生的凹凸性的能力，是由于钢板表面层部分和中间厚度层部分之间的延展性上的差异，以及间接由于硬度上的差异。因而优选的是采用依照本发明示例性实施方案的钢板适当控制钢板在厚度方向上的硬度。
表面层中硬化层的厚度、表面层部分的材料品质，特别是延展性、表面层和中间厚度层部分之间的比例等，会影响依照本发明优选表面层的凹凸性。因此，如果不存在偏离本发明的极端条件，如在整个板材厚度上均匀氮化、表面层氮化物浓度的极度增加或者由于钢板的高钛含量引起的过量钛氮化物的形成，并且如果钢板是在依照本发明的条件下制造，那么钢板表面的粗糙度将处在一个所希望的范围内。
通常，由于大部分硬化冷轧一般是在退火后进行，因此可以在依照本发明示例性实施方案的钢板中得到所希望的表面状态而无需进行特别的控制，但由于当将板材经过通常连续的退火作业线时炉底辊的弯曲导致了在钢板表面形成精细的裂纹，因此硬化冷轧被认为是不重要的。
当钢板本身具有如此在表面形成精细均匀的凹凸性的能力时，既使在涂层过程中不进行涂层条件或类似条件的精细控制，涂层也可以精细并均匀地附着，并且依照钢板的凹凸性呈现所希望的形态和分布。
接下来，更详细地讨论氮化条件。从生产率的观点来看，依照本发明示例性实施方案的氮化过程可以优选同时与或在冷轧后随后进行的再结晶退火之后连续不断地与再结晶退火一起进行，但是并不限于此。说到退火方法，分批和连续退火都可以使用。但是，从氮化过程的生产率以及氮化材料卷内的材料品质均匀性的观点看，连续退火是优选的。此外，为了通过控制如本发明示例性实施方案所说明的板材表面和中间厚度层的材料品质而得到大的优点，氮化时间以及随后的热历史太长是不利的，并且在这一点上，优选的是至少采用连续退火设备进行氮化处理。在没有特殊原因的情况下，应使用连续退火的板材。通过分几部分控制炉内气氛进行前半程再结晶以及后半程氮化而进行连续的退火处理尤其存在许多优点，如生产率、材料品质的均匀性、控制氮化状态的简易性等。
此外，如果在再结晶完成之前进行氮化，那么可以抑制再结晶并且保持非再结晶板的状态，这样会导致加工性的明显退化，因此应值得注意。这个界限由钢成分、氮化条件、再结晶退火条件等综合决定，但是对于本领域的技术人员来说在适当的试验之后很容易会发现保留非再结晶材料的条件。氮化过程的确定不仅应考虑到钢板的N含量由于氮化的增加，而且还要考虑到钢板成分和再结晶退火条件，以及氮化后的热历史等，并且还要看到N从钢板表面到内部区域的扩散以及硬度沿板横截面方向上的变化。如果简单使用由洛氏(Rockwell)硬度作为指标所确定的材料品质，就无法得到作为本发明目的的色调、表面涂层粘附力和可焊性。实际上，这里需要根据试验的适当数量来确定条件，但是基本想法如下所述，并且可以从而说明本发明的示例性实施方案。
例如，氮化应该在550～800℃的钢板温度下进行。这可以象在通常的退火中一样通过将氮化气氛设定到这个温度，将钢板穿过这个气氛以使板温度达到这个范围，然后同时进行氮化而达成。或者，可以将氮化气氛设定在较低的温度，通过将加热到这个温度范围的钢板插入到那个氮化气氛中而进行氮化。当氮化气氛升高到这个温度时，有时由于与钢板氮化无关的气氛的变化和破坏使得钢板氮化效率退化，因此温度可以指定为550～750℃。设定到600～700℃是优选的，更优选为630～680℃。
氮化气氛按体积比可以包含10％或更多的氮气，优选为20％或更多，更优选为40％或更多，进一步优选为60％或更多；并且如有必要它可以包含90％或更少的氢气，优选为80％或更少，更优选为60％或更少，进一步优选为20％或更少；如有必要它还可以包含0.02％或更多的氨气。余量部分可以为氧气、氢气、二氧化碳气体、氢气碳化物气体以及各种惰性气体。在提高氮化效率以及在短的一段时间内得到特定数量的氮化方面，氨气是特别高效的，从而阻止N扩散到钢板中间厚度并且对本发明的示例性实施方案提供了有利的作用。即使是0.02％或更少的量也足以达成这个效果，但是0.1％或更多的量是优选的，更优选为0.2％或更多，进一步优选为1.0％或更多，更进一步优选为5％或更多。在10％或更多的量时，氮化少于5秒的时间即可得到足够的效果。此外，对于除氨气之外气体的比例来说，特别是当氮气和氢气为主要气体成分时，从氮化效率的观点来看(氮气)/(氢气)的体积比为1或更多是所希望的，这个比例为2或更多则会得到更高效的氮化。此外，当在通常不在主要由氮气和氢气所组成的气氛中发生氮化的条件下进行常规退火时，本领域的技术人员能够在适当的试验之后不仅通过如上所述的氨气的掺合，而且通过利用痕迹量气体的掺合、气体比例的更改等更改露点将气氛更改到能够发生氮化。本发明的示例性实施方案包含能够基于现代分析能力而探测到的至少发生由于热处理包括退火导致的氮化的气氛。
氮化气氛中的保留时间通常没有限制，但是结合本发明550℃或更高的温度条件，鉴于0.400mm最大值的钢板厚度，考虑到如果由于通过钢板中N的扩散引起的氮化所导致的从钢板表面渗入的N，当钢板保留在氮化气氛中时到达钢板中间厚度层，那么它就不可能得到作为本发明目的的N分布或硬度分布的事实，将上限定为360秒。此外，即使提高氮化效率，也需要1秒的时间以得到氮化的结果以及本发明所要求的钢板厚度方向上氮和硬度的分布。2～120秒是优选的，更优选为3～60秒，进一步优选为4～30秒，更进一步优选为5～15秒。当保留时间控制在短的一个时间时，应该通过增加氨浓度或类似物的浓度提高氮化效率。
氮化后钢板的热历史对于控制钢板厚度方向上的氮分布来说也是重要的。考虑到所述钢板的厚度和钢中氮的扩散，在高温下长时间的保留是不希望的。
然而，通过使氮分布适当地逐步贯穿热处理而更明显地达成本发明示例性实施方案的作用也是可能的。为此，550℃或更高温度区域中的热历史是重要的，并且在这个温度区域内温度(℃)和时间(秒)的乘积优选为48000或更低。这相当于600℃下80秒或800℃下60秒，但当温度连续改变时，其作用可以通过记录近似5秒时间段中的温度变化以及查明每个时间段温度(℃)和时间(秒)的乘积之和而适当地估计。24000或更小是优选的，更优选为12000或更小，并且通常优选设定氮化条件以使得一旦完成氮化就可以直接确定钢中氮的分布。
连同所描述的热历史一起，氮化后的冷却速率可以大大影响本发明的效果。例如，由于冷却过程中氮化物形成的状态会发生很大地变化，因此，当氮分布几乎没有任何变化时，即使在较低的温度和短的时间内也可以观察到横截面硬度分布的差异。从550℃到300℃10℃/s或更大的平均冷却速率会保留更多的固溶氮，从而使得表面层部分与中间厚度层相比相对更硬一些，并且改进了色调、表面涂层粘附力和可焊性。优选地，冷却速率为20℃/s或更大，更优选为50℃/s或更大。然而，对于保留过量的固溶氮来说，控制是优选的，因为这可以取决于应用而导致老化问题。
在用于容器的薄钢板的制造中，在再结晶退火之后为了硬度调整和板厚度调整可以进行再冷轧。这里使用的压缩比范围从接近于为形状调整所进行的表面层轧制的1％到50％或更多，与冷轧相同。依照本发明的示例性实施方案，就常规的钢板来说可以使用同样类别的再冷轧。在不需要形状校正或类似校正的情况下，可以根本不进行再冷轧，而在需要形状校正或类似校正的情况下，在约0.5％～2.5％的范围内进行再冷轧。本发明的钢板通常也可以经受这种程度的轧制。在使用高的超过2.5％的再冷轧比以达成更高的强度和薄度的情况下，必须对本发明的钢板施加特殊操作或控制。例如，当对本发明的具有硬的表面层和软的中间厚度层的钢施加再冷轧时，优先经受加工硬化的只是软的中间厚度层，而且本发明中提供的用来增加抗变形的单独表面层的优先硬化会丧失，但是事实是相反的。也就是说，对于依照本发明示例性实施方案的钢板，如果再冷轧率为正常的程度，那么再冷轧反而会优先硬化具有高N含量的硬的表面层部分，从而在本发明钢板的表面层和中间厚度层之间形成更明显的硬度差异。这是因为表面层由于大量固溶的N和氮化物而更易加工硬化，而中间厚度层被表面层所抑制，因此它无法优先变形并且无法有选择性地硬化以达到大大超出表面层硬化的程度。然而，如果再冷轧比变得相当高，那么钢板本身会变得足够硬，这样即使在没有按本发明的技术进行控制板厚度方向上的材料品质分布的情况下也可以得到足够的罐强度，但同时会趋向于降低作为本发明的区别特征之一的通过表面粗糙度的控制而改进的表面特性和可焊性的作用，因此，增加超出通常应用范围的再冷轧比只具有很小的意义。此外，由于再冷轧比变得更高而引起加工性的下降，因此应避免高缩率的疏忽的应用。基于上述理由，当对本发明的钢施加再冷轧时，压缩比优选接近于约70％。
为了制造硬质材料，如果进行再冷轧，那么更高的再冷轧比是所希望的，优选为6％或更高，更优选为10％或更高，进一步优选为20％或更高，更进一步优选为30％或更高，再更进一步优选为40％或更高。另一方面，很明显从延展性的观点来看较低的再冷轧压缩比是所希望的，因此50％或更低是优选的，更优选为40％或更低，进一步优选为30％或更低，更进一步优选为20％或更低，再更进一步优选为10％或更低，还再更进一步优选为5％或更低。尤其鉴于再冷轧初期到中期中表面层优先硬化以及明显增加抗变形性的效应，因此压缩比优选设定为0.8～45％，更优选为4～35％，进一步优选为6～30％，更进一步优选为8～25％。在其中连续进行再结晶退火和氮化的过程中，从生产率的观点看，再冷轧的时间在氮化之后是优选的，但如果再结晶退火和氮化以分开的过程进行，那么再冷轧也可以在氮化之前进行。
此外，当考虑到焊接区域的时侯，对于常规材料来说，材料会由于焊接热而局部软化，并且在法兰组装或类似组装过程中也会发生机械加工应变的集中，从而降低可塑性，但在本发明表面层部分中包含大量N的钢板中，由于焊接热的软化是被限制的，因此对于焊接区域的可塑性来说也是有利的。
在其中再结晶退火和氮化连续进行的过程中，从生产率的观点看，再冷轧的时间在氮化之后是优选的，但如果再结晶退火和氮化以分开的过程进行，那么再冷轧也可以在氮化之前进行。
本发明的示例性实施方案可以适用于具有0.400mm或更小板厚度的钢板。这是因为对于具有更高厚度的钢板来说，浇铸构件的变形不大可能是问题。此外，对于更高的板厚度来说，表面层由于氮化而硬化的厚度相对小，因此不会很容易出现本发明的效果。使用优选为0.300mm或更薄，更优选为0.240mm或更薄的钢板，而且使用0.200mm或更薄的钢板会得到非常明显的效果。
本发明示例性实施方案的一种效果是不取决于成分调整之后以及退火之前的热历史，或者制造历史。进行热轧情况下的扁钢坯、初轧坯或薄板坯不限于任何制造方法如铸模法或连续铸钢法，由于本发明的效果不取决于退火之前的热历史，因此采用扁钢坯再加热法、直接进行热轧而无需重新加热扁钢坯的CC-DR法，或者采用省略初轧等的薄扁钢坯铸造都可以得到本发明的效果。此外，本发明示例性实施方案的效果也不必须取决于热轧条件，采用带有α+γ两相区域终轧温度的两相区域轧制，或采用其中加入粗棒钢并轧制的连续热轧制都可以得到这个效果。
此外，当本发明示例性实施方案的钢板用作用于带有焊缝区容器的材料时，热影响区的软化被抑制并且含有特别高N浓度的表面层区域迅速冷却并硬化，其具有增加焊接强度的作用。当加入元素如B和Nb时，这种现象会变得更加明显，其通常用于控制热影响区的软化。
本发明示例性实施方案的钢板包括进行无论哪类表面处理的情况。即，在用户使用的钢板中表面处理之后，色调和可焊性对于表面处理后的钢板来说是必要的，并且在按照上述方法制造钢板的情况下对于这些特征来说必要的钢板表面的良好状态不会被表面处理所损坏。当然，PPI或Ra的绝对值可以由于表面处理而明显改变，但其通过控制钢板厚度方向上的硬度而为钢板提供良好的表面状态，即其中形成大量低的凹凸性的状态的作用，即使表面处理之后也可以在钢板上充分地检测出。这个作用为表面处理的钢板提供了优良的色调和可焊性。
对于表面涂层如金属涂层、油漆或有机膜(层压品)的粘附力，表面处理前钢板表面的状态是重要的。同样对于这个特征，依照本发明示例性实施方案所公开的通过控制钢板厚度方向上的硬度而产生一个良好的钢板表面状态，例如，产生一个其中形成大量低的凹凸性的状态，可以提供好的粘附力。对于表面处理，在金属涂层的情况下，涂刷通常使用的锡、铬(不含锡)、镍、锌、铝或类似物。不仅这些涂层的粘附力，而且涂层形成之后的色调和可焊性都可以被改进。在近年来已经开始使用的涂有有机膜的层压钢板的基体的情况下，以及在钢板直接或在金属涂层或类似涂层之后着色的情况下通过本发明的作用也可以改进粘附力。
依照用途，本发明的示例性实施方案通常可以用于容器，不管它们是两片罐或是三片罐，显然它可以在其中要解决的问题与上面所描述内容相似的情况下用于无论哪一种用途。
[实施例]
作为本发明的示例性实施，使用最常用的用于容器钢板类型之一的镀锡的钢板进行色调、表面涂层粘附力和可焊性的评价。
关于粘附力，将两个在两侧涂有25mg/m2环氧酚涂层材料的板，烘烤并干燥，然后用尼龙胶粘剂热压结合以制做测试试片，将其用城市用水湿润并进行T-型剥离测试以测定剥离强度。很明显，更高的剥离强度可以视为表明在评估样品中更好的粘附力。剥离强度除了取决于钢成分以及用来得到本发明的制造条件之外，也取决于状态以及必需的取决于用途等而不同的标准，因此只在绝对值基础上的测量合格在某些方面通常不符合实际应用。尽管如此，低于1.5kg/5mm被视为“必须改进”，1.5～2.5kg/5mm被视为“可以使用”，2.5～3.5kg/5mm被视为“良好”，3.5kg/5mm被视为“非常好”。
关于色调，在涂刷10μm透明的聚酯树脂并干燥后使用光谱色度计得到的L值用作指示剂。更高的L值表明更好的色调，并且这些值用来评价样品。L值除了取决于钢成分以及用来得到本发明的制造条件之外，也取决于状态以及必需的取决于用途等而不同的标准，因此只在绝对值基础上的测量适用在某些方面通常不符合实际应用。尽管如此，低于60被视为“必须改进”，60～75被视为“可以使用”，75～90被视为“良好”，90或更高被视为“非常好”。
关于可焊性，对于通常在三片罐上使用的缝焊来说，在改变焊接电流的情况下进行焊接，可焊接的电流范围基于焊接过程中的喷溅产生(飞溅产生)而测定，焊接强度基于剥离测试(Hein测试)，焊接过程中由于电弧电流导致的钢板表面和电极环之间的焊接表面损伤，以及所采用的判据基于损伤范围的宽度和下限值。通过根据更高的制造稳定性将一个更广的范围视为所希望的，并根据不至于老是材料品质变化以及镀层由于焊接区域的温度增加而引起的剥落将一个更低的最小值视为所希望的来作判定。在这个示例性实施方案中，对于可焊的电流范围来说，通过测定焊接电流平均值的比例以及采用其中这个比例高的如同优选条件的情况来评价。这个比例除了取决于钢成分以及用来得到本发明示例性实施方案的制造条件之外，也取决于状态以及必需的取决于用途等而不同的标准，因此只在绝对值基础上的测量合格在某些方面通常不符合实际应用。尽管如此，低于于1％被视为“必须改进”，1～3％被视为“可以使用”，3～6％被视为“良好”，6％或更大被视为“非常好”。
生产率在硬化冷轧过程中的生产率的基础上进行评价。这里提到的“生产率”不仅仅表示每单位时间的产量，而且还包括为维持所希望的生产线运转的人员和设备管理的简易性。集中于硬化冷轧的原因在于作为本发明钢的一个区别特征的表面控制，主要是在通过硬化冷轧过程中轧辊粗糙度和轧制条件的操纵的技术状态下进行的。根据等级，主要基于轧制遍数以及涉及轧辊粗糙度的操纵进行研究；一般来说，在低粗糙度下轧制的情况是合理的，轧辊粗糙度操纵公差宽并且轧制遍数小是优选的。然而，现实中，判定的采用也要考虑为保证轧制后板材形状和厚度精确度而采用的润滑条件以及片材温度操纵、轧制速度控制和张力控制的简易性。这些参数的操纵公差除了取决于钢成分以及用来得到本发明的制造条件之外，也取决于状态以及必需的取决于用途等而不同的标准，因此很难描述绝对的合格标准。粗糙度通过三个三维粗糙度仪来测量。
对于中间厚度层的成分来说，由于氮化前的钢板按传统方法制造，因此氮化前厚度方向上元素的变化非常小，对于本发明示例性实施方案的效果来说是一个可忽略的范围。即，假设氮化前钢板中1/8厚度表面层的N含量和1/4厚度中间厚度层的N含量是相同的。
利用含有如表1～4中所示成分的钢进行热轧、冷轧和再结晶退火以制造钢板。表1～4中的N量为氮化前板材厚度平均N量。将材料中的一些通过在如表1～4中所示条件下将板材穿过氮化炉，同时控制氮化炉的温度、气氛等，接着穿过高温保温炉以再结晶退火而进行氮化。所有的氮化从退火的中间阶段、其中再结晶可以被认为在氮化发生之前已经完成了的条件下开始进行。
此外，进行硬化冷轧以制造钢板。这些钢的轧制条件、最终的板材厚度、氮含量分析结果以及性能评价结果如表5～8中所示。能够确认的是，利用本发明的制造方法，通过将板材厚度方向上的状态控制在本发明的范围之内，可以得到良好的色调、表面涂层粘附力以及可焊性。在有些情况下，在非氮化的材料上，试图借助于特殊的硬化冷轧条件而调整表面粗糙度，然而由于轧辊磨损、轧制遍数等而阻碍了有效的生产。此外，当这类特殊的轧制能够产生具有大体相当于使用本发明钢的材料的钢板粗糙度评价的材料时，其特性没有象本发明钢的那些特性那样优良。这个原因还不清楚，但是可以认为表面状态中多少有些不能被示例性的本实施方案的粗糙度测量所查出的差异存在。
Figure C20048003633300281
Figure C20048003633300291
Figure C20048003633300301
Figure C20048003633300311
Figure C20048003633300331
Figure C20048003633300351
依照本发明示例性实施方案的用于容器的钢板及其制造方法在避免氮化后复杂的处理以及由于这种复杂处理引起的生产率的阻碍的同时，改进了容器的色调、表面涂层粘附力和可焊性。因此，可以提高用于容器的超薄钢板的生产率，从而在工业上提供了显著的有效作用。
上述内容仅仅说明发明的原理。由于这里的讲授，使得对于本领域的技术人员来说对所描述实施方案的各种修改将是显而易见的。因而，可以理解的是本领域的技术人员将能够设计出许多虽然这里没有明确展示或描述的、但体现发明的原理并且因而属于本发明的精神和范围之内的钢板和方法的变化方案。这里已经引用的各种出版物，其全部内容这里作为参考文献而引用。
工业实用性
依照本发明示例性实施方案的用于容器的钢板及其制造方法在避免氮化后复杂的处理以及由于这种复杂处理引起的生产率的阻碍的同时，可以改进容器的色调、表面涂层粘附力和可焊性。因此，它能够保持与传统的片材以及包含用于超薄容器钢板的复杂处理的方法同样高的生产率并且提供了一种工业上的有效作用。

Claims (14)

1、用于至少一种容器的钢板，其包含：
至少一个部分，该部分具有至多0.400mm板厚度，并且包括以质量百分比计C：0.0800％或更少、N：0.600％或更少、Si：2.0％或更少、Mn：2.0％或更少、P：0.10％或更少、S：0.05％或更少以及Al：2.0％或更少，
其中所述至少一个部分包括1/8厚度表面层和1/4厚度表面层，所述1/8厚度表面层的第一N含量减去所述1/4厚度中间厚度层的第二N含量至少为10ppm，
其中第一N含量至多为20000ppm，并且所述至少一个部分的表面粗糙度以Ra计为0.90μm或更少，并且
其中所述至少一个部分的每2.54厘米长度凹凸峰数(“PPI”)至少为250。
2、用于至少一种容器的钢板，其包含：
至少一个部分，该部分具有至多0.400mm板厚度，并且包括以质量百分比计C：0.0800％或更少、N：0.600％或更少、Si：2.0％或更少、Mn：2.0％或更少、P：0.10％或更少、S：0.05％或更少以及Al：2.0％或更少，
其中所述至少一个部分包括1/8厚度表面层和1/4厚度中间厚度表面层，
其中所述1/8厚度表面层的钢板横截面平均维氏硬度减去所述1/4厚度中间厚度层的钢板横截面平均维氏硬度大于10点
或者所述1/8厚度表面层的钢板横截面最大维氏硬度减去所述1/4厚度中间厚度层的钢板横截面平均维氏硬度大于20点，至少一个部分的表面粗糙度以Ra计为0.90μm或更少，并且
其中所述至少一个部分的每2.54厘米长度凹凸峰数(“PPI”)至少为250。
3、权利要求1或2的钢板，其中所述至少一个部分以质量百分比计进一步包括以下至少一种成分：Ti：0.05％或更少、Nb：0.05％或更少以及B：0.015％或更少。
4、权利要求1或2的钢板，其中所述1/4板厚度中间厚度层的平均成分由以下至少一种成分组成：Ti：4×C+1.5×S+3.4×N或更多、Nb：7.8×C+6.6×N或更多以及B：0.8×N或更多。
5、权利要求1或2的钢板，其中所述至少一个部分以质量百分比计进一步包括以下至少一种成分：Cr：20％或更少、Ni：10％或更少以及Cu：5％或更少。
6、权利要求1或2的钢板，其中所述至少一个部分以质量百分比计进一步包括总量为0.1％或更少的Sn、Sb、Mo、Ta、V和W。
7、制造至少一种用于至少一种容器的钢板的方法，其中所述至少一种钢板包括具有0.400mm或更少板厚度的至少一个部分，该至少一个部分以质量百分比计包括C：0.0800％或更少、N：0.0300％或更少、Si：2.0％或更少、Mn：2.0％或更少、P：0.10％或更少、S：0.05％或更少、Al：2.0％或更少以及余量的Fe和不可避免的杂质，所述方法包括：
a)冷轧所述钢板；
b)所述钢板的再结晶退火；以及
c)在步骤(b)中或步骤(b)后，氮化所述钢板，
其中所述至少一个部分在整个板厚度均值内的N含量的平均增加量至多为6000ppm，所述至少一个部分的1/8厚度表面层的N浓度增加量至多为20000ppm，所述1/8厚度表面层的N浓度增加量除以1/4厚度中间厚度层的N浓度增加量的绝对值至少为2.0，并且
其中表面粗糙度以Ra计至多为0.90μm，并且所述至少一个部分的每2.54厘米长度凹凸峰数(“PPI”)至少为250。
8、制造至少一种用于至少一种容器的钢板的方法，其中所述至少一种钢板包括具有0.400mm或更少板厚度的至少一个部分，该至少一个部分包括以质量百分比计C：0.0800％或更少、N：0.0300％或更少、Si：2.0％或更少、Mn：2.0％或更少、P：0.10％或更少、S：0.05％或更少、Al：2.0％或更少以及余量的Fe和不可避免的杂质，所述方法包括：
a)冷轧所述钢板；
b)所述钢板的再结晶退火；以及
c)在步骤(b)中或步骤(b)后，氮化所述钢板，
其中平均横跨所述至少一个部分厚度的N含量的增加量至多为6000ppm，
其中1/8厚度表面层的钢板横截面平均维氏硬度减去1/4厚度中间厚度层的钢板横截面平均维氏硬度大于10点
或者1/8厚度表面层的钢板横截面最大维氏硬度减去1/4厚度中间厚度层的钢板横截面平均维氏硬度大于20点，
其中所述至少一个部分的表面粗糙度以Ra计至多为0.90μm，并且
所述至少一个部分的每2.54厘米长度凹凸峰数至少为250。
9、权利要求7或8的方法，其中所述至少一个部分以质量百分比计进一步包括以下一种或多种成分：Ti：0.05％或更少、Nb：0.05％或更少以及B：0.015％或更少。
10、权利要求7或8的方法，其中所述至少一个部分以所述1/4板厚度中间厚度层的平均成分计包含以下一种或多种成分：Ti：4×C+1.5×S+3.4×N或更多、Nb：7.8×C+6.6×N或更多以及B：0.8×N或更多。
11、权利要求7或8的方法，其中所述至少一个部分以质量百分比计进一步包括以下一种或多种成分：Cr：20％或更少、Ni：10％或更少以及Cu：5％或更少。
12、权利要求7或8的方法，其中所述至少一个部分以质量百分比计包括总量为0.1％或更少的Sn、Sb、Mo、Ta、V和W作为钢成分。
13、权利要求7或8的方法，其中为了与步骤(b)同时或者在步骤(b)之后进行步骤(c)，所述钢至少进行以下过程中的一种：
在包含0.02％或更多氨气的气氛中以及550～800℃的板温下保持至少超过1秒但不超过360秒，以使得氮化后在550℃或更高温度范围的热历史中温度(℃)和时间(秒)的乘积为48000或更小，并且设定550℃～300℃的平均冷却速率为10℃/秒或更大。
14、权利要求7或8的方法，其中步骤(b)之后和步骤(c)之前或之后的再冷轧比为20％或更少。
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