JP2008208399A

JP2008208399A - ドラム缶用薄肉冷延鋼板およびその製造方法

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Publication number: JP2008208399A
Application number: JP2007044361A
Authority: JP
Inventors: Hideko Yasuhara; 英子安原; Kazuhiro Hanazawa; 和浩花澤
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2008-09-11
Anticipated expiration: 2027-02-23
Also published as: JP4853325B2

Abstract

【課題】成形性、溶接性に優れた、かつ焼付け硬化性に優れた、板厚1.0mm未満のドラム缶用薄肉冷延鋼板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】質量％で、Ｃ：0.005〜0.10％、Si：0.005〜0.20％、Mn：0.1〜1.0％、Ｐ：0.005〜0.20％、Ｓ：0.03％以下、Al：0.01％〜0.1％、Ｎ：0.0080〜0.0200％を含有する組成の鋼素材に、加熱温度：1150℃以上の温度に加熱し仕上圧延終了温度：850℃以上とする熱間圧延を施し、圧延終了後２ｓ以内に冷却を開始し、平均冷却速度75℃/ｓ以上で650℃以下まで冷却し、巻取温度：650℃以下で巻取る工程と、酸洗、冷間圧延を施す工程と、焼鈍温度：750℃以下の温度で再結晶焼鈍する焼鈍処理を施す工程と、あるいはさらに伸び率：0.5〜５％の調質圧延を施す工程とを施す。これにより、固溶Ｎが0.0070％以上で、かつ固溶Ｎ／Ｎが0.60超で、製缶性に優れ、かつ焼付け硬化性に優れた板厚1.0mm未満のドラム缶用薄肉冷延鋼板となる。
【選択図】なし

Description

本発明は、鋼製高強度ドラム缶用として好適な冷延鋼板に係り、とくに板厚1.0mm未満の薄肉冷延鋼板およびその製造方法に関する。

鋼製ドラム缶は、大きく２種に分類される。一つは、JIS Z 1600に鋼製オープンヘッドドラムとして規定されているオープン型（オープンヘッド）ドラムであり、他の一つは、JIS Z 1601に液体用鋼製ドラムとして規定されている密封型（タイトヘッド）ドラムである。これらのドラム缶は、天板、地板および胴板から構成されており、さらに天板には大小各１個の口金（栓）が設けられている。

オープン型（オープンヘッド）ドラムは、鋼板を円筒状に曲げ成形しシーム溶接して接合した胴体と円盤状の地板を巻き締めた容器で、開放された上面にガスケットを装着した着脱可能な天板を置き、バンドをはめボルトまたはレバーを用いて胴体を締め付けて使用する。一方、密封型（タイトヘッド）ドラムは、シーム溶接により接合した胴体の両面に円盤状の地板および円盤状の天板を巻き締めて製造される。ドラム缶には、製缶の形状精度、および溶接部、接合部、巻締め部の健全性が要求され、JIS規格には気密試験、落下試験、積み重ね試験等を実施することが規定されている。

ドラム缶素材として使用できる鋼板は、JIS G 3131に規定される熱間圧延軟鋼板および鋼帯、あるいはJIS G 3141に規定される冷間圧延鋼板あるいは鋼帯等とされている。また、ドラム缶の胴部に使用できる鋼板の板厚は、従来、JIS規定により1.2mm以上とされていた。これに対し、海外（ISO規格）では1.0mm以下を許容しているためそのほとんどが1.0mm以下であり、ISO規格とJIS規格では対応が異なる状況となっていた。このため、密封型ドラムに係るJIS Z 1601について2006年に、ISO規格に整合するように、JIS規格の改訂がなされた。この改訂により、従来より板厚の薄い薄肉鋼板を使用したドラム缶の製造が可能となり、例えばドラム缶の胴部に、板厚：1.2mm未満0.6mm以上の薄肉鋼板も使用できるようになった。

しかし、素材鋼板の板厚減少に伴う缶体強度の低下を補償するために、素材鋼板の高強度化を図ることが必要となる。
このような要求に対応できるものとして、例えば、特許文献１には、ドラム缶用冷延鋼板およびその製造方法が記載されている。特許文献１に記載された技術は、重量％で、Ｃ：0.10％以下、Si、Mn、Ｐ、Ｓ、Alを適正範囲に限定し、さらにＮ：0.0050〜0.0200％を含有し、熱延（冷延）焼鈍条件の組み合わせで、前記Ｎ含有量のうち、固溶Ｎとして0.0010％以上、好ましくは0.0015％以上0.0100％以下含有するように調整した鋼板とするものである。この技術により製造された鋼板は、ドラム缶成形時には比較的低強度で、その後の塗装・焼付け工程で強度の上昇が期待できる、延性および焼付け硬化性に優れた鋼板であり、板厚1.0mmの薄肉鋼板で、予変形−100℃×60minの時効処理後に、5.5kgf/mm²（54MPa）以上8.5 kgf/mm²（83MPa）以下の降伏応力の増加（時効指数）を示すことが確認されている。
特許第3727151号公報

上記した、2006年のJIS規格の改訂により、ドラム缶用素材として0.6mm厚までの極薄鋼板の使用が認められたことに伴い、ドラム缶用として、より薄肉化した極薄鋼板が要望されている。しかし、特許文献１に記載された技術を適用した、板厚1.0mm未満の極薄鋼板では、ドラム缶に成形したのちのドラム缶強度が不足する場合があるという問題があった。このようなことから、製缶性に優れかつ、ドラム缶に成形したのちの強度が高い、板厚1.0mm未満の薄肉鋼板が要望されていた。

本発明は、上記した要望に鑑みて、ドラム缶用素材、とくにドラム缶の胴部用素材として好適な、製缶性に優れ、かつ焼付け硬化性に優れた、板厚1.0mm未満の薄肉冷延鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記した課題を解決するため、製缶性と、製缶後の塗装焼付け処理による強度増加に及ぼす各種要因について、鋭意研究した。その結果、固溶Ｎを70ppm以上残存させ、かつ質量％で表わされる固溶Ｎ量とＮ含有量の比、固溶Ｎ／Ｎ、を0.60超に調整した鋼板を用いることにより、従来と同等の優れた成形性、溶接性を有し製缶性に優れ、かつ、製缶後の塗装焼付け処理による歪時効硬化が顕著となり、ドラム缶胴部の鋼板板厚を1.0mm未満としても、高い缶強度を有するドラム缶とすることができることを見出した。

本発明は、上記した知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明の要旨は、次の通りである。
（１）質量％で、Ｃ：0.005〜0.10％、Si：0.005〜0.20％、Mn：0.1〜1.0％、Ｐ：0.005〜0.20％、Ｓ：0.03％以下、Al：0.01％〜0.1％、Ｎ：0.0080〜0.0200％を含み、固溶Ｎが0.0070％以上で、かつ固溶Ｎ／Ｎが0.60超となるように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、焼付け硬化性に優れることを特徴とする板厚1.0mm未満のドラム缶用薄肉冷延鋼板。

（２）質量％で、Ｃ：0.005〜0.10％、Si：0.005〜0.20％、Mn：0.1〜1.0％、Ｐ：0.005〜0.20％、Ｓ：0.03％以下、Al：0.01％〜0.1％、Ｎ：0.0080〜0.0200％を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成の鋼素材に、加熱温度：1150℃以上の温度に加熱し仕上圧延終了温度：850℃以上とする熱間圧延を施し、該熱間圧延終了後２ｓ以内に冷却を開始し、平均冷却速度75℃／ｓ以上とする冷却を650℃以下まで施し、巻取り温度：650℃以下で巻取り熱延板とする熱間圧延工程と、該熱延板に酸洗、冷間圧延を施し冷延板とする冷間圧延工程と、該冷延板に焼鈍温度：750℃以下の温度で再結晶焼鈍する焼鈍処理を施し、冷延焼鈍板とする焼鈍工程と、あるいはさらに伸び率：0.5〜５％の調質圧延を施す調質圧延工程とを順次施すことを特徴とする、焼付け硬化性に優れた板厚1.0mm未満のドラム缶用薄肉冷延鋼板の製造方法。

（３）（２）において、前記焼鈍処理を施した後、300〜500℃の温度域まで冷却し、該温度域の温度で５ｓ以上保持する過時効処理を行うことを特徴とするドラム缶用薄肉冷延鋼板の製造方法。

本発明によれば、製缶性に優れ、かつ焼付け硬化性に優れた、板厚1.0mm未満のドラム缶用薄肉冷延鋼板を、容易にかつ安価に製造でき、産業上格段の効果を奏する。また、本発明鋼板をドラム缶用素材として利用することにより、製缶性を低下させることなく、例えば缶胴部を製缶でき、さらに製缶後の塗装焼付け処理により、缶強度を顕著に増加させることができ、ドラム缶の極薄化を容易に達成できるという効果もある。

本発明鋼板は、製缶製に優れ、かつ焼付け硬化性に優れる、板厚：1.0mm未満の薄肉冷延鋼板である。なお、本発明でいう「焼付け硬化性に優れる」とは、7.5％の引張予歪を付加し、100℃×60minの熱処理を施したのち、再度引張試験を行い、降伏応力を求め、熱処理前後の降伏応力の差、焼付け硬化性指数BHが100MPa以上である場合をいう。この方法で求めた焼付け硬化性指数BHは、ドラム缶として製缶して塗装焼き付けした後の缶体強度と良好な対応を示すことを得ている。また、本発明の薄肉冷延鋼板の好ましい板厚は、製缶性の観点から、１mm未満の0.7mm以上0.9mm以下である。

まず、本発明鋼板の組成限定理由について、説明する。なお、以下、質量％は単に％と記す。
Ｃ：0.005％〜0.10％
Ｃは、鋼に固溶し鋼板強度を増加させる作用を有する元素である。本発明では、塗装焼付処理前の鋼板自体の降状強さを200MＰa以上とすることが好ましい。というのは、鋼板自体の降状強さが200MPa未満では、製缶時あるいは製缶後、塗装焼付処理前の缶体の取扱い時にへこみ、形状不良が生じやすく、へこみ、形状不良が生じた缶体は使用できなくなるためである。鋼板の降状強さを200MPa以上とするためには、Ｃを0.005％以上含有する必要がある。一方、0.10％を超える含有は、炭化物を形成して延性が低下するとともに、ドラム缶胴部のシーム溶接時に溶接部の硬さが顕著に増加し、ドラム缶製缶時のフランジ加工工程において割れが発生する場合がある。このようなことから、Ｃは0.005〜0.10％の範囲に限定した。なお、更なる成形性向上の観点から、好ましくは0.02〜0.08％である。

Si：0.005％〜0.20％
Siは、脱酸剤として作用するとともに、鋼の強度を増加させる作用を有する元素である。塗装焼付処理前の鋼板自体の強度として降状強さ：200MPa以上を得るためには、0.005％以上の含有を必要とする。一方、0.20％を超える多量のSi含有は、冷間圧延性、表面処理性、化成処理性、耐食性を砥下させる。このため、Siは0.005〜0.20％の範囲に限定した。なお、より厳しい化成処理性、耐食性が要求される用途においては、Siは0.10％以下とするのが好ましい。

Mn：0.1％〜1.0％
Mnは、Ｓによる熱間割れを抑制する作用を有する元素であり、また、Mnは結晶粒を微細化する作用を有する。このような効果を確保するためには、0.1％以上の含有を必要とするが、1.0％を超える多量の含有は、耐食性が低下する傾向となるほか、鋼板をより硬質化させ、冷間圧延性を低下させる。また、Mnの多量含有は溶接性、および溶接後の溶接部成形性を低下させる。このため、Mnは0.1〜1.0％の範囲に限定した。なお、より良好な耐食性、成形性が要求される用途においては、Mnは0.60％以下とすることが好ましい。

Ｐ：0.005％〜0.20％
Ｐは、鋼の強度を増加させる作用を有する元素であり、塗装焼付処理前の鋼板自体の強度として降状強さ：200MPa以上を得るためには0.005％以上の含有を必要とするが、0.20％を超える多量含有は、鋼板を著しく硬質化させ、ドラム缶製缶時のフランジ加工性やネック加工性を著しく低下させる。またＰは、鋼中で偏析する傾向が強く、溶接部の脆化をもたらす。このため、Ｐは0.005〜0.20％の範囲に限定した。なお、好ましくは0.10％以下である。

Ｓ：0.03％以下
Ｓは、鋼中で主として介在物として存在し、鋼板の延性を低下させるとともに、さらに耐食性をも低下させる。このため、Ｓはできるだけ、低下させることが好ましいが、0.03％までであれば、それらの低下は小さく、許容できるため、上限とした。なお、0.005％未満の過度のＳ低減は、精錬を長時間化し、精錬コストを高騰させるため、下限を0.005％程度とすることが好ましい。なお、より良好な成形性が要求される用途においては、0.015％以下とすることが好ましい。

Al：0.01％〜0.1％
Alは、脱酸剤として作用し、鋼の清浄度を向上させる作用を有する元素であり、0.01％以上の含有を必要とする。Alが0.01％未満では脱酸効果が小さく、介在物が残存して成形性を低下させる。一方、0.1％を超える含有は、鋼板の表面清浄性を低下させ、また本発明で重要な固溶Ｎ量が著しく低減する。このため、Alは0.01〜0.10％の範囲に限定した。なお、材質安定性の観点から、0.02〜0.08％とするのが好ましい。

Ｎ：0.0080〜0.0200％
Ｎは、本発明で最も重要な元素である。Ｎは、鋼中に固溶し、鋼の強度を増加させる作用を有する元素であり、所定量の固溶Ｎを確保し、所定値以上の鋼板強度を確保するためには、Ｎは少なくとも0.0080％以上含有する必要がある。しかし、0.0200％を超えて多量に含有すると、鋼板の内部欠陥発生率が増加し、さらに鋳造時の割れ発生が顕著となる。このため、Ｎは0.0080〜0.0200％の範囲に限定した。なお、材質の安定性、歩留り向上の観点から好ましくは、0.0100〜0.0180％の範囲である。

固溶Ｎ：0.0070％以上
固溶状態のＮ（固溶Ｎ）は、ドラム缶に製缶した後に加えられる、化成処理、塗装焼付処理等の、熱処理によって、製缶時に導入された転位（歪）に固着し、転位の易動度を低下させ、強度を上昇させる。所望の焼付け硬化性を確保するためには、0.0070％以上の固溶Ｎ量を確保する必要がある。なお、本発明でいう「固溶Ｎ」とは、10％アセチルアセトン−１％テトラメチルアンモニウムクロライド−メタノール溶液を電解液として用いた電解抽出法により溶解、抽出された電解残渣を化学分析することにより得られたＮ量を析出Ｎ量として、鋼中の全Ｎ量から析出Ｎ量を差し引いたＮ量をいう。

固溶Ｎ／Ｎ：0.60超
本発明では、優れた成形性と優れた焼付け硬化性を確保する観点から、上記したＮ量、固溶Ｎ量の範囲で、かつ固溶Ｎ量と全Ｎ量の比、固溶Ｎ／Ｎが0.60超を満足するように、Ｎ量、固溶Ｎ量をそれぞれ調整する。固溶Ｎ／Ｎが、0.60以下では、上記した所望の焼付け硬化性を確保することができない。固溶Ｎ以外のＮ量、すなわち析出Ｎ量が多くなると、AINが多くなり、固溶N量を確保できなくなるため、焼付け硬化性が低下する。

上記した成分以外の残部は、Feおよび不可避的不純物からなるが、不可避的不純物として、Cu：0.20％以下、Ni：0.20％以下、Cr：0.20％以下、Mo：0.20％以下、Nb：0.02％以下、Ti：0.02％以下、Ｂ：0.0010％以下に制限することが、溶接性、溶接部の加工性、および化成処理性の観点から好ましい。これらの元素が上記した範囲を超えて含有されると、鋼板強度は増加するが、溶接性、溶接部の加工性および化成処理性が著しく低下し、ドラム缶用素材として適用が極めて困難となる。

次に、本発明の薄肉冷延鋼板の製造条件について説明する。
本発明では、上記した組成の鋼素材に熱間圧延を施し熱延板とする熱間圧延工程と、該熱延板に冷間圧延を施し冷延板とする冷間圧延工程と、該冷延板に再結晶焼鈍を施し冷延焼鈍板とする焼鈍工程と、あるいはさらに調質圧延工程とを順次施し、板厚1.0mm未満の薄肉冷延鋼板とする。

なお、鋼素材の製造方法は、とくに限定されないが、上記した組成の溶鋼を転炉、電気炉等の常用の溶製方法で溶製し、連続鋳造法、造塊（−分塊圧延）法、薄スラブ鋳造法等の常用の方法で、スラブ等の鋼素材とすることが好ましい。マクロ偏析を防止するという観点から、なかでも連続鋳造法を用いることが好ましい。
熱間圧延工程では、上記した鋼素材に、加熱温度：1150℃以上、好ましくは1300℃以下の温度に加熱し、仕上圧延終了温度を850℃以上、好ましくは1000℃以下とする熱間圧延を施す。

熱間圧延の加熱温度が、1150℃未満では材質の均一化が不十分となるうえ、熱間圧延時の変形抵抗が高くなり、圧延荷重が増加して熱間圧延が困難となるとともに、AlＮとしてＮが未固溶のままで、所定の固溶Ｎ量を確保することが困難となる。一方、1300℃を超えると、結晶粒が粗大化し、延性が低下する。このため、熱間圧延の加熱温度は1150℃以上、好ましくは1300℃以下の範囲の温度とすることが好ましい。

また、熱間圧延の仕上圧延終了温度を850℃以上とすることにより、均一で微細な熱延板組織が得られ、これにより最終製品の組織も均一微細化が図られる。さらに、仕上圧延終了温度を850℃以上とすることにより、熱延板での所定の固溶Ｎ量を安定して確保でき、最終製品での機械的特性も安定する。仕上圧延終了温度が850℃未満では、均一微細な組織が得られない。一方、仕上圧延終了温度が1000℃を超えると、仕上圧延中のスケールに起因した疵の発生が顕著となり、表面性状が低下する。このようなことから、熱間圧延の仕上圧延終了温度は850℃以上、好ましくは1000℃以下に限定した。なお、更なる材質の均一性、表面性状が要求される使途には、仕上圧延終了温度は860〜950℃とすることが好ましい。

ついで熱間圧延工程では、上記した熱間圧延を終了後、２ｓ以内に冷却を開始し、平均冷却速度75℃／ｓ以上とする冷却を650℃以下まで施し、該温度域（巻取り温度：650℃以下）で巻取り熱延板とする。
冷却は、水冷、あるいはミスト冷却等の強制冷却とする。冷却開始が熱間圧延終了から２ｓを超えて遅くなると、最終製品での所望の固溶Ｎ量を確保することができなくなる。このようなことから、熱間圧延終了後、２ｓ以内に強制冷却を開始することとした。

また、強制冷却は、650℃以下の冷却停止までの平均冷却速度を75℃／ｓ以上として、650℃以下まで冷却する冷却とする。これにより、圧延歪により促進され易いAlＮの析出を防止することができ、その後の冷間圧延工程、焼鈍工程を経てドラム缶用素材としての所定の固溶Ｎ量を確保することができる。上記した平均の冷却速度が75℃／ｓ未満では、冷却中に、結晶粒の成長やAlＮの析出が起こり、所望の固溶Ｎ量を確保できなくなる。また、上記した平均冷却速度で巻取り温度まで冷却することにより、均一微細な組織を有する熱延板となり、最終製品板の組織も均一微細となる。なお、平均冷却速度は200℃／ｓ以下とすることが好ましい。というのは、冷却速度が200℃／ｓを超えると、熱延板組織が微細となりすぎて、とくに降伏強さが高くなり、ドラム缶用素材としての成形性が低下する。このため、圧延後の冷却は、75℃／ｓ以上、好ましくは200℃／ｓ以下の範囲の平均冷却速度とする。

なお、鋼板エッジ部の過冷却を防止するため、エッジ部には直接水がかからないように、冷却中のマスキングを施しても良い。
650℃以下の温度域まで冷却された熱延板は、ついで、該温度域、すなわち、巻取り温度：650℃以下で、巻き取られる。
巻取り温度を650℃以下とすることにより、熱延板中の固溶Ｎ量を所定値以上とすることができ、最終製品での所定の固溶Ｎ量を確保することができる。しかし、巻取り温度が400℃未満では、熱延板の形状が悪化し、さらに鋼板幅方向の硬度差が大きくなり、冷間圧延後の鋼板形状を悪化させる恐れがある。このため、巻取り温度は650℃以下、好ましくは400℃以上とするのが望ましい。

上記した熱間圧延工程を施された熱延板は、ついで冷間圧延工程を施され、冷延板とされる。冷間圧延工程では、熱延板に、酸洗、冷間圧延を施し、冷延板とする。
なお、熱延板の酸洗条件は、特に規定する必要はなく、表面のスケールが除去できる条件であればよく、常用の方法、例えば、塩酸、硫酸等の酸で表面スケールを除去することが好ましい。酸洗された熱延板は、ついで、冷問圧延を施され、所定の板厚の冷延板とされる。本発明では、冷間圧下率等、冷間圧延条件を特に規定する必要はない。なお、冷間圧下率は、最終板形状の改善、組織微細化の観点から40％〜85％の範囲とすることが好ましい。

上記した冷間圧延工程を施された冷延板は、ついで焼鈍工程を施される。
焼鈍工程では、冷延板に、焼鈍温度：750℃以下の温度で再結晶焼鈍する焼鈍処理を施し、冷延焼鈍板とする。
焼鈍処理では再結晶を完了させる再結晶焼鈍を施す。焼鈍時に再結晶が十分に完了しないと、冷延焼鈍板の組織に未再結晶組織が認められ、降伏強さが高くなりすぎてドラム缶への製缶時、および溶接時に形状不良等を引き起こすとともに、十分な焼付け硬化性を確保できなくなる。ただし、焼鈍温度は、750℃以下とする必要がある。焼鈍温度が750℃を超えて高温となると、冷延時に存在した固溶ＮがAlＮとして析出していまい、最終製品での固溶Ｎ量を所定の量とすることができなくなる。ここで、本発明で使用する鋼素材の組成範囲では、再結晶が完了する温度は概ね600℃以上である。なお、再結晶の完了は、焼鈍処理後の鋼材の組織観察を行い、未再結晶組織がないことを確認すれば良い。また、均一、微細な組織とするという観点から、焼鈍温度での保持時間は、30ｓ以上とすることが好ましい。

なお、焼鈍工程では、上記した焼鈍処理後、過時効処理を施して冷延焼鈍板としても良い。過時効処理は、焼鈍処理後、300〜500℃の温度域まで冷却し、該温度域の温度で５ｓ以上保持する処理とする。該温度域での保持時間は、５ｓ以上100ｓ以下程度とすることが好ましい。保持時間が５ｓ未満では、所望の上記した効果が期待できない。一方、100ｓを超えて長くなると、固溶N量が減少しやすく、所望の焼付け硬化量の確保が困難となりやすい。なお、焼鈍処理後、過時効処理温度までの冷却は、空冷またはそれ以上（20℃／ｓ以上）とすることが焼付け硬化性確保の観点から好ましい。なお、過時効処理後の冷却は、室温まで空冷とすることが好ましい。

なお、焼鈍工程後、冷延焼鈍板の表面を清浄にするため、必要に応じて、酸洗処理を施しても良い。
焼鈍工程後、冷延焼鈍板には、必要に応じて、さらに伸び率：0.5〜５％の調質圧延を施す調質圧延工程を施しても良い。
調質圧延工程における調質圧延は、降伏点伸びの消滅、あるいは軽減、さらには、鋼板表面粗さの調整および形状改善、のために行う。調質圧延の伸び率が、0.5％未満では上記した効果が期待できない。一方、５％を超えると、鋼板の延性が低下する。このため、調質圧延の伸び率は0.5〜５％に限定することが好ましい。なお、より厳格な形状が要求される場合には、１〜３％とすることが望ましい。

調質圧延工程を経た冷延焼鈍板には、必要に応じて、表面処理を施しても良い。表面処理としては、錫めっき、クロムめっき、ニッケルめっき、ニッケル・クロムめっき、亜鉛めっき等のめっき、合金めっきや、化成処理など、通常の冷延鋼板に適用される表面処理がいずれも適用できる。

表１に示す組成の溶鋼を転炉で溶製し、連続鋳造法で260mm厚のスラブ（鋼素材）とした。ついで、これらの鋼素材（スラブ）に、表２に示す条件の熱間圧延工程を施し熱延板とし、これら熱延板に表２に示す条件の冷間圧延工程を施し冷延板とした。ついで、これら冷延板に、連続焼鈍設備を用いて、表２に示す条件の焼鈍工程を施し冷延焼鈍板とした。なお、焼鈍工程では、一部の冷延焼鈍板には、焼鈍工程で焼鈍処理に引続いて、同じ連続焼鈍設備内で表２に示す温度・時間で保持する過時効処理を施した。さらに一部の冷延焼鈍板では、焼鈍工程についで、表２に示す条件で調質圧延工程を施し、板厚0.8mmの冷延鋼板とした。なお、得られた冷延焼鈍鋼板について、圧延方向の板厚方向断面をナイタールで腐食して組織観察を行い、光学顕微鏡(倍率：100倍)により再結晶の完了を確認した。視野数は５視野とした。

また、得られた冷延焼鈍板（冷延鋼板）について、固溶Ｎ量分析、引張試験、時効硬化試験、製缶試験を実施し、引張強度特性、塗装焼付け硬化性、製缶性を評価した。試験方法は次の通りとした。
（１）固溶Ｎ量分析
得られた冷延鋼板から、電解抽出用試験片を採取し、10％アセチルアセトン−１％テトラメチルアンモニウムクロライド−メタノール溶液を電解液として、電解を実施して、鉄を溶解し、電解残渣を抽出した。得られた電解残渣の化学分析により、Ｎ量を求め析出Ｎ量とした。鋼中の全Ｎ量から析出Ｎ量を差し引き、固溶Ｎ量とした。

（２）引張試験
得られた冷延鋼板から、圧延方向に直交する方向が引張方向となるようにJIS ５号引張試験片を採取し、JIS Z 2241の規定に準拠して引張試験を実施し、降伏強さYS、伸びElを求め、引張特性を評価した。
（３）時効硬化試験
得られた冷延鋼板から、圧延方向に直交する方向が引張方向となるようにJIS ５号引張試験片を採取した。採取した引張試験片に、引張試験により7.5％の引張予歪を付加し、徐荷したのち、100℃×60minの熱処理(時効処理)を施し、ついで引張試験を行い、降伏応力（YS_BH）を求めた。熱処理前後の降伏応力の差ΔYSを算出し、焼付け硬化性指数BHとした。

（４）製缶性試験
得られた冷延鋼板から、天板、地板をプレス加工し、胴板を曲げ成形し両端部をシーム溶接して缶胴部とし、該缶胴部の両端に天板、地板を巻締めにより装着し、容量200リットルの密封型ドラムとした。
ここで、製缶性の評価は、成形の可否および成形後の外観を評価し、外観に問題なく成形できた場合は良、成形不良あるいは外観不良の場合は不良とした。上記した評価項目においてすべてが良の場合を、製缶性が良好として○、いずれかが不良の場合を、製缶性が不良として×と評価した。

得られた結果を表３に示す。

本発明例はいずれも、再結晶が完了しており、固溶Ｎ量0.0070％以上を有し、焼付け硬化性指数BHが100MPa以上と焼付け硬化性に優れるとともに、降伏強さが低く、製缶性も良好である。一方、本発明の範囲から外れる比較例では、固溶Ｎ量が0.0070％未満と低く、焼付け硬化性指数BHが100MPa未満であり、加えてドラム缶への製缶後の形状が低下し、製缶性が低下している。

Claims

質量％で
Ｃ：0.005〜0.10％、 Si：0.005〜0.20％、
Mn：0.1〜1.0％、Ｐ：0.005〜0.20％、
Ｓ：0.03％以下、 Al：0.01〜0.1％、
Ｎ：0.0080〜0.0200％
を含み、固溶Ｎが0.0070％以上で、かつ固溶Ｎ／Ｎが0.60超となるように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有し、焼付け硬化性に優れることを特徴とする板厚1.0mm未満のドラム缶用薄肉冷延鋼板。
質量％で
Ｃ：0.005〜0.10％、 Si：0.005〜0.20％、
Mn：0.1〜1.0％、Ｐ：0.005〜0.20％、
Ｓ：0.03％以下、 Al：0.01〜0.1％、
Ｎ：0.0080〜0.0200％
を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成の鋼素材に、加熱温度：1150℃以上の温度に加熱し仕上圧延終了温度：850℃以上とする熱間圧延を施し、該熱間圧延終了後２ｓ以内に冷却を開始し、平均冷却速度75℃／ｓ以上とする冷却を650℃以下まで施し、巻取り温度：650℃以下で巻取り熱延板とする熱間圧延工程と、該熱延板に酸洗、冷間圧延を施し冷延板とする冷間圧延工程と、該冷延板に焼鈍温度：750℃以下の温度で再結晶焼鈍する焼鈍処理を施し、冷延焼鈍板とする焼鈍工程と、あるいはさらに伸び率：0.5〜５％の調質圧延を施す調質圧延工程と、を順次施すことを特徴とする、焼付け硬化性に優れた板厚1.0mm未満のドラム缶用薄肉冷延鋼板の製造方法。
前記焼鈍処理を施した後、300〜500℃の温度域まで冷却し、該温度域の温度で５ｓ以上保持する過時効処理を行うことを特徴とする請求項２に記載のドラム缶用薄肉冷延鋼板の製造方法。