CN107429347A - 罐盖用钢板及其制造方法 - Google Patents
罐盖用钢板及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107429347A CN107429347A CN201680017376.0A CN201680017376A CN107429347A CN 107429347 A CN107429347 A CN 107429347A CN 201680017376 A CN201680017376 A CN 201680017376A CN 107429347 A CN107429347 A CN 107429347A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel plate
- ypel
- cover
- elongation
- yield strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0236—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
- C21D8/0273—Final recrystallisation annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
- C21D8/0447—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the heat treatment
- C21D8/0473—Final recrystallisation annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
- C21D9/48—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D51/00—Making hollow objects
- B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
- B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D51/00—Making hollow objects
- B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
- B21D51/38—Making inlet or outlet arrangements of cans, tins, baths, bottles, or other vessels; Making can ends; Making closures
- B21D51/44—Making closures, e.g. caps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/004—Dispersions; Precipitations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
一种罐盖用钢板及其制造方法,上述罐盖用钢板以质量%计含有C:0.020~0.060%、Si:0.01~0.05%、Mn:0.20~0.60%、P:0.001~0.100%、S:0.008~0.020%、N:0.0130~0.0190%、Al:0.005~{-4.20×N+0.110}%,Mnf=Mn-1.7×S时,Mnf:0.30%~0.58%,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成,在210℃×10分钟的时效处理之后,下屈服强度YP(N/mm2)和屈服点伸长率YPEl(%)满足YP≥355、YPEl≥2且YPEl≥(60/(YP-355))+2和YP≤4.09×YPEl+476。
Description
技术领域
本发明涉及食品罐头、饮料罐头等的罐盖用钢板及其制造方法。
背景技术
食品罐头、饮料罐头在其制造阶段进行内容物的加热杀菌处理。此时,在罐的内外产生压力差,压力作用于罐体。罐体主要由罐身和罐盖构成。其中,罐身的形状为容易分散应力的圆筒形,因此即便作用压力也很少变形。另一方面,罐盖由平面构成的部分较多,在平面受到压力而容易变形。罐盖的过度变形是不利的,希望提供即使受到压力也不易变形的罐盖。
作为抑制罐盖的相对于压力的变形的方法,可举出提高罐盖用钢板的耐压强度的方法。作为关于提高耐压强度的罐盖用钢板的技术,有以下的专利文献1~3中记载的技术。
专利文献1中记载的技术涉及一种气溶胶罐底用钢板,通过规定下屈服强度与板厚的积来确保加工性,且通过规定时效后的上屈服强度与板厚的平方的积来确保耐压强度。在该专利文献1中公开了耐压强度高且加工性优异的气溶胶罐底用钢板及其制造方法,上述气溶胶罐底用钢板具有如下成分组成:以质量%计含有C:0.020%~0.090%、Si:0.01%~0.05%、Mn:0.05%~0.60%、P:0.001%~0.100%、S:0.001%~0.025%、N:0.0010%以上且小于0.0070%、Al:0.010%~{-4.2×N的含量(%)+0.11}%,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成,使板厚为0.350mm以下,下屈服强度(N/mm2)与上述板厚(mm)的积为195(N/mm)以下,实施轧制率10%的轧制预应变后,在25℃进行10天的室温时效时的上屈服强度(N/mm2)与板厚(mm)的平方的积为52.0N以上。
另外,专利文献2中记载的技术是为了固溶强化而积极添加0.0075~0.013质量%的N来提高耐压强度的技术。在该专利文献2中公开了气溶胶罐盖用钢板及其制造方法,上述气溶胶罐盖用钢板具有如下化学组成:以质量%计含有C:0.025~0.065%、Mn:0.10~0.28%、P:0.005~0.03%、Al:0.01~0.04%、N:0.0075~0.013%,限制为Si:0.05%以下、S:0.009%以下,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成;时效处理后的轧制方向的屈服强度YP为460~540MPa的范围,时效处理后的轧制方向的总伸长率为15%以上,时效处理后的轧制方向的屈服点伸长率ELYP为6%以下,以mm为单位的板厚t和以MPa单位计的时效处理后的轧制方向的屈服强度TP与以%单位计的时效处理后的轧制方向的屈服点伸长率ELYP满足130≤t×YP×(1-ELYP/100)。
另外,专利文献1、专利文献2以较高的伸长率得到了高强度,与此相对,专利文献3中记载的技术是与专利文献2的技术相比添加了更多的0.007~0.025%的N、利用应变时效硬化来提高耐压强度的技术。在该专利文献3中公开了耐压强度高且加工性优异的气溶胶罐底用钢板及其制造方法,上述气溶胶罐底用钢板以质量%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: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。而且,该钢板的板厚为0.35(mm)以下,钢板的下屈服强度(N/mm2)与板厚(mm)的积为160(N/mm)以下,10%的拉伸预应变后,在25℃进行10天的室温时效时的上屈服强度(N/mm2)与板厚(mm)的平方的积为52.0(N)以上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-147744号公报
专利文献2:国际公开第2012/077628号
专利文献3:日本特开2012-207305号公报
发明内容
然而,这些专利文献1~3中记载的技术都是关于在气溶胶罐中使用的钢板的。对于该气溶胶罐的底盖、底部,为了实现高耐压强度而形成向罐内表面侧鼓起的圆拱形状,在专利文献1~3所记载的技术中并未考虑到:前述的食品罐头等的罐体的在平板形状的罐盖容易产生的罐内外的压力差所致的变形。
这样,抑制在食品罐头等的罐体中使用的、在由平面构成的部分较多的平板形状的罐盖容易产生的罐内外的压力差所致的变形的技术尚未确立。因此,本发明是鉴于上述情况而进行的,目的在于提供能够抑制因罐内外的压力差所致的变形的罐盖用钢板及其制造方法。
本发明人等针对钢板的机械特性的对罐盖的耐压特性造成的影响进行了研究。其结果发现:通过适当控制下屈服强度YP、屈服点伸长率YPEl,从而即便为由平面构成的部分较多的平板形状的罐盖时也能够得到良好的耐压特性。
另外,还发现:通过增加N含量,使Al、Mn、S为特定的含量,而且,作为制造条件,将板坯加热温度、热轧的卷取温度、调质轧制的伸长率调整为规定的范围,能够得到满足上述特定条件的机械特性。
本发明是基于上述见解而得到的,其要旨如下。
[1]一种罐盖用钢板,以质量%计含有C:0.020~0.060%、Si:0.01~0.05%、Mn:0.20~0.60%、P:0.001~0.100%、S:0.008~0.020%、N:0.0130~0.0190%、Al:0.005~{-4.20×N+0.110}%(其中,式中N为钢中的N含量(质量%)),
Mnf=Mn-1.7×S(其中,式中Mn、S为钢中的Mn含量(质量%)、S含量(质量%))时,Mnf:0.30%~0.58%,
剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成;
在210℃×10分钟的时效处理之后,下屈服强度YP(N/mm2)和屈服点伸长率YPEl(%)满足YP≥355、YPEl≥2且YPEl≥(60/(YP-355))+2和YP≤4.09×YPEl+476。
[2]一种罐盖用钢板的制造方法,是上述[1]所述的罐盖用钢板的制造方法,将钢坯再加热到1150℃以上的温度,使卷取温度为680℃以下对经再加热的钢坯进行热轧,制造热轧钢板,将该热轧钢板进行冷轧,制造冷轧钢板,将该冷轧钢板进行再结晶退火,按伸长率3%以下进行调质轧制。
根据本发明,能够得到可抑制因罐内外的压力差所致的变形的罐盖用钢板。
附图说明
图1是表示由罐身、罐盖构成的罐体的外观的图。
图2中的(a)是表示罐盖形状的俯视图,图2中的(b)是图2中的(a)中的A-A截面图。
图3是表示对因罐盖的内外的压力差所致的变形的罐盖用钢板的下屈服强度YP和屈服点伸长率YPEl的影响进行评价的结果的图。
具体实施方式
本发明的罐盖用钢板具有如下成分组成:含有C:0.020~0.060%、Si:0.01~0.05%、Mn:0.20~0.60%、P:0.001~0.100%、S:0.008~0.020%、N:0.0130~0.0190%、Al:0.005~{-4.20×N+0.110}%(其中,式中N为钢中的N含量(质量%)),Mnf=Mn-1.7×S(其中,式中Mn、S为钢中的Mn含量(质量%)、S含量(质量%))时,Mnf:0.30%~0.58%,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成,在210℃×10分钟的时效处理之后,下屈服强度YP(N/mm2)和屈服点伸长率YPEl(%)满足YP≥355、YPEl≥2且YPEl≥(60/(YP-355))+2和YP≤4.09×YPEl+476。以下对本发明的罐盖用钢板及其制造方法进行详细说明。
首先,对本发明的罐盖用钢板的成分组成进行说明。成分全部以质量%计。
C:0.020~0.060%
本发明的钢板是经过热轧、冷轧、再结晶退火、调质轧制各工序而制造的钢板,需要具备上述机械特性。为了满足这样的特性,在本发明的钢板中,重要的是含有C作为固溶强化元素,C含量的下限为0.020%。C的含量小于0.020%时,得不到本发明中规定的机械特性。另外,优选C含量为0.030%以上。另一方面,如果C的含量超过0.060%,则变得过度硬质而使在盖加工时钢板与加工模具之间的接触面压变高,从而被覆于钢板表面的有机被膜损伤。因此,C含量的上限为0.060%。另外,优选C含量为0.050%以下。
Si:0.01~0.05%
Si对固溶强化带来有效的作用,另一方面,如果大量含有,则使钢板的耐腐蚀性劣化。Si在作为钢板原料的铁矿石中大量含有,因此在精炼阶段除去而调整其含量。在本发明的情况下,与对Si的固溶强化的贡献相比,优选排除使耐腐蚀性劣化的影响。因此,Si含量为耐腐蚀性的影响不明显的0.05%以下。优选Si含量为0.03%以下。从耐腐蚀性的观点考虑,优选Si含量尽量减少,但过度的减少操作会增加精炼中的作业负荷,因此下限为0.01%。
Mn:0.20~0.60%
Mn是对调整钢板强度有效的元素,但Mn含量小于0.20%时,得不到该效果。另一方面,如果Mn含量超过0.60%,则钢板的强度过度变高。因此,Mn含量为0.20%~0.60%。对于Mn含量而言,下限侧优选0.25%以上。上限侧优选0.55%以下。
P:0.001~0.100%
P是固溶强化能力较大的元素,但如果含有超过0.100%,则明显损害耐腐蚀性。因此,P含量的上限为0.100%。优选P含量为0.020%以下。另一方面,为了使P小于0.001%,则脱磷成本过大。因此,P含量的下限为0.001%。
S:0.008~0.020%
S与钢中的Mn结合而生成MnS。如果S含量超过0.020%,则高温下MnS在晶界析出,成为脆化的原因。因此,S含量的上限为0.020%。另一方面,使S含量小于0.008%时脱硫成本过大。因此,S含量的下限为0.008%。
N:0.0130~0.0190%
N是有助于确保固溶强化和后述的屈服点伸长率YPEl的元素。为了体现这些效果,需要含有0.0130%以上的N。另一方面,如果含有N超过0.0190%,则不仅对应变时效硬化的效果饱和而未有效地发挥作用,而且导致热延展性劣化。因此,N含量的上限为0.0190%。对于N含量而言,下限侧优选0.0135%以上。上限侧优选0.0175%以下。
Al:0.005~{-4.20×N+0.110}%(其中,式中N为钢中的N含量(质量%))
Al是作为脱氧剂发挥作用、用于提高钢板的清洁度所必需的元素。另外,在本发明中,利用固溶N来确保机械特性。另一方面,Al与钢中的N结合而形成AlN。由此,需要抑制AlN的过量析出,需要规定Al量的上限。如果Al含量超过{-4.20×N的含量(%)+0.110}%,则AlN的析出变得过量,存在固溶N量不足的不良情况。另一方面,在Al含量小于0.005%这样的钢中,脱氧不足而钢板的清洁度劣化,因此下限为0.005%。应予说明,本发明中的Al为酸溶性Al。
Mnf=Mn-1.7×S(其中,式中Mn、S为钢中的Mn含量(质量%)、S含量(质量%))时,Mnf:0.30%~0.58%
Mn通过固溶强化、晶粒的细粒化来增加钢板的强度。但是,因为Mn与S结合而形成MnS,所以有助于固溶强化的Mn量视为从Mn含量中减去可形成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量可以表示为Mnf=Mn-1.7×S。Mnf超过0.58%时,明显产生减小晶体粒径的效果,过度硬化。因此,Mnf为0.58%以下。优选Mnf为0.53%以下。另一方面,如果Mnf小于0.30%,则软化而得不到所需的耐压强度。因此,Mnf为0.30%以上。优选Mnf为0.33%以上。
剩余部分为Fe和不可避免的杂质。
应予说明,优选本发明的钢板为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层状地析出的组织。如果存在粗大的珠光体组织,则有时在变形时成为因应力集中所致的裂缝的产生起点。罐盖通过卷封安装于罐身时,如果存在这样的裂缝的产生起点,有可能导致卷封部的裂纹,因此优选本发明的钢板为不含有珠光体组织的组织。该不含有珠光体组织的组织可以通过使冷轧时的轧制率为80%以上,使冷轧后的再结晶退火中的退火温度小于Ac1相变点而得到。
接下来,对本发明的钢板应具备的机械特性进行说明。本发明人等针对钢板的机械特性对罐盖的耐压特性造成的影响进行了研究。其结果发现:通过适当地控制下屈服强度YP、屈服点伸长率YPEl,从而即便是由平面构成的部分较多的平板形状的盖,也能够得到具备良好的耐压特性的罐盖。
具体而言,对于本发明的钢板,在210℃×10分钟的时效处理之后,下屈服强度YP(N/mm2)和屈服点伸长率YPEl(%)满足YP≥355、YPEl≥2且YPEl≥60/(YP-355)+2和YP≤4.09×YPEl+476。
一般来说,为了抑制相对于压力的罐盖的变形,通过提高钢板本身的刚性等来提高罐盖的刚性是有效的。与此相对,在本发明中着眼于罐盖的残留应力。
图1是表示具有使用本发明的钢板的罐盖的罐体10的外观的图。如图1所示,罐体10主要由罐身1和罐盖2构成。另外,图2中的(a)是表示罐盖2的形状的俯视图,图2中的(b)是图2中的(a)中的A-A截面图。如图2所示,作为本发明的对象的食品罐头、饮料罐头等的罐盖2在外周部附近具有扩展环(参照图2中的(b)的符号x)。使该扩展环产生因加工所致的回弹,由此能够在罐盖2内部产生残留应力。
为了增大回弹,提高钢板的下屈服强度YP是有效的。另一方面,如图2所示,作为本发明的对象的食品罐头、饮料罐头的罐盖2在中央部具有大致平坦的区域。为了在该部分产生残留应力,提高屈服点伸长率YPEl是有效的。换句话说,可以通过提高屈服点伸长率YPEl而使罐盖2的平坦部分产生不连续变形,成为变形部和未变形部混合存在的状态,从而在罐盖2内部产生残留应力。
为了产生这样的残留应力,需要适当调整下屈服强度YP和屈服点伸长率YPEl。图3是表示对因罐盖的内外的压力差所致的变形的罐盖用钢板的下屈服强度YP和屈服点伸长率YPEl的影响进行评价的结果的图。在图3所示的评价中,对板厚0.251mm~0.277mm、公称直径603(直径约6英寸又3/16英寸)的罐盖进行成型,使用耐压强度试验机来调查因该罐盖的内外的压力差所致的盖的变形。具体而言,将已成型的罐盖在大气压下卷封于罐身后,向罐内部注入加压空气而使罐内外压差为50kPa,测定此时的罐盖中央部的高度和卷封部顶点的高度之差。其结果,将该值为4mm以下的情况评价为合格,将超过4mm的情况评价为不合格,将合格用○表示,将不合格用×表示。
认为要在罐盖内产生残留应力的话,下屈服强度YP、屈服点伸长率YPEl越大越有利,在YPEl≥60/(YP-355)+2的区域,盖变形合格的。另一方面,如果下屈服强度YP过高,则盖变形不合格,需要为YP≤4.09×YPEl+476。该机理目前尚不明确,但认为理由如下:如果下屈服强度YP过高,则回弹变大而扩展环的形状变得不均匀,盖的形状变得不稳定等。
应予说明,本发明的拉伸试验可以使用JIS Z 2201“金属材料拉伸试验片”中规定的5号试验片,按照JIS Z 2241“金属材料拉伸试验方法”进行。
屈服点伸长率YPEl采用以标距长度50mm为基准时的伸长率。另外,拉伸试验中的拉伸方向为钢板的轧制方向。一般来说,钢板的下屈服强度YP在轧制方向最低,罐盖受到压力作用而变形时,从下屈服强度YP最低的轧制方向开始变形,考虑罐盖的耐压举动时,考虑下屈服强度YP最低的方向而给出耐压强度的下限值,因此使钢板的轧制方向为拉伸方向。
该下屈服强度YP可以通过将成分、制造条件控制在适当的范围来调整,但特别重要的是控制Mn含量和S含量,控制调质轧制率。另外,该屈服点伸长率YPEl可以通过将成分、制造条件控制在适当的范围而调整,但特别重要的是控制Al含量和N含量,控制板坯加热温度、热轧的卷取温度。
应予说明,在本发明中,下屈服强度YP(N/mm2)和屈服点伸长率YPEl(%)的规定虽然由关于公称直径603的罐盖的实验结果来确定,但罐盖的直径越小,罐盖相对于压力的变形也越小,因此上述评价指标也可以用于直径比公称直径603的罐盖小的小直径的罐盖。
接下来,对本发明的罐盖用钢板的制造方法的一个例子进行说明。
本发明的钢板是经过热轧、冷轧、再结晶退火、调质轧制、根据需要的表面处理的各工序而制造的。以下进行详细说明。
首先,具有上述成分组成的钢坯可以通过熔炼、连续铸造而得到。在连续铸造中,优选利用垂直弯曲型或弯曲型的连续铸造机制作板坯,使对板坯施加弯曲或弯曲返回变形的区域的角部的表面温度为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纹。
然后,将钢坯在1150℃以上进行再加热。通过在1150℃以上的温度将板坯进行再加热,能够使在板坯冷却的过程中析出的AlN溶解。另一方面,为了防止伴随加热的过度的氧化,板坯加热温度优选1300℃以下。应予说明,在本发明中板坯温度为板坯的表面温度。
接下来,对板坯进行热轧。此时,优选热轧的终轧温度为Ar3点以上的温度。另外,卷取温度为680℃以下,优选小于680℃,更优选为600℃以下。精轧后的卷取温度超过680℃时,AlN析出,得不到本发明中的N的效果。应予说明,为了避免钢板的过度硬质化,优选卷取温度为540℃以上。应予说明,卷取温度为钢板表面温度。
热轧后,优选对冷却后的热轧钢板(热轧钢带)除去氧化皮。氧化皮的除去方法可以应用各种方法,例如可以应用酸洗这样的化学除去或物理除去等各种方法。酸洗时,可以按照硫酸法、盐酸法等常规方法进行。
接下来,进行冷轧。优选冷轧按80%以上的轧制率进行。通过使冷轧时的轧制率为80%以上,能够粉碎在热轧后生成的珠光体组织。如果冷轧时的轧制率小于80%,则有可能残留珠光体组织。另一方面,为了避免因过大的轧制率所致的轧机的负荷增大和与此相伴的轧制不良的产生,冷轧时的轧制率的上限优选为95%。
接下来,在冷轧后实施再结晶退火。再结晶退火优选连续退火。为装箱退火时,固溶N以AlN形式析出,存在得不到室温应变时效硬化的情况。另外,优选退火温度小于Ac1相变点。如果使退火温度为Ac1相变点以上,则在退火中生成奥氏体相,有时形成在罐盖加工时会成为裂纹的起点的珠光体组织。在本发明中,Ac1相变点(℃)可以通过差热分析而求出。另外,退火温度为钢板表面温度。
退火后,为了使钢板成为规定的机械特性、表面粗糙度而进行调质轧制。调质轧制时的伸长率越高,下屈服强度YP越高,另一方面,屈服点伸长率YPEl降低。为了得到本发明所必需的下屈服强度和屈服点伸长率平衡,伸长率为3%以下。另一方面,为了得到规定的表面粗糙度,伸长率优选0.8%以上。
根据以上制造本发明的罐盖用钢板。
根据上述而制造的钢板作为表面处理钢板用的原板使用。本发明的效果不受表面处理的种类影响,因此并不限定表面处理的种类。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)等金属、金属氧化物、金属氢氧化物、无机盐等的被覆处理,进一步在这些处理的上层被覆有机树脂被膜,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,钢板因该加热处理而受到时效。另外,钢板在被加工成罐盖之前保存时,也受到与保存温度和保存期间对应的时效。此外,对钢板进行涂装时也受到时效。但是,已经确认了这些原板状态下的时效并不影响本发明的效果。
实施例
以下,对本发明的实施例进行说明。首先,对由表1所示的成分组成构成的钢进行熔炼,以表2~4中示出的板坯加热温度进行板坯加热,以表2~4中示出的卷取温度进行热轧,在冷轧后,进行再结晶退火,按表2~4中示出的伸长率进行调质轧制而制造。
应予说明,在表1中钢K为空号。在表2~4中,编号34~37为空号。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
然后,进行210℃×10分钟的人工时效处理。对由以上得到的钢板使用JIS Z 2201“金属材料拉伸试验片”中规定的5号试验片,通过基于JIS Z 2241“金属材料拉伸试验方法”的拉伸试验来测定下屈服强度(YP)、屈服点伸长率(YPEl)。按照以下的判定条件1、判定条件2对这些结果判定是否合格。这里,将符合判定条件的情况判定为○,将不符合的情况判定为×。
此外,将得到的钢板成型为603直径盖之后,卷封到罐身上,将罐内部的压力加压到50kPa,对以卷封部为基准的罐盖中央部的高度进行测定。如果该测定值为4mm以下,则判定为合格(○),评价耐压特性。
如表2~4所示,本发明例、即只要是判定条件1、判定条件2合格的例子,耐压特性也合格。这样,在本发明例中能够得到可抑制相对于压力的变形的罐盖用钢板。
判定条件1
在210℃×10分钟的人工时效处理之后,下屈服强度YP(N/mm2)和屈服点伸长率YPEl(%)满足YP≥355、YPEl≥2且YPEl≥(60/(YP-355))+2。
判定条件2
在210℃×10分钟的人工时效处理之后,下屈服强度YP(N/mm2)和屈服点伸长率YPEl(%)满足YP≤4.09×YPEl+476。
符号说明
1 罐身
2 罐盖
10 罐体
Claims (2)
1.一种罐盖用钢板,以质量%计含有C:0.020~0.060%、Si:0.01~0.05%、Mn:0.20~0.60%、P:0.001~0.100%、S:0.008~0.020%、N:0.0130~0.0190%、Al:0.005~{-4.20×N+0.110}%,其中,式中N为钢中的N含量,单位为质量%,
Mnf=Mn-1.7×S时,Mnf:0.30%~0.58%,其中,式中Mn、S为钢中的Mn含量、S含量,单位为质量%,
剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成;
在210℃×10分钟的时效处理之后,下屈服强度YP和屈服点伸长率YPEl满足YP≥355、YPEl≥2且YPEl≥(60/(YP-355))+2和YP≤4.09×YPEl+476,其中,下屈服强度YP的单位为N/mm2,屈服点伸长率YPEl的单位为%。
2.一种罐盖用钢板的制造方法,是权利要求1所述的罐盖用钢板的制造方法,
将钢坯再加热到1150℃以上的温度,使卷取温度为680℃以下对经再加热的钢坯进行热轧,制造热轧钢板,将该热轧钢板进行冷轧,制造冷轧钢板,将该冷轧钢板进行再结晶退火,按伸长率3%以下进行调质轧制。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015071165 | 2015-03-31 | ||
JP2015-071165 | 2015-03-31 | ||
PCT/JP2016/001773 WO2016157877A1 (ja) | 2015-03-31 | 2016-03-28 | 缶蓋用鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107429347A true CN107429347A (zh) | 2017-12-01 |
CN107429347B CN107429347B (zh) | 2019-06-07 |
Family
ID=57005857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680017376.0A Active CN107429347B (zh) | 2015-03-31 | 2016-03-28 | 罐盖用钢板及其制造方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20180112295A1 (zh) |
JP (1) | JP6108044B2 (zh) |
KR (1) | KR101996353B1 (zh) |
CN (1) | CN107429347B (zh) |
MY (1) | MY173840A (zh) |
TW (1) | TWI608107B (zh) |
WO (1) | WO2016157877A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112301272B (zh) * | 2020-09-28 | 2022-04-19 | 首钢集团有限公司 | 一种高屈服一次冷轧罩退包装用钢及其制备方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08155565A (ja) * | 1994-12-06 | 1996-06-18 | Kawasaki Steel Corp | ボトム耐圧強度に優れた軽量缶の製造方法 |
JP2001049383A (ja) * | 1999-08-17 | 2001-02-20 | Nippon Steel Corp | 缶強度、缶成形性に優れる容器用極薄軟質鋼板 |
JP2009221584A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-01 | Jfe Steel Corp | 高強度缶用鋼板およびその製造方法 |
CN103249855A (zh) * | 2010-12-06 | 2013-08-14 | 新日铁住金株式会社 | 用于气溶胶罐底盖的钢板及其制造方法 |
CN103415640A (zh) * | 2011-03-17 | 2013-11-27 | 杰富意钢铁株式会社 | 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 |
CN103649353A (zh) * | 2011-07-12 | 2014-03-19 | 杰富意钢铁株式会社 | 罐用钢板及其制造方法 |
CN104334460A (zh) * | 2012-06-06 | 2015-02-04 | 杰富意钢铁株式会社 | 三片罐及其制造方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09279301A (ja) * | 1996-04-12 | 1997-10-28 | Nippon Steel Corp | 溶接缶でのネックドイン加工性に優れたテンパー度が3以上の容器用鋼板 |
JP3565131B2 (ja) * | 2000-03-30 | 2004-09-15 | Jfeスチール株式会社 | ロールフォーミング性に優れた3ピース缶用鋼板 |
KR20080035005A (ko) * | 2003-12-09 | 2008-04-22 | 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 | 용기용 강판 및 그 제조 방법 |
BRPI0911139B1 (pt) * | 2008-04-03 | 2018-03-13 | Jfe Steel Corporation | Chapa de aço de alta resistência para latas e método para produção da mesma |
JP5929739B2 (ja) | 2011-12-22 | 2016-06-08 | Jfeスチール株式会社 | エアゾール缶ボトム用鋼板およびその製造方法 |
CN104245985B (zh) * | 2012-04-06 | 2017-08-11 | 杰富意钢铁株式会社 | 高强度高加工性钢板及其制造方法 |
TWI504760B (zh) * | 2012-11-07 | 2015-10-21 | Jfe Steel Corp | 三件式罐用鋼板及其製造方法 |
JP5974999B2 (ja) * | 2013-08-30 | 2016-08-23 | Jfeスチール株式会社 | 高強度缶用鋼板 |
AU2015254783B2 (en) * | 2014-04-30 | 2018-02-15 | Jfe Steel Corporation | High-strength steel sheet and method for manufacturing the same |
-
2016
- 2016-03-28 JP JP2016550297A patent/JP6108044B2/ja active Active
- 2016-03-28 US US15/561,842 patent/US20180112295A1/en not_active Abandoned
- 2016-03-28 WO PCT/JP2016/001773 patent/WO2016157877A1/ja active Application Filing
- 2016-03-28 MY MYPI2017703400A patent/MY173840A/en unknown
- 2016-03-28 KR KR1020177027621A patent/KR101996353B1/ko active IP Right Grant
- 2016-03-28 CN CN201680017376.0A patent/CN107429347B/zh active Active
- 2016-03-31 TW TW105110309A patent/TWI608107B/zh active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08155565A (ja) * | 1994-12-06 | 1996-06-18 | Kawasaki Steel Corp | ボトム耐圧強度に優れた軽量缶の製造方法 |
JP2001049383A (ja) * | 1999-08-17 | 2001-02-20 | Nippon Steel Corp | 缶強度、缶成形性に優れる容器用極薄軟質鋼板 |
JP2009221584A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-01 | Jfe Steel Corp | 高強度缶用鋼板およびその製造方法 |
CN103249855A (zh) * | 2010-12-06 | 2013-08-14 | 新日铁住金株式会社 | 用于气溶胶罐底盖的钢板及其制造方法 |
CN103415640A (zh) * | 2011-03-17 | 2013-11-27 | 杰富意钢铁株式会社 | 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 |
CN103649353A (zh) * | 2011-07-12 | 2014-03-19 | 杰富意钢铁株式会社 | 罐用钢板及其制造方法 |
CN104334460A (zh) * | 2012-06-06 | 2015-02-04 | 杰富意钢铁株式会社 | 三片罐及其制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI608107B (zh) | 2017-12-11 |
CN107429347B (zh) | 2019-06-07 |
KR101996353B1 (ko) | 2019-07-04 |
MY173840A (en) | 2020-02-24 |
KR20170120179A (ko) | 2017-10-30 |
JP6108044B2 (ja) | 2017-04-05 |
TW201641711A (zh) | 2016-12-01 |
US20180112295A1 (en) | 2018-04-26 |
JPWO2016157877A1 (ja) | 2017-04-27 |
WO2016157877A1 (ja) | 2016-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI390052B (zh) | 高強度罐用鋼板及其製造方法 | |
TWI545203B (zh) | High strength steel sheet and manufacturing method thereof | |
TWI604067B (zh) | 兩片式罐用鋼板及其製造方法 | |
JP5712479B2 (ja) | 耐肌荒れ性に優れた缶用鋼板およびその製造方法 | |
JP5423092B2 (ja) | 絞りおよびしごき加工後の表面性状に優れた缶用鋼板およびその製造方法 | |
KR20120008033A (ko) | 시효성 및 베이킹 경화성이 우수한 냉연 강판 및 그 제조 방법 | |
KR101923839B1 (ko) | 캔용 강판 및 그 제조 방법 | |
CN113774274B (zh) | 一种低成本良成型电池壳钢及其生产方法 | |
KR101264537B1 (ko) | 제관용 강판의 제조 방법 | |
CN102639740A (zh) | 罐用钢板及其制造方法 | |
JP4858126B2 (ja) | 高強度高延性缶用鋼板およびその製造方法 | |
CN110494581B (zh) | 两片罐用钢板及其制造方法 | |
CN107429347B (zh) | 罐盖用钢板及其制造方法 | |
JP2005320633A (ja) | 2ピース変形缶用鋼板およびその製造方法 | |
JPH0676618B2 (ja) | 伸びフランジ成形性の優れたdi缶用鋼板の製造法 | |
CN111051554B (zh) | 高强度钢板及其制造方法 | |
JP5655839B2 (ja) | 缶用鋼板の母材に用いる熱延鋼板およびその製造方法 | |
JPS63134645A (ja) | 伸びフランジ成形性の優れたdi缶用鋼板 | |
JP2013147744A (ja) | エアゾール缶ボトム用鋼板およびその製造方法 | |
CN113490760B (zh) | 罐用钢板及其制造方法 | |
KR20240059624A (ko) | 클래드판용 페라이트계 스테인리스 강판 및 그 제조 방법, 그리고 클래드판 | |
JPH01184252A (ja) | 伸びフランジ成形性の優れたdi缶用鋼板 | |
CN116770166A (zh) | 一种拉深盖用冷轧电镀锡钢板及其制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |