KR102677317B1 - 캔용 강판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

식품이나 음료캔에 이용되는 캔 용기 재료에 적합한 캔용 강판 및 그의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 캔용 강판은, 질량％로, C: 0.010∼0.080％, Si: 0.05％ 이하, Mn: 0.10∼0.70％, P: 0.03％ 이하, S: 0.020％ 이하, Al: 0.005∼0.020％ 및 N: 0.0120∼0.0180％를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물의 성분 조성을 갖고, Δr이 －0.3∼0.3 이하이다.

Description

캔용 강판 및 그의 제조 방법
본 발명은, 식품이나 음료캔에 이용되는 캔 용기 재료에 적합한 캔용 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 특히, DRD(Draw and Redraw)캔 몸통, 병의 뚜껑으로서 사용되는 러그 캡 및 스크류 캡에 적합한, 캔용 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
음료캔이나 식캔(food cans)에 이용되는 강판 중에서, 캔 뚜껑이나 캔 바닥, 3피스 캔의 몸통 등에 DR(Double Reduced)재라고 불리우는 강판이 이용되는 경우가 있다. DR재란 1차 냉간 압연 후, 어닐링을 실시하고, 그 후에 재차, 일정 이상의 압연율로 2차 냉간 압연을 행하여 제조된 강판이다. 압연율이 작은 조질 압연만을 행하는 SR(Single Reduced)재에 비해, 용이하게, 경질화하면서 판두께를 얇게 할 수 있다. 최근의 환경 부하 저감 및 비용 삭감의 관점에서, 음료캔이나 식품캔에 이용되는 강판의 사용량 삭감이 요구되고 있고, 강판의 박육화(thickness reduction)가 용이한 DR재로의 요망이 커지고 있다.
DR재는, 주로 가공 경화에 의해 경질화하기 때문에, 일반적으로 드로잉 성형성이 낮다. 그 때문에, EOE(Easy-Open End)의 리벳부나 3피스 캔 몸통부의 플랜지 가공 등, 높은 드로잉 성형성이 요구되는 부위에서 균열 등의 문제가 발생한다는 문제가 있다. 이에 대하여, 드로잉 성형성을 개선한 강판이 제안되어 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 질량％로, C: 0.01∼0.05％, Si: 0.04％ 이하, Mn: 0.1∼1.2％, S: 0.10％ 이하, Al: 0.001∼0.100％, N: 0.10％ 이하, P: 0.0020∼0.100％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 인장 강도 TS가 500㎫ 이상, 또한 판폭 방향과 압연 방향의 내력차가 20㎫ 이하인 고강도 용기용 강판이 개시되어 있다.
또한, 예를 들면, 특허문헌 2에는, 질량％로, C: 0.010％ 이상 0.080％ 이하, Si: 0.05％ 이하, Mn: 0.10％ 이상 0.70％ 이하, P: 0.03％ 이하, S: 0.020％ 이하, Al: 0.005％ 이상 0.070％ 이하, N: 0.0120％ 이상 0.0180％ 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고, 함유하는 상기 N 중, 고용 N으로서의 N 함유량이 0.0100％ 이상이고, 페라이트 평균 입경이 7.0㎛ 이하이고, 표면으로부터 판두께의 1/4 깊이 위치의 전위 밀도가 4.0×1014m－2 이상 2.0×1015m－2 이하이고, 시효 처리 후의 압연 직각 방향의 인장 강도가 530㎫ 이상, 신장이 7％ 이상인 것을 특징으로 하는 고강도 강판이 개시되어 있다.
WO2009/125876 WO2015/166646
특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 양호한 플랜지 가공성이나 네킹 가공성이 얻어지고 있지만, 예를 들면 DRD캔 몸통이나 스크류 캡 등에 가공할 때에 요구되는 드로잉 성형성은 충분하지 않다. 예를 들면, 강판을 캔 몸통으로 드로잉 성형할 때에는, 성형 후의 플랜지부의 장출분(張出分)(플랜지폭)이 캔 몸통 둘레 방향으로 균등인 것이 이상적이다. 이 플랜지폭의 둘레 방향 변동이 적은, 드로잉 성형성이 우수한 캔용 강판의 제공이 요구되고 있다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 기술에 있어서의 인장 강도는 640㎫ 정도이고, 박육의 제품으로 충분한 내압 강도를 갖는 데에는, 강판 강도가 부족하다.
마찬가지로, 특허문헌 2에 기재된 기술도, 드로잉 성형성이 부족하다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 드로잉 성형성이 우수한 고강도의 캔용 강판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 여기에서, 고강도란, 시효 처리 후의 압연 방향의 인장 강도가 650㎫ 이상인 것을 말한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 행했다. 그 결과, 본 발명자들은, 캔용 강판의 드로잉 성형성에 대하여, 강판이 갖는 r값의 면 내 이방성 Δr이 부여하는 영향에 주목하여, 강판의 Δr이 －0.3 이상 0.3 이하이면 우수한 드로잉 성형성이 얻어지는 것을 새롭게 발견했다. 또한, 본 발명자들은, 강 성분, 슬래브 가열, 열간 압연, 권취, 1차 냉간 압연, 어닐링 및, 2차 냉간 압연의 각 조건을 소정의 범위 내로 함으로써, Δr이 －0.3 이상 0.3 이하인 캔용 강판의 제공이 가능한 것을 발견했다. 그리고, 이 인식에 기초하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「r값」이란, 소성 변형비를 나타내는 랭크포드(Lankford)값을 가리킨다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「Δr」은, 후술하는 식에 따라 산출할 수 있다.
본 발명은, 이상의 인식에 기초하여 이루어진 것으로서, 그의 요지는 이하와 같다.
(1) 질량％로,
C: 0.010％ 이상 0.080％ 이하,
Si: 0.05％ 이하,
Mn: 0.10％ 이상 0.70％ 이하,
P: 0.03％ 이하,
S: 0.020％ 이하,
Al: 0.005％ 이상 0.020％ 이하
및 N: 0.0120％ 이상 0.0180％ 이하를 함유하고,
잔부는 Fe 및 불가피적 불순물의 성분 조성을 갖고,
r값의 면 내 이방성 Δr이 －0.3 이상 0.3 이하
인, 캔용 강판.
(2) 상기 성분 조성에 더하여, 질량％로,
Ti: 0.005 이상 0.020％ 이하,
Nb: 0.005 이상 0.020％ 이하,
Mo: 0.01 이상 0.05％ 이하,
Cr: 0.04 이상 0.10％ 이하,
B: 0.0005 이상 0.0060％ 이하,
Ca: 0.0010 이상 0.01％ 이하,
Ni: 0.05 이상 0.15％ 이하 및
Cu: 0.05 이상 0.20％ 이하
중, 1종 이상을 함유하는, 상기 (1)에 기재된 캔용 강판.
(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 성분 조성을 갖는 슬래브를, 1180℃ 이상으로 가열하는 공정과, 가열된 슬래브를 마무리 온도 820℃ 이상에서 열간 압연하는 공정과, 열간 압연된 열연판을 640℃ 초과 700℃ 이하에서 권취하는 공정과, 권취된 열연판을 85％ 이상의 압연율로 1차 냉간 압연하는 공정과, 1차 냉간 압연된 냉연판을 620℃ 이상 690℃ 이하에서 어닐링하는 공정과, 어닐링된 어닐링판을 압연율 20％ 초과 40％ 이하로 2차 냉간 압연하는 공정을 갖는, 캔용 강판의 제조 방법.
본 발명에 의하면, r값의 면 내 이방성 Δr이 －0.3 이상 0.3 이하인, 드로잉 성형성이 우수한 고강도의 캔용 강판을 제공할 수 있다. 본 발명의 캔용 강판을 이용함으로써, 판두께가 얇은 DR 강판으로의 캔 제작이나 뚜껑 제작이 가능해져, 자원 절약화 및 저비용화를 달성할 수 있고, 산업상 각별한 효과를 가져온다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 캔용 강판은,
질량％로,
C: 0.010％ 이상 0.080％ 이하,
Si: 0.05％ 이하,
Mn: 0.10％ 이상 0.70％ 이하,
P: 0.03％ 이하,
S: 0.020％ 이하,
Al: 0.005％ 이상 0.020％ 이하 및
N: 0.0120％ 이상 0.0180％ 이하를 함유하고,
잔부는 Fe 및 불가피적 불순물의 성분 조성을 갖고,
r값의 면 내 이방성 Δr이 －0.3 이상 0.3 이하인, 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 캔용 강판은, 상기 성분 조성을 갖는 슬래브를 1180℃ 이상으로 가열하고, 마무리 온도 820℃ 이상에서 열간 압연한 후, 640℃ 초과 700℃ 이하에서 권취, 85％ 이상의 압연율로 1차 냉간 압연하고, 620℃ 이상 690℃ 이하에서 어닐링하고, 압연율 20％ 초과 40％ 이하로 2차 냉간 압연함으로써, 제조할 수 있다.
우선, 본 발명의 캔용 강판의 성분 조성에 대해서 설명한다.
C: 0.010％ 이상 0.080％ 이하
C는, 강도 향상에 중요한 원소로서, 0.010％ 이상으로 함으로써, 고강도, 구체적으로는 시효 처리 후의 압연 방향의 인장 강도를 650㎫ 이상으로 하는 데에 기여한다. 바람직하게는 C량은 0.020％ 이상이다. 한편, C량이 0.080％를 초과하면 r값의 면 내 이방성 Δr이 －0.3보다도 저하하여, 드로잉 성형성이 저하하기 때문에, C량의 상한을 0.080％ 이하로 할 필요가 있다. 바람직하게는 C량은 0.040％ 이하이다.
Si: 0.05％ 이하
Si는, 다량으로 첨가하면, Si의 표면 농화에 의해 표면 처리성이 열화하고, 내식성이 저하하기 때문에, Si량을 0.05％ 이하로 할 필요가 있고, 바람직하게는 0.03％ 이하이다. 한편, Si는 인장 강도의 향상에 기여하기 때문에, Si의 하한은 0.01％로 하는 것이 바람직하다.
Mn: 0.10％ 이상 0.70％ 이하
Mn은, 고용 강화에 의해 강판의 인장 강도를 향상시키는 효과나, MnS를 형성함으로써, 강 중에 포함되는 S에 기인하는 열간 연성의 저하를 방지하는 효과가 있다. 이 효과를 얻기 위해서는 0.10％ 이상의 Mn의 첨가가 필요하다. 특히, 강판의 고강도화의 관점에서는, Mn을 0.20％ 이상 첨가하는 것이 바람직하고, 나아가서는 0.50％ 이상이 바람직하다. 한편, Mn이 0.70％를 초과하면, 면 내 이방성이 열화한다. 따라서, Mn량은 0.70％ 이하로 한다. 바람직하게는 Mn량은 0.65％ 이하이다.
P: 0.03％ 이하
P는, 다량으로 첨가하면 과잉의 경질화나, P의 강판 중앙부로의 편석에 의해 드로잉 성형성이 저하하고, 또한, 내식성이 저하한다. 이 때문에 P량의 상한은 0.03％로 한다. 바람직하게는 P량은 0.02％ 이하이다. 또한, P량을 0.01％ 미만으로 저감하려면, 제련 비용 등의 비용의 증가를 수반한다. 따라서, 경제성의 관점에서는, P량을 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
S: 0.020％ 이하
S는, 강 중에서 황화물을 형성하고, 열간 연성을 저하시켜, 열간 압연에 있어서의 가공성을 저하시킨다. 따라서, S량의 상한은 0.020％ 이하로 한다. 바람직하게는 S량은 0.015％ 이하이다. 또한, S량이 0.008％ 이상이면, 캔의 내용물에 의존하지 않고 공식(孔食)을 막을 수 있기 때문에, S량은 0.008％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
Al: 0.005％ 이상 0.020％ 이하
Al은, 탈산제로서 첨가되는 원소이다. 이 효과를 얻기 위해서는, 0.005％ 이상의 Al의 첨가가 필요하다. 강 중에 Al이 과잉으로 존재하는 경우, N과 결합하여 AlN이 형성되고, 강 중의 고용 N을 감소시키는 결과, 강판의 인장 강도가 저하한다. 따라서, Al량은 0.020％ 이하로 할 필요가 있다. Al량은, 바람직하게는 0.008％∼0.019％이고, 보다 바람직하게는 0.011％∼0.016％이다. Al량은, 0.008％ 이상이 바람직하고, 0.011％ 이상이 보다 바람직하고, 0.019％ 이하가 바람직하고, 0.016％ 이하가 보다 바람직하다.
N: 0.0120％ 이상 0.0180％ 이하
N은, 고용 강화 원소로서, 강판의 고강도화에 기여한다. 이 효과를 위해, N량으로서 0.0120％ 이상의 첨가가 필요하다. 한편, N이 다량으로 첨가되면, r값의 면 내 이방성 Δr이 현저하게 저하하고, 드로잉 성형성이 저하하기 때문에, N량의 상한은 0.0180％로 한다. 바람직하게는, N량은 0.0135％∼0.0165％이다. N량은, 0.0135％ 이상이 바람직하고, 0.0165％ 이하가 바람직하다.
본 발명의 캔용 강판은, 이상의 제성분을 포함하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물의 성분 조성을 기본 성분으로 한다.
본 발명의 캔용 강판은, 필요에 따라서, 상기 기본 성분에 더하여,
Ti: 0.005％ 이상 0.020％ 이하,
Nb: 0.005％ 이상 0.020％ 이하,
Mo: 0.01％ 이상 0.05％ 이하,
Cr: 0.04％ 이상 0.10％ 이하,
B: 0.0005％ 이상 0.0060％ 이하,
Ca: 0.0010％ 이상 0.01％ 이하,
Ni: 0.05％ 이상 0.15％ 이하 및
Cu: 0.05％ 이상 0.20％ 이하
중, 1종 이상을 함유할 수 있다.
Ti: 0.005％ 이상 0.020％ 이하
Ti는, 석출 강화 원소로서, 강판의 고강도화에 기여한다. 이 효과를 위해, Ti를 0.005％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, Ti를 다량으로 첨가하면, 강판의 이방성이 과도하게 커지기 때문에, Ti량은 0.020％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
Nb: 0.005％ 이상 0.020％ 이하
Nb는, 석출 강화 원소로서, 강판의 고강도화에 기여한다. 이 효과를 위해, Nb를 0.005％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 한편, Nb를 다량으로 첨가하면, 강판의 이방성이 과도하게 커지기 때문에, 0.02％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
Mo: 0.01％ 이상 0.05％ 이하
Mo는, 석출 강화 원소로서 작용하고, 또한 조직을 세립화함으로써, 강판의 고강도화에 기여한다. 이 효과를 위해, Mo를 0.01％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나, Mo를 다량으로 첨가해도 효과가 포화하기 때문에, Mo량은 0.05％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
Cr: 0.04％ 이상 0.10％ 이하
Cr은, 석출 강화 원소로서, 강판의 고강도화에 기여한다. 이 효과를 위해, Cr을 0.04％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. Cr을 다량으로 첨가한 경우, 조대한 석출물이 되어 고강도화의 효과가 포화하기 때문에, Cr량은 0.10％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
B: 0.0005％ 이상 0.0060％ 이하
B는, 세립화에 의해, 강판의 고강도화에 기여한다. 이 효과를 위해, B를 0.0005％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. B를 다량으로 첨가해도 효과가 포화할 뿐만 아니라, 강판의 r값의 면 내 이방성 Δr의 절댓값이 커지기 때문에, B량은 0.0060％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
Ca: 0.0010％ 이상 0.01％ 이하
Ca에는, 황화물을 미세화하여 열간 연성을 향상시키는 효과가 있다. 또한, Ca에는, Ca가 S와 결부됨으로써, 화합물 MnS를 생성하는 Mn의 양을 저감시키면서, 고용 강화에 기여하는 Mn량의 비율을 증가시켜, 강판의 고강도화에 기여하는 효과가 있다. 이 때문에, Ca를 0.0010％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. Ca를 다량으로 첨가해도 효과가 포화할 뿐만 아니라, 조대한 개재물이 되어 드로잉 성형성이 열화하는 경우가 있다. 따라서, Ca량은 0.01％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
Ni: 0.05％ 이상 0.15％ 이하
Ni는, 고용 강화나 세립화에 의해, 강판의 고강도화에 기여한다. 이 효과를 위해, Ni를 0.05％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. Ni를 다량으로 첨가한 경우, 표면 성상의 열화가 현저해지기 때문에, Ni량은 0.15％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
Cu: 0.05％ 이상 0.20％ 이하
Cu는, 고용 강화나 세립화에 의해, 강판의 고강도화에 기여한다. 이 효과를 위해, Cu를 0.05％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 다량으로 첨가한 경우, 표면 성상의 열화가 현저해지기 때문에, Cu량은 0.20％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.15％ 이하로 한다.
다음으로, 본 발명의 캔용 강판에 있어서의 재질 특성에 대해서 설명한다.
r값의 면 내 이방성 Δr: －0.3 이상 0.3 이하
DRD캔 몸통이나 병뚜껑을 양호한 드로잉 성형성을 기초로 성형하기 위해서는, r값의 면 내 이방성의 지표인 Δr이 －0.3 이상 0.3 이하일 필요가 있다. 여기에서, Δr은 Δr＝(r0＋r90－2·r45)/2의 식으로 나타난다. Δr이 상기 범위를 벗어날수록, r값의 이방성이 커져, 드로잉 성형 시에 플랜지부의 소위 「귀」가 커지기 때문에, 양호한 형상이 얻어지지 않는다. 즉, Δr이 상기 범위를 벗어나면, 드로잉 성형 후의 플랜지부의 폭의 변동이 커지기 때문에, 캔용 강판에 있어서 균일한 플랜지폭의 형상이 얻어지는 건전한 드로잉 성형이 실현되지 않는다.
Δr은, 바람직하게는 －0.25 이상 0.25 이하이다.
시효 처리 후의 압연 방향의 인장 강도: 650㎫ 이상
DRD캔 몸통이나 병뚜껑의 내압 강도를 확보하기 위해서는, 강판의 압연 방향의 인장 강도를 650㎫ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 인장 강도를 650㎫ 이상으로 함으로써 강판을 박육화해도 충분한 내압 강도를 확보할 수 있다. DR재의 경우, 일반적으로 압연 직각 방향에 비해 압연 방향인 편이, 인장 강도가 낮기 때문에, 본 명세서에서는 압연 방향의 인장 강도로 평가한다. 또한, 캔용 강판은 소부(燒付) 도장하여 사용되는 경우가 많기 때문에, 본 명세서에서는, 소부 도장에 상당하는 210℃, 10min의 시효 처리 후의 특성으로 평가한다. 판두께를 특히 얇게 하는 경우에는, 강판의 압연 방향의 인장 강도를 680㎫ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 과도하게 고강도화한 경우, 성형 시에 주름 등의 성형 불량의 발생이 현저해지기 때문에, 인장 강도를 800㎫ 이하로 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 캔용 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다.
본 발명의 캔용 강판은, 상기 성분 조성을 갖는 슬래브를, 1180℃ 이상으로 가열하는 공정과, 가열된 슬래브를 마무리 온도 820℃ 이상에서 열간 압연하는 공정과, 열간 압연된 열연판을 640℃ 초과 700℃ 이하에서 권취하는 공정과, 권취된 열연판을 85％ 이상의 압연율로 1차 냉간 압연하는 공정과, 1차 냉간 압연된 냉연판을 620℃ 이상 690℃ 이하에서 어닐링하는 공정과, 어닐링된 어닐링판을 압연율 20％ 초과 40％ 이하로 2차 냉간 압연하는 공정을 거쳐 제조할 수 있다.
가열 온도: 1180℃ 이상
열간 압연 전의 슬래브의 가열 온도가 지나치게 낮으면, AlN의 일부가 미(未)용해가 되어, 고용 N량이 저하하고, 인장 강도가 저하한다. 따라서, 슬래브를 가열하는 공정에 있어서는, 1180℃ 이상의 가열 온도가 필요하다. 바람직한 가열 온도는 1200℃ 이상이다. 가열 온도의 상한은 특별히 규정하지 않지만, 1300℃ 이하이면 스케일 기인의 표면 결함을 피하는 것이 용이해지기 때문에, 상한은 1300℃로 하는 것이 바람직하다.
마무리 온도: 820℃ 이상
열간 압연하는 공정에 있어서의 마무리 온도가 820℃ 미만이면, 상기한 Δr이 소정의 범위 외의 값이 되어, 드로잉 성형성이 악화된다. 따라서, 마무리 온도는 820℃ 이상으로 할 필요가 있다. 바람직한 마무리 온도는 860℃ 이상이다. 마무리 온도의 상한은 특별히 한정하지 않지만, 930℃ 이하이면 보다 미세한 입경의 강판이 얻어지기 때문에, 바람직하다.
권취 온도: 640℃ 초과 700℃ 이하
권취하는 공정에 있어서의 권취 온도가 640℃ 이하에서는, 강 중에서의 시멘타이트의 생성이 불충분해져, 고용 C가 과잉의 상태인 그대로 다음 공정의 1차 냉간 압연이 실시되기 때문에, 상기 Δr이 소정의 범위 외의 값이 되어, 드로잉 성형성이 악화된다. 그 때문에, 권취 온도는 640℃ 초과로 할 필요가 있다. 바람직한 권취 온도는 650℃ 이상이다. 한편, 권취 온도가 700℃를 초과하면, 열연판의 입경이 조대해지기 때문에, 최종적인 강판의 입경도 조대해져, 인장 강도가 저하한다. 따라서, 권취 온도는 700℃ 이하로 할 필요가 있다. 바람직한 권취 온도는 680℃ 이하이다.
여기에서, 냉간 압연에 앞서, 필요에 따라서 산 세정할 수 있다. 또한, 산 세정 조건은, 특별히 규정되는 일 없이, 열연판의 표층 스케일을 제거할 수 있으면 좋다. 따라서, 상법에 따라서, 산 세정하면 좋다.
1차 냉간 압연율: 85％ 이상
1차 냉간 압연하는 공정에 있어서의 압연율은, 어닐링 후의 페라이트 입경을 미세화하여, 인장 강도를 향상시키는 목적으로, 85％ 이상으로 할 필요가 있다. 당해 압연율은, 바람직하게는 86％ 이상이다. 한편, 압연율이 91.4％ 이하이면 상기 Δr을 작게 제어하는 것이 용이하기 때문에, 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 1차 냉간 압연 및, 후술의 2차 냉간 압연의 압연율을 합계한 토털 냉간 압연율을 90.5％ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 90.0％ 이하로 한다.
어닐링 온도: 620℃ 이상 690℃ 이하
드로잉 성형성을 확보하려면, 어닐링 중에 충분히 재결정시킬 필요가 있다. 그러기 위해서는, 1차 냉간 압연하는 공정으로 얻어진 냉연판을 어닐링하는 공정에 있어서, 어닐링 온도는 620℃ 이상으로 할 필요가 있다. 한편, 어닐링 온도가 지나치게 높으면, 페라이트 입경이 조대화하여, 인장 강도가 저하한다. 따라서, 어닐링 온도는 690℃ 이하로 할 필요가 있다. 어닐링 온도는 640℃ 이상이 바람직하고, 680℃ 이하가 바람직하고, 640℃∼680℃가 보다 바람직하다. 또한, 어닐링 시간은 10s 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 어닐링 방법은 한정하는 것은 아니지만, 재질의 균일성의 관점에서 연속 어닐링법으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 어닐링 후의 냉각 조건은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 고용 C의 작용에 의해 고강도화하는 관점에서는, 어닐링 후, 500℃에서 300℃까지의 온도역을 50℃/s 이상의 냉각 속도로 냉각하는 것이 더욱 바람직하다.
2차 냉간 압연율: 20％ 초과 40％ 이하
상기의 어닐링 후에 얻어지는 어닐링판은, 2차 냉간 압연에 의해 고강도화되어, 판두께가 얇은 강판으로 마무리된다. 시효 처리 후의 강판에 있어서의 압연 방향의 인장 강도를 650㎫ 이상으로 하기 위해서는, 2차 냉간 압연하는 공정에 있어서의 압연율을 20％ 초과로 할 필요가 있다. 바람직한 압연율은 22％ 이상이다. 한편, 2차 냉간 압연율이 지나치게 높으면, 드로잉 성형성이 악화된다. 따라서, 압연율은 40％ 이하로 할 필요가 있다. 특히 높은 드로잉 성형성이 요구되는 경우에는, 압연율을 35％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
이상에 의해, 본 발명의 캔용 강판이 얻어진다. 여기에서 얻어진 강판에 도금이나 화성 처리 등의 표면 처리를 해도 발명의 효과가 상실되는 일은 없다.
실시예
표 1에 나타내는 강 기호 A∼V의 성분을 함유하고, 잔부가 불가피적 불순물과 Fe로 이루어지는 강을 용제하여, 강 슬래브를 얻었다. 얻어진 강 슬래브를 표 2에 나타내는 조건에서, 가열 후, 열간 압연하고, 권취하고, 산 세정으로 스케일을 제거한 후, 1차 냉간 압연하고, 연속 어닐링로에서 각 어닐링 온도로 어닐링했다. 얻어진 어닐링판을 각 2차 냉간 압연율로 2차 냉간 압연하고, 판두께 0.12∼0.22㎜의 강판(강판 기호 1∼29)을 얻었다.
Figure 112021119310518-pct00001
Figure 112021119310518-pct00002
시효 처리 후의 압연 방향의 인장 강도
210℃, 10분의 소부 도장 상당의 시효 처리를 행한 후, JIS Z2241에 규정되는 5호 인장 시험을 인장 방향이 압연 방향이 되도록 채취하고, JIS Z2241에 따라, 인장 강도를 평가했다.
r값의 면 내 이방성 Δr
ASTM A623M에 기재된 고유 진동법(모듈 r)으로 r값의 면 내 이방성 Δr을 측정, 평가했다.
드로잉 성형성
얻어진 강판으로부터 직경 160㎜로 블랭크를 펀칭하고, 드로잉-재드로잉 성형으로, 직경 82.8㎜, 높이 45.5㎜의 캔체를 제작했다. 추가로 캔 바닥에, 직경 70㎜ 및 40㎜의 비드 가공(깊이 0.5㎜, 곡률 반경 1㎜)을 실시했다. 얻어진 캔체에 대해서, 그의 플랜지폭을 15도 피치로 전체 둘레 측정했다. 플랜지폭의 최대값과 최소값의 차가 1.5㎜ 이하이면 드로잉 성형성이 양호하다고 하여 ◎, 1.5㎜ 초과 2㎜ 이하이면 드로잉 성형성이 허용 가능하다고 하여 ○, 2㎜ 초과이면 드로잉 성형성이 뒤떨어진다고 하여 ×로 했다.
이 시험에 있어서의 상세 조건을 이하에 기재한다.
윤활 조건: 강판 양면에 윤활유 도포
제1 드로잉의 드로잉비: 1.52
제2 드로잉의 드로잉비: 1.26
각각의 드로잉에 있어서의 주름 억제압: 0.3㎫
제1 드로잉 시의 다이의 숄더 반경: 2.5㎜
제2 드로잉 시의 다이의 숄더 반경: 2.5㎜
내압 강도
상기의 캔체에 뚜껑을 감아 조이고, 뚜껑측으로부터 구멍을 뚫어 밀봉 하에 에어를 보내고, 캔 바닥부가 버클링하는 압력을 측정하여, 0.18㎫ 이상이면 ○, 0.18㎫ 미만이면 ×로 했다.
시험 결과를 표 3에 나타낸다. 본 발명예는, 모두 r값의 면 내 이방성 Δr이 －0.3 이상 0.3 이하이고, 드로잉 성형성과 내압 강도가 우수하다. 한편, 비교예에서는, 상기 특성의 어느 하나 이상이 뒤떨어져 있다.
Figure 112021119310518-pct00003

Claims (3)

  1. 질량％로,
    C: 0.026％ 이상 0.080％ 이하,
    Si: 0.01％ 이상 0.05％ 이하,
    Mn: 0.10％ 이상 0.70％ 이하,
    P: 0.01％ 이상 0.03％ 이하,
    S: 0.008％ 이상 0.020％ 이하,
    Al: 0.005％ 이상 0.020％ 이하
    및 N: 0.0120％ 이상 0.0180％ 이하를 함유하고,
    잔부는 Fe 및 불가피적 불순물의 성분 조성을 갖고,
    r값의 면 내 이방성 Δr이 －0.30 이상 0.30 이하 및, 시효 처리 후의 압연 방향의 인장 강도가 710㎫ 이상인, 캔용 강판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 성분 조성에 더하여, 질량％로,
    Ti: 0.005％ 이상 0.020％ 이하,
    Nb: 0.005％ 이상 0.020％ 이하,
    Mo: 0.01％ 이상 0.05％ 이하,
    Cr: 0.04％ 이상 0.10％ 이하,
    B: 0.0005％ 이상 0.0060％ 이하,
    Ca: 0.0010％ 이상 0.01％ 이하,
    Ni: 0.05％ 이상 0.15％ 이하 및
    Cu: 0.05％ 이상 0.20％ 이하 중,
    1종 이상을 함유하는, 캔용 강판.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 성분 조성을 갖는 슬래브를,
    1180℃ 이상으로 가열하는 공정과,
    가열된 슬래브를 마무리 온도 820℃ 이상에서 열간 압연하는 공정과,
    열간 압연된 열연판을 640℃ 초과 700℃ 이하에서 권취하는 공정과,
    권취된 열연판을 85％ 이상의 압연율로 1차 냉간 압연하는 공정과,
    1차 냉간 압연된 냉연판을 620℃ 이상 690℃ 이하에서 어닐링하는 공정과,
    어닐링된 어닐링판을 500℃에서 300℃까지의 온도역을 50℃/s 이상의 냉각 속도로 냉각하는 공정과,
    어닐링된 어닐링판을 압연율 20％ 초과 40％ 이하로 2차 냉간 압연하는 공정을 갖고, r값의 면 내 이방성 Δr이 －0.30 이상 0.30 이하 및, 시효 처리 후의 압연 방향의 인장 강도가 710㎫ 이상인 캔용 강판을 얻는, 캔용 강판의 제조 방법.
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