KR101235415B1

KR101235415B1 - 캔 제조용 강판의 제조 방법

Info

Publication number: KR101235415B1
Application number: KR1020107021619A
Authority: KR
Inventors: 가츠미 고지마; 다쿠미 다나카; 마사키 다다; 마코토 아라타니; 히로키 이와사
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2013-02-20
Also published as: EP2275581A4; EP2275581A1; KR20100122941A; TWI440725B; CN101983246A; JP5262242B2; CN101983246B; TW200948984A; JP2009242857A; WO2009123294A1

Abstract

재결정 소둔 공정을 생략함으로써 강판 제조 비용의 저감을 도모함에 있어서, 냉간 압연에서의 가공 경화에 의한 과잉의 고강도화를 방지하고, 강판 코일의 길이 방향에서의 판 두께 변동을 억제하는 캔 제조용 강판의 제조 방법을 제공한다.
강 성분은, 질량％ 로, C ： 0.005 ％ 이하, Mn ： 0.05 ∼ 0.5 ％, Al ： 0.01 ∼ 0.10 ％, N ： 0.0010 ∼ 0.0070 ％, B ： 0.15 × N ∼ 0.75 × N (원자비로는, 0.20 × N ∼ 0.97 × N) 을 함유하고, 추가로, Nb ： 4 × C ∼ 20 × C (원자비로는, 0.52 × C ∼ 2.58 × C), Ti ： 2 × C ∼ 10 × C (원자비로는, 0.50 × C ∼ 2.51 × C) 의 1 종 또는 2 종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물 원소로 이루어진다. 상기 강을, 연속 주조에 의해 슬래브로 하고, Ar₃ 변태점 이하의 마무리 온도에서 열간 압연하고, 권취하여, 산 세정한 후, 50 ∼ 96 ％ 의 압하율로 냉간 압연한다.

Description

캔 제조용 강판의 제조 방법 {METHOD FOR PRODUCING CAN MANUFACTURING STEEL SHEET}

본 발명은, 판 두께 정밀도가 우수한 캔 제조용 강판의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 캔 높이가 캔 동체 직경과 동일한 정도로 드로잉 가공을 실시하는 용도, 혹은 원통 형상 또는 각통 (角筒) 형상으로 구부려 단부 (端部) 끼리를 접합하여 캔 동체를 형성한 후에 플랜지 가공을 실시하는 용도에 적절한 캔 제조용 강판의 제조 방법에 관한 것이다.

음료 캔, 식품 캔, 18 리터 캔, 페일 캔 등의 캔은, 그 제법 (공정) 으로부터 2 피스 캔과 3 피스 캔으로 크게 나눌 수 있다.

2 피스 캔은, 주석 도금, 크롬 도금, 금속 산화물 피복 처리, 화성 처리, 무기 피막 피복 처리, 유기 수지 피막 피복 처리, 도유 등의 처리를 실시한 표면 처리 강판에, 얕은 드로잉 가공, DWI 가공, DRD 가공 등의 가공을 실시하여 캔 바닥과 캔 동체를 일체 성형하고, 이것에 뚜껑을 부착한 2 부품으로 이루어지는 캔이다.

3 피스 캔은, 표면 처리 강판을 원통 형상 또는 각통 형상으로 구부려 단부끼리를 접합하여 캔 동체를 형성한 후, 이것에 윗 뚜껑과 바닥 뚜껑을 부착한 3 부품으로 이루어지는 캔이다.

이들 캔은, 캔 비용에서 차지하는 소재 비용의 비율이 비교적 높다. 그 때문에, 캔 비용의 저감에 있어서는 강판의 비용 저감에 대한 요구가 강하다. 여기에서, 강판의 제조에 있어서는, 처리 공정이 많을수록 비용이 높아진다는 것은 말할 필요도 없다. 그 중에서도, 강판을 고온에서 재결정시키는 소둔 공정은, 가열을 위해 많은 에너지 비용이 들기 때문에 제조 비용을 높이는 공정이다. 그러므로, 이 공정을 생략함으로써, 비용 저감을 도모하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 냉간 압연 후에 재결정시키지 않은 강판은 가공 경화에 의해 강도가 과잉으로 높은 상태에 있어, 캔 제조 가공에 적합하지 않다. 그래서, 강 성분, 열간 압연 조건을 적절히 제어함으로써 적당한 강도를 구비한 강판을 얻는 방법이 종래 검토되어 왔다.

예를 들어, 특허문헌 1 에는 극저탄소강에 탄질화물 형성 원소인 Nb 를 첨가하고, 열간 압연을 Ar₃ 점 이하의 이른바 α 영역에서 실시하고, 냉간 압연한 후, 소둔을 실시하지 않는 것을 특징으로 하는 캔용 강판의 제조 방법이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 1 의 기술에 의해 얻어지는 강판은 냉간 압연 그대로의 상태이기 때문에 연성이 떨어져, 용도에 따라서는 충분한 가공성을 갖지 않는다.

이러한 점을 개선하는 기술로서, 특허문헌 2 에는 극저탄소강에 탄질화물 형성 원소인 Nb, Ti 를 첨가하고, 열간 압연을 Ar₃ 점 이하에서 실시하고, 냉간 압연한 후, 저온 소둔을 실시함으로써 연성을 개선하는 기술이 개시되어 있다. 여기에서 말하는 저온 소둔이란 재결정이 발생하지 않는 온도에서 실시하는 것이기 때문에, 가열을 위한 에너지 비용은 저감된다.

또, 특허문헌 3 에서는 극저탄소강에 탄질화물 형성 원소인 Nb, Ti, Zr, V, B 를 첨가하고, 열간 압연을 Ar₃ 점 이하에서 실시하고, 냉간 압연한 후, 재결정 온도 이하의 온도에서 소둔을 실시하는 기술이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 평4-280926호 일본 공개특허공보 평8-41549호 일본 공개특허공보 평6-248339호

특허문헌 1 내지 3 의 배경기술에서 공통되는 특징은, 강에 극저탄소강을 사용하고, 나아가서는 탄질화물 형성 원소를 첨가하고, 열간 압연을 Ar₃ 점 이하의 온도에서 실시하는 것이다. 그러나, 이러한 조건에서 제조한 강판에서는, 강판 코일 길이 방향에서의 판 두께 균일성이 떨어진다는 문제가 있었다. 또, 특허문헌 2 와 특허문헌 3 에서 실시되고 있는 냉간 압연 후의 소둔은, 실시예에 의하면 400 ℃ 초과의 온도에서 실시되어, 종래의 재결정 소둔과 비교하여 비교적 낮은 온도에서 실시되고는 있지만, 역시 고온에서의 처리여서, 가열에 필요한 에너지 비용을 충분히 저감시키기에는 불충분하였다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 재결정 소둔 공정을 생략함으로써 강판 제조 비용의 저감을 도모함에 있어서, 냉간 압연에서의 가공 경화에 의한 과잉의 고강도화를 피하고, 강판 코일의 길이 방향에서의 판 두께 변동을 억제함과 함께, 재결정 소둔 공정의 생략에 의한 비용 저감 효과를 최대한 발휘시키는 캔 제조용 강판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 요지는 이하와 같다.

[1] 강 성분이, 질량％ 로, C : 0.005 ％ 이하, Mn : 0.05 ∼ 0.5 ％, Al : 0.01 ∼ 0.12 ％, N : 0.0010 ∼ 0.0070 ％, B : 0.15 × N ∼ 0.75 × N (원자비로는, 0.20 × N ∼ 0.97 × N) 을 함유하고, 추가로, Nb : 4 × C ∼ 20 × C (원자비로는, 0.52 × C ∼ 2.58 × C), Ti : 2 × C ∼ 10 × C (원자비로는, 0.50 × C ∼ 2.51 × C) 의 1 종 또는 2 종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물 원소로 이루어지는 강을, 연속 주조에 의해 슬래브로 하고, Ar₃ 변태점 이하의 마무리 온도에서 열간 압연하고, 권취하여, 산 세정한 후, 50 ∼ 96 ％ 의 압하율로 냉간 압연하는 것을 특징으로 하는 캔 제조용 강판의 제조 방법.

[2] 상기 [1] 에 있어서, 상기 권취를 640 ∼ 750 ℃ 의 온도에서 실시하는 것을 특징으로 하는 캔 제조용 강판의 제조 방법.

[3] 상기 [1] 또는 [2] 에 있어서, 상기 냉간 압연 후, 150 ∼ 400 ℃ 의 온도에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 캔 제조용 강판의 제조 방법.

또한, 본 발명에 있어서, 강의 성분을 나타내는 ％ 는, 모두 질량 ％ 이다.

본 발명에 의하면, 재결정 소둔 공정을 생략함으로써 강판 제조 비용의 저감이 달성된다. 그리고, 강판 코일의 길이 방향에서의 판 두께 변동을 억제한 강판이 얻어진다.

이상과 같이, 강판 코일의 길이 방향에서의 판 두께 변동을 억제한 강판이 재결정 소둔을 생략하여 얻어짐으로써, 종래보다 저비용의 강판 제조가 가능해져, 캔체 그 자체의 비용 저감에도 기여할 수 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명자들은, 탄질화물 형성 원소를 첨가한 극저탄소강을 Ar₃ 점 이하의 온도에서 열간 압연하고 추가로 냉간 압연했을 때의 강판 코일 길이 방향에서의 판 두께 변동에 대하여 검토함으로써, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 이하에 본 발명을 상세하게 설명한다.

먼저, 강 성분의 한정 이유에 대하여 각각 서술한다.

C : 0.005 ％ 이하

본 발명은 재결정 소둔 공정을 생략함으로써 비용 저감을 도모하는 캔 제조용 강판의 제조 방법이다.

단, 냉간 압연 후에 재결정시키지 않은 강판은 가공 경화에 의해 강도가 과잉으로 높은 상태에 있고, 또한, 연성도 떨어지기 때문에 캔 제조 가공에 적합하지 않다. 그래서, 강 자체에 미리 강도가 낮은 강을 사용할 필요가 있다. 그 때문에, 강 성분으로서 고용 강화능이 높은 탄소를 저감시킨 극저탄소강을 사용할 필요가 있다. C 가 0.005 ％ 를 초과하면, 냉간 압연 후에 강도가 과잉으로 높고 연성도 떨어진 상태가 되어, 캔 제조 가공에 적합하지 않다. 따라서, C 의 함유량은 0.005 ％ 이하로 한다. 바람직하게는, 0.003 ％ 이하이다. 또한, 강 자체에 미리 강도가 낮은 강을 사용하는 점에서는 C 의 함유량은 낮을수록 바람직하지만, C 의 함유량을 저감시키기 위해서는 탈탄 조작에 시간이 필요하여 제조 비용의 상승을 초래한다. 따라서, C 함유량의 하한은 0.0005 ％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.0015 ％ 이상이다.

Mn : 0.05 ∼ 0.5 ％

Mn 함유량이 0.05 ％ 미만에서는, S 함유량을 저하시켰다 해도 이른바 열간 취성을 회피하기 곤란하여, 표면 균열 등의 문제가 발생하는 경우가 있다. 한편, 0.50 ％ 를 초과하면, 변태점이 지나치게 저하되어, 변태점 이하의 압연을 실시한 경우에 바람직한 조직을 얻기 곤란해진다. 따라서, Mn 함유량은 0.05 ％ 이상 0.50 ％ 이하로 한다. 또한, 가공성을 특히 중요시하는 경우에는 0.20 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

S : 0.008 ％ 이하 (적합 조건)

S 는 특별히 본 발명의 강판 특성에 영향을 미치지는 않는다. 그러나, S 량이 0.008 ％ 초과가 되면, N 량이 0.0044 ％ 를 초과하여 첨가되는 경우, 다량으로 발생한 MnS 를 석출핵으로 하여 질화물 및 탄질화물인 BN, Nb (C, N), AlN 이 석출되어 열간 연성을 저하시킨다. 따라서, S 량은 0.008 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

Al : 0.01 ∼ 0.12 ％

Al 량이 0.01 ％ 미만에서는 탈산 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 또, N 과 AlN 을 형성함으로써 강 중의 고용 N 을 감소시키는 효과도 충분히 얻어지지 않게 된다. 한편, 0.12 ％ 를 초과하면 이들 효과가 포화되는 것에 추가하여, 알루미나 등의 개재물이 잘 발생되게 된다. 따라서, Al 량은 0.01 ％ 이상 0.12 ％ 이하로 한다.

N : 0.0010 ∼ 0.0070 ％

N 을 0.0010 ％ 미만으로 하면, 강판의 제조 비용이 상승하여, 안정적인 제조도 곤란해진다.

또, 본 발명에서는, 후술하는 바와 같이 B 와 N 의 비가 중요한데, N 량이 적으면, B 와 N 의 비를 일정 범위로 유지하기 위한 B 량의 제어가 곤란해진다. 한편, N 이 0.0070 ％ 를 초과하면, 강의 열간 연성이 열화된다. 이것은, N 량이 0.0070 ％ 보다 커지면, BN, Nb (N, C), AlN 등의 질화물 및 탄질화물이 석출됨으로써 취화가 일어나기 때문이며, 특히 연속 주조시에 슬래브 균열이 발생할 위험성이 증가한다. 슬래브 균열이 발생하면, 슬래브 균열의 부분에 대하여 코너부의 절단이나 그라인더에 의한 연삭 작업의 공정이 필요해져, 많은 노력과 비용이 들기 때문에 생산성이 크게 저해된다. 따라서, N 량은 0.0010 ％ 이상 0.0070 ％ 이하로 한다. 바람직하게는, 0.0044 ％ 이하이다.

B : 0.15 × N ∼ 0.75 × N

B 는, 본 발명에 있어서 강판의 특성에 대해 큰 영향력을 갖는 중요한 원소이다.

본 발명은 재결정 소둔 공정을 생략함으로써 비용 저감을 도모하는 캔 제조용 강판의 제조 방법이기 때문에, (1) 강에 극저탄소강을 사용하고, (2) 탄질화물 형성 원소를 첨가하고, (3) 열간 압연을 Ar₃ 점 이하의 온도에서 실시한다. 그러나, 이러한 조건에서 제조한 강판에서는, 강판 코일 길이 방향에서의 판 두께 균일성이 떨어진다는 문제가 있었다. 그래서, 본 발명에서는, 이 현상에 관해 상세히 검토한 결과, 강에 B 를 적당량 첨가함으로써, 강판 코일 길이 방향에서의 판 두께 균일성을 양호하게 유지할 수 있다는 지견에 이르렀다. 이것은, 이하의 기구에 기초하는 것으로 생각된다. 먼저, 강판 코일 길이 방향에서의 판 두께의 불균일성은, 열간 압연 강판의 단계에서 발생하였다. 이것은, 탄질화물 형성 원소를 첨가한 극저탄소강은, Ar₃ 점에서 오스테나이트에서 페라이트로 변태될 때 변형 저항이 불연속으로 변화되기 때문에, 열간 압연 스탠드 사이에서 변태가 발생하면, 스탠드간 장력, 압연 하중의 변동이 발생하고, 결과적으로 판 두께의 변동을 초래하는 것으로 생각된다. B 를 첨가함으로써 이와 같은 변형 저항의 불연속인 변화가 억제되어, 판 두께 균일성이 개선되는 것으로 생각된다. 요컨대, 본 발명에서 중요한 점은, B 의 첨가량을 적절히 규정하여 변형 저항의 불연속적인 변화가 억제되는 것에 있다. 검토 결과, B 의 첨가량은 BN 을 형성하는 N 의 첨가량과 적절한 관계로 첨가하는 것이 필요하고, 이러한 효과를 얻기 위해서는 질량비로 0.15 × N 이상의 B 의 첨가가 필요한 것을 알 수 있었다. 한편, 질량％ 로 0.75 × N 이상의 B 를 첨가하면 상기의 효과가 포화되는 것에 추가하여, 비용의 상승을 초래한다. 따라서, B 의 첨가량은 0.15 × N ∼ 0.75 × N (원자비로는, 0.20 × N ∼ 0.97 × N) 으로 한다.

Nb : 4 × C ∼ 20 × C (원자비로는, 0.52 × C ∼ 2.58 × C), Ti : 2 × C ∼ 10 × C (원자비로는, 0.50 × C ∼ 2.51 × C) 의 1 종 또는 2 종 Nb 는 탄질화물 형성 원소이고, 강 중의 C, N 을 석출물로서 고정시킴으로써 강의 강도를 저하시키는 효과가 있다. 그 효과를 충분히 발휘시키기 위해, 질량비로 4 × C 이상의 첨가량이 필요하다. 한편, Nb 첨가량이 지나치게 많으면, 고용 C 를 감소시키는 기능이 포화되는 것에 추가하여, Nb 는 고가인 점에서 생산 비용도 상승한다. 그 때문에, Nb 량을 20 × C 이하로 억제할 필요가 있다. 따라서, Nb 량은 질량비로 4 × C ∼ 20 × C (원자비로는 0.52 × C ∼ 2.58 × C) 의 범위로 한다.

Ti 는 탄질화물 형성 원소이고, 강 중의 C, N 을 석출물로서 고정시킴으로써 강의 강도를 저하시키는 효과가 있다. 그 효과를 충분히 발휘시키기 위해, 질량비로 2 × C 이상의 첨가량이 필요하다. 한편, Ti 첨가량이 지나치게 많으면, 고용 C 를 감소시키는 기능이 포화되는 것에 추가하여, Ti 는 고가인 점에서 생산 비용도 상승한다. 그 때문에, Ti 량을 10 × C 이하로 억제할 필요가 있다. 따라서, Ti 량은 질량비로 2 × C ∼ 10 × C (원자비로는 0.50 × C ∼ 2.51 × C) 의 범위로 한다.

또한, 상기 이외의 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진다. 불가피적 불순물로서 예를 들어, 이하의 원소를 본 발명의 작용 효과를 저해하지 않는 범위에서 함유해도 된다.

Si : 0.020 ％ 이하

Si 함유량이 0.020 ％ 를 초과하면, 강판의 표면 성상이 열화되어, 표면 처리 강판으로서 바람직하지 않을 뿐만 아니라, 강이 경화되어 열간 압연 공정을 곤란화시킨다. 따라서, Si 함유량은 0.020 ％ 이하가 바람직하다.

P : 0.020 ％ 이하

P 함유량의 저감에 의해, 가공성의 개선과 내식성의 개선 효과가 얻어지지만, 과도한 저감은, 제조 비용의 증가로 이어지기 때문에, 이들의 균형 면에서, P 함유량은 0.020 ％ 이하가 바람직하다.

상기 성분 이외에, Cr, Cu 등의 불가피적 불순물이 함유되는데, 이들 성분은 특별히 본 발명의 강판 특성에 영향을 미치지 않기 때문에, 그 밖의 특성에 영향이 없는 범위에서 적절히 함유할 수 있다. 또, 강판의 특성에 악영향을 미치지 않는 범위에서, 상기 이외의 원소를 첨가할 수도 있다.

다음으로, 제조 조건에 대한 한정 이유에 대하여 서술한다.

본 발명의 캔 제조용 강판은, 상기 화학 성분 범위로 조정된 강을, 연속 주조에 의해 슬래브로 하고, Ar₃ 변태점 이하의 마무리 온도에서 열간 압연하고, 권취하여, 산 세정한 후, 50 ∼ 96 ％ 의 압하율로 냉간 압연함으로써 얻어진다. 바람직하게는, 상기 권취를 640 ∼ 750 ℃ 의 권취 온도에서 실시한다. 더욱 바람직하게는, 상기 냉간 압연 후, 150 ∼ 400 ℃ 의 온도에서 열처리한다. 이들에 대하여 이하에 상세히 설명한다.

열간 압연 조건

열간 압연의 마무리 온도 : Ar₃ 변태점 이하

열간 압연의 마무리 온도는 본 발명에 있어서 중요한 요건이다. 본 발명에서 규정한 성분의 강을 Ar₃ 변태점 이하의 마무리 온도에서 열간 압연함으로써, 캔 제조 가공에 견딜 수 있는 강판 재질을 얻을 수 있다. 이것은, Ar₃ 변태점 이하의 열간 압연을 실시함으로써, 열연 강판의 입경이 충분히 조대 (粗大) 해지고, 냉간 압연에서의 가공 경화가 억제되어 냉간 압연 후의 강도가 과잉되지 않기 때문이라고 생각된다.

또한, Ar₃ 변태점은, 열간 압연시의 가공 및 열이력을 재현한 가공 열처리 시험을 실시했을 때의, Ar₃ 변태에 수반하는 체적 변화가 발생하는 온도로 하여 구할 수 있다. 본 발명에서 규정한 강 성분의 Ar₃ 변태점은 대략 900 ℃ 부근이고, 마무리 온도는 이보다 낮은 온도이면 되는데, 확실하게 이것을 달성하기 위해서는 860 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상세한 기구는 불명료하지만, Ar₃ 변태점 이하에서의 합계 압하율을 40 ％ 이상 또한 최종 압하율을 25 ％ 이상으로 함으로써, 조직의 균일성이 우수하고, 재질 안정성이 높아진다. 이것을 더욱 높이기 위해서는, 합계 압하율을 50 ％ 이상 또한 최종 압하율을 30 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 마무리 압연기 입구측 온도는 950 ℃ 이하로 함으로써, 열간 압연을 확실하게 Ar₃ 변태점 이하로 할 수 있을 뿐만 아니라, 조직의 균일화를 도모할 수 있기 때문에, 본 발명에 있어서는 보다 바람직하다. 상세한 기구에 대해서는 충분히 해명할 수 없지만, 마무리 압연 개시 직전의 오스테나이트 입경이 관계하고 있는 것으로 추정된다. 스케일 결함 발생 방지의 관점에서, 920 ℃ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.

권취 온도 : 640 ∼ 750 ℃ (적합 조건)

권취 온도는, 다음 공정인 산 세정·냉간 압연에 지장을 초래하지 않도록 설정할 필요가 있다. 즉, 750 ℃ 를 초과하는 온도에서 권취한 경우에는, 강판의 스케일 두께가 현저하게 증대되어, 산 세정시의 탈스케일성이 악화되는 것에 추가하여, 강판 자체의 고온 강도의 저하에 수반하여, 코일의 변형 등의 문제가 발생하는 경우가 있다. 한편, 640 ℃ 미만이면, 권취 후의 보열 효과가 충분하지 않아, 열연 강판의 입경이 충분히 조대화되기 어려워진다.

산 세정 권취 후의 열연 강판은, 냉간 압연을 실시하기 전에 스케일 제거를 위해, 산 세정을 실시한다. 산 세정은 통상적인 방법에 따라 실시하면 된다.

산 세정 후의 냉간 압연 조건 : 압하율 50 ∼ 96 ％

산 세정 후의 냉간 압연은, 압하율을 50 ∼ 96 ％ 로 한다. 압하율이 50 ％ 미만이면, 결정 조직이 불균일해지는 점에서, 캔 제조 가공했을 때에 변형이 불균일해지고, 제품의 표면에 거침이 발생한다. 또, 이 냉간 압연은, 강판의 형상·거침 조정의 작용도 하기 때문에, 대략 50 ％ 이상의 압하를 실시하는 것이 이들 점에 있어서도 필수적인 조건이 된다. 또, 상한은, 필요한 제품의 강도와 두께, 열간 압연·냉간 압연의 설비 능력에 의존하는데, 96 ％ 를 초과하여 압연하는 것은 국부 연성의 열화를 회피하기 곤란해지기 때문에, 매우 특수한 용도 이외에는 적용할 수 없다.

냉간 압연 후의 열처리 온도 : 150 ∼ 400 ℃ (적합 조건)

냉간 압연 후에 열처리하는 경우, 열처리의 온도는 150 ∼ 400 ℃ 로 한다. 본 발명의 성분에서는 재결정 온도는 대략 730 ℃ 이상이기 때문에, 150 ∼ 400 ℃ 에서는 재결정은 일어나지 않지만, 본 발명에서 규정한 C, Nb, N, B 의 양적인 관계에 의해, 상기 온도 범위에서 열처리함으로써 강도의 저하와 연성의 개선을 도모할 수 있다. 이 현상은, 비교적 낮은 온도에서 연화가 발생하기 때문에, 이러한 온도에서 확산이 진행되기 쉬운 C, N 등의 고용 원소와 냉간 압연에 의해 도입된 전위 (轉位) 의 상호 작용에서 기인하는 현상으로 생각된다. 요컨대, 본 발명에서 규정한 C, Nb, Ti, N, B 의 양적인 관계에 의해 페라이트상 (相) 에서의 고용 C, N 이 이상적인 상태로 되어 있음으로써, 비교적 저온에서 강도의 저하와 연성의 개선이 얻어지는 것으로 생각된다. 특히 본 발명에서 규정한 B 의 첨가 조건에 의한 영향이 커, B 와 N 이 BN 을 형성하여 고용 N 이 저하되는 것, 고용 B 가 입계에 편석됨으로써 입계에 대한 C, N 의 편석을 방해하는 것, 매트릭스 중에서 냉간 압연에 의해 도입된 전위를 C, N 이 고착되어 있던 상태에서 열처리에 의해 고착이 개방되는 것, 이들에 의해 강도의 저하와 연성의 개선이 얻어진 것으로 생각된다. 이와 같은 개선 효과를 기대할 수 있는 하한의 온도는 150 ℃ 이다. 한편, 온도가 400 ℃ 이상이 되면, 냉간 압연에서의 변형 에너지 축적이 큰 일부의 결정립에서 우선적으로 회복이 진행되기 시작하여, 캔 제조 가공을 실시했을 때에 변형이 불균일해져, 제품의 표면에 거침이 발생한다. 이 점에서, 냉간 압연 후의 열처리 온도를 150 ∼ 400 ℃ 로 한다. 또한, 강도, 연성을 안정적으로 얻기 위해서는 200 ∼ 350 ℃ 의 범위가 바람직하다. 또한, 열처리 시간에 대해서는, 본 발명에서 추정되는 원소로부터 고용 원소가 전위를 이탈하는 데에 충분한 시간이면 되고, 특별히 한정되지 않지만, 대략 10 ∼ 90 s 의 범위로 하는 것이 바람직하다.

실시예

실시예 1

이하, 실시예에 대하여 설명한다.

표 1 에 나타내는 여러 가지의 강을 용제 (溶製) 하여 슬래브로 하고, 가열 온도 1100 ∼ 1250 ℃ 에서 가열한 후, 표 1 에 나타내는 마무리 온도에서 열간 압연하고, 권취 온도 680 ℃ 에서 권취하였다. 이어서, 산 세정한 후, 압연율 90 ％ 로 냉간 압연하였다.

이상에 의해 얻어진 강판에 대해, 판 두께 변동을 평가하였다. 판 두께 변동은, 냉간 압연 후의 판 두께를 냉간 압연 설비에 설치한 X 선 판 두께계에 의해 강판 코일 길이의 전체 길이에 대하여 측정하고, 평균 판 두께에 대한 변동률에 의해 평가하여, 변동률은 제품으로서 허용할 수 있는 ±3 ％ 이하의 것을 합격으로서 ○ 로 나타내고, ±3 ％ 를 초과하는 것을 불합격으로서 × 로 나타내었다.

또, 표 1 에 있어서, 열간 압연의 마무리 온도는 본 발명에서 규정한 Ar₃ 변태점 이하인 것을 ○, 본 발명에서 제외한 Ar₃ 변태점을 초과한 것을 × 로 하였다. 이상에 의해 얻어진 결과를 조건과 함께 표 1 에 나타낸다.

표 1 로부터, 본 발명예에서는, 판 두께 변동이 ±3 ％ 이하이고, 강판 코일의 길이 방향에서의 판 두께 변동을 억제한 강판이 얻어진 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 제 1 의 과제인 판 두께 변동의 억제는, 표 1 에 나타내는 바와 같이 청구항 1 에서 규정하는 조건을 만족함으로써 해결할 수 있는 것을 알 수 있다.

실시예 2

표 2 에 나타내는 여러 가지의 강을 용제하여 슬래브로 하고, 가열 온도 1100 ∼ 1250 ℃ 에서 가열한 후, 마무리 온도를 Ar₃ 변태점 이하인 820 ℃ 에서 열간 압연하고, 표 2 에 나타내는 권취 온도에서 귄취하였다. 이어서, 산 세정하고, 표 2 에 나타내는 압연율로 냉간 압연하였다.

이상에 의해 얻어진 강판에 대해, 판 두께 변동을 평가하였다. 판 두께 변동은, 냉간 압연 후의 판 두께를 냉간 압연 설비에 설치한 X 선 판 두께계에 의해 강판 코일 길이의 전체 길이에 대하여 측정하고, 평균 판 두께에 대한 변동률에 의해 평가하였다. 평가 결과를 표 2 에 나타낸다. 변동률은 제품으로서 허용할 수 있는 ±3 ％ 이하의 것을 합격으로서 ○ 로 나타내고, ±3 ％ 를 초과하는 것을 불합격으로서 × 로 나타내었다.

이어서, 상기 강판에 대해, 표 2 에 나타내는 열처리 온도에서 30 s 의 열처리를 실시하였다. 그 후, 2 종의 표면 처리를 실시하였다. 일방은 표면에 Cr 도금을 실시한 틴 프리 스틸 (이하, TFS 라고 한다) 로 하고 추가로 PET 수지 필름을 라미네이트하였다. 다른 일방은, 표면에 Sn 도금한 함석으로 하였다.

TFS 에 PET 수지 필름을 라미네이트한 것은, 드로잉비 2.2 의 DRD 캔으로 가공하고, 캔 동체부 및 캔 바닥부에서 표면 거침을 육안으로 판정하여 평가하였다. 평가는, 우수, 양호, 불가의 한도 견본과의 비교로 실시하였다. 여기에서, 우수는 표면 거침이 발생하지 않은 것, 양호는 표면 거침이 약간 발생하지만 실용상의 허용 범위인 것, 불가는 표면 거침이 실용상 허용할 수 없는 레벨로 발생한 것이다. 평가 결과는 우수를 ○, 양호를 △, 불가를 × 로 하였다. 얻어진 결과를 표 2 에 나타낸다.

또, 함석으로 한 것은 직경 52 ㎜ 의 용접 캔으로 하고, 확장률 6 ％ 및 8 ％ 의 플랜지 가공을 실시하여, 플랜지 균열의 발생을 평가하였다. 평가 결과는, 6 ％ 및 8 ％ 의 플랜지 가공에 의해 균열이 발생하지 않은 것을 ○, 8 ％ 의 플랜지 가공에 의해 균열이 발생했어도, 6 ％ 에서는 균열이 발생하지 않은 것을 △, 6 ％ 및 8 ％ 의 어느 경우에도 플랜지 가공에 의해 균열이 발생한 것을 × 로 하였다. 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.

표 2 로부터, 본 발명의 제 1 과제인 판 두께 변동의 억제는 청구항 1 에서 규정하는 조건을 만족함으로써 해결할 수 있었다. 또, 실제 캔 성형에 있어서, 표면 거침, 플랜지 균열은 허용할 수 있는 수준이 되었다.

그리고, 또한, 청구항 2 및 청구항 3 에 규정한 조건을 만족함으로써, 실제 캔 성형에 있어서의 표면 거침, 플랜지 균열의 억제는 더욱 양호해진 것을 알 수 있었다.

산업상 이용가능성

본 발명은 식품 캔이나 음료 캔으로서 최적이다. 그리고, 이들 이외에도, 본 발명에서 상정되고 있는 유기 수지 필름 라미네이트 강판을 소재로 하고 종래의 DI 성형을 이용하여, 필름의 손상을 회피하고, 캔체의 스트리핑성이 요구되는 용도에도 바람직하게 사용된다.

Claims

강 성분이, 질량％ 로, C : 0 ％ 초과 0.005 ％ 이하, Mn : 0.05 ∼ 0.5 ％, Al : 0.01 ∼ 0.12 ％, N : 0.0010 ∼ 0.0070 ％, B : 0.15 × N ∼ 0.75 × N (원자비로는, 0.20 × N ∼ 0.97 × N) 을 함유하고, 추가로, Nb : 4 × C ∼ 20 × C (원자비로는, 0.52 × C ∼ 2.58 × C), Ti : 2 × C ∼ 10 × C (원자비로는, 0.50 × C ∼ 2.51 × C) 의 1 종 또는 2 종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물 원소로 이루어지는 강을, 연속 주조에 의해 슬래브로 하고, Ar₃ 변태점 이하의 마무리 온도에서 열간 압연하고, 권취하여, 산세정한 후, 50 ∼ 96 ％ 의 압하율로 냉간 압연하고,
상기 냉간 압연 후, 150 ∼ 400 ℃ 의 온도에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 캔 제조용 강판의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 권취를 640 ∼ 750 ℃ 의 온도에서 실시하는 것을 특징으로 하는 캔 제조용 강판의 제조 방법.
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