JP5849666B2 - 高強度高加工性缶用鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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[1]質量%で、C:0.001%以上0.080%以下、Si:0.003%以上0.100%以下、Mn:0.10%以上0.80%以下、P:0.001%以上0.100%以下、S:0.001%以上0.020%以下、Al:0.005%以上0.100%以下、N:0.0150%超え0.0200%以下、B:0.0002%以上0.0050%以下を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からなり、
さらに、AlNとして存在するNの含有量が0.0060%以下であり、
圧延方向断面において、平均結晶粒径が5.00μm以上、結晶粒の展伸度が3.00以下であることを特徴とする高強度高加工性缶用鋼板。
[2]質量%で、C:0.001%以上0.080%以下、Si:0.003%以上0.100%以下、Mn:0.10%以上0.80%以下、P:0.001%以上0.100%以下、S:0.001%以上0.020%以下、Al:0.005%以上0.100%以下、N:0.0150%超え0.0200%以下、B:0.0002%以上0.0050%以下を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からなる鋼を、連続鋳造によりスラブとし、スラブ再加熱温度を1200℃以上として熱間圧延を行った後に700℃未満の温度で巻き取り、次いで、85%超えの圧延率で一次冷間圧延を行い、引き続き、焼鈍を行い、次いで、20%以下の圧延率で二次冷間圧延を行うことを特徴とする高強度高加工性缶用鋼板の製造方法。
なお、本明細書において、鋼の成分を示す%は、すべて質量%である。また、本発明の高強度高加工性缶用鋼板において、高強度とは引張強度が550MPa以上、高加工性とは破断伸びが7%以上をいう。
その結果、原板(鋼板)の加工性が向上するため、3ピース缶のフランジ加工時に割れを生じず、板厚の薄いDR材による製缶がコスト増せずに可能となり、缶用鋼板の大幅な薄肉化が達成される。
本発明において、C量が0.080%を超えると、加工性が悪化する。また、冷間圧延性も低下する。このため、C量は0.080%以下とする。一方、C量が0.001%未満であると、鋼板の薄肉化による顕著な経済効果を得るために必要な引張強度550MPaが得られない。したがって、C量は0.001%以上0.080%以下とする。
本発明において、Si量が0.100%を超えると、表面処理性の低下、耐食性の劣化等の問題を引き起こすので、上限は0.100%とする。一方、0.003%未満とするには精錬コストが過大となるため、下限は0.003%とする。
Mnは、Sによる熱延中の赤熱脆性を防止し、結晶粒を微細化する作用を有し、望ましい材質を確保する上で必要な元素である。これらの効果を発揮するためには下限は0.10%必要である。一方、Mnを多量に添加し過ぎると、耐食性が劣化し、また鋼板が過剰に硬質化するので、上限は0.80%とする。
Pは、鋼を硬質化させ、加工性を悪化させると同時に、耐食性をも悪化させる有害な元素である。そのため、上限は0.100%とする。一方、Pを0.001%未満とするには脱Pコストが過大となる。よって、下限は0.001%とする。
Sは、鋼中で介在物として存在し、加工性の低下、耐食性の劣化をもたらす有害な元素である。そのため、上限は0.020%とする。一方、Sを0.001%未満とするには脱Sコストが過大となる。よって、下限は0.001%とする。
Alは、製鋼時の脱酸材として必要な元素である。含有量が少ないと、脱酸が不十分となり、介在物が増加し、加工性が劣化する。含有量が0.005%以上であれば十分に脱酸できる。したがって、下限は0.005%とする。一方、含有量が0.100%を超えると、アルミナクラスターなどに起因する表面欠陥の発生頻度が増加する。よって、上限は0.100%とする。
本発明の缶用鋼板においては、二次冷間圧延率を抑えて加工性(伸び)を確保するとともに、N量を高めに設定することにより、高強度を付与する。N量が0.0150%以下であると、鋼板の薄肉化による顕著な経済効果を得るために必要な引張強度550MPaが得られない。したがって、N量の下限は0.0150%超えとする。一方、N量が0.0200%を超えると、AlNとして存在するN量が過大となり、後述のように延性不足の要因となる。したがって、N量の上限は0.0200%とする。好ましくは、0.0155〜0.0180%である。
Bは溶接部近傍の熱影響部における粒成長を抑制し、局所的な強度低下によるフランジ加工時の割れを防ぐ効果がある。薄肉化した鋼板において、このような割れを防止する効果を十分に得るためには、B量は0.0002%以上必要である。したがって、B量の下限は0.0002%とする。一方、0.0050%を超えても更なる効果は望めず、コスト高となる。したがって、B量の上限は0.0050%とする。
AlNとして存在するNの含有量が0.0060%を超えると、後述のように結晶粒の展伸度が過大となり、延性が不足する。したがって、AlNとして存在するNの含有量は0.0060%以下とする。好ましくは、0.0040%以下である。
スラブ再加熱温度が1200℃未満であると、鋳造後に析出したAlNの再溶解が十分に行われず、AlNが過剰に残存する。よって、スラブ再加熱温度は1200℃以上とする。好ましくは、1200℃以上1300℃以下である。
熱間圧延後の巻き取り温度が700℃以上であると、AlNが過剰に析出し、強度を担う固溶N量が不足となる。よって、熱間圧延後の巻き取り温度は700℃未満とする。好ましくは、600℃以上680℃以下である。
一次冷間圧延率が小さい場合、最終的に極薄の鋼板を得るために熱間圧延と二次冷間圧延の圧延率を大きくする必要がある。熱間圧延率を大きくすることは上述の理由から好ましくない。二次冷間圧延率は後述する理由により制限する必要がある。すなわち、一次冷間圧延率を85%以下とすると製造が困難となる。したがって、一次冷間圧延率は85%超えとする。好ましくは、90%以上92%以下である。
焼鈍条件は特に限定しないが、焼鈍により再結晶が完了する必要がある。製造コストの観点から連続焼鈍法を用いるのが好ましく、操業効率および薄鋼板の焼鈍中の破断防止の観点から均熱温度は600℃以上750℃以下とすることが好ましい。
二次冷間圧延率は20%以下とする。二次冷間圧延率が20%を超えると、二次冷間圧延による加工硬化が過大となり、7%以上の破断伸びが得られなくなる。したがって、二次冷間圧延率は20%以下とする。好ましくは、10%以上20%以下である。
なお、二次冷間圧延以降は、めっき等の工程を常法通り行い、缶用鋼板として仕上げる。
以上により得られた鋼板にSnめっきを両面に連続的に施して、片面Sn付着量2.8g/mm2のぶりきを得た。
得られた結果を表3に示す。
Claims (2)
- 質量%で、C:0.040%超0.080%以下、Si:0.003%以上0.100%以下、Mn:0.10%以上0.80%以下、P:0.001%以上0.100%以下、S:0.001%以上0.020%以下、Al:0.005%以上0.100%以下、N:0.0150%超え0.0200%以下、B:0.0002%以上0.0050%以下を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からなり、
さらに、AlNとして存在するNの含有量が0.0060%以下であり、
圧延方向断面において、平均結晶粒径が5.00μm以上、結晶粒の展伸度が2.07以下であることを特徴とする高強度高加工性缶用鋼板。 - 請求項1に記載の高強度高加工性缶用鋼板の製造方法であって、
質量%で、C:0.040%超0.080%以下、Si:0.003%以上0.100%以下、Mn:0.10%以上0.80%以下、P:0.001%以上0.100%以下、S:0.001%以上0.020%以下、Al:0.005%以上0.100%以下、N:0.0150%超え0.0200%以下、B:0.0002%以上0.0050%以下を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からなる鋼を、連続鋳造によりスラブとし、スラブ再加熱温度を1200℃以上として熱間圧延を行った後に700℃未満の温度で巻き取り、次いで、85%超えの圧延率で一次冷間圧延を行い、引き続き、焼鈍を行い、次いで、20%以下の圧延率で二次冷間圧延を行うことを特徴とする高強度高加工性缶用鋼板の製造方法。
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