JPS63103026A - イヤリングの小さい深絞り成形用冷延鋼板の製造法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は深絞り成形（絞りとしごきの複合成形も含む）
した際に、イヤリングの発生の小さい深絞り成形用冷延
鋼板の製造法に関する。

（従来の技術） 飲料缶、食缶などは近年冷延鋼板を素材として深絞り成
形により、その缶胴が製造されることが多いが、この深
絞り成形時にはイヤリングが発生する。このイヤリング
が発生した部分は缶の深絞り成形後切り捨てる必要があ
るので、これが大きいと材料歩留りが悪くなるばかりか
場合によっては必要な成形高さが得られず成形品全体を
廃棄しなければならなくなるので深絞り成形時に発生す
るイヤリングは小さいことが望ましい。

イヤリングの小さい深絞り用冷延鋼板の製造について、
これまでも検討されており、例えば特開昭５７−２６１
４３号公報では、極低炭素Ａｌキルド鋼にＮｂをｌｏｇ
　（Ｎｂ％／Ｃ％）が１％より大で、かつ（Ｎｂ％−８
ＸＣ％）が０．０２％以下となるように含有させ、熱間
圧延を圧下率９０％以上、圧延速度ｔｕ４０ｍ／秒以上
とし、次いで冷延し、箱焼鈍して製造することが提案さ
れている。これによると深絞り性、張出し性にすぐれ機
械的性質の面内異方性も小さい鋼板が得られるという、
それなりの作用効果が奏されている。

しかし、一方ではＮｂの如き添加元素を必要とするので
、コスト高となるなどの問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） ところでイヤリングの大きさは冷延鋼板製造時の冷延圧
下率の影響を大きく受けること、さらに冷延鋼板のｒ値
面内異方性Δｒ（＝（ｒｏ＋ｒ＋。）／２−ｒ４い　（
ｒｌｌ＋ｒ４ｓ＋　　ｒ’ｌ。：圧延方向に０°、４５
°。

９０°方向のｒ値〕）とイヤリング高さの間には良い相
関関係があり、Δｒ＝０であればイヤリング高さは０に
なることが知られている。

また、イヤリング高さあるいはΔｒは冷延圧下率との間
に良い相関があり、冷延圧下率を８０〜８４％程度に高
くすると小さくなり、８４％超では逆に大となることが
知られている。従って添加元素などを用いずに、コスト
高を回避してイヤリングの小さい冷延鋼板を製造するの
に、冷延圧下率を前記８０〜８４％とする方法が採用さ
れている。

さてイヤリングを問題とする飲料缶、食缶などに供され
る冷延鋼板は通常０．２５〜０．４０　ｌ１の薄手冷延
鋼板を使用しているが、その製造は連続鋳造後一度Ａｒ
３変態点以下に冷却された低炭素Ｍキルド鋼スラブを７
ＶＮ固溶温度以上例えば１２００℃以上に再加熱後、熱
間圧延し、前記冷延圧下率で冷間圧延し、焼鈍している
。

ところで、イヤリングが小さく例えばΔｒがＯまたは０
に近く板厚が０．３０　龍の深絞り用冷延鋼板を製造す
るためには冷延圧下率を８３％とすると、必要熱延鋼板
の板厚は１．７６　＋ｕとなり、いわゆる薄手の熱延綱
板が必須となる。

熱間圧延の生産性および冷間圧延に先立つ熱延鋼板の酸
洗性は板厚が薄くなると当然ながら低下する。即ち生産
性はその板厚に大きく依存し板厚が薄いことはコスト高
にも直結する。

本発明は低コストで、かつ省エネルギーを図って、イヤ
リングの発生がほとんどない深絞り成形用冷延鋼板を得
ることを目的としたもので、この目的のために種々の実
験と検討を行った。

（問題点を解決するための手段） その結果、低炭素Ｍキルド鋼を連続鋳造でスラブとし、
熱片状態で直接熱間圧延する際、その連続鋳造鋳型を出
てから仕上熱間圧延までの処理時間を３０分以上９０分
以内とし、かつ仕上熱間圧延の開始温度を１０５５℃以
上、捲取温度をＡｒ３点以上として熱間圧延すると、Δ
ｒをＯあるいはＯに近くする冷間圧延の圧下率は、８５
％以上９５％以下と高くなることを新たに知見した。

本発明はこの知見に基づいてなされたものでその要旨と
するところは下記のとおりである。

重量％で、Ｃ≦０．１０％ Ｓｉ≦０．０２％ Ｍｎ≦０．５０％ 酸可溶ＡＩ　　０．０１５〜０．０６０％残部鉄および
不可避的不純物からなる低炭素Ａ７キルド鋼を連続鋳造
し、直接熱間圧延するに際し、連続鋳造鋳型を出てから
熱間圧延終了までの処理時間が３０分以上９０分以内で
あり、仕上熱間圧延の開始温度を１０５５℃以上、終了
温度をＡｒ３点以上として熱間圧延し、脱スケールし、
圧下率８５％以上、９５％以下で冷間圧延し、焼鈍する
ことを特徴とするイヤリングの小さい深絞り成形用冷延
鋼板の製造法。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明にて適用される鋼の成分組成について先ず述べる
。

Ｃはその含有量が多くなると成形性を劣化し、深絞り用
冷延鋼板としての性質が得られなくなり、またイヤリン
グの発生についても有害であるので、０．１０％以下と
する。好ましくは０．０８％以下である。

Ｓｉは鋼を硬質化し深絞り性を劣化させ、また塗装性を
劣化させるので０．０２％以下とする。好ましくは０．
０１％以下である。

Ｍｎは不可避的に含有されるＳに基づく熱間脆性を防止
する作用、また成形性を劣化させずに強度を確保する作
用があり、この作用を奏するには０．５０％以内まで含
有させる必要がある。

Ｍは脱酸により鋼を清浄化する作用および冷延。

焼鈍時に析出するＡ７Ｎにより再結晶集合組織を制御し
、また不可避的に含有されるＮをＡＺＮとして無害化し
、深絞り性や非時効性を与える作用がある。このために
は酸可溶Ｍ（以下３ｏＩＮという）として０．０１５％
以上含有させる必要がある。一方、その含有量がある量
より多くなってもその作用は飽和し、むしろ結晶粒が細
粒化して硬質となり、イヤリングの発生についても好ま
しくないので、０．０６０％以下とする。

以上が基本的な成分であるが、この他に不可避的に含有
されるＳ、Ｐ、Ｎは深絞り性などの点からも少ないほう
がよく、Ｓは０．０２５％未満、Ｐは０．０２０％未満
、Ｎは０．００６０％以下が好ましい。

また必要に応じて、Ｔｉｌ　Ｚｒ、　ｖ、　Ｂなど成形
性や非時効性に有用な元素を１種または２種以上含有さ
せることもできる。

前記の成分からなる鋼は転炉、電気炉などで溶製され、
連続鋳造によりスラブとされる。連続鋳造鋳型から出た
スラブは直接熱間圧延するが、この際、イヤリングの発
生を小さくし、またΔｒが０あるいは０近傍と小さくな
る冷延圧下率を大圧下率側にするには連続鋳造鋳型から
出片され仕上熱間圧延終了までの処理時間および仕上熱
間圧延の開始温度、終了温度が重要である。

連続鋳造鋳型を出てから熱間圧延終了までの時間を３０
分以上、９０分以内とし、仕上熱間圧延の開始温度を１
０５５℃以上、終了温度をＡｒ３点以上とするが、この
理由は前記条件がすべて相まってイヤリングの発生が小
さく、かつΔｒを０あるいは０近傍に小さくする冷延圧
下率を８５〜９５％と高くするからである。この条件が
１つでも外れるとその作用効果は弱く、所望のイヤリン
グの小さい深絞り用冷延鋼板を冷延圧下率を高（して製
造することが難しくなる。

例えば前記処理時間が３０分未満あるいは９０分超では
Δｒが０となる冷延圧下率が従来法とほぼ同じ値となり
、必要熱延鋼板の板厚を薄くせざるを得す、生産性の向
上を図れない。

次いで脱スケールし、冷間圧延するが、その冷延圧下率
は８５％以上、９５％以下で行なう。この理由は前述の
連続鋳造から熱間圧延終了までの処理時間、仕上熱間圧
延の開始温度、終了温度の特定によりイヤリングの発生
は小さくなるが、さらにその作用を十分に発揮するには
８５％以上、９５％以下の冷延圧下率で冷間圧延する必
要がある。８５％未満あるいは９５％超ではΔｒの絶対
値（１Δｒｌ）が大となり、イヤリングが大となる。第
１図に冷延圧下率とΔｒの関係を従来法（スラブ再加熱
圧延法）と本発明法について、それぞれ調査し、その結
果の１例を示す。

ここで使用した供試鋼はＣ＝　０．０４０％、５ｉ＝０
．００６％、Ｍｎ＝０．２５％、ｓｏｌ　ｋｌ　＝　０
．０３２％、Ｎ＝　０．００２３％を含む同一チャージ
材で、連続鋳造鋳型を出てから熱間圧延終了までの処理
時間を　４２分、仕上熱間圧延の開始温度を１１００°
Ｃ５終了温度を９０５℃とした本発明法と、連続鋳造の
後に温度降下したスラブを再加熱して熱間圧延した従来
法とによるものである。冷間圧延後は７００℃×５時間
の箱焼鈍を行った。

この第１図から認められるように、Δｒは冷延圧下率が
大きくなるに従って、正の値から負の値に変化するがイ
ヤリングが最小になるΔｒ＝０になる圧下率は従来法で
は８３％であり、一方本発明法では９０％で本発明の方
が大きい冷延圧下率を示す。また、冷延圧下率の増大に
ともなうΔｒの減少割合も小さい傾向がある。従って一
定の板厚の冷延鋼板を製造するためには従来法より本発
明法の方が生産性の高い厚手の熱延鋼板を使用できるこ
とになる。

冷間圧延後の焼鈍は箱焼鈍でも連続焼鈍でも構わない。

その後に必要に応じて形状矯正、表面粗度調整、降伏点
伸びの消去などのために調質圧延が行なわれる。

（実施例） 次に実施例を示す。

実施例 本（発明法の実施例を従来法と比較して表１に示す０本
発明法＋１）、　（２）と従来法（１）、　（２１はＣ
含を量が中量の成分スラブであり本発明法（１）は鋳造
後４２分、（２）は４３分で熱間圧延が終ったものであ
る。

従来法（１１，（２）は一度常温まで冷却されたスラブ
を１２５０℃で再加熱後４．０鶴、２．３　ｍｓ厚にそ
れぞれ圧延したものである。本発明法（１）、　（２）
では冷延でそれぞれ９０％（０，４０龍厚）、９１％（
０，３５璽１厚）に圧延された後７００℃×５時間の箱
焼鈍を施されているが、そのΔｒは＋０．０１．−０．
０２でＯに近い値であり、イヤリングは十分小さくなっ
ている。

一方再加熱圧延した従来法では本発明法と同じ冷延圧下
率を与えた（１）では同様の箱焼鈍後のΔｒは−０，２
２で１△Ｈは太き（イヤリングは大きくなっている。従
来法（２）では熱延板厚を２．３　＊＊と薄くし冷延圧
下率を８３％と小さくすると、ムｄは−０，０１でムｒ
１を小さくできた。すなわち０．４゜ｎ厚の１へＨの小
さい冷延鋼板を製造するためには従来法では２．３寵厚
の熱延鋼板を使わなくてはならないのに対し本発明法で
は従来法よりも生産性の高い４．　Ｏｎ厚の熱延鋼板を
使うことができる。

本発明法（３１，（４１とスラブ再加熱圧延の従来法（
３）は仕上板厚０．３２ｗ冷延鋼板を製造した比較例で
あリムｄを小さくするためには従来法では１．８鶴厚の
熱延鋼板を必要とするのに対し本発明法では１、８　ｔ
ｓより生産性の良い２．７鶴厚熱延鋼板を使うことがで
きる。

本発明法（５）は冷延仕上板厚０．５０　ｍ＋＋とし、
連続焼鈍で製造した場合であり４．２龍厚の熱延鋼板を
使って１△Ｈの小さい鋼板が得られた。従来法（４）は
鋳造から圧延終了までの時間が１１０分と長くなったも
ので、この場合は本発明法〈５）と同じ熱延。

冷延、焼鈍条件であるがΔｒは−０，３１とムｄは大き
くなっている。

スラブ再加熱圧延の従来法（５）では本発明法（５）。

（６）より生産性の低い２．６顛厚の熱延鋼板を使って
ムＨの小さい鋼板が製造できた。

熱間圧延仕上温度は本発明の目的である深絞り成形用素
材熱延鋼板として当然考慮されるべきようにＡｒ３変態
点以上である。捲取り温度はＡＺＮＮの固溶析出、カー
バイトの分散、粗大化、結晶粒径の大小などを通じてＦ
、ＹＰ、ＴＳなどの機械的性質、耐食性、メッキ性など
にも影響をおよぼすので冷延鋼板の使用目的に合わせて
最適な値が選ばれる。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明はムＨの小さい深絞り成
形用冷延鋼板を製造するのに従来法に比べ生産性の高い
より厚手の熱延鋼板を使用でき工業的に極めて有為なも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はΔｒと冷延圧下率との関係について本発明法と
従来法を比較して示す図である。 第１図 冷え圧下−Ｆ（％） 手続補正書（自発） 昭和６２年５月８日 生、？許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 昭和６１年特許願第２４９１６４号 ２、発明の名称 イヤリングの小さい深絞り成形用冷延鋼板−の製造法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 （６６５）新日本製鐵株式會社 代表者　武　　１）　　　豊 ４、代理人〒１００ 東京都千代田区丸の内二丁目４番１号 ５、補正命令の日付　昭和　　年　　月　　ヨ６、補正
の対象 明細書０発明の詳細な説明欄　　７．で（１）明細書４
頁４行「０．４０Ｍ」をｌ’−０，６０麿」に補正する
。 （２）同４頁下から５行「鋼板の酸洗性」を「鋼板の酸
洗能率」に補正する。 （３）同１２頁最下行１”　ＡＩＮＮ　Ｊ　ヲｒ　Ａｅ
Ｎ　Ｊに補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量％で、Ｃ≦０．１０％ Ｓｉ≦０．０２％ Ｍｎ≦０．５０％ 酸可溶Ａｌ　０．０１５〜０．０６０％ 残部鉄および不可避的不純物からなる低炭素Ａｌキルド
   鋼を連続鋳造し、直接熱間圧延するに際し、連続鋳造鋳
   型を出てから熱間圧延終了までの処理時間が３０分以上
   ９０分以内であり、仕上熱間圧延の開始温度を１０５５
   ℃以上、終了温度をＡｒ＿３点以上として熱間圧延し、
   脱スケールし、圧下率８５％以上、９５％以下で冷間圧
   延し、焼鈍することを特徴とするイヤリングの小さい深
   絞り成形用冷延鋼板の製造法。