JPH0357168B2

JPH0357168B2 -

Info

Publication number: JPH0357168B2
Application number: JP58228485A
Authority: JP
Priority date: 1983-12-05
Filing date: 1983-12-05
Publication date: 1991-08-30
Also published as: JPS60121224A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は優れた開缶性を持つイージーオープン
缶用鋼板の製造方法に関するものである。缶用鋼
板製造工程における、熱間圧延、１次冷間圧延に
つづく焼鈍後の硬度H_R30T、清浄度（d_60×400……
％……JIS G0555による）、炭素量（ppm）との
関係において焼鈍後の２次冷間圧延率を定め、開
缶性の良いイージーオープン缶用鋼板を製造する
ものである。最近各種の食品缶等には、缶蓋に適
宜な形状の切り込み（スコア）を刻印し、該スコ
アを刻印した缶蓋の一部に取手（タブ）を取りつ
け、タブを引張ることにより、蓋を缶切り等を用
いずに開缶しうるイージーオープン缶が広く使用
されている。このイージーオープン缶用材料とし
ては、耐食性で問題である内容物には鋼板が用い
られるが、一般的には主として開缶性の良さから
アルミニウムが用いられている。しかしながらア
ルミニウムはコスト面で鋼板より相当割高であ
り、アルミニウムにかわる廉価で開け易い鋼板製
のイージーオープン蓋の開発が強く望まれてい
る。イージーオープン蓋の開け易さ、すなわち開
缶性を良くする方法としては、大きく次の２つが
考えられる。１つはスコア加工した残りの厚み、
すなわちスコア残厚を薄くする方法、もう一つは
スコア残厚を薄くすることなく開缶力を下げる方
法である。スコア残厚を薄くする方法において
は、スコア部のクラツク、落下等の衝撃を受けた
時の破損、スコア加工を行うプレスの加工精度等
から制約をうけ、スコア残厚を十分薄くすること
ができない。またスコア残厚を変えないで、開缶
力の改善を図る方法においても、蓋材の材料特性
を種々調整しても十分な改善が得られていないの
が実情である。本発明は以上のような実情のもと、前記２つの
方法を同時に果しうれば、大きな開缶性の改善が
得られるはずであるという観点から多くの研究を
重ねた結果、スコア残厚が同一でも開缶性が良
く、さらにスコア残厚を薄くすることもできるイ
ージーオープン缶用鋼板の製造方法を見い出し
た。以下本発明の内容について詳細に説明する。本発明は、通常の缶用鋼板製造工程の中間工程
である熱間圧延、１次冷間圧延、焼鈍、２次冷間
圧延の、２次冷間圧延率を、焼鈍後の硬度、炭素
量、清浄度との関係において、 100−0.08×（Ｃ＋1000×Ｐ） −0.8×Ｈ＞Ｒ＞20 ……(1) 式でかつ 45＞Ｒ……(2) 式の範囲とすることにより開缶性の良いイージー
オープン缶用鋼板を製造するものである。なお(1)
式、(2)式は実験式であり、Ｒは２次冷間圧延率
（％）、Ｃは炭素量（ppm）、ＨはH_R30T硬度、Ｐは
清浄度（d_60×400…％）である。この清浄度は、鋼
中に存在する硫化物、アルミナ、粒状酸化物など
の非金属介在物量を、面積百分率でもつて表わす
もので、d_60×400は、標準的な測定条件であり、倍
率400倍、測定視野数60を意味する。硬度は焼鈍
方法（箱型焼鈍、連続焼鈍等）、焼鈍条件（温度、
加熱冷却条件）、鋼成分により異なり、一般的に
はH_R30T硬度で40〜65の範となる。炭素量は溶鋼
時の脱炭状態、あるいは中間工程における脱炭焼
鈍の有無により、缶用鋼板においては、1300ppm
（0.13％）以下の範囲で調整できる。清浄度は、
溶鋼の脱酸方法、鋼成分により異なるが、一般的
には0.01〜0.8％である。ここで２次冷間圧延率
を上記のごとく定める根拠は次のごとくである。
まる蓋素材の板厚、降伏応力と開缶性の関係につ
いて説明する。蓋素材の板厚は、蓋の降伏強度
（（蓋の板厚の２乗）×（蓋材の降伏応力）により定
まり、降伏強度以上に内外圧が作用すれば蓋は塑
性変形する）を基準にした場合、硬質なものほど
薄くし得る。ただ、弾性変形量は、（板厚の３乗）
に比例するため、降伏強度が同じであつても、硬
質で板厚の薄い方が、軟質で板厚の厚いものよ
り、その弾性変形量は多い。なお、蓋に働く力
は、殺菌を目的として行なう加熱時に大きく、そ
の時、蓋が塑性変形しないような強度、すなわち
蓋の降伏強度を基準に蓋材の板厚、降伏応力を定
めることが多い。ここで降伏強度が同じくなるよ
うにした軟質で板厚の厚いものと、硬質で板厚の
薄いものを同じスコア残厚に加工し、その開缶力
を比較したところ、硬質で板厚の薄い方が開缶力
は低いという結果であつた。これは、開缶、すな
わちスコア部を破断させるためには、スコア部周
辺にも一定の変形量が必要であるが、硬質で薄い
方が、より小さな力でその変形量が得られるため
と考えられる。それゆえスコア残厚が同じくでき
うるものなら、硬質で薄い方が開缶性に有利であ
る。次に限界スコア残厚（スコア部にクラツクを
生じることなく、スコア加工しうる最小スコア残
厚）について説明する。降伏強度が同じである、
軟質で板厚の厚いもの、２次冷間圧延により硬質
とした板厚の薄いもの、熱処理、鋼成分等の調整
により硬質とした板厚の薄いものの限界スコア残
厚を比較した。軟質で板厚の厚いもの、２次冷間
圧延により硬質とした板厚の薄いものは、その限
界スコア残厚は、ほぼ同じ程度で小さく、より薄
くまでクラツクの発生がなくスコア加工しうる。
しかし、熱処理、鋼成分等を調整して硬質とした
板厚の薄いものの限界スコア残厚はより大きい。
この理由として、軟質なものは、より大きなスコ
ア加工度（（蓋素材板厚−スコア残厚）／蓋素材
板厚）で、クラツクを発生することなくスコア加
工しうること、同じスコア残厚に加工するのであ
れば、素材板厚の薄いものの方がスコア加工度が
小さくなることが１つの理由であり、２次冷間圧
延したものが、限界スコア残厚が小さくなるの
は、その２次冷間圧延後の結晶組織が、板面に対
し平行に細長く伸びた展伸粒（圧延集合組織）と
なるが、その組織が、限界スコア残厚を小さくす
るのに適していると考えられる。次に、落下等の
衝撃を受けた時に、スコア部が破損しないで耐え
られる強度（以下落下強度という）について説明
する。スコア残厚を小さくすれば落下強度は当然
小さくなるが、スコア残厚が一定であれば、蓋素
材の材質が軟質で厚いものより、硬質で板厚の薄
いものの方が大きい。これは、硬質で板厚の薄い
蓋の方が弾性変形をしやすく、落下時の衝撃を蓋
全体で吸収し、スコア部への応力集中が軽減され
るためと考えられる。これらイージーオープンエ
ンドに要求される、開缶力、限界スコア残厚、落
下強度に関する多くの試験から、蓋の降伏強度が
同一である場合、２次冷間圧延により硬質とした
板厚の薄いものが、イージーオープン缶用鋼板と
して非常に優れていることを見いだした。ここで
２次冷間圧延により一定の硬度を得る場合、軟質
なものほど、その圧延率は大きくなり、硬質なも
のほど小さくなる。そして圧延率が大きくなるほ
ど、結晶粒は、板面に平行に、より展伸した結晶
組織となるため、２次冷間圧延後の硬度が同一で
あるものを比較すれば、硬質なものを小さな圧延
率で２次冷間圧延したものより、軟質なものをよ
り大きな圧延率で２次冷間圧延したものの方が、
限界スコア残厚は小さくなる。また炭素量、非金
属介在物量を限界スコア残厚に影響を及ぼす。試
験の結果、炭素量をppm、符号Ｃ、非金属介在物
量を清浄度（d_60×40……％）符号Ｐで表わした
時、その限界スコア残厚への影響は（Ｃ＋1000×
Ｐ）で整理される。そして（Ｃ＋1000×Ｐ）の値
が大きくなるほど、限界スコア残厚は大きくなる
が、（Ｃ＋1000×Ｐ）の値は、２次冷間圧延前の
硬度を考慮して定めることが好ましく、２次冷間
圧延前の硬度が硬質となるなものについては、
（Ｃ＋1000×Ｐ）を小さくしておく必要があるが、
軟質となるものについては、２次冷間圧延による
結晶粒のより大きな展伸にもとづく限界スコア残
厚の改善がなされるため、（Ｃ＋1000×Ｐ）を小
さくしておく配慮は、硬質なものの場合ほどは要
求されない。焼鈍後の硬度が軟質となるものにお
いて（Ｃ＋1000×Ｐ）を、必要以上に低減するこ
とは、いたらずに素材のコストを高くすることに
なる。なお、Ｃは、鋼中においては、主として炭
化物として存在するが、限界スコア残厚改善の点
からは、炭化物は微細であることが不可欠であ
り、上記関係も、炭化物が微細な場合について導
いたものである。それゆえ、炭化物の大きさに影
響を及ぼす製造上の因子である熱延後の巻取り温
度、１次冷間圧延後の箱型式焼鈍温度は、それぞ
れ、通常の缶用鋼板の製造範囲である、550〜640
℃、550〜680℃を外れないことが肝要である。な
お、１次冷間圧延後の焼鈍が連続式の場合は、焼
鈍時間が数分以内と短時間であるため、焼鈍温度
が、700℃程度であつても炭化物の粗大化には至
らない。限界スコア残厚と焼鈍後の硬度、炭素
量、清浄度、２次冷間圧延率との関係は以上のご
とくであるが、２次冷間圧延率の上限は、限界ス
コア残厚も考慮した開缶性から定めるものであ
る。圧延率が大きくなるに従い、材料の硬化の度
合いは小さくなり、(1)式より導かれる２次圧延率
より大きくしても、材料の硬質化による素材板厚
の薄肉化、および結晶粒の展伸による限界スコア
残厚の改善効果以上に、材料の脆化が極度に進
み、限界スコア残厚はむしろ大きくなり、開缶力
は増加する。また２次圧延率が45％以上によれ
ば、材料の脆化による悪影響の方が大きく、限界
スコア残厚は増加し、開缶力は増大する。それゆ
え(1)式の左辺の値が45以上になるように、（Ｃ＋
1000×Ｐ）の値の低減、硬度の軟質化を図つて
も、限界スコア残厚、開缶力の改善に殆んど効果
がなく、むしろ経済性の点から好ましくない。以
上の理由から、２次冷間圧延率の上限を定めた。
また２次冷間圧延率の下限を20％としたのは、20
％以下では硬質化が十分なされず、板厚の薄肉化
が果せないこと、また限界スコア残厚改善に適し
た展伸粒が得られないことからである。ここで焼
鈍後の硬度は、鋼成分、熱処理方法等から定まる
が、それらの選択は、経済性、充填内容物の腐食
性等を考慮して行なわれるものである。また焼鈍
後の２次冷間圧延率は、蓋の種類、スコア加工の
種類により選択することとなる。このようにして
製造された鋼板は、次いで脱脂、酸洗等の前処理
ののち、錫メツキ、クロムメツキ、リン酸塩処理
その他の化成処理を施しイージーオープン缶用鋼
板として使用される。以下本発明の実施例について述べる。

【表】

【表】第１表に示した鋼を転炉で溶製した。鋼Ａは真
空脱ガス装置により、溶鋼時に第１表成分まで、
脱炭、脱酸を行い、その後通常のストリツプ工程
に従い造塊、熱延、１次冷間圧延後、箱型焼鈍あ
るいは連続焼鈍を行つた。鋼Ｂは通常の溶製によ
るものではあるが炭素量レベルの低いもので、造
塊、熱延、１次冷間圧延後、箱型焼鈍あるいは連
続焼鈍を行なつた。鋼Ｃは、通常の溶製による、
缶用鋼板としては平均的な炭素量レベルのもの
で、造塊、熱延、１次冷間圧延後、箱型焼鈍ある
いは連続焼鈍を行なつた。鋼Ｄは、鋼Ｃと熱延工
程までは同じであるが、１次冷間圧延後連続焼鈍
するものは、１次冷間圧延前に脱炭し、連続焼鈍
を行なわないものは、１次冷間圧延後、箱型脱炭
焼鈍を行なつた。鋼Ｅは、鋼Ｄと製造工程は同じ
であるが、脱炭を意識的に早く中止して炭素レベ
ルを調整した。鋼Ｄ、鋼Ｅの脱炭後のＣ量のうち
上段の値は、１次冷間圧延後に脱炭したものの値
であり、下段（）内の値は冷延前に脱炭したも
のの値である。１次冷間圧延後の硬度をH_R30Tで
40〜55とするものは、箱型焼鈍、あるいは箱型脱
炭焼鈍により、焼鈍後の硬度をH_R30Tで55〜65と
するものは、連続焼鈍により行なつた。その後、
降伏強度が同じくなるような（（板厚の２乗）×
（材料の降伏応力）＝一定となるような）、あらか
じめ定めた板厚、硬度に２次冷間圧延を行なつ
た。２次冷間圧延後は、清拭、フエロスタン浴で
の錫めつきを行ない、その後蓋加工を行なつた。
蓋には、フルオープン缶用の直径58mmのスコアを
施した。開缶用タブ取り付けのためのリベツト加
工は、蓋材料の板厚の種類が多いため、板厚に応
じた金型を準備することが困難であり、実際の蓋
と同じ、一定位置にぶりき製のタブを半田付けし
て、リベツトの代用を行なつた。開缶性の良否
は、各々の材料の限界スコア残厚＋10μmのスコ
ア残厚における、初期開缶力に続く最大引き裂き
力をもつて、また現在フルオープン缶に用いられ
ているテンパー2.5（H_R30T52〜58）、板厚0.28の値
を基準に評価した。その結果を第１図、第２図に
示した。第１図には、箱型焼鈍、箱型脱炭焼鈍に
より焼鈍した２次冷間圧延前の硬度（H_R30T）が
48〜53のもの、第２図には、連続焼鈍により焼鈍
した２次冷間圧延前の硬度（H_R30T）が58〜64の
ものの、（Ｃ＋1000×Ｐ）と２次冷間圧延率と開
缶性の関係を示した。基準値（テンパー2.5、板
厚0.23の開缶力）に対し、7.5％以内の改善しか
得られないものを△、7.5〜15％の改善が得られ
たものを〇、それ以上の改善が得られたものを◎
で示した。図中破線で囲まれた本発明範囲、すな
わち、２次冷間圧延の圧延率が、(1)式かつ(2)式を
満足する範囲で製造した硬質で板厚の薄い鋼板
（但し降伏強度は変らない）は、7.5％以上の開缶
性の改善が得られ、イージーオープン缶用材料と
して優れていることがわかる。なお実施例はぶり
きの場合を示したが、表面処理をぶりきに限定す
るものではなく、テインフリースチール、その他
の化成処理鋼板でも可能である。またタブの取り
つけは簡便性の点から半田付けにより行なつた
が、タブの取りつけ方法を限定するものではな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、焼鈍後の硬度（H_R30T）48〜53であ
るものの、（炭素量＋1000×清浄度）、２次冷間圧
延率と開缶性の関係を示し、第２図は、焼鈍後の
硬度（H_R30T）が58〜64であるものの、（炭素量＋
1000×清浄度）、２次冷間圧延率と開缶性の関係
を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１缶用鋼板製造工程の中間工程である熱間圧
延、１次冷間圧延、焼鈍、２次冷間圧延におい
て、熱間圧延後の巻取り温度を550〜640℃とし、
１次冷間圧延後、連続焼鈍あるいは、550〜680℃
の温度で箱型焼鈍し、それにつづく２次冷間圧延
の圧延率が、焼鈍後の硬度、炭素量、清浄度との
関係において、Ｒ：２次冷間圧延率（％）、Ｃ：焼鈍後の炭素量（ppm）、Ｐ：焼鈍後の清浄度（d_60×400……％）、Ｈ：焼鈍後の硬度（H_R30T）を示し、 100−0.08×（Ｃ＋1000×Ｐ）−0.8×Ｈ＞Ｒ＞20
でかつ45＞Ｒの範囲であることを特徴とする開缶
性に優れたイージーオープン缶用鋼板の製造方
法。