JP5434603B2 - 表面性状に優れる缶用鋼板用原板及びその製造方法 - Google Patents

表面性状に優れる缶用鋼板用原板及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5434603B2
JP5434603B2 JP2010000652A JP2010000652A JP5434603B2 JP 5434603 B2 JP5434603 B2 JP 5434603B2 JP 2010000652 A JP2010000652 A JP 2010000652A JP 2010000652 A JP2010000652 A JP 2010000652A JP 5434603 B2 JP5434603 B2 JP 5434603B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel
less
cans
amount
annealing
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010000652A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011140682A (ja
Inventor
智仁 田中
智章 梅本
涼一 二宮
謙介 竹野
明宏 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp filed Critical Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Priority to JP2010000652A priority Critical patent/JP5434603B2/ja
Publication of JP2011140682A publication Critical patent/JP2011140682A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5434603B2 publication Critical patent/JP5434603B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Description

本発明は、表面性状に優れた缶用鋼板用原板とその製造方法に関するものである。
JIS G3303−2002で規定される調質度がT−1〜T−3の軟質缶用鋼板には、鋼中の固溶C濃度を極力減少させた極低炭素鋼(IF鋼)が使用されることがある。IF鋼を使用する場合には、調質度の調整のため、鋼中に固溶強化元素(Mn、P等)が添加される。このように成分調整された鋼に、熱間圧延、冷間圧延を経て、連続焼鈍を施した後、調質圧延を施して、缶用鋼板用原板が製造される。
しかしながら、上記のように、Mnを0.3〜0.6質量%と比較的高めに含有するIF鋼の圧延においては、時として、調質圧延距離の増加に伴い、圧延ロールの粗度が急激に上昇することがあった。ロール粗度が上昇すると、調質圧延後の鋼板粗度も上昇してしまい、錫めっき後に、光沢不良の問題が引き起こされる。この問題を防止するためには、ロール交換頻度を増加せざるを得ず、生産性が低下する原因となっていた。
本発明者らが調査したところ、Mnを0.3〜0.6質量%含有するIF鋼は、連続焼鈍工程の加熱処理中に、鋼板表面にマンガン酸化物が形成されることが明らかとなった。したがって、圧延距離の増加に伴いロール表面粗度が上昇するのは、連続焼鈍中に鋼板表面に生成したマンガン酸化物が、ロールにピックアップされたことに由来するものと考えられる。
即ち、連続焼鈍時に鋼表面に形成される酸化物の生成量を抑制するか、又は、調質圧延前に表面に存在する酸化物を除去することができれば、ロールの表面粗度上昇が抑制され、結果として、鋼板粗度が安定化するものと期待される。
連続焼鈍時に鋼表面に形成されるマンガン酸化物の生成量を抑制する方法として、特許文献1では、鋼中のS濃度を適正範囲に制御することが検討されている。この方法は、鋼中に存在するMnをMnSとして固定化することで、連続焼鈍時における固溶Mnの表面濃化を抑制するものである。但し、MnSが形成されることによって、鋼中に固溶しているMn濃度が減少するため、鋼板の強度低下等、材質が変化する危険性がある。
また、特許文献2では、連続焼鈍後の鋼表面に存在するSi、Al酸化物を除去するために、酸洗槽を含む表面清浄装置を備え、その後に、調質圧延することで表面光沢に優れる冷延鋼板を製造する方法が提案されている。この方法によると、調質圧延ロールへのSi、Al酸化物の付着が防止できることが予想されるが、表面清浄装置を新設する費用がかかることや、工程が増えることによる生産性の低下が懸念される。
特許文献3では、連続焼鈍後の鋼表面に形成されるSi酸化物が、その後の合金化溶融亜鉛めっき工程において、FeとZnの合金化を阻害するという問題に対して、連続焼鈍時のガス雰囲気中の酸素分圧を制御することにより、Si酸化物を鋼材内部に形成する手法が提示されている。この手法は、焼鈍時の酸素分圧を制御することにより、鋼板の表面酸化状態を制御できることを示すものである。
特開2005−240143号公報 特開平7−60305号公報 特開2004−315960号公報
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、工程を増やすことなく、また、成分調整を行うことなく、表面性状に優れた缶用鋼板用原板を製造して提供することを目的とする。
本発明者らは、前記課題を解決する手段を鋭意検討した結果、連続焼鈍後の鋼板表面に生成するマンガン酸化物量を2mg/m2以下とすることにより、表面性状に優れた缶用鋼板用原板を得ることができることを見出した。
本発明の趣旨とするところは、以下の通りである。
(1)質量%で、
C:0.005%以下、
Si:0.03%以下、
Mn:0.50%以上0.60%以下、
S:0.03%以下、
P:0.02%以下、
Ti:0.01%以上0.03%以下、
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる缶用鋼板用原板であって、調質圧延前の鋼板表面のマンガン酸化物量が2mg/m2以下であることを特徴とする缶用鋼板用原板。
(2)上記(1)に記載の缶用鋼板用原板を製造する製造方法であって、前記調質圧延前の連続焼鈍において、連続焼鈍条件として、(i)加熱温度範囲が650℃以上850℃未満であり、焼鈍炉内雰囲気が、水素、窒素、水蒸気、及び、炉内雰囲気に含まれる水素−水蒸気平衡反応に起因する微量の酸素からなり、かつ、(ii)加熱温度T(K)における酸素分圧Po2(Pa)が下記式(1)を満たすことを特徴とする缶用鋼板用原板の製造方法。
8.6−26176/T<log10(Po2
<11.0−27672/T ・・・(1)
本発明によれば、調質圧延時の缶用鋼板用原板の表面粗度を安定的に制御することができ、その結果、生産性の低下を防止し、表面光沢に優れる缶用鋼板用原板を製造することが可能となる。
以下に、本発明を詳しく説明する。鋼板の焼鈍作業において、鋼板の表面でFeが酸化すると外観が劣化し、また、めっき性も低下してしまう。このような理由で、焼鈍時の雰囲気は、Feが酸化しないよう還元性ガスが使用され、工業的には、水素−水蒸気を含む窒素ガスを用いることが多い。
しかしながら、このような還元性ガス中においても、Feよりも酸化し易いMn、Al、Siなどの元素は、鋼表面で選択的に酸化されることがある。
本発明者らは、Mnを0.3〜0.6質量%含有するIF鋼を、冷間圧延後、連続焼鈍すると、鋼表面にマンガン酸化物が生成することを明らかにした。さらに調査を進めたところ、焼鈍後に、鋼表面に生成したマンガン酸化物の一部が、調質圧延に用いられるワークロールにピックアップされることが明らかとなった。
したがって、調質圧延後の鋼板粗度が上昇する理由は、ロール交換をせずに調質圧延を続けると、ロール表面に酸化マンガンが堆積し、ロール表面粗度が上昇するためであるということができる。
表1に、焼鈍後に、鋼表面に生成するマンガン酸化物の量と粗度不良率の関係を示す。
Figure 0005434603
ここで、粗度不良とは、調質圧延後の鋼板粗度が、JIS B0601で規定する中心線平均粗さRaが0.59μmRa以上であることを意味し、粗度不良率とは、調質圧延後のコイルを切り板にした際に粗度不良で格落ちした枚数の比率を示すものである。
鋼表面上に生成するマンガン酸化物の量は、グロー放電発光分光分析装置(GDS)を用いて求めた。GDSで、深さ方向を分析する際には、Feの発光強度が、最表面から1μm深さの発光強度に比べ、50%の発光強度以下となる領域を鋼表面上とした。なお、GDSでは、マンガンと酸素を別々にしか測定できないが、計測されたマンガンが酸化物であることは、電子顕微鏡やXPSで確認済みである。
表1から、連続焼鈍後に鋼表面に生成するマンガン酸化物の量が2mg/m2を超えると、粗度不良材が発生することが読み取れる。したがって、本発明では、連続焼鈍後においても、鋼表面に生成するマンガン酸化物量を2mg/m2以下に抑制して、調質圧延後に粗度不良材を発生させないことを検討した。
鋼表面のマンガン酸化物量が2mg/m2以下であれば粗度不良が発生しない原因は不明であるが、圧延時、マンガン酸化物がロールにピックアップされてロール表面粗度が上昇する効果より、ロール表面が磨耗して、ロール粗度が低下する効果の方が勝っているためと想定される。
次に、鋼成分の限定理由について述べる。以下、%は、質量%を意味する。
C:
鋼中に固溶Cが残存すると、製缶業者での塗装焼付け時に時効が起き、製缶加工でストレッチャーストレインやフルーティングが発生する。本発明においては、NbやTiを用いて炭化物を形成し、固溶C量を減らしているものの、そのために必要なNbやTi量を削減してコストを抑えるために、C量は0.005%以下とした。好ましくは、0.003%以下である。下限は、好ましくは、0.0005%、より好ましくは、0.001%である。粗度不良材は、主に、極低炭素鋼で発生する特徴があるので、本発明で対象とする鋼材は、極低炭素鋼である。
Si:
Siは、多量に含有すると、表面処理性の劣化、耐食性の劣化等の問題が生じるので、上限を0.03%とする。特に、優れた耐食性が要求される場合は、0.02%以下とする。
Mn:
Mnは、鋼中に固溶して鋼材強度を上昇させる元素である。0.50%未満では十分な強度上昇効果が得られない。一方、Mn添加量が多くなると、靭性が低下してしまうので、0.60%を上限とする。したがってMn添加量は、0.50%以上0.60%以下とする。好ましくは、0.53%以上0.57%以下である。
S:
Sは、介在物として存在し、鋼板の延性を減少させ、更に、耐食性を劣化させる元素である。また、固溶強化元素であるMnと結合すると、強化量が減少するので、上限を0.03%とする。
P:
Pは、結晶粒界に偏析し延性の低下をもたらすので、0.02%以下とする。
Ti:
Tiは、鋼中の固溶Cを炭化物として捕足し、非時効性を向上する元素である。このためには、Tiを0.01%以上含有することが必要である。但し、含有量が多いとコストアップに繋がるので、0.03%以下とした。好ましくは、0.015%以上0.025%以下である。
本発明の缶用鋼板用原板については、上記成分以外は、Fe及び不可避的不純物からなることが好ましい。不可避的不純物としては、原料及びスクラップから混入する、Cu、Ni、Mo、Zn等が考えられる。
次に、本発明の表面性状に優れる缶用鋼板用原板の製造方法について説明する。この原板は、上述した成分組成を有する鋼を溶製し、鋼スラブとした後、熱間圧延と冷間圧延し、その後、連続焼鈍し、調質圧延を行う工程を経て製造される。この時の冷間圧延までの製造条件と調質圧延については、特に規定する必要がなく、従来公知の条件で行えばよい。
連続焼鈍条件については、次のように規定する必要がある。即ち、焼鈍炉内雰囲気を、実質的に、水素、窒素、及び、水蒸気からなり、かつ、加熱温度T(K)における酸素分圧Po2(Pa)が下記式(1)を満たす雰囲気とする。
8.6−26176/T<log10(Po2
<11.0−27672/T ・・・(1)
焼鈍炉内の酸素分圧は、炉内ガス中に含まれる水素−水蒸気の平衡反応によって決定され、めっき性への影響を考慮し、Feにとって還元性である必要がある。Fe酸化物が生成する酸素分圧は、文献(O. Kubaschewski and C. B. Alcock,“Metallurgical Thermochemistry”,Pergamon Press (1979))に記載されているFe酸化物の標準生成エネルギー、ΔGの値を用い、ΔG=RTln(Po2)から求まる(Rは気体定数)。したがって、Po2は、1011.0-27672/TPa未満であることが要求される。
Po2を108.6-26176/TPa超とした理由は、108.6-26176/TPa以下であると、前述したように、焼鈍中に、Mn酸化物が、鋼表面で2mg/m2以上生成してしまうのに対し、108.6-26176/TPa超では、鋼表面でのMn酸化物生成量を2mg/m2以下に抑えられるからである。
これは、焼鈍中の酸素分圧が大きくなると、鋼中への酸素の拡散量が大きくなり、鋼材内部でMn酸化物が形成され、その分、鋼表面でのMn酸化物量が低減するためであると推定される。
ここで、前記式(1)における加熱温度(T)の範囲は、650℃以上850℃未満が好ましい。連続焼鈍工程は、鋼を再結晶する工程であり、650℃未満では、実質的に十分な再結晶が起こらず、また、850℃以上では、鋼帯の炉内破断が起きることがある。
質量%で、C:0.001%、Si:0.03%、Mn:0.5%、S:0.02%、P:0.02%、及び、Ti:0.02%を含有する鋼スラブを溶製し、続いて、熱間圧延し、冷間圧延した後、電解洗浄した鋼板を供試鋼とした。供試鋼について、種々のガス雰囲気で焼鈍を行い、鋼板表面に生成するマンガン酸化物量を求めた。
再結晶のための焼鈍条件(焼鈍温度及び焼鈍時の酸素分圧)は、表2に示す通りであり、焼鈍温度の保持時間は40sとした。焼鈍時の雰囲気ガスは、実質的に、窒素、水素、及び、水蒸気からなり、水蒸気量を制御することにより、焼鈍時の酸素分圧(Po2)を変化させた。焼鈍後、鋼板表面に生成するマンガン酸化物の量は、グロー放電発光分光分析装置(GDS)を用いて求めた。
評価結果(表面マンガン酸化物量)を、同じく、表2に示す。表2に示す通り、焼鈍後の鋼板表面に生成するマンガン酸化物の量が2mg/m2以下となるのは発明例であって、比較例では、2mg/m2超となる。したがって、発明例で製造した鋼板は、焼鈍後の調質圧延工程において、調質圧延ロールへのマンガン酸化物付着量が少なく、表面性状に優れるものである。
Figure 0005434603
前述したように、本発明によれば、調質圧延時の缶用鋼板用原板の表面粗度を安定的に制御することができ、その結果、生産性の低下を防止し、表面光沢に優れる缶用鋼板用原板を製造することが可能となる。よって、本発明は、缶用鋼板用原板製造産業において利用可能性が高いものである。

Claims (2)

  1. 質量%で、
    C:0.005%以下、
    Si:0.03%以下、
    Mn:0.50%以上0.60%以下、
    S:0.03%以下、
    P:0.02%以下、
    Ti:0.01%以上0.03%以下、
    を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる缶用鋼板用原板であって、調質圧延前の鋼板表面のマンガン酸化物量が2mg/m2以下であることを特徴とする缶用鋼板用原板。
  2. 請求項1に記載の缶用鋼板用原板を製造する製造方法であって、前記調質圧延前の連続焼鈍において、連続焼鈍条件として、(i)加熱温度範囲が650℃以上850℃未満であり、焼鈍炉内雰囲気が、水素、窒素、水蒸気、及び、炉内雰囲気に含まれる水素−水蒸気平衡反応に起因する微量の酸素からなり、かつ、(ii)加熱温度T(K)における酸素分圧Po2(Pa)が下記式(1)を満たすことを特徴とする缶用鋼板用原板の製造方法。
    8.6−26176/T<log10(Po2
    <11.0−27672/T ・・・(1)
JP2010000652A 2010-01-05 2010-01-05 表面性状に優れる缶用鋼板用原板及びその製造方法 Expired - Fee Related JP5434603B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010000652A JP5434603B2 (ja) 2010-01-05 2010-01-05 表面性状に優れる缶用鋼板用原板及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010000652A JP5434603B2 (ja) 2010-01-05 2010-01-05 表面性状に優れる缶用鋼板用原板及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011140682A JP2011140682A (ja) 2011-07-21
JP5434603B2 true JP5434603B2 (ja) 2014-03-05

Family

ID=44456738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010000652A Expired - Fee Related JP5434603B2 (ja) 2010-01-05 2010-01-05 表面性状に優れる缶用鋼板用原板及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5434603B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6806128B2 (ja) * 2018-01-09 2021-01-06 Jfeスチール株式会社 冷延鋼板の判定方法および冷延鋼板の製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07278678A (ja) * 1994-02-17 1995-10-24 Kawasaki Steel Corp 加工性に優れる非時効性缶用鋼板の製造方法
JPH09302420A (ja) * 1996-05-10 1997-11-25 Kawasaki Steel Corp 材質均一性に優れる缶用鋼板の製造方法
JP3965792B2 (ja) * 1998-07-29 2007-08-29 Jfeスチール株式会社 表面性状に優れた鋼板の製造方法
JP3707260B2 (ja) * 1998-09-11 2005-10-19 Jfeスチール株式会社 面内異方性および面内異方性のコイル内均一性に優れた2ピース缶用極薄鋼板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011140682A (ja) 2011-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6128223B2 (ja) 高強度溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法
JP7189306B2 (ja) 水素遅れ破壊抵抗性に優れた熱間プレス成形部材用鋼板及びその製造方法
JP2006265583A (ja) 熱間プレス用熱延鋼板およびその製造方法ならびに熱間プレス成形部材の製造方法
JP6269079B2 (ja) ホットスタンプ用鋼板およびその製造方法
WO2015087549A1 (ja) 高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP5811841B2 (ja) Si含有高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP7241283B2 (ja) 耐食性及び溶接性に優れた熱間プレス用アルミニウム-鉄系めっき鋼板及びその製造方法
JP6112266B2 (ja) 合金化溶融亜鉛めっき原板およびその製造方法と合金化溶融亜鉛めっき鋼板
JP5457852B2 (ja) Si含有鋼板の製造方法
JP5040090B2 (ja) 化成処理性に優れた冷延鋼板およびその製造方法
JP5434603B2 (ja) 表面性状に優れる缶用鋼板用原板及びその製造方法
JP4904887B2 (ja) Nbを含有する極低炭素鋼の焼付け硬化性調整方法
JP7167343B2 (ja) 水素遅延破壊特性及びスポット溶接性に優れた熱間プレス用アルミニウム系めっき鋼板及びその製造方法
JP5492065B2 (ja) 表面性状に優れた冷延鋼板の製造方法および製造装置
JP5245914B2 (ja) 加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
KR20230024333A (ko) 열간 프레스 성형용 도금강판 및 그 제조 방법
JP2010215998A (ja) 高強度溶融亜鉛めっき鋼板および高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP7373657B2 (ja) 金型耐摩耗性に優れた熱間プレス用アルミニウム-鉄系めっき鋼板及びその製造方法
JP2015045062A (ja) 表面性状に優れた冷延鋼板の製造方法
JP3620384B2 (ja) 表面性状に優れた冷延鋼板およびその製造方法
WO2018047891A1 (ja) めっき鋼板の製造方法
JP6466204B2 (ja) 高強度冷延鋼板の製造方法
KR20230093636A (ko) 도금 밀착성이 우수한 아연도금강판 및 이의 제조방법
JP5515948B2 (ja) 板厚方向の材質均一性に優れた極低炭素鋼材の製造方法
JP2014218695A (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120209

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130711

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130903

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131023

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131112

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131125

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5434603

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees