JP5884161B2 - 缶用鋼板用原板と缶用鋼板の製造方法 - Google Patents
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C:0.01mass%超え0.04mass%以下
Cは、鋼の強度に最も大きな影響を与える元素であり、タイトコイルの箱焼鈍法で缶用鋼板として必要な強度を確保するためには0.01mass%超え含有させる必要がある。一方、C含有量が0.04mass%を超えると、箱焼鈍で調質度がT−1クラス(HR30T:49±3)の缶用鋼板を得ることが難しくなる。よって、Cは0.01mass%超え0.04mass%以下の範囲とする。好ましくは0.015〜0.035mass%の範囲である。
Siは、脱酸材として添加される元素である。しかし、Siは、鋼を固溶強化し硬さを高める元素であり、また、多量に添加すると、スケール性の表面欠陥を引き起こしたり、箱焼鈍した際に鋼板表面に濃化し、テンパーカラーを発生して外観を損ねたり、めっき性を害して耐食性を低下させたりする。よって、本発明では、Siは0.10mass%以下とする。好ましくは0.05mass%以下である。
Mnは、Sによる熱間脆性を防止し、熱間加工性を改善する元素であり、0.05mass%以上の添加を必要とする。一方、Mnは、固溶強化能が大きく、また、結晶粒を微細化し、硬さを高める効果もあるため、軟質の缶用鋼板を得るためには低いほど好ましい。また、箱焼鈍した際に鋼板表面に濃化し、耐食性を低下させたりする。よって、本発明では0.05mass%以上0.30mass%未満に制限する。好ましくは0.10〜0.25mass%の範囲である。
Pは、鋼中に不可避的に混入してくる不純物元素であり、また、固溶強化能が大きい元素であるため、できるだけ低減することが望ましい。よって、本発明では、Pは0.04mass%以下とする。好ましくは0.01mass%以下である。
Sは、Pと同様、鋼中に不可避的に混入してくる不純物元素であり、鋼の熱間加工性を害したり、耐食性を低下させたりする有害元素でもある。よって、本発明では、Sは0.01mass%以下とする。好ましくは0.005mass%以下である。
Alは、鋼の脱酸元素として添加される元素である。また、Alは、NとAlNを形成して、再結晶集合組織を改善したり、Nを固定し、時効性を改善したりする元素でもある。斯かる効果を得るためには、0.002mass%以上添加する必要がある。一方、Alは、0.100mass%を超えて過剰に添加すると、再結晶温度を高めたり、粒成長を阻害したりする。よって、本発明では、Alは0.002〜0.100mass%の範囲とする。好ましくは0.002〜0.05mass%の範囲である。
Nは、AlとAlNを形成して、再結晶集合組織を改善する効果を有するため0.0010mass%以上含有させる。一方、0.010mass%を超えると、スラブ割れを引き起こしたり、AlNによる結晶粒の微細化効果によって鋼が高強度化し、T1クラスの軟質材を得ることが難しくなったりする。よって、Nは0.0010〜0.010mass%の範囲とする。好ましくは0.0010〜0.005mass%の範囲である。
Ti:0.002〜0.01mass%、Nb:0.002〜0.01mass%、V:0.002〜0.01mass%、Zr:0.002〜0.01mass%、Ta:0.002〜0.01mass%、Cr:0.05〜0.10mass%およびMo:0.004〜0.01mass%
これらの元素は、いずれもCと結合して炭化物を形成する元素であり、箱焼鈍時における鋼板表面へのグラファイトの析出を抑制する効果がある。この効果を得るためには、上記範囲の下限値以上の添加を必要とする。一方、上記範囲の上限値を超えて添加すると、鋼が硬質化して、箱焼鈍でT−1クラスの軟質缶用鋼板を得ることが難しくなる。よって、Ti,Nb,V,Zr,Ta,CrおよびMoは、それぞれ上記範囲で添加する。
本発明の缶用鋼板の製造方法は、上記成分組成を有する鋼素材(スラブ)を熱間圧延し、冷間圧延し、600℃以上A1変態点以下の温度で箱焼鈍を施した後、適正な圧下率の調質圧延を施して所望の調質度を得る製造方法である。ここで、上記鋼素材の製造方法は、特に制限はないが、例えば、転炉や電気炉等で鋼を溶製し、取鍋処理や真空脱ガス処理等で上記成分組成を満たす鋼に成分調製した後、連続鋳造法あるいは造塊−分塊圧延法等で鋼素材(スラブ)とする方法が好ましい。
続く熱間圧延は、上記鋼素材(スラブ)を1050〜1300℃の温度に再加熱した後、仕上圧延終了温度を850〜1000℃として行うことが好ましい。
上記スラブの加熱温度が1050℃未満では、変形抵抗が増大して熱間圧延するのが難しくなったり、後述する仕上圧延終了温度を確保することが難しくなったりするおそれがある。一方、スラブの加熱温度が1300℃を超えると、スケールロスが大きくなったり、表面疵が発生したりするようになるので好ましくない。
上記冷間圧延における圧下率は、常法に準じて決定すればよく、特に制限はない。なお、本発明の缶用鋼板は、そのほとんどが最終板厚0.4mm以下のものであるが、後述する箱焼鈍後の調質圧延の圧下率を考慮して、冷間圧延後の板厚を決定する必要がある。
また、均熱温度を580℃以上A1変態点以下とする理由は、580℃未満では再結晶が十分に進行せず、組織も不均一となって、T−1クラスの軟質材を得ることが難しくなる。一方、均熱温度がA1変態点(約720℃)を超えると、セメンタイトが粗大化して延性の低下を招く他、鋼板表面へのC,Mn,Si等の成分濃化や析出が著しくなるので好ましくない。好ましくは、600〜700℃の範囲である。なお、鋼板同士の密着を防止する観点からは、均熱時間を12hr以内とするのが好ましい。
ここで、本発明の成分組成を有する鋼板は、調質圧延における圧下率と硬さ(調質度)との関係は、図1のような関係がある。したがって、例えば、T−1クラス(HR30T49±5)の軟質の缶用鋼板を製造する場合には、圧下率0.7〜1.9%の調質圧延を施すことが必要である。圧下率が0.7%未満では、十分な形状矯正や表面粗度を付与したり、降伏伸びを消失させたりすることが難しく、一方、1.9%を超えると、加工硬化を起こしてT−1クラスの硬さを確保することが難しくなる。
上記のようにして得た原板に対して、#75(8.4g/m2)の錫めっきを施した後、めっき後の鋼板表面について、外観評価と耐食性の評価を下記の要領で行った。
<外観評価>
錫めっき後の鋼板表面を目視観察し、光沢不良の発生有無を調査し、少しでも光沢不良の発生が確認されたものは×、光沢不良が全く認められなかったものを○と評価した。
<耐食性評価>
錫めっき後の鋼板からサンプルを採取し、「ぶりきとティンフリー・スチール」(東洋鋼鈑(株)著、株式会社アグネ、1974年発行)に記載の方法に準じて鉄溶出試験(ISV試験)を行った。具体的には、サンプルの試験面を、硫酸(2.18N)、チオシアン酸アンモニウム(40g/l)、過酸化水素水(3%)を23:25:2の割合で混合した27±2℃に保持された試験液に2時間浸漬した後、上記試験液に過酸化水素水を加えて発色させ、分光光度計で波長485μmの吸光度を測定し、前もって作成した検量線から鉄溶出量(μg/3in2)を求める方法である。その結果、鉄溶出量が10μg/3in2未満を耐食性が良好(○)、10μg/3in2以上を耐食性が不良(×)と評価した。
その後、上記のようにして得た調質度の異なる原板に対して、#75(8.4g/m2)の錫めっきを施した後、めっき後の鋼板表面について、実施例1と同様にして外観評価と耐食性についての評価を行った。
上記の結果を表3に併記した。この結果から、本発明によれば、調質圧延における圧下率を適正範囲に制御すれば、調質度がT−1〜DR−10のすべての缶用鋼板を製造できることがわかる。
Claims (3)
- C:0.01mass%超え0.04mass%以下、Si:0.10mass%以下、Mn:0.05mass%以上0.30mass%未満、P:0.04mass%以下、S:0.01mass%以下、Al:0.002〜0.100mass%、N:0.0010〜0.010mass%を含有し、さらに、Ti:0.002〜0.01mass%、Nb:0.002〜0.01mass%、V:0.002〜0.01mass%、Zr:0.002〜0.01mass%、Ta:0.002〜0.01mass%およびMo:0.004〜0.01mass%のうちから選ばれる1種または2種以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼素材を熱間圧延し、冷間圧延し、580℃以上A1変態点以下の温度で箱焼鈍を施した後、圧下率が0.7〜1.9%の調質圧延を施して調質度T−1とすることを特徴とする缶用鋼板用原板の製造方法。
- C:0.01mass%超え0.04mass%以下、Si:0.10mass%以下、Mn:0.05mass%以上0.30mass%未満、P:0.04mass%以下、S:0.01mass%以下、Al:0.002〜0.100mass%、N:0.0010〜0.010mass%を含有し、さらに、Ti:0.002〜0.01mass%、Nb:0.002〜0.01mass%、V:0.002〜0.01mass%、Zr:0.002〜0.01mass%、Ta:0.002〜0.01mass%およびMo:0.004〜0.01mass%のうちから選ばれる1種または2種以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼素材を熱間圧延し、冷間圧延し、580℃以上A1変態点以下の温度で箱焼鈍を施した後、圧下率が1.0〜60%の調質圧延を施して調質度T−2以上とすることを特徴とする缶用鋼板用原板の製造方法。
- 請求項1または2に記載の方法で得た缶用鋼板用原板に電気錫めっきまたは電解クロム酸処理を施すことを特徴とする調質度がT−1以上の缶用鋼板の製造方法。
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