JPH0236679B2 - - Google Patents
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- JPH0236679B2 JPH0236679B2 JP61153287A JP15328786A JPH0236679B2 JP H0236679 B2 JPH0236679 B2 JP H0236679B2 JP 61153287 A JP61153287 A JP 61153287A JP 15328786 A JP15328786 A JP 15328786A JP H0236679 B2 JPH0236679 B2 JP H0236679B2
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
- C21D9/48—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ブリキDI缶用鋼板に関し、特に
これにメツキを施してDI加工性、耐ダイス摩耗
性、耐蝕性に優れるDI缶用メツキ鋼板を得るた
めの鋼板に関する。
これにメツキを施してDI加工性、耐ダイス摩耗
性、耐蝕性に優れるDI缶用メツキ鋼板を得るた
めの鋼板に関する。
而して、この明細書で鋼板とは、メツキが施さ
れる前又はメツキ層を除いた原板をいい、メツキ
鋼板とはメツキがほどこされた鋼板をいう。また
DI缶とは、絞り（Draw）と扱き（Ironing）と
の加工で形成した２ピース缶であり、DI加工と
は前記絞りと扱きにより２ピース缶を形成するた
めの加工であり、DI加工性とはDI加工の容易性
をいう。
れる前又はメツキ層を除いた原板をいい、メツキ
鋼板とはメツキがほどこされた鋼板をいう。また
DI缶とは、絞り（Draw）と扱き（Ironing）と
の加工で形成した２ピース缶であり、DI加工と
は前記絞りと扱きにより２ピース缶を形成するた
めの加工であり、DI加工性とはDI加工の容易性
をいう。
DI缶は炭酸飲料その他の飲料物等を充填する
ために使用されているが、その材料であるDI缶
用メツキ鋼板は、冷間圧延後の鋼板を焼鈍し、ダ
ルロールで調質圧延を施し、次いで錫メツキを施
すことにより製造されている。
ために使用されているが、その材料であるDI缶
用メツキ鋼板は、冷間圧延後の鋼板を焼鈍し、ダ
ルロールで調質圧延を施し、次いで錫メツキを施
すことにより製造されている。
錫メツキは耐蝕性を与えるとともに、DI加工
時の潤滑剤としての機能を果たしているが、近年
DI缶製造におけるコストダウンをはかるために
錫メツキ量の減少化が進められている。
時の潤滑剤としての機能を果たしているが、近年
DI缶製造におけるコストダウンをはかるために
錫メツキ量の減少化が進められている。
ところで、DI缶用メツキ鋼板には、DI加工性、
ダイスの摩耗減少化、耐蝕性が要求されるが、錫
メツキ量を減少させると上記性能を悪化させるこ
とになる。即ち、錫メツキ量が減少すると潤滑機
能の低下によりDI加工性が劣化し、これに伴つ
てダイス寿命が短くなり、また当然のことながら
耐蝕性が悪くなる。
ダイスの摩耗減少化、耐蝕性が要求されるが、錫
メツキ量を減少させると上記性能を悪化させるこ
とになる。即ち、錫メツキ量が減少すると潤滑機
能の低下によりDI加工性が劣化し、これに伴つ
てダイス寿命が短くなり、また当然のことながら
耐蝕性が悪くなる。
このような問題点を解決するものとしていくつ
かの従来技術が開示されている。例えば、特開昭
54−150331号公報では、放電ダル加工法或いはシ
ヨツトブラスト法により加工されたダルロールを
使用して鋼板を調質圧延し、錫メツキして、DI
缶用メツキ鋼板を製造するにあたり、前記ダルロ
ールの表面粗度が1.50μｍ未満ではDI加工時に錫
切れを起こして潤滑不良が発生し、また表面粗度
が3.50を超えると加工エネルギは減少するが、DI
缶底部の外観不良や耐錆性不良の原因となるとし
ている。またカツトオフレベルが1.20μｍ未満で
は錫メツキ付着力が小さくなつて潤滑機能が低下
し、1.30μｍを超えると錫メツキ付着力を強める
が、その効果は小さく経済的に不利であるとして
いる。さらに、PPI（１インチあたりの山数・
Peak Per Inch）が200未満では、１山の断面積
が大きくなり、扱き加工による硬化が著しくな
り、成形エネルギが増大するとしている。
かの従来技術が開示されている。例えば、特開昭
54−150331号公報では、放電ダル加工法或いはシ
ヨツトブラスト法により加工されたダルロールを
使用して鋼板を調質圧延し、錫メツキして、DI
缶用メツキ鋼板を製造するにあたり、前記ダルロ
ールの表面粗度が1.50μｍ未満ではDI加工時に錫
切れを起こして潤滑不良が発生し、また表面粗度
が3.50を超えると加工エネルギは減少するが、DI
缶底部の外観不良や耐錆性不良の原因となるとし
ている。またカツトオフレベルが1.20μｍ未満で
は錫メツキ付着力が小さくなつて潤滑機能が低下
し、1.30μｍを超えると錫メツキ付着力を強める
が、その効果は小さく経済的に不利であるとして
いる。さらに、PPI（１インチあたりの山数・
Peak Per Inch）が200未満では、１山の断面積
が大きくなり、扱き加工による硬化が著しくな
り、成形エネルギが増大するとしている。
これらのことから、同公報記載の発明では、表
面粗度が1.50〜3.50μｍ、カツトオフレベル1.20〜
1.30μｍで且つPPIが200以上に製造されたダルロ
ールを用いて調質圧延し、錫メツキすると、この
DI缶用メツキ鋼板はDI加工性が向上し、またダ
イス寿命が延びるとしている。
面粗度が1.50〜3.50μｍ、カツトオフレベル1.20〜
1.30μｍで且つPPIが200以上に製造されたダルロ
ールを用いて調質圧延し、錫メツキすると、この
DI缶用メツキ鋼板はDI加工性が向上し、またダ
イス寿命が延びるとしている。
また、特開昭55−158838号公報では、DI缶用
メツキ鋼板の表面粗度が小さくなるほど錫被覆率
が大きくなつてダイス摩耗は減少し、反面、粗度
が大きくなるとストリツプアウト性が良くなるこ
とから、DI缶用メツキ鋼板の粗度を、20μin
（RMS）以下とし、また摩擦係数0.12以下の油を
塗布することにより、ダイス寿命とストリツプア
ウト性がよくなるとしている。
メツキ鋼板の表面粗度が小さくなるほど錫被覆率
が大きくなつてダイス摩耗は減少し、反面、粗度
が大きくなるとストリツプアウト性が良くなるこ
とから、DI缶用メツキ鋼板の粗度を、20μin
（RMS）以下とし、また摩擦係数0.12以下の油を
塗布することにより、ダイス寿命とストリツプア
ウト性がよくなるとしている。
さらに特開昭55−50485号公報では、表面粗度
を大きくするとDI加工性は向上するが、DI加工
時にメツキ鋼板表面の凸部において鉄が露出して
耐蝕性が悪化することから、ブリキ原板（鋼板）
の表面粗度Raを、Ra≦0.4μｍとし 設定レベル2μｍにおけるPPI／設定レベル0.25μｍにお
けるPPI≦0.05 とすることにより、上記問題点を解決できるとし
ている。
を大きくするとDI加工性は向上するが、DI加工
時にメツキ鋼板表面の凸部において鉄が露出して
耐蝕性が悪化することから、ブリキ原板（鋼板）
の表面粗度Raを、Ra≦0.4μｍとし 設定レベル2μｍにおけるPPI／設定レベル0.25μｍにお
けるPPI≦0.05 とすることにより、上記問題点を解決できるとし
ている。
以上のように、従来技術においてはDI加工性
の向上、耐ダイス摩耗性の向上、耐蝕性の向上な
どの性能を全て満足する技術はなく、これらを全
て満足させるには相反する現象が生じることにな
る。
の向上、耐ダイス摩耗性の向上、耐蝕性の向上な
どの性能を全て満足する技術はなく、これらを全
て満足させるには相反する現象が生じることにな
る。
即ち、表面粗度を小さくすると、凸部が小さい
ためにDI加工時での凸部における鉄（原板）露
出がなくなつて耐蝕性が向上し、また錫被覆率が
大きくなつてダイスの摩耗も減少するが、一方、
凹部が小さいために加工時に発生する錫摩耗粉が
凹部に逃げなくなり（トラツプ性が悪化して）ダ
イス（及びポンチ）とメツキ鋼板との摺動面に摩
耗粉が挟まれることによる「かじり」が発生す
る。このため、DI缶用メツキ鋼板に擦り傷や焼
付きが発生して、品質と加工性とを低下させる。
ためにDI加工時での凸部における鉄（原板）露
出がなくなつて耐蝕性が向上し、また錫被覆率が
大きくなつてダイスの摩耗も減少するが、一方、
凹部が小さいために加工時に発生する錫摩耗粉が
凹部に逃げなくなり（トラツプ性が悪化して）ダ
イス（及びポンチ）とメツキ鋼板との摺動面に摩
耗粉が挟まれることによる「かじり」が発生す
る。このため、DI缶用メツキ鋼板に擦り傷や焼
付きが発生して、品質と加工性とを低下させる。
これに対して表面粗度を大きくすると、加工エ
ネルギが減少してDI加工性が向上するとともに
ストリツプアウト性もよくなるが、錫被覆率が小
さくなつてダイスの摩耗が増大するとともに、凸
部での鉄露出によつて耐蝕性が劣化する。さらに
粗度を大きくすると上記の現象に加えて缶底部の
外観不良を引き起こす。
ネルギが減少してDI加工性が向上するとともに
ストリツプアウト性もよくなるが、錫被覆率が小
さくなつてダイスの摩耗が増大するとともに、凸
部での鉄露出によつて耐蝕性が劣化する。さらに
粗度を大きくすると上記の現象に加えて缶底部の
外観不良を引き起こす。
この発明は、得失が相反するという前記の問題
点を解決して、DI加工性、耐ダイス摩耗性、耐
蝕性のいずれにも優れるDI缶用メツキ鋼板を得
るためのDI缶用鋼板とすることを目的としてい
る。
点を解決して、DI加工性、耐ダイス摩耗性、耐
蝕性のいずれにも優れるDI缶用メツキ鋼板を得
るためのDI缶用鋼板とすることを目的としてい
る。
この問題は、前記目的を達成するために、
表面の中心線平均粗さRaを0.1〜4.0μｍの範
囲にする。
囲にする。
表面粗さを構成する微視的形態を、
(a) 平坦な山頂面を有する断面台形状の山部
と、 (b) 山部の周囲の全部又は一部を取り囲むよう
に形成された溝状の谷部と、 (c) 各山部の間であつて且つ谷部の外側に、そ
の谷部の底よりも高く且つ山部の山頂面以下
の高さに形成された中間平坦部と によつて構成する。
と、 (b) 山部の周囲の全部又は一部を取り囲むよう
に形成された溝状の谷部と、 (c) 各山部の間であつて且つ谷部の外側に、そ
の谷部の底よりも高く且つ山部の山頂面以下
の高さに形成された中間平坦部と によつて構成する。
隣合う山部の平均中心間距離をSm、谷部の
外縁の平均直径をＤ、山部の平坦な山頂面の平
均直径をｄとするとき、前記平均中心間距離
Smと前記平均直径Ｄとの関係を、 1.0≦Sm／Ｄ≦1.7 とし、且つ前記平均直径ｄの寸法を、 30μｍ≦ｄ≦500μｍ とする範囲に設定する。
外縁の平均直径をＤ、山部の平坦な山頂面の平
均直径をｄとするとき、前記平均中心間距離
Smと前記平均直径Ｄとの関係を、 1.0≦Sm／Ｄ≦1.7 とし、且つ前記平均直径ｄの寸法を、 30μｍ≦ｄ≦500μｍ とする範囲に設定する。
上記〜の条件を備えた構成によつてDI缶
用鋼板を構成する。
用鋼板を構成する。
レーザビームのような高密度エネルギ源を用い
てダル仕上げしたロールにより調質圧延して、鋼
板における表面粗度を構成する山の頂面を平坦と
し、また山と山との間の中間平坦部を多くする。
このため、鋼板表面に錫メツキを施し且つDI加
工をしても、シヨツトブラスト法により加工され
たダルロールや放電加工されたダルロールの場合
のような不規則な粗面に比べて全ての面において
優れている。
てダル仕上げしたロールにより調質圧延して、鋼
板における表面粗度を構成する山の頂面を平坦と
し、また山と山との間の中間平坦部を多くする。
このため、鋼板表面に錫メツキを施し且つDI加
工をしても、シヨツトブラスト法により加工され
たダルロールや放電加工されたダルロールの場合
のような不規則な粗面に比べて全ての面において
優れている。
即ち、鋼板の表面粗度を大きくしても平坦部が
多いのでDI缶用メツキ鋼板の錫の被覆率が高く、
ダイスの摩耗が大になることはなく、また山頂部
も平坦なために鉄露出による耐蝕性の劣化もな
く、さらにDI加工性も充分に良好である。また、
表面粗度を小さくしても、溝状の谷部と、山と山
との間の中間平坦部が存在するため、錫摩耗粉の
トラツプ性は良好である。さらに、鋼板の粗度が
大きくても平坦部が多いため、そのメツキ鋼板
は、シヨツトブラスト法により加工されたダルロ
ールや放電加工されたダルロールにより調質圧延
された鋼板を基礎とするメツキ鋼板に比べて、光
の乱反射は少なくなつて缶底部の外観も良好にな
つた。
多いのでDI缶用メツキ鋼板の錫の被覆率が高く、
ダイスの摩耗が大になることはなく、また山頂部
も平坦なために鉄露出による耐蝕性の劣化もな
く、さらにDI加工性も充分に良好である。また、
表面粗度を小さくしても、溝状の谷部と、山と山
との間の中間平坦部が存在するため、錫摩耗粉の
トラツプ性は良好である。さらに、鋼板の粗度が
大きくても平坦部が多いため、そのメツキ鋼板
は、シヨツトブラスト法により加工されたダルロ
ールや放電加工されたダルロールにより調質圧延
された鋼板を基礎とするメツキ鋼板に比べて、光
の乱反射は少なくなつて缶底部の外観も良好にな
つた。
以下に、前記作用について詳細に説明する。
(1) この発明のDI缶用鋼板を製造するダルロー
ルの成形について。
ルの成形について。
まず、ダルロールを成形する手段の一例につ
いて説明する。これは、この発明のDI缶用鋼
板を圧延調質する前段階に関する。ダルロール
は、鋼板を圧延調質してこの発明のDI缶用鋼
板を製造するためのロールである。
いて説明する。これは、この発明のDI缶用鋼
板を圧延調質する前段階に関する。ダルロール
は、鋼板を圧延調質してこの発明のDI缶用鋼
板を製造するためのロールである。
初めに、高密度エネルギ源、例えばレーザに
より調質圧延用のワークロールにダル目付けを
行う際の作用について説明する。
より調質圧延用のワークロールにダル目付けを
行う際の作用について説明する。
ロールを回転させながら、ロールの表面にレ
ーザパルスを次々に投射し、レーザエネルギに
よりロール表面を規則的に溶融させて、規則的
なクレータ状の凹部を形成する。その状態を第
１図に示す。第１図において１はロール３の表
面に形成されたクレータ状の凹部（以下クレー
タという）であり、そのクレータ１の周囲には
溶融したロール母材金属がロール表面よりもリ
ング状に盛り上がつてフランジ状の盛り上がり
部（以下フランジという）２が形成される。な
おこのフランジ２を含むクレータ１の内壁層
は、ロール母材組織４に対して熱影響部５とな
つている。
ーザパルスを次々に投射し、レーザエネルギに
よりロール表面を規則的に溶融させて、規則的
なクレータ状の凹部を形成する。その状態を第
１図に示す。第１図において１はロール３の表
面に形成されたクレータ状の凹部（以下クレー
タという）であり、そのクレータ１の周囲には
溶融したロール母材金属がロール表面よりもリ
ング状に盛り上がつてフランジ状の盛り上がり
部（以下フランジという）２が形成される。な
おこのフランジ２を含むクレータ１の内壁層
は、ロール母材組織４に対して熱影響部５とな
つている。
このようにして形成されたロール３の表面の
粗面状況を第２，３図に示す。これらの図から
明らかなように、隣合うクレータ１の間におけ
るフランジ２の外側の部分は、もとのロール表
面のまま平坦面６となつている。ここで、隣合
うクレータ１の相互間の間隔は、ロール３の回
転方向にはロール３の回転速度と関連づけてレ
ーザパルスの周波数を制御することにより、ま
たロール３の軸方向に対してはロール３が１回
転するごとにレーザの照射位置をロール３軸方
向へ移動させるピツチを制御することによつ
て、調節可能である。
粗面状況を第２，３図に示す。これらの図から
明らかなように、隣合うクレータ１の間におけ
るフランジ２の外側の部分は、もとのロール表
面のまま平坦面６となつている。ここで、隣合
うクレータ１の相互間の間隔は、ロール３の回
転方向にはロール３の回転速度と関連づけてレ
ーザパルスの周波数を制御することにより、ま
たロール３の軸方向に対してはロール３が１回
転するごとにレーザの照射位置をロール３軸方
向へ移動させるピツチを制御することによつ
て、調節可能である。
以下の説明は、高密度エネルギ源としてレー
ザを用いた場合について説明したが、プラズマ
又は電子ビーム等の他の高密度エネルギ源を用
いた場合も同様である。
ザを用いた場合について説明したが、プラズマ
又は電子ビーム等の他の高密度エネルギ源を用
いた場合も同様である。
なお、前記ダルロールは高密度エネルギ源を
用いてダル目付されたものであるが、前記のよ
うなクレータ１、フランジ２、平坦面６が形成
される粗面を有するダルロールであれば、他の
方法により製造されたものであつてもよい。即
ち、この発明に係るDI缶用鋼板は、特許請求
の範囲に記載されたように、その粗面形状自体
に特徴を有するものであり、その粗面を形成す
るダルロールの製法に特徴を有するものではな
い。
用いてダル目付されたものであるが、前記のよ
うなクレータ１、フランジ２、平坦面６が形成
される粗面を有するダルロールであれば、他の
方法により製造されたものであつてもよい。即
ち、この発明に係るDI缶用鋼板は、特許請求
の範囲に記載されたように、その粗面形状自体
に特徴を有するものであり、その粗面を形成す
るダルロールの製法に特徴を有するものではな
い。
(2) 前記により成形されたダルロールを用いて調
質圧延して鋼板にダル目を転写することによ
り、この発明のDI缶用鋼板を成形する作用に
ついて。
質圧延して鋼板にダル目を転写することによ
り、この発明のDI缶用鋼板を成形する作用に
ついて。
前記ダルロールをワークロールとして用い
て、調質圧延工程において、鋼板（例えば焼鈍
済みの冷延鋼板）に軽圧下率の圧延を施すこと
によつてロールのダル目が鋼板表面に転写さ
れ、鋼板表面に粗面が形成される。
て、調質圧延工程において、鋼板（例えば焼鈍
済みの冷延鋼板）に軽圧下率の圧延を施すこと
によつてロールのダル目が鋼板表面に転写さ
れ、鋼板表面に粗面が形成される。
この過程における鋼板表面を微視的に観察す
れば、第４図に示すように、ロール３の表面の
クレータ１の周囲のほぼ均一な高さを有するフ
ランジ２が、鋼板７の表面に強い圧力で押しつ
けられ、これによりロール３の材質より軟質な
鋼板７の表面近傍で材料の局所的塑性流動が生
じ、ロール３のクレータ１の内側へ矢印で示す
ように鋼板７の金属が流れ込んで、粗面が形成
される。
れば、第４図に示すように、ロール３の表面の
クレータ１の周囲のほぼ均一な高さを有するフ
ランジ２が、鋼板７の表面に強い圧力で押しつ
けられ、これによりロール３の材質より軟質な
鋼板７の表面近傍で材料の局所的塑性流動が生
じ、ロール３のクレータ１の内側へ矢印で示す
ように鋼板７の金属が流れ込んで、粗面が形成
される。
このとき、クレータ１の内側において盛り上
がつた鋼板金属の山頂面８は、もとの鋼板表面
のまま平坦面となり、またロール３における隣
合うクレータ１間のフランジ２の外側の平坦面
６に押し付けられた鋼板表面の部分はそのまま
中間平坦面９となり、且つ前記山頂面８は中間
平坦面９より高いか又は同じ高さとなる。従つ
て調質圧延後の鋼板７の表面の粗面の微視的形
態は、第５，６図に示すように、平坦な山頂面
８を有する断面台形状の山部１０と、その周囲
を取り囲むように形成された連続溝状の谷部１
１と、隣合う山部１０の間であつて且つ谷部１
１の外側にその谷部１１の底よりも高く且つ山
部１０の頂面８より低いか又は同じ高さに形成
された中間平坦面９とによつて構成されること
になる。
がつた鋼板金属の山頂面８は、もとの鋼板表面
のまま平坦面となり、またロール３における隣
合うクレータ１間のフランジ２の外側の平坦面
６に押し付けられた鋼板表面の部分はそのまま
中間平坦面９となり、且つ前記山頂面８は中間
平坦面９より高いか又は同じ高さとなる。従つ
て調質圧延後の鋼板７の表面の粗面の微視的形
態は、第５，６図に示すように、平坦な山頂面
８を有する断面台形状の山部１０と、その周囲
を取り囲むように形成された連続溝状の谷部１
１と、隣合う山部１０の間であつて且つ谷部１
１の外側にその谷部１１の底よりも高く且つ山
部１０の頂面８より低いか又は同じ高さに形成
された中間平坦面９とによつて構成されること
になる。
これらの説明から明らかなように、調質圧延
された鋼板の表面は、山部１０の山頂面８と中
間平坦面９とからる平坦な部分の占める割合が
多くなり、山部１０と谷部１１の間の傾斜面１
３の割合は原理的に少なくなる。
された鋼板の表面は、山部１０の山頂面８と中
間平坦面９とからる平坦な部分の占める割合が
多くなり、山部１０と谷部１１の間の傾斜面１
３の割合は原理的に少なくなる。
これに対してシヨツトブラスト加工や放電加
工により得られるダルロールの場合は、粗面を
形成するロール表面の山は、第７図ａ，ｂに示
すように正規分布に近い種々の山高さを有して
おり、従つて第８図に示すように、調質圧延後
の鋼板７には原理的に山と谷によつて形成され
る斜面の割合が多くなるのである。即ち、この
場合はレーザによりダル目付けされたロールに
よつて調質圧延されたこの発明に係る鋼板とは
その表面構造及びその形成過程が全く異なるこ
とがわかる。
工により得られるダルロールの場合は、粗面を
形成するロール表面の山は、第７図ａ，ｂに示
すように正規分布に近い種々の山高さを有して
おり、従つて第８図に示すように、調質圧延後
の鋼板７には原理的に山と谷によつて形成され
る斜面の割合が多くなるのである。即ち、この
場合はレーザによりダル目付けされたロールに
よつて調質圧延されたこの発明に係る鋼板とは
その表面構造及びその形成過程が全く異なるこ
とがわかる。
なお、これらの説明においては、谷部１１の
形状が、山部１０を取り囲むように連続して形
成された円環状をなすが、谷部１１としては円
環状の一部が途切れて１又は２以上の円弧状を
なすものであつてもよい。
形状が、山部１０を取り囲むように連続して形
成された円環状をなすが、谷部１１としては円
環状の一部が途切れて１又は２以上の円弧状を
なすものであつてもよい。
(3) 前記による形成後の鋼板に対する錫メツキ後
のDI加工について。
のDI加工について。
以上のようにして得られたDI缶用鋼板に電
気錫メツキを施した後に、そのDI缶用メツキ
鋼板にDI加工を行う。このDI加工を模式的に
示したのが第９図である。同図において記号７
で示す鋼板がDI缶用鋼板であり、この表面に
錫メツキからなるメツキ層１４が形成されて、
その結果DI缶用メツキ鋼板１２を形成してい
る。このメツキ鋼板１２はシヨツトブラスト加
工、放電加工と比べて平坦部が多いことから、
鋼板単位面積当たりの表面積は少ない。従つ
て、錫メツキ量が同じであれば、この発明によ
る鋼板７を用いたメツキ鋼板１２のほうが錫メ
ツキ層１４の厚みが大となり、DI加工時の潤
滑性能は高くなる。さらに、電気錫メツキにお
いては電流密度が高くなる凸部に錫が多く析出
することが知られており、従つて錫メツキ層１
４の厚みは、 頂面８の錫メツキ層１４ａをαとし、 平坦面９の錫メツキ層１４ｂをβとし、 谷部１１の錫メツキ層１４ｃをγとすると、 α≧β＞γ の関係になるから、DI加工用のダイス（又は
ポンチ）１５と接触する錫メツキ層１４ａの厚
みが最も厚いため、潤滑機能の点からもさらに
有利となる。
気錫メツキを施した後に、そのDI缶用メツキ
鋼板にDI加工を行う。このDI加工を模式的に
示したのが第９図である。同図において記号７
で示す鋼板がDI缶用鋼板であり、この表面に
錫メツキからなるメツキ層１４が形成されて、
その結果DI缶用メツキ鋼板１２を形成してい
る。このメツキ鋼板１２はシヨツトブラスト加
工、放電加工と比べて平坦部が多いことから、
鋼板単位面積当たりの表面積は少ない。従つ
て、錫メツキ量が同じであれば、この発明によ
る鋼板７を用いたメツキ鋼板１２のほうが錫メ
ツキ層１４の厚みが大となり、DI加工時の潤
滑性能は高くなる。さらに、電気錫メツキにお
いては電流密度が高くなる凸部に錫が多く析出
することが知られており、従つて錫メツキ層１
４の厚みは、 頂面８の錫メツキ層１４ａをαとし、 平坦面９の錫メツキ層１４ｂをβとし、 谷部１１の錫メツキ層１４ｃをγとすると、 α≧β＞γ の関係になるから、DI加工用のダイス（又は
ポンチ）１５と接触する錫メツキ層１４ａの厚
みが最も厚いため、潤滑機能の点からもさらに
有利となる。
また凸部である山頂面８は平坦であるため、
DI加工時に地金が露出しにくい。また錫摩耗
粉１６は谷部１１に充分トラツプできるから、
ダイス１５との間に「かじり」が発生すること
もない。さらに、前記のように錫メツキ層１４
が厚く、且つ錫被覆率も向上し、凸部での地金
露出もないために、鋼板７の耐蝕性も向上す
る。また平坦部が多いことから、シヨツトブラ
スト加工、放電加工により粗面形成されたダル
ロールを用いた場合と比べると乱反射が非常に
少なく、未加工部が残る缶底部での外観不良と
いう不具合が生じることもない。
DI加工時に地金が露出しにくい。また錫摩耗
粉１６は谷部１１に充分トラツプできるから、
ダイス１５との間に「かじり」が発生すること
もない。さらに、前記のように錫メツキ層１４
が厚く、且つ錫被覆率も向上し、凸部での地金
露出もないために、鋼板７の耐蝕性も向上す
る。また平坦部が多いことから、シヨツトブラ
スト加工、放電加工により粗面形成されたダル
ロールを用いた場合と比べると乱反射が非常に
少なく、未加工部が残る缶底部での外観不良と
いう不具合が生じることもない。
以上の、形状と作用との関係等をまとめると
第１０図のようになるが、この発明によるDI
缶用鋼板を錫メツキし、これにより得られた
DI缶用メツキ鋼板にDI加工を施すと、耐蝕性、
耐ダイス摩耗性、DI加工性などの全ての点で
有利となる。
第１０図のようになるが、この発明によるDI
缶用鋼板を錫メツキし、これにより得られた
DI缶用メツキ鋼板にDI加工を施すと、耐蝕性、
耐ダイス摩耗性、DI加工性などの全ての点で
有利となる。
(4) 調質圧延後のDI缶用鋼板の表面形状につい
て。
て。
第１１図に示すように、鋼板７の表面に形成
された谷部１１の外縁の直径をＤ、頂面８の直
径をｄとし、また隣合う頂面８の平均中心間距
離をSmとしたとき、 Sm／Ｄ＞1.0 の場合には第１１図のように、隣合う谷部１１
どうしの干渉はないが、 Sm／Ｄ＝1.0 の場合には、隣合う谷部１１の外縁どうしが接
することになり、さらに Sm／Ｄ＜1.0 の場合には、隣合う谷部１１どうしが相互に干
渉することになる。
された谷部１１の外縁の直径をＤ、頂面８の直
径をｄとし、また隣合う頂面８の平均中心間距
離をSmとしたとき、 Sm／Ｄ＞1.0 の場合には第１１図のように、隣合う谷部１１
どうしの干渉はないが、 Sm／Ｄ＝1.0 の場合には、隣合う谷部１１の外縁どうしが接
することになり、さらに Sm／Ｄ＜1.0 の場合には、隣合う谷部１１どうしが相互に干
渉することになる。
これを前記ダルロール３側からの観点に立つ
と、前記の Sm／Ｄ＜1.0 にするには、ダルロール３の前記フランジ２を
干渉させるようにレーザパルス等を投射しなけ
ればならないから、ダルロール３の安定した加
工をすることが困難になる。従つて、 Sm／Ｄ≧1.0 とする。
と、前記の Sm／Ｄ＜1.0 にするには、ダルロール３の前記フランジ２を
干渉させるようにレーザパルス等を投射しなけ
ればならないから、ダルロール３の安定した加
工をすることが困難になる。従つて、 Sm／Ｄ≧1.0 とする。
一方、Sm／Ｄを大きくすると、第１２図に
示すように、メツキ鋼板１２としてからのDI
加工時に発生する錫摩耗粉１６が谷部１１にト
ラツプされにくくなつて、いつまでもダイス１
５と平坦面９との間に残留して、ついには「か
じり」が発生することになる。発明者等の実験
によれば、Sm／Ｄが1.7を超えると上記「かじ
り」が多発することが判明した。以上のことか
ら、この発明は、 1.0≦Sm／Ｄ≦1.7 とする。
示すように、メツキ鋼板１２としてからのDI
加工時に発生する錫摩耗粉１６が谷部１１にト
ラツプされにくくなつて、いつまでもダイス１
５と平坦面９との間に残留して、ついには「か
じり」が発生することになる。発明者等の実験
によれば、Sm／Ｄが1.7を超えると上記「かじ
り」が多発することが判明した。以上のことか
ら、この発明は、 1.0≦Sm／Ｄ≦1.7 とする。
一方、山頂面８はDI加工時の荷重を受ける
場所であり、この山頂面８の径ｄが大きければ
前記のSm／Ｄの場合と同様に「かじり」の不
具合が発生する。
場所であり、この山頂面８の径ｄが大きければ
前記のSm／Ｄの場合と同様に「かじり」の不
具合が発生する。
発明者等の実験によれば、前記径ｄが500μ
ｍでは「かじり」が発生し易くなることが判明
している。またこのように径ｄが500μｍを超
える広い山頂面８を形成するためには、ダルロ
ール３のクレータ１の径自体も大きくする必要
があり、その場合にはクレータ１生成のための
レーザパルス照射に要するエネルギ量が過大と
なり、必要以上に大出力のレーザ発振器を用い
るか、又はロール３の回転数を遅くして照斜時
間を長くすることが必要になり、いずれにして
も経済的に適当でないばかりか、全体的な処理
効率や信頼性の低下を招く。従つて前記径ｄは
500μｍ以下であることが必要である。
ｍでは「かじり」が発生し易くなることが判明
している。またこのように径ｄが500μｍを超
える広い山頂面８を形成するためには、ダルロ
ール３のクレータ１の径自体も大きくする必要
があり、その場合にはクレータ１生成のための
レーザパルス照射に要するエネルギ量が過大と
なり、必要以上に大出力のレーザ発振器を用い
るか、又はロール３の回転数を遅くして照斜時
間を長くすることが必要になり、いずれにして
も経済的に適当でないばかりか、全体的な処理
効率や信頼性の低下を招く。従つて前記径ｄは
500μｍ以下であることが必要である。
また山頂面８の径ｄが小さすぎれば、DI加
工時において地金（鋼板７）の露出による耐蝕
性の劣化の問題がある。
工時において地金（鋼板７）の露出による耐蝕
性の劣化の問題がある。
発明者等の実験によれば、径ｄが30μｍ未満
の場合に地金露出が発生し易くなることが判明
している。また径ｄを小さくすれば、それに伴
つて必然的に径Ｄの値も小さくなるから、径ｄ
を小さくして、しかも前記のように Sm／D1≦1.7 を満足させるためには、距離Smの値自体も小
さくしなければならない。これはダルロール３
のクレータ１間隔を小さくしなければならない
ことであり、そのためには、ロール３にレーザ
加工を施す際のロール３の回転数を極端に低く
するか又はレーザパルス周波数を極端に上げな
ければならず、いずれにしても経済的に不利と
なる。これらの理由から、山部１０の山頂面８
の径ｄは30μｍ以上とする必要がある。
の場合に地金露出が発生し易くなることが判明
している。また径ｄを小さくすれば、それに伴
つて必然的に径Ｄの値も小さくなるから、径ｄ
を小さくして、しかも前記のように Sm／D1≦1.7 を満足させるためには、距離Smの値自体も小
さくしなければならない。これはダルロール３
のクレータ１間隔を小さくしなければならない
ことであり、そのためには、ロール３にレーザ
加工を施す際のロール３の回転数を極端に低く
するか又はレーザパルス周波数を極端に上げな
ければならず、いずれにしても経済的に不利と
なる。これらの理由から、山部１０の山頂面８
の径ｄは30μｍ以上とする必要がある。
(5) 鋼板７の中心線表面粗さRaについて。
前記のようにこの発明ではDI缶用鋼板７の
粗面を形成する微視的プロフイルを規制するこ
とが最も重要であるが、微視的プロフイルばか
りでなく、鋼板７表面の粗さも規制する必要が
ある。
粗面を形成する微視的プロフイルを規制するこ
とが最も重要であるが、微視的プロフイルばか
りでなく、鋼板７表面の粗さも規制する必要が
ある。
即ち、粗面の微視的プロフイルを前記のよう
に規制しても、中心線平均粗さRaが0.1μｍ未
満では、これを基礎として形成されたDI缶用
メツキ鋼板において「かじり」が発生し、また
4.0μｍを超えてもDI加工性等で顕著な効果を得
られず、また缶底部での外観上が好ましくない
という不具合もある。従つて、この発明では鋼
板７の中心線平均粗さRaは0.1〜4.0μｍとする。
に規制しても、中心線平均粗さRaが0.1μｍ未
満では、これを基礎として形成されたDI缶用
メツキ鋼板において「かじり」が発生し、また
4.0μｍを超えてもDI加工性等で顕著な効果を得
られず、また缶底部での外観上が好ましくない
という不具合もある。従つて、この発明では鋼
板７の中心線平均粗さRaは0.1〜4.0μｍとする。
この実施例では、極低炭素鋼板を冷間圧延した
後連続焼鈍したものを調質圧延して、テンパー度
１（49゜HR30T）としたものを素材（板厚0.34mm）
として用いた。また調質圧延用ワークロールとし
て、レーザパルス加工、シヨツトブラスト加工及
び放電放工によりダル加工を施し且つ中心線平均
粗さRaが４〜５水準のダルロールを用い、これ
により前記素材にダル目転写を施して、この発明
のDI缶用鋼板に相当する鋼板を得た。
後連続焼鈍したものを調質圧延して、テンパー度
１（49゜HR30T）としたものを素材（板厚0.34mm）
として用いた。また調質圧延用ワークロールとし
て、レーザパルス加工、シヨツトブラスト加工及
び放電放工によりダル加工を施し且つ中心線平均
粗さRaが４〜５水準のダルロールを用い、これ
により前記素材にダル目転写を施して、この発明
のDI缶用鋼板に相当する鋼板を得た。
これらのDI缶用鋼板を、前記ダルロールの種
類ごとに両面とも＃25（2.8ｇ／m2）、＃50（5.6
ｇ／m2）の錫目付を行つてDI缶用メツキ鋼板と
した。なお、このメツキ鋼板にはリフロー処理は
行つていないが、軽くリフロー処理を施してもよ
い。
類ごとに両面とも＃25（2.8ｇ／m2）、＃50（5.6
ｇ／m2）の錫目付を行つてDI缶用メツキ鋼板と
した。なお、このメツキ鋼板にはリフロー処理は
行つていないが、軽くリフロー処理を施してもよ
い。
そして、DI缶用メツキ鋼板の各コイルから円
板状に打ち抜いたものに、絞り加工を施し、しか
る後に缶側面板厚0.10mmまで３段のダイスで扱き
加工を行つた。これがDI加工である。なお製缶
速度は120缶／分であつた。
板状に打ち抜いたものに、絞り加工を施し、しか
る後に缶側面板厚0.10mmまで３段のダイスで扱き
加工を行つた。これがDI加工である。なお製缶
速度は120缶／分であつた。
第３段目のダイスにおける扱き荷重と表面の中
心線平均粗さRaとの関係を第１３図に示す。同
図から理解できるように、レーザパルス加工され
たダルロールにより成形された、この発明に相当
する鋼板を用いてなるDI缶用メツキ鋼板の場合
（同図では単に「レーザダル」と表示されている。
第１４図も同じ。）には、他のシヨツトブラスト
加工及び放電加工によりダル加工されたダルロー
ルにより成形された鋼板を基礎とするDI缶用メ
ツキ鋼板の場合（第１３図では単に「シヨツトダ
ル」「放電ダル」と表示されている。第１４図も
同じ。）の厚目付品（＃50）より扱き荷重が小さ
くなつた。また、かじり限界粗度が中心線平均粗
さRaにおいて0.1まで低下した。
心線平均粗さRaとの関係を第１３図に示す。同
図から理解できるように、レーザパルス加工され
たダルロールにより成形された、この発明に相当
する鋼板を用いてなるDI缶用メツキ鋼板の場合
（同図では単に「レーザダル」と表示されている。
第１４図も同じ。）には、他のシヨツトブラスト
加工及び放電加工によりダル加工されたダルロー
ルにより成形された鋼板を基礎とするDI缶用メ
ツキ鋼板の場合（第１３図では単に「シヨツトダ
ル」「放電ダル」と表示されている。第１４図も
同じ。）の厚目付品（＃50）より扱き荷重が小さ
くなつた。また、かじり限界粗度が中心線平均粗
さRaにおいて0.1まで低下した。
成形された各缶の側壁から、１×２cmの試料を
切出し、これを250mlの炭酸飲料（コーラ）中に
５昼夜浸漬した。このときの炭酸飲料中に溶出し
た鉄量と、中心線平均粗さRaとの関係を第１４
図に示す。その結果、「レーザダル」鋼板の場合
には他の従来例よりも耐蝕性に優れ、且つ粗度を
小さくするほど耐蝕性が向上することが分かつ
た。
切出し、これを250mlの炭酸飲料（コーラ）中に
５昼夜浸漬した。このときの炭酸飲料中に溶出し
た鉄量と、中心線平均粗さRaとの関係を第１４
図に示す。その結果、「レーザダル」鋼板の場合
には他の従来例よりも耐蝕性に優れ、且つ粗度を
小さくするほど耐蝕性が向上することが分かつ
た。
以上から明らかなように、この発明のDI缶用
鋼板を使用したDI缶用メツキ鋼板は、錫メツキ
量を減らしても、耐蝕性、耐ダイス摩耗性、DI
加工性、缶底部の外観等において、いずれも優れ
ることになる。
鋼板を使用したDI缶用メツキ鋼板は、錫メツキ
量を減らしても、耐蝕性、耐ダイス摩耗性、DI
加工性、缶底部の外観等において、いずれも優れ
ることになる。
第１図はこの発明のDI缶用鋼板を調質圧延す
るワークロールの断面拡大図、第２図は第１図の
ワークロール表面の粗面プロフイルを示す模式的
な断面図、第３図は第２図の平面図、第４図は第
１〜３図のワークロールにより調質圧延を施して
いる状態の模式的断面図、第５図は調質圧延され
たDI缶用鋼板表面の粗面のプロフイルを示す断
面図、第６図は第５図の平面図である。また第７
図ａは従来のシヨツトブラスト加工によりダル加
工されたロール表面の粗面の山高さ分布を示す説
明図、第７図ｂは従来の放電加工によりダル加工
されたロール表面の粗面の山高さ分布を示す説明
図、第８図は従来の方法でダル加工されたロール
により調質圧延された鋼板表面のプロフイルを示
す模式的断面図である。さらに第９図はこの発明
にかかるDI缶用鋼板に錫メツキを施したものに
ダイス加工を施している状態を示す模式的断面
図、第１０図はこの発明のDI缶用鋼板の形状と
作用効果の関係を示す説明図、第１１図はこの発
明のDI缶用鋼板の谷部外縁の直径と頂面の直径
と隣合う頂面の平均中心間距離との関係を示す平
面図、第１２図は谷部外縁の直径及び隣合う山頂
面の平均中心間距離の関係と摩耗粉のトラツプ性
との関係を示す模式的断面図である。第１３図は
実施例における中心線平均粗さと扱き荷重との関
係を従来例と比較したグラフ、第１４図は実施例
における中心線平均粗さと鉄溶出量との関係を従
来例と比較したグラフである。 Ra……中心線平均粗さ、Sm……山部の平均中
心間距離、Ｄ……谷部の外縁の平均直径、ｄ……
山部の頂面の平均直径、１……クレータ、２……
フランジ、３……ロール、６……平坦面、７……
鋼板（DI缶用鋼板）、８……山頂面、９……中間
平坦面、１０……山部、１１……谷部、１２……
DI缶用メツキ鋼板、１３……傾斜面、１４（１
４ａ，１４ｂ，１４ｃ）……錫メツキ層、１５…
…ダイス又はポンチ、１６……摩耗粉。
るワークロールの断面拡大図、第２図は第１図の
ワークロール表面の粗面プロフイルを示す模式的
な断面図、第３図は第２図の平面図、第４図は第
１〜３図のワークロールにより調質圧延を施して
いる状態の模式的断面図、第５図は調質圧延され
たDI缶用鋼板表面の粗面のプロフイルを示す断
面図、第６図は第５図の平面図である。また第７
図ａは従来のシヨツトブラスト加工によりダル加
工されたロール表面の粗面の山高さ分布を示す説
明図、第７図ｂは従来の放電加工によりダル加工
されたロール表面の粗面の山高さ分布を示す説明
図、第８図は従来の方法でダル加工されたロール
により調質圧延された鋼板表面のプロフイルを示
す模式的断面図である。さらに第９図はこの発明
にかかるDI缶用鋼板に錫メツキを施したものに
ダイス加工を施している状態を示す模式的断面
図、第１０図はこの発明のDI缶用鋼板の形状と
作用効果の関係を示す説明図、第１１図はこの発
明のDI缶用鋼板の谷部外縁の直径と頂面の直径
と隣合う頂面の平均中心間距離との関係を示す平
面図、第１２図は谷部外縁の直径及び隣合う山頂
面の平均中心間距離の関係と摩耗粉のトラツプ性
との関係を示す模式的断面図である。第１３図は
実施例における中心線平均粗さと扱き荷重との関
係を従来例と比較したグラフ、第１４図は実施例
における中心線平均粗さと鉄溶出量との関係を従
来例と比較したグラフである。 Ra……中心線平均粗さ、Sm……山部の平均中
心間距離、Ｄ……谷部の外縁の平均直径、ｄ……
山部の頂面の平均直径、１……クレータ、２……
フランジ、３……ロール、６……平坦面、７……
鋼板（DI缶用鋼板）、８……山頂面、９……中間
平坦面、１０……山部、１１……谷部、１２……
DI缶用メツキ鋼板、１３……傾斜面、１４（１
４ａ，１４ｂ，１４ｃ）……錫メツキ層、１５…
…ダイス又はポンチ、１６……摩耗粉。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 表面の中心線平均粗さRaが0.1〜4.0μｍの範
囲にあり、且つ表面粗さを構成する微視的形態
が、平坦な山頂面を有する断面台形状の山部と、
山部の周囲の全部又は一部を取り囲むように形成
された溝状の谷部と、各山部の間であつて且つ谷
部の外側にその谷部の底よりも高く且つ山部の山
頂面以下の高さに形成された中間平坦部とによつ
て構成され、しかも隣合う山部の平均中心間距離
をSm、谷部の外縁の平均直径をＤ、山部の平坦
な山頂面の平均直径をｄとするとき、前記平均中
心間距離Smと前記平均直径Ｄとの関係及び前記
平均直径ｄの寸法が、 1.0≦Sm／Ｄ≦1.7 30μｍ≦ｄ≦500μｍ を満足するように構成したことを特徴とするDI
缶用鋼板。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP61153287A JPS6311689A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Ｄｉ缶用鋼板 |
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|---|---|
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