JPH03294432A - 板取り性が優れた溶接缶用極薄鋼板の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、圧延直交方向の延性劣化がなく、板取り性が
優れた溶接缶用極薄鋼板の製造法に関するものである。

（従来の技術） 従来から、缶の接合は、半田付け、樹脂接着、溶接など
の方法で行なわれている。その中で、鋼板歩留まり向上
のために、接合代を少なくできる溶接による方法が、近
年主流になりつつある。

溶接缶の製造工程において、溶接した缶胴に蓋をつける
ために、缶胴の端部に直径方向外側に向かって延出する
フランジ部を形成する工程があり、これをフランジ加工
と呼ぶ。フランジ加工の際フランジ部に缶の内容物が漏
れる原因となる割れ、すなわちフランジ割れと呼ばれる
欠陥を生じることがある。フランジ加工においてフラン
ジ割れの発生しにくい性能を、以下フランジ加工性と称
する。

フランジ割れを生じる原因としては、溶接による接合不
良、鋼板の加工性不良、鋼板の介在物、溶接部の硬化、
溶接熱影響部の軟化などがある。

一方、省資源の観点から缶用素材の板厚は薄く。

なる傾向にあり、板厚の薄手化に伴う缶強度の低下には
鋼板の硬さを硬くして対処している。このような薄鋼板
としては、特開昭５１−１３１４１３号公報に見られる
ように、熱間圧延鋼板を冷間圧延後、焼鈍し、再度冷間
圧延を行なう、いわゆる２目途間圧延方法により製造し
た鋼板のダブル・レデュースド鋼板（以下ＤＲ鋼板と略
称する）がある。

しかし、このＤＲ鋼板は、２次冷間圧延歪に起因する加
工性劣化および溶接熱影響部の軟化が著しく、溶接後フ
ランジ加工でフランジ割れを起こすことが多いという欠
点がある。この問題を解決する方法としては、特開昭５
８−１６４７５２．特開昭５９−８９７１８号公報など
が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしこれらの既存技術では２次冷間圧延の圧下率が約
１５％以上と大きいところから、フランジ加工性を含む
鋼板の材質特性の異方性が大きく、鋼板の圧延方向が缶
胴の軸方向に平行となるような板取り（以下、この板取
り方法をリバース法と称する）を行なうと、溶接後フラ
ンジ割れが多発するため、製缶業者は、必ず鋼板の圧延
方向が缶胴の軸方向に直角となるような板取り（以下、
この方法をノーマル法と称する）を行なわなければなら
ないという制約を強いられる問題があった。

しかも、既存技術で製造される鋼板の板厚は約０．１７
■ｍ前後が下限であり、薄手化による省資源・省コスト
の追求に限度があった。さらに、材質特性の異方性が大
きいため、溶接前の曲げ加工工程における変形挙動がノ
ーマル法とリバース法とで異なり、ノーマル法とリバー
ス法の胴材が混在すると、製缶設備が故障停止するとい
う問題もあった。

本発明は、上記の問題点を解決し、製缶業者における板
取り方向の制約を完全に取り除き、ノーマル法、リバー
ス法、およびそれらの混在のいずれの板取りでも製缶可
能であって、フランジ割れが発生せず、かつ０．１５ｍ
ｍ以下の特に薄い板厚で強度特性が高い溶接缶用極薄鋼
板の製造法を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者は、上記の目的を達成するために実験・研究を
行なった結果、板取り性を高め併せて加工性がよくて高
強度とするには、鋼板強度を確保しながら加工性を維持
し更に圧延直交方向の延性劣化を生じさせないことが重
要であり、これにはＣを極低とし一方、Ｎ含有量を多く
する成分組成と、熱間圧延に先立つ鋼片加熱条件・熱延
条件、２次冷間圧延圧下率を組み合わせればよいことを
新規に知見した。

本発明はこの知見に基づいて構成されたものであり、そ
の要旨は 重量％で、 Ｃ：　０．００６０％以下 Ｓｉ：０．０６％以下 Ｍｎ　：　０．０５〜０．６０％ Ｐ　　：０．０６％以下 ｓ　　：０．０６％以下 酸可溶ＡＤ　：０．００５〜０．１００％Ｎ　　：　０
．００６０％超 残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼片（スラブ）
を、Ａｒ、変態点未満に冷却し、１０５０℃以上のスラ
ブ再加熱温度に加熱し、熱間圧延し、Ａｒ、変態点以上
の温度で仕上げ、酸洗し、冷間圧延し、再結晶焼鈍し、
１０％以上２５％未満の圧下率で２次冷間圧延を施し、
板厚がＯ，１５ｍｍ以下、ＨＲ３０−Ｔ硬さが６２以上
でかつ圧延方向の引張強さが４４ｋｇ　ｆ　／ｍｍ２以
上としたことを特徴とする板取り性が優れた溶接缶用極
薄鋼板の製造法にあり、また他の要旨は前記鋼成分から
なる連続鋳造または造塊−分塊圧延された鋼片を、Ａｒ
３変態点以下に冷却することなく、高温鋼片（スラブ）
のまま表面温度９００℃以上で熱間圧延を開始し、Ａｒ
３・変態点以上の温度で仕上げ、酸洗し、冷間圧延し、
再結晶焼鈍し、１０％以上２５％未満の圧下率で２次冷
間圧延を施し、板厚がＯ，１５ｍ■以下、ＨＲ３０−Ｔ
硬さが６２以上でかつ圧延方向の引張強さが４４ｋｇ　
ｆ　／ｍｍ２以上としたことを特徴とする板取り性が優
れた溶接缶用極薄鋼板の製造法にある。

以下、本発明の詳細な説明する。

Ｃは強度向上の点では有効な成分であるが、反面、加工
性なかでもフランジ加工性を劣化させる有害作用がある
ので０．００６０％以下とする。

Ｓｉは、これが０．０６％を越えると、めっき密着性、
フランジ加工性さらに耐蝕性が劣化するので、上限を０
．０６％とする。優れたフランジ加工性を安定して得る
ためには、０．０３％以下とすることが好ましい。

Ｍｎは、その含有量が多くなると、鋼板が硬質化してフ
ランジ加工性が劣化するとともに、コスト高となるので
、０．６０％以下とする。一方、０，０５％を下回ると
、鋼板が軟質化し、ＨＲ８０−Ｔ硬さが６２以上でかつ
圧延方向の引張強さが４４ｋｇ　ｆ　／　ｄ以上の強度
を確保できなくなり、それを２次冷間圧延率を高めるこ
とで補おうとすればリバース法におけるフランジ加工性
が劣化し、従って板取り性が劣化するので、０．０５％
以上とする。特に優れた板取り性を得るには、Ｍｎｆｆ
１は０．１θ％以上とすることが好ましい。

Ｐは、含有量が多くなると鋼板を硬質化してフランジ加
工性が劣化するとともに、耐蝕性が劣化するので０，０
６％以下とする。優れたフランジ加工性を得るには、Ｐ
量は０．０２％以下とすることが好ましい。

Ｓは、熱間脆性の原因となるばかりでなく、溶接性を劣
化させるので、０．０６％以下とする。溶接性やフラン
ジ加工性の点から好ましくは０．０２５％以下である。

酸可溶Ａｌｌは、含有量か多くなると固溶ＮをＡｆＩＮ
析出物として結合する量が増え、固溶Ｎによる固溶強化
効果が減少して鋼板を軟質化させ、これを補って所定の
強度を確保するためには、２次冷間圧延率を高めざるを
得なくなり、結果的にリバー５法でのフランジ加工性が
悪化し板取り性を劣化するので、０．１００％以下とす
る。優れた板取り性を得るためには、酸可溶Ａｌ量は０
．０４０％以下とすることが好ましい。一方、その含有
量が０．００５％を下回ると、脱酸か不十分となり、介
在物の多い鋼板となってフランジ加工性が劣化するので
、０．００５％以上とする。

Ｎは、これがｏ、ｏｏｅｏ％以下になると、鋼板が軟質
化しＨＲ３０−Ｔ硬さが６２以上でかつ圧延方向の引張
強さが４４ｋｇ　ｆ　／　ｍＪ以上になると強度を確保
できず、所定の強度を確保するために２次冷間圧延率を
高めざるを得なくなるところからリバース法でのフラン
ジ加工性が劣化し、従って板取り性が劣化するので、０
．００６０％超に限定する。

これらの成分を有し、残部が鉄および不可避的不純物か
らなる鋼を連続鋳造または造塊−分塊圧延で鋼片（スラ
ブ）とし、熱間圧延に供する。

熱間圧延前の鋼片（スラブ）の熱履歴は、−旦Ａｒ、変
態点未満に冷却された後再加熱される通常の工程、およ
びＡｒ、変態点未満に冷却されることなく高温鋼片（ス
ラブ）のまま熱間圧延に供されるいわゆる直送圧延工程
のいずれもとりうる。

まず、−旦Ａｒ、変態点未満に冷却された後再加熱され
る工程の場合は、スラブ再加熱温度が１０５０℃を下回
ると、冷却時に析出したＡＩＩＮが溶解せず、固溶Ｎの
固溶強化による鋼板強度の確保ができず、その後の２次
冷間圧延で強度を確保しようとする板取り性が劣化する
ので、スラブ再加熱温度の下限を１０５０℃に限定する
。特に優れた板取り性を得るには、スラブ再加熱温度は
１１５０℃以上とすることが好ましい。一方、Ａｒ３変
態点未満に冷却されることなく高温鋼片（スラブ）のま
ま熱間圧延に供されるいわゆる直送圧延工程の場合は、
鋼片（スラブ）表面温度が９００℃を下回ると、固溶Ｎ
がＡ、ＱＮとして析出し、固溶Ｎの固溶強化による鋼板
強度の確保ができず、この場合にも板取り性が劣化する
ので、表面温度が９００℃以上で熱間圧延を開始する。

熱間圧延は、仕上げ温度がＡｒ、変態点を下回ると混粒
組織となり、均一な材質が得られないので、Ａｒ３変態
点以上で仕上げる。捲取温度は限定しないが、これが６
８０℃を越えると、ＡＪＮが析出して固溶Ｎが減少し鋼
板が軟質化しＨＲ３０−Ｔ硬さが６２以上でかつ圧延方
向の引張強さが４４ｋｇｆ／ｍｍ２以上になると強度を
確保しにくい場合があり、また、熱延板の炭化物が塊状
化して耐蝕性を劣化させる傾向もあるため、その上限を
６８０℃とすることが望ましい。

熱間圧延の終了した銅帯は、常法により、酸洗し、冷間
圧延し、再結晶焼鈍を施される。

再結晶焼鈍の後、２次冷間圧延を行なう。２次冷間圧延
の圧下率は、これが１０％を下回ると、ＨＲ３０−Ｔ硬
さが６２以上でかつ圧延方向の引張強さが４４ｋｇ　ｆ
　／ｍｍ２以上になると強度を確保できないので、その
下限を１０％以上に限定する。鋼板板厚が０．１５ｍｍ
以下でも特に優れた缶強度を確保するためには２次冷間
圧延率は１０％以上とすることが好ましい。また、その
圧下率が２５％以上になるとリバース法におけるフラン
ジ加工率が劣化し、材質特性の異方性が大きくなるので
、その上限を２５％未満に限定する。

２次冷間圧延後の鋼板板厚は０．１５ｍｍ以下とするが
、これは缶素材を特に薄手化し缶の軽量化さらに省資源
化をはかるためである。好ましい範囲は０．１３ａｍ以
下である。また鋼板のＨＲ３０−Ｔ硬さを６２以上でか
つ圧延方向の引張強さを４４ｋｇ　ｆ　／ｍｍ２以上と
規定するのは、板厚の薄手化を補って所定の缶強度を確
保するためである。

本発明の製造方法による鋼板に施される表面処理は、そ
の方法を問わない。すなわち、すずめつき、ニッケルめ
っき、あるいは特殊な下地処理後に極薄目付けのすずめ
つきを行なう方法など、溶接缶用鋼板に用いられるいか
なるめっきであっても、本発明の作用効果は発揮される
。

（実　施　例） まず、熱間圧延前の鋼片（スラブ）の熱履歴が一旦Ａｒ
、変態点未満に冷却された後再加熱される工程をとる場
合の実施例を示す。

第１表記載の成分を有する鋼を転炉で溶製し、スラブを
５００℃まで冷却した後、同表記載のスラブ再加熱温度
まで再加熱し、それぞれ同表記載の熱延条件で板厚３，
０龍まで熱間圧延し、酸洗し、冷間圧延し、連続焼鈍し
、同表記載の２次冷間圧延率で板厚０．１３＋ｍ■まで
２次冷間圧延し、極薄すずめっきを行なった。

このようにして得られた極薄すずめつき鋼板の硬さ、引
張強さ、および伸びフランジ加工率を第２表に示す。こ
こで伸びフランジ加工率とは、本発明者らの実験室のフ
ランジ成形機にて溶接缶のフランジ加工のシミュレーシ
ョンを行なった場合の破断発生までの加工率をいい、本
発明者らの実験室における測定法の場合、９．０％以上
が寓要家においても合格と評価されることがわかってい
る。

これらの表において、本発明の請求範囲からはずれた数
値は下線をつけて示しである。

塵 ２ 表 第１表および第２表かられかるように、本発明鋼は硬さ
が６２以上でかつ引張強さが４４ｋｇ　ｆ　／　ｍ４以
上の高い強度を持つため、板厚の薄手化に伴う缶強度の
低下を十分補償することができる。しかも伸びフランジ
加工率は、ノーマル法、リバース法いずれも高く、ノー
マル法、リバース法いずれの板取りにも対応できるとい
う大きな特徴を有している。

一方、本発明外のうち、試料番号４はフランジ加工性に
は優れるものの、強度が不足する。試料番号５はリバー
ス法におけるフランジ加工性が悪く、強度も不足である
。試料番号６および７は強度は十分であるが、リバース
法におけるフランジ加工性が悪い。

次に、熱間圧延前の鋼片（スラブ）の熱履歴がＡｒ、変
態点未満に冷却されることなく高温鋼片（スラブ）のま
ま熱間圧延に供されるいわゆる直送圧延工程をとる場合
の実施例を示す。

第３表記載の成分をａする鋼を転炉で溶製し、鋼片（ス
ラブ）をＡｒ、変態点未満に冷却することなく同表記載
の鋼片（スラブ）表面温度のまま熱間圧延を開始し、そ
れぞれ同表記載の熱延条件で板厚３．０ｗまで熱間圧延
し、酸洗し、冷間圧延し、連続焼鈍し、同表記載の２次
冷間圧延率で板厚０．１３ｍｍまで２次冷間圧延し、極
薄すずめつきを行なった。

このようにして得られた極薄すずめつき鋼板の硬さ、引
張強さ、および伸びフランジ加工率を第４表に示す。

これらの表において、 本発明からはずれた数値 は下線をつけて示しである。

第 ４ 表 フランジ加工性には優れるものの、強度が不足する。試
料番号４および５は強度は十分であるが、リバース法に
おけるフランジ加工性が悪い。

（発明の効果） 本発明は、高強度極薄鋼板であって製缶業者における板
取り方向の制約を完全に取り除き、ノーマル法、リバー
ス法およびそれらの混在のいずれの板取りでも製缶可能
な鋼板が製造でき、その工業的価値はきわめて大きい。

第３表および第４表かられかるように、本発明鋼は硬さ
が６２以上でかっ引張強さが４４ｋｇ　ｆ　／ｍｍ２以
上の高い強度を持つため、板厚の薄手化に伴う缶強度の
低下を十分補償することができる。しかも伸びフランジ
加工率は、ノーマル法、リバース法いずれも高く、ノー
マル法、リバース法いずれの板取りにも対応できるとい
う大きな特徴を有している。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で、 Ｃ：０．００６０％以下 Ｓｉ：０．０６％以下 Ｍｎ：０．０５〜０．６０％ Ｐ：０．０６％以下 Ｓ：０．０６％以下 酸可溶Ａｌ：０．００５〜０．１００％ Ｎ：０．００６０％超 残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼片（スラブ）
   を、Ａｒ＿３変態点未満に冷却し、１０５０℃以上のス
   ラブ再加熱温度に加熱し、熱間圧延し、Ａｒ＿３変態点
   以上の温度で仕上げ、酸洗し、冷間圧延し、再結晶焼鈍
   し、１０％以上２５％未満の圧下率で２次冷間圧延を施
   し、板厚が０．１５ｍｍ以下、ＨＲ３０−Ｔ硬さが６２
   以上でかつ圧延方向の引張強さが４４ｋｇｆ／ｍｍ＾２
   以上としたことを特徴とする板取り性が優れた溶接缶用
   極薄鋼板の製造法。
2. （２）重量％で、 Ｃ：０．００６０％以下 Ｓｉ：０．０６％以下 Ｍｎ：０．０５〜０．６０％ Ｐ：０．０６％以下 Ｓ：０．０６％以下 酸可溶Ａｌ：０．００５〜０．１００％ Ｎ：０．００６０％超 残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼片（スラブ）
   を、鋳造後Ａｒ＿３変態点以下に冷却することなく、高
   温鋼片（スラブ）のまま表面温度９００℃以上で熱間圧
   延を開始し、Ａｒ＿３変態点以上の温度で仕上げ、酸洗
   し、冷間圧延し、再結晶焼鈍し、１０％以上２５％未満
   の圧下率で２次冷間圧延を施し、板厚が０．１５ｍｍ以
   下、ＨＲ３０−Ｔ硬さが６２以上でかつ圧延方向の引張
   強さが４４ｋｇｆ／ｍｍ＾２以上としたことを特徴とす
   る板取り性が優れた溶接缶用極薄鋼板の製造法。