JPS63286522A - Ｄｉ缶用鋼板の製造法 - 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ＤＩ缶（Ｄｒａｗ　＆　Ｉｒｏｎｅｄ　Ｃａｎ
　）用鋼板の製造方法に関する。

（従来の技術） 鋼板に錫メッキを施したブリキ鋼板あるいはクロム酸処
理を施したナイン・フリー・ステイール（以下Ｔ、　Ｆ
、　Ｓと称す）のごとき表面処理鋼板が食缶やエアゾー
ル缶、イージーオープン缶に多用されている。

これら表面処理鋼板は近年多段絞り加工あるいはＤＩ加
工（ＤｒａｗとＩｒｏｎｉｍｇ　　加工即ち深絞り加工
後にしごき加工が施される）など、きびしい加工が行わ
れるようになり、単に耐食性のみならず、優れた加工性
をも具備する必要がある。

ＤＩ缶の製缶加工は、鋼板をポンチとダイスを用いて浅
絞りしてカップを成形後、このカップの側壁の厚さより
クリアランスが小さいポンチとダイスを用いて側壁をし
ごき引伸し、側壁の厚さを減少させることにより所定深
さの容器（カップ）を成形し、さら（＝カップ端に蓋を
捲線めのだめのフランジ出しを行なう加工が行なわれる
。

ＤＩ缶用鋼板に要求される特性としてはＤＩ加工時の加
工性がよく、加工エネルギーが小さいこと、ＤＩ加工後
の伸びフランジ成形性がすぐれていること、および缶体
の耐圧強度が高いことを要求される。

係かるＤＩ缶用材料としては従来は、例えばＢ添加Ｍキ
ルド鋼を箱焼鈍したもの（特開昭５３−４８９１３　）
　、Ｃｕ添加低炭素鋼を箱焼鈍したもの（特公昭５２−
１６９６５）のように箱焼鈍材が殆んど適用されていた
。それは箱焼鈍材の方が伸び、深絞り性に優れており、
一般にＤＩ加工用途（−も適していると考えられていた
からである。

特に、ＤＩ缶の成形加工では伸びフランジ成形性の良い
ことはきわめて重要視され、その不良率は数１０　ｐｐ
ｍ以下に抑える必要がある。そのため鋼板として伸び、
ｒ値の優れた、また鋼中の固溶Ｃの少ない箱焼鈍材が従
来から適用されていた。

（発明が解決しようとする問題点） 一方近年ＤＩ缶は板厚がますます薄手化されつつあり、
耐圧強度を高めることの要求も非常に強くなりつつある
。

缶体の耐圧強度は（板厚）２×（強度）で決り、薄手化
するには素材強度を高める必要があるが、箱焼鈍材は一
般（：軟質であシ、薄手化の対応が難しい。鋼の強度化
を図ろうとすれば強度化元素を添加する必要があり、こ
の場合にはＤＩ加工性が劣化する問題がある。また鋼板
を高強度化するとＤＩ加工時にかじりが発生しやすくな
り、加工エネルギーも増加する。

最近ではＤＩ缶用鋼板を連続焼鈍を適用して製造するこ
とが検討されているが、ＤＩ加工の容易性、ＤＩ加工後
のフランジ成形のさいのクラックの発生、缶体の耐圧強
度の点で満足し得るまで（−到っていないというのが実
情である。

本発明はＤＩ加工時には軟質で加工が容易にでき、伸び
フランジ成形時にクラックの発生がなく、缶体での耐圧
強度のすぐれるＤＩ缶用鋼板を連続焼鈍を適用して得る
ことを目的とする。

（問題点の解決手段） 本発明者らは目的を達成すべく種々研究した結果、鋼成
分、熱間圧延条件、連続焼鈍条件を特定すると、伸び７
ランジ成形性を初めとするＤＩ缶用鋼板としての特性の
すぐれたものが得れることを見出した。

本発明はこの知見に基づいてなされたもので、その要旨
は、重量％で、Ｃ：　０．０１〜０．０６％、　Ｍｎ：
０．０５〜０．６０　％、　Ｐ　：　０．０２％以下、
酸可溶Ａ２：０．００５〜０．０８％、ｓ　：　０．０
１５φ以下、　Ｎ　：　０．００７０％以下、で残部Ｆ
ｅおよび不可避的不純物からなる鋼片を、熱間圧延し６
ｏ　Ｏ′Ｃ未満の温度で捲取り、冷間圧延し、次いで、
連続焼鈍により再結晶温度以上８５０℃以下の温度で５
秒〜３分間保持したのち、５〜２５０°Ｃ／秒の冷却速
度で冷却し、３００〜５００℃の温度で３０〜３００秒
の過時効処理を行なうことを特徴とするＤＩ缶用鋼板の
製造法にある。他の要旨は前記鋼片を熱間圧延に先立っ
て、Ａｒ３変態点以下の温度まで冷却し、次いで（Ｔ）
℃＝　６８７５　／　（３，８６５−１ｏ５−１ｏ、％
−１−０．０１５〕）−２５０ を満足する温度（Ｔ）以下に加熱し、熱間圧延すること
を付加したところにある。

（作用） 以下本発明の詳細な説明する。まず本発明を構成する鋼
成分について説明する。

Ｃは鋼を硬質化するので、その上限を０．０６％とする
。Ｃをより少なくすることは軟質化に有効であるが、Ｃ
を０．０１％以下に減じると固溶Ｃが著しく減少しＢＨ
性が得られないので下限を０．０１チとする。Ｍｎは不
可避的不純物であるＳによる熱間脆性を防止するためｏ
、ｏｓｑ６以上含有させる必要があるが、０．６０％を
超えるとＣと同様（二鋼を硬質化し、本発明の特徴を失
う。好ましい範囲は０．１０〜ｏｙ３ｏ　％である。Ｍ
は加工性に有害である酸化物系介在物を低減するため、
脱酸剤として、また鋼中のＮ固定を通じて表面処理時の
歪時効による硬質化を抑制するため、少なくとも酸可溶
ＡＡとして０．００５％含有させる必要がある。しかし
０．０８％を超えると鋼を硬質化し、また表面疵も増加
する。好ましい範囲は０．０１５〜０．０７チである。

ＰとＮは鋼を著しく硬化させる元素であり、ＰとＮを共
に低くすることによって従来考えられていた以上の顕著
な軟質化の効果があり、ＤＩ加工が容易で伸びフランジ
成形性が良好となる。

この作用効果を得るためには、Ｐの上限を０．０２１１
Ｎの上限を０．００７０％とする。Ｎの好ましい範囲は
０．００３０％以下である。Ｓは鋼中の介在物となυ、
ＤＩ缶用鋼板の表面欠陥、加工時のワレ発生の原因とな
るので、０．０１５％以下とすることが好ましい。特に
テンパ一度Ｔ−Ｉ　Ｈの軟質のＤＩ缶用鋼板を製造する
場合は、Ｃ：０．０１〜ｏ、ｏ３％、　　Ｍｎ　：　０
，０５〜０．２０％、酸可溶Ｍ：０．０４〜ｏ、ｏ７％
、　ｐ　：　ｏ、ｏｘ％以下、Ｎ：０．００２５チ以下
とすることが好ましい。

本発明における基本成分系は上述の通シで有るが、本基
本成分系に炭窒化物形成元素であるＢ。

Ｃｒ　　を添加することも可能である。これらの元素を
添加することによシ軟質な鋼板が安定して製造可能であ
る。

次に熱間圧延条件について説明する。熱間圧延は第１義
的）；は捲取温度を第２義的（二はスラブ加熱温度を特
定すること（二より、軟質でＤＩ加工性にすぐれ、しか
も適度のＢＨ性を有する連続焼鈍によるＤＩ缶用鋼板の
製造が可能である。捲取温度が高いと結晶粒が粗大化し
て伸びフランジ加工性を劣化させまた酸洗性が劣化する
ので６００℃未満とする。

第１図は、Ｃ：Ｏ，Ｏ１８〜０．０３０％、Ｍｎ：０．
１５〜０．２８％、Ｐ：０．００４〜０．０１１％。

酸可溶Ａｆ、：０．０２Ｎｏ、ｏ　ｓ％、　ｓ　：　ｏ
、ｏ　ｏ　ａ〜０゜０１０係、Ｎ：０．００４％以下の
鋼（二ついて、熱延加熱温度（Ｔ）’Ｃ−（６Ｂ　７５
／　（３，８６５−１幅（ｋＬチ＋０．０１５〕）−２
５０）　　と鋼板の硬度、ＤＩ加工性の関係を示す。

第１図の製造条件は次の通りである。

（熱延仕上温度）　　８７０〜９１０−’（：（熱延捲
取温度）　　５００〜’ｉ’５０℃（冷間圧延率）　　
　８７〜９１チ （焼鈍条件）　　７００℃Ｘ３０秒＋４００℃×６０秒
（−次冷却速度＝１０〜４０ ’Ｃ／秒） （調質圧延）１．０チ （メッキ）　　　　電気スズメッキ 第１図において、硬度は電気スズメッキ後の表面硬度（
ＨＲ３０Ｔ）を測定し、ＤＩ加工性は実験室のＤＩ成形
機にてメッキ製品板をＤＩ加工して拡管によって伸び７
ランジ加工率（ＣＤ−Ｄ、）／ＤＯ）Ｘ１００％を測定
した。第１図かられかるように、捲取温度を６００℃未
満にすることによって熱延加熱温度に関係なくテンパ一
度Ｔ−３以下でかつ伸びフランジ性の良い鋼板が得られ
る。さらに熱延加熱温度（Ｔ）が （Ｔ）　’Ｃ≦６８７５／（３，８６５−１ｏｇ（Ｎｔ
％＋０．０１５’〕）−２５０ を満足し、かつ捲取温度が６００°Ｃ未満の範囲にあれ
ば伸び７ランジ加工性が向上し、硬度（ＨＲ３０Ｔ）が
低くなり、テンパ一度Ｔ−１ないしＴ−２級が得られ、
ＤＩ加工性の優れたＤＩ缶用鋼板を製造するこ左が可能
である。

第２図は、Ｃ：　０．０１〜０．０６９６．　Ｍｎ：Ｏ
，ｌＯ〜０．４０％、　Ｐ　：　０，００６〜０．０２
０％、　Ａｌ：’Ｏ。

０１〜０．０７１％、Ｎ：Ｏ，０Ｏ１５〜０．００７０
％の鋼について、熱延加熱温度（Ｔ）　−（ａ　８７５
　／　（３，８６５−１ｏｇ（Ａｔ％＋ｏ、ｏｘｓ〕）
−２５０）と鋼板の硬度、ＤＩ加工品の耐圧強度および
伸び７ランジ加工率の関係を示す。

第２図の製造条件は次のとおりである。

（熱延仕上温度）　　８８０〜９００℃（熱延捲取温度
）　　４００〜５９５℃（冷間圧延率）　　　８７〜９
１％ （焼鈍条件）　　　（ａｏｏ　〜８００’Ｃ）Ｘ（３０
〜１８０秒）＋（４００℃）× （３０〜１８０秒） 一次冷却速度：１０〜４０℃／ 秒 （調質圧延）１．０％ （メッキ）　　　電気スズメッキ 第２図において、硬度は電気スズメッキ後の表面硬度（
ＨＲ３０Ｔ）を測定し、耐圧強度および伸びフランジ加
工率は実験室にてＤＩ缶を製作径測定した。第２図で（
Ｔ）℃−（６８７５／　（３，８６５−６５−１ｏ％＋
ｏ、０１５〕）−２５０）が約５０゜１００及び１５０
の位置の○印は焼鈍菌性を広範囲に変化させ、そのうち
硬度がテンパ一度Ｔ−１ないしＴ−２級に相当する値を
示したデータのみを図中にプロットした。又第２図には
、比較のために従来の箱焼鈍法で製造された材料からテ
ンパ一度がＴ−１ないしＴ−２級相当として使用された
実例のデータをＸ印）二てプロットした。

第２図かられかるように、本発明によるＤＩ缶用鋼板は
従来の箱焼鈍材に比べて、メッキ製品の段階では約手テ
ンパー軟質であるため、ＤＩ加工が容易である。またＤ
Ｉ加工後の焼付工程におけるＢＨ効来が大きいため、Ｄ
Ｉ加工後の耐圧強度は箱焼鈍材と同等もしくは、それ以
上である。

また伸びフランジ成形性が箱焼鈍材よりすぐれている。

そして熱延加熱温度（Ｔ）　’Ｃ≦６８７５／（３，８
６５−ｔａｇ（Ａｇ慢十０．０１５．〕）−２５０の範
囲において最も軟質かつ伸びフランジ加工性に優れた最
高級のＤＩ加工用鋼板が得られる。ここで（’Ｔ’）’
Ｃ≦ｅ　　８　７　５／（３，８６５−臆〔Ｍチ＋０．
０１５〕）　−２５０ は鋼成分、熱延条件とブリキ板の硬度、ＤＩ加工性およ
び耐圧強度との関係（二おいて有意な関係にあり、Ｍ量
および加熱温度（二ついて実験的（＝求めた式である。

テンパ一度がＴ−１ないしＴ−３級の軟質のＤＩ缶用鋼
板を製造する場合、熱間圧延前の熱履歴は問わない。す
なわち鋼片鋳造後Ａｒ、変態点以上の温度に保持しつつ
直ちに圧延するか、またはＡｒ３変態点以下の温度まで
冷却したのち再加熱して圧延するの何れであってもよい
。しかし、とりわけテンパ一度Ｔ−１ないしＴ−２級の
軟質のＤＩ缶用鋼板を製造する場合は、鋼片鋳造後Ａｒ
３変態点以下の温度まで冷却したのち Ｔ　℃≦６８７　ｓ／　（３，８６５−１ｏ５−１ｏチ
＋０．０１５〕）−２５０を満足する温度（Ｔ）℃まで
再加熱することが必要である。

次に連続焼鈍条件について説明する。焼鈍は従来の箱焼
鈍法でなく、連続焼鈍法で行う。焼鈍サイクルは、まず
再結晶温度〜８５０°Ｃの温度域で５秒〜４分間の短時
間再結晶焼鈍を行う。好ましい温度範囲は６８０〜７２
０℃である。次いで冷却を行うが、冷却速度が大きいと
過時効処理前の過飽和固溶Ｃが過大となって過時効進行
の駆動力が大となり過時効処理後に適度の固溶Ｃを残存
させることができず、Ｂ）ｆ性を得られないので、その
上限を２５０℃／秒とする。冷却速度が小さいと、逆の
理由によってＢＨ性は大きくなるものの、製品板硬度ま
でも硬質化するため、その下限を５℃／秒とする。次い
で （３００〜５００℃）Ｘ（３０〜３００秒）の過時効処
理を行う。過時効処理温度は、低くすればＣの拡散速度
が遅くなり、過時効処理に長時間を要するので下限を３
００℃とし、高くすればＣの固溶限が上昇して過時効処
理後の固溶Ｃが増加し鋼板を硬質化するので上限を５０
０℃とする。過時効処理時間は、短かければ過時効処理
が不足となり鋼板を硬質化するので下限を３０秒とし、
長ければ過時効処理後の固溶Ｃが著しく減少しＢＨ性が
得られないので上限を３００秒とする。好ましい過時効
処理条件は（３５０〜４５０℃）×（６０〜１２０秒）
である。

最後にテンパ一度について説明する。テンパ一度が硬質
になるとＤＩ加工時にかじシが発生しゃすく、また加工
エネルギーも大となるので、Ｔ−１ないしＴ−３級が好
ましい。

〔実施例〕

本発明の実施例を比較材と対比して第１表に示す。第１
表に示す鋼を転炉で溶製し、連続鋳造した鋼片を第１表
記載の条件で３．０．まで熱間圧延し、酸洗し、次いで
０．３２ｍまで冷間圧延し、次いで第１表記載の焼鈍条
件で焼鈍し、次いで１．０チの調質圧延を行い電気スズ
メッキを行った。第１表に、それぞれの条件で製造され
た電気スズメッキ製品の製品ままの硬度（ＨＲ３０Ｔ）
、ＤＩ加工後の耐圧強度および伸びフランジ加工率を併
せ示した。

本発明の範囲で製造されたコイル階１〜１２はＤＩ加工
性および耐圧強度に優れたテンパ一度Ｔ−エないしＴ−
３級のＤＩ缶用鋼板であることがわかる。本発明の範囲
外で製造された比較材のコイルＮ１１Ｌ１３〜１５は硬
度が高いわりには耐圧強度が低く、伸びフランジ加工率
も悪い。

（発明の効果） 本発明は、素材および製造コストが安く、ＤＩ加工時（
＝は軟質で成形しやすく、さらにはＤＩ加工後の伸び）
２ンジ成形性がすぐれ、加工後の焼付処理によって耐圧
強度が向上する作用効果を有するＤＩ缶用鋼板が得られ
る。

またその製品材質の均一性がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱延加熱温度（Ｔ）’Ｃ−（ｅ　８７５／（３
，８６５一層〔Ａｌφ＋ｏ、ｏ１５〕）−ｚ５０）とブ
リキ板の硬度、ＤＩ加工品の伸びフランジ加工率の関係
な熱延捲取温度で層別して示した図、第２図は熱延加熱
温度（Ｔ）’Ｃ−（，６８７５／（３，８６５−１ａｌ
ｌ（Ｍチ十０．０１５’〕）−ｚ５ｏ）とブリキ板の硬
度、ＤＩ加工品の耐圧強度および伸び７ランジ加工率の
関係を示した図である。 ＜Ｔ）６Ｃ−（−２５０）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、重量％で Ｃ：０．０１〜０．０６％ Ｍｎ：０．０５〜０．６０％ Ｐ：０．０２％以下 酸可溶Ａｌ：０．００５〜０．０８％ Ｓ：０．０１５％以下 Ｎ：０．００７０％以下 残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼片を、熱間圧
   延し、６００℃未満の温度で捲取り、冷間圧延し、再結
   晶温度以上８５０℃以下の温度で５秒〜３分間の保持し
   たのち５〜２５０℃／秒の冷却速度で冷却し、３００〜
   ５００℃の温度で３０〜３００秒の過時効処理する連続
   焼鈍を行なうことを特徴とするＤＩ缶用鋼板の製造法。 ２、重量％で Ｃ：０．０１〜０．０６％ Ｍｎ：０．０５〜０．６０％ Ｐ：０．０２％以下 酸可溶Ａｌ：０．００５〜０．０８％ Ｓ：０．０１５％以下 Ｎ：０．００７０％以下 残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼片を、Ａｒ＿
   ３変態点以下の温度まで冷却し、次いで（Ｔ）℃＝６８
   ７５／（３．８６５−ｌｏｇ〔Ａｌ＋０．０１５１〕）
   −２５０を満足する温度（Ｔ）以下に加熱し、熱間圧延
   し６００℃未満の温度で捲取り、冷間圧延し、再結晶温
   度以上８５０℃以下の温度で５秒〜３分間の保持したの
   ち５〜２５０℃／秒の冷却速度で冷却し、３００〜５０
   ０℃の温度で３０〜３００秒の過時効処理する連続焼鈍
   を行なうことを特徴とするＤＩ缶用鋼板の製造法