JPH10280089A - ２ピース変形缶用鋼板および２ピース変形缶体、ならびにそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 深絞り成形後、円周方向の引張歪み10％以上
の張出し成形が可能な、２ピース変形缶体の製造技術を
提供する。 【構成】 Ｃ：0.0020wt％以下、Si：0.05wt％以下、M
n：0.7 wt％以下、Ｐ：0.02wt％以下、Ｓ：0.010 wt％
以下、Al：0.100 wt％以下、Ｎ：0.0030wt％、Nb：0.00
3 〜0.03wt％以下を含有する鋼スラブを、仕上圧延温度
850 ℃以上で熱間圧延し、650 ℃以上で巻き取り、圧下
率85％以上で冷間圧延した後、再結晶温度〜850 ℃の温
度範囲で焼鈍し、次いで圧下率５％以下で調質圧延する
ことにより、結晶粒径15μｍ以下のフェライト組織から
なり、平均ｒ値が 1.8以上、ｒ値の異方性（Δｒ）が−
0.10〜0.10、圧延方向、圧延直角方向、圧延45度方向の
延びがいずれも40％以上、時効指数（ＡＩ）が0.0 kgf/
mm² 以下の鋼板とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２ピース変形缶用
鋼板および２ピース変形缶体に関し、特に、鋼板の深絞
り成形により、円筒状の中間缶体（以下、単に「円筒缶
体」と略記する）とし、この円筒缶体の缶胴部をさらに
張出す成形（バルジング成形）を行う際に、割れ等の欠
陥が発生することのない、成形性に優れた２ピース変形
缶用鋼板（表面にめっき、樹脂皮膜を形成したものも含
む）とこの鋼板で加工した缶体、ならびにこれらの製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】飲料（一部の食物も含む）の缶容器はそ
の部品構成から、缶胴と上蓋からなる２ピース缶、缶胴
と上蓋と底蓋からなる３ピース缶に大別できる。なかで
も、２ピース缶は、製造工程が短いという点と、継目が
なく、均一で高い精度の巻締めが可能である点で、３ピ
ース缶より有利である。最近、この２ピース缶におい
て、より缶の意匠性を高めるために、缶胴部を円周方向
に部分的に膨らました、変形缶（コンタード缶：Contou
red can ）が用いられる傾向がでてきた。変形缶とは、
缶胴がいわゆる単純な円筒形状でなく、意匠性をもたせ
るために、缶胴部の一部あるいは複数部を円周方向に張
出す加工、いわゆるバルジング加工して、変形させたも
のである。

【０００３】上記変形缶を製造するためには、製缶工程
での張出しあるいは絞り加工を伴うバルジング成形が必
須である。２ピース缶を、この張出し加工等の観点から
みると、２ピース缶の缶胴部は円周方向に連続した厚み
分布を有することから、接合部があるために円周方向に
板厚みの不連続を不可避的に伴う３ピース缶よりも、張
出し変形に対して有利であるといえる。しかし、一方、
２ピース缶は、張出し変形等に先立って、深絞りという
厳しい加工を受けるので、単純な曲げ変形しか受けてい
ない３ピース缶に比して加工上の不利を内在している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような変形缶は、
これまで、主として、３ピース溶接缶で製造されてい
た。しかし、この３ピース変形缶におけるバルジング加
工では、円周方向の歪量が10％以下、通常は５〜６％と
いった低い値にとどまっており、この程度の歪み量では
十分な意匠性を実現することができないという問題があ
った。一方、２ピース缶でも、これまでに変形缶の製造
がいくつか試みられてきた。しかし、素材としてアルミ
を用いる場合と同様に、鉄を使うと、深絞り成形（一部
しごき成形を含む）による素材の成形性の低下が大き
く、バルジング成形前に、加工組織を再結晶させるよう
な高温（絶対温度で表示した溶融点の１／２以上の温
度）での中間焼鈍処理が必須であった。このような付加
的な処理は、製造コストの大幅な増大を招くのみでな
く、品質管理を困難にするという新たな問題を生ずるこ
ととなり、実現するまでにはいたっていない。中間焼鈍
を省略する手段として、バルジング成形時の破断抵抗を
増加させるうえから、素材の板厚を増加させることが考
えられるものの、この場合には、缶体重量がいたずらに
増大し、コストの上昇をも招くという問題があり、同様
に実現していない。

【０００５】上述したように、２ピース変形缶の製造に
供しうる素材に対しては、従来になく過酷な成形に耐え
うる加工性が要求される。それにもかかわらず、この加
工性を支配する必要特性がいかなるものかは、今までま
ったく明らかにされていなかった。はっきりと言えるこ
とは、深絞りと張出し加工を伴う成形時に生ずる現象
は、単純にｒ値や伸びでは整理できないという程度でし
かなかった。

【０００６】ちなみに、一般的な加工性の向上を目的と
した技術については、これまでにもいくつか提案されて
きた。その一つは、低炭素アルミキルド鋼を素材とし、
徐加熱、長時間均熱、徐冷を行う箱焼鈍法で製造するも
のである。しかし、この従来技術で得られるｒ値は、高
々1.5 程度であり、延性も板厚によって変動はあるもの
35％程度であった。なお、箱焼鈍法自体が、生産性、材
質均一性、表面品質性の面で慢性的な問題点を抱えてい
ることは言うまでもないところである。また、軟質缶用
鋼板を連続焼鈍法で製造する方法としては、例えば、川
鉄技報Vol.14（1982）4 ，62などに記載されているよう
に、低炭素アルミキルド鋼を素材とし、連続焼鈍時の冷
却を制御することにより、Ｔ３以下の軟質な缶用鋼板を
製造する方法がある。しかし、本法では，軟質化は達成
できるものの、鋼板自体の加工性、例えば、伸び、ｒ値
を高くすることが依然としてできていなかった。

【０００７】この加工性を改善するため、例えば、特開
昭61−207520号公報に提案されているように、従来鋼よ
りもＣ含有量を低減させた極低炭素鋼の適用が提案され
た。このような手段をとれば、伸び、ｒ値は改善される
が、単純な極低炭素鋼を使用した場合に、結晶粒径が顕
著に粗大化し、ｒ値の面内異方性が増大するという問題
が生ずることとなった。これに対しては、特開平２−11
8026に例示されるように、Nbの微量添加が提案されてい
る。しかし、このように特性が優れた鋼板を２ピース変
形缶に適用しても、十分な成形性を安定して得ることが
できなかった。このことは、２ピース変形缶における変
形挙動が、従来から成形性の目安に用いられてきたｒ値
や伸び（El）だけでは表現できない、別の因子の存在を
うかがわせるものであるが、明らかにされてはいなかっ
た。このほか、軟質な容器用材料の製造法に関する方法
として、特開平２−277722号公報に示すような、セミ極
低炭素鋼を素材とし、連続焼鈍時に急冷、過時効処理を
適用する技術が開示されている。しかし、この技術で
は、硬度以外の機械的特性については、触れられていな
い。当然ながら、この技術における過時効処理は生産性
の阻害要因の一つとなるので好ましくない。

【０００８】さらに、缶用という面から見ると、ＤＩ
（Drawn ＆ Ironed ）缶用途で優れたネックドイン成形
性を有する鋼板に関する技術が開示されている。例え
ば、特開平５−287443号公報、特開平５一287444号公報
および特開平５一287445号公報などがある。これらの技
術は、ＤＩ成形後にネックドイン成形と呼ばれる縮径加
工を行なう際の成形性を改善するものであり、極低炭素
鋼にNb、Tiを添加することにより、硬度、引張り特性
（降伏応力YS、引張り強度TS）の改善に関して、これら
の元素の添加が有効であることが開示されている。しか
し、このネックドイン成形は圧縮成形に近いものであ
り、成形時に生ずる欠陥はしわ発生現象に限定され、深
絞り加工後の２次成形ではあっても、本発明で対象とす
るような、引張り、張り出しに相当する変形に対して、
何の寄与も知見も与えるものではなかった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、従来技術が抱え
ている上記問題点を解決し、徒に素材の板厚を増すこと
なく、また深絞り加工後の中間焼鈍を施すことなく、円
周方向の引張歪み10％以上のバルジング成形が可能な、
２ピース変形缶体の製造技術を提供することにある。本
発明の他の目的は、上記缶体の製造を可能にするに必要
な材料特性を見いだすことにある。また、本発明の他の
目的は、上記材料特性を満たし、優れた成形加工性を有
する２ピース変形缶用鋼板およびその製造方法を提供す
ることにある。さらにまた、本発明の他の目的は、過時
効処理を施すことなく、上記材料特性を満たし、優れた
成形加工性を有する２ピース変形缶用鋼板の製造方法を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記課題を
解決するため、２ピース変形缶の成形に必要な材料の特
性、この特性を満たす鋼板の製造条件等について、鋭意
実験、研究を重ね、本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明の要旨構成は以下のとおりである。

【００１１】(1) 結晶粒径15μｍ以下のフェライト組織
からなり、平均ｒ値が 1.8以上、ｒ値の異方性（Δｒ）
が−0.10〜0.10、圧延方向、圧延直角方向、圧延45度方
向の延びがいずれも40％以上、時効指数（ＡＩ）が0.0
kgf/mm² 以下の特性を有することを特徴とする、板厚0.
15〜0.40mmの２ピース変形缶用鋼板。

【００１２】(2) Ｃ：0.0020wt％以下、Si：0.05wt％以
下、Mn：0.7 wt％以下、Ｐ：0.02wt％以下、Ｓ：0.010
wt％以下、Al：0.100 wt％以下、Ｎ：0.0030wt％以下、
Nb：0.003 〜0.03wt％、残部がFe及び不可避的不純物の
鋼組成であって、結晶粒径15μｍ以下のフェライト組織
からなり、平均ｒ値が 1.8以上、ｒ値の異方性（Δｒ）
が−0.10〜0.10、圧延方向、圧延直角方向、圧延45度方
向の延びがいずれも40％以上、時効指数（ＡＩ）が0.0
kgf/mm² 以下の特性を有することを特徴とする、板厚0.
15〜0.40mmの２ピース変形缶用鋼板。

【００１３】(3) 上記(2) に記載の鋼組成のものに、さ
らにTi：0.003 〜0.03wt％、Ｂ：0.0005〜0.0020wt％の
１種または２種を含有させることを特徴とする、２ピー
ス変形缶用鋼板。

【００１４】(4) 上記(2) または(3) に記載の鋼組成の
ものに、さらにCu：0.5 wt％以下、Ni：0.5 wt％以下、
Cr：0.5 wt％以下、Mo：0.5 wt％以下から選ばれる１種
または２種以上をを含有させることを特徴とする、２ピ
ース変形缶用鋼板。

【００１５】(5) 表面に樹脂皮膜を有する、上記(1) 〜
(4) のいずれか１つに記載の、２ピース変形缶用鋼板。

【００１６】(6) 上記(1) 〜(5) のいずれか１つに記載
の２ピース変形缶用鋼板で加工された缶体であって、該
缶体の缶胴部には、円周方向の伸び歪み10％以上のバル
ジング成形部を有することを特徴とする、２ピース変形
缶体。

【００１７】(7) Ｃ：0.0020wt％以下、Si：0.05wt％以
下、Mn：0.7 wt％以下、Ｐ：0.02wt％以下、Ｓ：0.010
wt％以下、Al：0.100 wt％以下、Ｎ：0.0030wt％、Nb：
0.003〜0.03wt％以下を含有する鋼スラブを、仕上圧延
温度850 ℃以上で熱間圧延し、650 ℃以上で巻き取り、
圧下率85％以上で冷間圧延した後、再結晶温度〜850 ℃
の温度範囲で60秒間以下均熱する焼鈍を行い、次いで圧
下率５％以下で調質圧延することを特徴とする、上記
(2) 〜(4) のいずれか１つに記載の２ピース変形缶用鋼
板の製造方法。

【００１８】(8) 表面に樹脂皮膜を有する、上記(1) 〜
(4) のいずれか１つに記載の鋼板を、合計絞り比 2.0以
上で２ピース円筒缶体に深絞り成形し、次いで、該円筒
缶体の缶胴部の円周方向に、伸び歪み10％以上でバルジ
ング成形することを特徴とする、２ピース変形缶体の製
造方法。ここで、合計絞り比とは、ブランキング径／最
終径をさす。また、実製缶における上記バルジング成形
の伸び歪みは、成形前後の缶胴部の円周長の変化で求め
るものとする。

【００１９】(9) 表面に樹脂皮膜を有する、上記(1) 〜
(4) のいずれか１つに記載の鋼板を、合計絞り比 2.0以
上で２ピース円筒缶体に深絞り成形し、次いで、塗装、
焼付の処理を行い、その後、該円筒缶体の缶胴部の円周
方向に、伸び歪み10％以上でバルジング成形することを
特徴とする、２ピース変形缶体の製造方法。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について説明する。 (1) 材料特性 平均ｒ値：1.8 以上 平均ｒ値が1.8 を下回ると、１次成形の深絞り成形でで
きた円筒缶体の壁厚みの高さ方向の不均一性が顕著に増
加するとともに、２次成形の張出し加工等においても、
割れを発生しやすくなることが明らかとなった。ただ
し、面内におけるもっとも低い方向のｒ値でも1.6 以上
あることが望ましい。なお、本発明でいうｒ値は、通常
の引張法で15％の塑性歪を付与して評価することとす
る。平均ｒ値は、 平均ｒ値＝（ｒ_L ＋ｒ_C ＋２×ｒ_D ）／４ で算出する。ただし、ｒ_L 、ｒ_C およびｒ_D は、それぞ
れ、Ｌ（圧延）方向、Ｃ（圧延方向直角）方向、Ｄ（圧
延方向45°) 方向のｒ値を表す。

【００２１】△ｒ：−0.10〜0.10 △ｒは、従来からイヤリング発生の程度を表す指標とし
て用いられていた。発明者らは、さらに詳細な検討を重
ねた結果、単にフランジ縁部の高さ不均一（いわゆるイ
ヤリング）のみならず、缶胴部のわずかな板厚変動にこ
のパラメータが影響していることを明らかにした。この
ような微小な変動は、通常の２ピース缶ではまったく問
題にならない範囲のものであるが、本発明のごとく、深
絞り加工後さらに２次のバルジング成形を行う用途にお
いては、成形の成否を決定する重要な因子であることが
明らかとなったのである。△ｒの絶対値が0.10を超える
と、張出し成形等における破断の危険性は急激に増大す
るので、△ｒは−0.10〜0.10の範囲におさめる必要があ
る。なお、△ｒは、△ｒ＝（ｒ_L ＋ｒ_C −２×ｒ_D ）／
２で算出する。

【００２２】伸び：40％以上 本発明において、最終的に重要なのは２次成形時の延性
であるが、発明者等の検討の結果、原板の状態で40％以
上の伸びを有していれば、問題なく２次成形できること
が明らかとなった。この値は、鋼板の圧延方向に対し
て、少なくともＬ、Ｃ、Ｄ方向の３方向から採取した試
片の最小値を意味する。

【００２３】時効指数ＡＩ：0.0 kgf/mm² 以下 時効指数は、本発明においては極めて重要である。すな
わち、時効指数が0.0kgf/mm² 以下、望ましくは負の値
をとることにより、２次成形における破断の危険性が顕
著に低減する。このことは、深絞り成形に先だって、塗
装・焼付けが行なわれた際の材質変化、材質劣化がな
く、深絞り成形が高い均一性のもとで行われることを意
味しており、その後の２次成形をも安定化させると考え
られる。ここで、時効指数は、鋼板の圧延方向に試験片
（JIS 13号または５号試験片）を採取し、7.5 ％の予歪
みを付与した後、除荷し、100 ℃にて30分の時効を施し
た後、再度引張り行ない、時効前の変形応力と時効後の
降伏応力の差から求めたものである。引張りの速度は1.
0 〜10mm／分が推奨される。この値が負であることは、
時効により軟化を生じていることを意味する。実用的な
必要強度を考慮した場合には、−2.0 〜0.0 kgf/mm² の
範囲が望ましい。なお、本来、時効指数は、時効性を有
する鋼板のひずみ時効による硬化能を評価する方法であ
る。しかし、本発明のように、顕著に時効性を低減した
場合には、負の値になる。これは、予ひずみ付与後の試
料に時効を施しても、時効硬化が起こらず、逆に転位の
再配列、消滅による回復いいかえれば内部応力の緩和が
進んだためであると思われる。

【００２４】(2) フェライトの結晶粒径：15μｍ以下 結晶粒径は、表面の美麗性を確保する上で重要である。
結晶粒径が大きくなり過ぎると、肌あれに起因して、逆
に延性は低下する。特に、本発明のごとく、１次成形で
深絞り成形を行なった後に、２次の張出し成形等を行な
う場合に、この現象が顕著にあらわれる。平均の結晶粒
径を15μｍ以下にすれば、これらの不具合の発生を抑制
することが可能となる。さらに高い品質レベルが要求さ
れる場合には、10μｍ以下にすることが望ましい。な
お、結晶粒径は、表面をナイタールでエッチングし、通
常の光学顕微鏡で観察して求めるが、その際、出現しに
くくなっている粒界も確実に考慮して平均粒径を算出す
る必要がある。このとき、比較法、切断法、面積法のい
ずれの決定法も適用できるが後２者の方がより安定性が
高い。

【００２５】(3) 鋼成分について； Ｃ：0.0020wt％以下 Ｃは、特に重要な元素であり、含有量を低減すれば、原
板の平均ｒ値、伸び値が向上する。特に、0.0020wt％以
下にすることにより、１次の深絞り成形に続く２次の張
出し成形等の成形性が著しく向上する。Ｃの低減手段と
して、連続焼鈍時に雰囲気制御して脱炭反応により、鋼
中Ｃ量を低減することは、さらに有効である。Ｃ量の下
限は特に定めないが、Ｃ量の低下にともなって、組織の
粗大化し、かえって肌あれ現象による外観美麗性や成形
性を招きやすくなるので、0.0005wt％程度とするのが好
ましい。材質の安定性などを考慮すれば、0.0005wt％〜
0.0015wt％がさらに望ましい。

【００２６】Si：0.05wt％以下 Siは、少量でも、鋼を固溶強化し、延性を低下させると
ともに、表面性状の悪化を招き易いので、低減すること
が望ましい。0.05wt％以下とすることにより、これらの
悪影響を回避することができる。なお、さらなる強度の
低下、延性の向上を必要とする用途では0.03wt％以下に
低減することが望ましい。

【００２７】Mn：0.7 wt％以下 Mnは、Ｓによる熱延中の熱間割れを防止防止するのに有
効な元素である。またMnは、大きな材質の低下を伴うこ
となく、熱間圧延時の変態点を低下させ、熱間圧延工程
を容易にさせる有用な効果があるため、0.05wt％以上添
加することが望ましい。しかし、0.7 wt％を超えて多量
に添加すると、ｒ値の低下が顕著となり、また鋼板を過
度に硬質化させ、冷間圧延性を低下させるために、その
上限を0.7 wt％とした。より良好な耐食性と成形性が要
求される用途では0.3 wt％以下とするのが望ましい。

【００２８】Ｐ：0.02wt％以下 Ｐは、多量に含有すると、鋼を著しく硬質化させ、フラ
ンジ加工性やネック加工性を悪化させ、また耐食性をも
悪化させるので、その上限を0.02％とした。これらの特
性が特に重要視される場合には0.01％以下とするのが好
ましい。

【００２９】Ｓ：0.010 wt％以下 Ｓは、鋼中で介在物として存在し、延性の低下、耐食性
の劣化をもたらす有害な元素であるので、0.010 wt％以
下に制限する。加工性を特に必要とする場合には、0.00
5 wt％以下の範囲に抑制するのが望ましい。

【００３０】Al：0.100 wt％以下 Alは、製鋼時の脱酸成分として必要な元素であるが、含
有量が多過ぎると、表面性状の悪化につながるので、0.
100 wt％以下の範囲で添加する。なお、材質の安定性と
いう観点からすれば、0.008 〜0.080 wt％の範囲が望ま
しい。

【００３１】Ｎ：0.0030wt％以下 Ｎは、時効性を高める元素であり、張出し成形時の延性
を低下させる。また、熱延の初期段階の加工時に割れを
発生する危険性を増大させる元素でもある。そのため、
その上限を0.0030wt％とした。製造工程全体を考慮した
材質の安定性、歩留まり向上という観点では、0.0025wt
％以下の範囲が好適である。

【００３２】Nb：0.003 〜0.03wt％ Nbは、本発明において、組織の改善、Ｃの固定を通じて
材質を大きく改善する極めて重要な添加元素である。す
なわち、Nbの添加により、固溶状態のＣ量が減少し、同
時に鋼の組織微細化が達成され、これにより、深絞り性
に関係するｒ値が顕著に向上し、△ｒの絶対値が低下す
る。さらに、特に重要な深絞り成形後の２次成形性が顕
著に改善される。このような効果は、0.003 wt％以上の
添加により発揮される。しかし、0.03wt％を越えて添加
すると、Nbの添加効果が飽和することに加え、鋼が硬質
化して、スラブ状態での割れ発生率が増加するととも
に、熱間−冷間圧延性が劣化する。さらに、再結晶温度
が上昇する結果、より高温の連続焼鈍が必要となり、焼
鈍の操業が極めて困難なものとなる。従って、Nb添加量
は0.003 〜0.03wt％とした。材質上好ましいのは、0.00
3 〜0.025 wt％、さらに好ましくは 0.003〜0.020 wt％
である。

【００３３】上記基本成分に加えて、必要に応じて、さ
らにTi：0.003 〜0.030 wt％、Ｂ：0.0005〜0.0020wt％
の群、Cu：0.5 wt％以下、Ni：0.5 wt％以下、Cr：0.5
wt％以下、Mo：0.5 wt％以下からなる群のいずれか１群
または２群から選ばれる１種以上の元素を添加すること
ができる。

【００３４】Ti：0.003 〜0.03wt％、Ｂ：0.0005〜0.00
20wt％ Ti、Ｂは、組織の微細化効果と時効性の調整制御に有用
な元素である。また、Al単独添加に比べて、より安定に
鋼中のＮを固定できる。すなわち、最終製品の段階で残
存する固溶Ｎを容易に０にすることができる。このよう
な効果はTi，Bそれぞれ0.003 wt％、0.0005wt％から得
られるが、それぞれ0.03wt％、0.0020wt％を超えて添加
すると、これらの添加効果が飽和するほか、鋼板の面内
異方性が増加するため好ましくない。なお、これらの両
元素を複合添加した場合でも上記効果は相殺されること
はない。

【００３５】Cu：0.5 wt％以下、Ni：0.5 wt％以下、C
r：0.5 wt％以下、Mo：0.5 wt％以下 Cu、Ni、CrおよびMoは、材質の悪化を伴うことなく、鋼
板強度を高めるのに有用な元素であるが、これらの元素
を0.5 wt％を超えて添加すると、冷間圧延性が悪化する
ので、いずれの元素とも0.5 wt％以下の範囲で添加す
る。なお、これらの元素の効果は互いに相殺されること
なく、複合添加して用いることができる。また、上記各
元素の添加効果は、0.03wt％以上の添加により、顕れる
ので、それぞれ0.03wt％以上添加することが望ましい。

【００３６】(4) 板厚：0.15〜0.40mm 板厚が0.15mm未満になると、２ピース缶体に成形する深
絞り成形の際に破断を生じることに加え、缶胴部のバル
ジング加工時に破断を生じる危険性が増加する。一方、
板厚が0.40mmを超えると、缶体成形時に厳しいしごき加
工等を付与しないかぎり、缶胴部の板厚が大きく、素材
重量が大きい不経済な缶となる。したがって、本発明鋼
板の板厚は0.15〜0.40mmの範囲とする。

【００３７】(5) 製造条件について；本発明鋼板の製造
工程は、連続鋳造−粗熱間圧延またはシートバーキャス
ターにより、シートバーとしたのち、仕上げ熱間圧延−
酸洗−冷間圧延−再結晶焼鈍−調質圧延により鋼板とす
る。

【００３８】・熱間圧延 熱間圧延では、850 ℃以上の温度で仕上げ圧延する必要
がある。仕上げ圧延温度が850 ℃を下回ると、組織の均
一性が低下することに加え、△ｒが著しく負の方向に変
化する結果、△ｒの絶対値が大きくなり好ましくない。
すなわち１次の深絞り成形での耳の発生、２次の張出し
成形での割れ発生頻度の増大などの問題が顕在化する。
なお、熱間圧延時に摩擦係数が0.2 以下、好ましくは0.
15以下の潤滑圧延を行うことは、熱延コイルの先端部及
び後端部の最終的な材質変動を軽減できるので望まし
い。この潤滑圧延は、仕上げ圧延機入り側で、先行する
シートバーと後行するシートバーとを接合して圧延す
る、いわゆる連続圧延と組み合わせ実施することにより
特に効果が大きい。また、熱間圧延後、直ちに水冷を開
始して次項に述べる温度で巻き取ることは、組織の均一
かつ微細化の観点から有効である。

【００３９】・熱延後の巻き取り 巻取温度は650 ℃以上とすることで、ｒ値の向上、△ｒ
の絶対値の低減、さらには材質均一性の向上も達成され
る。650 ℃を下回ると、上記の特性が悪化することに加
え、伸びの面内異方性が増加し好ましくない。酸洗につ
いては特に限定をする必要はなく、通常の塩酸、ないし
は硫酸で酸化層を除去すればよい。

【００４０】・冷間圧延 冷間圧延の圧下率は本発明においては重要な要件の一つ
である。圧下率を85％以上とする冷間圧延の後に、短時
間均熱の焼鈍を行うことにより、均一な組織が形成さ
れ、その結果、高ｒ値、低△ｒ値（絶対値）、高延性と
いう優れた特性を得ることができる。なかでも、特に高
い材質均一性が必要となる場合には88％以上の冷間圧下
率が望ましい。

【００４１】・連続焼鈍 高い延性の鋼板を得るためには再結晶温度以上での焼鈍
が不可欠である。しかし、焼鈍温度が850 ℃を超える
と、組織の混粒化の傾向が顕著となる。また、焼鈍時間
は60秒間以下均熱することが望ましい。

【００４２】・調質圧延 降伏点伸びを抑制し、変形時の均一性を向上させ、さら
には、表面の粗度調整、形状調整などのために好ましく
は１％以上の軽スキンパス圧延を行う。しかし、この圧
下率が５％を超えると、均一伸びの低下が無視できなく
なるので、調質圧延は５％以下の範囲で行う。

【００４３】・表面処理 上記工程で得られた鋼板に対する表面処理は、通常の缶
用鋼板に適用されるいずれの処理も適用可能である。す
なわち、錫めっき、クロムめっき、ニッケルめっき、ニ
ッケル・クロムめっきおよびニッケル・錫めっきなどで
ある。また、これらのめっきの後に、樹脂皮膜（塗装あ
るいは有機樹脂フィルム）を施して製缶するような、や
や特殊な用途においてもなんら問題なく適用可能であ
る。あるいは、鋼板を焼鈍する前にNiめっきを行い、焼
鈍によりNi拡散層を形成させてから、錫めっきを行う用
途でも問題なく適用可能である。

【００４４】・合計絞り比：2.0 絞り工程は多数にわたっても可能であるが、合計絞り比
（初期ブランク径／最終絞りのパンチ径）が少なくとも
2.0 以上にならないと、缶の高さが十分ではなく、用途
が極めて限定される。

【００４５】・バルジング成形の伸び歪み：10％以上 製缶後の２次成形（バルジング成形）でおおむね10％以
上の円周方向伸び歪みを加えないと十分な意匠性を付与
することができない。なお、バルジング成形としては、
管軸方向へのメタルフローを許す「絞り」、許さない
「張出し」のいずれも可能である。

【００４６】

【実施例】実施例１ 表１に示す成分組成を含み、残部が実質的に鉄からなる
鋼を転炉で溶製し、この鋼スラブを、表２に示す条件
で、熱間圧延、酸洗、冷間圧延ののち、焼鈍温度と焼鈍
時間とを変化させて連続焼鈍を行った。その後圧下率1.
5 ％で調質圧延を行い、最終仕上げ板厚0.25mmの鋼板を
製造した。得られた鋼板についてのｒ値、板面各方向の
伸び、時効特性を測定（JIS 13号−B 試験片を使用）し
た。また、これらの鋼板に、25番相当（約2.8g／m²の目
付け）の錫めっきを行ない、リフロー処理で鏡面状態と
したのち、クロム酸を主体としためっき浴で金属Cr量15
mg/m²、酸化Cr量7 mg/m² のめっきを行なった。その
後、板の表裏面にクリアラッカーを塗付, 乾燥させた。
この状態で以下の成形を行なった。鋼板を198 mmφにブ
ランキングし、まず90mmφのパンチで深絞り成形で円筒
缶体（絞り比2.2 ）とし、次いで図１に示すように、ゴ
ムを利用したバルジング成形（円周方向の最大伸び歪み
15％）により、２ピース変形缶体を製造した。この缶体
について、表面の美麓性、割れ発生の有無などを調査し
た。

【００４７】これらの結果を同じく表３に示す。発明例
は全ての鋼板が材料特性を満足しており、成形後の２ピ
ース変形缶体も割れ発生を招くことなく製造でき極めて
優れた成形性を有することがわかった。しかも、発明例
による缶体の表面は美麗であった。これらの諸特性は比
較例として用いた箱焼鈍材よりも優れていた。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【表２】

【００５０】

【表３】

【００５１】実施例２ バルジング条件をより一般的な割型（割型は円周方向に
12分割した構造）を用い、円周方向の最大歪み量を15％
とした方法で成形し、同様の調査を行った。成形法の違
いはあるもの、ほぼ同様の結果が得られ、本発明法によ
る鋼板は極めて優れたバルジング成形性を有していた。
また、鋼板の表面処理条件を以下のように変化させて供
試材とした。すなわち、連続焼鈍後に、まず錫を1.0 g/
m²をめっきし、つづいて全Cr量を15 mg/m²、そのうち金
属Cr量を7 mg/m² 析出させた。その鋼板上に30μｍ厚み
のＰＥＴフィルムを熱融着させ、試験に供した。その結
果、通常の塗装・焼付けを行なった場合とほほ同等の加
工特性がえられ、本発明鋼板を素材とした場合には、極
めて安定した製缶特性が得られることが明らかとなっ
た。

【００５２】実施例３ Ｃ量が15 ppm以下の範囲でNb添加量を0.018 ％一定に
し、焼鈍温度を幅広く変化させて、上記実施例２に準じ
てサンプルを作製し、３工程の絞り加工により、最終的
に絞り比2.6 で円筒缶体に成形した後に、破断を生じる
ことなく成形可能な、バルジング歪みの最大値を求め、
このバルジング歪みに及ぼす平均ｒ値と時効指数との関
係を整理して図２に示す。同様に、破断を生じることな
く成形可能な、バルジング歪みの最大値に及ぼす、伸び
値と結晶粒径の関係を図３に示す。図２、図３から、本
発明範囲を満たす特性の鋼板であれば、高いバルジング
成形が可能であることがわかる。

【００５３】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、１次の深絞り成形に続く、２次のバルジング成形に
おいて、円周方向の引張歪み10％以上の成形が容易に行
えるという、極めて優れた成形性を有する２ピース変形
缶用鋼板が製造可能となる。また、この鋼板を用いれ
ば、素材の板厚をさほど増すことなく、また深絞り加工
後の中間焼鈍を施すことなく、円周方向の引張歪み10％
以上を付与した２ピース変形缶体を製造することが可能
となる。したがって、本発明によれば、従来の鋼板では
実現できなかった高い意匠性を有する缶体を安定した条
件で製造することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】深絞り成形後のバルジング成形を説明するため
の断面模式図である。

【図２】深絞り成形後のバルジング成形において、破断
を生じることなく成形可能なバルジング歪みの最大値に
及ぼす、平均ｒ値と時効指数の関係をを示すグラフであ
る。

【図３】深絞り成形後のバルジング成形において、破断
を生じることなく成形可能なバルジング歪みの最大値に
及ぼす、伸び値と結晶粒径の関係をを示すグラフであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 浩正 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 大野 浩伸 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 久々湊 英雄 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結晶粒径15μｍ以下のフェライト組織か
   らなり、平均ｒ値が1.8以上、ｒ値の異方性（Δｒ）が
   −0.10〜0.10、圧延方向、圧延直角方向、圧延45度方向
   の延びがいずれも40％以上、時効指数（ＡＩ）が0.0 kg
   f/mm² 以下の特性を有することを特徴とする、板厚0.15
   〜0.40mmの２ピース変形缶用鋼板。
2. 【請求項２】 Ｃ：0.0020wt％以下、Si：0.05wt％以
   下、Mn：0.7 wt％以下、Ｐ：0.02wt％以下、Ｓ：0.010
   wt％以下、Al：0.100 wt％以下、Ｎ：0.0030wt％以下、
   Nb：0.003 〜0.03wt％を含有し、残部がFe及び不可避的
   不純物の鋼組成であって、結晶粒径15μｍ以下のフェラ
   イト組織からなり、平均ｒ値が 1.8以上、ｒ値の異方性
   （Δｒ）が−0.10〜0.10、圧延方向、圧延直角方向、圧
   延45度方向の延びがいずれも40％以上、時効指数（Ａ
   Ｉ）が0.0 kgf/mm² 以下の特性を有することを特徴とす
   る、板厚0.15〜0.40mmの２ピース変形缶用鋼板。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の鋼組成のものに、さら
   にTi：0.003 〜0.03wt％、Ｂ：0.0005〜0.0020wt％の１
   種または２種を含有させることを特徴とする、２ピース
   変形缶用鋼板。
4. 【請求項４】 請求項２または３に記載の鋼組成のもの
   に、さらにCu：0.5wt％以下、Ni：0.5 wt％以下、Cr：
   0.5 wt％以下、Mo：0.5 wt％以下から選ばれる１種また
   は２種以上を含有させることを特徴とする、２ピース変
   形缶用鋼板。
5. 【請求項５】 表面に樹脂皮膜を有する、請求項１〜４
   のいずれか１項に記載の、２ピース変形缶用鋼板。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載の２
   ピース変形缶用鋼板で加工された缶体であって、該缶体
   の缶胴部には、円周方向の伸び歪み10％以上のバルジン
   グ成形部を有することを特徴とする、２ピース変形缶
   体。
7. 【請求項７】 Ｃ：0.0020wt％以下、Si：0.05wt％以
   下、Mn：0.7 wt％以下、Ｐ：0.02wt％以下、Ｓ：0.010
   wt％以下、Al：0.100 wt％以下、Ｎ：0.0030wt％以下、
   Nb：0.003 〜0.03wt％を含有する鋼スラブを、仕上圧延
   温度850 ℃以上で熱間圧延し、650 ℃以上で巻き取り、
   圧下率85％以上で冷間圧延した後、再結晶温度〜850 ℃
   の温度範囲で60秒間以下均熱する焼鈍を行い、次いで圧
   下率５％以下で調質圧延することを特徴とする、請求項
   ２〜４のいずれか１項に記載の２ピース変形缶用鋼板の
   製造方法。
8. 【請求項８】 表面に樹脂皮膜を有する、請求項１〜４
   のいずれか１項に記載の鋼板を、合計絞り比 2.0以上で
   ２ピース円筒缶体に深絞り成形し、次いで、該円筒缶体
   の缶胴部の円周方向に、伸び歪み10％以上でバルジング
   成形することを特徴とする、２ピース変形缶体の製造方
   法。
9. 【請求項９】 表面に樹脂皮膜を有する、請求項１〜４
   のいずれか１項に記載の鋼板を、合計絞り比 2.0以上で
   ２ピース円筒缶体に深絞り成形し、次いで、塗装、焼付
   の処理を行い、その後、該円筒缶体の缶胴部の円周方向
   に、伸び歪み10％以上でバルジング成形することを特徴
   とする、２ピース変形缶体の製造方法。