KR100221349B1 - 가공성이 우수한 비시효성 캔용 강판의 제조방법 - Google Patents

가공성이 우수한 비시효성 캔용 강판의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 박막 캔용 강판의 제조 방법, 특히 우수한 가공성 및 우수한 비시효성이 요구되는 캔용 강판의 효율적인 제조방법을 제안하는 것으로서, C : 0.0015 mass% 이상, 0.0100 mass%이하, Si : 0.20 mass% 이하, Mn : 0.10 mass% 이상, 1.20 mass% 이하, Al : 0.02 mass%이상, 0.10 mass% 이하, P : 0.005% 이상, 0.040 mass% 이하, S : 0.015 mass% 이하 및 N : 0.005mass％이하 및 잔부는 철 및 불가피하게 발생하는 불순물로 이루어지는 조성의 극저탄소강 슬라브를 소재로 사용하며 통상의 열간압연을 행하는 공정 산세척을 거쳐서 70% 이상의 압하율의 냉간압연을 행하는 공정 이어서 연속 풀림로에서, 수소농도를 3% 이상, 노점을 -20℃ 이상의 분위기에서, 730℃ 이상의 온도로 재결정 풀림을 실시하여 강중의 잔존 C량을 0.0015 mass% 미만으로 하는 공정으로 이루어지는 것이다.

Description

가공성이 우수한 비시효성 캔용 강판의 제조방법
제1도는 냉간압연후의 연속 풀림시의 강판의 판 두께와 탈탄량 및 기계적 성질의 관계를 나타낸 것이다.
본 발명은, 박물(薄物)의 캔용 강판의 제조 방법에 관한 것이다.
그중에서도, 특히 우수한 가공성 및 우수한 비시효성이 요구되는 캔용 강판의 효율적인 제조방법을 제안하는 것이다.
캔용 강판은 통상 캔으로 가공되기 전에 도장처리가 실시되지만, 이 경우, 강판중에 고용체 C가 많이 존재하면, 고용체 C가 가동전이물(可動轉移物)을 고착한다. 이 때문에 이 캔용 강판에 인발가공을 실시하면, 스트렉처 스트레인(stretcher strains)이 발생하여 외관불량을 일으킴과 동시에, 신장율이 감소하여 파단이 발생하거나, 항복점이 상승하여 형상불량 등을 일으킨다.
또한, 벤딩 가공과 같은 경도(輕度)의 강공을 행하여도, 중간꺾임(buckling), 주름 및 풀루팅(fluting)이라 불리는 외관불량이 발생하고, 또한 항복점이 상승하여 스프링 복귀량의 증대에 의한 형상불량 등을 일으킨다.
이들 문제점을 해결하기 위하여, 비시효성을 갖는 가공성이 양호한 강판의 개발이 제안되어 왔다.
예를 들면, 저탄소 알루미늄 킬드강을 소재로서 냉각속도가 늦은 배치(batch)풀림에 의해, 강중의 고용체 C를 저감시키는 방법이 있다. 그러나 이 방법은 제조의 효율이 나쁜데다, 표면성상이 나빠지고, 강판의 형상이 나빠지는 등의 프로세스에 기인하는 결점이 생긴다. 또한 이 방법으로 제조된 강판의 평균 랭크포드치(Landford value) (이하, r치라 함)는 통상 최대 1.3∼1.4정도이여서, 최근의 캔용 강판의 박막화의 요구에 대해서는, 이 정도의 r치로는 충분한 가공성을 갖고 있다고는 말할 수 없다.
한편, 극저탄소강을 소재로서 연속 풀림에 의해 가공성이 양호한 비시효성의 강판을 제조하는 시험이 행해져 왔다.
예를 들면, 일본국 특공소 50-31531에는, 강중의 전 C 량, N 량에 대하여 화학량론적으로 적당 이상의 다량의 Ti, Nb 혹은 Zr, Ta 등의 탄질화물 생성성분을 첨가하고, 고용상태의 C 및 N을 화합물로서 고정 안정화하는 방법이 제안되어 있다.
그러나, 이들의 성분중, 특히 Ti, Zr, Ta는 화학적으로 매우 활성인 성분이기 때문에, 강판표면의 성상을 크레 열화시키고, 내식성과 미려성이 요구되는 캔용 강판에는 적합하지 않다. 또한 다량의 Nb 첨가에 의해, 최종적으로 강판의 큰 재질변동이 코일의 폭 및 길이방향에서 발생한다. 또 재결정온도가 크게 상승하여 풀림 공정에 지장을 초래한다. 또한, 이들의 성분은 일반적으로 고가이며, 다량의 첨가는 합금성분 자체의 코스트 상승의 요인으로 된다.
그외의 해결방법으로서 강판의 C 량을 대폭적으로 저감시키는 방법, 예를 들면 고용체 C, N 량의 합계를 0.0010% 이하로 제어하는 방법을 생각할 수 있다.
그러나, 이들의 고순도강을 공업적으로 용제하는 것은 현재의 제강기술을 가지고 실시하여도 용이한 것은 아니다. 특히, 연속주조의 응고과정에서 주위의 물질로부터 C를 흡수하는 등의 현상을 제어할 수 없는 것이 큰 저해요인의 하나로 되어 있다. 또 가정으로, 이 조건을 만족하는 초고순도강이 만들어 졌다 하여도 추가로 이하와 같은 문제점이 있다.
a) 변태점이 대폭적으로 상승하고, 열간압연 공정에서 조직적으로 균일한 열연 코일을 제조하는 것이 곤란하다.
b) 강의 재결정 및 입자성장이 매우 용이하며, 조직이 조대화(粗大化)하기 때문에 인발가공 등의 때에 소위 「표면 꺼칠어짐」을 발생하고, 외관을 해할 염려가 많다.
c) 열간압연 등 제조단계에서의 0.0010% 전후의 고용체 C, N 량은 비교적 재질의 변동이 커지는 영역이며, 작게 2∼3 ppm의 성분변동이라도 크게 재질이 변동하여, 바람직하지 않다.
본 발명은, 상기한 문제점을 유리하게 해결하고, 효율이 좋은 연속 풀림법에 의해 우수한 가공성과 비시효성을 갖춘 캔용 박막 강판의 제조방법을 제안하는 것을 목적으로 한다. 그리고, 당연한 일이나 경제성이 우수하고, 가공성(기계적 특성) 및 도금특성 등의 모든 요구특성을 만족시키는 것이 그 필수요건이다.
본 발명자들은 공업생산에 있어서 높은 생산성을 갖는 연속 풀림법에 의해, 가공특성이 우수한 비시효성 캔용 강판을 개발하기 위하여, 여러 가지의 성분의 강을 여러 가지의 제조조건에서 시험제작하고, 그 캔용 강판으로서의 적성을 조사함으로써, 요구특성을 만족하는 강판을 안정하게 제조할 수 있는 방법을 알아낸 것이다.
즉, 본 발명의 요지는 다음과 같다.
(a) C : 0.0015 mass% 이상, 0.0100 mass% 이하,
Si : 0.20 mass% 이하,
Mn : 0.10 mass% 이상, 1.20 mass% 이하,
Al : 0.02 mass% 이상, 0.10 mass% 이하,
P : 0.005 mass% 이상, 0.040 mass% 이하,
S : 0.015 mass% 이하 및
N : 0.005 mass% 이하
및 잔부는 철 및 불가피하게 발생하는 불순물로 이루어지는 조성의 극저 탄소강 슬라브를 소재로 사용하며
(b) 통상의 열간압연을 행하는 공정
(c) 산세척을 거쳐서 70% 이상의 압하율의 냉간압연을 행하는 공정이어서
(d) 연속 풀림로에서, 수소농도를 3% 이상, 노점(露点)을 -20℃ 이상의 분위기에서, 730℃ 이상의 온도로 재결정 풀림을 실시하여 강중의 잔존 C량을 0.0015 mass% 미만으로 하는 공정
으로 이루어지는 가공성이 우수한 비시효성 캔용 강판의 제조방법이며,
또한, 상기 성분에
Nb : 0.003 mass% 이상, 0.015 mass% 이하,
Ti : 0.003 mass% 이상, 0.040 mass% 이하,
B : 0.0005 mass% 이상, 0.0020 mass% 이하,
의 중에서 1 종이상을 포함하는 가공성이 우수한 비시효성 캔용 강판의 제조방법이다.
그외의 수단에 대해서는, 본 발명의 명세서 및 청구의 범위로부터 명확해질 것이다.
본 발명은 가공성 및 비시효성을 개선하기 위하여, 최종적으로는 강중에 잔존하는 C 량을 0.0015 mass% 미만으로 하지만, 제조공정 도중에서의 곤란함을 배제하기 위하여, 슬라브단계 및 열연단계에서의 C 량은 비교적 용이하게 달성할 수 있는 0.0015∼0.0100 mass% 로서, 최후의 풀림의 단계에서 탈탄반응을 이용하고, C 량을 목표로 하는 0.0015 mass% 미만으로 제어한다.
이들의 재질제어를 공업레벨에서 안정하게 달성가능한 것으로 하기 위하여는, 합금성분량의 조제가 중요하며, 또한 풀림조건이 중요하며, 특히 풀림 온도와 풀림 분위기의 제어도 중요하다.
먼저, 강슬라브 소재의 화학성분의 한정이유에 대하여 설명한다.
C ; 0.0015∼0.0100 mass%
C는 신장율, 평균 r치의 향상의 관점으로부터 낮은 쪽이 바람직하다. 그러나 슬라브 단계에서 C의 함유량이 0.0015 mass% 미만의 경우는, 입경의 현저한 조대화에 의해, 가공후의 최종단계의 제품의 상태에서 오렌지 필(orange peel)현상이 나타나 트러블이 발생할 위험성이 높다. 또한 열간압 연시의 변태점은 강중의 C 량의 영향을 크게 받으며, 변태점이 태폭적으로 상승하기 때문에 오스테나이트(austenite) 단상역에서 마무리압연을 마칠 수 없으며, 균일하며 우수한 가공성을 나타내는 강판의 소재로서는 부적절한 것이 된다. 또한, C가 0.0100 mass%를 초과하는 경우는, 냉간압연후의 단시간의 풀림에서는 충분한 탈탄반응을 행할 수 없으며, 목표로 하는 비시효성을 얻을 수 없다.
실제에 공업적으로 생산하는 경우는 라인의 길이에 제약이 있으며, 또 지나치게 긴 풀림시간을 취할 수 없기 때문에 탈탄량도 한정된다. 이 때문에 바람직하게는 0.0050 mass% 이하의 C 량이 좋으며, 특히 평균 r치의 향상의 관점으로부터 이 범위가 최적이다. 따라서, 소재로 하는 강 슬라브의 C 함유량은 0.0015 mass% 이상, 0.0100 mass% 이하, 바람직하게는 0.0015 mass% 이상, 0.005 mass% 이하로 한다.
Si ; 0.20 mass% 이하
Si는 탈탄반응을 촉진하는 효과가 있기 때문에 될 수 있는 한 많이 사용하고 싶은 성분이지만, 너무 많이 사용하면 표면처리상 문제가 생기기 때문에 첨가량의 상한이 규제된다. 또, Si는 강의 변태점을 상승시키기 때문에, 함유량의 저감에 의해, 열연시의 마무리 압연조건의 규제가 완화되는 경향이 있다. 따라서 표면처리 강판 특히 캔용 강판으로서, 특별히 표면처리상 문제가 없는 레벨의 상한이 함유량은 0.20 mass% 이며, 바람직하게는 0.10 mass% 이하이다.
Mn ; 0.10 ∼ 1.20 mass%
Mn은 강의 적열취성을 방지하기 때문에 함유 S량에 따라서 함유시키지만, 적어도 0.10 mass% 이상을 필요로 한다. 또한, Mn을 함유시킴으로써, 변태점이 저하하기 때문에 열간 마무리에 있어서의 압연조건의 규제가 완화되어 유리하다.
또 Mn 량을 적정화함으로써 강판의 고용 강화량을 제어하는 것과, 강판조직을 균일 및 미세화하는 것이 가능해진다. 그러나, 1.20 mass%를 초과하면, 상세한 기구는 불명확 하지만, 본 발명에서 목적으로 하는 연속 풀림시의 탈탄반응이 지연되는 것이 확실해 졌다. 따라서, Mn 함유량은 0.10 mass% 이상, 1.20 mass% 이하로 한다. 바람직하게는, 0.50 mass% 이하로 하는 것으로 더욱 고효율로 탈탄을 행할 수 있으며, 보다 양호한 가공성을 확보할 수 있다.
Al ; 0.02 ~ 0.10 mass%
Al은 강중의 N을 고정 및 안정화하는 중요한 성분이며, 함유량 0.02 mass% 이상이 비시효성의 저감의 관점으로부터 필요하다. 그러나, 0.10 mass%를 초과하여 함유시킨 경우는, 성분 코스트가 상승할 뿐만 아니라, 표면결함을 발생하는 위험성이 증대한다. 또한 강 슬라브의 단계에서의 깨짐 발생의 위험성도 증대한다.
따라서, Al 함유량은 0.02 mass% 이상, 0.10 mass% 이하로 하지만, 안정하게 슬라브의 깨짐을 방지하기 위하여는, Al 함유량은 바람직하게는 0.04 mass% 이하로 하는 것이 바람직하다.
P ; 0.005 mass% ~ 0.040 mass%
P는 Si와 동일하게 고용강화 기능이 크며, 경질 캔용 강판을 제조할 때에는 될 수 있는 한 많이 사용하고 싶은 성분이지만, 다량으로 함유시킨 경우는 내식성의 열화, 재료의 취화 등의 문제가 현저해질 뿐만아니라, 재결정 온도의 상승으로도 이어져 바람직하지 않다. P를 첨가함으로써 강화효과가 나타나는 것은 0.005 mass% 이상의 함유량이며, 상기의 여러 문제가 나타나는 것은 0.040 mass%를 초과할 때이다.
따라서, P의 함유량은 0.005 mass% 이상, 0.040 mass% 이하로 한다. 또한 양호한 내식성, 높은 가공성을 얻는 데에는 P의 함유량은 0.010 mass%이하가 좋다.
S ; 0.015mass% 이하
S는 본 발명에서는 제거하고 싶은 성분이다. S량을 저감함으로써 강중의 석출물이 감소하고 가공성이 향상한다. 또, 상세한 기구는 불명확하지만 S량을 저감하는 것은, 본 발명의 주안인 연속 풀림 공정에서의 탈탄반응의 촉진에 있어서 유리하며, 이와 같은 효과는 0.015 mass%이하로 함으로써 얻어지지만, 바람직하게는 0.007 mass% 이하로 하는 것이 좋다. 따라서, 그 함유량은 0.015 mass% 이하, 바람직하게는 0.007 mass% 이하로 한다.
N : 0.005 mass% 이하
N은 비시효성의 저감의 관점으로부터 상한을 규정한다. 즉, N을 다량으로 강중에 함유하면 첨가하는 Al에 의한 N의 고정 및 안정화 효과가 충분히 작용하지 않고, 최종제품의 단계에서 임계량 이상의 고용체 N이 잔존한다. 이 때문에, 예를 들면 3피스 캔의 제캔시의 풀루팅이나, 경가공시의 스트랙처 스트레인의 발생 등의 부적함이 발생한다. 또, 강중의 N 함유량이 많은 경우는, 그에 알맞게 Al 첨가량을 증가시키는 것이 비시효성의 저감에는 유효하지만, N 함유량이 0.005 mass% 를 초과하면, 연성의 열화가 현저해질 뿐만 아니라, 강 슬라브 제조단계에서의 깨지발생의 위험성이 증대한다. 따라서, N의 함유량은 0.005 mass%이하로 한다. 그리고, 평균 r치 등으로 대표되는 가공성을 더욱 향상시키는 데에는, N량은 0.003 mass% 이하가 바람직하다.
Nb : 0.003~0.015 mass%, Ti : 0.003~0.040 mass%, B : 0.0005~0.0020 mass%
Nb, Ti 및 B는 비시효성, 용접성의 개선 및 표면 거칠어짐의 방지 등에 유효한 성분이다. Nb 및 Ti 를 각각 0.003 mass% 이상, B를 0.0005 mass% 이상 함유시킴으로써, 상세한 기구는 불명확하지만, 본 발명과 같이 매우 C 함유량이 적은 영역에 있어서도, 강판의 비시효성을 안정하게 제어하는 것이 가능하다. 즉, 단순히 C량을 0.0010 mass% 이하로 저감시키는 것만으로는 얻을 수 없는 우수한 비시효성을 얻을 수 있다. 또한, 동시에 강판의 면내 이방성을 개선시키고, 추가로 이와 같이 함유량이 미량이라도 용접성의 개선에 효과가 있다. 또, 동시에 결정립의 세립화에 대하여도 유효하며, 성형시의 표면 거칠어짐의 방지 등의 관점으로부터도 이들 원소의 첨가가 바람직하다.
특히 본 발명에 있어서는, 소재의 C량의 레벨이 낮기 때문에 각 제조 공정에서 결정입경이 조대화될 염려가 있으며, 최종제품에 있어서도 이것이 있는 경우는 표면 거칠어짐의 위험성이 크며, 표면 거칠어짐 방지라는 점에서도 매우 우수한 효과를 발휘한다.
한편, Nb를 0.015 mass%, Ti를 0.040 mass% 및 B를 0.0020 mass%를 각각 초과하여 함유시킨 경우는, 재결정 온도가 상승하여 냉연후의 풀림 공정이 곤란해짐과 동시에, 본 발명에서 중요한 요건인 연속 풀림공정에 있어서의 탈탄반응을 저해하는 폐해를 초래한다. 추가로, 합금성분의 코스트 상승도 고려해야 할 문제이다. 따라서, Nb 함유량은 0.003 mass% 이상, 0.015 mass% 이하, Ti 함유량은 0.003 mass% 이상, 0.040 mass% 이하 및 B 함유량은 0.0005 mass% 이상, 0.0020 mass% 이하로 한다.
강판의 연성의 개선을 증시하는 경우는, Nb 함유량의 상한을 0.010 mass%, Ti 함유량의 상한을 0.020 mass% 및 B 함유량의 상한을 0.0010 mass%로 하는 것이 바람직하다.
다음에 제조방법에 대해서 설명한다.
열간압연의 제조조건에 대해서는 특히 한정하지 않지만, 이하의 방법에서 행하는 것이 바람직하다.
마무리 압연온도는 냉간압연 및 풀림후의 평균 r치로 대표되는 가공성을 양호하게 하기 위하여 Ar3변태점 이상으로 할 필요가 있다. 그러나, 1000℃를 초과하면 강판의 조직이 조대화되기 쉽고, 가공성이 열화하는 경향을 나타내기 때문에, 마무리 압연온도는 Ar3변태점 이상 1000℃ 이하가 바람직하다. 단, 용도에 따라서는(Ar3-50℃) 정도까지 허용할 수 있다.
열간압연 종료로부터 권취개시까지의 냉각속도는 30℃/s 이상이 좋다. 이렇게 함으로써, 강판의 조직을 보다 미세화할 수 있기 때문에 얻어지는 최종 제품의 가공성이 양호해 진다.
또, 열연종료후는 될 수 있는 한 신속하게 냉각을 개시하는 것이 강판의 조직의 미세화에 유리하며, 대략 0.3초 이내의 냉각개시가 바람직하다.
권취온도는 450℃ 이상, 680℃이하가 바람직하다. 권취 온도가 450℃ 미만이면, 냉각의 불균일에 의해 판형상의 흐트러짐을 발생시켜, 다음 공정의 산세척 및 냉간압연에 지장을 초래한다. 한편, 680℃를 초과한 경우는 스케일 두께가 증대하여 산세척에 시간이 걸릴 뿐만 아니라, 모판의 조직이 조대화됨으로써 최종적인 강판의 가공성을 나쁘게 한다. 또, 680℃ 초과의 권취온도로 한 경우는 권취한 후의 냉각속도의 상위한 것으로부터, 강판 폭방향의 재질의 변동이 나타나기 때문에 바람직하지 않다.
이하, 본 발명의 제조방법의 한정이유에 대해서 설명한다.
냉간압연 압하율 ; 70%이상
상세척후의 냉간압연 압하율을 70%이상으로 한다. 이 미만에서는 충분한 인발성을 얻을 수 없기 때문에 하한을 70%로 하였지만 바람직하게는 80% 이상이 좋다. 상세한 기구는 불명확하지만, 냉연압하율을 70% 이상으로 함으로써 연속 풀림시의 탈탄반응은 촉진되는 경향이 있다.
풀림온도 ; 730℃ 이상
풀림온도는 재결정이 완료되는 최저한의 온도 또는 탈탄반응이 현저해지는 온도로서 730℃ 를 규저한다. 그리고, 풀림온도의 상한은 특별히 규정하지 않지만 연속 풀림시의 판 파단 및 히드 버클링(heat bucking)등의 결함을 발생하지 않는 조업상의 상한온도가 이에 상당하고, 이들의 문제가 없으면, 강의 상(相)으로서 오스테나이트가 출현하는 온도가 그 상한으로 된다.
그리고, 풀림시간은 재질의 안정성을 도모하기 위하여 20초 이상의 균열(均熱)이 바람직하다. 20초 이상의 균열을 행함으로써, 본 발명의 필수조건인 강판의 탈탄이 충분히 달성된다.
풀림분위기 ; 수소농도 : 3% 이상, 노점 : -20℃ 이상
풀림분위기는 이 발명에 있어서 가장 중요한 요건이지만, 수소 농도를 3% 이상으로 하고, 노점을 -20℃ 이상으로 한다. 이와 같이 노점을 높게 유지함으로써, 단시간의 균열로 탈탄반응을 행할 수 있다. 또, 풀림온도를 730℃ 이상으로 하고, 높은 냉연압하율로 변형을 가한 극저탄소강과 조합하여 비로소, 탈탄에 의한 현저한 재질개선(특히, 비시효성)이 달성된다.
그리고, 수소농도 및 노점의 상한은 특별히 규정하지 않지만, 이하의 값이 바람직하다. 수소농도는 10% 를 초과하면 위험함과 동시에, 효과도 포화 상태에 가깝게 되어서 코스트가 높아지기 때문에 10% 이하가 바람직하다. 노점도 0℃ 를 초과하면 강판표면의 산화나 불순물 원소의 표면농화가 현저해지며, 이후 공정에서 다시 산세척 처리가 필요해지기 때문에 바람직하지 않다.
이어서, 상기와 같이 연속 풀림로중에서 탈탄함으로써 얻어진 상의 잔존 C량 및 냉간압연후의 연속 풀림시의 판 두께의 제한이유에 대해서 설명한다.
잔존 C량 ; 0.0015 mass% 미만
잔존 C량은 0.0015 mass% 미만으로 저감하지 않으면 캔용 강판으로서 적용한 경우에, 풀루팅이나 스트렉처 스트레인의 발생 등의 부적합함이 발생한다. 특히 엄격한 용도에서는 잔존 C량은 0.0010 mass% 이하로 하는 것이 바람직하다.
냉간압연후의 연속 풀림시의 판 두께 ; 0.30mm 이하
냉간압연후의 연속 풀림시의 판 두께는 0.30mm 이하로 한다. 본 발명에 있어서의 연속 풀림 공정에서의 탈탄반응은 소위 계면반응을 수반하기 때문에, 보다 판 두께가 얇을수록 강판의 전체적으로 차지하는 표면의 비율이 증가하고, 기계적 성질에 미치는 탈탄의 영향이 현저해지는 것도 생각할 수 있다.
제1도는, 0.0040 mass% C강(다른 성분은 본 발명의 범위내)를 통상의 열간압연 및 산세척 후, 75%의 압하율로 판두께를 여러가지로 변화시키기 위하여 냉간압연하고, 이어서 연속 풀림로에서 수소농도를 3%, 노점을 -7℃의 분위기에서 균열온도를 750℃, 균열시간을 50초의 재결정 풀림을 실시하였을 때의 강판의 두께(mm)와 탈탄량 및 스트랙처 스트레인의 관계를 나타내는 도면이다. 이 경우 스트렉처 스트레인의 판정은, 강판에 경도의 안장성형(stretch forming)을 실시한 후의 외관을 5단계로 평가하였다.
제1도에 나타내는 바와 같이 동일한 풀림조건의 경우, 판 두께가 0.30mm를 초과하면 탈탄량이 급격히 감소하고, 이에 수반하여 스트렉처 스트레인이 대폭적으로 증가한다.
이상의 이유에 의해, 본 발명에서는 냉간압연후의 연속 풀림시의 판 두께를 0.30mm 이하로 한정한다.
그리고, 경질도금 원판을 제조하는 경우는, 풀림후에 2% 미만의 경압하의 조질압연을 실시하는 것이 좋다.
또, 상기의 풀림을 거친 강판으로부터 경질도금 원판을 제조하는 경우는, 압하율이 2~40%이 소위 2차 냉연을 행한다. 압하율의 상한을 40%로 하는 것은, 통상의 냉연에서는 이를 초과하는 높은 압하를 부여한 경우, 강판의 형상의 흐트러짐이 매우 현저해지기 때문이다.
[실시예 1]
표 1에 나타내는 성분조성의 강을 전로(轉爐)에 의해 용제하고 연속주조한 슬라브를, 1250℃로 재가열하고, 각각의 강 조성에 맞추어서 마무리 압연온도가 Ar3변태점 이상으로 될 수 있도록 조정하여, 880~950℃의 온도범위에서 마무리 압연을 실시하였다.
열간압연 종료후, 열연판을 40℃/s의 냉각속도로 냉각하고, 620℃의 권취온도에서 코일로 권취하고, 산세척한 후 압하율 88%의 냉간압연을 행하여 판두께가 0.25mm의 냉연 박강판으로 하였다.
이들의 박강판을 연속 풀림로에서 균열온도를 780℃, 균열시간을 30s로 하여 풀림하였다. 이 때의 노내의 분위기는 수소농도를 4%(잔부는 실질적으로 N2), 노점을 -15℃로 하였다. 풀림후의 냉각온도는 25℃/s 일정하게 하였다. 이렇게 하여 얻어진 각각의 강판에 대해서 잔류 C량을 조사하였다. 또한 이들의 강판에 조질압연을 압하율 1.0%로 일정하게 하여 실시한 후, 할로겐 타입의 전기 주속도금 라인으로 #25 주석도금을 연속적으로 실시하여, 주석 강판으로 마무리하여 각각의 주석 강판에 대하여, 인장특성을 조사하였다.
이들의 조사결과를 표 2에 정리하여 나타낸다. 그리고 인장특성은 통상의 JIS 5호 시험편을 이용하여 실시하였다.
주) 밑줄부는 본 발명의 한정범위로부터 벗어나 있는 것
또 r치는 JIS 5 호 시험편을 이용하여 3점법으로 측정하고, 압연방향에 대하여 0℃, 45℃, 90℃의 각 방향의 r치를 각각 r, r, r으로 하여 평균 r치 = (r+ r+ 2r)/4, Δr=(r+ r- 2r)/2로 산출하였다.
또한, 시효지수(Al)는 동일하게 JIS 5호 시험편을 이용하여 7.5%의 미리 변형(pre-strain)을 부여한 후, 부하를 낮추어 100℃에서 30분의 시효를 행한 후의 응력의 증가량으로 평가하였다.
이상의 조사결과로부터 본 발명의 적합강은, 최종적인 잔류 C량이 소정의 15ppm 미만으로 되고, 충분한 양의 탈탄이 일어난 것을 알 수 있다. 인장강도 TS 는 약간 낮게 되어 있지만, 모든 신장율은 매우 양호한 값으로 되어 있다. 또한, 각별히 높은 평균 r치, 작은 Δr 치(즉, 면내 이방성이 작으며, 이어링(earing)발생이 작다)로 우수한 가공성을 나타내고 있다. 특히 Al 및 시효부의 항복점 신장율은 모두 0 이며, 비시효성에 현저한 개선이 이루어지는 것을 알 수 있다.
이 높은 평균 r치와 작은 Δr을 갖는 강판은, 연성과 동시에 좋은 이어링 특성이 요구되는 2 피스 캔의 분야에 있어서 최적이다. 또, 이와 같이 비시효성으로 연성이 우수한 적합강은 강가공(强加工)후에도, 또는 그후의 시효처리가 실시된 후라도 연질로 2차 성형성이 우수하다. 이들의 강판을 예를 들면 ID 캔용으로 사용하여 목부를 플랜지가공할 때에, 「깨짐」등의 불량이 발생하기 어려운 특성을 갖는 것도 확인되었다. 또 적합강은, 통상의 부식환경에 있어서, 종래의 저탄소 Al 킬드강과 동등이상의 내식성을 갖고 있는 것도 확인되었다.
또, Nb, Ti 및 B의 효과는, 특히 가공시의 표면성상의 열화방지에 유효한 것을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 범위로부터 제외된 강에 대해서는, 충분한 탈탄이 행해지고 있지 않는 것이 그 주요원인으로 추정되지만, 가공성에 대응하는 신장율, r치는 열화경향에 있다. 또한 시효특성에 대응하는 각 값이 크기 때문에, 실제의 기계에서 행한 제캔 시험에서는 스트렉처 스트레인이 발생하고 외관이 불량해 졌다.
[실시예 2]
표 3에 나타내는 성분조성의 강을 전로에서 용제하여 연속 주조한 슬라이브를, 표 4에 나타내는 제조조건에서 박강판을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 여러 특성을 조사하였다. 이들의 조사 결과를 표 5에 정리하여 나타냈다.
1) 단위 mass%
2) 상기 이외의 첨가원소 : 잔부는 실질적으로 Fe
주) 밑줄부는 본 발명의 한정범위로부터 벗어난 것
이상의 조사결과로부터 본 발명의 적합강을 이용하여, 본 발명 범위의 제조조건으로 제조한 강판은, 연속 풀림공정에서 충분히 탈탄반응이 행해지기 때문에, 성형성과 비시효성이 우수한 특성을 갖고 있다. 이 적합예의 강판을 소재로 하여 추가로 2 에서 40%의 2차 냉간압연을 실시함으로써, DR 9상당의 경질 도금 원판을 얻을 수가 있으며, 그들이 동등한 강도를 갖는 종래품에 비하여 비시효성에서 우수한 성형성을 갖고 있는 것이 확인되었다.
한편, 본 발명범위를 벗어난 것에 대해서는, 탈탄반응이 일어나기 힘들며, 또 최종적으로 잔류 C량이 0.0015% 미만으로 된 경우라도, 프레스성형시의 표면 거칠어짐 발생 등의 부적합함을 발생하기 때문에 바람직하지 못하다.
본 발명은 극저탄소강의 성분조성의 한정과, 냉간압연 및 연속풀림조건을 특정하고, 풀림후의 잔존 C량 및 냉간압연후의 연속 풀림시의 판 두께를 규정함으로써, 가공성이 우수한 비시효성 제캔용 강판을 효율적으로 제조할 수 있다.
그리고 본 발명에 의해 얻어진 제캔용 강판은, 종래품에 비하여 매우 우수한 특성을 가지며, 여러 가지의 캔용으로서 유리하게 적용할 수 있다.

Claims (5)

  1. (a) C : 0.0015 mass%이상, 0.0100 mass% 이하,
    Si : 0.20 mass% 이하,
    Mn : 0.10 mass% 이상, 1.20 mass% 이하,
    Al : 0.02 mass% 이상, 0.10 mass% 이하,
    P : 0.005 mass% 이상, 0.040 mass% 이하,
    S : 0.015 mass% 이하 및
    N : 0.005 mass% 이하
    및 잔부는 철 및 불가피하게 발생하는 불순물로 이루어지는 조성의 극저 탄소강 슬라브를 소재로 사용하며
    (b) 통상의 열간압연을 행하는 공정
    (c) 산세척을 거쳐서 70% 이상의 압하율의 냉각압연을 행하는 공정이어서
    (d) 연속 풀림로에서, 수소농도를 3% 이상, 노점(露点)을 -20℃이상의 분위기에서, 730℃이상의 온도로 재결정 풀림을 실시하여 강증의 잔존 C량을 0.0015 mass% 미만으로 하는 고정으로 이루어지는 가공성이 우수한 비시효성 캔용 강판의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 공정(c)의 산세척을 거쳐서 70% 이상의 압하율의 냉간압연을 행함으로써 두께 0.3mm이하의 강판으로 하는 가공성이 우수한 비시효성 캔용 강판의 제조방법.
  3. (a) C : 0.0015% 이상, 0.0100 mass% 이하,
    Si : 0.20 mass% 이하,
    Mn : 0.10 mass% 이상, 1.20 mass% 이하,
    Al : 0.02 mass% 이상, 0.10 mass% 이하,
    P : 0.005 mass% 이상, 0.040 mass% 이하,
    S : 0.015 mass% 이하 및
    N : 0.005 mass% 이하
    또한,
    Nb : 0.003 mass% 이상, 0.015 mass% 이하,
    Ti : 0.003 mass% 이상, 0.040 mass% 이하,
    B : 0.0005 mass% 이상, 0.0020 mass% 이하,
    의 중에서 1종이상 및 잔부는 철 및 불가피하게 발생하는 불순물로 이루어지는 조성의 극저탄소강 슬라브를 소재로 사용하며
    (b) 통상의 열간압연을 행하는 공정
    (c) 산세척을 거쳐서 70% 이상의 압하율의 냉간압연을 행하는 공정 이어서
    (d) 연속 풀림로에서, 수소농도를 3% 이상, 노점(露点)을 -20℃ 이상의 분위기에서, 730℃ 이상의 온도로 재결정 풀림을 실시하는 공정으로 이루어지는 강증의 잔존 C량을 0.0015 mass% 미만으로 하는 가공성이 우수한 비시효성 캔용 강판의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 공정(c)의 산세척을 거쳐서 70% 이상의 압하율의 냉간압연을 행함으로써 두께 0.3mm 이하의 강판으로 하는 가공성이 우수한 비시효성 캔용 강판의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항중의 어느 한항의 방법으로 얻은 강판에, 2에서 40%의 범위의 압하율로 2차 냉간압연하는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 비시효성 캔용 강판의 제조방법.
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