KR101390263B1 - 고가공성 3피스 용접 캔용 강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

고가공성 3피스 용접 캔용 강판 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101390263B1
KR101390263B1 KR1020127002592A KR20127002592A KR101390263B1 KR 101390263 B1 KR101390263 B1 KR 101390263B1 KR 1020127002592 A KR1020127002592 A KR 1020127002592A KR 20127002592 A KR20127002592 A KR 20127002592A KR 101390263 B1 KR101390263 B1 KR 101390263B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
less
rolling
steel sheet
steel
cold rolling
Prior art date
Application number
KR1020127002592A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120031509A (ko
Inventor
타쿠미 다나카
마사키 다다
카츠미 고지마
히로키 이와사
Original Assignee
제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 filed Critical 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Publication of KR20120031509A publication Critical patent/KR20120031509A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101390263B1 publication Critical patent/KR101390263B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0405—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0421—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the working steps
    • C21D8/0426—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0421—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the working steps
    • C21D8/0436—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0447—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the heat treatment
    • C21D8/0463—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the heat treatment following hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0447—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the heat treatment
    • C21D8/0468—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the heat treatment between cold rolling steps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C21D9/48—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

실용에 적합한 고가공성 3피스 용접 캔용 강판은, 질량％로, C: 0.0015％ 초과 0.0030％ 이하, Si: 0.10％ 이하, Mn: 0.20％ 이상 0.80％ 이하, P: 0.001％ 이상 0.020％ 이하, S: 0.001％ 이상 0.020％ 이하, Al: 0.040％ 초과 0.100％ 이하, N: 0.030％ 이하, B: 0.0002％ 이상 0.0050％ 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 압연 직각 방향의 인장 강도가 400㎫ 이상이고, 그리고, 압연 직각 방향의 파단 연신이 15％ 이상이다. 이 강판은, 전술한 성분을 갖는 강을, 마무리 압연 온도 Ar3 변태점 이상 960℃ 이하, 권취(coil temperature) 온도 560℃ 이상 750℃ 이하에서 열간 압연 후, 압연율 89∼93％의 1차 냉간 압연 및 600℃∼790℃에서의 어닐링 처리를 행하고, 이어서, 압연율 6.0％ 초과 10.0％ 미만으로 2차 냉간 압연을 행함으로써 얻어진다.

Description

고가공성 3피스 용접 캔용 강판 및 그 제조 방법{HIGHLY PROCESSABLE STEEL SHEET FOR THREE-PIECE WELDED CAN AND METHOD FOR PRODUCING SAME}
본 발명은, 판두께를 얇게 해도 양호한 가공성을 갖는 캔용 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 스틸캔(steel can)의 수요를 확대하기 위해, 캔 제조 비용의 저감책이 취해지고 있다. 캔 제조 비용의 저감책의 하나로서, 소재의 저비용화를 들 수 있고, 드로잉 가공을 행하는 2피스 캔은 물론, 원통 성형이 주체인 3피스 캔이라도, 사용하는 강판의 박육화(reduction of thickness)가 진행되고 있다.
용접에 의해 캔 동체(cylindrical body)를 원통 성형하고, 바닥이나 뚜껑을 권체(卷締;seaming)에 의해 캔 동체에 접합하는 3피스 캔에 대해서는, 1회의 냉간 압연과 이어지는 어닐링, 조질 압연에 의해 제조되는 SR(Single Reduce)재가 이용되고 있으며, 커피 등의 음료 캔에서는 0.175㎜ 정도의 두께의 강판이 이용되고 있다.
또한, 강판을 얇게 하는 수단으로서는, 어닐링 후에 재차 냉간 압연을 행하는 DR(Double Reduce)재를 이용하는 방법이 있고, SR재에 비해 판두께를 작게 하는 것이 용이하다. 이 DR재는, 캔용 강판으로서는 주로 드로잉 캔 등에 이용되고 있다.
3피스 캔에 DR재를 이용하는 경우, 강판의 가공성이 문제가 된다. 3피스 캔 동체는 뚜껑이나 바닥을 권체하기 위해, 원통 성형한 후에 양단(兩端)의 지름을 확장하는 플랜지 가공을 행한다. 원통 성형은 장방형의(rectangular) 강판을 말아 통전 용접하는 방법이 주로 이용되고 있지만, DR재를 이용한 경우는 플랜지 가공시에 용접부 근방에 있어서 강판의 균열을 발생시키는 경우가 있다. 특히, 최근에는, 3피스 음료 캔의 제조 방법으로서, 강판의 압연 방향을 따라서 캔 동체의 용접을 행하는 방법이 주류이다. 그 때문에, 플랜지 가공에 있어서 연신 변형을 발생시키는 것은 주로 강판의 압연 직각 방향으로, 이 방향의 가공성이 중요해지고 있다.
또한, 커피 등 일부의 캔 음료는 내용물을 충전한 후에 레토르트(retort) 살균 공정을 거친다. 이 레토르트 살균 공정에서는, 캔이 100℃를 초과하는 수증기의 압력하에 노출되기 때문에, 그 외압에 견딜 수 있는 캔 바디 강도가 필요해진다. 이 경우, 캔 바디 강도를 좌우하는 것은 캔 동체 둘레방향의 강판 강도로, 강판의 압연 방향을 따라서 캔 동체가 용접되는 경우는 압연 직각 방향의 강판 강도가 중요해진다.
이같은 상황하에서, 특허문헌 1에는, 극저탄소강에 C량과 판두께에 따른 양의 B를 첨가함으로써, 용접부의 가공성을 향상시키는 방법이 개시되어 있다.
특허문헌 2에는, 극저탄소강 중의 B와 N의 중량비를 적절히 제어함으로써, 조질도 T3 상당의 용접성이 우수한 강판을 제조하는 방법이 개시되어 있다.
특허문헌 3에는, B 첨가 극저탄소강 중의 질화물, 황화물의 형태, 종류, 양을 적절한 범위로 제어함으로써, 고가공성을 갖는 강판을 제조하는 방법이 개시되어 있다.
일본특허 제3379375호 공보 일본공개특허공보 2001-247917호 일본공개특허공보 2003-231948호
그러나, 상기 종래 기술은, 모두 이하의 문제점을 안고 있다.
특허문헌 1에 기재의 강판은 2차 압연율이 크기 때문에 압연 직각 방향의 연성이 부족하여, 강판의 압연 직각 방향을 따라서 용접을 행하는 경우에는 문제 없어도, 압연 방향을 따라서 캔 동체의 용접을 행한 경우, 플랜지 가공시에 균열을 발생시킬 가능성이 커, 3피스 음료 캔용 강판으로서는 적합하지 않다.
특허문헌 2에 기재의 강판의 제조 방법은, 제조되는 강판이 조질도 T3 정도의 경도이기 때문에, 3피스 음료 캔용 강판의 박육화에 적용하려면 , 강판 강도가 부족하다. 또한, 규정되어 있는 압연율 3.5∼6％의 2차 압연은, 통상 1∼2％의 압연율인 조질 압연 설비로 제조하려면 압연율이 너무 커서 설비의 부하가 과대하게 되고, 윤활제를 다량으로 사용하는 2차 압연 설비로 제조하려면 압연율이 너무 작아서 채터링(chattering) 등의 압연 불량이 발생할 가능성이 높다.
특허문헌 3에 기재의 제조 방법에 의한 강판은 S를 많이 포함하기 때문에, 고온 연성이 부족하여, 연속 주조에 의해 강 슬래브를 제작할 때에 균열을 발생시킬 우려가 있다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 3피스 음료 캔용 강판으로서의 실용에 적합한 400㎫ 이상의 압연 직각 방향 인장 강도 및 우수한 플랜지 가공성을 갖는 고가공성 3피스 용접 캔용 강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 행했다. 그 결과, 이하의 인식을 얻었다.
DR재는 어닐링 후에 재차 냉간 압연을 행하기 때문에, SR재에 비해 단단해진다. 그 때문에, 강판이 양호한 가공성을 구비하기 위해서는 충분한 파단 연신을 갖는 것, 즉 연질의 소재인 것이 필요하다. 이 점에서 탄소강은 C량이 적을수록 부드러워지기 때문에, 본 발명에 있어서는, 극저탄소강을 이용하는 것으로 한다.
또한, DR재는 2차 냉간 압연에 의한 변형이 가해지고 있고, 용접시에 부여되는 열에 의해 용접부 근방의 영역에서 재결정이 발생한다. 재결정된 영역은 다른 부분에 비해 부드러워지기 때문에, 플랜지 가공시에 변형이 집중되어, 균열을 발생시키게 된다. 이를 막기 위해서는, 강판에 퀀칭성(hardenability)을 부여할 필요가 있다. B를 적정량 첨가함으로써, 용접시의 퀀칭성이 높아져, 용접부 근방의 연화를 막는 것이 가능하다. 그러나, 2차 냉간 압연율이 작아지면, 퀀칭 효과에 의해 용접부의 강도가 주위의 모재보다 커지기 때문에, 플랜지 가공시에 용접부 근방의 모재에 변형이 집중되어, 균열을 발생시킨다. 이 때문에, 2차 냉간 압연의 압하율을 적정한 범위로 제한할 필요가 있다.
본 발명은, 이상의 인식에 기초하여 이루어진 것으로, 그 요지는 이하와 같다.
[1] 질량％로, C: 0.0015％ 초과 0.0030％ 이하, Si: 0.10％ 이하, Mn: 0.20％ 이상 0.80％ 이하, P: 0.001％ 이상 0.020％ 이하, S: 0.001％ 이상 0.020％ 이하, Al: 0.040％ 초과 0.100％ 이하, N: 0.030％ 이하, B: 0.0002％ 이상 0.0050％ 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 압연 직각 방향의 인장 강도가 400㎫ 이상이고, 그리고, 압연 직각 방향의 파단 연신이 15％ 이상인 것을 특징으로 하는 고가공성 3피스 용접 캔용 강판.
[2] 질량％로, C: 0.0015％ 초과 0.0030％ 이하, Si: 0.10％ 이하, Mn: 0.20％ 이상 0.80％ 이하, P: 0.001％ 이상 0.020％ 이하, S: 0.001％ 이상 0.020％ 이하, Al: 0.040％ 초과 0.100％ 이하, N: 0.030％ 이하, B: 0.0002％ 이상 0.0050％ 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분을 갖는 강을, 연속 주조에 의해 슬래브로 하고, 당해 슬래브를 마무리 압연 온도 Ar3 변태점 이상 960℃ 이하, 권취 온도(coiling temperature) 560℃ 이상 750℃ 이하로 열간 압연하고, 이어서, 압연율 89％ 이상 93％ 이하로 1차 냉간 압연하고, 600℃ 이상 790℃ 이하로 어닐링 처리를 행하고, 이어서, 압연율 6.0％ 초과 10.0％ 미만으로 2차 냉간 압연을 행하는 것을 특징으로 하는 고가공성 3피스 용접 캔용 강판의 제조 방법.
또한, 본 명세서에 있어서, 강의 성분을 나타내는 ％는, 모두 질량％이다.
본 발명에 의하면, 400㎫ 이상의 압연 직각 방향 인장 강도 및 우수한 플랜지 가공성을 갖는 고가공성 3피스 용접 캔용 강판이 얻어진다.
상세하게는, 본 발명은, 극저탄소강에 B를 첨가하여 2차 냉간 압연율을 적정한 값으로 설정함으로써, 가공성이 우수한 3피스 용접 캔용 강판을 2차 냉간 압연법에 의해 얇은 판두께로 확실하게 제조할 수 있다.
그 결과, 원판(강판)의 가공성 향상에 의해, 3피스 캔의 플랜지 가공시에 균열을 발생시키지 않고, 판두께가 얇은 DR재에 의한 캔 제조가 가능해져, 3피스 캔의 대폭적인 박육화가 달성된다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 고가공성 3피스 용접 캔용 강판은, 압연 직각 방향의 인장 강도가 400㎫ 이상이고, 그리고, 압연 직각 방향의 파단 연신이 15％ 이상인 것을 특징으로 한다. 그리고, 본 발명의 가공성이 높아 3피스 용접 캔용의 강판은, 극저탄강에 B를 첨가하여 연질 그대로 퀀칭성을 부여하고, 그리고 2차 냉간 압연율을 적정한 조건으로 설정함으로써, 용접부의 플랜지 가공성을 확보하면서 2차 냉간 압연법에 의해 극박강판으로서 제조된다.
본 발명의 고가공성 3피스 용접 캔용 강판의 성분 조성에 대해서 설명한다.
C: 0.0015％ 초과 0.0030％ 이하
본 발명에 있어서는, 2차 냉간 압연 후의 가공성을 확보하기 위해, 소재를 연질인 강으로 할 필요가 있다. 일반적으로 C량이 많아질수록 강은 단단해지기 때문에, C 함유량의 상한은 0.0030％로 한다. C량이 0.0030％를 초과하면, 강판의 가공성이 손상되어, 플랜지 가공 등의 캔 제조 가공이 곤란해진다. 한편, C량을 0.0015％ 이하로 하려면 정련(refining) 공정에 있어서 탈탄(decarburization) 비용이 커져, 바람직하지 않기 때문에, C 함유량의 하한은 0.0015％ 초과로 한다.
Si: 0.10％ 이하
Si량이 0.10％를 초과하면, 표면 처리성의 저하, 내식성의 열화 등의 문제를 일으키기 때문에, 0.10％ 이하로 한다.
Mn: 0.20％ 이상 0.80％ 이하
Mn은, S에 의한 열연 중의 적열 취성(red brittleness)을 방지하고, 결정립을 미세화하는 작용을 가져, 바람직한 재질을 확보하는데 있어서 필요한 원소이다. 이들 효과를 발휘하기 위해서는 적어도 0.20％ 이상의 첨가가 필요하다. 한편, Mn을 너무 다량으로 첨가하면, 내식성이 열화되고, 또한 강판이 경질화되어, 플랜지 가공성, 넥 가공성(neck formability)을 열화시키기 때문에, 상한은 0.80％로 한다.
P: 0.001％ 이상 0.020％ 이하
P는, 강을 경질화시키고, 플랜지 가공성이나 넥 가공성을 악화시킴과 동시에, 내식성도 악화시키는 유해한 원소이기 때문에, 그 상한을 0.020％로 한다. 또한, P량을 0.001％ 미만으로 하려면 탈인(dephosphorization) 비용이 과대하게 된다. 따라서, P량의 하한은 0.001％로 한다.
S: 0.001％ 이상 0.020％ 이하
S는, 강 중에서 개재물(inclusion)로서 존재하며, 연성의 저하, 내식성의 열화를 초래하는 유해한 원소이다. 또한, S량이 과대하면 고온 연성이 부족해지기 때문에, 연속 주조에 있어서의 슬래브 균열(slab cracking)로 이어진다. S량이 0.020％를 초과하면 이들 악영향이 현저히 나타나기 때문에, S량은 0.020％ 이하로 제한한다. 한편, S를 0.001％ 미만으로 하려면 탈황 비용이 과대하여, 0.001％보다 추가로 S량을 낮춰도 상기의 악영향은 거의 받지 않는다. 따라서, S량의 하한은 0.001％로 한다.
Al: 0.040％ 초과 0.100％ 이하
Al은, 제강시의 탈산재로서 필요한 원소이다. Al량이 0.040％ 이하이면, 탈산이 불충분해져, 개재물이 증가하고, 플랜지 가공성이 열화된다. 한편, Al량이 0.100％를 초과하면, 알루미나 클러스터 등에 기인하는 표면 결함의 발생 빈도가 증가한다. 따라서, Al량은 0.040％ 초과 0.100％ 이하로 한다.
N: 0.030％ 이하
N은 다량으로 첨가하면, 열간 연성(hot ductility)이 열화되어, 연속 주조에 있어서 슬래브 균열이 발생한다.
따라서, N량의 상한은 0.030％로 한다.
B: 0.0002％ 이상 0.0050％ 이하
B는 용접부의 연화를 막기 위해 필수의 원소로서, 0.0002％ 미만에서는 그 성능이 충분히 발휘되지 않는다. 따라서, B량의 하한은 0.0002％로 한다. 한편, B량이 0.0050％를 초과해도 더 한층의 성능 향상은 기대되지 못하고, 오히려 높은 비용을 초래한다. 따라서, B량의 상한은 0.0050％로 한다. 바람직하게는, 0.0011％ 이상 0.0020％ 이하이다.
잔부는 Fe 및 불가피 불순물로 한다.
다음으로, 본 발명의 고가공성 3피스 용접 캔용 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다.
본 발명의 고가공성 3피스 용접 캔용 강판은, 연속 주조에 의해 제조된 상기 조성으로 이루어지는 강 슬래브를 이용하여, 열간 압연, 1차 냉간 압연, 어닐링 처리 및 2차 냉간 압연을 행하여 제조된다. 본 발명에 의해 제조되는 강판은 3피스 음료 캔용 강판의 박육화에 적용하는 것을 상정하고 있다. 따라서, 제품 판두께는 종래 이용되어 온 강판보다도 얇게 하는 것이 요구되어, 0.15㎜ 이하 정도까지 압연할 필요가 있다. 통상은 1회의 냉간 압연만으로는 0.15㎜ 이하의 판두께로 하는 것은 곤란하다. 즉, 냉간 압연으로 얇은 판두께를 얻기 위해서는 압연기(rolling mill)로의 부하가 과대하게 된다. 또한, 냉간 압연 후의 판두께를 작게 하기 위해 열간 압연의 단계에서 통상보다도 얇게 압연하는 일도 생각할 수 있지만, 열간 압연의 압연율을 크게 하면, 압연 중의 강판의 온도 저하가 커져, 소정의 마무리 압연 온도가 얻어지지 않게 된다. 또한, 어닐링 전의 판두께를 작게 하면, 연속 어닐링을 행하는 경우는, 어닐링 중에 강판의 파단이나 변형 등의 트러블이 발생할 가능성이 커진다. 이러한 이유에 의해, 본 발명에 있어서는 어닐링 후에 2회째의 냉간 압연을 행하는 것으로 한다.
마무리 압연 온도 Ar3 변태점 이상 960℃ 이하
열간 압연의 마무리 압연 온도가 Ar3 변태점 미만이면 어닐링 후의 재결정 입경이 불균일해지고, 960℃를 초과하면 어닐링 후의 재결정 입경(size of grain)이 필요 이상으로 조대화된다. 따라서, 열간 압연의 마무리 압연 온도는 Ar3 변태점 이상 960℃ 이하로 한다. 보다 바람직하게는 890℃ 이상 930℃ 이하이다.
권취 온도 560℃ 이상 750℃ 이하
열간 압연 후의 권취 온도가 560℃ 미만이면 어닐링 후의 재결정 입경이 너무 작아진다. 또한, 750℃를 초과하면 강판 전체의 재질이 불균일해지고, 스케일 생성량도 과대하게 되기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 열간 압연 후의 권취 온도는 560℃ 이상 750℃ 이하로 한다. 보다 바람직하게는, 600℃ 이상 720℃ 이하이다.
압연율 89％ 이상 93％ 이하로 1차 냉간 압연
1차 냉간 압연율은 어닐링 후의 입경에 영향을 주어, 89％ 미만이면 재결정 입경은 과대하게 되고, 93％를 초과하면 과소하게 된다. 따라서, 1차 냉간 압연율은 89％ 이상 93％ 이하로 한다. 보다 바람직하게는, 90％ 이상 92％ 이하이다.
600℃ 이상 790℃ 이하에서 어닐링 처리
어닐링 온도는 재결정율, 입경에 영향을 미친다. 즉, 600℃ 미만이면 미재결정립이 과다가 되어, 가공성을 손상시킨다. 790℃를 초과하면 입경이 너무 커져, 강도의 확보가 곤란해진다. 따라서, 어닐링 온도는 600℃ 이상 790℃ 이하로 한다. 보다 바람직하게는, 610℃ 이상 700℃ 이하이다. 또한, 어닐링 후에 미재결정립이 잔존하고 있어도 좋다.
압연율 6.0％ 초과 10.0％ 미만으로 2차 냉간 압연
2차 냉간 압연율이 6.0％ 이하이면, 2차 냉간 압연에 의한 가공 경화가 불충분하고, 필요로 하는 강판 강도가 얻어지지 않는다. 또한, 용접시의 퀀칭 효과에 의해 강도가 상승한 용접부와 모재와의 강도차가 커져, 플랜지 가공시에 용접부 근방에서 균열이 발생한다. 한편, 2차 냉간 압연율이 10.0％ 이상으로 하면, 2차 냉간 압연에 의한 가공 경화가 과대하게 되어, 충분한 파단 연신이 얻어지지 않게 된다. 또한, 2차 냉간 압연에 의한 변형의 축적량이 크기 때문에, 용접부 근방에서 재결정되는 결정립의 비율(재결정율)이 커져, 용접부 근방의 강도가 저하됨으로써 플랜지 가공시에 균열되기 쉬워진다. 이상으로부터, 2차 냉간 압연율은 6.0％ 초과 10.0％ 미만으로 한다.
이후의 도금 등의 공정은 통상의 방법으로 행하여, 캔용 강판으로서 완성한다.
이상에 의해, 본 발명의 고가공성 3피스 용접 캔용 강판이 얻어진다. 그리고, 이 가공성이 높아 3피스 용접 캔용의 강판은, 압연 직각 방향의 인장 강도가 400㎫ 이상이고, 그리고, 압연 직각 방향의 파단 연신이 15％ 이상으로 한다.
압연 직각 방향의 강도는 압연 방향을 따라서 용접하는 3피스 음료 캔 동체에 적용한 경우, 레토르트 살균 공정에 있어서의 외압에 견디기 위해 중요하고, 압연 직각 방향의 인장 강도를 400㎫ 이상으로 함으로써, 레토르트 환경하에 노출되어도 전혀 패임(dent)이나 버클링(buckling)을 발생시키지 않는다.
또한, 압연 직각 방향의 파단 연신은 압연 방향을 따라서 용접하는 3피스 음료 캔 동체에 적용한 경우, 플랜지 가공시에 균열을 발생시키지 않기 위해 중요하고, 압연 직각 방향의 파단 연신을 15％ 이상으로 함으로써, 전혀 균열을 발생시키는 일 없이, 플랜지 가공을 행하는 것이 가능해진다.
(실시예)
표 1에 나타내는 성분 조성을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강을 실기 전로(actual converter)에서 용제하고, 연속 주조법에 의해 강 슬래브를 얻었다. 이어서, 얻어진 강 슬래브를 1250℃에서 재가열한 후, 표 2에 나타내는 조건으로 열간 압연, 1차 냉간 압연, 연속 어닐링, 2차 냉간 압연을 행하여 0.14∼0.15㎜의 판두께로 했다. 열간 압연 후에는 산세(pickling)를 행하고 있다. 이상과 같이 하여 제조한 강판에 Sn 도금을 양면에 연속적으로 행하여, 편면 Sn 부착량 2.8g/㎡의 블리키(tin plate)를 얻었다.
Figure 112012007562940-pct00001
Figure 112012007562940-pct00002
이상에 의해 얻어진 도금 강판(tin plate)에 대하여, 210℃, 20분의 도장 번인(burn-in) 상당의 열처리를 행한 후, 인장 시험을 행했다. 인장 시험은, JIS5호 사이즈의 인장 시험편을 이용하여, JIS　Z2241에 따라, 압연 직각 방향의 인장 강도(파단 강도) 및 파단 연신을 측정했다.
또한, 도장 번인 상당의 열처리를 행한 강판을 이용하여 시임 용접(seam welding)에 의해 외경 52.8㎜의 캔 동체 성형을 행하고, 단부를 외경 50.4㎜까지 넥 인(necking-in) 가공한 후에 외경 55.4㎜까지 플랜지 가공을 행하여 플랜지 균열 발생의 유무를 평가했다. 플랜지 가공부에서 균열이 발생한 경우를 ×, 균열이 발생하지 않은 경우를 ○라고 평가했다.
캔 동체 성형은 190g 음료 캔 사이즈로 하고, 강판 압연 방향을 따라서 용접을 행했다. 넥 인 가공은 다이 넥 방식에 의해, 플랜지 가공은 스핀 플랜지 방식에 의해 행했다.
패널링(paneling) 시험을 행하여, 캔 바디 강도를 평가했다. 상기 가공 및 뚜껑과 바닥의 권체를 행하여 중공(hollow) 캔 바디를 제작하고, 밀폐 챔버 내에서 공기압에 의한 외압을 가하여, 캔 바디의 압괴(collapse)가 발생하는 압력을 측정했다. 압괴 압력이 1.7kg/㎠ 미만의 경우를 ×, 1.7kg/㎠ 이상의 경우를 ○라고 평가했다. 이 기준은, 일반적인 레토르트 처리시의 압력에 견딜 수 있는 강도로서 설정한 것이다. 또한, 넥 인 가공 전에, 캔 동체 중앙부에 15개의 비드(bead) 가공을 행했다. 비드의 간격은 4㎜, 깊이는 0.5㎜이다.
이상에 의해 얻어진 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure 112012007562940-pct00003
표 3으로부터, 본 발명예인 No.1∼7은 강도가 우수하여, 3피스 캔의 캔 동체의 수％의 박육화에 필요한 400㎫ 이상의 압연 직각 방향 인장 강도를 달성하고 있다. 압연 직각 방향의 파단 연신도 15％ 이상으로 되어 있다. 또한, 가공성도 우수하여, 플랜지 가공에 있어서도 균열이 발생하고 있지 않다. 캔 제조 후의 캔 바디 강도도 충분하다.
한편, 비교예의 No.8은, C 함유량이 너무 많기 때문에, 2차 냉간 압연에 의해 연성이 손상되어, 가공성이 뒤떨어지고 있다.
또한, 비교예의 No.9는, B를 함유하고 있지 않기 때문에, 용접열 영향부가 극단적으로 연질화되어, 플랜지 가공에서 균열이 발생하고 있다.
비교예의 No.10, 11은, 2차 냉간 압연율이 너무 크기 때문에, 가공성이 부족하다. 비교예의 No.12, 13은, 2차 냉간 압연율이 너무 작기 때문에 강도가 부족하다. 또한, 용접에 의해 경화한 용접부와 모재의 강도차가 크기 때문에, 플랜지 가공에 있어서 균열이 발생하고 있다.
본 발명의 3피스 용접 캔용 강판은 고가공성이며 플랜지 가공성이 우수하기 때문에, 예를 들면, 커피 등의 음료 캔 등에 매우 적합하게 이용된다. 또한, 고가공성 캔용 강판을 얇은 판두께로 얻는 것이 가능하고, 3피스 캔의 대폭적인 박육화가 달성된다.

Claims (3)

  1. 질량％로, C: 0.0015％ 초과 0.0030％ 이하, Si: 0% 초과 0.10％ 이하, Mn: 0.20％ 이상 0.80％ 이하, P: 0.001％ 이상 0.020％ 이하, S: 0.001％ 이상 0.020％ 이하, Al: 0.040％ 초과 0.100％ 이하, N: 0% 초과 0.030％ 이하, B: 0.0002％ 이상 0.0050％ 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 압연 직각 방향의 인장 강도가 400㎫ 이상이고, 그리고, 압연 직각 방향의 파단 연신이 15％ 이상인 것을 특징으로 하는 고가공성 3피스 용접 캔용 강판.
  2. 질량％로, C: 0.0015％ 초과 0.0030％ 이하, Si: 0% 초과 0.10％ 이하, Mn: 0.20％ 이상 0.80％ 이하, P: 0.001％ 이상 0.020％ 이하, S: 0.001％ 이상 0.020％ 이하, Al: 0.040％ 초과 0.100％ 이하, N: 0% 초과 0.030％ 이하, B: 0.0002％ 이상 0.0050％ 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분을 갖는 강을, 연속 주조에 의해 슬래브로 하고,
    당해 슬래브를 마무리 압연 온도 Ar3 변태점 이상 960℃ 이하, 권취 온도 (coiling temperature) 560℃ 이상 750℃ 이하로 열간 압연하고, 이어서, 압연율 89％ 이상 93％ 이하로 1차 냉간 압연하고, 600℃ 이상 790℃ 이하로 어닐링 처리를 행하고, 이어서, 압연율 6.0％ 초과 10.0％ 미만으로 2차 냉간 압연을 행하는 것을 특징으로 하는 고가공성 3피스 용접 캔용 강판의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 2차 냉간 압연의 압연율이 6.5% 이상 9.5% 이하인 것을 특징으로 하는 고가공성 3피스 용접 캔용 강판의 제조 방법.
KR1020127002592A 2009-08-19 2010-08-12 고가공성 3피스 용접 캔용 강판 및 그 제조 방법 KR101390263B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009189970A JP5018843B2 (ja) 2009-08-19 2009-08-19 高加工性３ピース溶接缶用鋼板およびその製造方法
JPJP-P-2009-189970 2009-08-19
PCT/JP2010/063951 WO2011021646A1 (ja) 2009-08-19 2010-08-12 高加工性3ピース溶接缶用鋼板およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120031509A KR20120031509A (ko) 2012-04-03
KR101390263B1 true KR101390263B1 (ko) 2014-04-29

Family

ID=43607097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127002592A KR101390263B1 (ko) 2009-08-19 2010-08-12 고가공성 3피스 용접 캔용 강판 및 그 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2468909B1 (ko)
JP (1) JP5018843B2 (ko)
KR (1) KR101390263B1 (ko)
CN (1) CN102482748A (ko)
WO (1) WO2011021646A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5424506B2 (ja) 2011-02-28 2014-02-26 株式会社タニタ ８−イソプラスタンの定量方法
JP5958038B2 (ja) * 2011-04-21 2016-07-27 Ｊｆｅスチール株式会社 外圧に対する缶胴部の座屈強度が高く、成形性および成形後の表面性状に優れた缶用鋼板およびその製造方法
JP5810714B2 (ja) * 2011-07-29 2015-11-11 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度高加工性缶用鋼板およびその製造方法
TWI504760B (zh) 2012-11-07 2015-10-21 Jfe Steel Corp 三件式罐用鋼板及其製造方法
CN103045937A (zh) * 2012-12-14 2013-04-17 宝山钢铁股份有限公司 一种二次冷轧钢及其制造方法
MY179722A (en) * 2014-03-28 2020-11-11 Jfe Steel Corp Steel sheet for can and method for manufacturing the same
MY171370A (en) * 2014-05-30 2019-10-10 Jfe Steel Corp Steel sheet for cans and manufacturing method thereof
US20170335438A1 (en) * 2014-11-28 2017-11-23 Jfe Steel Corporation Steel sheet for crown cap, manufacturing method therefor, and crown cap
NZ733727A (en) * 2015-02-26 2018-08-31 Jfe Steel Corp Steel sheet for crown cap, method for producing steel sheet for crown cap, and crown cap

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10245655A (ja) * 1997-03-04 1998-09-14 Kawasaki Steel Corp 変形３ピース缶用鋼板およびその製造方法
JP2001247917A (ja) * 2000-03-06 2001-09-14 Nkk Corp 極低炭素缶用鋼板の製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05271755A (ja) * 1992-03-25 1993-10-19 Nippon Steel Corp 連続焼鈍による非時効性軟質容器用極薄鋼板の製造法
JP3379375B2 (ja) * 1997-02-24 2003-02-24 日本鋼管株式会社 フランジ加工性の優れた溶接缶用極薄鋼板、溶接缶、および溶接缶用極薄鋼板の製造方法
JP4332974B2 (ja) * 2000-02-18 2009-09-16 Ｊｆｅスチール株式会社 ３ピース缶用冷延鋼帯の製造方法
KR100627430B1 (ko) * 2001-10-04 2006-09-25 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 용기용 강판 및 이를 제조하는 방법
JP4234932B2 (ja) 2002-02-13 2009-03-04 新日本製鐵株式会社 成形性及び溶接部の特性に優れた容器用鋼板及びその製造方法
JP4630268B2 (ja) * 2006-12-28 2011-02-09 新日本製鐵株式会社 異型缶用鋼板
JP5463677B2 (ja) * 2009-02-03 2014-04-09 Ｊｆｅスチール株式会社 高加工性３ピース缶用ｄｒ鋼板およびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10245655A (ja) * 1997-03-04 1998-09-14 Kawasaki Steel Corp 変形３ピース缶用鋼板およびその製造方法
JP2001247917A (ja) * 2000-03-06 2001-09-14 Nkk Corp 極低炭素缶用鋼板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011021646A1 (ja) 2011-02-24
EP2468909A1 (en) 2012-06-27
KR20120031509A (ko) 2012-04-03
JP2011042816A (ja) 2011-03-03
CN102482748A (zh) 2012-05-30
EP2468909A4 (en) 2013-05-29
JP5018843B2 (ja) 2012-09-05
EP2468909B1 (en) 2016-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101390263B1 (ko) 고가공성 3피스 용접 캔용 강판 및 그 제조 방법
JP5794004B2 (ja) フランジ加工性に優れる高強度缶用鋼板およびその製造方法
JP5858208B1 (ja) 高強度容器用鋼板及びその製造方法
JP5810714B2 (ja) 高強度高加工性缶用鋼板およびその製造方法
JP4957843B2 (ja) 缶用鋼板およびその製造方法
KR101645840B1 (ko) 3 피스 캔체 및 그 제조 방법
JP2009221584A (ja) 高強度缶用鋼板およびその製造方法
JP5463677B2 (ja) 高加工性３ピース缶用ｄｒ鋼板およびその製造方法
JP5672907B2 (ja) 高強度高加工性缶用鋼板およびその製造方法
KR20130087597A (ko) 캔용 강판 및 그 제조 방법
JP6123735B2 (ja) 王冠用鋼板、その製造方法および王冠
JP5803660B2 (ja) 高強度高加工性缶用鋼板およびその製造方法
JP5540580B2 (ja) 高強度高加工性缶用鋼板およびその製造方法
KR101975129B1 (ko) 왕관용 강판 및 그 제조 방법 그리고 왕관
KR102288711B1 (ko) 강판 및 그의 제조 방법과 왕관 및 drd캔
JP6060603B2 (ja) フランジ加工性に優れた高強度缶用鋼板およびその製造方法
JP5849666B2 (ja) 高強度高加工性缶用鋼板およびその製造方法
JP3108615B2 (ja) フランジ加工性およびネック成形性に優れる溶接缶用鋼板の製造方法
JP5803510B2 (ja) 高強度高加工性缶用鋼板およびその製造方法
JP2015193885A (ja) 缶蓋用鋼板及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170317

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180328

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190328

Year of fee payment: 6