CN105378134A

CN105378134A - 罐用钢板及其制造方法

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Publication number: CN105378134A
Application number: CN201480040093.9A
Authority: CN
Inventors: 斋藤勇人; 中川祐介; 小岛克己; 中丸裕树
Original assignee: NKK Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; JFE Engineering Corp
Priority date: 2013-07-17
Filing date: 2014-07-08
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2034-07-08
Also published as: CA2916040C; ES2670772T3; EP3000906A4; JPWO2015008454A1; MY175146A; CN105378134B; EP3000906B1; AU2014291557A1; US20160160308A1; JP6052412B2; TWI515308B; CA2916040A1; PH12015502714A1; AU2014291557B2; US10144985B2; TW201512423A; EP3000906A1; BR112016000907B1; WO2015008454A1; KR20160027163A

Abstract

本发明的目的在于提供拉深加工性良好且抵抗外压的罐身部的压曲强度优良的罐用钢板及其制造方法。一种罐用钢板，其特征在于，含有C：0.0030％以上且0.0100％以下、Si：0.05％以下、Mn：0.10％以上且1.0％以下、P：0.030％以下、S：0.020％以下、Al：0.010％以上且0.100％以下、N：0.0050％以下、Nb：0.010％以上且0.050％以下，C和Nb的含量满足0.10≤([Nb]/92.9)/([C]/12)＜0.60，余量由Fe和不可避免的杂质构成，HR30T硬度为56以上，平均杨氏模量为210GPa以上。罐用钢板通过将热轧钢板以85％以上的压下率进行冷轧并在再结晶温度以上进行退火而得到。

Description

罐用钢板及其制造方法

技术领域

本发明涉及适合于食品罐、饮料罐中使用的罐容器材料的罐用钢板及其制造方法。特别是涉及拉深加工性和抵抗外压的罐身部的压曲强度优良的罐用钢板及其制造方法。需要说明的是，本发明的罐用钢板对于应用于两片罐而言是有用的。

背景技术

从近年来降低环境负荷和削减成本的观点出发，要求削减食品罐、饮料罐中使用的钢板的使用量，无论是两片罐还是三片罐，钢板的薄壁化都在进行。与此相伴，由制罐、运送工序和在市场中的装卸时所作用的外力引起的罐体的变形和由内容物的加热杀菌处理等中的罐内部的压力的增减引起的罐身部的压曲变形被视为问题。

以往，为了提高该罐身部的耐压曲变形性，对钢板进行了高强度化。但是，通过钢板的高强度化使强度(YP)升高时，成形性降低，在制罐工序中成为问题。即，由于钢板的高强度化，成形性通常会降低。其结果是，存在如下问题：在罐身部成形后进行的缩颈加工、之后的凸缘成形中，颈部褶皱和凸缘裂纹的产生率增加；另外，由于材质的各向异性而使两片罐在拉深加工时“凸耳”增大。如此，钢板的高强度化作为弥补与钢板的薄壁化相伴的耐压曲变形性的劣化的方法并不一定是适合的。

另一方面，罐身部的压曲现象因由罐身部板厚薄壁化引起的罐身的刚性的劣化而产生。因此，为了提高耐压曲变形性，考虑到提高钢板自身的杨氏模量而提高刚性的方法。特别是对于两片罐而言，成形后的罐身的圆周方向不会成为钢板的特定方向，因此需要使钢板面内的杨氏模量平均地提高。

铁的杨氏模量与结晶方位具有强的相关关系。通过轧制发达的<110>方向与轧制方向平行的结晶方位群(α纤维)可以提高特别是相对于轧制方向成90°的方向的杨氏模量，另外，<111>方向与板面法线方向平行的结晶方位群(γ纤维)可以将相对于轧制方向为0°、45°、90°方向的杨氏模量提高至约220GPa。另一方面，钢板的结晶方位没有显示出向特定方位取向的情况下、即织构为随机的钢板的杨氏模量为约205GPa。

例如，在专利文献1中公开了一种高刚性容器用钢板，其特征在于，在以重量％计含有C：0.0020％以下、P：0.05％以下、S：0.008％以下、Al：0.005～0.1％、N：0.004％以下、合计为0.1～0.5％的Cr、Ni、Cu、Mo、Mn、Si中的一种或两种以上且余量由Fe和不可避免的杂质构成的轧制钢板中，呈现出晶粒的长径相对于短径之比以平均计为4以上的加工组织，最大弹性系数具有230000MPa以上。此外还公开了如下方法：将含有上述化学成分的钢冷轧退火后，进行50％以上的二次冷轧而形成强的轧制织构，使相对于轧制方向为90°方向的杨氏模量提高，由此提高钢板的刚性。

在专利文献2中公开了一种容器用钢板的制造方法，其特征在于，将以重量％计含有C：0.0020％以下、Mn：0.5％以下、P：0.02％以下、S：0.008％以下、Al：0.005％～0.1％、N：0.004％以下且余量由Fe和不可避免的杂质构成的钢进行常规的热轧、酸洗后，进行60％以上的冷轧，然后完全不进行退火。

在专利文献3中公开了一种容器用钢板的制造方法，其特征在于，将以重量比计含有C：0.003％以下、Si：0.1％以下、Mn：0.4％以下、S：0.015％以下、P：0.02％以下、Al：0.01％～0.1％、N：0.005％以下且余量由Fe和不可避免的杂质构成的钢在Ar₃相变点以下的温度下进行至少总压下率为50％以上的热轧，酸洗后，进行50％以上的冷轧，之后在400℃以上、再结晶温度以下进行退火。公开了如下方法：伴随冷轧率的增加而形成轧制的织构，由此使面内的最大弹性系数的值增大。需要说明的是，此处所述的再结晶温度定义为几乎观察不到由织构的再结晶的进行引起的变化的、再结晶率达到10％的温度。

在专利文献4中公开了一种高强度罐用钢板，其特征在于，以质量％计，含有C：0.003％以下、Si：0.02％以下、Mn：0.05～0.60％、P：0.02％以下、S：0.02％以下、Al：0.01～0.10％、N：0.0010～0.0050％、Nb：0.001～0.05％、B：0.0005～0.002％，余量由Fe和不可避免的杂质构成，在板厚中央部，({112}<110>方位的集聚强度)/({111}<112>方位的集聚强度)≥1.0，相对于轧制方向为90°的方向的拉伸强度为550～800MPa、相对于轧制方向为90°的方向的杨氏模量为230GPa以上。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-212353号公报

专利文献2：日本特开平6-248332号公报

专利文献3：日本特开平6-248339号公报

专利文献4：日本特开2012-107315号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，上述现有技术中可以列举如下所示的问题。例如，在专利文献1中，存在如下问题：因50％以上这样大的二次轧制而使得缩颈成形性和凸缘成形性降低。除此以外，还存在如下问题：仅轧制织构发达，各向异性增大，因此拉深加工性降低。

在专利文献2中，存在如下问题：对于冷轧状态的原材料而言，强度过高、延展性也低，因此拉深成形性较差。除此以外，还存在缩颈成形性和凸缘成形性降低这样的问题。

在专利文献3中，与专利文献1同样地存在如下问题：仅轧制织构发达，各向异性增大，因此拉深加工性降低。另外，还存在如下问题：由于在比再结晶温度低的温度下进行退火，因此延展性低，缩颈成形性和凸缘成形性低。

在专利文献4中，存在如下问题：虽然通过回复退火可以得到三片罐所要求的程度的成形性，但不能应用于像两片罐这样要求更严格的成形性的用途中。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于解决上述现有技术的问题并提供在维持充分的硬度的同时拉深加工性良好且抵抗外压的罐身部的压曲强度优良的罐用钢板及其制造方法。

用于解决问题的方法

本发明人为了解决上述课题而进行了深入研究。其结果发现，通过对化学成分、热轧条件、冷轧条件和退火条件进行优化，能够制造HR30T硬度为56以上、拉深加工性优良并且平均杨氏模量为210GPa以上的抵抗外压的罐身部的压曲强度优良的罐用钢板。

本发明是基于以上见解而完成的，其主旨如下所述。

(1)一种罐用钢板，其特征在于，以质量％计，含有C：0.0030％以上且0.0100％以下、Si：0.05％以下、Mn：0.10％以上且1.0％以下、P：0.030％以下、S：0.020％以下、Al：0.010％以上且0.100％以下、N：0.0050％以下、Nb：0.010％以上且0.050％以下，C和Nb的含量满足式(1)，余量由Fe和不可避免的杂质构成，HR30T硬度为56以上，并且平均杨氏模量为210GPa以上。

0.10≤([Nb]/92.9)/([C]/12)＜0.60…式(1)

[Nb]、[C]分别为Nb、C的含量(质量％)

(2)一种罐用钢板，其特征在于，以质量％计，含有C：0.0030％以上且0.0100％以下、Si：0.05％以下、Mn：0.10％以上且1.0％以下、P：0.030％以下、S：0.020％以下、Al：0.010％以上且0.100％以下、N：0.0050％以下、Nb：0.010％以上且0.050％以下，C和Nb的含量满足式(1)，余量由Fe和不可避免的杂质构成，HR30T硬度为56以上，并且平均杨氏模量为210GPa以上，在板厚1/4面测定的织构以邦格(Bunge)的欧拉(Euler)角计φ₁＝30°、Φ＝55°、φ₂＝45°的方位的集聚强度为6.0以上，且φ₁＝0°、Φ＝0～35°、φ₂＝45°的方位的平均集聚强度为3.0以上且10.0以下。

0.10≤([Nb]/92.9)/([C]/12)＜0.60…式(1)

[Nb]、[C]分别为Nb、C的含量(质量％)

(3)如上述(1)或(2)所述的罐用钢板，其特征在于，铁素体平均结晶粒径小于7μm。

(4)如上述(1)～(3)中任一项所述的罐用钢板，其特征在于，以质量％计，还含有选自Ti：0.020％以下、Mo：0.020％以下中的一种以上作为成分组成。

(5)一种罐用钢板的制造方法，其特征在于，将具有上述(1)或(2)所述的化学成分的钢坯在1100℃以上的加热温度下进行加热，将热精轧温度设定为800～950℃进行轧制后，在500～700℃的卷取温度下卷取，进行酸洗，以85％以上的压下率进行冷轧，在再结晶温度以上进行退火。

(6)一种罐用钢板的制造方法，其特征在于，将具有上述(1)或(2)所述的化学成分的钢坯在1100℃以上的加热温度下进行加热，将热精轧温度设定为800～950℃进行轧制后，在500～700℃的卷取温度下卷取，进行酸洗，以85％以上且93％以下的压下率进行冷轧，在再结晶温度以上进行退火。

需要说明的是，在本说明书中，表示钢的成分的％均为质量％。

发明效果

根据本发明，可以得到HR30T硬度为56以上且轧制方向、轧制45°方向和轧制直角方向的平均杨氏模量为210GPa以上的罐用钢板。

此外，如果使用本发明的罐用钢板，则能够容易地制造抵抗外压的罐身部的压曲强度比制罐和饮料制造商设计的基准值(约1.5kgf/cm²)高的罐体。因此，根据本发明，食品罐、饮料罐等中使用的罐体的刚性提高，能够实现钢板的进一步薄壁化，能够实现省资源化和低成本化，在产业上发挥显著的效果。

另外，本发明的罐用钢板在维持充分的硬度的同时具有良好的拉深加工性，进而在罐身部成形后进行的缩颈加工、之后进行的凸缘成形中均成形性优良。

本发明的罐用钢板具备两片罐的成形所需的良好的拉深加工性，并且钢板面内方向的杨氏模量平均较高，能够使罐身部的压曲强度提高，因此特别适合作为面向两片罐的用途。这是因为，对于像两片罐这样包含拉深加工的容器而言，钢板的特定方向不会成为制罐后的罐身方向，因此，为了提高罐身部的压曲强度，需要使钢板面内方向的杨氏模量平均地提高。

因而，本发明的钢板的应用范围不仅为各种金属罐，还期待在干电池内装罐、各种家电/电气部件、汽车用部件等广泛范围内的应用。

具体实施方式

以下，对本发明详细地进行说明。

对于本发明的罐用钢板而言，成分组成以质量％计含有C：0.0030％以上且0.0100％以下、Si：0.05％以下、Mn：0.10％以上且1.0％以下、P：0.030％以下、S：0.020％以下、Al：0.010％以上且0.100％以下、N：0.0050％以下、Nb：0.010％以上且0.050％以下，C和Nb的含量满足式(1)，余量由Fe和不可避免的杂质构成，HR30T硬度为56以上，由轧制方向、轧制45°方向和轧制直角方向计算的平均杨氏模量为210GPa以上。并且，本发明的罐用钢板可以通过如下方法制造：在1100℃以上的加热温度下对具有上述成分组成的钢坯进行加热，将热精轧温度设定为800～950℃进行轧制后，在500～700℃的卷取温度下卷取，进行酸洗，以85％以上的压下率进行冷轧，在再结晶温度以上进行退火。

首先，对本发明的罐用钢板的成分组成进行说明。

C：0.0030％以上且0.0100％以下

C在本发明中是特别重要的元素。由NbC引起的晶粒微细化和固溶C使得硬度升高，此外作为α纤维的一部分的(001)[1-10]～(112)[1-10]方位(以邦格的欧拉角计φ₁＝0°、Φ＝0～35°、φ₂＝45°)的织构发达，杨氏模量提高。为了得到这些效果，需要将C设定为0.0030％以上。特别是从由晶粒微细化带来的硬度升高效果的观点出发，优选设定为0.0040％以上。另一方面，含有超过0.0100％的C时，(001)[1-10]～(112)[1-10]方位的织构过度发达，并且(111)[1-21]方位(以邦格的欧拉角计φ₁＝30°、Φ＝55°、φ₂＝45°)的织构不发达，平均杨氏模量降低。此外，各向异性增大，因此拉深加工时凸耳增大，拉深加工性降低。出于这些理由，将C的上限设定为0.0100％。特别是从由(111)[1-21]方位的织构的发达带来的平均杨氏模量的提高的观点出发，C优选设定为0.0080％以下。

Nb：0.010％以上且0.050％以下

Nb在本发明中是与C一起具有最重要作用的元素。即，Nb除了使热轧板的组织变得微细以外，还具有生成NbC而通过钉扎效应使退火板的晶粒微细化、有助于硬度的升高的效果。除此以外，通过NbC自身的析出强化，有助于硬度的升高。同时，通过热轧板的晶粒微细化，有助于(111)[1-21]方位和(001)[1-10]～(112)[1-10]方位的织构的发达，平均杨氏模量提高。为了得到这些效果，需要将Nb设定为0.010％以上。进一步优选将Nb设定为0.015％以上。另一方面，Nb超过0.050％时，NbC的生成变多，固溶C减少，使(001)[1-10]～(112)[1-10]方位的织构不发达，平均杨氏模量降低。除此以外，NbC容易粗大化，钉扎效应减小，由此，退火板的晶粒变得粗大，硬度降低。因此，Nb的上限设定为0.050％。优选为0.040％以下、进一步优选为0.030％以下。

0.10≤([Nb]/92.9)/([C]/12)＜0.60

[Nb]、[C]分别为Nb、C的含量(质量％)

在本发明中，在将C和Nb各自的含量设定为规定的范围内的基础上对平衡进行调节，由此，能够提高适合作为罐用钢板的硬度、平均杨氏模量、拉深加工性。([Nb]/92.9)/([C]/12)小于0.10时，固溶C变得过量，(111)[1-21]方位的织构的发达受到阻碍而使平均杨氏模量降低。除此以外，(001)[1-10]～(112)[1-10]方位的织构过度发达，拉深加工时的凸耳增大而使拉深加工性降低。([Nb]/92.9)/([C]/12)为0.60以上时，NbC容易粗大化，钉扎效应减小，由此，退火板中的晶粒粗大化而使硬度降低。除此以外，固溶C显著降低，因此，(001)[1-10]～(112)[1-10]方位的织构不发达，各向异性的平衡发生变化，拉深加工中的凸耳增大，拉深加工性降低。因此，C和Nb需要设定为0.10≤([Nb]/92.9)/([C]/12)＜0.60。优选为0.10≤([Nb]/92.9)/([C]/12)＜0.40。

Si：0.05％以下

Si大量添加时，由于在钢板表面富集而使得表面处理性劣化，进而使得耐腐蚀性降低。因此，Si需要设定为0.05％以下。优选为0.02％以下。

Mn：0.10％以上且1.0％以下

Mn具有通过固溶强化使钢板的硬度提高的效果和通过形成MnS来防止由钢中所含的S引起的热延展性的降低的效果。为了得到这样的效果，Mn需要添加0.10％以上。此外，Mn使Ar₃相变点降低，由此使热轧板的晶粒微细化。由此，具有有助于退火板的织构发达、使平均杨氏模量提高的效果。从该观点出发，Mn优选设定为0.25％以上。另一方面，Mn超过1.0％时，退火时织构难以发达，特别是(111)[1-21]方位降低，平均杨氏模量降低，因此，将Mn的上限设定为1.0％。优选为0.60％以下。

P：0.030％以下

大量添加P时，因钢板的过度硬质化、中央偏析而使得成形性降低，进而使得耐腐蚀性降低。因此，P的上限设定为0.030％。优选为0.020％以下。

S：0.020％以下

S在钢中形成硫化物，使热延展性降低。因此，S的上限设定为0.020％以下。优选为0.015％以下。

Al：0.010％以上且0.100％以下

Al是作为脱氧剂而添加的元素。另外，Al与N结合而形成AlN，由此具有使钢中的固溶N减少、使拉深加工性、耐时效性提高的效果。为了得到这些效果，Al需要添加0.010％以上。生成Nb氮化物时，有效的Nb量降低，因此优选优先生成AlN，从该观点出发，Al优选设定为0.050％以上。即使过量添加，不仅上述效果达到饱和，制造成本也会升高。另外，会产生氧化铝等夹杂物增加而使拉深加工性降低等问题。因此，Al的上限为0.100％。

N：0.0050％以下

N与Al、Nb等结合而形成氮化物、碳氮化物而损害热延展性，因此越少越优选。另外，大量添加时，织构的发达受到阻碍，平均杨氏模量降低。因此，需要将上限设定为0.0050％。另一方面，难以稳定地使N低于0.0010％，制造成本也升高。因此，N优选为0.0010％以上。

余量为Fe和不可避免的杂质。

除了上述成分组成以外，在本发明中，可以添加以下元素。

选自Ti：0.020％以下、Mo：0.020％以下中的一种以上

Ti和Mo是形成碳化物的元素，具有通过钉扎效应使退火板的结晶粒径微细化而有助于提高硬度的效果。通过Ti或Mo碳化物自身的析出强化，不仅有助于硬度的升高，而且可以形成不易粗大化的与Nb的复合碳化物，提高退火板的晶粒的微细化、硬度的升高的效果。在添加的情况下，为了可靠地得到这些提高效果，优选Ti：0.005％以上、Mo：0.005％以上。另一方面，过量添加时，固溶C减少，(001)[1-10]～(112)[1-10]方位的织构不发达，平均杨氏模量降低。因此，在添加Ti、Mo的情况下，设定为Ti：0.020％以下、Mo：0.020％以下。从使(111)[1-21]方位的织构发达并且抑制碳化物的粗大化的观点出发，优选满足以下公式。

0.10≤([Nb]/92.9+[Ti]/47.9+[Mo]/95.4)/([C]/12)≤2.0

[Nb]、[Ti]、[Mo]、[C]分别为Nb、Ti、Mo、C的含量(质量％)

接着，对本发明的材质特性进行说明。

HR30T硬度：56以上

为了防止因罐的掉落、罐的堆积和自动贩卖机内的运送等受到载荷时的塑性变形，需要使钢板硬质化。因此，需要以洛氏表面硬度(标尺30T、HR30T)计设定为56以上。优选为58以上。硬度过大时，成形性降低，因此优选设定为63以下。测定方法的详细之后在实施例中进行描述。对含有上述化学成分的钢进行热轧时，在工序中，通过设定为规定范围的精轧温度、卷取温度而使热轧板的组织微细化。以规定的压下率进行冷轧，在再结晶温度以上进行退火，由此，在使退火板的晶粒微细化的同时抑制NbC的粗大化。通过上述方法，能够以HR30T硬度计为56以上。

平均杨氏模量：210GPa以上

平均杨氏模量在本发明中是特别重要的必要条件。对于像两片罐这样包含拉深加工的容器而言，钢板的特定方向不会成为制罐后的罐身周方向，因此，通过使钢板面内方向的杨氏模量平均地提高，能够提高罐身部的压曲强度。在本发明中，平均杨氏模量是由轧制方向的杨氏模量(E[L])、相对于轧制方向为45°的方向的杨氏模量(E[D])、轧制直角方向的杨氏模量(E[C])以(E[L]+2E[D]+E[C])/4的方式算出。

通过使平均杨氏模量为210GPa以上，可以得到提高罐身部的压曲强度的效果。优选为215GPa以上。测定方法的详细之后在实施例中进行描述。作为使平均杨氏模量为这样的范围的方法，优选使织构发达至以下所述的状态。即，将钢成分设定为规定的范围内，特别是控制C与Nb的平衡，在热轧工序中，控制精轧温度和卷取温度，由此促进冷轧和退火工序中的织构的发达，进行85％以上的冷轧和再结晶退火，由此可以得到期望的织构。

在板厚1/4面的织构以邦格的欧拉角计φ₁＝30°、Φ＝55°、φ₂＝45°的方位的集聚强度：6.0以上，且φ₁＝0°、Φ＝0～35°、φ₂＝45°的方位的平均集聚强度：3.0以上且10.0以下

在本发明中，通过控制织构，使平均杨氏模量提高，可以得到提高罐身部的压曲强度的效果，除此以外，可以进一步抑制拉深加工时的凸耳的产生，使拉深加工性提高。(111)[1-21]方位(以邦格的欧拉角计φ₁＝30°、Φ＝55°、φ₂＝45°的方位)是对提高平均杨氏模量有效的结晶方位，优选设定为6.0以上。进一步优选设定为8.0以上。(001)[1-10]～(112)[1-10]方位(以邦格的欧拉角计φ₁＝0°、Φ＝0～35°、φ₂＝45°的方位)特别地使轧制直角方向的杨氏模量提高，由此对于提高平均杨氏模量是有效的，除此以外，与(111)[1-21]方位同时使织构发达，由此能够抑制拉深加工时的凸耳的产生而提高拉深加工性。因此，优选将(001)[1-10]～(112)[1-10]方位的平均集聚强度设定为3.0以上。进一步优选设定为6.0以上。另一方面，(001)[1-10]～(112)[1-10]方位的织构过度发达时，各向异性的平衡发生变化，反而会使凸耳的产生增大，因此优选设定为10.0以下。织构通常根据板厚位置而发生变化，但在本申请发明中，在板厚1/4面的测定值与杨氏模量或拉深加工性得到了良好的相关关系，因此将测定位置设定为板厚1/4面。

铁素体平均结晶粒径：小于7μm(优选条件)

通过使退火板的铁素体平均结晶粒径小于7μm，可以容易地得到规定的硬度，可以进一步得到防止在运送等中受到载荷时的塑性变形的效果。此外，在制成在钢板表面包覆有有机被膜的层压钢板的情况下，通过使铁素体平均结晶粒径微细，可抑制制罐加工时的表面粗糙而使得有机被膜的密合性提高，可以得到良好的耐腐蚀性。因此，铁素体平均结晶粒径优选小于7μm、更优选小于6.5μm。

接着，对本发明的用于得到HR30T硬度为56以上、拉深加工性良好且抵抗外压的罐身部的压曲强度优良的罐用钢板的制造方法的一例进行说明。

本发明的罐用钢板通过如下方法制造：对具有上述成分组成的钢坯在1100℃以上的加热温度下进行加热，将热精轧温度设定为800～950℃进行轧制后，在500～700℃的卷取温度下卷取，进行酸洗，以85％以上的压下率进行冷轧，在再结晶温度以上进行退火。

热轧前加热温度：1100℃以上

热轧前的加热温度过低时，会残留粗大的NbC，难以得到晶粒的微细化效果及由析出强化带来的硬度升高效果。因此，热轧前的加热温度设定为1100℃以上。加热温度过高时，产生过量氧化皮而容易形成产品表面的缺陷。因此，优选设定为1300℃以下。

热精轧温度800～950℃

热精轧温度高于950℃时，热轧板的晶粒变得粗大，阻碍织构的发达，并且退火板的晶粒变得粗大而使硬度降低。热精轧温度低于800℃时，变成相变点以下的轧制，因粗大晶粒的生成、加工组织的残留而使织构难以发达。因此，热精轧温度设定为800～950℃。优选设定为850～950℃。

热轧后的卷取温度500～700℃

热轧后的卷取温度超过700℃时，NbC粗大化而使钉扎效应减小。除此以外，由于热轧板的晶粒变得粗大而使退火板的晶粒变得粗大，硬度降低。进而，由于热轧板的晶粒变得粗大而使织构的发达受到阻碍，平均杨氏模量降低。出于上述理由，将热轧后的卷取温度设定为700℃以下。优选设定为650℃以下。在卷取温度过低的情况下，NbC的析出不会充分发生，钉扎效应降低、析出强化降低，因此，退火板的硬度降低。另外，固溶C变得过量，因此，(111)[1-21]方位的织构的发达受到阻碍，平均杨氏模量降低，(001)[1-10]～(112)[1-10]方位的织构过度发达，各向异性的平衡劣化，因此使得拉深加工中的拉深加工性降低。因此，热轧后的卷取温度设定为500℃以上。优选设定为530℃以上。

关于酸洗条件，只要能够除去表层氧化皮即可，条件没有特别规定。可以通过常规方法进行酸洗。

冷轧压下率：85％以上

为了实现由织构的发达带来的平均杨氏模量提高和HR30T硬度56以上，将冷轧的压下率设定为85％以上。压下率小于85％时，织构不会充分发达，平均杨氏模量降低。除此以外，晶粒粗大化而不能得到规定的硬度。从织构的发达的观点出发，优选为88％以上。冷轧的压下率过高时，各向异性变得过大，拉深加工性降低，因此优选设定为93％以下。更优选小于90％。

退火温度：再结晶温度以上

从控制织构和提高拉深加工性的观点出发，将退火温度设定为再结晶温度以上。从由晶粒生长带来的织构的发达的观点出发，优选在710℃以上进行10秒以上的均热。进一步优选为740℃以上。温度过高时，晶粒变得粗大，另外，NbC也粗大化，硬度降低，因此，退火温度优选设定为800℃以下。退火方法没有限定，从材质的均匀性的观点出发，优选连续退火法。本申请中所述的再结晶温度是指再结晶充分进行的温度，具体而言，是指以面积率计再结晶率达到99％以上的温度。

表面光轧压下率

从形状矫正以及表面粗糙度和硬度的调节的观点出发，优选对退火后的钢板实施表面光轧。从抑制拉伸应变产生的观点出发，优选以0.5％以上的压下率进行轧制。另一方面，以压下率超过5.0％以上的压下率进行轧制时，由于钢板发生硬质化而使拉深加工性降低并且使各向异性增大，拉深加工中的凸耳增大。因此，表面光轧压下率优选设定为5.0％以下。进一步优选为0.7％～3.5％。

作为钢板的表面处理，可以实施镀Sn、镀Ni、镀Cr等，可以进一步实施化学转化处理、层压等有机被膜。

本发明的钢板的板厚没有限定，从薄壁化的观点出发，优选设定为0.25mm以下。另外，板厚过薄时，罐身部的压曲强度容易降低，因此，板厚优选设定为0.16mm以上。

通过上述方法，可以得到本发明的HR30T硬度为56以上、拉深加工性良好且抵抗外压的罐身部的压曲强度优良的罐用钢板。

实施例1

将含有表1所示的钢符号A～V的成分、余量由Fe和不可避免的杂质构成的钢熔炼，得到钢坯。将所得到的钢坯在表2所示的条件下进行加热后，进行热轧，通过酸洗除去氧化皮后，进行冷轧。接着，在连续退火炉中，在各退火温度下进行20秒的均热并冷却后，实施表面光轧，从而得到板厚为0.220mm的钢板(钢板符号1～32)。对于通过上述方法得到的钢板，通过下述方法进行特性评价。

[表2]

关于铁素体平均结晶粒径，利用3％硝酸乙醇溶液对轧制方向断面的铁素体组织进行蚀刻而使晶界显现，使用利用光学显微镜拍摄的400倍的照片，依据JISG0551的钢-结晶粒度的显微镜试验方法，通过切割法测定平均结晶粒径，作为铁素体平均结晶粒径。

使用测定铁素体平均结晶粒径后的光学显微镜照片，通过图像处理，求出再结晶的区域的面积率，作为再结晶率。在再结晶率为99％以上的情况下判定为发生了再结晶并记作○，将再结晶率小于99％的情况判定为未再结晶并记作×。

平均杨氏模量的评价中，以相对于轧制方向为0°、45°和90°的方向为长度方向，切出10×35mm的试验片，使用横向振动型共振频率测定装置，按照美国材料试验协会(AmericanSocietyforTestingMaterials)的基准(C1259)，测定各方向的杨氏模量(GPa)，通过(E[L]+2E[D]+E[C])/4算出平均杨氏模量。

依照JISZ2245的洛氏硬度试验方法，对JISG3315中规定的位置处的洛氏表面硬度30T硬度(HR30T)进行测定。

在板厚1/4面的织构中，以邦格的欧拉角计，φ₁＝30°、Φ＝55°、φ₂＝45°的方位的集聚强度和φ₁＝0°、Φ＝0～35°、φ₂＝45°的方位的平均集聚强度通过利用X射线衍射测定极点图并计算结晶方位分布函数(ODF：OrientationDistributionFunction)来进行评价。利用机械磨削和用于除去加工应变的影响而利用草酸进行的化学研磨减厚至板厚1/4部，通过舒尔茨(Schulz)的反射法制作出(110)、(200)、(211)、(222)极点图。由这些极点图通过级数展开法算出ODF，对以邦格的欧拉角计φ₁＝30°、Φ＝55°、φ₂＝45°的方位进行评价，将φ₁＝0°、Φ＝0～35°、φ₂＝45°的方位的ODF的值的算术平均作为平均集聚强度来进行评价。

为了进一步对拉深加工性和罐身的压曲强度进行评价，对上述钢板实施作为表面处理的镀铬(无锡)处理后，制作包覆有有机被膜的层压钢板。

为了对拉深加工性进行评价，冲裁成直径为180mm的圆形后，进行拉深比为1.6的圆筒深拉深加工，测定凸耳高度(罐整个圆周的罐身部高度)，用凸耳高度的最大值与最小值之差除以整个圆周的高度的平均值而算出凸耳比率，若为3％以下则记作良好(○)，将超过3％的情况记作差(×)。

对于拉深加工性良好的钢板，为了对罐身的压曲强度进行评价，将上述层压钢板冲裁成圆形后，实施深拉深加工、减薄拉深加工等，成形出与饮料罐中应用的两片罐同样的罐体，供于测定。测定方法如下所述。将罐体设置于加压腔室的内部，加压腔室内部的加压通过经由空气导入阀以0.016MPa/s向腔室内导入加压空气来进行。腔室的内部的压力的确认经由压力表、压力传感器、对其检测信号进行放大的放大器、进行检测信号的显示、数据处理等的信号处理装置来进行。压曲压力设定为伴随压曲产生的压力变化点的压力。通常，相对于由加热杀菌处理引起的压力变化，需要使外压强度为0.15MPa以上。由此，将外压强度高于0.15Mpa的情况表示为○，将外压强度为0.15MPa以下的情况表示为×。需要说明的是，对于拉深加工性不良的钢板，没有进行罐身的压曲强度评价，因此表示为—。

将结果示于表3中。本发明例均是HR30T为56以上、平均杨氏模量为210GPa以上、成形性和作为罐体的压曲强度优良。此外，铁素体平均结晶粒径小于7μm，包覆的有机被膜的密合性良好且耐腐蚀性优良。另一方面，比较例中，上述特性中的某一项以上较差。

Claims

1.一种罐用钢板，其特征在于，以质量％计，含有C：0.0030％以上且0.0100％以下、Si：0.05％以下、Mn：0.10％以上且1.0％以下、P：0.030％以下、S：0.020％以下、Al：0.010％以上且0.100％以下、N：0.0050％以下、Nb：0.010％以上且0.050％以下，C和Nb的含量满足式(1)，余量由Fe和不可避免的杂质构成，HR30T硬度为56以上，并且平均杨氏模量为210GPa以上，

0.10≤([Nb]/92.9)/([C]/12)＜0.60…式(1)

[Nb]、[C]分别为Nb、C的含量(质量％)。

2.一种罐用钢板，其特征在于，以质量％计，含有C：0.0030％以上且0.0100％以下、Si：0.05％以下、Mn：0.10％以上且1.0％以下、P：0.030％以下、S：0.020％以下，Al：0.010％以上且0.100％以下、N：0.0050％以下、Nb：0.010％以上且0.050％以下，C和Nb的含量满足式(1)，余量由Fe和不可避免的杂质构成，HR30T硬度为56以上，并且平均杨氏模量为210GPa以上，在板厚1/4面测定的织构以邦格的欧拉角计φ₁＝30°、Φ＝55°、φ₂＝45°的方位的集聚强度为6.0以上，且φ₁＝0°、Φ＝0～35°、φ₂＝45°的方位的平均集聚强度为3.0以上且10.0以下，

0.10≤([Nb]/92.9)/([C]/12)＜0.60…式(1)

[Nb]、[C]分别为Nb、C的含量(质量％)。

3.如权利要求1或2所述的罐用钢板，其特征在于，铁素体平均结晶粒径小于7μm。

4.如权利要求1～3中任一项所述的罐用钢板，其特征在于，以质量％计，还含有选自Ti：0.020％以下、Mo：0.020％以下中的一种以上作为成分组成。

5.一种罐用钢板的制造方法，其特征在于，将具有权利要求1或2所述的化学成分的钢坯在1100℃以上的加热温度下进行加热，将热精轧温度设定为800～950℃进行轧制后，在500～700℃的卷取温度下卷取，进行酸洗，以85％以上的压下率进行冷轧，在再结晶温度以上进行退火。

6.一种罐用钢板的制造方法，其特征在于，将具有权利要求1或2所述的化学成分的钢坯在1100℃以上的加热温度下进行加热，将热精轧温度设定为800～950℃进行轧制后，在500～700℃的卷取温度下卷取，进行酸洗，以85％以上且93％以下的压下率进行冷轧，在再结晶温度以上进行退火。