JPH11217651A - 開缶性に優れたイージーオープン缶蓋用極軟鋼板およびその製造方法 - Google Patents

開缶性に優れたイージーオープン缶蓋用極軟鋼板およびその製造方法

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JPH11217651A
JPH11217651A JP1935798A JP1935798A JPH11217651A JP H11217651 A JPH11217651 A JP H11217651A JP 1935798 A JP1935798 A JP 1935798A JP 1935798 A JP1935798 A JP 1935798A JP H11217651 A JPH11217651 A JP H11217651A
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JP
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soft steel
lid
grain size
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JP1935798A
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Akira Kato
彰 加藤
Chiaki Ouchi
千秋 大内
Masayoshi Kurihara
正好 栗原
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スチール製飲料用缶の缶蓋として好適なイー
ジーオープン缶蓋用極軟鋼板であって、溝加工された後
においても硬化することがなく、開缶性に優れている。 【解決手段】 冷間圧延後、再結晶焼鈍することによっ
て得られる極軟鋼板であって、再結晶後における結晶粒
の平均粒径が15μm以下であり、引張り強度が305
MPa以下で且つ降伏比が60%以上であるイージーオ
ープン缶蓋用極軟鋼板。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、缶体の缶蓋に形
成された開口用溝を破断して開缶する構造の、スチール
製飲料用缶の缶蓋に使用されるイージーオープン缶用特
にステイオンタブ式エンドに適するイージーオープン缶
用の極軟鋼板およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ビール、ジュース、コーヒー等の各種飲
料を収容する飲料用缶は、スチール缶とアルミ缶の2種
類に大別され、何れも、缶蓋として、缶蓋パネルに形成
された開口用溝を指で破断し開缶するイージーオープン
缶蓋が使用されており、特に近年は、プルトップの廃棄
に伴う環境問題の観点から、ステイオンタブ式エンドが
普及している。
【0003】このステイオンタブ式エンドは、従来のリ
ングプル式エンドとは開缶方式が異なり、開缶荷重が大
きく、スコアの引き裂き性の改善が重要になっている。
そのため、一般的に、スチール缶といえども、缶蓋につ
いてはアルミ合金板が使用されている。
【0004】最近、地球環境の観点から、空き缶のリサ
イクルが広く行われているが、アルミ缶は、缶蓋も含め
てアルミ合金板製であるのに対し、スチール缶特にスチ
ール製飲料用缶は、缶胴が鋼製であるのに対し、缶蓋は
アルミ合金板製である場合が多い。この種のスチール缶
は、缶胴と缶蓋とが分類されずスチール缶としてリサイ
クルされるために、現状では缶蓋のアルミ合金板を回収
しこれを有効利用することができず、このような観点か
ら、スチール缶の缶蓋に使用されるステイオンタブ式エ
ンド用鋼板の開発が要求されている。
【0005】一般に、ステイオンタブ式エンドは、例え
ば特開平9−141360号に開示されているように、
金型を使用し切断案内溝を形成することにより製造され
る。このとき、アルミ合金板の場合には、板に加工硬化
現象の生ずることが少なく、溝加工後に板が硬化するこ
とはないが、従来の鋼板の場合には、溝加工の際に生ず
る加工硬化現象によって、開缶性が劣化する問題があ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した問題を解決す
るために、例えば特開昭62−142746号公報に
は、鋼板の板厚、強度および降伏強度を特定の範囲に規
定することによって開缶性を高める方法(以下、先行技
術1という)が開示され、また、特開昭61−1941
18号公報には、最終冷間圧延前における結晶粒の粒径
を、結晶粒度番号6番以下に調整した後、2〜10%の
圧下率で冷間圧延を行うことにより、テイアー値を低く
なし、開缶性を高める方法(以下、先行技術2という)
が開示されている。
【0007】しかしながら、上述した先行技術1におい
ては、スコア溝加工の際に生ずる加工硬化による開缶性
の劣化問題は解決されておらず、また、先行技術2にお
いては、冷間圧延し次いで再結晶焼鈍した後の結晶粒の
粒径と開缶性との関係に関する記載はない。
【0008】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、スチール製飲料用缶の缶蓋に使用される、溝
加工の際に加工硬化の生ずることがなく、開缶性に優れ
たイージーオープン缶蓋用極軟鋼板およびその製造方法
を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
問題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、引張り
強度が305MPa以下で且つ降伏比(降伏強度/引張
り強度)が60%以上である極軟鋼板は、溝加工の際に
生ずる加工硬化現象が小さく従って開缶性が劣化しない
ことを見出した。
【0010】本発明は、上述した知見に基づいてなされ
たものであって、請求項1に記載の発明のイージーオー
プン缶蓋用極軟鋼板は、鋼板を冷間圧延後、再結晶焼鈍
することにより得られる極軟鋼板であって、再結晶後に
おける結晶粒の平均粒径が15μm以下であり、引張り
強度が305MPa以下で且つ降伏比が60%以上であ
ることに特徴を有するものである。
【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のイージーオープン缶蓋用極軟鋼板の化学成分組成が、
C:0.005wt.%以下、Si:0.03wt.%以下、M
n:0.20wt.%以下、P:0.01wt.%以下、S:
0.01〜0.04wt.%、N:0.004wt.%以下、S
ol.Al:0.01〜0.05wt.%、残り、Feおよ
び不可避不純物からなっていることに特徴を有するもの
である。
【0012】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
のイージーオープン缶蓋用極軟鋼板の化学成分組成が、
請求項2に記載の化学成分組成に、更に、TiおよびN
bの少なくとも1種が0.01〜0.05wt.%、Bが
0.0005〜0.0010wt.%付加されていることに
特徴を有するものである。
【0013】請求項4に記載のイージーオープン缶蓋用
極軟鋼板の製造方法は、請求項2または3に記載の化学
成分組成を有する鋼板を、70%以上の圧下率で冷間圧
延し、次いで、連続焼鈍ラインにおいて急速加熱・急速
冷却の再結晶焼鈍を行うことにより、再結晶後における
結晶粒の平均粒径が15μm以下であり、引張り強度が
305MPa以下で且つ降伏比が60%以上である極軟
鋼板を製造することに特徴を有するものである。
【0014】
【発明の実施の形態】この発明のイージーオープン缶蓋
用極軟鋼板を、上述したように限定した理由について、
以下に説明する。この発明においては、極軟鋼板の再結
晶後における結晶粒の平均粒径を15μm以下に、引張
り強度を305MPa以下に、そして、降伏比を60%
以上に限定した。
【0015】一般に、鋼の結晶粒径が微細であるほど、
その降伏強度は上昇することが知られている。一方、鋼
板の引張り強度は、その結晶粒径に依存するが、引張り
強度の上昇の程度は、降伏強度の方が圧倒的に大であ
る。従って、結晶粒の平均粒径を微細化することによっ
て、その降伏比(降伏強度/引張り強度)の上昇を図る
ことが可能である。
【0016】図1は、極軟鋼板の結晶粒平均粒径と降伏
比との関係を示すグラフである。図1から明らかなよう
に、極軟鋼板の結晶粒平均粒径と降伏比との間には相関
があり、平均粒径が15μmを超えると、降伏強度は、
引張り強度の60%を下回る。そして、降伏比が60%
未満に小さくなると、降伏後、破断に至までの間に生ず
る加工硬化が大になって、イージーオープンエンド用に
溝加工する際に鋼板が硬化し、開缶性の劣化を招く。
【0017】従って、この発明においては、再結晶後に
おける結晶粒の平均粒径を15μm以下に、そして、降
伏比を60%以上に限定した。また、引張り強度を30
5MPa以下に限定した理由は、引張り強度が305M
Paを超えると、ステイオンタブ式エンドの人手による
開缶性が劣化するからである。
【0018】次に、この発明の鋼板の化学成分組成を上
述のように限定した理由について説明する。 C:Cは侵入型の強化元素であり、その含有量を0.0
05wt.%以下に限定した理由は、含有量が0.005w
t.%を超えると、引張り強度が大になって、開缶性が低
下する問題が生ずるためである。従って、極低炭素とす
ることによる人手でも開缶できる程度の軟質化を考慮し
て、C含有量は0.005wt.%以下に限定すべきであ
る。
【0019】Si:Siは脱酸元素として鋼中に含有さ
れる。しかしながら、その含有量が0.03wt.%を超え
ると、引張り強度が増大すると共に、冷延鋼板の表面性
状が劣化する。従って、Si含有量は0.03wt.%以下
に限定すべきである。
【0020】Mn:MnもSiと同様に、脱酸元素とし
て鋼中に含有される。しかしながら、Mn含有量を0.
20wt.%以下に低減することによって、冷間圧延し再結
晶した後における鋼板の引張り強度上昇が抑制される。
従って、Mn含有量は0.20wt.%以下に限定すべきで
ある。
【0021】P:Pは、鋼の高強度化をもたらす置換型
固溶元素である。従って、軟質な鋼板を得るためには、
その含有量を0.010wt.%以下に限定すべきである。
S:Sは、加工性の観点から少ない方が望ましいが、S
含有量が0.01wt.%未満であると、孔食が生じやすく
なり、耐食性の観点から問題が生ずる。一方、S含有量
が0.04wt.%を超えると、熱間脆性が生じやすくな
る。従って、S含有量は、0.01〜0.04wt.%の範
囲内に限定すべきである。
【0022】N:Nは、Cと同様に侵入型の強化元素で
あり、その含有量が0.004wt.%を超えると、引張り
強度が大になり、開缶性が低下する問題が生ずる。従っ
て、N含有量は0.004wt.%以下に限定すべきであ
る。
【0023】Sol.Al:Sol.Alは脱酸材とし
て含有されているだけでなく、鋼中にNが含有されてい
る場合には、NをAlNとして析出させる作用がある。
しかしながら、Sol.Al含有量が0.01wt.%未満
では上記作用が不十分であり、一方、その含有量が0.
05wt.%を超えると Al2O3系介在物の含有量が増加し、
イージーオープンエンド用に溝加工する際に微小な亀裂
が生じやすくなる。従って、Sol.Al含有量は、
0.01〜0.05wt.%の範囲に限定すべきである。
【0024】Ti、Nb:TiおよびNbには、鋼の結
晶粒を微細化させ、且つ、鋼中にNが含有されている場
合には、NをTiNまたはNb(CN)として析出させ
固定化し鋼板を軟質化する作用がある。従って、必要に
応じ、Tiおよび/またはNbを付加的に含有させる。
しかしながら、その含有量が0.01wt.%未満では、上
記作用が不十分であり、一方、0.05wt.%を超えると
硬質化する。従って、TiおよびNbの少なくとも1種
の含有量は、0.01〜0.05wt.%の範囲内に限定す
べきである。
【0025】B:Bには、これを少量含有させることに
より、粒界偏析によって極低炭素、窒素鋼の粒界強度を
向上させる作用がある。また、鋼中にTiおよび/また
はNbが含有されている場合には、Tiおよび/または
Nbと共に析出物を形成し、鋼の結晶粒の粗大化を防止
する作用がある。従って、必要に応じBを付加的に含有
させる。しかしながら、その含有量が0.0005wt.%
未満では、上記作用が不十分であり、一方、0.001
0wt.%を超えると、その効果が飽和するのみならず、材
質のばらつきが生ずる原因になる。従ってB含有量は、
0.0005〜0.0010wt.%の範囲内に限定すべき
である。
【0026】この発明のイージーオープン缶蓋用極軟鋼
板は、上述した化学成分組成を有する鋼を溶製し鋼片と
した後、これを熱間圧延し、次いで、70%以上の圧下
率で冷間圧延し、次いで、連続焼鈍ラインにおいて急速
加熱・急速冷却の再結晶焼鈍を施して、再結晶粒の平均
粒径を15μm以下、引張り強度を305MPa以下、
そして、降伏比を60%以上とすることにより製造され
る。上記冷間圧延の圧下率が70%未満では、その後に
行われる熱処理において、十分な微細再結晶組織が得ら
れない。従って、冷間圧延の圧下率は70%以上とすべ
きである。
【0027】
【実施例】次に、この発明を実施例により比較例と対比
しながら更に説明する。表2に示す本発明範囲の化学成
分組成を有する鋼A,B,Cを、試験用真空溶解炉によ
り溶製して試験用鋼片を調製し、前記鋼片を試験用熱間
圧延機によって厚さ3mmまで熱間圧延した後、試験用冷
間圧延機で70%以上の圧下率により、厚さ0.2mmま
で冷間圧延し、この冷間圧延鋼板を、下記条件で急速加
熱・急速冷却の再結晶焼鈍を行うことにより、表1に示
す本発明範囲の結晶粒平均粒径、引張り強度および降伏
比を有する試験片(以下、本発明試験片という)No. 1
〜4を調製した。
【0028】連続焼鈍条件:平均加熱速度25〜30℃
/Sで、750〜820℃の温度範囲に加熱後、直ち
に、20〜35℃/Sの平均冷却速度で冷却。比較のた
めに、表2に示す、その化学成分組成が本発明の範囲外
である鋼D,E,Fを使用し、または、本発明の範囲内
の鋼A,Bであっても、焼鈍時における加熱温度が高か
ったことによって、再結晶焼鈍後の結晶粒平均粒径、引
張り強度および降伏比の少なくとも1つが本発明の範囲
外である、表1に併せて示す試験片(以下、比較試験片
という)No. 5〜9を調製した。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】図2(a) は、上記各試験片の形状を示す平
面図、図2(b) はその正面図であって、図面に示すよう
に、試験片1は、長さ(a) 50mm、幅(b) 25mm、板厚
(c)0.2mmの短冊状であり、金型を使用して、その表
面の長さ方向中央部に、0.5mmRの直線状スコア
(溝)2を、各種寸法のスコア残厚即ちスコア底厚みに
よって形成した。
【0032】上述したスコア底厚みが各種寸法の本発明
試験片No. 1〜4および比較試験片No. 5〜9の各試験
材について、引張り試験および開缶性試験を行い、その
引張破断強度および開缶性をスコア底厚みと共に市販ア
ルミ缶材および市販スチール缶材と比較して表3に示
し、また、引張破断強度とスコア底厚みとの関係を市販
アルミ缶材および市販スチール缶材と比較して図3に示
した。なお、開缶性は、下記によって評価した。
【0033】○ : 開缶力が市販アルミ缶材並み × : 開缶力が市販アルミ缶材よりも劣る
【0034】
【表3】
【0035】表3および図3から明らかなように、本発
明試験片No. 1〜4を使用した試験材「ア〜オ」の開缶
力は、何れも市販アルミ缶材並みであり、従って、本発
明試験片No. 1〜4は、スチール缶用ステイオンタブ式
エンドとして使用することができた。
【0036】これに対して、比較試験片No. 5を使用し
た、引張り破断強度が大きい試験材「カ、キ」の開缶力
は、市販スチール缶材並みであり、また、結晶粒の平均
粒径および降伏比が本発明の範囲外である比較試験片N
o. 6〜9を使用した試験材「ク〜サ」の開缶力は、市
販アルミ缶材よりも劣り開缶性が悪かった。
【0037】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
スチール製飲料缶の缶蓋に使用される、溝加工の際に加
工硬化が生ずることのない、開缶性に優れたステイオン
タブ式エンド用極軟鋼板が得られ、その開缶力はアルミ
合金板並みになることから、缶蓋に従来のようなアルミ
合金板を使用する必要がなく、缶胴および缶蓋が共にス
チール製の飲料用缶を製造することができる、工業上有
用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】結晶粒の平均粒径と降伏比との関係を示すグラ
フである。
【図2】試験片の形状を示す平面図および正面図であ
る。
【図3】本発明材および比較材の引張破断強度とスコア
底厚みとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 試験片 2 スコア

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷間圧延後、再結晶焼鈍することによっ
    て得られる極軟鋼板であって、再結晶後における結晶粒
    の平均粒径が15μm以下であり、引張り強度が305
    MPa以下で且つ降伏比が60%以上であることを特徴
    とする、開缶性に優れたイージーオープン缶蓋用極軟鋼
    板。
  2. 【請求項2】 C:0.005wt.%以下、Si:0.0
    3wt.%以下、Mn:0.20wt.%以下、P:0.01w
    t.%以下、S:0.01〜0.04wt.%、N:0.00
    4wt.%以下、Sol.Al:0.01〜0.05wt.%、
    残り、Feおよび不可避不純物からなる化学成分組成を
    有する、請求項1に記載のイージーオープン缶蓋用極軟
    鋼板。
  3. 【請求項3】 C:0.005wt.%以下、Si:0.0
    3wt.%以下、Mn:0.20wt.%以下、P:0.01w
    t.%以下、S:0.01〜0.04wt.%、N:0.00
    4wt.%以下、Sol.Al:0.01〜0.05wt.%、
    TiおよびNbの少なくとも1種:0.01〜0.05
    wt.%、B:0.0005〜0.0010wt.%、残り、F
    eおよび不可避不純物からなる化学成分組成を有する、
    請求項1に記載のイージーオープン缶蓋用極軟鋼板。
  4. 【請求項4】 請求項2または3に記載の化学成分組成
    を有する鋼板を、70%以上の圧下率で冷間圧延し、次
    いで、連続焼鈍ラインにおいて急速加熱・急速冷却の再
    結晶焼鈍を行うことにより、再結晶後における結晶粒の
    平均粒径が15μm以下であり、引張り強度が305M
    Pa以下で且つ降伏比が60%以上である極軟鋼板を製
    造することを特徴とする、開缶性に優れたイージーオー
    プン缶蓋用極軟鋼板の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015506411A (ja) * 2011-12-22 2015-03-02 ティッセンクルップ ラッセルシュタイン ゲー エム ベー ハー リング型プルトップの製造方法およびリング型プルトップのための保護層が提供された鋼板の利用

Cited By (2)

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US9623473B2 (en) 2011-12-22 2017-04-18 Thyssenkrupp Rasselstein Gmbh Method for producing a ring-pull top from a steel sheet provided with a protective layer and a ring-pull top produced thereby

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