JPWO2008133175A1 - 軟質ブリキ鋼板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明によれば、Ｃを０．００２０質量％以下、さらにＢ及びＮを質量比でＢ／Ｎ≧１．５、固溶Ｂが５ｐｐｍ以上の少なくとも一方を満足するように含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼組成を有するスラブに、熱間圧延、冷間圧延、焼鈍を施した後、圧下率１．３％以上３．５％以下で二次冷間圧延することにより、硬度がＨＲ３０Ｔで５２〜６０にある軟質ブリキ鋼板が得られる。

Description

本発明は、連続焼鈍法を用いて製造される軟質ブリキ鋼板及びその製造方法に関する。
本出願は、特願２００７−１０９３３２号を基礎出願とし、その内容を取り込むものとする。

飲料用または食品用の缶などに用いられる、ＪＩＳ Ｇ ３３０３に規定されたＴ−１からＴ−３までの軟質ブリキ鋼板は、従来、バッチ焼鈍（ＢＡＦ）を用いた長時間焼鈍により製造されてきた。これは、結晶粒を大きく成長させ、素材を軟化させるとともに、鋼中に固溶したＣやＮを十分に析出させて時効による硬化やストレッチャーストレインを防止した、いわゆる非時効材を得る必要性があったためである。一方、コストダウン要求の激化に伴い、工程数が多くて工期の長いＢＡＦによる製法は徐々に敬遠され、短時間で均一な材質の鋼を大量に得ることができる連続焼鈍法が用いられるようになってきた。連続焼鈍法は、コイルをほどいた鋼帯を炉内に連続的に通過させて加熱する方法であるが、焼鈍時間が短く非時効材を得にくい。そのため、従来では、連続焼鈍法はＴ−４以上の硬質ブリキ用の鋼板に適用されることがほとんどであった。しかし、近年、鋼の予備処理技術が進歩し、鋼中のＣやＮの含有量を予め低減させた極低炭素鋼（Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ ａｔｏｍ Ｆｒｅｅ鋼、以下ＩＦ鋼と略記）が容易に製造できるようになってきたことから、Ｔ−１からＴ−３のような軟質ブリキ用の鋼板にも連続焼鈍法が用いられるようになった。

ただし、ＩＦ鋼は、固溶元素が少ないために素材が非常に軟質であり、Ｔ−２の軟質ブリキ鋼板までは比較的容易に製造できるものの、Ｔ−３程度の若干硬質の材質のブリキ鋼板を得るためには、Ｍｎ、Ｐ、Ｓｉなどの硬化作用のある元素（硬化元素）を多量に添加するか、または二次冷延率（調質圧延率）を上げて加工硬化させる必要があった。

このようなＩＦ鋼の問題点を解決する手段のうち、硬化元素を添加する方法としては、例えば、特許文献１に、極低炭素鋼にＢを添加し、硬化元素であるＭｎの添加量で硬度を調整する技術が開示されている。また、加工硬化させる方法としては、例えば、特許文献２に、Ｂを添加した極低炭素鋼を４．０％超かつ６．０％以下の調質圧延率で加工硬化させる技術が開示されている。
特開平９−２２７９４７号公報 特開２００１−２４７９１７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている技術においては、Ｍｎの添加量で硬度の調整を行なっているが、一般的な缶用鋼板の規格であるＡＳＴＭ規格では、耐食性の観点からＭｎの添加量に０．６％の上限制約がある。よって、仮に０．６％のＭｎを添加したとしても、Ｔ−３程度の若干硬質（硬度がＨＲ３０Ｔで５２〜６０）の材質のブリキ鋼板を得ることができないという問題があった。なお、ＨＲ３０Ｔとは、ブリキ鋼板において一般的に用いられるロックウェル硬度の定義であり、測定方法は、ＪＩＳ Ｚ ２２４５に規定の通りである。

また、特許文献２に記載されている技術（加工硬化方法）においては、調質圧延率を４．０％超かつ６．０％以下としているが、これを実現するには、調質圧延工程を複数回繰り返すか、または圧延液を用いて強圧下する製法（「ＤＣＲ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｏｌｄ Ｒｏｌｌｉｎｇ）」または「ＨＲＴ（Ｈｅａｖｙ Ｒｅｄｕｔｉｏｎ Ｔｅｍｐｅｒ）」と呼ばれる製法）を用いる以外に現実的な方法はない。調質圧延を複数回繰り返す方法は、当然のことながらコスト上好ましくない。また、圧延液を用いて強圧下する方法においては、ＩＦ鋼の素材が軟質であることから延び過ぎが発生したり、圧延条件を制御することが困難であったりするために、安定した圧下率の確保や形状の作りこみができないという問題があった。

なお、本明細書においては、「圧延液」という用語は、牛脂ベースのエマルション（例えば、日本クエーカーケミカル社製の「クエークロール」）、または合成エステルベースの水溶液（例えば、日本クエーカーケミカル社製の「チノール」）など、一般的にブリキ鋼板の調質圧延で広く用いられている潤滑剤全般を指す語句として用いる。

また、軟質ブリキ鋼板の母材として使用されるＩＦ鋼は、鋼中に固溶しているＣ及びＮを析出させるためにＴｉやＮｂを添加することが一般的である。このＴｉやＮｂの微細析出により鋼の再結晶温度が上昇するため、７００℃以上の高温の焼鈍温度が必要となる。このため、板厚の薄いブリキ鋼板では、しばしば連続焼鈍の炉内通板中にヒートバックルと呼ばれる板のしわが発生し、製品歩留を低下させることが多かった。

このように、急速に進みつつあるブリキのＩＦ鋼適用による連続焼鈍化に対し、簡便かつ工業的に実現可能な範囲で、硬度がＨＲ３０Ｔで５２〜６０のブリキ鋼板を安定的に供給できる製造条件はこれまでに提案されていない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ＩＦ鋼を用いた連続焼鈍法を利用して、硬度がＨＲ３０Ｔで５２〜６０といった比較的硬質の軟質ブリキ鋼板を提供することと、この軟質ブリキ鋼板を容易に得るための製造方法を提供することとにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、軟質ブリキ鋼板中の元素の組成比を調整することにより、母材であるＩＦ鋼の強度を向上させることができ、連続焼鈍法を利用した硬度がＨＲ３０Ｔで５２〜６０の軟質ブリキ鋼板の製造が実現できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明がその要旨とするところは、以下の通りである。
（１） Ｃを０．００２０質量％以下、さらに、Ｂ及びＮを質量比でＢ／Ｎ≧１．５、固溶Ｂが５ｐｐｍ以上の少なくとも一方を満足するように含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼組成を有し；硬度がＨＲ３０Ｔで５２〜６０である、軟質ブリキ鋼板。
（２） Ｃを０．００２０質量％以下、さらに、Ｂ及びＮを質量比でＢ／Ｎ≧１．５、固溶Ｂが５ｐｐｍ以上の少なくとも一方を満足するように含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼組成を有するスラブに、熱間圧延、冷間圧延、焼鈍を施した後、圧下率１．３％以上かつ３．５％以下で二次冷間圧延することにより得られる、軟質ブリキ鋼板。
（３） 硬度がＨＲ３０Ｔで５２〜６０である上記（２）に記載の軟質ブリキ鋼板。
（４） Ｂの添加量が０．０２０質量％以下である上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の軟質ブリキ鋼板。
（５） 鋼組成として、Ｓｉ：０．０５質量％以下、Ｍｎ：０．２０質量％〜０．６０質量％、Ｐ：０．０２０質量％以下、Ｓ：０．０２０質量％以下、Ａｌ：０．０１０質量％〜０．１０質量％、Ｃｒ：０．１０質量％以下、Ｔｉ：０．０１質量％以下、Ｎｂ：０．０１質量％以下からなる群から選択された１種又は２種以上の元素をさらに含む上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の軟質ブリキ鋼板。

（６） Ｃを０．００２０質量％以下、さらに、Ｂ及びＮを質量比でＢ／Ｎ≧１．５、固溶Ｂが５ｐｐｍ以上の少なくとも一方を満足するように含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼組成を有するスラブに、熱間圧延、冷間圧延、焼鈍を施した後、圧下率１．３％以上かつ３．５％以下で二次冷間圧延する軟質ブリキ鋼板の製造方法。
（７） 鋼組成として、Ｓｉ：０．０５質量％以下、Ｍｎ：０．２０質量％〜０．６０質量％、Ｐ：０．０２０質量％以下、Ｓ：０．０２０質量％以下、Ａｌ：０．０１０質量％〜０．１０質量％、Ｃｒ：０．１０質量％以下、Ｔｉ：０．０１質量％以下、Ｎｂ：０．０１質量％以下からなる群から選択された１種又は２種以上の元素をさらに含む上記（６）に記載の軟質ブリキ鋼板の製造方法。
（８） 前記焼鈍を、昇温速度３００℃／秒未満の連続焼鈍設備を用いて６５０℃〜７００℃の温度で行う上記（６）または（７）に記載の軟質ブリキ鋼板の製造方法。

本発明に係る軟質ブリキ鋼板及びその製造方法によれば、従来のＩＦ鋼を用いた連続焼鈍法では得ることができなかった、非時効かつ硬度がＨＲ３０Ｔで５２〜６０といった比較的硬質の軟質ブリキ鋼板を容易に得ることができる。したがって、本発明によれば、連続焼鈍法を利用してＴ−３程度の軟質ブリキ鋼板を製造できるので、比較的硬質のブリキ鋼板を得る場合にも歩留が向上し、コストダウンを達成することができる。

以下に、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。

＜本発明に係る軟質ブリキ鋼板の構成＞
本発明の軟質ブリキ鋼板は、所定の鋼組成を有するスラブを用いて、これに熱間圧延、冷間圧延、焼鈍を施した後に、所定の圧下率で二次冷間圧延（調質圧延）することにより得られる、硬度がＨＲ３０Ｔで５２〜６０にある（すなわち、Ｔ−３程度の）ブリキ鋼板である。

（鋼組成について）
以下、本発明の軟質ブリキ鋼板の母材として使用されるスラブの鋼組成について説明する。上記スラブは、鋼中の成分として、主に、炭素（Ｃ）、ホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、アルミニウム（Ａｌ）等を含むことができ、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなるものであり、なおかつ、これら成分のうち、Ｃ、Ｂ、Ｎの３つの元素を必須成分としている。これら成分のスラブ中における含有量については、以下の通りである。

〔Ｃについて〕
本発明に係る軟質ブリキ鋼板の母材となるスラブ中のＣの含有量は、０．００２０質量％以下である必要がある。

その理由は、一般に、鋼中に固溶しているＣの量が多いほど降伏伸び（ＹＰ−ＥＬ）が高くなり、時効硬化や加工時のストレッチャーストレインの原因となりやすいため、連続焼鈍法を利用して軟質ブリキ鋼板を得る本発明においては、製鋼段階において、Ｃの含有量を極力低く抑えるように制御することが必要だからである。具体的には、Ｃの含有量を０．００２０質量％以下としたのは、以下の理由による。すなわち、例えば、一般的な製缶加工ではＹＰ−ＥＬが２％以下であればストレッチャーストレインが発現しないものの、缶の天地板（蓋）用途に使用する場合には、ＹＰ−ＥＬが１．４％以下でないと時効による硬度変化によってプレス後の鋼板に反りが生じる場合があるが、他方、鋼中に固溶しているＣの量が０．００２０質量％を超えるとＹＰ−ＥＬが１．４％以上となる確率が非常に高くなるためである。また、鋳造時の耐火物などからのＣの混入を考慮すると、製鋼段階における鋼中の固溶Ｃ量は、０．００１０質量％以下とすることが好ましい。

〔Ｂ、Ｎについて〕
また、本発明に係る軟質ブリキ鋼板の母材となるスラブ中におけるＢ及びＮは、質量比でＢ／Ｎが１．５以上となるように含有されている必要がある。

Ｂ、Ｎは、本発明において最も重要な役割を有する元素である。Ｂは、鋼中に固溶したＮと結合してＢＮとして析出することにより、時効硬化を防止するだけでなく、本発明者らの研究によれば、ＢＮが析出するために必要な量以上に過剰に添加されたＢが、母材であるスラブ中の結晶粒を微細にする効果を有することが認められている。これは、過剰に添加されたＢが結晶粒界に固溶Ｂとして存在し、結晶粒の成長を抑制するためであると考えられる。その結果、母材の硬度が上昇し、Ｔ−３程度（ＨＲ３０Ｔで５２〜６０）の硬度を有する軟質ブリキ鋼板を得ることが可能となる。ここで、固溶Ｂとは、他元素との化合物として析出せずに鋼中に固溶状態で存在するＢのことであり、その量は、添加されたＢの合計量からＢＮとして析出したＢ量を差し引くことによって求められる（固溶Ｂ＝ＢＴｏｔａｌ−ＢａｓＢＮ）。Ｂの合計量、およびＢＮの量は、一般的な化学溶解法などにより測定することができる。また、簡易的には、固溶Ｂ（質量％）＝Ｂ（含有量、質量％）−１０．８／１４．０×Ｎ（含有量、質量％）の数式で求めることができる。

このような結晶粒の微細化による母材の硬度上昇効果を発揮させるためには、ＢＮを析出させた上でさらに固溶Ｂとして大量にＢが存在することが必要であり、本発明者らが行った種々の試験の結果から、質量比でＢ／Ｎ≧１．５かつ／または固溶Ｂとして少なくとも５ｐｐｍ以上のＢが存在する必要があるとの知見を得た。なお、上述した特許文献１には、母材の硬度を上昇させるために、Ｂを２４ｐｐｍ（Ｂ／Ｎ＜０．８）まで添加する方法が提案されている。しかしながら、このＢ量ではＮをＢＮとして固定することはできても、固溶Ｂが存在しないため、結晶粒の微細化による母材の硬度上昇の効果を得ることができない。このように、結晶粒の微細化に有効な固溶Ｂの量は、好ましくは４０ｐｐｍ以上、次に好ましくは５０ｐｐｍ以上、より好ましくは６０ｐｐｍ以上、さらに好ましくは７０ｐｐｍ以上、最も好ましくは８０ｐｐｍ以上、存在することが必要である。

また、ＢによるＮの固定の結果、析出するＢＮにより粒界が脆化するため、スラブ鋳造時の割れによる冶金疵の懸念、または鋳造機内の鋳片断裂により鋳造自体が不能となる懸念があるため、Ｂの添加量は、１００ｐｐｍ（０．０１０質量％）以下とすることが好ましい。この結果、Ｂ／Ｎの下限は、好ましくは１．５以上、次に好ましくは１．６以上、さらに好ましくは１．７以上、最も好ましくは１．８以上であり、一方上限は、好ましくは４．０以下、より好ましくは３．０以下、最も好ましくは２．０以下である。Ｂ／Ｎが１．５未満では、結晶粒界に固溶Ｂが有効量存在せず、微細化の効果が得られない。またＢ／Ｎが４．０を超えると、前述の鋳造不能や硬質になりすぎるなどの不具合が生じる。

〔Ｓｉについて〕
また、本発明に係る軟質ブリキ鋼板の母材となるスラブ中のＳｉの含有量は、０．０５質量％以下であることが好ましい。これは、一般に、Ｓｉを多量に含有すると母材の耐食性が低下するためであり、本発明では、母材に含まれるＳｉの含有量の上限を０．０５質量％にすることが好ましい。また、特に耐食性が必要とされる内容物を充填する缶等に用いられる場合には、Ｓｉの含有量を０．０３質量％以下にすることがより好ましい。

〔Ｍｎについて〕
また、本発明に係る軟質ブリキ鋼板の母材となるスラブ中のＭｎの含有量は、０．２０質量％以上かつ０．６０質量％以下であることが好ましい。Ｍｎは、添加される鋼の硬質化を促進するため、少なくとも０．２０質量％以上の添加が必要であり、０．４０質量％以上添加することがより好ましい。一方、Ｍｎを多量に添加すると、母材の耐食性が低下するため、ＡＳＴＭでも定められているように、Ｍｎの含有量の上限を０．６質量％にすることが好ましい。

〔Ｐについて〕
また、本発明に係る軟質ブリキ鋼板の母材となるスラブ中のＰの含有量は、０．０２０質量％以下であることが好ましい。Ｐは、添加される鋼を顕著に硬質化させる一方で、耐食性を低下させてしまうため、本発明では、ブリキ鋼板の一般的な製法における場合と同様に、Ｐの含有量を０．０２０質量％以下にすることが好ましい。また、特に耐食性が要求される用途に使用される場合には、Ｐの含有量を０．０１５質量％以下にすることがより好ましい。

〔Ｓについて〕
また、本発明に係る軟質ブリキ鋼板の母材となるスラブ中のＳの含有量は、０．０２０質量％以下であることが好ましい。これは、Ｓは介在物として鋼を脆化させ、耐食性を低下させるためであり、本発明では、ブリキ鋼板の一般的な製法における場合と同様に、Ｓの含有量を０．０２０質量％以下にすることが好ましい。

〔Ａｌについて〕
また、本発明に係る軟質ブリキ鋼板の母材となるスラブ中のＡｌの含有量は、０．０１０質量％以上かつ０．１０質量％以下であることが好ましい。Ａｌは、製鋼段階における脱酸材として添加されるものであり、脱酸硬化を得るためにはＡｌの含有量を０．０１０質量％以上にすることが好ましい。一方、Ａｌは、固溶Ｃと同様に、時効硬化の原因となる固溶Ｎを析出させる硬化があるが、大量に添加するとアルミナ系の冶金疵が発生する懸念があるため、Ａｌの含有量を０．１０質量％以下にすることが好ましい。

〔Ｃｒについて〕
また、本発明に係る軟質ブリキ鋼板の母材となるスラブ中のＣｒの含有量は、０．１０質量％以下であることが好ましい。Ｃｒは、素材の機械的特性に大きな影響を与えるものではないが、ブリキ鋼板の表面処理としてＣｒを用いる場合、鋼中Ｃｒが多いとオンラインでのＣｒ付着量計の外乱因子となり、厳格な管理を要する表面処理の品質を低下させてしまうこと、およびＡＳＴＭ規格でＣｒの上限が０．１０質量％に規定されていることから、Ｃｒの含有量は０．１０質量％以下とすることが好ましい。

〔Ｔｉ、Ｎｂについて〕
また、本発明に係る軟質ブリキ鋼板の母材となるスラブ中のＴｉ、Ｎｂの含有量は、それぞれ０．０１質量％以下であることが好ましい。前述のように、軟質ブリキ鋼板の母材として使用されるＩＦ鋼は、鋼中に固溶しているＣ及びＮを析出させるために添加されたＴｉやＮｂの微細析出により、鋼の再結晶温度が７００℃以上に上昇する。本発明では、固溶Ｃについては真空脱ガス法などにより溶鋼段階で０．００２０質量％以下とし、固溶ＮについてはＢの添加によりＢＮとして析出させて無害化するため、ＴｉやＮｂの積極添加は不要である。従って、焼鈍温度を低く抑え、工業生産性を向上させるために、Ｔｉ、Ｎｂの含有量をそれぞれ０．０１質量％以下にすることが好ましい。

〔その他の化学成分〕
本発明の軟質ブリキ鋼板の成分としては、前記成分以外に、Ｃｕ：０．１％以下、好ましくは０．０１％以下、Ｎｉ：０．１％以下、好ましくは０．０１％以下、Ｍｏ：０．０５％以下、好ましくは０．００５％以下、Ｚｒ：０．０５％以下、好ましくは０．００５％以下、Ｖ：０．１％以下、好ましくは０．０１％以下、ＣａまたはＭｇを０．００３％以下、好ましくは０．０００５％以下の各成分元素のうち、１種または２種以上を含有してもよい。

＜本発明に係る軟質ブリキ鋼板の製造方法＞
以上、本発明の軟質ブリキ鋼板の構成について説明したが、次に、このような構成を有する本発明の軟質ブリキ鋼板の製造方法について詳細に説明する。

本発明の軟質ブリキ鋼板の製造方法では、上述したような鋼組成を有するスラブに、熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍を順次施した後、圧下率１．３％以上かつ３．５％以下で二次冷間圧延（調質圧延）することにより、比較的硬質の軟質ブリキ鋼板を製造する。

（熱間圧延・酸洗・冷間圧延）
上記製造工程のうち、熱間圧延、酸洗、冷間圧延については、一般的な鉄鋼製造条件でよい。例えば、スラブを１０００℃〜１３００℃まで加熱した後、ホットストリップミル等の熱延設備を用い、仕上温度を８００℃〜１０００℃として１．８ｍｍ〜４．０ｍｍの厚さまで圧延、巻取温度を４００℃〜８００℃として熱延鋼板を製造する。しかる後、塩酸等を用いて酸洗し、コールドストリップミル等の冷延設備を用いて常温で０．１ｍｍ〜０．６ｍｍの厚さまで圧延する工程を行う。

（焼鈍）
焼鈍は、冷間圧延で加工硬化した鋼の組織を再結晶により軟化させ、製缶などの加工ができるように材質を調整する目的で行われる。本発明の軟質ブリキ鋼板の母材として使用されるＩＦ鋼は、前述のように、鋼中に固溶しているＣ及びＮを析出させるために添加されたＴｉやＮｂの微細析出により、鋼の再結晶温度が上昇し、７００℃以上の焼鈍温度が必要となることが多い。しかし、本発明の軟質ブリキ鋼板の成分としてＴｉやＮｂが含まれておらず、再結晶温度が上昇することもないため、焼鈍温度は６５０〜７００℃であれば十分である。一方、焼鈍温度が６５０℃未満の場合には、鋼が再結晶しないため好ましくなく、焼鈍温度が７００℃を超える場合はヒートバックルが発生しやすくなる問題があるため好ましくない。また、このように熱量の供給が比較的少なくて済むため、副次的効果として熱源対策にも効果がある。なお、本発明のＩＦ鋼の焼鈍における昇温速度は、通常の工業生産に用いられる一般的なプロセスと同等でよく、その値は、好ましくは３００℃／秒未満、より好ましくは２００℃／秒未満、最も好ましくは１００℃／秒未満である。均熱時間も同様に、２０秒〜１００秒程度の通常の焼鈍条件でよい。

（二次冷間圧延）
本発明における二次冷間圧延（調質圧延）工程では、圧延液を用いる（「ＤＣＲ」や「ＨＲＴ」と呼ばれる、いわゆるＷＥＴ調圧）と、上述したように安定した鋼板の生産ができない。そのため、本発明では、圧延液を用いない、いわゆるＤＲＹ調圧を施す。なお、本発明者らは、連続焼鈍後のＩＦ鋼に対して圧延液を用いた二次冷間圧延を行った場合の技術的検討を行い、実機検証に及んだが、上述したような鋼板の延び過ぎが発生し、板厚制御や鋼板形状の不良が発生したのみならず、自動制御の圧延荷重が極端に低下して圧延不能になるなどの危険性があり、工業的な適用は困難であることが認められた。

本発明における二次冷間圧延は、１．３％以上かつ３．５％以下の圧下率（調質圧延率）で行う必要がある。１．３％以上の圧下率を必要とした理由は、二次冷間圧延の本来の目的であるＹＰ−ＥＬの低減、形状矯正、及び圧延ロールの表面粗度の転写を行うために必要であることや、これ以下の圧下率ではＨＲ３０Ｔで５２以上の硬度が得られないためである。さらに、十分な硬度の確保のためには、極力高い圧下率で加工硬化させることが好ましい。ただし、ブリキ用の調圧圧延機として一般的に使用されている２スタンド圧延機でＤＲＹ調圧を行う場合、ミル剛性と圧延荷重との関係より、設備能力的に３．５％程度が圧延率の限界となることから、本発明において二次冷間圧延を行う際の圧下率を、１．３％以上かつ３．５％以下とした。

以上説明したような鋼組成を有するスラブに、熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍を順次施した後、以上説明したような条件で二次冷間圧延（調質圧延）することにより、従来のＩＦ鋼を用いた連続焼鈍法では得ることができなかった、非時効、かつ、硬度がＨＲ３０Ｔで５２〜６０にある（すなわち、Ｔ−３程度の）比較的硬質の軟質ブリキ鋼板を製造することができる。

次に、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例のみに限定されるものではない。

（軟質ブリキ鋼板の製造）
まず、本発明の製造方法を利用して製造された軟質ブリキ鋼板の製造例について説明する。
下記に示す表１および表２に示す組成を有する鋼Ａ〜Ｄシリーズのスラブを鋳造し、これらスラブを１２３５℃で加熱した後に、ホットストリップミルを用いて、仕上温度９００℃かつ巻取温度６５０℃の条件で、圧延後の仕上板厚が３．０ｍｍとなるまで熱間圧延を行った。次いで、この熱間圧延後の鋼帯を酸洗し、圧延後の仕上板厚が０．２５ｍｍとなるまで冷間圧延した後、連続焼鈍炉にて６８０℃及び６４０℃の２種の温度条件で焼鈍を行った。さらに、焼鈍後の鋼板に対して、調質圧延率が３％及び５％の２種の条件で二次冷間圧延を行った。なお、調質圧延率が３％の条件では、圧延液を使用しないＤＲＹ調圧を行い、調質圧延率が５％の条件では、圧延液を使用したＷＥＴ調圧を行った。ＷＥＴ調圧の場合の圧延液としては、日本クエーカーケミカル社製のチノールを純水で０．２％に希釈したものを使用した。

上記二次冷間圧延条件のうち、圧延液を用いて調質圧延率５％で二次冷間圧延を行ったサンプルは、圧延開始直後から圧延制御が不能となったため、二次冷間圧延を中止した。この現象は次のように説明できる。通常の鋼であれば、鋼の硬さとバランスするように圧延スタンドの荷重と張力が自動制御され、設定された調質圧延率を安定的に保つことが出来る。しかし、ＩＦ鋼は軟質であるが故に、スタンドの荷重や張力の初期設定を通常より低くしても、設定された調質圧延率を超えて強く圧延されてしまう。こうなると、自動制御によって荷重や張力が連続的に軽減されていくものの、ＩＦ鋼の軟質さが上回っているために、バランス点を見出せず圧延率は増加しつづけ、最終的には荷重や張力の自動制御範囲を外れて、圧延率、板厚、形状のそれぞれが制御できない状態となってしまう。本発明者らは潤滑条件にも着目し、圧延液として摩擦係数の高い純水のみを用いて上記の調質圧延を実施したが結果は変わらなかった。それ以外のサンプルについては、二次冷間圧延後、１０００ｍｇ／ｍ^２の付着量でスズめっき処理を施した。

なお、表１および表２に示した鋼組成は、通常行われている分析である固体発光分光分析（ＱＶ）法、およびＪＩＳ Ｇ １２１１、１２１５に規定の赤外線吸収法、ＪＩＳ Ｇ １２２７に規定のメチレンブルー吸光光度法により測定した。

（硬度と降伏伸びの測定）
以上のようにして製造されたブリキ鋼板について、硬度（ＨＲ３０Ｔ）をＪＩＳ Ｚ ２２４５に規定の方法により、また降伏伸び（ＹＰ−ＥＬ）をＪＩＳ Ｚ ２２４１に規定の方法により測定した。なお、硬度と降伏伸びのいずれについても、通常の塗装焼付により付与される２１０℃で３０分の熱処理後に測定した。

上記のようにして、ブリキ鋼板について硬度（ＨＲ３０Ｔ）と降伏伸び（ＹＰ−ＥＬ）を測定した結果を表１および表２に併せて示す。

これら表１及び表２から、以下のことがわかる。すなわち、本発明の範囲に属するＢ及びＮを質量比でＢ／Ｎ≧１．５かつ／または固溶Ｂが５ｐｐｍ以上となる鋼に関しては、ＨＲ３０Ｔが５２〜６０と十分な硬度を有し、かつ、ＹＰ−ＥＬもほとんど０．０であり問題がなかった。一方、Ｂ／Ｎが１．５未満かつ固溶Ｂが５ｐｐｍ未満のＮｏ．Ｂ１２については、ＨＲ３０Ｔが５０となってブリキ鋼板の硬度が不足していた。また、二次冷間圧延の圧下率が１．３％未満であるＮｏ．Ｂ６、Ｂ８，Ｂ９についても、ＨＲ３０Ｔが５１となってブリキ鋼板の硬度が不足した。さらにＣの含有量が０．００２０質量％を超えるＢ１は、ＹＰ−ＥＬが１．８と高く、時効硬化が発生した。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例のみに限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明によれば、連続焼鈍法を利用してＴ−３程度の軟質ブリキ鋼板を製造できるので、比較的硬質のブリキ鋼板を得る場合にも歩留が向上し、コストダウンを達成することができる。

Claims (8)

1. Ｃを０．００２０質量％以下、
   さらに、Ｂ及びＮを質量比でＢ／Ｎ≧１．５、固溶Ｂが５ｐｐｍ以上の少なくとも一方を満足するように含み、
   残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼組成を有し；
   硬度がＨＲ３０Ｔで５２〜６０である；
   ことを特徴とする軟質ブリキ鋼板。
2. Ｃを０．００２０質量％以下、
   さらに、Ｂ及びＮを質量比でＢ／Ｎ≧１．５、固溶Ｂが５ｐｐｍ以上の少なくとも一方を満足するように含み、
   残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼組成を有するスラブに、
   熱間圧延、冷間圧延、焼鈍を施した後、圧下率１．３％以上かつ３．５％以下で二次冷間圧延することにより得られる
   ことを特徴とする軟質ブリキ鋼板。
3. 硬度がＨＲ３０Ｔで５２〜６０であることを特徴とする請求項２に記載の軟質ブリキ鋼板。
4. Ｂの添加量が０．０２０質量％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の軟質ブリキ鋼板。
5. 鋼組成として、Ｓｉ：０．０５質量％以下、Ｍｎ：０．２０質量％〜０．６０質量％、Ｐ：０．０２０質量％以下、Ｓ：０．０２０質量％以下、Ａｌ：０．０１０質量％〜０．１０質量％、Ｃｒ：０．１０質量％以下、Ｔｉ：０．０１質量％以下、Ｎｂ：０．０１質量％以下からなる群から選択された１種又は２種以上の元素をさらに含む
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の軟質ブリキ鋼板。
6. Ｃを０．００２０質量％以下、
   さらに、Ｂ及びＮを質量比でＢ／Ｎ≧１．５、固溶Ｂが５ｐｐｍ以上の少なくとも一方を満足するように含み、
   残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼組成を有するスラブに、
   熱間圧延、冷間圧延、焼鈍を施した後、
   圧下率１．３％以上かつ３．５％以下で二次冷間圧延する
   ことを特徴とする軟質ブリキ鋼板の製造方法。
7. 鋼組成として、Ｓｉ：０．０５質量％以下、Ｍｎ：０．２０質量％〜０．６０質量％、Ｐ：０．０２０質量％以下、Ｓ：０．０２０質量％以下、Ａｌ：０．０１０質量％〜０．１０質量％、Ｃｒ：０．１０質量％以下、Ｔｉ：０．０１質量％以下、Ｎｂ：０．０１質量％以下からなる群から選択された１種又は２種以上の元素をさらに含む
   ことを特徴とする請求項６に記載の軟質ブリキ鋼板の製造方法。
8. 前記焼鈍を、昇温速度３００℃／秒未満の連続焼鈍設備を用いて６５０℃〜７００℃の温度で行う
   ことを特徴とする請求項６または７に記載の軟質ブリキ鋼板の製造方法。