JPS58141364A - 製缶加工性に優れる極薄冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、製缶加工性、なかでも飲料缶などに使われ
る缶として、絞り加工（ＤｒａｗＩａｇ　）と１しごき
加工（Ｉｒｏｎｎｉｎｇ　）とを複合した製缶法（以下
ＤＩ法という）適用による製缶加工性に優れる極薄鋼板
に関するものである〇 ビールや炭贈飲料などを充てんする缶（以下食缶という
）は古くは、胴部、天部及び底部すなわち地部よりなる
８点の部品で組み立てる、いわゆる８ピ一ス缶が使われ
て来たがこれは胴板をロール成形、あるいはインバー成
形によって円筒状に加工した後、はんだによるろう接着
や、ナイロン樹脂などによる化学接着あるいは溶接によ
り接合した円筒に、天板を巻き締め法で接合した後１食
品や飲料を充てんし、最後に地板１巻き締め法で接合し
て完成される・ しかし、製缶能率、製缶コストさらには缶機能の優位性
から近年製缶法も大きく進歩し、胴部と地部を絞り加工
としごき加工で一体成形できるＤＩ製缶法が広く採用さ
れるに至っている。

このＤＩ製缶法でつくられる食缶は胴部と地部が一体で
、大部を組み立てるだけなので２ピ一ス缶きも言われて
いる・ ＤＩ製缶法には、ぶりきまたは、４？殊処理を施しプレ
ス加工性に優れる低炭素極薄冷延鋼板のコイルが使われ
、そのコイルから円板を打ち抜くと同時に絞り加工をあ
わせ施してカップ状に連続して成形される。

次に、このカップはボディーメーカーに運ばれ。

缶仕様によっては、例えば缶高さの高いものでは再度絞
り加工が加えられこ−に連続して数段に分割されたしご
き加工が行なわれて製缶され、もちろん缶高さの低いも
のは再絞り加工が省略される場合もある０ この再絞り加工は６０〜１６０ストロ一ク／分という高
能率で連続して行なわれるのが通例なので、ボディーメ
ーカー内でトラブルが生じると大量の不良が発生するだ
けでなく、と〈Ｋ精密に構成されているマシンを解体し
不良缶を除去する作業も必要になり、製缶能率が大幅に
低下する。

元来かようなりＩ製缶法は、胴部板厚が、しごき加工に
より原板厚と比べて一端に薄く々る過酷、　　′ な製缶であり、例えばｏ、ａｏｓｍの極薄冷延鋼板を使
って胴部板厚が０．０９〜０．１６％惰までしごき加工
が行なわれる。

加えてこのしごき加工後に、天Ｓを接合する九めのフラ
ンジ出し加工が行なわれ１この加工は前述のようなしご
き加工が行なわれた後だけに、鋼中の介在物や表面欠陥
等が加工割れになる感受性が高く、それ故清浄度の高い
ことはもちろん、より均一なパターンを有する表面あら
さ、さらＫは加工割れＫつながる表面欠陥の少ない極薄
冷延鋼板を用いることが必要とされている。

以上の要請を満たすため、Ｄ！製缶法に供される極薄冷
延鋼板としては、素材に連鋳Ａ／キルド鋼スラブを使い
、そして通常の工程を経て結晶粒が等軸晶のものがよい
とされていた。例えば、特会昭６ｇ−８４６１号会報（
製缶用薄鋼Ｉｊ）ても述べているように、結晶粒軸比が
１．ＩＩＩ以下に小さくしたものは、しごき成形不良率
と、７ランジ成形不良率を大幅に減じることができると
言われてｈるＯ しかるにＤＩ法による製缶時に発生ずる不良について発
明者らがさらにいろいろ調べ、その原因を分析して発生
起因別に分類した結果によると、極薄冷延鋼板に大きく
起因する欠陥としては抜は不良と７ランジ割れがとくに
重要であることを知った０ 進んでこれらの欠陥が極薄冷延鋼板の何に起因するかを
詳細に調べたところ％抜は不良も７クンジ割れＫついて
も、結晶粒軸比にはあまり関係がなく、抜は不良は結晶
粒径が小さくなるに従って多発すること、さらに％板面
のめらさとも関係がらり、あらさの小さいものでは多発
する傾向があることが突きとめられるに至った。

しかし、７ランジ割れも結晶粒度との関係があり、とく
にこの場合は抜は不良とは逆で、結晶粒度が小さくなる
ほどその不良率は高くなることがわかった。

発明者らは、との相矛盾する関係において、抜は不実発
生率が少なく、７ランジ割れ不良率も少ない、ＤＩＩ製
缶法適した極薄冷延鋼板をつくることに成功した。

ここで抜は不良とは、しごき加工工程でポンチとダイに
より事前に成形されｔカップを、しごいて缶体をつくる
場合に、しごき加工が終ってから缶体をポンチから抜き
とるとき、完全に抜は切らないものができることを言い
、この場合、このトラブルの発見が遅れると、次々と高
能率でカップが送られてくるのでカップが＠壕ってしま
い、その損失は大きい。

こ−に絞り加工を経たカップのポンチの周囲における再
絞り加工による缶体を、ポンチから離脱するのに必要な
力をストリップ力と言うことにして、ストリップ力が大
きくなるよう表極薄冷延鋼板を使った場合、抜は不良が
多発し、また抜は性が悪いものについて強引に抜こうと
してストリップ力を大きくした場合には１缶体は抜けて
も、・缶体に疵が入り、このような缶を発見して除去す
ることが高能率操業の下で一般に―づかしいため、次工
福にその壕−流れることが多い０そうすると後工程の印
刷では、印刷に使われるブランケット表面に疵が入り、
印刷模様に乱れが生じるトラブルが続発する０ 従って、ボディメーカーからは、より小言なヌトリップ
力で、従って缶に疵をつけることなく抜くことができる
ことが強く要求される。

より小さなストリップ力で缶体が容易Ｋｍけるようにす
るためには、しごき加工後の缶体内面とポンチ面との摩
擦係数を小さくすることができればよく、摩擦係数を小
さくするにはプレス加工油を濶滑油として缶体とポンチ
間に多く残留、付着させて潤滑性を向上することによっ
て可能である◎従って極薄冷延鋼板としては、しごき加
工後の缶体内面のあら濱を大きくすることができれば良
いと考えられた０ とは云うもののしごき加工後のあらさが大きくなるよう
な極薄冷延鋼板をつくることは、それがか酷な加工を受
けた後のことなので実際的な立場では甚しい礫間であっ
たのである０ 以上の点について、発明者らは鋭意研究を重ねた結果、
以下のべるようにして、これらの間額を、　　：ｉ′ 有利に解決し、ＤＩ法による製缶加工性に優れる極薄冷
延鋼板をと＼に提案するものである。

まず第１図に抜は不良に及ぼす結晶粒度（０％８　％　
Ｎｏ　）と極、薄冷延鋼板の中心線あらさＲ１（ａｍ）
の彰響について示すが、こ−に抜は不良は０８Ｎｏ。

がは’Ｎ　１０．０〜１１．０においてより大きくなる
と、即ち粒径が小さくなるに従って、いずれのものでも
悪くなる明瞭な関係が見い出され、同時に、中心線あら
さｇ、ｓ　＃ｔｎＢａ　〜１．０μｍＲ１において１直
がより小さくなるに従って、いずれの０８ＮＯ，におい
ても抜は不良率が高くなる傾向が見られる０次に第２図
には、極薄冷延＠板のル１とＧ１１Ｎｏ。

とが種々に異なったぶりきを用いてしごき加工を行った
後、ポンチから抜いた缶体内面鴎における中心線あらさ
が抜は不良に及埋す関係を整理して１示したが、極薄冷
延鋼板のあらさが大ｌＬｎはど。

また０８Ｎｏ、が小さいもの＃１ど、しごき加工後の缶
体内面における中心線あらさが大きくカリ、それに従っ
て抜は不良も少ないという結果が得られた。

さらに１１１１８図には□極薄冷延鋼板の０８Ｎｏ、と
しごき加工後フランジ出し加工を行った際の割ル不良率
との関係を示すが、　０８　Ｎｏ、が９．ｓ以下ＫＩＩ
Ｉｌ径の大きいものでは７ランジ割れが多発する傾向が
見い出せた。

以上の結果から、ＤＩ製缶時に発生する不良のうち冷延
鋼板に起因する欠陥である抜は不良と７ランジ割れを少
なくできる極薄冷延鋼板としては、次の条件が必要であ
ることがわかった◎７７ランジれを防ぐためにはＧ３Ｎ
ｏ、が９Ｊ以上に大きくし、また抜は不良を防ぐために
は、極薄冷延鋼板の０８Ｎｏ、およびＲａ　ｆ：組み合
せて調整するととすなわち両者の差（０８Ｎｏ、−＆ｍ
　）（９，０の関係を満たすことによって達成できるこ
とを知見した。

もちろん現実に極薄冷延鋼板のあらさけ、缶の外観の見
栄えや好みなどで決定されるので、まずＲ−が決まって
１次に０８Ｎｏ、を合せることに衣る０以上の究明事実
に立脚してこの出願は１次の事項を不可欠とする０この
発明は重量でＣｊ　Ｏ，０１〜０．０８憾を含み、８１
　Ｅ　Ｑ、０６憾以下、ｐ　１ｏ、ｏｓＩｓ以下、８　
ｉ　０．０８４以下、Ａ／　；　０．０１１以下、Ｎ　
Ｇ　Ｏ，０１６４以下であって、ＭｌｌをＯｌＩ　１以
内、Ｍｎ／８　＞　Ｉ　Ｏとなる量において含有し、残
部実質的にＦ・の組成になり、結晶粒度が０８Ｎｏ、で
９．１以上でしかも板面の中心部あらさなあらゎすＲａ
（μ嘱）の咳との差が９．Ｑ以下にして、ロックウェル
フィッシャ硬さ試験の８０？スケールでの硬さＨＲが、
４６〜６０の範囲であることを特徴とする製缶加工性に
優れる極薄冷延鋼板である。

この発明において極薄冷延鋼板の成分組成を限定する理
由を次に説明する。

Ｃは再結晶粒の成長を抑制する重要な成分であり、Ｃ量
を多くすると結晶粒径は小さくなって硬質化するととも
に、抜は性も悪くなってＤ１１Ｍ缶性を訪けるのでその
上限をＯ，ＯＳ参に規制し、一方Ｃ量を少なくするとＧ
３Ｎｏ、が小ざくなるので、抜は性は抜書されるものの
、フランジ割れは増加し、さらＫぶり論としたとき軟質
となって食缶の内圧に対し強さ−・十分には耐先瘤くな
るおそれがあるので、Ｃ量の下限をかような心配のない
０．ＯＮ憾とした＠ 引けぶりＩの耐食性を劣化畜せる有害成分であるし、さ
らに材Ｋを極端に硬質化してＤＩ法による製缶性を妨げ
、それ故過剰な含有は避けるべきであり、製鋼時に敢え
て添加する必要はなく、耐火物中の８　ｉ　０　！が＃
鋼中のＡ／で還元畜れて残留する程ギすなわち０．０６
４以下ならば許容される不可避混入不純物とｂえる。

Ｐも材質を硬質化するとともに、ぶりきの耐食性を劣化
させる成分なので過剰な含有は好ましくなく、製鋼時に
経済的に税関できる程度の０．０８参以下で許容される
不純物であるＯ ８はＭｎ量との関係において過剰に含有すると熱延コイ
ルの耳割れやＭｎａ系介在物となってフランジ割れ起因
になるものもあるので多量の含有は好ましくないが製鋼
時に経済的に脱硫できる粗度のｏ、ｏａ　ｓ以下で許容
され得る混入不純物である。

Ａ／は鋼の精錬過程において、脱酸剤の役目を果すこと
では重曹な成分で、やって鋼中のＡｊ量はその含有量が
多くなるに従って鋼の清浄度は高くなるが、過剰の添加
は経済的に好ましくないばかりでなく、結晶粒の成長を
抑制する不利があり、便って、０．Ｈ４以下にしなけれ
ばならず、一方で基本的には溶鋼中の固溶酸素−に見合
つ危壷において脱酸を完了できれば、金ｌｌ４ＡＩとし
ては必ずしも鋼中に残留させる必ｊＭ番ゴないとも云え
る反面でＡ／　＠が少ないと結晶粒径が大きくなって、
フランジ割れがやヤ増加するとともに、材質が軟質にな
るきらいがあり、こ＼に人ｌの下限量は０．００８畳が
のぞましい。ｆ４、製鋼段階でＡ／添加鰍が少ないと鋼
の清浄度が悪くなる傾向にあるので、別途溶鋼から介在
物の浮上分離を促進させるため、真空脱ガス処理などに
よる溶鋼の強攪拌を行うことが必要となるが、その工程
附加は近年はぼ工程化されているＯ ＮはＡ／Ｎの析出や一＃ＦＮの残留によって、結晶粒の
成長を抑制したり、材質を硬質化する。従って、Ｎ曖に
ついては０．０１５％以下メらにのぞましくは０．００
２５−程度に低減することがのぞましいコ・・・１゜ 一方、Ｎは鋼片の製造逼楊に督いて空気からの混入で約
ｏ、ｏｏｓ憾糧度含有されることとなる。従って、必要
に応じて窒化Ｍｎ醇の添加で容易に制御することができ
る◎ Ｍｎは熱延コイルの耳割れ発生を防ぐために添加する必
要があるが、それはＳ量によって支配される＠耳割れを
防ぐために必要なＭｎ量は経験的にＭｎ／ｓ≧１０を確
保することで可能である。従ってＭｎ量はＳ＠との関係
で決まるが、上限は敢えて多く添加する必要がないので
０．ｓ−１下限はＭｉ／ｓ≧１０によって定まる。

次にＧ、　８　、Ｎｏ、　）　９，２　を確保するため
、次の条件が与えられる。

先ず、前述の成分範囲の鋼は、各種転炉→真空脱ガス処
理→連続鋳造、あるいはこの工程において真空脱ガス処
理を省いても容易につくることができ、この連続鋳造鋼
片を使って熱間圧延を行うがその際、 仕上温度は人ｒ、変態点温度以上９００℃以下、壱取温
實は４６０℃以上６８０℃以下 圧する。この熱延コイルを冷却した後、贈洗を行い、冷
間圧延して１通常のヒートサイクルで箱焼鈍を行い、再
結晶及び粒成長をはかる・以上の工程条件を管理するこ
とによってＧ、！’ｌ。

ＮＯ，＞９．１は容易に得られる。

次に極薄冷延銅板の表面あらさは％−質正圧延機ワーク
ロール粗度によって決まり、それはロール粗＆Ｘ転写率
で求まる。

従って、必要とするあらさの鋼板を得るためには、それ
に適した粗度を有するロールを使うことによって、容易
に得られる。

次に慣薄冷延鋼板の硬さは、ＤＩ法による製缶素材とし
てロックウェルフィッシャ硬さ試験の８０Ｔスケールで
の１直（ＨＩ’Ｌ８０Ｔであられす）で４６〜６０の範
囲で適合する。こ＼で缶用素材に必要な材質は、缶体内
に内容物を充てんした、′匹わゆる缶詰の状態で決まる
。すなわち、缶詰となった缶体に必要な強廖は缶の内圧
強賓で決められ。

そしてその内圧強賓は充てん物によってかわる。

例えば、ビールや炭拳飲料など充てん物からガスが発生
して、缶の内圧を高めるもの、また、野莱ジュースのよ
うにガスの出ないものなどによって異なってくる＠従っ
てＤＩ缶用素材としても硬さの異なるものが必要になり
、そのために、上記のＨＲ４６〜６０というツバＴＩ　
　（）（Ｒ８０Ｔ　：　４６〜５ｇ）、Ｔｌ　（５０〜
１！６）、Ｔｌ１（５２〜５ｇ）、Ｔ８（５４〜６０）
の区分範囲を通した全範囲を意味し、各区分硬度範囲は
冷延鋼板の使途に応じて上述の製造条件な勧業すること
、冷延鋼板の調質圧延および、ぶりきを行う際に考慮す
ることＫよって達せられる◎ 表１に示す鋼板成分において原料鋼を転炉で溶製、Ｃ量
が０．０１９１の供試番号１〜８については、真空脱ガ
ス処理を行い、その余の試料はそのま＼何れも連続鋳造
機にて鋼片をつくり、これらを熱間圧延機にて同表の条
件で２　、９　ｍｍの熱延コイルとした後、酸洗、脱ス
ケールを経て、次に６スタンドタンデム冷間圧延機にて
０　、９　ｍｍの極薄板厚に圧延した後、同表に掲げた
条件で箱焼鈍した。

続いて間質圧延機にて、圧下、率１．６±０．１１、・
１ そして各種の板面あらさが褥ら五るようにロール粗度の
異なるワークロールを使って調質圧延を施した。

各極薄冷延鋼板にはハロゲンタイプの錫めっき工程にて
＃１６錫めっきを行い、板面あらさが１．６μ惰Ｒａ以
下のものについては通常の溶錫化処理を連続して直ちに
施し、それよりあらさの大きいものは溶錫化処理を施さ
ないで、何れもＤＩ法による製缶用原板とした０ 各供試原料の硬さ−を測定し九後、ＤＩ法にてｇ　６０
ｆｉ／炭贈飲料缶をつくり、その際原板の性状に起因す
る俵は不良と７ランジ不良率を調べ、―合評価を行った
。加えて表ＩＫＩわせ掲げた。

表１に示す成績から明らかなように、この発明による極
薄冷延鋼板は、結晶粒度や板面あらさの外れ九比較鋼板
に比してＤＩ製缶成績がとくに抜は不良率およびフラン
ジ割れ不良率に関しはるかにすぐれてｈる〇 かくしてこの発明の極薄冷延鋼板は、ＤＩ法による製缶
の際にとくに間−左なる抜は不良およびフランジ割れの
相克的な背反条件を有利に脱却して、ＤＩ法の高能率操
業に、有利に適合する。

【図面の簡単な説明】

栴１図は抜は不良発生率に及ぼす極薄冷延鋼板の結晶粒
度と板面あらさとの影響を示すグラフ、第８図は抜は不
良発生率に関するしごき加工後の缶体内面あらさとの関
係を示すグラフ％第８図は７ランジ割れ発生率と極薄冷
延鋼板の結晶粒度との関係を示すグラフである。 特許出願人　　川崎製鉄株式会社 （ｗｄｄ）　＊＊社υ昧マよ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　重量でＣ；　０．０１〜０．０８−を含み、Ｂｉ；
   ０．０６４以下、Ｐ　；　０，０８１１以下、８　；　
   ｏ、ｏｓｓ以下、ムｔ　；　ｏ、ｏｓ−以下、Ｎ　；　
   ０．０１６１！以下であって、Ｍｕをｏ、ｓ　憾以内、
   Ｍ′／８≧１０となる量において含有し、残部集質的Ｋ
   Ｆｅの組成になり、結晶粒度が０８Ｎｏ、で９．２以上
   でしかも板面の中心１ｓあらさをあられすＦ４．ａ　（
   μｍ）の値との差が９．０以下にして、ロックフェルフ
   ィッシャ硬さ試験の８０？スケールでの硬さ１（Ｒが、
   ４６〜６０の範囲であることを特徴とする製缶加工性に
   優れる極薄冷延鋼板Ｏ