KR20100119821A

KR20100119821A - 고강도 캔용 강판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20100119821A
Application number: KR1020107021741A
Authority: KR
Inventors: 마코토 아라타니; 도시카츠 가토; 가츠히토 가와무라; 다쿠미 다나카; 가츠미 고지마; 가쿠 사토; 시게코 스지타; 마사키 고이즈미
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2010-11-10
Also published as: KR101302817B1; BRPI0911139A2; KR20130045948A; US20140174609A1; JP5365312B2; BRPI0911139A8; TWI390052B; JP2009263788A; BRPI0911139B1; CN101983251A; WO2009123356A1; CN103205657A; US20110076177A1; TW200948985A

Abstract

도장·베이킹 처리 후의 항복 응력이 500 ㎫ 이상의 강도를 갖는 캔용 강판 및 그 제조 방법을 제공한다. 질량％ 로, C : 0.02 ％ 초과 0.10 ％ 이하, Si : 0.10 ％ 이하, Mn : 1.5 ％ 이하, P : 0.20 ％ 이하, S : 0.20 ％ 이하, Al : 0.10 ％ 이하, N : 0.0120 ∼ 0.0250 ％ 를 함유하고, 또한 그 N 중 고용 N 으로서 0.0100 ％ 이상을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진다. 고용 N 량의 절대량을 일정 이상 확보하고, 캔 제조 가공 전에 실시되는 인쇄 공정 혹은 필름 라미네이트 공정, 건조·베이킹 공정 등에서 담금질 시효 및 변형 시효에 의해 경화시킴으로써 고강도의 재질을 확보할 수 있다. 또한, 제조에 있어서는 슬래브 추출 온도를 1200 ℃ 이상으로 하고, 마무리 압연 온도를 (Ar3 변태점 온도 - 30) ℃ 이상으로 하는 열간 압연을 실시하고, 650 ℃ 이하에서 권취한다.

Description

고강도 캔용 강판 및 그 제조 방법{HIGH-STRENGTH STEEL PLATE FOR A CAN AND METHOD FOR MANUFACTURING SAID HIGH-STRENGTH STEEL PLATE}

본 발명은, 용접 등의 3 피스 가공이나 DI 등의 2 피스 가공 후에 직경 형상의 축소나 확대 가공을 실시하는 캔용 소재로서 바람직한 고강도 캔용 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 비용의 저감을 목적으로 하여, 또한 이용 자재의 삭감이나 환경 부하의 경감을 목적으로 하여, 소재인 강재 (강판) 제품의 판 두께를 얇게 하기 위한 제품 개발이 진행되고 있다.

또, 제품의 판 두께를 얇게 하면 강성이 저하되기 때문에, 이 강성의 저하를 보충하기 위해, 강재의 고강도화를 도모할 필요도 있다. 그러나, 강재의 고강도화를 도모한 경우, 경질화되기 때문에 플랜지 가공이나 넥킹 가공에 의해 크랙이 발생하는 문제가 있다.

상기에 대해, 현재 여러 가지 제조 방법이 제안되어 있다.

예를 들어 특허문헌 1 에는, 강 중 성분을 일정 범위로 관리하여, (Ar3 변태점 - 30 ℃) 이상에서 열간 압연을 실시하고, 냉간 압연 후 연속 소둔을 실시하는 방법이 제안되어 있다.

그러나, 특허문헌 1 의 방법에서는, 플랜지 가공성, 넥 가공성 및 내식성을 열화시키지 않도록 P 를 0.02 wt％ 이하로 하고, 또한 2 차 냉간 압연의 압하율을 15 ∼ 30 ％ 로 하기 때문에, 얇은 제품을 효율적으로 처리하는 것이 곤란하여 생산하기 어렵고, 또 외관 불량이 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 또, 안정적으로 제조하는 것이 어려워 개선이 필요하다.

또, 특허문헌 2 에는, 강 중 성분 및 고용 N 을 일정 범위로 관리한 후, (Ar3 변태점 - 30 ℃) 이상에서 열간 압연을 실시하고, 소정의 냉각을 실시하여 권취하고, 수랭을 하여 냉간 압연을 실시한 후, 소정의 히트 패턴의 연속 소둔을 실시하여, 도장 베이킹 처리 후의 항복 응력 : 550 ㎫ 이상을 갖는 캔용 강판의 제조 방법이 제안되어 있다.

그러나, 특허문헌 2 의 방법에서는, 세미 (semi) 극저 탄재이며, 또한 소정의 고용 N 을 확보하기 위해 연속 소둔의 온도를 높게 하여, 더욱 히트 패턴을 엄격하게 관리하는 것이 어려워 생산하기 어렵다는 문제가 있다. 또, 단순히 강 중 N 의 80 ％ 이상인 고용 N 을 확보하는 것만으로는, 강 중 N 함유량의 편차 때문에 소정 강도의 강판을 안정적으로 제조하는 것이 어려워 개선이 필요하다. 또, 특허문헌 2 의 방법에서는 전체 연신율이 작아져 가공성이 열화된다.

또한 고강도의 캔용 강판의 대표적인 제조 방법으로서, 하기 방법이 제안되어 있어, 소둔 종류에 따라 적절히 선택하여 이용되고 있다 (예를 들어, 비특허 문헌 1).

열간 압연 → 산세 → 냉간 압연 → 상자형 (箱型) 소둔 (BAF) → 2 회째의 냉간 압연 (압하율 : 20 ∼ 50 ％)

열간 압연 → 산세 → 냉간 압연 → 연속 소둔 (CAL) → 2 회째의 냉간 압연 (압하율 : 20 ∼ 50 ％)

그러나 상기 방법에서는, 2 회째의 냉간 압연에서의 압하율이 20 ∼ 50 ％ 로 높고, 압연 하중이 높기 때문에 조업 능률은 낮아진다. 또, 압연시의 윤활성을 향상시킬 목적에서 점도가 높은 각종 압연유가 사용되기 때문에 압연유의 농도 불균일이나 부분적인 오일 부착에 의한 압연 후의 외관 불량의 문제가 있다. 또한 압연 압하율이 높은 경우, 전체 연신율이 작아져 가공성이 열화되고, 또 압연에 의해 강판이 신장되기 때문에, 소재의 제조 방향과 가공 방향에 따른 폭 방향과 길이 방향의 내력차가 커진다.

이에 대해, 2 회째의 냉간 압연에서의 압하율을 낮게 억제하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 압하율을 낮게 한 경우에는, 필요로 하는 내력을 얻는 것이 곤란해진다.

일본 특허공보 제3108615호 일본 공개특허공보 2001-107187호

「일본에서의 캔용 표면 처리 강판의 기술사」일본 철강 협회 1998년 10월 30일 발행 p.188

이와 같이 제품의 판 두께가 얇은 캔용 강판을 얻고자 하는 경우, 강도와 생산성을 양립시킬 수 있는 제조 방법은 없어 요망되고 있는 것이 현상황이다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 도장·베이킹 처리 후의 항복 응력 (YP) 이 500 ㎫ 이상인 강도를 갖는 캔용 강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이하와 같다.

[1] 질량％ 로, C : 0.02 ％ 초과 0.10 ％ 이하, Si : 0.10 ％ 이하, Mn : 1.5 ％ 이하, P : 0.20 ％ 이하, S : 0.20 ％ 이하, Al : 0.10 ％ 이하, N : 0.0120 ∼ 0.0250 ％ 를 함유하고, 또한 그 N 중 고용 N 으로서 0.0100 ％ 이상을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강도 캔용 강판.

[2] 표면에 도금층을 갖는 것을 특징으로 하는 [1] 에 기재된 고강도 캔용 강판.

[3] 질량％ 로, C : 0.02 ％ 초과 0.10 ％ 이하, Si : 0.10 ％ 이하, Mn : 1.5 ％ 이하, P : 0.20 ％ 이하, S : 0.20 ％ 이하, Al : 0.10 ％ 이하, N : 0.0120 ∼ 0.0250 ％ 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강 슬래브를, 슬래브 추출 온도를 1200 ℃ 이상으로 하고, 마무리 압연 온도를 (Ar3 변태점 온도 - 30) ℃ 이상으로 하는 열간 압연을 실시하고, 650 ℃ 이하에서 권취하여 산세를 실시한 후, 냉간 압연을 실시하고, 이어서 연속 소둔을 실시하는 것을 특징으로 하는 고강도 캔용 강판의 제조 방법.

[4] 상기 연속 소둔 후, 압하율을 10 ％ 이상 20 ％ 미만으로 하는 2 회째의 냉간 압연을 실시하는 것을 특징으로 하는 [3] 에 기재된 고강도 캔용 강판의 제조 방법.

[5] 상기 연속 소둔의 균열 (均熱) 온도를 Ar1 변태점 온도 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 [3] 또는 [4] 에 기재된 고강도 캔용 강판의 제조 방법.

[6] 상기 연속 소둔 또는 상기 2 회째의 냉간 압연 후, 도금 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 [3] ∼ [5] 중 어느 하나에 기재된 고강도 캔용 강판의 제조 방법.

또한, 본 명세서에 있어서, 강의 성분을 나타내는 ％ 는 모두 질량％ 이다. 또, 본 발명에 있어서 「고강도 캔용 강판」이란, 도장·베이킹 처리 후의 항복 응력 (YP) 이 500 ㎫ 이상인 강도를 갖는 캔용 강판이다.

또, 본 발명의 고강도 캔용 강판은, 캔용 소재를 대상으로 한다. 또한 표면 처리의 유무에 상관없이 주석 도금, 니켈 주석 도금, 크롬 도금 (이른바 틴 프리 도금) 혹은 추가로 유기 피복 등을 실시하여 매우 광범위한 용도에 적용할 수 있다.

또한 강판의 두께에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 본 발명을 최대한 발휘시켜 효과를 얻는 점에서는 판 두께 0.3 ㎜ 이하가 바람직하고, 0.2 ㎜ 이하가 더욱 바람직하다. 특히 바람직한 것은 0.170 ㎜ 이하이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 실시하였다. 그 결과, 이하의 지견을 얻었다.

성분 조성으로서, 저탄재로 하고, 고용 N 량의 절대량을 일정 이상 확보하고, 캔 제조 가공 전에 실시되는 인쇄 공정 혹은 필름 라미네이트 공정, 건조·베이킹 공정 등에서 담금질 시효 및 변형 시효에 의해 경화시킴으로써 고강도의 재질을 확보할 수 있다는 것을 알아내었다.

이상과 같이, 본 발명에서는 상기 지견에 기초하여 성분을 관리함으로써 고강도 캔용 강판을 완성하는 데에 이르렀다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 고강도 캔용 강판은, 도장·베이킹 처리 후의 항복 응력 (YP) 이 500 ㎫ 이상인 강도를 갖는 캔용 강판이다.

그리고, 본 발명에서는 저탄재로 하고, 고용 N 량의 절대량을 일정 이상 확보하고, 또한 도장 베이킹 처리 후의 시효 경화에 의해, 2 차 냉간 압연을 하지 않거나, 혹은 저압하율의 2 차 냉간 압연을 실시함으로써 생산성을 높여 캔용 강판의 생산성을 높여 고강도화가 가능해진다. 또한 2 차 냉간 압연을 하지 않고, 즉 연속 소둔 후 1 ％ 정도의 조질 압연을 실시하여 얻어지는 캔용 강판에서는 도장·베이킹 처리 후의 전체 연신율 (E1) 이 20 ％ 이상이다. 또, 10 ％ 이상 15 ％ 미만의 압하율로 2 차 냉간 압연을 실시하는 캔용 강판에서는 도장·베이킹 처리 후의 전체 연신율 (E1) 이 10 ％ 를 초과한다.

본 발명의 용기용 강판의 성분 조성에 대해 설명한다.

C : 0.02 ％ 초과 0.10 ％ 이하

C 는 고용 강화에 의해 강의 강도를 증가시키는 유효한 원소이지만, 한편으로 탄화물을 형성하여, 강판의 연성, 나아가서는 가공성을 저하시킨다. C 성분이 많으면 2 차 냉간 압연 후의 강판을 경질화시켜, 캔 제조성이나 넥 가공성을 열화시킨다. 또, 용접부의 현저한 경질화에 의해 플랜지 가공시에 HAZ 크랙을 발생시키는 원소가 된다. C 가 0.10 ％ 를 초과하면, 이들의 영향이 현저해지기 때문에, C 는 0.10 ％ 이하로 한다. 한편, C 성분이 극단적으로 낮아지면, 2 차 냉간 압연의 압하율을 20 ％ 이상의 강압 하로 하지 않으면 강도를 확보할 수 없다는 문제가 있기 때문에 C 는 0.02 ％ 초과로 한다. C 는 0.03 ％ 이상 0.05 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

Si : 0.10 ％ 이하

Si 는 고용 강화에 의해 강의 강도를 증가시키는 원소이지만, 다량 첨가하면 표면 처리성의 열화, 내식성의 열화 등의 문제를 일으키기 때문에, Si 는 0.10 ％ 이하로 한정한다. 또한, 특히 우수한 내식성이 요구되는 경우에는, Si 는 0.02 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

Mn : 1.5 ％ 이하

Mn 은 S 에 의한 열간 크랙을 방지하는 데에 유효한 원소이다. 그리고, S 량에 따라 적절히 첨가함으로써, 크랙을 방지하는 효과가 얻어진다. 이들 효과를 발휘하기 위해서는, Mn 은 0.20 ％ 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 또, 결정 입자를 미세화시키는 작용도 갖고 있다. 한편, 다량으로 첨가하면, 내식성이 열화되는 경향을 나타냄과 함께, 강판을 필요 이상으로 경질화시켜 플랜지 가공성, 넥 가공성을 열화시키기 때문에, 상한은 1.5 ％ 로 한다. Mn 은 0.20 ％ 이상 0.30 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

P : 0.20 ％ 이하

P 는 강을 현저히 경질화시키는데, 플랜지 가공성이나 넥 가공성을 열화 시킴과 함께 내식성을 현저히 열화시킨다. 이 때문에, 본 발명에서는, P 는 0.20 ％ 이하로 한정한다. P 는 0.001 ％ 이상 0.018 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

S : 0.20 ％ 이하

S 는 강 중에서 개재물로서 존재하여 강판의 연성을 감소시키고 또한 내식성을 열화시키는 원소이다. 그 때문에 0.20 ％ 이하로 한다. S 는 0.001 ％ 이상 0.018 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

Al : 0.10 ％ 이하

Al 은 고용 N 과 결합하여 AlN 을 형성하여, 고용 N 량을 저감시키는 효과를 갖는다. 또, Al 함유량의 증가는 재결정 온도의 상승을 초래하여, 소둔 온도를 고온으로 할 필요가 있다. 고온 소둔에서는 AlN 형성을 위해 고용 N 량이 저감되고, 시효 경화량이 저감되며, 따라서 강판 강도의 저하를 초래한다. 저탄재의 경우, 이러한 현상이 현저해지는 것은, Al 함유량이 0.10 ％ 를 초과하는 경우이다. 이러한 점에서, Al 은 0.10 ％ 이하로 한정하였다. 또한, 강의 용제 공정에 있어서의 안정 조업의 관점에서는, Al 은 0.020 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. Al 은 0.020 ％ 이상 0.060 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

N : 0.0120 ∼ 0.0250 ％

N 은 시효 경화성을 증가시키는 원소로서, 본 발명에서는 적극적으로 함유시킨다. 시효 경화성의 현저한 증가는, 저탄재의 경우 0.0120 ％ 이상을 함유한 경우에서 확인된다. 한편, 0.0250 ％ 를 초과하여 함유하면, 압연 소재 (슬래브) 에 크랙 결함을 일으킬 위험성이 현저히 증대된다. 따라서, N 은 0.0120 ％ 이상 0.0250 ％ 이하로 한정한다.

캔용 강판 (냉연 강판) 의 고용 N : 0.0100 ％ 이상

본 발명의 특징인 큰 시효 경화성을 확보하기 위해서는, 캔용 강판 (냉연 강판) 중의 고용 N 량을 0.0100 ％ 이상으로 할 필요가 있다. 이것은 본 발명에 있어서 가장 중요한 요건이다.

본 발명의 냉연 강판은, 바람직하게는 열연판을 산세한 후, 냉간 압연하고, 연속 소둔을 실시하고, 필요에 따라 2 회째의 냉간 압연을 실시하여 제조되는데, 이 연속 소둔 공정에서 AlN 은 석출되는 경향이 있기 때문에, 캔용 강판 (냉연 강판) 중의 고용 N 량이 0.0100 ％ 미만이 되지 않는 공정을 관리하는 것이 중요해진다. 또한, 본 발명에서는 통상적으로 실시되는 브롬에스테르에 의한 용해 처리 후의 추출 분석에 의해 AlN 으로 되어 있는 N 량을 구하고 (이하, N as AlN 이라고 함), 전체 N 량으로부터 N as AlN 을 뺀 값을 고용 N 량으로 한다.

또, 상기한 고용 N 량과 고용 C 량을 합계로 0.0150 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 고용 C 량은 내부 마찰에 의한 측정에 의해, 또는 강판으로부터 추출된 석출물 중의 C 량을 전체 C 량으로부터 빼 구할 수도 있다.

잔부는 Fe 및 불가피작 불순물로 한다.

상기한 성분 이외의 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다. 또한, 불가피적 불순물로는, 예를 들어 Sn : 0.01 ％ 이하를 허용할 수 있다.

다음으로 본 발명의 고강도 캔용 강판의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 고강도 캔용 강판은 이하의 방법에 의해 얻어진다. 먼저, 상기한 조성으로 이루어지는 용강을 전로 등을 사용한 통상적으로 공지된 용제 방법에 의해 용제하고, 연속 주조법 등의 통상적으로 공지된 주조 방법에 의해 압연 소재 (슬래브) 로 한다. 이어서 이들 압연 소재를 이용하여 열간 압연에 의해 열연판으로 한다. 이 때, 슬래브 추출 온도는 1200 ℃ 이상으로 하고, 마무리 압연 온도는 (Ar3 변태점 온도 - 30) ℃ 이상 (바람직하게는 Ar3 변태점 온도 이상) 으로 한다. 이어서 650 ℃ 이하에서 권취하여 산세를 실시한 후, 냉간 압연을 실시하고, 연속 소둔을 실시한다. 또한 필요에 따라 압하율을 10 ％ 이상 20 ％ 미만 (바람직하게는 10 ％ 이상 15 ％ 미만) 으로 하는 2 회째의 냉간 압연을 실시한다. 또, 도금 처리를 실시할 수도 있다.

이하에, 상세하게 설명한다.

슬래브 추출 온도 : 1200 ℃ 이상

캔용 강판의 고용 N 량을 0.0100 ％ 이상으로 하기 위해서는, 슬래브를 가열로에 삽입하여 가열하고, 가열로로부터 추출하는 온도를 1200 ℃ 이상으로 한다. AlN 의 분해를 촉진시켜 소정량의 고용 N 량을 확보하기 위해서이다. 이 온도로 유지된 가열로에 삽입하여 가열하는 것이 바람직하다.

마무리 압연 온도 : (Ar3 변태점 - 30 ℃) 이상

본 발명에서는 AlN 의 석출을 유효하게 억제하고, 또한 이방성과 가공성의 열화를 발생시키지 않도록 하기 위해, 열간 압연에 있어서의 마무리 압연 온도는 (Ar3 변태점 - 30 ℃) 이상으로 한다. 마무리 압연 온도가 (Ar3 변태점 - 30 ℃) 미만에서는, AlN 의 석출이 현저해지고, 고용 N 이 저감되어, 이방성과 가공성의 열화를 일으킨다. 또한, 바람직하게는 Ar3 변태점 이상이다.

또한, 마무리 압연 후, 수랭에 의해 강제 냉각시키는 것이 바람직하다. 이로써 AlN 의 석출을 억제할 수 있다.

권취 온도 : 650 ℃ 이하

권취 온도는 Al 에 의한 N 의 고정을 억제하기 위해, 650 ℃ 이하로 한다. 권취 온도가 650 ℃ 를 초과하면, AlN 석출량이 현저히 증가되어 고용 N 이 감소하는 결과, 목표로 하는 시효 경화성을 얻을 수 없다. 또한, 높은 시효 경화성을 안정적으로 얻기 위해서는, 권취 온도는 600 ℃ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 귄취 후 코일 상태에서 공랭 또는 수랭시키는 것이 바람직하다. 수랭의 경우, 생산성을 높게 할 수 있게 되는데, 강판의 판폭 방향 및 길이 방향의 재질의 균일성을 위해서는 공랭시키는 것이 바람직하다.

산세, 냉간 압연

이상과 같이 하여 제조된 열연판에 산세, 냉간 압연을 실시하여 냉연판으로 한다. 산세는 통상적인 방법에 따라, 염산, 황산 등의 산으로 표면 스케일을 제거하면 된다. 냉간 압하율도 통상적인 방법을 따르는데, 판 두께가 얇을수록 높아지게 된다.

연속 소둔의 균열 온도 : 600 ℃ 이상 (적합 조건)

연속 소둔 공정에서는 600 ℃ 이상의 온도 범위에서 균열시키는 것이 바람직하다. 균열 온도를 600 ℃ 이상으로 하면, 재결정의 진행이 빨라 냉간 압연에 의해 도입된 가공 변형이 잔류하지 않고, 연성이 높아, 프레스 가공에 적합하다. 또한 Ar1 변태점 이상에서 균열시키면, 더욱 강도를 향상시킬 수 있게 되기 때문에 바람직하다. Ar1 변태점 이상에서 균열시키면, 부분적으로 펄라이트 조직이 되는 것이 강도에 기여하는 것으로 추찰된다.

또, 이 온도 범위 내이면, 특별히 일정한 온도로 유지할 필요는 없다. 조업의 안정성 때문에 10 s 이상의 균열에 상당하는 시간이 있으면 충분하다.

연속 소둔 후, 1 ％ 정도의 조질 압연을 실시하고, 표면 거칠기와 경도의 조정을 실시하는 것이 바람직하다.

이상의 공정을 거쳐 얻어진 냉연 강판은, 도장·베이킹 처리 후의 전체 연신율 (E1) 이 20 ％ 이상이 되어 가공성이 매우 우수한 캔용 강판이 된다.

연속 소둔 후, 추가로 압하율 : 10 ％ 이상 20 ％ 미만의 2 회째의 냉간 압연을 실시해도 된다. 이 2 회째의 냉간 압연은 추가적인 고강도화가 주목적이다. 10 ％ 이상으로 함으로써, 추가적인 고강도화를 달성할 수 있다. 20 ％ 미만으로 함으로써 신장을 확보 (도장·베이킹 처리 후의 전체 연신율 (E1) 이 8 ％ 이상 ∼ 15 ％ 이하) 하여 가공성을 열화시키지 않고 상기 고강도화의 효과가 얻어진다. 특히, 2 회째의 냉간 압연의 압하율을 10 ％ 이상 15 ％ 미만으로 함으로써, 도장·베이킹 처리 후의 전체 연신율 (El) : 10 ％ 초과를 확보할 수 있다.

20 ％ 미만으로 함으로써 신장을 확보하여 가공성을 열화시키지 않고 상기 고강도화의 효과가 얻어진다. 압하율 : 10 ％ 이상 20 ％ 미만의 2 회째의 냉간 압연을 실시한 냉연 강판은, 도장·베이킹 처리 후의 전체 연신율 (E1) 이 8 ％ 이상 ∼ 15 ％ 이하가 되어 우수한 가공성을 가지면서 매우 고강도인 캔용 강판이 된다. 압하율은 10 ％ 이상 15 ％ 미만이 바람직하고, 도장·베이킹 처리 후의 전체 연신율 (El) 이 10 ％ 이상인 냉연 강판이 얻어진다.

이상의 공정을 거쳐 냉연 강판이 얻어진다. 그리고, 캔 제조 가공 전 (프레스 가공 전) 의 도장·베이킹 처리에 의해 경질재로 되어 있어, 판 두께가 0.3 ㎜ 이하인 극박 강판에 적용된 경우에 그 우위성이 더욱 유효하게 발휘된다. 또, 상기한 공정에 의해 제조되는 냉연 강판은, 고용 N 량이 0.0100 ％ 이상을 갖고, 도장·베이킹 처리 후의 항복 응력 (YP) : 500 ㎫ 이상을 갖는 고강도 캔용 강판이 된다. 또한 본 발명의 캔용 강판은 큰 신장을 얻을 수 있기 때문에 가공성이 우수하다.

본 발명의 캔용 강판은, 고용 N 에 의해 큰 시효 경화성을 얻고 있다. 그 때문에, 도장·베이킹 처리 후의 항복 응력 (YP) : 500 ㎫ 이상을 가져 강판의 박육화를 우위로 진행할 수 있다. 또, 본 발명의 냉연 강판은, 고용 N 의 작용을 유효하게 이용함으로써, 도금 후의 리플로우 처리 후에도 강도가 증가하고, 또 프레스 성형 후의 도장 베이킹 공정시에도 현저한 시효 경화 현상이 일어나, 캔체 강도의 비약적인 증가를 초래할 수 있다.

본 발명에서는 상기에 의해 얻어진 냉연 강판의 표면에 (적어도 편면) 도금층을 형성하여 도금 강판으로 할 수 있다. 표면에 형성되는 도금층은 캔용 강판에 적용되는 어떤 것도 적용할 수 있다. 도금층으로는 주석 도금, 크롬 도금, 니켈 도금, 니켈·크롬 도금을 예시할 수 있다. 또, 이들 도금 처리 후에 도장, 유기 수지 필름 등을 점착시키는 것도 전혀 문제없다.

실시예 1

표 1 에 나타내는 성분으로 이루어지는 강을 전로에서 용제하고, 연속 주조법으로 슬래브로 하였다. 이어서 이들 슬래브를, 표 2 에 나타내는 조건에서 열간 압연하여, 판 두께 : 2.0 ㎜ 의 열연판으로 하였다. 이어서, 상기에 의해 얻어진 열연판에 대해 산세에 의한 탈스케일 처리를 실시하고, 추가로 냉간 압연을 실시하고, 표 2 에 나타내는 조건에서 연속 소둔 및 일부는 2 차 압연을 실시하여, 최종 마무리 판 두께 : 0.17 ㎜ 인 냉연 강판으로 하였다.

이와 같이 하여 얻어진 냉연 강판에 대해, 고용 N 량의 측정 그리고 베이킹 경화 시험 전후에 인장 시험을 실시하였다.

(i) 고용 N 량의 분석

화학 분석에 의해 냉연 강판 중의 N 량을 분석하고, 또 브롬에스테르에 의한 용해 처리 후의 추출 분석에 의해 AlN 으로서 존재하는 N 량을 구하였다. 냉연 강판 중의 고용 N 량은, {(냉연 강판 중의 N 량) - (AlN 으로서 존재하는 N 량)} 의 값을 사용하였다.

(ⅱ) 인장 시험

이들 냉연 강판의 폭 방향의 중앙부에서부터 압연 방향으로, JIS 13 호-B 인장 시험편을 채취하고, 변형 속도 크로스 헤드 속도 : 10 ㎜/s 로 인장 시험을 실시하여, 항복 응력 (YP) 과 전체 연신율 (E1) 을 측정하였다. 또한, 인장 시험은 제품화 후 1 일 이내에 실시하였다. 인장 시험편을 JIS 13 호-B 시험편으로 한 것은, 표점 (標点) 외에서 파단되는 현상을 최대한 저감시키기 위해서이다.

(ⅲ) 베이킹 경화성 시험

이들 냉연 강판의 폭 방향 중앙부로부터 압연 방향으로, JIS 13호-B 인장 시험편을 채취하고, 2 ％ 의 인장 예비 변형을 부가한 후 일단 제하 (除荷) 하고, 210 ℃ × 20 min 의 도장 베이킹 처리에 상당하는 열처리를 실시하였다. 이 시험 전후에서 (ⅱ) 에 나타내는 인장 시험을 실시하였다. 이들 결과를 표 3 에 나타낸다.

표 3 으로부터, 본 발명예인 No.1, 4, 5 및 6 은 도장·베이킹 처리 후에 충분한 항복 응력 (YP) 및 전체 연신율 (E1) 을 갖고 있어, 예를 들어, 3 피스 가공에 필요한 강도와 가공성을 충분히 달성하고 있다.

또한 압하율 : 10 ％ 에서 2 차 냉간 압연을 실시한 No.6 의 본 발명예에서는, 2 차 냉간 압연을 실시했음에도 불구하고, 도장·베이킹 처리 후의 전체 연신율 (E1) 이 12 ％ 로 10 ％ 초과를 확보하고 있는 것을 알 수 있다.

한편, 비교예의 No.2 및 3 은 각각 항복 응력 (YP) 이 부족하여 3 피스 가공에 필요한 강도와 가공성을 갖지 않기 때문에, 소정의 가공을 실시할 수 없다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 도장·베이킹 처리 후의 항복 응력 (YP) 이 500 ㎫ 이상의 강도를 갖는 고강도 캔용 강판이 얻어진다.

또한 본 발명에서는 저탄재로 하고, (1) 성분으로서 소정의 N 량을 함유시키고,

(2) 슬래브 추출 온도를 1200 ℃ 이상으로 하여 슬래브 주조시에 발생한 AlN 을 분해시키고,

(3) 열연 코일을 650 ℃ 이하로 권취함으로써 AlN 의 석출을 억제시킴으로써, 냉연 강판의 고용 N 량의 절대량을 일정 이상 확보하고, 또한 도장 베이킹 처리 후의 시효 경화에 의해, 2 차 냉간 압연을 하지 않거나, 혹은 저압하율의 2 차 냉간 압연을 실시함으로써, 생산성을 높여 캔용 강판의 고강도화가 가능해진다.

그리고, 본 발명의 2 차 냉간 압연을 하지 않고, 즉 연속 소둔 후 1 ％ 정도의 조질 압연을 실시하여 얻어지는 고강도 캔용 강판은, 도장·베이킹 처리 후의 전체 연신율 (E1) 이 20 ％ 이상이다. 또, 2 차 냉간 압연을 실시하는 고강도 캔용 강판에서는, 2 차 냉간 압연 압하율을 바람직한 범위인 10 ％ 이상 15 ％ 미만으로 함으로써 도장·베이킹 처리 후의 전체 연신율 (E1) 을 10 ％ 초과로 할 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명의 캔용 강판은, 성형 후의 도장 베이킹 처리에 의해, 항복 응력이 크게 상승하고, 그에 따라 권체 강도가 크게 상승하기 때문에 강판의 박육화에 크게 기여할 수 있다.

Claims

질량％ 로, C : 0.02 ％ 초과 0.10 ％ 이하, Si : 0.10 ％ 이하, Mn : 1.5 ％ 이하, P : 0.20 ％ 이하, S : 0.20 ％ 이하, Al : 0.10 ％ 이하, N : 0.0120 ∼ 0.0250 ％ 를 함유하고, 또한 그 N 중 고용 N 으로서 0.0100 ％ 이상을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강도 캔용 강판.
제 1 항에 있어서,
표면에 도금층을 갖는 것을 특징으로 하는 고강도 캔용 강판.
질량％ 로, C : 0.02 ％ 초과 0.10 ％ 이하, Si : 0.10 ％ 이하, Mn : 1.5 ％ 이하, P : 0.20 ％ 이하, S : 0.20 ％ 이하, Al : 0.10 ％ 이하, N : 0.0120 ∼ 0.0250 ％ 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강 슬래브를, 슬래브 추출 온도를 1200 ℃ 이상으로 하고, 마무리 압연 온도를 (Ar3 변태점 온도 - 30) ℃ 이상으로 하는 열간 압연을 실시하고, 650 ℃ 이하에서 권취하여 산세를 실시한 후, 냉간 압연을 실시하고, 이어서 연속 소둔을 실시하는 것을 특징으로 하는 고강도 캔용 강판의 제조 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 연속 소둔 후, 압하율을 10 ％ 이상 20 ％ 미만으로 하는 2 회째의 냉간 압연을 실시하는 것을 특징으로 하는 고강도 캔용 강판의 제조 방법.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 연속 소둔의 균열 온도를 Ar1 변태점 온도 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 고강도 캔용 강판의 제조 방법.
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연속 소둔 또는 상기 2 회째의 냉간 압연 후, 도금 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 고강도 캔용 강판의 제조 방법.