JPH05287444A - ネックドイン加工性に優れた非時効性容器用鋼板 - Google Patents
ネックドイン加工性に優れた非時効性容器用鋼板Info
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- JPH05287444A JPH05287444A JP9315292A JP9315292A JPH05287444A JP H05287444 A JPH05287444 A JP H05287444A JP 9315292 A JP9315292 A JP 9315292A JP 9315292 A JP9315292 A JP 9315292A JP H05287444 A JPH05287444 A JP H05287444A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、極低炭素鋼に炭窒化物形成元素で
あるニオブを添加し、鋼板の非時効硬化性を確保するこ
とにより、製缶工程に於いて焼付後に行なわれるネック
ドイン加工の際、ネック部にしわ（座屈）の発生しない
ネックドイン加工性に優れた非時効硬化性容器用鋼板を
提供する。 【構成】 鋼中の化学成分（重量％）に於いて、炭素量
＝０．０００３〜０．０１％の極低炭素鋼に、炭窒化物
形成元素であるニオブを添加し、鋼板の非時効硬化性を
確保する。また、化学等量の観点よりニオブを必要以上
に添加せず、所定の量以下に低減せしめ、鋼板製造コス
トを下げる。更に、缶体に必要な強度確保には、マンガ
ン量＝０．５〜３．０％を添加し強度を補う。
あるニオブを添加し、鋼板の非時効硬化性を確保するこ
とにより、製缶工程に於いて焼付後に行なわれるネック
ドイン加工の際、ネック部にしわ（座屈）の発生しない
ネックドイン加工性に優れた非時効硬化性容器用鋼板を
提供する。 【構成】 鋼中の化学成分（重量％）に於いて、炭素量
＝０．０００３〜０．０１％の極低炭素鋼に、炭窒化物
形成元素であるニオブを添加し、鋼板の非時効硬化性を
確保する。また、化学等量の観点よりニオブを必要以上
に添加せず、所定の量以下に低減せしめ、鋼板製造コス
トを下げる。更に、缶体に必要な強度確保には、マンガ
ン量＝０．５〜３．０％を添加し強度を補う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表面処理鋼板、中でも
鋼板表面に錫めっきを行なった錫めっき鋼板（ぶり
き）、鋼板表面に金属クロム、クロム酸処理を行なった
ティンフリースチールおよび鋼板表面に樹脂皮膜を有す
る樹脂被覆鋼板を用いる絞り−再絞り缶および絞り−し
ごき缶に於いて、製缶最終工程に行なわれるネックドイ
ン加工に関し、優れた加工性を有する鋼板に関するもの
である。
鋼板表面に錫めっきを行なった錫めっき鋼板（ぶり
き）、鋼板表面に金属クロム、クロム酸処理を行なった
ティンフリースチールおよび鋼板表面に樹脂皮膜を有す
る樹脂被覆鋼板を用いる絞り−再絞り缶および絞り−し
ごき缶に於いて、製缶最終工程に行なわれるネックドイ
ン加工に関し、優れた加工性を有する鋼板に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】缶体のコストダウンに際して、素材の薄
肉化が行なわれるが、缶体強度を確保するために素材の
硬質化が合わせて行なわれる。素材の薄肉・硬質化は加
工の難易度を増し、缶胴体製造後、開口部に行なわれる
ネックドイン（口絞り）加工時に、しわ（座屈）発生を
引き起こす可能性が高まってくる。
肉化が行なわれるが、缶体強度を確保するために素材の
硬質化が合わせて行なわれる。素材の薄肉・硬質化は加
工の難易度を増し、缶胴体製造後、開口部に行なわれる
ネックドイン（口絞り）加工時に、しわ（座屈）発生を
引き起こす可能性が高まってくる。
【０００３】また、製缶工程に於いて、缶胴体製造後、
缶内外面の両面あるいは片面に焼付塗装・印刷が施され
るが、現状のアルミキルド鋼板では焼付時の鋼板加熱に
より時効硬化と呼ばれる降伏強度（ＹＰ）の上昇が発生
し、ネックドイン加工時にしわ発生等の悪影響を及ぼ
す。さらには、ネックドイン加工に関しては、実験的且
つ塑性力学的に解析されており、素材の降伏強度（Ｙ
Ｐ）上昇により、加工の難易度が増すことが証明されて
いる。
缶内外面の両面あるいは片面に焼付塗装・印刷が施され
るが、現状のアルミキルド鋼板では焼付時の鋼板加熱に
より時効硬化と呼ばれる降伏強度（ＹＰ）の上昇が発生
し、ネックドイン加工時にしわ発生等の悪影響を及ぼ
す。さらには、ネックドイン加工に関しては、実験的且
つ塑性力学的に解析されており、素材の降伏強度（Ｙ
Ｐ）上昇により、加工の難易度が増すことが証明されて
いる。
【０００４】アルミキルド鋼板の非時効性を確保するた
め、バッチ式焼鈍法を行なう手段があるが、焼鈍工程に
数日を要し、生産性を著しく悪化させる。また、長時間
の加熱により結晶粒が成長し、缶体強度が必要な硬質材
には適用困難となる。
め、バッチ式焼鈍法を行なう手段があるが、焼鈍工程に
数日を要し、生産性を著しく悪化させる。また、長時間
の加熱により結晶粒が成長し、缶体強度が必要な硬質材
には適用困難となる。
【０００５】以上の観点から、現状の鋼板製造には連続
焼鈍法が主流となっている。しかし連続焼鈍法では、生
産性等の観点より長時間の非時効処理は困難であるため
生産性向上と非時効性確保とは相反する問題となってい
る。なお、先行技術としては、特開昭６３−７２８２７
５号公報による、Ｎｂを添加する開缶性に優れたイージ
ーオープン蓋用鋼板の製造法に留まっている。
焼鈍法が主流となっている。しかし連続焼鈍法では、生
産性等の観点より長時間の非時効処理は困難であるため
生産性向上と非時効性確保とは相反する問題となってい
る。なお、先行技術としては、特開昭６３−７２８２７
５号公報による、Ｎｂを添加する開缶性に優れたイージ
ーオープン蓋用鋼板の製造法に留まっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】飲料缶等に用いられる
絞り−再絞り缶および絞り−しごき缶では、缶の胴体製
造後、耐食性および美観の観点から缶内外面には焼付塗
装・印刷が行なわれ、その後、蓋の省素材化および缶開
口部の剛性向上のため、通常１回から数回のネックドイ
ン（口絞り）加工が行なわれる。飲料缶に用いられる鋼
板には、連続焼鈍法にて製造したアルミキルド鋼板が用
いられるが、ネックドイン加工前に行なわれる焼付工程
に於いて、降伏強度（ＹＰ）が上昇し、次工程でのネッ
クドイン加工時に、加工部のしわ（座屈）が発生する。
しわが発生すると製品としての特性を満足せず不良とな
るため、歩留まり悪化等生産性に悪影響を生ずる。
絞り−再絞り缶および絞り−しごき缶では、缶の胴体製
造後、耐食性および美観の観点から缶内外面には焼付塗
装・印刷が行なわれ、その後、蓋の省素材化および缶開
口部の剛性向上のため、通常１回から数回のネックドイ
ン（口絞り）加工が行なわれる。飲料缶に用いられる鋼
板には、連続焼鈍法にて製造したアルミキルド鋼板が用
いられるが、ネックドイン加工前に行なわれる焼付工程
に於いて、降伏強度（ＹＰ）が上昇し、次工程でのネッ
クドイン加工時に、加工部のしわ（座屈）が発生する。
しわが発生すると製品としての特性を満足せず不良とな
るため、歩留まり悪化等生産性に悪影響を生ずる。
【０００７】焼付工程時に発生する降伏強度（ＹＰ）の
上昇は時効硬化と呼ばれ、鋼中のＣ，Ｎの移動が加熱に
より促進され転位上に集積し、転位の移動を抑制するこ
とが原因で発生する。以上の観点より、製缶メーカーか
ら焼付塗装後のネックドイン加工を考慮して、降伏強度
（ＹＰ）の上昇しない非時効性の鋼板が要求されてい
る。
上昇は時効硬化と呼ばれ、鋼中のＣ，Ｎの移動が加熱に
より促進され転位上に集積し、転位の移動を抑制するこ
とが原因で発生する。以上の観点より、製缶メーカーか
ら焼付塗装後のネックドイン加工を考慮して、降伏強度
（ＹＰ）の上昇しない非時効性の鋼板が要求されてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、炭化物形成元
素であるＮｂを添加した極低炭素鋼に於いて、Ｎｂを所
定の値以下に低減しながら、ネックドイン加工性に優れ
た非時効の鋼板を提供するものである。すなわち本発明
は、鋼中の化学成分（重量％）に於いて、Ｃ；０．００
０３〜０．０１％以下、Ｓｉ；０．１％以下、Ｍｎ；
０．５％〜３．０％以下、Ｐ；０．０３％以下、Ｓ；
０．０１５％以下、Ｎ；０．００７％以下、Ｓｏｌ．Ａ
ｌ；０．０１〜０．１％以下、Ｏ；０．０１％以下、Ｎ
ｂ；式（１）に従う〔有効Ｎｂ量〕が（９３／１２）×
Ｃ％以上で且つ〔有効Ｎｂ量〕が０．１０％以下、残
部；Ｆｅおよび不可避不純物からなるネックドイン加工
性に優れた非時効性の鋼板を提供するものである。
素であるＮｂを添加した極低炭素鋼に於いて、Ｎｂを所
定の値以下に低減しながら、ネックドイン加工性に優れ
た非時効の鋼板を提供するものである。すなわち本発明
は、鋼中の化学成分（重量％）に於いて、Ｃ；０．００
０３〜０．０１％以下、Ｓｉ；０．１％以下、Ｍｎ；
０．５％〜３．０％以下、Ｐ；０．０３％以下、Ｓ；
０．０１５％以下、Ｎ；０．００７％以下、Ｓｏｌ．Ａ
ｌ；０．０１〜０．１％以下、Ｏ；０．０１％以下、Ｎ
ｂ；式（１）に従う〔有効Ｎｂ量〕が（９３／１２）×
Ｃ％以上で且つ〔有効Ｎｂ量〕が０．１０％以下、残
部；Ｆｅおよび不可避不純物からなるネックドイン加工
性に優れた非時効性の鋼板を提供するものである。
【０００９】 〔有効Ｎｂ量〕＝全Ｎｂ量−〔（９３／１４）×Ｎ％＋（９３／３２） ×Ｓ％＋（９３／１６）×Ｏ％×１／２〕……………（１） 本発明記載の優れた特性については実施例にて具体的に
示すが、化学成分値の限定理由の概要を説明すると次の
通りである。Ｃは実用規模の製鋼炉に於いてＣ含有量を
０．０００３％未満にまで低減することは困難である。
他方、０．０１％超になると炭化物形成元素を多く必要
とし、且つ炭窒化物の析出量の増大により缶体の成形性
を劣化させる。このような理由によりＣ；０．０００３
〜０．０１％以下とする。
示すが、化学成分値の限定理由の概要を説明すると次の
通りである。Ｃは実用規模の製鋼炉に於いてＣ含有量を
０．０００３％未満にまで低減することは困難である。
他方、０．０１％超になると炭化物形成元素を多く必要
とし、且つ炭窒化物の析出量の増大により缶体の成形性
を劣化させる。このような理由によりＣ；０．０００３
〜０．０１％以下とする。
【００１０】Ｓｉは溶鋼の脱酸を主目的として添加させ
るが、多量に添加しすぎると延性を低下させる。本発明
鋼に於いては、通常の冷延鋼板に含まれる量のＳｉ；
０．１％以下の範囲であれば記述の目的は十分に達成さ
れる。
るが、多量に添加しすぎると延性を低下させる。本発明
鋼に於いては、通常の冷延鋼板に含まれる量のＳｉ；
０．１％以下の範囲であれば記述の目的は十分に達成さ
れる。
【００１１】Ｍｎは素材の硬質化、熱間脆性の防止を主
目的に添加され、０．５％未満では缶用素材に必要な硬
さ（テンパー度Ｔ−２．５〜Ｔ−５）を満足せず、３．
０％を超えると延性の低下が著しい。したがってＭｎの
添加量を０．５％〜３．０％とするが、Ｍｎは本発明に
於いて素材の硬質化の点から重要な働きをし、鋼中のＣ
量が少ないものほど多量に入れる必要がある。
目的に添加され、０．５％未満では缶用素材に必要な硬
さ（テンパー度Ｔ−２．５〜Ｔ−５）を満足せず、３．
０％を超えると延性の低下が著しい。したがってＭｎの
添加量を０．５％〜３．０％とするが、Ｍｎは本発明に
於いて素材の硬質化の点から重要な働きをし、鋼中のＣ
量が少ないものほど多量に入れる必要がある。
【００１２】Ａｌは溶鋼の脱酸を目的に添加されるが、
その量が鋼中のＳｏｌ．Ａｌ（酸可溶Ａｌ）で０．０１
％未満ではその目的が十分に達成されない。またＳｏ
ｌ．Ａｌが０．１０％を超えるとその効果が飽和すると
共に、非金属介在物を増加させて表面傷の原因となるの
で、その量として０．０１〜０．１０％とする。
その量が鋼中のＳｏｌ．Ａｌ（酸可溶Ａｌ）で０．０１
％未満ではその目的が十分に達成されない。またＳｏ
ｌ．Ａｌが０．１０％を超えるとその効果が飽和すると
共に、非金属介在物を増加させて表面傷の原因となるの
で、その量として０．０１〜０．１０％とする。
【００１３】Ｐは、多量に添加すると降伏強度（ＹＰ）
および引張り強度を高めることとなり、また極低炭素鋼
に於いては、粒界への偏析を招いて二次加工割れの原因
となるためその含有量の上限を０．０３％とする。
および引張り強度を高めることとなり、また極低炭素鋼
に於いては、粒界への偏析を招いて二次加工割れの原因
となるためその含有量の上限を０．０３％とする。
【００１４】Ｎは少量なほどＮｂ添加量が少なくでき、
多量となると〔有効Ｎｂ量〕を減少させ且つ缶体の成形
性を悪化させるので、その上限を０．００７％とする。
多量となると〔有効Ｎｂ量〕を減少させ且つ缶体の成形
性を悪化させるので、その上限を０．００７％とする。
【００１５】Ｓ，Ｏはいずれも〔有効Ｎｂ量〕を減少さ
せ、これらの増加により〔有効Ｎｂ量〕を確保するため
全Ｎｂ量が増加し且つ表面性状を劣化することとなるた
めＳ，Ｏの含有量の上限を各々Ｓ；０．０１５％以下、
Ｏ；０．０１％以下とする。Ｎｂは添加することにより
ＣおよびＮを固定し非時効性を確保する。Ｎｂ単独添加
の場合、前述の〔有効Ｎｂ量〕が（９３／１２）×Ｃ％
以上必要であり、Ｎｂ量が０．１０％以上では再結晶温
度の上昇および延性の低下をもたらす。また必要以上の
Ｎｂは、製造原価の上昇にもつながる。このようにし
て、本発明はＮｂ添加極低炭素鋼板に於いて、Ｎｂを所
定の値以下に低減しながら硬質のネックドイン加工性に
優れた非時効性鋼板を得るものである。
せ、これらの増加により〔有効Ｎｂ量〕を確保するため
全Ｎｂ量が増加し且つ表面性状を劣化することとなるた
めＳ，Ｏの含有量の上限を各々Ｓ；０．０１５％以下、
Ｏ；０．０１％以下とする。Ｎｂは添加することにより
ＣおよびＮを固定し非時効性を確保する。Ｎｂ単独添加
の場合、前述の〔有効Ｎｂ量〕が（９３／１２）×Ｃ％
以上必要であり、Ｎｂ量が０．１０％以上では再結晶温
度の上昇および延性の低下をもたらす。また必要以上の
Ｎｂは、製造原価の上昇にもつながる。このようにし
て、本発明はＮｂ添加極低炭素鋼板に於いて、Ｎｂを所
定の値以下に低減しながら硬質のネックドイン加工性に
優れた非時効性鋼板を得るものである。
【００１６】
【実施例】表１に示す化学成分の鋼をそれぞれ３０kg真
空溶解炉にて溶製し、加熱温度１２５０℃にて熱間鍛造
した後、仕上げ温度８８０〜９４０℃、巻き取り温度７
００〜７２０℃にて熱間圧延し、板厚２．５mmの熱延板
とした。これを酸洗した後、板厚０．３mmまで冷間圧延
しこの各冷延板について焼鈍温度７５０℃にて実機の連
続焼鈍熱履歴と同条件にてラボ焼鈍を行なった。さらに
１〜３％の調質圧延を行ない製缶に必要な硬さの鋼板に
仕上げた。
空溶解炉にて溶製し、加熱温度１２５０℃にて熱間鍛造
した後、仕上げ温度８８０〜９４０℃、巻き取り温度７
００〜７２０℃にて熱間圧延し、板厚２．５mmの熱延板
とした。これを酸洗した後、板厚０．３mmまで冷間圧延
しこの各冷延板について焼鈍温度７５０℃にて実機の連
続焼鈍熱履歴と同条件にてラボ焼鈍を行なった。さらに
１〜３％の調質圧延を行ない製缶に必要な硬さの鋼板に
仕上げた。
【００１７】この冷延鋼板に絞り加工に相当する歪
（０．５％）を付与し、製缶時の焼付工程に相当する２
００℃×１０分の加熱処理を行ない、加熱処理前後での
機械特性値を比較し表２に示した。
（０．５％）を付与し、製缶時の焼付工程に相当する２
００℃×１０分の加熱処理を行ない、加熱処理前後での
機械特性値を比較し表２に示した。
【００１８】表２に示されるように、〜の本発明鋼
は加熱処理後も降伏強度（ＹＰ）の上昇が少なく、非時
効性が確保された。しかしながら本発明鋼の成分範囲外
にて製造した〜の比較鋼（，は炭化物形成元素
不足、，は通常アルミキルド材）では加熱処理後に
降伏強度（ＹＰ）が上昇し、時効していることがわか
る。
は加熱処理後も降伏強度（ＹＰ）の上昇が少なく、非時
効性が確保された。しかしながら本発明鋼の成分範囲外
にて製造した〜の比較鋼（，は炭化物形成元素
不足、，は通常アルミキルド材）では加熱処理後に
降伏強度（ＹＰ）が上昇し、時効していることがわか
る。
【００１９】さらに本発明鋼および比較鋼を用いて絞り
比（＝ブランク径／ポンチ径）＝２にて絞り加工を行な
い円筒形の深絞り容器を作製、製缶時の焼付工程に相当
する２００℃×１０分の加熱処理を行ない、開口部ダイ
方式の金型を用いてネックドイン（口絞り）加工したと
ころ、表２に見られるように、本発明鋼では加工部にし
わ（座屈）が発生せず、比較鋼に於いてはしわ（座屈）
が発生する割合が高く、本発明鋼での改善効果が証明さ
れた。
比（＝ブランク径／ポンチ径）＝２にて絞り加工を行な
い円筒形の深絞り容器を作製、製缶時の焼付工程に相当
する２００℃×１０分の加熱処理を行ない、開口部ダイ
方式の金型を用いてネックドイン（口絞り）加工したと
ころ、表２に見られるように、本発明鋼では加工部にし
わ（座屈）が発生せず、比較鋼に於いてはしわ（座屈）
が発生する割合が高く、本発明鋼での改善効果が証明さ
れた。
【００２０】焼付による降伏強度（ＹＰ）の変化につい
て、本発明鋼と連続焼鈍法によるアルミキルド鋼との比
較を図１に示す。本発明鋼は焼付後に降伏強度（ＹＰ）
の上昇が無く、ネックドイン加工性に悪影響を与えない
ことがわかる。
て、本発明鋼と連続焼鈍法によるアルミキルド鋼との比
較を図１に示す。本発明鋼は焼付後に降伏強度（ＹＰ）
の上昇が無く、ネックドイン加工性に悪影響を与えない
ことがわかる。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】
【発明の効果】本発明によるネックドイン加工性に優れ
た非時効性容器用鋼板を錫めっき鋼板、ティフリースチ
ールおよび樹脂被覆鋼板等の原板に用いることにより、
焼付工程後の缶開口部の降伏強度（ＹＰ）の上昇を抑制
でき、従来、しわ（座屈）発生により不可能であった薄
手硬質材のネックドイン加工が可能となる。
た非時効性容器用鋼板を錫めっき鋼板、ティフリースチ
ールおよび樹脂被覆鋼板等の原板に用いることにより、
焼付工程後の缶開口部の降伏強度（ＹＰ）の上昇を抑制
でき、従来、しわ（座屈）発生により不可能であった薄
手硬質材のネックドイン加工が可能となる。
【図１】本発明鋼と比較鋼に於ける加熱前後での降伏強
度（ＹＰ）の値の変化を示す図表である。
度（ＹＰ）の値の変化を示す図表である。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％に於いて、 Ｃ ；０．０００３〜０．０１％以下 Ｓｉ；０．１％以下 Ｍｎ；０．５％〜３．０％以下 Ｐ ；０．０３％以下 Ｓ ；０．０１５％以下 Ｎ ；０．００７％以下 Ｓｏｌ．Ａｌ；０．０１〜０．１％以下 Ｏ ；０．０１％以下 Ｎｂ；式（１）に従う〔有効Ｎｂ量〕が（９３／１２）
×Ｃ％以上で且つ〔有効Ｎｂ量〕が０．１０％以下 残部；Ｆｅおよび不可避不純物 からなるネックドイン加工性に優れた非時効性容器用鋼
板。 〔有効Ｎｂ量〕＝全Ｎｂ量−〔（９３／１４）×Ｎ％＋（９３／３２） ×Ｓ％＋（９３／１６）×Ｏ％×１／２〕……………（１）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9315292A JPH05287444A (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | ネックドイン加工性に優れた非時効性容器用鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9315292A JPH05287444A (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | ネックドイン加工性に優れた非時効性容器用鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05287444A true JPH05287444A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14074572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9315292A Withdrawn JPH05287444A (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | ネックドイン加工性に優れた非時効性容器用鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05287444A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013139626A (ja) * | 2011-12-09 | 2013-07-18 | Jfe Steel Corp | 缶用鋼板およびその製造方法 |
-
1992
- 1992-04-13 JP JP9315292A patent/JPH05287444A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013139626A (ja) * | 2011-12-09 | 2013-07-18 | Jfe Steel Corp | 缶用鋼板およびその製造方法 |
| JP2017119918A (ja) * | 2011-12-09 | 2017-07-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 缶用鋼板およびその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |