JP2816358B2 - Di缶用鋼板の製造方法 - Google Patents
Di缶用鋼板の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はDI缶(Drawn & Ironed Can)用鋼板に関
し、DI加工性の優れた高強度薄鋼板を製造する方法に関
するものである。
し、DI加工性の優れた高強度薄鋼板を製造する方法に関
するものである。
[従来の技術] 従来の製缶法はハンダ付け、溶接或いは接着により缶
胴を作り、上蓋下蓋を取り付けるスリーピース缶が主体
であったが、近年製缶技術の向上により、絞り加工によ
り缶胴と缶底を一体成形し、次いで上蓋を取り付ける所
謂ツーピース缶が多用されるようになってきた。現在実
用されているツーピース缶にはDI缶、DRD缶(Drawn &
Red rawn Can)およびDTR缶(Drawn,Thinned & Redraw
n Can)がある。
胴を作り、上蓋下蓋を取り付けるスリーピース缶が主体
であったが、近年製缶技術の向上により、絞り加工によ
り缶胴と缶底を一体成形し、次いで上蓋を取り付ける所
謂ツーピース缶が多用されるようになってきた。現在実
用されているツーピース缶にはDI缶、DRD缶(Drawn &
Red rawn Can)およびDTR缶(Drawn,Thinned & Redraw
n Can)がある。
上記DI缶は、深絞りによってまず浅いカップを成形
し、次いでIroning工程でカップ外径よりも小さい内径
のダイスを数回通過させ、その際ダイスとポンチのクリ
アランスを板厚以下とすることにより缶壁厚を減少させ
つつ缶高さを増大させる製缶方法で、継ぎ目のない缶胴
と缶底とを一体成形し、その後さらにカップ端に上蓋を
捲締めたものである。
し、次いでIroning工程でカップ外径よりも小さい内径
のダイスを数回通過させ、その際ダイスとポンチのクリ
アランスを板厚以下とすることにより缶壁厚を減少させ
つつ缶高さを増大させる製缶方法で、継ぎ目のない缶胴
と缶底とを一体成形し、その後さらにカップ端に上蓋を
捲締めたものである。
DI缶用鋼板に要求される特性としてはDI加工時の異方
性が小さいこと及び加工エネルギーが小さく更にDI加工
後のフランジ成形性が優れていることが必要で、かつ缶
体としての耐圧強度が高いことが必要である。
性が小さいこと及び加工エネルギーが小さく更にDI加工
後のフランジ成形性が優れていることが必要で、かつ缶
体としての耐圧強度が高いことが必要である。
斯かるDI缶用材料として従来はAlキルド鋼を箱焼鈍し
たJIS 3303のT−1,T−2或いはT−2,5の軟質鋼板が使
用されていた。箱焼鈍材は一般的にr値が高くDI成形性
に優れまた軟質であるため加工エネルギーも小さいとさ
れてきた。
たJIS 3303のT−1,T−2或いはT−2,5の軟質鋼板が使
用されていた。箱焼鈍材は一般的にr値が高くDI成形性
に優れまた軟質であるため加工エネルギーも小さいとさ
れてきた。
[発明が解決しようとする課題] 近年DI缶はコスト低減の必要性から板厚の薄手化が急
務であるが、板厚を薄くすると缶体としての耐圧強度が
低下する。缶体の耐圧強度は(板厚)2×(板強度)で
決まり、薄手化するには素材強度を高める必要がある。
務であるが、板厚を薄くすると缶体としての耐圧強度が
低下する。缶体の耐圧強度は(板厚)2×(板強度)で
決まり、薄手化するには素材強度を高める必要がある。
箱型焼鈍では鋼板が軟質化するため強度増の要求に対
して対応が難しい。強度増のために溶鋼の状態で合金元
素の添加等も考えられるがコストアップとなり経済的で
なく、また食品衛生上の問題もあるため難しい。
して対応が難しい。強度増のために溶鋼の状態で合金元
素の添加等も考えられるがコストアップとなり経済的で
なく、また食品衛生上の問題もあるため難しい。
又強度を増すとDI加工時の成形エネルギーが高くな
り、工具の摩耗及び加工熱による缶表面の見栄えへの悪
影響等、更にはフランジ成形性が劣化する等の問題があ
る。
り、工具の摩耗及び加工熱による缶表面の見栄えへの悪
影響等、更にはフランジ成形性が劣化する等の問題があ
る。
[発明の目的] 本発明の目的は、DI缶成形荷重が小さく加工後耐圧強
度の大きいDI缶用薄鋼板を得ることである。
度の大きいDI缶用薄鋼板を得ることである。
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するため本発明者は次の方法によっ
て、所定の高強度を持たせた鋼板がDI成形荷重が小さ
く、加工変形熱による缶表面の見栄えの劣化もなくその
後のフランジ成形も良好であることを見出した。
て、所定の高強度を持たせた鋼板がDI成形荷重が小さ
く、加工変形熱による缶表面の見栄えの劣化もなくその
後のフランジ成形も良好であることを見出した。
即ち本発明により、0.006%≦C<0.02%(重量%、
以下同様)、Si≦0.03%、Mn≦0.5%、P≦0.03%、S
≦0.03%、0.02%≦Sol.Al≦0.08%、N≦0.015%を含
有し残部はFeおよび不可避的不純物よりなる鋼に対しAr
3点以上の仕上げ温度で熱間圧延を施し、500〜700℃で
捲取り、次いで酸洗、一次冷間圧延後、連続焼鈍工程で
630℃以上オーステナイト化温度以下に均熱して再結晶
焼鈍を施し、次いで圧下率20%未満の二次冷間圧延を施
すことを特徴とするDI缶用鋼板の製造方法 が提供される。
以下同様)、Si≦0.03%、Mn≦0.5%、P≦0.03%、S
≦0.03%、0.02%≦Sol.Al≦0.08%、N≦0.015%を含
有し残部はFeおよび不可避的不純物よりなる鋼に対しAr
3点以上の仕上げ温度で熱間圧延を施し、500〜700℃で
捲取り、次いで酸洗、一次冷間圧延後、連続焼鈍工程で
630℃以上オーステナイト化温度以下に均熱して再結晶
焼鈍を施し、次いで圧下率20%未満の二次冷間圧延を施
すことを特徴とするDI缶用鋼板の製造方法 が提供される。
以下に本発明を詳細に説明する。
鋼成分 Cは本発明の主要な限定成分の一つであり、C含有量
が多すぎるとランクフォードr値が低下し、絞り加工時
の缶高さが低減して望ましくなく、又カーバイドが高温
焼鈍時に凝集して粗大化し、DI加工後のフランジ成形時
の割れにつながるために上限を0.02%(未満)とした。
又C量が低減されると絞り性の指標となるランクフォー
ドr値は大きくなり、DI加工性は向上するが、低過ぎる
と連続焼鈍時に結晶粒が粗大化するためにその下限を0.
006%とする必要がある。
が多すぎるとランクフォードr値が低下し、絞り加工時
の缶高さが低減して望ましくなく、又カーバイドが高温
焼鈍時に凝集して粗大化し、DI加工後のフランジ成形時
の割れにつながるために上限を0.02%(未満)とした。
又C量が低減されると絞り性の指標となるランクフォー
ドr値は大きくなり、DI加工性は向上するが、低過ぎる
と連続焼鈍時に結晶粒が粗大化するためにその下限を0.
006%とする必要がある。
Siは鋼を硬化させ加工性を低下させるので少ない程望
ましいが製鋼時Alで脱酸するために不可避的に流入して
くるものであるからその上限を0.03%とした。
ましいが製鋼時Alで脱酸するために不可避的に流入して
くるものであるからその上限を0.03%とした。
Mnは不可避的に流入するSによる赤熱脆性を防止する
ために必要であるが、多く含有するとCと同様硬質化
し、加工性を低減させるのでその上限を0.5%とした。
ために必要であるが、多く含有するとCと同様硬質化
し、加工性を低減させるのでその上限を0.5%とした。
Pは不可避的に流入する成分であるが、含有率が多す
ぎると鋼を硬質化し加工性を劣化させ缶用材として耐食
性を劣化させるのでその上限を0.03%とした。
ぎると鋼を硬質化し加工性を劣化させ缶用材として耐食
性を劣化させるのでその上限を0.03%とした。
Sは、前述したように熱延中において赤熱脆性を生じ
る不純物成分であり、極力少ないことが望ましいが、鉄
鉱石等からの混入を完全に防止することができないため
上限を0.03%とした。
る不純物成分であり、極力少ないことが望ましいが、鉄
鉱石等からの混入を完全に防止することができないため
上限を0.03%とした。
Alは製鋼に際し脱酸剤として鋼浴に添加され、スラグ
として除かれるが、添加量が少ないと安定した脱酸効果
がないので(Sol.Alとして)0.02%以上必要である。一
方Al成分が多すぎるとAlNとして析出し、連続焼鈍時の
結晶成長を抑制するのでその上限を規制し(Sol.Alとし
て)0.08%とした。
として除かれるが、添加量が少ないと安定した脱酸効果
がないので(Sol.Alとして)0.02%以上必要である。一
方Al成分が多すぎるとAlNとして析出し、連続焼鈍時の
結晶成長を抑制するのでその上限を規制し(Sol.Alとし
て)0.08%とした。
Nは製鋼・鋳造時、空気と接して混入して来るものと
フェロ窒化物として添加するものがあるが、AlNとして
析出して結晶成長を抑制しない範囲で多いほど、高強度
材を得る場合に望ましい。従って、フェロ窒化物として
投入する歩留りを考慮してその上限を0.015%とした。
フェロ窒化物として添加するものがあるが、AlNとして
析出して結晶成長を抑制しない範囲で多いほど、高強度
材を得る場合に望ましい。従って、フェロ窒化物として
投入する歩留りを考慮してその上限を0.015%とした。
製造条件 熱間圧延について、熱間圧延工程におけるスラブ加熱
温度は本発明において特定するものではないが、熱間圧
延仕上げ温度の安定的確保の見地から1050℃以上が望ま
しい。熱間仕上げ圧延温度をAr3点より低くすると、板
厚精度の確保が難しく、熱延鋼帯の結晶組織が混粒化す
るとともに粗大化し、その後の冷延、焼鈍工程において
形状制御が難しくなると同時に、絞り加工時の異方性の
原因になるため熱間圧延仕上げ温度はAr3点以上とし
た。
温度は本発明において特定するものではないが、熱間圧
延仕上げ温度の安定的確保の見地から1050℃以上が望ま
しい。熱間仕上げ圧延温度をAr3点より低くすると、板
厚精度の確保が難しく、熱延鋼帯の結晶組織が混粒化す
るとともに粗大化し、その後の冷延、焼鈍工程において
形状制御が難しくなると同時に、絞り加工時の異方性の
原因になるため熱間圧延仕上げ温度はAr3点以上とし
た。
又捲取り温度は700℃を超えると酸洗のスケ一ル落ち
が悪くなるため700℃以下とした。
が悪くなるため700℃以下とした。
一次冷間圧延は、酸洗後の熱延鋼板の厚みを薄くし、
表面を美麗に仕上げるだけでなく、本発明では連続焼鈍
後の二次冷間圧延圧下率(以下二次冷延率という。)と
の関係で、所定強度、加工性を持たせるために85〜95%
の圧下率範囲で行う。
表面を美麗に仕上げるだけでなく、本発明では連続焼鈍
後の二次冷間圧延圧下率(以下二次冷延率という。)と
の関係で、所定強度、加工性を持たせるために85〜95%
の圧下率範囲で行う。
その後の連続焼鈍は、上記一次冷間圧延によって加工
硬化した鋼板を再結晶させることにより軟化させる工程
である。この場合再結晶と良好に行うためには、焼鈍均
熱温度が特に重要である。一般に焼鈍温度は高い程DI加
工荷重は小さくなり成形性は良好となるが(第2図参
照)、一方あまり高温で行うと、前述したように(5頁
中段参照)カーバイドの粗大化を招きDI加工上好ましく
ない。
硬化した鋼板を再結晶させることにより軟化させる工程
である。この場合再結晶と良好に行うためには、焼鈍均
熱温度が特に重要である。一般に焼鈍温度は高い程DI加
工荷重は小さくなり成形性は良好となるが(第2図参
照)、一方あまり高温で行うと、前述したように(5頁
中段参照)カーバイドの粗大化を招きDI加工上好ましく
ない。
従って均熱下限温度は再結晶を生ずる温度を安定確保
するための630℃とする。一方上限はカーバイドの粗大
化を招かない上限であるオーステナイト化温度とする。
するための630℃とする。一方上限はカーバイドの粗大
化を招かない上限であるオーステナイト化温度とする。
その後の二次冷間圧延は、焼鈍で軟化した鋼板の機械
的特性の向上、最終板厚調整、板形状制御、表面粗度改
良等を目的とした重要な工程である。
的特性の向上、最終板厚調整、板形状制御、表面粗度改
良等を目的とした重要な工程である。
本発明においては特に鋼成分との関係および焼鈍温度
との関係において、又要求される製品の機械的強度及び
製品板厚によって二次冷間圧延圧下率が決定される。
との関係において、又要求される製品の機械的強度及び
製品板厚によって二次冷間圧延圧下率が決定される。
すなわち、二次冷延率を2%未満にすると、DI缶加工
後の缶耐圧強度が十分でなく、一方20%を越えるとDI缶
成形時しごき荷重が増加し、本発明の目的が達成できな
い。よって二次冷延率は2%〜20%とする。
後の缶耐圧強度が十分でなく、一方20%を越えるとDI缶
成形時しごき荷重が増加し、本発明の目的が達成できな
い。よって二次冷延率は2%〜20%とする。
以下に実施例を用いて本発明を更に詳細に説明する。
[実施例] 第1表に示す成分のものについて本発明を実施した結
果を第2表及び第3表に示す。
果を第2表及び第3表に示す。
第1図は、製品硬度HR30T61を目標としたC量とA.I値
(Aging Index)との関係を示すグラフである。
(Aging Index)との関係を示すグラフである。
なお、ここでいうA.I値とは、材料に10%の残留歪みを
与えたときの強度と、その後100℃の熱処理を施して、
再び引張った場合の、降伏点強度との差をいい、通常金
属学で述べられているとおりである。このグラフから、
C量がおおよそ0.006%以上であれば、A.I値が7kgf/mm2
をこえるものを確保できることがわかる。なお、A.I値
が7kgf/mm2をこえるとしたのは、C量との関係で加工硬
化を抑制してかつ時効硬化を確保できる領域だからであ
る。
与えたときの強度と、その後100℃の熱処理を施して、
再び引張った場合の、降伏点強度との差をいい、通常金
属学で述べられているとおりである。このグラフから、
C量がおおよそ0.006%以上であれば、A.I値が7kgf/mm2
をこえるものを確保できることがわかる。なお、A.I値
が7kgf/mm2をこえるとしたのは、C量との関係で加工硬
化を抑制してかつ時効硬化を確保できる領域だからであ
る。
第1図においてoでプロットした曲線(実線)は二次
冷延圧下率が5.5%の場合であり、●でプロットした曲
線(鎖線)は二次冷延圧下率が6.5%の場合である。
冷延圧下率が5.5%の場合であり、●でプロットした曲
線(鎖線)は二次冷延圧下率が6.5%の場合である。
第1図の結果より、二次冷延圧下率を変えても極低炭
素の領域では、C:0.01%付近においてA.I値のピークが
見られることが明らかである。
素の領域では、C:0.01%付近においてA.I値のピークが
見られることが明らかである。
第2図はDI製缶速度と3rdしごき荷重との関係を示す
グラフである。ここでは製缶のしごき荷重を3rdしごき
時の値で代表させ比較した。3rdしごき荷重は同じテン
パーで比較するとC:0.01%、800℃焼鈍材が最も低く、
次いでC:0.01%,700℃焼鈍材及びC:0.05%,700℃焼鈍材
の順に高くなっている。
グラフである。ここでは製缶のしごき荷重を3rdしごき
時の値で代表させ比較した。3rdしごき荷重は同じテン
パーで比較するとC:0.01%、800℃焼鈍材が最も低く、
次いでC:0.01%,700℃焼鈍材及びC:0.05%,700℃焼鈍材
の順に高くなっている。
従ってC:0.05%材は、いずれの製缶速度においてもし
ごき荷重が高く、本発明材に比較し劣っている。また、
C=0.01%で固定し、焼鈍温度を700℃と800℃の2レベ
ルを採ると、800℃処理材が優れた結果であった。
ごき荷重が高く、本発明材に比較し劣っている。また、
C=0.01%で固定し、焼鈍温度を700℃と800℃の2レベ
ルを採ると、800℃処理材が優れた結果であった。
第3図はDI成形による缶壁硬度変化を示すグラフであ
って、DI成形における成形性の目安として加工硬化の程
度を加工の前後で比較したものである。第3図におい
て、異なる成分、焼鈍条件で製造した鋼板を同一条件で
DI加工したところ、テンパーT−4CA,T−5CAの材料の加
工硬化は、何れのテンパーの場合もC:0.05%、700℃材
>C:0.01%,700℃材>C:0.01%,800℃材の順に加工硬化
量が大きい事が判明した。
って、DI成形における成形性の目安として加工硬化の程
度を加工の前後で比較したものである。第3図におい
て、異なる成分、焼鈍条件で製造した鋼板を同一条件で
DI加工したところ、テンパーT−4CA,T−5CAの材料の加
工硬化は、何れのテンパーの場合もC:0.05%、700℃材
>C:0.01%,700℃材>C:0.01%,800℃材の順に加工硬化
量が大きい事が判明した。
従ってここでも本発明実施例(C:0.01%)が比較例
(C=0.05%)に比して優れている。
(C=0.05%)に比して優れている。
以上DI缶用素材として比較すると成形性に優れる点で
第2図、第3図の結果よりC=0.01%材が良く、成形後
の時効効果に優れる点でも第1図の結果より本発明実施
例(C:0.01%材)が良いことが判る。
第2図、第3図の結果よりC=0.01%材が良く、成形後
の時効効果に優れる点でも第1図の結果より本発明実施
例(C:0.01%材)が良いことが判る。
[発明の効果] 本発明により、DI缶成形性に優れ、従って加工エネル
ギーが少くてすみ、かつ缶体加工後の耐圧強度が大きい
のでその分だけ板厚を薄くする事の可能なDI缶用薄鋼板
を得ることができる。
ギーが少くてすみ、かつ缶体加工後の耐圧強度が大きい
のでその分だけ板厚を薄くする事の可能なDI缶用薄鋼板
を得ることができる。
第1図はC量とA.I値の関係を示すグラフ、第2図はC
量、焼鈍温度のDI製缶速度と3rdしごき荷重の関係を示
すグラフ、第3図はDI成形前後における缶壁の加工硬化
を示すグラフである。
量、焼鈍温度のDI製缶速度と3rdしごき荷重の関係を示
すグラフ、第3図はDI成形前後における缶壁の加工硬化
を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C21D 8/02 C21D 9/46
Claims (1)
- 【請求項1】0.006%≦C≦0.02%(重量%、以下同
様)、Si≦0.03%、Mn≦0.5%、P≦0.03%、S≦0.03
%、0.02%≦Sol.Al≦0.08%、N≦0.015%を含有し残
部はFeおよび不可避的不純物よりなる鋼に対しAr3点以
上の仕上げ温度で熱間圧延を施し、500〜700℃で捲取
り、次いで酸洗、一次冷間圧延後、連続焼鈍工程で630
℃以上オーステナイト化温度以下に均熱して再結晶焼鈍
を施し、次いで圧下率20%未満の二次冷間圧延を施して
A.I値が7kgf/mm2をこえた鋼板を用いることを特徴とす
るDI缶用鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2059672A JP2816358B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | Di缶用鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2059672A JP2816358B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | Di缶用鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04176817A JPH04176817A (ja) | 1992-06-24 |
JP2816358B2 true JP2816358B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=13119918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2059672A Expired - Fee Related JP2816358B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | Di缶用鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2816358B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2739105B1 (fr) * | 1995-09-21 | 1998-04-30 | Lorraine Laminage | Procede de fabrication d'une bande metallique pour emballages et emballages metalliques obtenus par ce procede |
JP4176817B1 (ja) | 2007-12-14 | 2008-11-05 | ミカドテクノス株式会社 | 薄板状被加工部材用ホットプレス加工装置及びホットプレス加工方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6169928A (ja) * | 1984-09-12 | 1986-04-10 | Kawasaki Steel Corp | 連続焼鈍によるしごき加工用鋼板の製造方法 |
JPS63286522A (ja) * | 1986-12-02 | 1988-11-24 | Nippon Steel Corp | Di缶用鋼板の製造法 |
JPH0676618B2 (ja) * | 1988-01-18 | 1994-09-28 | 新日本製鐵株式会社 | 伸びフランジ成形性の優れたdi缶用鋼板の製造法 |
-
1990
- 1990-03-09 JP JP2059672A patent/JP2816358B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH04176817A (ja) | 1992-06-24 |
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Legal Events
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