JPH04289190A - Di加工性に優れた缶用鋼板 - Google Patents
Di加工性に優れた缶用鋼板Info
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- JPH04289190A JPH04289190A JP3051781A JP5178191A JPH04289190A JP H04289190 A JPH04289190 A JP H04289190A JP 3051781 A JP3051781 A JP 3051781A JP 5178191 A JP5178191 A JP 5178191A JP H04289190 A JPH04289190 A JP H04289190A
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Landscapes
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、DI加工性に優れた缶
用鋼板に関するものである。
用鋼板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】DI加工用すずめっき鋼板の加工性を向
上させる方法として、鋼中の介在物量を減少させること
により、DI加工品の端部のフランジ加工性を改善する
技術が開示されている。また、すずめっき鋼板の表面を
粗面化することにより、DI加工品の工具からの分離性
を改善する技術、すずめっき層にFe−Sn合金層を有
しないすずめっき鋼板により、DI加工時の潤滑性を改
善した技術などが開示されている。
上させる方法として、鋼中の介在物量を減少させること
により、DI加工品の端部のフランジ加工性を改善する
技術が開示されている。また、すずめっき鋼板の表面を
粗面化することにより、DI加工品の工具からの分離性
を改善する技術、すずめっき層にFe−Sn合金層を有
しないすずめっき鋼板により、DI加工時の潤滑性を改
善した技術などが開示されている。
【0003】このような技術的な進歩の中で、DI加工
用すずめっき鋼板の品質向上が図られてきた。しかしな
がら、鋼板の競合材料であるアルミニウムに比べて、ま
だまだDI加工品の品質に問題があり、その改善に対し
て工業界からの強い要請がなされている。その最大の問
題点は、DI加工された缶の内外表面のSnの被覆性が
低いことにより、アルミニウム缶に比べて、外面は塗装
鮮映性に劣り、内面は塗装品質が悪いことから、Feの
内容物内への溶出問題がある。アルミニウム缶の場合、
このような問題がないことから、缶内外面の塗装は1回
のみであるのに対して、すずめっき鋼板を素材としたD
I缶の場合、この問題点を解消するために、缶の内外面
とも2回塗装が前提となっている。このような、差異が
すずめっき鋼板を素材とするDI缶のコスト高の大きな
原因になっている。現在、すずめっき鋼板を缶の素材と
する工業界から、この点の改善が強く要求されている。
用すずめっき鋼板の品質向上が図られてきた。しかしな
がら、鋼板の競合材料であるアルミニウムに比べて、ま
だまだDI加工品の品質に問題があり、その改善に対し
て工業界からの強い要請がなされている。その最大の問
題点は、DI加工された缶の内外表面のSnの被覆性が
低いことにより、アルミニウム缶に比べて、外面は塗装
鮮映性に劣り、内面は塗装品質が悪いことから、Feの
内容物内への溶出問題がある。アルミニウム缶の場合、
このような問題がないことから、缶内外面の塗装は1回
のみであるのに対して、すずめっき鋼板を素材としたD
I缶の場合、この問題点を解消するために、缶の内外面
とも2回塗装が前提となっている。このような、差異が
すずめっき鋼板を素材とするDI缶のコスト高の大きな
原因になっている。現在、すずめっき鋼板を缶の素材と
する工業界から、この点の改善が強く要求されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
要求を有利に満足するDI加工性に優れたDI缶用鋼板
を提供することを目的とするものである。
要求を有利に満足するDI加工性に優れたDI缶用鋼板
を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、下記の通りである。 (1) うねりWcaが0.5μ以下の鋼板表面にS
n−CrまたはSn−Ni合金層を生成させ、その上に
Snを0.1〜5.0g/m2 生成せしめたことを特
徴とするDI加工性に優れた缶用鋼板。
ろは、下記の通りである。 (1) うねりWcaが0.5μ以下の鋼板表面にS
n−CrまたはSn−Ni合金層を生成させ、その上に
Snを0.1〜5.0g/m2 生成せしめたことを特
徴とするDI加工性に優れた缶用鋼板。
【0006】(2) Sn−CrまたはSn−Ni合
金層を0.02〜1.0μ生成せしめたことを特徴とす
る前項1記載のDI加工性に優れた缶用鋼板。 (3) すずめっき層表面に、潤滑性に優れた酸化膜
を生成せしめたことを特徴とする前項1または2記載の
DI加工性に優れた缶用鋼板。 本発明は、DI加工に供されるすずめっき鋼板がDI加
工で厳しいしごき加工を受ける過程で、缶側壁の内外面
を構成する部位において、すずの鋼板表面の被覆性を著
しく阻害することが、DI缶内外面の1回塗装化が出来
ない理由であることを確かめ、その技術的な解決手段を
提供すべく構成されたものである。
金層を0.02〜1.0μ生成せしめたことを特徴とす
る前項1記載のDI加工性に優れた缶用鋼板。 (3) すずめっき層表面に、潤滑性に優れた酸化膜
を生成せしめたことを特徴とする前項1または2記載の
DI加工性に優れた缶用鋼板。 本発明は、DI加工に供されるすずめっき鋼板がDI加
工で厳しいしごき加工を受ける過程で、缶側壁の内外面
を構成する部位において、すずの鋼板表面の被覆性を著
しく阻害することが、DI缶内外面の1回塗装化が出来
ない理由であることを確かめ、その技術的な解決手段を
提供すべく構成されたものである。
【0007】本発明者らは、DI加工過程における材料
の変形状態の詳細な調査から、DI加工後の缶側壁での
すず被覆性がDI加工時の材料表面でのメタルフロー状
態と関係すること、このメタルフローの均一化程度に応
じて、加工後のすず被覆性の均一性が得られることを見
出した。そこで、加工後のすず被覆性の均一性、即ちメ
タルフローの均一化が、被加工材の表面うねりの低減、
すずめっき層の一部にSn−CrまたはSn−Ni合金
層を存在させること、さらにはすずめっき層の表面に潤
滑性の高い酸化膜を存在させることにより実現できるこ
とを見出した。
の変形状態の詳細な調査から、DI加工後の缶側壁での
すず被覆性がDI加工時の材料表面でのメタルフロー状
態と関係すること、このメタルフローの均一化程度に応
じて、加工後のすず被覆性の均一性が得られることを見
出した。そこで、加工後のすず被覆性の均一性、即ちメ
タルフローの均一化が、被加工材の表面うねりの低減、
すずめっき層の一部にSn−CrまたはSn−Ni合金
層を存在させること、さらにはすずめっき層の表面に潤
滑性の高い酸化膜を存在させることにより実現できるこ
とを見出した。
【0008】現在使用されているすずめっき鋼板の表面
は山−山間ピッチが100μオーダで高さが0.1〜1
μオーダのうねりの山の上に、山−山間ピッチが1〜1
0μオーダで高さが0.1〜1μオーダの微細な山が重
なった形態である。一方、DI缶は、円形に切り抜かれ
た被加工材を絞り加工により比較的浅い円筒容器にした
後、しごき加工により円筒容器側壁の板厚減少により深
い容器とする加工により製造される。この加工過程で被
加工材の表面は複雑な変化を伴う。即ち、絞り−しごき
の過程で、加工前の被加工材表面に存在したうねりの山
部は次第に平滑化され、表面全体が鏡面化する。この過
程でうねりの山部は工具面と直接接触することから高い
面圧状態で局部的に大きな変形が加わる。そのため、表
面に存在していた軟質なすず層が破壊され、地鉄が露出
することになる。地鉄露出の程度は、うねりの山が高い
ものほど工具接触によって発生する面圧も高いことから
、地鉄露出が顕著となる。表面うねりの山高さは、低い
ほど有効となる。現在、工業的に製造されているDI缶
の加工度において、DI加工後のすず被覆率を100%
確保するには、Wca(JIS B0610に準拠)
で0.5μ以下でないと困難である。
は山−山間ピッチが100μオーダで高さが0.1〜1
μオーダのうねりの山の上に、山−山間ピッチが1〜1
0μオーダで高さが0.1〜1μオーダの微細な山が重
なった形態である。一方、DI缶は、円形に切り抜かれ
た被加工材を絞り加工により比較的浅い円筒容器にした
後、しごき加工により円筒容器側壁の板厚減少により深
い容器とする加工により製造される。この加工過程で被
加工材の表面は複雑な変化を伴う。即ち、絞り−しごき
の過程で、加工前の被加工材表面に存在したうねりの山
部は次第に平滑化され、表面全体が鏡面化する。この過
程でうねりの山部は工具面と直接接触することから高い
面圧状態で局部的に大きな変形が加わる。そのため、表
面に存在していた軟質なすず層が破壊され、地鉄が露出
することになる。地鉄露出の程度は、うねりの山が高い
ものほど工具接触によって発生する面圧も高いことから
、地鉄露出が顕著となる。表面うねりの山高さは、低い
ほど有効となる。現在、工業的に製造されているDI缶
の加工度において、DI加工後のすず被覆率を100%
確保するには、Wca(JIS B0610に準拠)
で0.5μ以下でないと困難である。
【0009】また、DI加工時の表面潤滑性の悪い条件
の場合、工具接触部の摩擦せん断力が大きくなることか
ら、うねりの山部で起きる表面破壊の程度も大きくなり
、地鉄露出も拡大される。このような場合、表面潤滑性
の高い皮膜の存在が有効である。このような皮膜として
、各種の金属酸化膜があり、例えばクロム系酸化膜、す
ず系酸化膜、リン系膜などがある。また、一般に潤滑性
改善に利用されている各種の液体潤滑剤、固体潤滑剤の
使用も同様の効果があるのは当然である。
の場合、工具接触部の摩擦せん断力が大きくなることか
ら、うねりの山部で起きる表面破壊の程度も大きくなり
、地鉄露出も拡大される。このような場合、表面潤滑性
の高い皮膜の存在が有効である。このような皮膜として
、各種の金属酸化膜があり、例えばクロム系酸化膜、す
ず系酸化膜、リン系膜などがある。また、一般に潤滑性
改善に利用されている各種の液体潤滑剤、固体潤滑剤の
使用も同様の効果があるのは当然である。
【0010】さらに、DI加工の過程でしばしば異物の
侵入により加工面が局部的に損傷をうけることが多い。 この場合、損傷部位のすず皮膜は容易に破壊され、地鉄
が露出することになる。このような状況に対して、すず
めっき層内に変形抵抗の高いSn−CrまたはSn−N
i合金層が存在すれば、すず層が破壊されすず皮膜が消
失した部位においても、Sn−CrまたはSn−Ni合
金が残留することになり、地鉄露出を避けることができ
る。このように、耐異物損傷能力を高める手段として、
すずめっき層の一部をSn−CrまたはSn−Ni合金
層とする場合、この合金層は厚いほど有利に作用する。 しかし、これら合金層の表面潤滑性はSnのそれと比較
すると悪い。従って、前記した表面潤滑性を確保するう
えで、合金層の上に0.1〜5.0g/m2 のSn層
の存在が必要である。また、これらの合金層は地鉄の鋼
板より変形抵抗が高いことから、合金層厚さが薄くとも
DI加工エネルギーに与える影響は大きく、この合金層
が著しく厚い場合は、型かじり発生の大きな原因となる
ことから、これは避ける必要がある。このような観点か
ら考えると、合金層厚さとして0.02〜1.0μ程度
が実用的となる。
侵入により加工面が局部的に損傷をうけることが多い。 この場合、損傷部位のすず皮膜は容易に破壊され、地鉄
が露出することになる。このような状況に対して、すず
めっき層内に変形抵抗の高いSn−CrまたはSn−N
i合金層が存在すれば、すず層が破壊されすず皮膜が消
失した部位においても、Sn−CrまたはSn−Ni合
金が残留することになり、地鉄露出を避けることができ
る。このように、耐異物損傷能力を高める手段として、
すずめっき層の一部をSn−CrまたはSn−Ni合金
層とする場合、この合金層は厚いほど有利に作用する。 しかし、これら合金層の表面潤滑性はSnのそれと比較
すると悪い。従って、前記した表面潤滑性を確保するう
えで、合金層の上に0.1〜5.0g/m2 のSn層
の存在が必要である。また、これらの合金層は地鉄の鋼
板より変形抵抗が高いことから、合金層厚さが薄くとも
DI加工エネルギーに与える影響は大きく、この合金層
が著しく厚い場合は、型かじり発生の大きな原因となる
ことから、これは避ける必要がある。このような観点か
ら考えると、合金層厚さとして0.02〜1.0μ程度
が実用的となる。
【0011】さて、表面が低うねりの山からなる鋼板の
製造は、冷間圧延でのロール粗度を低くすることにより
、また通常の冷延−焼鈍後に実施されるスキンパスのロ
ール粗度を低くすることにより容易に達成できるもので
ある。また、すずめっき層表面への酸化膜の形成は、一
般的な電気−化学処理法によって、すずめっ浴中あるい
はすずめっき後において容易に実施できる。次ぎに、す
ずめっき層中にSn−CrまたはSn−Ni合金層を生
成させる方法は、すずめっきを実施する前にこれら合金
の電気めっきにより合金めっき層を生成した後、所定の
すずめっきをする方法などがある。さらに、これら合金
めっきの組成としては、合金層内にSnを5%以上含有
することが望ましい。
製造は、冷間圧延でのロール粗度を低くすることにより
、また通常の冷延−焼鈍後に実施されるスキンパスのロ
ール粗度を低くすることにより容易に達成できるもので
ある。また、すずめっき層表面への酸化膜の形成は、一
般的な電気−化学処理法によって、すずめっ浴中あるい
はすずめっき後において容易に実施できる。次ぎに、す
ずめっき層中にSn−CrまたはSn−Ni合金層を生
成させる方法は、すずめっきを実施する前にこれら合金
の電気めっきにより合金めっき層を生成した後、所定の
すずめっきをする方法などがある。さらに、これら合金
めっきの組成としては、合金層内にSnを5%以上含有
することが望ましい。
【0012】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに表1、
表2にあげる。
表2にあげる。
【0013】
【表1】
【0014】
【表2】
【0015】注1)すずめっき鋼板:板厚0.240m
m,めっき前原板は通常のAl−k鋼のT4材注2)め
っき層中のSn−CrおよびSn−Ni合金層は、電気
めっきで生成した。それぞれの合金層中にしめるSnの
量は5〜95%の範囲のものである。 注3)DI缶の加工条件は次の通りである。
m,めっき前原板は通常のAl−k鋼のT4材注2)め
っき層中のSn−CrおよびSn−Ni合金層は、電気
めっきで生成した。それぞれの合金層中にしめるSnの
量は5〜95%の範囲のものである。 注3)DI缶の加工条件は次の通りである。
【0016】(1)成形素材のブランク径 :140
φ(2)1絞り比(ブランク径/ポンチ径):1.6(
3)2絞り比(1,2絞りのポンチ径比):1.3(4
)1しごき量(板厚減少率):20(%)(5)2しご
き量(板厚減少率):30(%)(6)3しごき量(板
厚減少率):40(%)注4)DI缶側壁のSn被覆率
の定義 (1)測定部位 :缶高さの1/2に相当する部分(
2)測定方法 :EPMA線分析 ■測定距離:1.0mm ■測定条件:Acc.V=15kV,S.C.=0.0
15μA,100μm/min,Lα=F.S5kcp
s (3)評価法 :全測定距離の中で、Snの分析
強度が2,000CPS以上しめる部分の比率(%)注
5)型かじりの評価:DI加工後、缶の外側壁を肉眼観
察し、線状の疵が認められる場合を、型かじり発生とし
た。
φ(2)1絞り比(ブランク径/ポンチ径):1.6(
3)2絞り比(1,2絞りのポンチ径比):1.3(4
)1しごき量(板厚減少率):20(%)(5)2しご
き量(板厚減少率):30(%)(6)3しごき量(板
厚減少率):40(%)注4)DI缶側壁のSn被覆率
の定義 (1)測定部位 :缶高さの1/2に相当する部分(
2)測定方法 :EPMA線分析 ■測定距離:1.0mm ■測定条件:Acc.V=15kV,S.C.=0.0
15μA,100μm/min,Lα=F.S5kcp
s (3)評価法 :全測定距離の中で、Snの分析
強度が2,000CPS以上しめる部分の比率(%)注
5)型かじりの評価:DI加工後、缶の外側壁を肉眼観
察し、線状の疵が認められる場合を、型かじり発生とし
た。
【0017】注6)缶の塗装条件
(1)1回塗装
■外面塗装:通常2ピース缶に用いる白インキ■内面塗
装:エポキシフェノール樹脂として付着量を180mg
/dm2、焼付条件は200℃×10分とした。
装:エポキシフェノール樹脂として付着量を180mg
/dm2、焼付条件は200℃×10分とした。
【0018】(2)2回塗装
■外面塗装:下層は2ピース缶に通常用いるホワイトコ
ートとし、その上に白インキ塗装した。 ■内面塗装:下層はエポキシフェノール樹脂として付着
量を120mg/dm2 、焼付条件は200℃×10
分とした。上層も同じとした。
ートとし、その上に白インキ塗装した。 ■内面塗装:下層はエポキシフェノール樹脂として付着
量を120mg/dm2 、焼付条件は200℃×10
分とした。上層も同じとした。
【0019】注7)缶外面の塗装鮮映性評価法:塗装表
面のL値測定。2回塗装条件(比較例5)と同等かそれ
以上を○とし、それ未満のものを×とした。 注8)缶内面の耐食性評価法:1.5%NaCl+1.
5%クエン酸水溶液中に浸漬し、溶出Fe量を測定。2
回塗装条件(比較例5)と同等かそれ以下を○とし、そ
れを超えるものを×とした。
面のL値測定。2回塗装条件(比較例5)と同等かそれ
以上を○とし、それ未満のものを×とした。 注8)缶内面の耐食性評価法:1.5%NaCl+1.
5%クエン酸水溶液中に浸漬し、溶出Fe量を測定。2
回塗装条件(比較例5)と同等かそれ以下を○とし、そ
れを超えるものを×とした。
【0020】注9)Wca:JIS B0610に準
拠。
拠。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、すずめっき鋼板を素材
とするDI缶において、DI加工後のすず被覆性が大幅
に改善され、従来、すずめっき鋼板では不可能であった
1回塗装法が可能となった。これにより、すずめっき鋼
板もアルミニウム板と同様に1回塗装により、缶外観の
塗装鮮映性および缶内面の耐食性品質が確保できる。ま
た、この技術は型かじり対策あるいはすずめっきの薄め
っき化あるいは缶生産速度の高速化によるDI成形工具
摩耗の対策としても有効に機能する特徴を有するもので
ある。
とするDI缶において、DI加工後のすず被覆性が大幅
に改善され、従来、すずめっき鋼板では不可能であった
1回塗装法が可能となった。これにより、すずめっき鋼
板もアルミニウム板と同様に1回塗装により、缶外観の
塗装鮮映性および缶内面の耐食性品質が確保できる。ま
た、この技術は型かじり対策あるいはすずめっきの薄め
っき化あるいは缶生産速度の高速化によるDI成形工具
摩耗の対策としても有効に機能する特徴を有するもので
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 うねりWcaが0.5μ以下の鋼板表
面にSn−CrまたはSn−Ni合金層を生成させ、そ
の上にSnを0.1〜5.0g/m2 生成せしめたこ
とを特徴とするDI加工性に優れた缶用鋼板。 - 【請求項2】 Sn−CrまたはSn−Ni合金層を
0.02〜1.0μ生成せしめたことを特徴とする請求
項1記載のDI加工性に優れた缶用鋼板。 - 【請求項3】 すずめっき層表面に、潤滑性に優れた
酸化膜を生成せしめたことを特徴とする請求項1または
2記載のDI加工性に優れた缶用鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3051781A JPH04289190A (ja) | 1991-03-16 | 1991-03-16 | Di加工性に優れた缶用鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3051781A JPH04289190A (ja) | 1991-03-16 | 1991-03-16 | Di加工性に優れた缶用鋼板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04289190A true JPH04289190A (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=12896495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3051781A Withdrawn JPH04289190A (ja) | 1991-03-16 | 1991-03-16 | Di加工性に優れた缶用鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04289190A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010100866A (ja) * | 2008-10-21 | 2010-05-06 | Jfe Steel Corp | 錫めっき鋼板およびその製造方法 |
JP2017100189A (ja) * | 2016-12-20 | 2017-06-08 | 日新製鋼株式会社 | 成形材製造方法に用いる表面処理金属板 |
PH12018501835A1 (en) * | 2013-12-17 | 2019-02-11 | Nisshin Steel Co Ltd | Method for manufacturing molded material, and surface-treated metal plate used therein |
-
1991
- 1991-03-16 JP JP3051781A patent/JPH04289190A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010100866A (ja) * | 2008-10-21 | 2010-05-06 | Jfe Steel Corp | 錫めっき鋼板およびその製造方法 |
PH12018501835A1 (en) * | 2013-12-17 | 2019-02-11 | Nisshin Steel Co Ltd | Method for manufacturing molded material, and surface-treated metal plate used therein |
US10421113B2 (en) | 2013-12-17 | 2019-09-24 | Nippon Steel Nisshin Co., Ltd. | Formed material manufacturing method and surface treated metal plate used in same |
US10799931B2 (en) | 2013-12-17 | 2020-10-13 | Nippon Steel Nisshin Co., Ltd. | Formed material manufacturing method and surface treated metal plate used in same |
JP2017100189A (ja) * | 2016-12-20 | 2017-06-08 | 日新製鋼株式会社 | 成形材製造方法に用いる表面処理金属板 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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