JP2023524109A - 鋼板及び容器用の鋼板の製造方法 - Google Patents
鋼板及び容器用の鋼板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023524109A JP2023524109A JP2022566662A JP2022566662A JP2023524109A JP 2023524109 A JP2023524109 A JP 2023524109A JP 2022566662 A JP2022566662 A JP 2022566662A JP 2022566662 A JP2022566662 A JP 2022566662A JP 2023524109 A JP2023524109 A JP 2023524109A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- steel
- nitrogen
- less
- region
- 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.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 503
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 503
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 103
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 29
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 615
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 305
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 192
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims abstract description 112
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 claims abstract description 76
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims abstract description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 146
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 120
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 claims description 53
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 51
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 47
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 37
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 30
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 27
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 23
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 19
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 10
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 10
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 10
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 8
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 229910001337 iron nitride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 103
- 230000008569 process Effects 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 16
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 12
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 7
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- -1 P: less than 0.04% Chemical compound 0.000 description 5
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 3
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 239000005028 tinplate Substances 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- MVXMNHYVCLMLDD-UHFFFAOYSA-N 4-methoxynaphthalene-1-carbaldehyde Chemical compound C1=CC=C2C(OC)=CC=C(C=O)C2=C1 MVXMNHYVCLMLDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000617 Mangalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QFGIVKNKFPCKAW-UHFFFAOYSA-N [Mn].[C] Chemical compound [Mn].[C] QFGIVKNKFPCKAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- RRZKHZBOZDIQJG-UHFFFAOYSA-N azane;manganese Chemical compound N.[Mn] RRZKHZBOZDIQJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229960004198 guanidine Drugs 0.000 description 1
- 229960000789 guanidine hydrochloride Drugs 0.000 description 1
- PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N guanidinium chloride Chemical compound [Cl-].NC(N)=[NH2+] PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 238000010409 ironing Methods 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940091868 melamine Drugs 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000005029 tin-free steel Substances 0.000 description 1
- 229940045136 urea Drugs 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- 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
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/06—Surface hardening
-
- 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
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
- C21D1/42—Induction heating
-
- 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
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/76—Adjusting the composition of the atmosphere
-
- 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
- C21D8/0421—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 working steps
- C21D8/0436—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
- C21D8/04—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
- C21D8/0457—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 with diffusion of elements, e.g. decarburising, nitriding
-
- 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
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- 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
- C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
-
- 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
-
- 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
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/24—Nitriding
- C23C8/26—Nitriding of ferrous surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/40—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions
- C23C8/42—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions only one element being applied
- C23C8/48—Nitriding
- C23C8/50—Nitriding of ferrous surfaces
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
Description
炭素,C:0.001%超で、0.1%未満、好ましくは0.06%未満、
マンガン,Mn:0.01%超で、0.6%未満、
リン,P:0.04%未満、
硫黄,S:0.04%未満で、好ましくは0.001%超、
アルミニウム,Al:0.08%未満、
ケイ素,Si:0.1%未満、
任意選択で銅,Cu:0.1%未満、
任意選択でクロム,Cr:0.1%未満、
任意選択でニッケル,Ni:0.1%未満、
任意選択でチタン,Ti:0.1%未満で、好ましくは0.02%超、
任意選択でニオブ,Nb:0.08%未満で、好ましくは0.01%超、
任意選択でモリブデン,Mo:0.08%未満、
任意のスズ,Sn:0.05%未満、
任意選択でホウ素,B:0.01%未満で、好ましくは0.005%未満で、好ましくは0.0005%超、
任意選択で窒素,N0:0.02%未満で、特に0.016%未満で、好ましくは0.001%超、
残部鉄及び不可避不純物、
窒素供与体の存在下で、冷間圧延鋼板を加熱した後、鋼板の平均窒素含有量(N)が、少なくとも0.015重量%、好ましくは少なくとも0.02重量%である。
炭素は、硬度を高める効果、又は強度を高める効果を有する。したがって、鋼は、好ましくは0.001重量%超の炭素を含有する。一次(一回目の)冷間圧延中に、及び必要に応じて二次(二回目の)冷間圧延工程(スキンパス圧延)中に、鋼板の圧延性を確保し、破断伸びを低下させないために、炭素含有量は、0.1重量%を超えてはならない。
マンガンも、硬度及び強度を高める効果を有する。加えて、マンガンは、鋼の鍛造性、溶接性及び耐摩耗性を改善する。更に、マンガンの添加は、熱間圧延中の赤熱脆性の傾向を低減し、マンガンは、結晶粒微細化をもたらす。したがって、マンガン含有量は、少なくとも0.01重量%であることが好ましい。高い強度を実現するために、0.1重量%超のマンガン含有量、特に0.20重量%以上が好ましい。しかしながら、マンガン含有量が高くなりすぎると、鋼の耐食性が損なわれる。更に、マンガン含有量が高くなりすぎると、強度が高くなりすぎ、鋼がもはや冷間圧延可能に成形できなくなる。したがって、マンガン含有量の好ましい上限は0.6重量%である。
リンは、鋼中の望ましくない副生成物である。リン含有量が高いと、特に鋼の脆化につながり、したがって、鋼板の成形性が低下するため、リン含有量の上限は、0.04重量%である。
硫黄は、延性及び耐食性を低下させる望ましくない付随元素である。したがって、0.04重量%以下の硫黄が、鋼中に存在すべきである。他方、鋼を脱硫するためには、複雑で費用がかかる方法を取る必要があるため、0.001重量%未満の硫黄含有量は、もはや経済的観点から正当化されない。したがって、硫黄含有量は、好ましくは0.001重量%~0.04重量%の範囲、特に好ましくは0.005重量%~0.01重量%の間である。
鋼の製造では、アルミニウムは、鋳造法において脱酸素剤として作用し、鋼を落ち着かせる。アルミニウムはまた、耐スケール性及び成形性を向上させる。更に、アルミニウムは、窒素と共に窒化物を形成し、これは本発明による鋼板において有益である。そのため、アルミニウムは、0.005重量%以上の濃度で使用されることが好ましい。一方、0.08重量%超のアルミニウム濃度は、アルミニウムクラスタの形態の表面欠陥をもたらす可能性があるため、アルミニウム含有量のこの上限を超えないことが好ましい。
ケイ素は、鋼の耐スケール性を向上させ、かつ、固溶硬化剤である。鋼の製造では、ケイ素は、溶融物を薄くする有益な効果を有し、脱酸素剤として働く。鋼に対するケイ素の別の有益な効果は、引張強度、降伏強度及び耐スケール性を向上することである。そのため、ケイ素の含有量は、0.003重量%以上が好ましい。しかしながら、ケイ素含有量が高くなりすぎる場合、特に0.1重量%を超える場合、鋼の耐食性が悪化する可能性があり、特に電解コーティングによる表面処理が、困難になる可能性がある。
窒素は、溶鋼中の任意成分であり、本発明による鋼板用の鋼はその溶鋼から製造される。確かに、窒素は、固溶強化剤として作用し、硬度及び強度を向上させる。しかしながら、溶鋼中の高い窒素含有量が0.02重量%を超えることは、溶鋼から製造されたホットストリップを、もはや冷間圧延できないことを意味する。更に、溶鋼中の高い窒素含有量は、ホットストリップ中の欠陥のリスクを高める、なぜなら、0.016重量%以上の窒素濃度で、熱間成形性が低下するからである。本発明によれば、焼鈍炉内で冷間圧延鋼板を窒化することによって、後に、鋼板の窒素含有量を増加させることが想定される。したがって、溶鋼中への窒素の導入は、完全に省略されてもよい。しかしながら、強力な固溶強化を実現するために、溶鋼が0.001重量%超、特に好ましくは重量で0.010重量%以上の初期窒素含有量を既に含有することが好ましい。
アルミニウム、チタン、ニオブ、ジルコニウム又はバナジウムなどの窒化物形成元素は、鋼中に元々含有された窒素と、その後の焼鈍炉内での窒化プロセスによって窒化物の形態で後に導入された窒素と、を少なくとも部分的に結合するために、本発明による鋼板の鋼において、任意選択的に有利である。これにより、成形挙動が改善され、実質的に時効なしのIF(極低炭素)鋼板の製造が可能になる。アルミニウム、チタン及び/又はニオブは、鋼成分として特に好ましい、なぜなら、強力な窒化物形成剤としてのそれらの特性に加えて、靭性を低下させることなく、結晶粒微細化によって強度を高めるためのマイクロアロイング成分としても作用するからである。
・チタン,Ti:好ましくは0.02重量%超で、特に好ましくは0.02重量%超で、0.1重量%未満、及び/又は
・ニオブ,Nb:好ましくは0.01重量%超で、0.08%重量未満、及び/又は
・アルミニウム,Al:好ましくは0.005重量%超で、0.08重量%未満、及び/又は
・モリブデン,Mo:0.08重量%未満。
残部鉄(Fe)及び不可避的不純物に加えて、鋼は、必要に応じて、以下の追加の成分によって実現し得る更なる有利な特性を鋼に与えるために、
・任意選択で銅,Cu:0.1%未満
・任意選択でクロム,Cr:0.1%未満
・任意選択でニッケル,Ni:0.1%未満
・任意でスズ,Sn:0.05%未満
・任意選択でホウ素,B:0.01%未満、好ましくは0.005%未満で、好ましくは0.0005%超、
などの他の任意の成分を含み得る。
本発明による鋼板及び方法の実施形態の実施例を以下に説明する。
・「サンドイッチ構造」(本発明によるサンプル):焼鈍炉内で、750℃の加熱温度TE、62秒の加熱時間tE、45秒の焼鈍時間tG(図1の温度-時間図による)で、本発明による方法によってサンプルを1段階で加熱し、(少なくとも)加熱時間中に、窒素供与体が、焼鈍炉内に存在する、
・「ロールハード」(比較例):焼鈍なし、
・「完全再結晶化」(比較例):窒素含有ガス雰囲気無し(すなわち、窒素供与体なし、特に焼鈍炉内にアンモニアを添加せず、したがって焼鈍炉内の窒素蓄積なし)で、焼鈍温度750℃の標準的な焼鈍プロセスでの焼鈍、
・「完全再結晶化及び窒化」(比較例):焼鈍炉内を窒素含有ガス雰囲気(すなわち、窒素供与体なし)にすることなく、最初に750℃の焼鈍温度で再結晶化焼鈍を行い、それにより、サンプルを、最初にアンモニア雰囲気の焼鈍炉内で完全に再結晶化および窒化し、それにより、焼鈍炉内の窒化は、「サンドイッチ構造」サンプルと類似していたが、完全に再結晶化した状態であった。
変形指数VI={001}方位/{111}方位
(項目1)
10~1000重量ppmの炭素含有量(C)を有する鋼製の熱間圧延鋼板を冷間圧延するステップであって、前記鋼板の鋼が、再結晶温度(T R )を有するステップと、
冷間圧延された鋼板を、T R ≦T E である所定の加熱温度(T E )まで加熱するステップと、
を含み、
前記加熱が、窒素供与体の存在下で、再結晶温度(T R )に少なくとも一時的に達するまで少なくとも行われ、その結果、前記冷間圧延された鋼板が加熱されたときに、窒素が、前記窒素供与体から、前記冷間圧延された鋼板の表面近傍の領域(1)に少なくとも拡散し、表面近傍の前記領域(1)に取り込まれ、その結果、表面近傍の前記領域(1)における前記鋼の再結晶温度(T R )が値ΔTだけ上昇する、
容器用鋼板の製造方法において、
前記加熱温度(T E )に、T E <T R +ΔTが更に適用される、
ことを特徴とする容器用鋼板の製造方法。
(項目2)
前記冷間圧延された鋼板の鋼が、重量で以下の組成を有する、
C:0.001%超で、0.1%未満、好ましくは0.06%未満、
Mn:0.01%超で、0.6%未満、
P:0.04%未満、
S:0.04%未満で、好ましくは0.001%超、
Al:0.08%未満、
Si:0.1%未満、
任意のCu:0.1%未満、
任意のCr:0.1%未満、
任意のNi:0.1%未満、
任意選択でTi:0.1%未満で、好ましくは0.02%超、
任意のNb:0.08%未満で、好ましくは0.01%超、
任意のMo:0.08%未満、
任意のSn:0.05%未満、
任意のB:0.01%未満で、好ましくは0.005%未満で、好ましくは0.0005%超、
任意のN:0.02%未満で、特に0.016%未満で、好ましくは0.001%超、
残部鉄及び不可避不純物、
前記窒素供与体の存在下で、前記冷間圧延された鋼板を加熱した後、平均窒素含有量が、重量で少なくとも0.005%、好ましくは少なくとも0.015%である、
項目1に記載の方法。
(項目3)
前記冷間圧延された鋼板の鋼が、200重量ppm超、好ましくは500重量ppm超のチタン、及び/又は100重量ppm超のニオブ、及び/又は50重量ppm超のアルミニウムを含有する、項目1又は2に記載の方法。
(項目4)
前記冷間圧延された鋼板の前記加熱が、段階的に行われ、少なくとも1つの保持段階を含み、保持段階において、前記鋼板の温度が、保持時間(t H )の間、少なくとも略一定の中間温度(T Z )で保持され、前記保持時間(t H )が経過した後、前記加熱温度(T E )に達するまで更に加熱される、ことを特徴とする項目1から3のいずれか1項に記載の方法。
(項目5)
前記冷間圧延された鋼板が、前記保持時間(t H )の開始前及び/又は前記保持時間(t H )の間、前記窒素供与体に少なくとも一時的に曝露される、ことを特徴とする項目4に記載の方法。
(項目6)
前記加熱温度(T E )に達した後、前記鋼板は、所定の焼鈍時間(t G )の間、前記加熱温度(T E )で維持される、ことを特徴とする項目1から5のいずれか1項に記載の方法。
(項目7)
前記中間温度(T Z )が、前記再結晶温度(T R )よりも低い、ことを特徴とする項目4から6のいずれか1項に記載の方法。
(項目8)
前記冷間圧延された鋼板が、1.0~300秒の加熱時間(t E )内に、室温から前記加熱温度(T E )まで加熱される、ことを特徴とする項目1から7のいずれか1項に記載の方法。
(項目9)
前記保持時間(t H )が、1.0~300秒の間である、ことを特徴とする項目4から8のいずれか1項に記載の方法。
(項目10)
前記冷間圧延された鋼板の鋼が、初期窒素含有量(N 0 )を有し、前記冷間圧延された鋼板が加熱されたとき、表面近傍の前記領域(1)の平均窒素含有量(N S )が、鋼の初期窒素含有量(N 0 )を50~1000ppmの間上回る、表面近傍の前記領域(1)の厚さにわたって平均化された値に増加する、ことを特徴とする項目1から9のいずれか1項に記載の方法。
(項目11)
前記窒素含有量(N S )の勾配が、前記冷間圧延された鋼板の加熱中に、表面近傍の前記領域(1)で確立され、前記窒素含有量が、前記冷間圧延された鋼板の表面からコア領域(2)に向けて減少する、ことを特徴とする項目1から10のいずれか1項に記載の方法。
(項目12)
前記コア領域(2)の窒素含有量(N K )が、前記鋼の初期窒素含有量(N 0 )より大きく、前記コア領域(2)の重量基準の窒素含有量(N K )と、前記鋼の初期窒素含有量(N 0 )との差が、好ましくは30ppmを超える、ことを特徴とする項目11に記載の方法。
(項目13)
前記冷間圧延された鋼板の加熱中に、表面近傍の前記領域(1)に取り込まれた窒素が、溶解形態で存在し、特に前記鋼の格子内の格子間に取り込まれるか、又は、窒化物として、特にAlN及び/又はTiN及び/又はNbNとして結合される、項目1から12のいずれか1項に記載の方法。
(項目14)
前記窒素供与体が、特にアンモニアを含有する窒素含有ガス雰囲気によって構成され、前記窒素含有ガス雰囲気中の前記アンモニアの体積濃度が、好ましくは0.1%超、特に0.1%~3%の間である、ことを特徴とする項目1から13のいずれか1項に記載の方法。
(項目15)
前記冷間圧延された鋼板の前記加熱が、特にHNxを含有する不活性ガス雰囲気中で行われ、前記窒素含有ガス雰囲気中のHNxの体積濃度が、好ましくは97%~99.9%の間である、ことを特徴とする項目1から14のいずれか1項に記載の方法。
(項目16)
前記加熱中、特に前記保持時間(t H )中に、前記冷間圧延された鋼板の表面近傍の前記領域(1)の少なくとも一時的な窒化が行われる、項目1から15のいずれか1項に記載の方法。
(項目17)
前記冷間圧延された鋼板の前記コア領域(2)の再結晶焼鈍が、前記焼鈍時間(t G )中に、少なくとも部分的に行われる、項目11から16のいずれか1項に記載の方法。
(項目18)
前記窒素供与体が、加熱前又は加熱中に、前記冷間圧延された鋼板の表面の片面又は両面に適用される窒素含有液体及び/又は窒素含有固体を含む、ことを特徴とする項目1から17のいずれか1項に記載の方法。
(項目19)
表面近傍の前記領域(1)の再結晶温度が前記鋼板の加熱中の窒素の取り込みの結果として上昇する前記値ΔTが、前記加熱完了後の窒化によって前記鋼板の表面近傍の前記領域(1)に導入される窒素含有量に依存し、特に関係ΔT=aΔN(%)であり、aが、比例定数であり、ΔN(%)が、窒化によって前記鋼板の加熱中に、表面近傍の前記領域(1)に導入された前記鋼の重量基準の窒素含有量%である、項目1から18のいずれか1項に記載の方法。
(項目20)
前記鋼板が加熱されたときに、表面近傍の前記領域(1)の再結晶温度が窒素の取り込みによって上昇する前記値ΔTが、30℃より大きく、好ましくは50℃より大きく、特に100℃~250℃の範囲である、項目1から19のいずれか1項に記載の方法。
(項目21)
10~1000重量ppmの炭素含有量(C)を有する鋼から作製され、0.5mm未満の厚さを有する、特に容器用の鋼板において、前記鋼板が、少なくとも第1の層及び第2の層を有する多層微細構造を含み、前記第1の層が、少なくともほぼ再結晶化しており、前記第2の層が、再結晶化していない、又は少なくとも完全には再結晶化していない、ことを特徴とする鋼板。
(項目22)
前記多層微細構造が、内側の少なくともほぼ再結晶化したコア領域(2)と、両側で前記コア領域(2)を囲む表面近傍の領域(1)と、を有し、表面近傍の前記領域(1)が、再結晶化していない、又は少なくとも完全には再結晶化していない、項目21に記載の鋼板。
(項目23)
前記鋼板が、重量で以下の組成を有する、
C:0.001%超で、0.1%未満、好ましくは0.06%未満、
Mn:0.01%超で、0.6%未満、
P:0.04%未満、
S:0.04%未満で、好ましくは0.001%超、
Al:0.08%未満、
Si:0.1%未満、
任意のCu:0.1%未満、
任意のCr:0.1%未満、
任意のNi:0.1%未満、
任意選択でTi:0.1%未満で、好ましくは0.02%超、
任意のNb:0.08%未満で、好ましくは0.01%超、
任意のMo:0.08%未満、
任意のSn:0.05%未満、
任意のB:0.01%未満で、好ましくは0.005%未満で、好ましくは0.0005%超、
前記鋼板の厚さにわたって平均化された、少なくとも0.005%、好ましくは0.015%超、特に好ましくは0.02%超の窒素含有量、
残部鉄及び不可避不純物、
項目21及び22に記載の鋼板。
(項目24)
前記鋼板が、所定の再結晶温度(T R )を有する熱間圧延鋼から冷間圧延により製造され、冷間圧延された鋼板が、窒素供与体の存在下で、前記再結晶温度(T R )より高い所定の加熱温度(T E )に加熱され、前記所定の加熱温度(T E )に加熱することによって、前記第1の層、特に前記コア領域(2)が、少なくともほぼ完全に再結晶化し、前記第2の層、特に表面近傍の前記領域(1)が、少なくとも完全には再結晶化していない、ことを特徴とする項目21から23のいずれか1項に記載の鋼板。
(項目25)
前記鋼板が、好ましくは0~0.0160重量%の範囲の前記鋼の初期窒素含有量(N 0 )を有し、前記冷間圧延された鋼板が加熱されたとき、前記窒素供与体からの窒素が、前記冷間圧延された鋼板の表面近傍の前記領域(1)に拡散され、表面近傍の前記領域(1)に取り込まれ、それにより、表面近傍の前記領域(1)の窒素含有量(N S )が、前記鋼の初期窒素含有量(N 0 )を超える値に増加し、表面近傍領域の前記鋼の再結晶温度(T R )が、値ΔTだけ上昇し、ΔTが、好ましくは50℃超、特に好ましくは100℃~250℃の範囲である、ことを特徴とする項目21から24のいずれか1項に記載の鋼板。
(項目26)
前記鋼板の鋼が、500重量ppm超のチタン、好ましくは550ppm~900重量ppmの間のチタン、及び/又は100重量ppm超のニオブを含有する、項目21から25のいずれか1項に記載の鋼板。
(項目27)
前記冷間圧延された鋼板の厚さが、0.1mm~0.3mmの範囲、好ましくは0.15mm~0.25mmの範囲である、ことを特徴とする項目21から26のいずれか1項に記載の鋼板。
(項目28)
表面近傍の前記領域(1)が、5μm~150μmの範囲、好ましくは10μm~100μmの範囲、特に30μm~80μmの間の厚さを有する、ことを特徴とする項目22から27のいずれか1項に記載の鋼板。
(項目29)
前記鋼板が、600MPa超、好ましくは800MPa超の引張強度を有することを特徴とする、項目21から28のいずれか1項に記載の鋼板。
(項目30)
前記鋼板が、4%超、好ましくは5%超の破断伸びを有する、ことを特徴とする項目21から29のいずれか1項に記載の鋼板。
(項目31)
前記鋼板の表面近傍の前記領域(1)の平均窒素含有量(N S )が、50~1000重量ppmの間である、ことを特徴とする項目21から30のいずれか1項に記載の鋼板。
(項目32)
前記鋼板の表面近傍の前記領域(1)及び/又は前記鋼板の厚さにわたる窒素含有量の勾配が存在し、前記窒素含有量が、前記鋼板の表面から前記コア領域(2)に向かって減少する、ことを特徴とする項目22から31のいずれか1項に記載の鋼板。
(項目33)
前記第1の層、特に前記鋼板の表面近傍の前記領域(1)が、前記第2の層、特に前記コア領域(2)よりも高い硬度及び/又は高い引張強度を有し、前記第2の層の硬度に対する前記第1の層の硬度の比が、好ましくは1.2より大きく、特に好ましくは1.4より大きい、ことを特徴とする項目21から32のいずれか1項に記載の鋼板。
(項目34)
前記第1の層、特に前記鋼板の表面近傍の前記領域(1)が、少なくとも250HV 0.025 、好ましくは少なくとも300HV 0.025 のビッカース硬度を有する、ことを特徴とする項目21から33のいずれか1項に記載の鋼板。
(項目35)
前記第1の層、特に表面近傍の前記領域(1)と、前記第2の層、特に前記コア領域(2)との両方が、前記鋼の前記窒素含有量(N 0 )と比較して、前記鋼の窒化によって生成された高い窒素含有量を有し、前記鋼の窒化によって生成された前記第1の層、特に前記表面近傍領域(1)の前記窒素含有量(N S )が、前記第2の層、特に前記コア領域(2)の前記窒素含有量(N K )よりも高く、前記コア領域(2)の前記窒素含有量(N K )に対する前記第1の層の前記窒素含有量(N S )の比が、好ましくは1.5よりも大きく、特に好ましくは2.0よりも大きい、ことを特徴とする項目22から34のいずれか1項に記載の鋼板。
(項目36)
前記第1の層、特に3層微細構造の表面近傍の前記領域(1)が、30%未満、好ましくは20%未満の再結晶度を有し、及び/又は、前記第2の層、特に3層微細構造の前記コア領域(2)が、70%超、好ましくは80%超の再結晶度を有する、ことを特徴とする項目21から35のいずれか1項に記載の鋼板。
(項目37)
前記第1の層、特に表面近傍の前記領域(1)が、自由表面上に、窒化物層、特に窒化鉄層を含む、ことを特徴とする項目21から36のいずれか1項に記載の鋼板。
(項目38)
前記第1の層、特に前記表面近傍領域(1)が、0.8未満の変形指数を有し、前記第2の層、特に前記コア領域(2)が、2.0超の変形指数有し、前記変形指数が、εファイバの{001}方位と{111}方位との比によって定義される、ことを特徴とする項目21から37のいずれか1項に記載の鋼板。
Claims (38)
- 10~1000重量ppmの炭素含有量(C)を有する鋼製の熱間圧延鋼板を冷間圧延するステップであって、前記鋼板の鋼が、再結晶温度(TR)を有するステップと、
冷間圧延された鋼板を、TR≦TEである所定の加熱温度(TE)まで加熱するステップと、
を含み、
前記加熱が、窒素供与体の存在下で、再結晶温度(TR)に少なくとも一時的に達するまで少なくとも行われ、その結果、前記冷間圧延された鋼板が加熱されたときに、窒素が、前記窒素供与体から、前記冷間圧延された鋼板の表面近傍の領域(1)に少なくとも拡散し、表面近傍の前記領域(1)に取り込まれ、その結果、表面近傍の前記領域(1)における前記鋼の再結晶温度(TR)が値ΔTだけ上昇する、
容器用鋼板の製造方法において、
前記加熱温度(TE)に、TE<TR+ΔTが更に適用される、
ことを特徴とする容器用鋼板の製造方法。 - 前記冷間圧延された鋼板の鋼が、重量で以下の組成を有する、
C:0.001%超で、0.1%未満、好ましくは0.06%未満、
Mn:0.01%超で、0.6%未満、
P:0.04%未満、
S:0.04%未満で、好ましくは0.001%超、
Al:0.08%未満、
Si:0.1%未満、
任意のCu:0.1%未満、
任意のCr:0.1%未満、
任意のNi:0.1%未満、
任意選択でTi:0.1%未満で、好ましくは0.02%超、
任意のNb:0.08%未満で、好ましくは0.01%超、
任意のMo:0.08%未満、
任意のSn:0.05%未満、
任意のB:0.01%未満で、好ましくは0.005%未満で、好ましくは0.0005%超、
任意のN:0.02%未満で、特に0.016%未満で、好ましくは0.001%超、
残部鉄及び不可避不純物、
前記窒素供与体の存在下で、前記冷間圧延された鋼板を加熱した後、平均窒素含有量が、重量で少なくとも0.005%、好ましくは少なくとも0.015%である、
請求項1に記載の方法。 - 前記冷間圧延された鋼板の鋼が、200重量ppm超、好ましくは500重量ppm超のチタン、及び/又は100重量ppm超のニオブ、及び/又は50重量ppm超のアルミニウムを含有する、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記冷間圧延された鋼板の前記加熱が、段階的に行われ、少なくとも1つの保持段階を含み、保持段階において、前記鋼板の温度が、保持時間(tH)の間、少なくとも略一定の中間温度(TZ)で保持され、前記保持時間(tH)が経過した後、前記加熱温度(TE)に達するまで更に加熱される、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記冷間圧延された鋼板が、前記保持時間(tH)の開始前及び/又は前記保持時間(tH)の間、前記窒素供与体に少なくとも一時的に曝露される、ことを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記加熱温度(TE)に達した後、前記鋼板は、所定の焼鈍時間(tG)の間、前記加熱温度(TE)で維持される、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記中間温度(TZ)が、前記再結晶温度(TR)よりも低い、ことを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記冷間圧延された鋼板が、1.0~300秒の加熱時間(tE)内に、室温から前記加熱温度(TE)まで加熱される、ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記保持時間(tH)が、1.0~300秒の間である、ことを特徴とする請求項4から8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記冷間圧延された鋼板の鋼が、初期窒素含有量(N0)を有し、前記冷間圧延された鋼板が加熱されたとき、表面近傍の前記領域(1)の平均窒素含有量(NS)が、鋼の初期窒素含有量(N0)を50~1000ppmの間上回る、表面近傍の前記領域(1)の厚さにわたって平均化された値に増加する、ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記窒素含有量(NS)の勾配が、前記冷間圧延された鋼板の加熱中に、表面近傍の前記領域(1)で確立され、前記窒素含有量が、前記冷間圧延された鋼板の表面からコア領域(2)に向けて減少する、ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記コア領域(2)の窒素含有量(NK)が、前記鋼の初期窒素含有量(N0)より大きく、前記コア領域(2)の重量基準の窒素含有量(NK)と、前記鋼の初期窒素含有量(N0)との差が、好ましくは30ppmを超える、ことを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記冷間圧延された鋼板の加熱中に、表面近傍の前記領域(1)に取り込まれた窒素が、溶解形態で存在し、特に前記鋼の格子内の格子間に取り込まれるか、又は、窒化物として、特にAlN及び/又はTiN及び/又はNbNとして結合される、請求項1から12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記窒素供与体が、特にアンモニアを含有する窒素含有ガス雰囲気によって構成され、前記窒素含有ガス雰囲気中の前記アンモニアの体積濃度が、好ましくは0.1%超、特に0.1%~3%の間である、ことを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記冷間圧延された鋼板の前記加熱が、特にHNxを含有する不活性ガス雰囲気中で行われ、前記窒素含有ガス雰囲気中のHNxの体積濃度が、好ましくは97%~99.9%の間である、ことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記加熱中、特に前記保持時間(tH)中に、前記冷間圧延された鋼板の表面近傍の前記領域(1)の少なくとも一時的な窒化が行われる、請求項1から15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記冷間圧延された鋼板の前記コア領域(2)の再結晶焼鈍が、前記焼鈍時間(tG)中に、少なくとも部分的に行われる、請求項11から16のいずれか1項に記載の方法。
- 前記窒素供与体が、加熱前又は加熱中に、前記冷間圧延された鋼板の表面の片面又は両面に適用される窒素含有液体及び/又は窒素含有固体を含む、ことを特徴とする請求項1から17のいずれか1項に記載の方法。
- 表面近傍の前記領域(1)の再結晶温度が前記鋼板の加熱中の窒素の取り込みの結果として上昇する前記値ΔTが、前記加熱完了後の窒化によって前記鋼板の表面近傍の前記領域(1)に導入される窒素含有量に依存し、特に関係ΔT=aΔN(%)であり、aが、比例定数であり、ΔN(%)が、窒化によって前記鋼板の加熱中に表面近傍の前記領域(1)に導入された前記鋼の重量基準の窒素含有量%である、請求項1から18のいずれか1項に記載の方法。
- 前記鋼板が加熱されたときに、表面近傍の前記領域(1)の再結晶温度が窒素の取り込みによって上昇する前記値ΔTが、30℃より大きく、好ましくは50℃より大きく、特に100℃~250℃の範囲である、請求項1から19のいずれか1項に記載の方法。
- 10~1000重量ppmの炭素含有量(C)を有する鋼から作製され、0.5mm未満の厚さを有する、特に容器用の鋼板において、前記鋼板が、少なくとも第1の層及び第2の層を有する多層微細構造を含み、前記第1の層が、少なくともほぼ再結晶化しており、前記第2の層が、再結晶化していない、又は少なくとも完全には再結晶化していない、ことを特徴とする鋼板。
- 前記多層微細構造が、内側の少なくともほぼ再結晶化したコア領域(2)と、両側で前記コア領域(2)を囲む表面近傍の領域(1)と、を有し、表面近傍の前記領域(1)が、再結晶化していない、又は少なくとも完全には再結晶化していない、請求項21に記載の鋼板。
- 前記鋼板が、重量で以下の組成を有する、
C:0.001%超で、0.1%未満、好ましくは0.06%未満、
Mn:0.01%超で、0.6%未満、
P:0.04%未満、
S:0.04%未満で、好ましくは0.001%超、
Al:0.08%未満、
Si:0.1%未満、
任意のCu:0.1%未満、
任意のCr:0.1%未満、
任意のNi:0.1%未満、
任意選択でTi:0.1%未満で、好ましくは0.02%超、
任意のNb:0.08%未満で、好ましくは0.01%超、
任意のMo:0.08%未満、
任意のSn:0.05%未満、
任意のB:0.01%未満で、好ましくは0.005%未満で、好ましくは0.0005%超、
前記鋼板の厚さにわたって平均化された、少なくとも0.005%、好ましくは0.015%超、特に好ましくは0.02%超の窒素含有量、
残部鉄及び不可避不純物、
請求項21及び22に記載の鋼板。 - 前記鋼板が、所定の再結晶温度(TR)を有する熱間圧延鋼から冷間圧延により製造され、冷間圧延された鋼板が、窒素供与体の存在下で、前記再結晶温度(TR)より高い所定の加熱温度(TE)に加熱され、前記所定の加熱温度(TE)に加熱することによって、前記第1の層、特に前記コア領域(2)が、少なくともほぼ完全に再結晶化し、前記第2の層、特に表面近傍の前記領域(1)が、少なくとも完全には再結晶化していない、ことを特徴とする請求項21から23のいずれか1項に記載の鋼板。
- 前記鋼板が、好ましくは0~0.0160重量%の範囲の前記鋼の初期窒素含有量(N0)を有し、前記冷間圧延された鋼板が加熱されたとき、前記窒素供与体からの窒素が、前記冷間圧延された鋼板の表面近傍の前記領域(1)に拡散され、表面近傍の前記領域(1)に取り込まれ、それにより、表面近傍の前記領域(1)の窒素含有量(NS)が、前記鋼の初期窒素含有量(N0)を超える値に増加し、表面近傍領域の前記鋼の再結晶温度(TR)が、値ΔTだけ上昇し、ΔTが、好ましくは50℃超、特に好ましくは100℃~250℃の範囲である、ことを特徴とする請求項21から24のいずれか1項に記載の鋼板。
- 前記鋼板の鋼が、500重量ppm超のチタン、好ましくは550ppm~900重量ppmの間のチタン、及び/又は100重量ppm超のニオブを含有する、請求項21から25のいずれか1項に記載の鋼板。
- 前記冷間圧延された鋼板の厚さが、0.1mm~0.3mmの範囲、好ましくは0.15mm~0.25mmの範囲である、ことを特徴とする請求項21から26のいずれか1項に記載の鋼板。
- 表面近傍の前記領域(1)が、5μm~150μmの範囲、好ましくは10μm~100μmの範囲、特に30μm~80μmの間の厚さを有する、ことを特徴とする請求項22から27のいずれか1項に記載の鋼板。
- 前記鋼板が、600MPa超、好ましくは800MPa超の引張強度を有することを特徴とする、請求項21から28のいずれか1項に記載の鋼板。
- 前記鋼板が、4%超、好ましくは5%超の破断伸びを有する、ことを特徴とする請求項21から29のいずれか1項に記載の鋼板。
- 前記鋼板の表面近傍の前記領域(1)の平均窒素含有量(NS)が、50~1000重量ppmの間である、ことを特徴とする請求項21から30のいずれか1項に記載の鋼板。
- 前記鋼板の表面近傍の前記領域(1)及び/又は前記鋼板の厚さにわたる窒素含有量の勾配が存在し、前記窒素含有量が、前記鋼板の表面から前記コア領域(2)に向かって減少する、ことを特徴とする請求項22から31のいずれか1項に記載の鋼板。
- 前記第1の層、特に前記鋼板の表面近傍の前記領域(1)が、前記第2の層、特に前記コア領域(2)よりも高い硬度及び/又は高い引張強度を有し、前記第2の層の硬度に対する前記第1の層の硬度の比が、好ましくは1.2より大きく、特に好ましくは1.4より大きい、ことを特徴とする請求項21から32のいずれか1項に記載の鋼板。
- 前記第1の層、特に前記鋼板の表面近傍の前記領域(1)が、少なくとも250HV0.025、好ましくは少なくとも300HV0.025のビッカース硬度を有する、ことを特徴とする請求項21から33のいずれか1項に記載の鋼板。
- 前記第1の層、特に表面近傍の前記領域(1)と、前記第2の層、特に前記コア領域(2)との両方が、前記鋼の前記窒素含有量(N0)と比較して、前記鋼の窒化によって生成された高い窒素含有量を有し、前記鋼の窒化によって生成された前記第1の層、特に前記表面近傍領域(1)の前記窒素含有量(NS)が、前記第2の層、特に前記コア領域(2)の前記窒素含有量(NK)よりも高く、前記コア領域(2)の前記窒素含有量(NK)に対する前記第1の層の前記窒素含有量(NS)の比が、好ましくは1.5よりも大きく、特に好ましくは2.0よりも大きい、ことを特徴とする請求項22から34のいずれか1項に記載の鋼板。
- 前記第1の層、特に3層微細構造の表面近傍の前記領域(1)が、30%未満、好ましくは20%未満の再結晶度を有し、及び/又は、前記第2の層、特に3層微細構造の前記コア領域(2)が、70%超、好ましくは80%超の再結晶度を有する、ことを特徴とする請求項21から35のいずれか1項に記載の鋼板。
- 前記第1の層、特に表面近傍の前記領域(1)が、自由表面上に、窒化物層、特に窒化鉄層を含む、ことを特徴とする請求項21から36のいずれか1項に記載の鋼板。
- 前記第1の層、特に前記表面近傍領域(1)が、0.8未満の変形指数を有し、前記第2の層、特に前記コア領域(2)が、2.0超の変形指数有し、前記変形指数が、εファイバの{001}方位と{111}方位との比によって定義される、ことを特徴とする請求項21から37のいずれか1項に記載の鋼板。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020112485.6 | 2020-05-08 | ||
DE102020112485.6A DE102020112485B3 (de) | 2020-05-08 | 2020-05-08 | Stahlblech und Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechs für Verpackungen |
PCT/EP2021/060657 WO2021224026A1 (de) | 2020-05-08 | 2021-04-23 | Stahlblech und verfahren zur herstellung eines stahlblechs für verpackungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023524109A true JP2023524109A (ja) | 2023-06-08 |
Family
ID=75728809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022566662A Pending JP2023524109A (ja) | 2020-05-08 | 2021-04-23 | 鋼板及び容器用の鋼板の製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230175092A1 (ja) |
EP (1) | EP4146839A1 (ja) |
JP (1) | JP2023524109A (ja) |
CA (1) | CA3177443A1 (ja) |
DE (1) | DE102020112485B3 (ja) |
WO (1) | WO2021224026A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021129191A1 (de) | 2021-11-10 | 2023-05-11 | Thyssenkrupp Rasselstein Gmbh | Stahlblech mit einem zweischichtigen Kristallisationsgefüge und Verfahren zur Herstellung eines solchen Stahlblechs |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3219494A (en) | 1962-06-28 | 1965-11-23 | United States Steel Corp | Method of making high-strength tin plate |
NL8502145A (nl) | 1985-07-29 | 1987-02-16 | Hoogovens Groep Bv | Hard blik vervaardigd uit a1-rustig, continugegoten, kool mangaanstaal en werkwijze voor de vervaardiging van zulk blik. |
WO2005056841A1 (en) | 2003-12-09 | 2005-06-23 | Nippon Steel Corporation | Steel sheet for containers, and manufacturing method therefor |
DE102014112286A1 (de) | 2014-08-27 | 2016-03-03 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren zur Herstellung eines aufgestickten Verpackungsstahls |
DE102014116929B3 (de) | 2014-11-19 | 2015-11-05 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren zur Herstellung eines aufgestickten Verpackungsstahls, kaltgewalztes Stahlflachprodukt und Vorrichtung zum rekristallisierenden Glühen und Aufsticken eines Stahlflachprodukts |
-
2020
- 2020-05-08 DE DE102020112485.6A patent/DE102020112485B3/de active Active
-
2021
- 2021-04-23 EP EP21722147.2A patent/EP4146839A1/de active Pending
- 2021-04-23 US US17/923,780 patent/US20230175092A1/en active Pending
- 2021-04-23 WO PCT/EP2021/060657 patent/WO2021224026A1/de unknown
- 2021-04-23 CA CA3177443A patent/CA3177443A1/en active Pending
- 2021-04-23 JP JP2022566662A patent/JP2023524109A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA3177443A1 (en) | 2021-11-11 |
WO2021224026A1 (de) | 2021-11-11 |
DE102020112485B3 (de) | 2021-08-12 |
US20230175092A1 (en) | 2023-06-08 |
EP4146839A1 (de) | 2023-03-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3372703B1 (en) | Ultra-high strength steel plate having excellent formability and hole-expandability, and method for manufacturing same | |
EP2719788B1 (en) | Hot press molded article, method for producing same, and thin steel sheet for hot press molding | |
EP2703513B1 (en) | Hot press molded article, fabrication method therefor | |
EP2719787B1 (en) | Hot press molded article, method for producing same, and thin steel sheet for hot press molding | |
CN110959049B (zh) | 具有良好耐老化性的扁钢产品及其制造方法 | |
KR20190042066A (ko) | 강판 | |
WO2001064967A1 (fr) | Tole d'acier laminee a froid a haute resistance presentant d'excellentes proprietes de durcissement par vieillissement par l'ecrouissage | |
TWI493056B (zh) | A hot rolled steel sheet for nitriding with excellent fatigue strength, a cold rolled steel sheet for nitriding and the like, and an automobile part having excellent fatigue strength | |
JP2003013177A (ja) | プレス成形性と歪時効硬化特性に優れた高延性溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
KR20180128977A (ko) | 오스테나이트계 매트릭스를 가지는 twip 강 시트를 제조하는 방법 | |
JP2023524109A (ja) | 鋼板及び容器用の鋼板の製造方法 | |
JP3900619B2 (ja) | 焼付硬化性および耐室温時効性に優れた熱延鋼板およびめっき鋼板ならびに熱延鋼板の製造方法 | |
KR20180133258A (ko) | 오스테나이트계 매트릭스를 가지는 twip 강 시트 | |
JPH0152451B2 (ja) | ||
CA3164973C (en) | Cold rolled flat steel product for packaging | |
JP4367205B2 (ja) | 鋼板の歪時効処理方法および高強度構造部材の製造方法 | |
JP3777049B2 (ja) | 耐デント性ならびに耐面ひずみ性に優れた深絞り用bh冷延鋼板の製造方法 | |
EP0539962A1 (en) | Method of manufacturing a cold rolled steel sheet exhibiting an excellent resistance to cold-work embrittlement and a small planar anisotropy | |
JPH0222446A (ja) | 高成形性アルミニウム合金硬質板の製造法 | |
JPH02290917A (ja) | フェライト系ステンレス冷延鋼板の製造方法 | |
JP7303234B2 (ja) | 包装用板金製品 | |
JPH0372032A (ja) | 薄鋼板の製造方法 | |
JP2001107148A (ja) | フランジ成形性が著しく良好な高強度高延性容器用鋼板の製造方法 | |
JP3755218B2 (ja) | プレス成形性及び耐肌荒れ性に優れた冷延鋼板の製造方法 | |
US5460665A (en) | Method of manufacturing a low-alloy ultra-low-carbon cold anisotropy rolled steel sheet exhibiting an excellent resistance to fabrication embrittlement and small internal anisotropy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230105 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230105 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231020 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231024 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240306 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240501 |