CN103415640B - 耐压强度高、加工性优异的气溶胶罐底用钢板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种耐压强度高、加工性优异的气溶胶罐底用钢板,其特征在于,具有如下的成分组成:以质量%计,含有C:0.02~0.10%、Si:0.01~0.5%、P:0.001~0.100%、S:0.001~0.020%、N:0.007~0.025%、Al:0.01~{-4.2×N(%)+0.11}%,Mnf=Mn-1.71×S(其中,式中Mn量、S量为钢中的Mn含量(质量%)、S含量(质量%))时,Mnf为0.10%以上且小于0.30%,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成;板厚为0.35(mm)以下,钢板的下屈服强度(N/mm2)与上述板厚(mm)之积为160(N/mm)以下,10%的拉伸预应变后,在25℃下进行10天的室温时效时的上屈服强度(N/mm2)与上述板厚(mm)的平方之积为52.0(N)以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种气溶胶罐底用钢板及其制造方法,特别涉及耐压强度高、加工性优异的气溶胶罐底用钢板及其制造方法。
背景技术
气溶胶罐有各种各样的结构,例如有通过使底部的原材料为钢板并将罐底与罐身进行卷边接缝而安装成的结构。将安装了罐底的气溶胶罐的结构示于图1。图1所示的被安装于气溶胶罐的罐底1是将原材料冲裁成圆形坯料,利用冲压加工而加工成规定的形状,介由设于边缘部的凸缘部而被卷边接缝于罐身2。在罐身2同时安装有具备喷射内容物的功能的安装帽3和喷嘴4。
气溶胶罐内部封入有用于喷射内容物的喷射剂,所以成为高压状态。因此,罐底需要具备耐受内部压力的足够高的耐压强度。
作为在与气溶胶罐类似地需要耐压强度的容器中使用的钢板所涉及的技术,公开了以下内容。
专利文献1中公开了一种耐压强度和缩颈性优异的DI罐用表面处理原板及制造方法。公开了如下内容:一种原板,以重量%计,C:0.0100~0.0900%、Mn:0.05~1.00%、P:≤0.030%、S:≤0.025%、sol.Al:0.010~0.100%、N:0.0005~0.0120%,剩余部分由铁和不可避免的杂质构成,原板的结晶粒度号(以下称为G.Sno)为9.5以上,Hv(10%BH)为145以上,Hv(70%BH)为195以下;以及将上述成分的钢通过CT:660~750℃、冷轧率:84~91%、退火温度:重结晶温度~700℃的箱内退火来制造G.Sno为9.5以上、轴比为1.4以下的退火板,通过伸长率2%~30%的调质轧制调节至Hv(10%BH)为145以上、Hv(70%BH)为195以下。
专利文献2中公开了一种耐压强度和罐颈加工性优异的DI罐用钢板及其制造方法。公开了如下内容,DI罐用钢板以重量%计,含有C:0.01~0.08%、Mn:0.5%以下、Sol Al:0.20%以下、N:0.01%以下、根据需要而定的0.1%以下的S、Cr、Cu、Ni中的至少1种和/或0.1%以下的Ti、Nb中的至少1种,固溶C量为5~25ppm,L方向的YP为30~44Kgf/mm2,L方向与C方向的YP之差为2Kgf/mm2以下;所述制造方法是将上述成分的热轧板冷轧,重结晶后以60℃/秒以上进行冷却,在300~450℃保持30~180秒,然后用湿式法进行轧制率:3~12%的调质轧制。
专利文献3中公开了一种将有利于加工性的粗粒组织和硬质且晶界强度高的细粒组织混杂化的、凸缘加工时裂缝少且罐强度高的DI罐用钢板及其制造方法。专利文献3的DI罐用钢板以重量%计,含有C:0.01~0.08%、Al:0.03~0.12%、N:0.001~0.008%,而且,距离表层和里层5~25%深度的板厚部分被制品板截面方向的JIS结晶粒度号为#11.5以上的细粒组织占据,内层剩余部分由双层组织构成,所述双层组织由制品板截面方向的JIS结晶粒度号小于#11.0的粗粒组织形成。并且,制造方法是以连续铸造钢片为原材料,以表层部比中心部高出20℃以上的温度差且表面温度成为1000~1200℃的方式进行加热而热轧。
专利文献4中公开了一种兼顾由极薄容器用钢板制造的容器的耐变形性和罐成型性的钢板及其制造方法。公开了如下技术,即,通过对如下的钢进行冷轧,调节气氛、温度、时间等而进行重结晶退火或其后的热处理,并且在热处理前进行适当的表面处理,由此对钢中N量的变化,特别是对表层部和中心层部以及从钢板表面观察到的部位,将N量和硬度控制在适当的不同范围,所述钢以质量%计,含有C:0.0800%以下、N:0.0600%以下、Si:2.0%以下、Mn:2.0%以下、P:0.10%以下、S:0.05%以下、Al:2.0%以下,剩余部分是以Fe为主体而成的。
专利文献5中公开了一种兼顾由极薄容器用钢板制造的容器的耐变形性和罐成型性的钢板及其制造方法。公开了一种涉及两片罐用钢板的技术,用常规方法对如下的连铸板坯进行热轧,在570~670℃下进行卷取、且(Ntotal-NasAlN)量为0.003~0.010重量%以下,所述连铸板以质量%计,C:0.02~0.08重量%、Si:0.02重量%以下、Mn:0.05~0.30重量%、P:0.025重量%以下、S:0.025重量%以下、N:0.003~0.02重量%、Al:0.02~0.15重量%、剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
专利文献
专利文献1:日本特开平7-278744号公报
专利文献2:日本特开平8-311609号公报
专利文献3:日本特开平10-17993号公报
专利文献4:日本特开2004-323906号公报
专利文献5:日本特开平4-350146号公报
发明内容
专利文献1是通过规定Hv(10%BH)来确保耐压强度的技术,Hv(10%BH)是进行了利用伸长率10%的追加轧制预应变和210℃×5min的热处理的BH热处理后的Hv值。的确,DI罐的情况下,在相当于10%的追加轧制的罐底加工之后,为了进行涂装烘烤而在210℃下进行5min左右的加热,所以对于用上述方法评价特性而言,存在稳妥性。但是,由于图1所示的气溶胶罐的罐底是在涂装和烘烤后进行罐底的加工的,所以无法用上述评价方法来评价特性。另外,专利文献1的技术是用箱内退火进行制造的技术,但该退火方法存在材质的均质性、生产率方面的课题。
专利文献2是通过规定固溶C量来控制烘烤硬化性,并且以湿式法进行3~12%的调质轧制而得到规定的机械特性的技术。但是,就气溶胶罐的罐底而言,如上所述无法预料由烘烤硬化引起的强度上升和以湿式法进行3~12%的调质轧制会带来以下问题:在与退火生产线相同的调质轧制设备中,因湿式与干式的操作切换而导致生产率的劣化,另外,在与退火生产线不同的调质轧制设备中,因工序的增加而导致成本上升,因此不优选。
专利文献3是由双层组织构成的钢板,所述双层组织在制品板截面方向的表层、里层与内层由JIS结晶粒度号不同的粗粒组织形成,需要严格管理变动要素大的连续铸造钢片的表层部和中心部的温度,存在工业生产率方面的课题。
专利文献4涉及兼顾容器的耐变形性和罐成型性的钢板,在钢板的表层部和中心层部控制N量和硬度。但是,需要在氮化气氛下进行重结晶退火,存在工业生产率方面的课题。
专利文献5通过使用在钢中添加了大量的N的连铸制Al镇静钢并使固溶N大量残留来实现钢的强化。因此,出于校正因热轧后的中温卷取引起的固溶N变少的目的而增加钢中N量。但是,在该技术中,相对于钢中N量中,作为固溶N而残留的N量低,需要添加相对必需的固溶N量过量的N量,因此不合理。
如上所述,对于提高耐压强度提出了主要着眼于DI罐的罐底部的技术,但是对于与DI罐的加工和热处理条件不同的气溶胶罐的罐底材料,未见到以提高耐压强度为目的的技术。
为了提高耐压强度,有效的是提高钢板的强度。另外,耐压强度受罐底形状影响,必须是在罐的内部侧突出的结构。因此,钢板需要具备用于加工成这种形状的加工性。
本发明是鉴于上述情况而作出的,目的在于提供一种耐压强度高、加工性优异的气溶胶罐底用钢板及其制造方法。
本发明人等对于钢板的机械特性和板厚对气溶胶罐底的耐压强度和加工性造成的影响进行了研究。其结果是得到以下见解:通过以特定的条件使机械特性和板厚取得平衡,从而能够兼顾所要求的耐压强度和加工性。即,发现通过适当地控制板厚和机械特性,特别是屈服强度、室温时效硬化行为,从而可得到兼具良好的加工性和高耐压强度的钢板。
另外,考虑经济性而限定板厚时,为了得到与上述特定的条件相称的机械特性,使用N含量高于通常的钢,使Al、Mn、S以及N为特定的含量的关系,另外,还发现需要规定作为制造条件的板坯加热温度、热轧的卷取温度等。
本发明基于上述见解,其主旨如下所述。
[1]一种耐压强度高、加工性优异的气溶胶罐底用钢板,其特征在于,具有如下的成分组成:以质量%计,含有C:0.02~0.10%、Si:0.01~0.5%、P:0.001~0.100%、S:0.001~0.020%、N:0.007~0.025%、Al:0.01~{-4.2×N(%)+0.11}%,Mnf=Mn-1.71×S(其中,式中Mn量、S量为钢中的Mn含量(质量%)、S含量(质量%))时,Mnf为0.10%以上且小于0.30%,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成;板厚为0.35mm以下,钢板的下屈服强度(N/mm2)与上述板厚(mm)之积为160(N/mm)以下,对钢板实施10%的拉伸预应变后,在25℃下进行了10天的室温时效时的上屈服强度(N/mm2)与上述板厚(mm)的平方之积为52.0(N)以上。
[2]根据上述[1]中记载的耐压强度高且加工性优异的气溶胶罐底用钢板,其特征在于,上述Al以质量%计,进一步为0.01~{-4.2×N(%)+0.11}且{3.0×N(%)}%,Nf={N-NasAlN}/N(其中,式中N量为钢中的N含量(质量%),NasAlN为作为AlN而存在的N量(质量%))时,Nf为0.65以上。
[3]一种耐压强度高、加工性优异的气溶胶罐底用钢板的制造方法,其特征在于,通过将如下的钢熔炼、连续铸造而制成板坯,将板坯再加热至1150℃以上的温度后,将卷取温度设为低于620℃,进行热轧,酸洗、冷轧后,进行重结晶退火,以伸长率小于3%进行调质轧制,所述钢具有如下的成分组成:以质量%计,含有C:0.02~0.10%、Si:0.01~0.5%、P:0.001~0.100%、S:0.001~0.020%、N:0.007~0.025%、Al:0.01~{-4.2×N(%)+0.11}%,Mnf=Mn-1.71×S(其中,式中Mn量、S量为钢中的Mn含量(质量%)、S含量(质量%))时,Mnf为0.10%以上且小于0.30%,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
[4]根据上述[3]中记载的耐压强度高、加工性优异的气溶胶罐底用钢板的制造方法,其特征在于,在上述成分组成中,上述Al为0.01~{-4.2×N(%)+0.11}且{3.0×N(%)}%,Nf={N-NasAlN}/N(其中,式中N量为钢中的N含量(质量%),NasAlN为作为AlN而存在的N量(质量%))时,Nf为0.65以上。
应予说明,在本发明中,表示成分组成的比例的%均为质量%。
根据本发明,能够得到兼具高耐压强度和良好的加工性的气溶胶罐底用钢板。
附图说明
图1是表示安装了应用本发明的钢板的罐底的气溶胶罐的结构的图。
具体实施方式
以下详细说明本发明。
首先,对成分组成进行说明。成分均为质量%。
C:0.02~0.10%
本发明的钢板是经连续铸造、热轧、酸洗、冷轧、重结晶退火、调质轧制的各工序而制造的钢板。并且需要具备后述的机械特性。在满足这样的特性的钢板中,作为固溶强化元素的C的添加量是重要的,C含量的下限为0.02%。如果小于0.02%,则得不到本发明中规定的机械特性。另一方面,如果C添加量大于0.10%,则不仅变得过度硬质,还容易形成后述的珠光体组织。另外,在连续铸造板坯的凝固过程中容易产生裂缝。因此上限为0.10%。优选为0.03%~0.07%。
Si:0.01~0.5%
Si是通过固溶强化而使钢高强度化的元素。为了呈现该效果,需要添加0.01%以上。另一方面,如果大量添加,则显著损害耐腐蚀性。因此,为0.01%~0.5%。
P:0.001~0.100%
P是固溶强化能力大的元素。但是,如果大量添加,则显著损害耐腐蚀性。因此上限为0.100%。另一方面,如果P小于0.001%,则脱磷成本变得过大。因此,下限为0.001%。
S:0.001~0.020%
S是来自高炉原料的杂质,与钢中的Mn结合而生成MnS。高温下MnS在晶界析出而成为脆化的原因,所以上限为0.020%。另一方面,如果S小于0.001%,则脱硫成本变得过大。因此下限为0.001%。
N:0.007~0.025%
N是有助于固溶强化和后述的应变时效硬化的元素。为了呈现这些效果,需要添加0.007%以上。另一方面,如果大量添加,则不仅对应变时效硬化的效果饱和而未有效地发挥作用,也导致热延展性劣化。因此,上限为0.025。
Al:0.01~{-4.2×N(%)+0.11}%,优选为0.01~{-4.2×N(%)+0.11}且{3.0×N(%)}%
Al是作为脱氧剂而发挥作用,提高钢的洁净度所必需的元素。另外,在本发明中,为了确保机械特性而利用固溶N。另一方面,Al与钢中的N结合而形成AlN。综上,需要抑制AlN的过量析出,需要规定Al量的上限。AlN的析出量由Al量、N量、从板坯凝固到板坯再加热的过程中的热历程、以及热轧的卷取过程中的热历程决定。通过与后述的制造条件组合来对抑制AlN析出的条件进行研究,结果是Al量的上限在与N量的关系中限定为{-4.2×N(%)+0.11}%。此外,上限优选不仅为{-4.2×N(%)+0.11}%以下,而且还为{3.0×N(%)}%以下。通过为{-4.2×N(%)+0.11}%,从而能够促进板坯阶段产生的AlN溶解而确保固溶N。另外,通过为{3.0×N(%)}%以下,从而能够避免AlN在热轧阶段析出而确保固溶N。这样,通过将上限设为{-4.2×N(%)+0.11}且{3.0×N(%)}%,并组合后述的制造条件,从而能够提高作为本发明的优选条件而规定的Nf,即固溶N与添加N的比例。其结果是能够确保对由罐底加工和其后的室温时效引起的应变时效硬化有效地发挥作用的固溶N。
另一方面,在Al量小于0.01%的钢中,脱氧不足,钢的洁净度劣化,因此下限为0.01%。应予说明,本发明中的Al是酸可溶Al。
Mnf=Mn-1.71×S(其中,式中Mn量、S量是钢中的Mn含量(质量%)、S含量(质量%))时,Mnf为0.10%以上且小于0.30%
Mn通过固溶强化、晶粒的细粒化来增加钢的强度。但是,由于Mn与S结合而形成MnS,所以认为有助于固溶强化的Mn量是从添加Mn量中减去可形成MnS的Mn量而得的量。如果考虑Mn与S的原子量比,则有助于固溶强化的Mn量可表示为Mnf=Mn-1.71×S。如果Mnf为0.30以上,则显著产生使结晶粒径减小的效果而过度硬化。因此,Mnf小于0.30%。另一方面,如果Mnf小于0.10,则软化而得不到必要的强度。因此,Mnf为0.10以上。
Nf={N-NasAlN}/N(其中,式中N量是钢中的N含量(质量%),NasAlN是作为AlN而存在的N量(质量%))时,Nf为0.65以上(优选条件)。本发明利用由固溶N产生的应变时效硬化现象,所以需要确保大量的上述钢中N中成为固溶状态的N量。通过确保作为表示固溶N与钢中N的比例的指标的Nf为0.65以上的固溶量,从而可得到耐压强度更高、加工性更优异的气溶胶罐底用钢板。应予说明,NasAlN可以通过10%-Br甲醇提取法测定。
剩余部分为Fe和不可避免的杂质。
应予说明,本发明的钢板优选是不含有珠光体组织的组织。珠光体组织是指铁素体相和渗碳体相呈层状析出的组织,如果存在粗大的珠光体组织,则可能成为在变形时成为由应力集中引起的裂纹的产生起点。在气溶胶罐底通过卷边接缝而被安装于罐身时,如果存在这样的裂纹的产生起点,则可能造成卷边接缝部的裂缝。
接下来,对本发明的板厚与机械特性的关系进行说明。
从得到耐压强度高、加工性优异的气溶胶罐底用钢板的方面出发,使钢板的板厚与机械特性的关系以特定的关系达到平衡是重要的。特别是在确保耐压强度方面,需要限定钢板的室温应变时效硬化行为。
由于气溶胶罐底(以下,有时简记为“罐底”)是耐受罐内部的压力的结构,所以被加工成在罐内部突出的形状。通过该加工,向钢板导入应变。由于应变的导入而使钢板的强度提高,所以有助于提高气溶胶罐底的耐压强度。但是,为了仅以应变而使耐压强度提高至需要的水平,需要使加工度非常高。另一方面,为了得到高加工度,钢板必须为软质。但是,这导致耐压强度的降低。为了克服这样的矛盾,本发明人等关注的是应变时效硬化。换言之,在利用加工度导入应变之后,通过时效而使钢板硬化。
钢板的应变时效硬化通常是通过特意的热处理而实现的。例如,在加工后进行涂装烘烤。因此,为了评价钢板的应变时效硬化行为,采取实施以下特意的热处理的方法,即,在实施规定的加工后,在假设涂装烘烤的170~220℃左右的温度下进行几分钟~几十分钟的处理。
另一方面,在气溶胶罐底的制造中,加工后进行的热处理是为了使密封剂干燥而在几十度下进行的几分钟的处理,是非常轻微的处理。并且,气溶胶罐底不是加工后立刻被提供给实际的使用,而是在室温下保存后被提供给实际的使用。换言之,对于气溶胶罐底,室温时效为主要的时效过程。
因此,为了评价气溶胶罐底中使用的钢板的应变时效硬化行为,进行较高温、较长时间的热处理的以往方法因为给予过量的热历程,所以并不合适。根据以上的研究结果,在本发明中,以实际的气溶胶罐底的加工和到被提供给实际使用为止的时效过程、以及此时的耐压强度的实际情况为参考,作为应变时效硬化行为的指标而着眼于室温应变时效。具体而言,以对钢板实施10%的拉伸预应变后在25℃下进行了10天的室温时效后的屈服强度为应变时效硬化行为的指标。
在此,对钢板实施10%的拉伸预应变是为了再现罐底加工的应变。确定该条件时,本发明人实际对各种气溶胶罐底进行加工,调查其加工度。首先,对成为罐底的原材料的圆形板在圆周方向以15°的间距标记多条通过其中心的线,进而,在半径方向以5mm的间距标记多个同心圆,将其加工成实际的罐底。加工之后,基于标记而在罐底的各位置算出由加工引起的罐底半径方向的应变和周向的应变。另外,由二者的应变算出在体积一定的条件下板厚方向的应变。其结果得到以下见解:在各种罐底,最高加工度以等效应变计为大致0.1左右。0.1的等效应变在基于单轴拉伸的加工中相当于10%的伸长。由该结果,采用10%的拉伸预应变作为再现罐底加工的应变的加工。应予说明,本发明的拉伸可以使用JIS Z2201“金属材料拉伸试验片”中规定的5号试验片,根据JISZ2241“金属材料拉伸试验方法”进行。10%的伸长采用以测量长度50mm为基准时的伸长。另外,拉伸试验的拉伸方向为钢板的轧制方向。通常钢板的屈服强度在轧制方向最低,考虑罐底的耐压强度的情况下,考虑屈服强度最低的方向是为了给出耐压强度的下限值。
在本发明中,将时效温度设为25℃和将时效时间设为10天是基于实际的罐底的使用状况。换言之,罐底在加工之后被保存一定期间,然后被供以使用。对该保存状况和被供以使用的状况进行调查,结果明确温度为平均25℃,期间为平均10天。因此,将上述条件定为时效温度、时效时间。
另外,该评价中的屈服强度为上屈服强度。这基于在本发明人的实验结果中,与下屈服点相比,罐底的耐压强度与上屈服点以更高的相关系数得到再现的见解。
上述室温应变时效后的上屈服强度越高,耐压强度越高,但耐压强度在上屈服强度以外也对板厚造成影响。本发明人的实验结果可知板厚通过其平方而对耐压强度造成影响。因此,本发明中对室温应变时效后的上屈服强度与板厚的平方之积进行限定。具体而言,作为气溶胶罐底中实用上直径最大的公称直径211径(大概是2又16分之11英寸)下的耐压强度成为1.65MPa以上的条件,将室温应变时效后的上屈服强度与板厚的平方之积限定为52.0N以上。应予说明,在使用了相同的原材料的情况下也是罐底的直径越小,则耐压强度越高,所以上述评价指标在应用于直径小于211径的直径的罐底中使用的钢板的情况下,耐压强度也不会不足。
根据以上讨论,气溶胶罐底中使用的钢板是越厚越优选,另外强度越高越优选。但是,过度的板厚、强度成为使罐底的加工性劣化的原因。具体而言,导致罐底没有被加工成正规的形状、在罐底的加工工序中导致加工工具损耗、或频发损伤等。其原因是由于过度的板厚和强度导致钢板的变形阻力提高、加工工具承受高负荷。因此,为了避免这种情况,从加工性方面出发,需要适当地限定板厚、强度。
罐底的加工中的变形阻力取决于钢板的板厚、强度以及罐底的尺寸。作为钢板的强度,影响罐底加工前的钢板的下屈服强度。考虑这是由于罐底是以上屈服点出现的应变以上的高加工度而被加工的。另外,由于考虑变形阻力,所以除了下屈服强度之外,还需考虑板厚和罐底的直径。换言之,对于变形阻力,下屈服强度、板厚以及罐底的直径之积成为与变形阻力相关的指标。本发明中,在作为气溶胶罐底中实用上直径最大的尺寸的公称直径211径下的实际加工时,作为可将上述不良情况抑制在允许的范围的条件,作为预先考虑了罐底的直径的指标,将罐底加工前的钢板的板厚、下屈服强度之积限定为160N/mm以下。
应予说明,使用相同的原材料的情况下也是罐底的直径越小,则变形阻力越低,所以上述评价指标应用于直径小于211径的直径的罐底所使用的钢板的情况下,变形阻力也不会变得过度。
另一方面,对于气溶胶罐底,除了上述耐压强度、加工性之外,还需进一步考虑经济性来进行设计。换言之,过度的板厚使作为罐底原材料的钢板的成本增加。从该观点出发,本发明中,将钢板的板厚限定为0.35mm以下。
接下来,对本发明的耐压强度高、加工度优异的气溶胶罐底用钢板的制造方法进行说明。
本发明的钢板是经过连续铸造、热轧、酸洗、冷轧、重结晶退火、调质轧制、根据需要而定的表面处理的各工序而被制造的。以下说明详细内容。
通过将具有上述成分组成的钢熔炼、通过连续铸造制成板坯。连续铸造中,利用垂直弯曲型或弯曲型的连续铸造机制作板坯时,优选将对板坯施加弯曲或矫直变形的区域中的板坯角部表面温度设为800℃以下或900℃以上。由此能够避免在板坯横截面的长边和短边的角部的裂缝。
对连续铸造后的板坯进行板坯加热温度为1150℃以上的再加热。通过在1150℃以上的温度下对板坯进行再加热,从而能够使板坯冷却过程中析出的AlN熔解。
接着,对板坯进行热轧。此时,热轧中的精整温度优选为Ar3点以上的温度。卷取温度低于620℃。如果精轧后的卷取温度为620℃以上,则AlN析出,得不到本发明中的N的效果。应予说明,为了避免过度硬质化,优选卷取温度为540℃以上。
热轧后,对冷却的热轧钢带实施用于除去氧化皮的酸洗。酸洗可以利用硫酸法、盐酸法等常规方法进行。
接着,进行冷轧。冷轧优选以80%以上的轧制率进行。这是为了将热轧后生成的珠光体组织粉碎,如果冷轧率小于80%,则珠光体组织有可能残留。为了避免因过大的轧制率而导致的轧制机的负荷的增大和与此相伴的轧制不良的发生,轧制率的上限优选为95%。
在冷轧之后,实施重结晶退火。重结晶退火优选连续退火。箱内退火中,固溶N以AlN的形式析出,有时得不到本发明所需的室温应变时效硬化。另外,退火温度优选低于A1相变点。因为如果退火温度为A1相变点以上,则有时在退火中生成奥氏体相,在罐底加工时形成可能成为裂缝起点的珠光体组织。
在退火后,以伸长率小于3%进行调质轧制。为了对钢板表面赋予规定的机械特性、表面粗糙度而进行调质轧制。如果此时的伸长率为3%以上,则因加工硬化而导致钢板过度硬质化,所以伸长率小于3%。
如上制造的钢板作为表面处理钢板用的原板使用。由于表面处理的种类不对本发明的效果造成影响,所以不论表面处理的种类。作为代表性的罐用表面处理的例子,有镀锡(马口铁)、镀铬(无锡钢板)等金属、金属氧化物、金属氢氧化物、无机盐等的被覆处理,进而在这些处理的上层存在有机树脂被膜的被覆,例如层压处理等。在这些表面处理中,有时对钢板实施加热处理,钢板受到由此带来的时效。另外,钢板在被加工成罐底前的期间被保存时,也受到与保存温度和期间相应的时效。此外,对钢板进行涂装时也受到时效。但是,确认这些原板状态下的时效不会对本发明的效果造成影响。
如上所述,可制造本发明的耐压强度高、加工性优异的气溶胶罐底用钢板。
实施例
以下,对实施例进行说明。
将由表1所示的成分组成构成的钢进行熔炼,在表2所示的条件下进行热轧、冷轧、重结晶退火、调质轧制。
然后,对于表2的记号a1、a2、d1、d2、f1、f2、i1、j1、j2、k1、k2、l1、l2、l3,制成作为表面处理而实施了镀铬的无锡钢板,进而层压PET膜而制成层压钢板。将表2中的上述以外的钢制成作为表面处理而实施了镀锡的马口铁,进行实施了涂装和烘烤处理。
对以上得到的钢板,使用JIS Z2201“金属材料拉伸试验片”中规定的5号试验片,通过根据JIS Z2241“金属材料拉伸试验方法”的拉伸试验来测定下屈服强度(YP)。另外,对钢板实施10%的拉伸预应变后,测定在25℃下进行了10天的室温时效后的上屈服强度(YP*)。然后,以下屈服强度(YP)和上屈服强度(YP*)的测定结果为基础,求得下屈服强度(N/mm2)与板厚(mm)之积(t·YP)和在10%的拉伸预应变后,在25℃下进行了10天的室温时效时的上屈服强度(N/mm2)与板厚(mm)的平方之积(t2·YP*)。将得到的结果示于表3。
应予说明,在表1中,对于成分组成,分别计算作为本发明的规定(也包括优选条件)的{-4.2×N(%)+0.11}、{3.0×N(%)}、Mnf=Mn-1.71×S,将该计算结果与Nf={N-NasAlN}/N的计算结果一并示于表3。
表1
表2
表3
YP*:10%的拉伸预应变后,在25C下进行了10天的室温时效时的上屈服强度(N/mm2)
由表3可知在本发明例中可得到(t·YP)和(t2·YP*)中的任一个均在本发明范围内且耐压强度高、加工性优异的气溶胶罐底用钢板。
符号说明
1 罐底
2 罐身
3 安装帽
4 喷嘴
Claims (4)
1.一种被加工成向罐内部侧突出的形状的气溶胶罐底,其特征在于,以耐压强度高、加工性优异的钢板为原材料,以质量%计,所述钢板由C:0.02~0.10%、Si:0.01~0.5%、P:0.001~0.100%、S:0.001~0.020%、N:0.007~0.025%、Al:0.01~{-4.2×N(%)+0.11}%、Mn、Fe和不可避免的杂质构成,在Mnf=Mn-1.71×S时,Mnf为0.10%以上且小于0.30%,其中,式中,Mn量、S量是钢中的以质量%计的Mn含量、以质量%计的S含量;
板厚为0.35mm以下,
钢板的以N/mm2计的下屈服强度与以mm计的所述板厚之积为160N/mm以下,
对钢板实施10%的拉伸预应变后,在25℃下进行10天的室温时效时的以N/mm2计的上屈服强度与以mm计的所述板厚的平方之积为52.0N以上。
2.根据权利要求1所述的被加工成向罐内部侧突出的形状的气溶胶罐底,其特征在于,以质量%计,所述Al进一步为0.01~{-4.2×N(%)+0.11}且{3.0×N(%)}%,在Nf={N-NasAlN}/N时,Nf为0.65以上,其中,式中N量是钢中的以质量%计的N含量,NasAlN是作为AlN而存在的以质量%计的N量。
3.一种被加工成向罐内部侧突出的形状的气溶胶罐底的制造方法,其特征在于,通过将如下的钢熔炼、连续铸造而制成板坯,将板坯再加热至1150℃以上的温度后,将卷取温度设为低于620℃进行热轧,酸洗、冷轧后,进行重结晶退火,以伸长率小于3%进行调质轧制,得到耐压强度高、加工性优异的钢板,然后,将该钢板加工成向罐内部侧突出的形状的气溶胶罐底,
以质量%计,所述钢由C:0.02~0.10%、Si:0.01~0.5%、P:0.001~0.100%、S:0.001~0.020%、N:0.007~0.025%、Al:0.01~{-4.2×N(%)+0.11}%、Mn、Fe和不可避免的杂质构成,在Mnf=Mn-1.71×S时,Mnf为0.10%以上且小于0.30%,其中,式中,Mn量、S量是钢中的以质量%计的Mn含量、以质量%计的S含量,
对钢板实施10%的拉伸预应变后,在25℃下进行10天的室温时效时的以N/mm2计的上屈服强度与以mm计的所述板厚的平方之积为52.0N以上。
4.根据权利要求3所述的被加工成向罐内部侧突出的形状的气溶胶罐底的制造方法,其特征在于,在所述成分组成中,所述Al为0.01~{-4.2×N(%)+0.11}且{3.0×N(%)}%,Nf={N-NasAlN}/N时,Nf为0.65以上,其中,式中N量是钢中的以质量%计的N含量,NasAlN是作为AlN而存在的以质量%计的N量。
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