JP6361553B2 - 高加工性高強度缶用鋼板及びその製造方法 - Google Patents
高加工性高強度缶用鋼板及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6361553B2 JP6361553B2 JP2015071648A JP2015071648A JP6361553B2 JP 6361553 B2 JP6361553 B2 JP 6361553B2 JP 2015071648 A JP2015071648 A JP 2015071648A JP 2015071648 A JP2015071648 A JP 2015071648A JP 6361553 B2 JP6361553 B2 JP 6361553B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- strength
- rolling
- workability
- steel
- 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.)
- Active
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 82
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 82
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 54
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 43
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 33
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 32
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 31
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 29
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 19
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 10
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 6
- 241000612118 Samolus valerandi Species 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 32
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 24
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 20
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 20
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 16
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 12
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 9
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 4
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000005028 tinplate Substances 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000001028 reflection method Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Description
本発明の缶用鋼板においては、連続焼鈍後に所定以上の上降伏強度(450〜600MPa)を達成すると同時に13%以上の全伸びを有することが必須である。そのためにはフェライト平均結晶粒径を7μm以下にすること、Ti添加によるTiNの析出強化及び/又はMo添加によるMo2Cの析出強化を利用することが重要となる。フェライト平均結晶粒径を上記範囲に調整するとともに、Ti又はMoによる析出強化を利用するためには、缶用鋼板のC含有量が重要となる。具体的には、C含有量の下限を0.020%とすることが必要である。特に、上降伏強度を600MPa以上にする場合にはC含有量を0.07%以上とするのが望ましい。一方、C含有量が0.13%を超えると、鋼の溶製中冷却過程の中で亜包晶割れを起こす。このため、C含有量の上限は0.13%とする。
Siは固溶強化により鋼を高強度化させる元素である。しかし、Si含有量が0.04%を超えると耐食性が著しく損なわれる。よって、Si含有量は0.04%以下とする。なお、本発明ではSi以外の元素や製造条件の調整により上降伏強度を高めているため、Siによる固溶強化を利用する必要がない。このため、本発明においてはSiを含まなくてもよい。
Mnは固溶強化により鋼の強度を増加させ、フェライト平均結晶粒径も小さくする傾向にある。また、Mn含有量が低すぎると全伸びが低くなる。フェライト平均結晶粒径を小さくする効果が顕著に生じるのはMn含有量が0.10%以上である。また、目標の上降伏強度を確保するにはMn含有量を0.10%以上にする必要がある。よって、Mn含有量の下限を0.10%とする。一方、Mn含有量が1.2%を超えると耐食性、表面特性が劣る。よって、Mn含有量の上限を1.2%とする。
Pは固溶強化能が大きい元素ではある。しかし、Pの含有量が0.100%を超えると耐食性が劣る。このため、P含有量は0.100%以下とする。また、P含有量を0.007%未満とするには脱りんコストが大幅に上昇する。
Al含有量を増加すると、再結晶温度の上昇がもたらされるため、Al含有量の増加分だけ焼鈍温度を高く設定する必要がある。本発明においては、上降伏強度を増加させるために添加する他の元素の影響で再結晶温度が上昇し、焼鈍温度を高く設定しなければならない。そこで、Alによる再結晶温度の上昇を極力回避することが必要である。そこで、Al含有量を0.1%以下とする。なお、Alは脱酸剤として添加することが好ましく、この効果を得るためにはAl含有量を0.01%以上とすることが好ましい。
Nは固溶強化を増加させるために必要な元素である。一方、N含有量が多すぎると、連続鋳造時の温度が低下する下部矯正帯でスラブ割れが生じやすくなる。よって、N含有量は0.020%以下とする。一方、固溶強化の効果を発揮させるためには、N含有量を0.012%超えとする必要がある。
Tiは、本発明においては重要な添加元素である。Tiは窒化物生成能の高い元素であり、微細な窒化物を析出させる。これにより、上降伏強度が上昇する。また、Tiは全伸びを所望の範囲にするのにも有効である。本発明では、Ti含有量によって上降伏強度や表面性状を調整することができる。Ti含有量が0.004%以上のときにこの効果が生じるため、Ti含有量の下限は0.004%に限定する。一方、Tiは再結晶温度の上昇をもたらすので、Ti含有量が0.040%超えると、650〜780℃の焼鈍温度、55s以下の均熱時間での連続焼鈍では未再結晶が一部残存するなど、焼鈍し難くなる。このため、Ti含有量の上限を0.040%に限定する。
Moは、本発明においては重要な添加元素である。Moは炭化物生成能の高い元素であり、微細な炭化物を析出させる。これにより、上降伏強度が上昇する。本発明では、Mo含有量によって上降伏強度や表面性状を調整することができる。Mo含有量が0.004%以上のときにこの効果が生じるため、Mo含有量の下限は0.004%に限定する。一方、Moは再結晶温度の上昇をもたらすので、Mo含有量が0.20%超えると、650〜780℃の焼鈍温度、55s以下の均熱時間での連続焼鈍では未再結晶が一部残存するなど、焼鈍し難くなる。このため、Mo含有量の上限を0.20%に限定する。
本発明の缶用鋼板はTi、Mo、C、N含有量が高いため、連続鋳造時矯正帯でスラブエッジが割れやすくなる。スラブ割れを防止する点からS含有量は0.03%以下にすることが望ましい。好ましくはS含有量は0.02%以下である。より好ましくは、S含有量は0.01%以下である。
フェライト平均結晶粒径は、上降伏強度だけでなく、絞り加工時の表面性状にも影響する。最終製品のフェライト平均結晶粒径が7μmを超えると、絞り加工後、一部で肌荒れ現象が発生し、表面外観の美麗さが失われる。このため、フェライト平均結晶粒径は7μm以下とした。また、微細になるとフェライト粒径のバラツキが大きくなるという理由でフェライト平均結晶粒径は5μm以上であることが好ましい。ここで、フェライト平均結晶粒径は、塗装焼付け後においてフェライト平均結晶粒径が上記範囲にあることを意味する。本発明において、塗装焼付け処理とは、塗装焼付け、ラミネートの際の加熱に相当する処理のことであり、具体的には170〜265℃、12秒〜30分の範囲での熱処理を指す。なお、後述する実施例では標準的な条件として210℃、20分の熱処理を実施している。
Ti析出物平均粒径が100nmより大きくなると、析出物による転位のピン止めによる強度上昇の効果は期待できない。このため、所定の上降伏強度を得るためにTi析出物平均粒径は100nm以下とする。また、目標とする上降伏強度とするためにはTi析出物平均粒径の下限は好ましくは1nmである。また、Ti析出物平均粒径は、塗装焼付け後において、Ti析出物平均粒径が上記範囲にあることを意味する。塗装焼付け処理については、上記と同様であるため説明を省略する。
ヤング率が高くなることで、形状凍結性が改善され、缶強度を確保するためには有利となる。圧延方向に平行な方向のヤング率および圧延方向に対して直角方向のヤング率の両方に着目する。このため、圧延方向に平行な方向のヤング率が204GPa以上かつ圧延方向に対して直角方向のヤング率が219GPa以上とする。また、圧延方向に平行な方向のヤング率については製造が困難という理由で290GPa以下が好ましく、圧延方向に対して直角方向のヤング率については製造が困難という理由で290GPa以下が好ましい。また、上記ヤング率は、塗装焼付け後において、上記ヤング率が上記範囲にあることを意味する。塗装焼付け処理については、上記と同様であるため説明を省略する。
(φ1,Φ,φ2)=(90°,55°,45°)は、γファイバーと呼ばれる方位群に含まれ、この方位の集積が高くなるとr値が向上し加工性に特に優れる。そこで、この方位の集積強度を5以上とすることが好ましい。また、上記集積強度は、塗装焼付け後において、上記集積強度が上記範囲にあることを意味する。塗装焼付け処理については、上記と同様であるため説明を省略する。
(φ1,Φ,φ2)=(0°,X,45°)(但しX=0°,5°,10°,15°,20°,25°,30°,35°,40°,45°,50°,55°)の方位群はαファイバーと呼ばれる。この方位群の集積が高くなると、特に圧延直角方向のヤング率が向上し成形時の形状凍結性と加工後の缶の剛性が向上する。このため集積強度を2以上とすることが好ましい。過度に集積が高くなると目標の上降伏強度を確保することが難しくなる。このため集積強度の上限は9以下とする。また、上記集積強度は、塗装焼付け後において、上記集積強度が上記範囲にあることを意味する。塗装焼付け処理については、上記と同様であるため説明を省略する。
0.2mm程度の板厚材について、溶接缶のパネリング強度、デント強度、2ピース缶の耐圧強度を確保するために、上降伏強度を450MPa以上とする。一方、600MPa超えの上降伏強度を得ようとすると多量の元素添加が必要となる。多量の元素添加は、本発明の缶用鋼板の耐食性を阻害する危険がある。そこで、上降伏強度は600MPa以下とする。上降伏強度は、上記成分組成を採用するとともに、後述する製造条件を採用することで目標値に制御することができる。なお、本発明においては、塗装焼付け後において上降伏強度が上記範囲にあることを意味する。塗装焼付け処理については、上記と同様であるため説明を省略する。
全伸びが13%を下回ると、例えば、拡缶加工のような缶胴加工により成形される缶の製造に、本発明の缶用鋼板を適用することが困難になる。また、全伸びが13%を下回ると、缶のフランジ加工時にクラックが発生するために、缶の製造に本発明の缶用鋼板を適用することが困難になる。従って、全伸びの下限は13%とする。なお、全伸びは成分組成を特定の範囲とし、焼鈍後の2次冷間圧延の圧下率を特定の範囲にすることにより目標値に制御する。なお、本発明においては塗装焼付け後の全伸びが上記範囲にあることを意味する。塗装焼付け処理については、上記と同様であるため説明を省略する。
熱間圧延工程とは、鋼を、仕上げ温度がAr3変態点以上の条件で圧延し、巻き取り温度が620℃以下の条件で巻き取る工程である。
1次冷間圧延工程とは、熱間圧延工程後に、酸洗し、圧下率が80%以上の条件で圧延する工程である。
焼鈍工程とは、1次冷間圧延工程後に、均熱温度が650〜780℃、均熱時間が55s以下の条件で連続焼鈍する工程である。
2次冷間圧延工程とは、上記焼鈍工程後に、圧下率が1〜19%の条件で圧延する工程である。
Claims (4)
- 質量%で、C:0.020〜0.13%、Si:0.04%以下、Mn:0.10〜1.2%、P:0.100%以下、Al:0.1%以下、N:0.012%超え0.020%以下を含有し、さらにTi:0.004〜0.040%、Mo:0.004〜0.20%から選ばれる1種または2種を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる成分組成を有し、
210℃、20分の塗装焼付け処理後のTi析出物平均粒径が100nm以下及びMo析出物平均粒径が200nm以下の少なくとも一方を満たし、
210℃、20分の塗装焼付け処理後のフェライト平均結晶粒径が7μm以下であり、
210℃、20分の塗装焼付け処理後の圧延方向に平行な方向のヤング率が204GPa以上かつ圧延方向に対して直角方向のヤング率が219GPa以上であり、
210℃、20分の塗装焼付け処理後の上降伏強度が450〜600MPa、全伸びが13%以上であることを特徴とする加工性に優れた高加工性高強度缶用鋼板。 - 210℃、20分の塗装焼付け処理後の、表面から板厚方向に1/4深さの面における集合組織がBungeのEuler角表示で、(φ1,Φ,φ2)=(90°,55°,45°)方位の集積強度が5以上であり、(φ1,Φ,φ2)=(0°,X,45°)方位の集積強度が2以上9以下(但しX=0°,5°,10°,15°,20°,25°,30°,35°,40°,45°,50°,55°)であることを特徴とする請求項1に記載の加工性に優れた高加工性高強度缶用鋼板。
- さらに、質量%で、S:0.03%以下を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の高加工性高強度缶用鋼板。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の高加工性高強度缶用鋼板の製造方法であって、
鋼を、仕上げ温度がAr3変態点以上の条件で圧延し、巻取り温度が620℃以下の条件で巻取る熱間圧延工程と、
前記熱間圧延工程後に、酸洗し、圧下率が80%以上の条件で圧延する1次冷間圧延工程と、
前記1次冷間圧延工程後に、均熱温度が650〜780℃、均熱時間が55s以下の条件で連続焼鈍する焼鈍工程と、
前記焼鈍工程後に、圧下率が1〜19%の条件で圧延を行う2次冷間圧延工程とを有することを特徴とする高加工性高強度缶用鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015071648A JP6361553B2 (ja) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | 高加工性高強度缶用鋼板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015071648A JP6361553B2 (ja) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | 高加工性高強度缶用鋼板及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016191111A JP2016191111A (ja) | 2016-11-10 |
JP6361553B2 true JP6361553B2 (ja) | 2018-07-25 |
Family
ID=57246255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015071648A Active JP6361553B2 (ja) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | 高加工性高強度缶用鋼板及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6361553B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6439666B2 (ja) * | 2015-12-09 | 2018-12-19 | Jfeスチール株式会社 | ロールフォーム加工性および溶接後の真円度に優れた3ピース缶用鋼板およびその製造方法、ならびに3ピース缶の製造方法 |
MY196226A (en) * | 2018-08-30 | 2023-03-23 | Jfe Steel Corp | Steel Sheet for Cans and Method of Producing Same |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3663918B2 (ja) * | 1998-07-02 | 2005-06-22 | Jfeスチール株式会社 | 形状維持性に優れる缶用鋼板およびその製造方法 |
JP2001303183A (ja) * | 2000-04-24 | 2001-10-31 | Nippon Steel Corp | 欠陥が少なく加工性に優れた缶用鋼板およびその製造方法 |
JP4486414B2 (ja) * | 2004-06-11 | 2010-06-23 | 新日本製鐵株式会社 | 強い缶体強度と良好なプレス加工性を備えた缶用薄鋼板およびその製造方法 |
JP2006265671A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Nisshin Steel Co Ltd | 加工性及び耐溶融金属脆化割れ性に優れた合金化溶融亜鉛めっき高張力鋼板 |
JP5135868B2 (ja) * | 2007-04-26 | 2013-02-06 | Jfeスチール株式会社 | 缶用鋼板およびその製造方法 |
JP4943244B2 (ja) * | 2007-06-27 | 2012-05-30 | 新日本製鐵株式会社 | 極薄容器用鋼板 |
-
2015
- 2015-03-31 JP JP2015071648A patent/JP6361553B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016191111A (ja) | 2016-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6028884B1 (ja) | 缶用鋼板及び缶用鋼板の製造方法 | |
JP5939368B1 (ja) | 缶用鋼板及びその製造方法 | |
JP5272714B2 (ja) | 製缶用鋼板の製造方法 | |
JP6540769B2 (ja) | 高強度極薄鋼板およびその製造方法 | |
JP5811686B2 (ja) | 高強度缶用鋼板およびその製造方法 | |
JP6191807B1 (ja) | 缶用鋼板およびその製造方法 | |
JP6361553B2 (ja) | 高加工性高強度缶用鋼板及びその製造方法 | |
US10301702B2 (en) | Steel sheet for cans and manufacturing method thereof | |
JP5713146B2 (ja) | 3ピース缶用鋼板およびその製造方法 | |
JP6421773B2 (ja) | 缶用鋼板およびその製造方法 | |
JP6421772B2 (ja) | 缶用鋼板の製造方法 | |
KR102587650B1 (ko) | 캔용 강판 및 그의 제조 방법 | |
JP6210177B2 (ja) | 缶用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: 20161025 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170919 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171024 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171219 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20180502 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20180509 |
|
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: 20180529 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180611 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6361553 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D04 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |