KR20140030334A

KR20140030334A - 캔용 강판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20140030334A
Application number: KR1020147002973A
Authority: KR
Inventors: 타쿠미 타나카; 마사키 타다; 카츠미 코지마; 요이치 토비야마
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-03-11
Also published as: CN103649353B; TW201311912A; MY179974A; TWI564403B; CO6880059A2; JP5794004B2; WO2013008457A1; CN103649353A; JP2013019027A

Abstract

플랜지 가공성이 뛰어난 고강도 캔용 강판 및 그 제조 방법을 제공한다. 질량%로, C:0.001%이상 0.040%미만, Si:0.003%이상 0.100%이하, Mn:0.10%이상 0.60%이하, P:0.001%이상 0.100%이하, S:0.001%이상 0.020%이하, Al:0.005%이상 0.100%이하, N:0.0130%초과 0.0170%이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진다. N total―(N as AlN)(N total이란 N의 총량이며, 상기 N as AlN이란 AlN으로서 존재하는 N량이다)이 0.0100%이상 0.0160%이하이며, 평균 소성 변형비 즉 평균 r값이 1.0초과이다. 열간 압연을 행하며, 630℃미만에서 권취하고, 91.5%이상의 압연율로 냉간 압연을 행하며, 소둔하고, 20%이하의 압연율로 이차 냉간 압연을 행함으로써 얻어진다.

Description

캔용 강판 및 그 제조 방법{STEEL SHEET FOR CAN AND PROCESS FOR PRODUCING SAME}

본 발명은, 음료품이나 식품의 용기 재료로서 이용되는 캔용 강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는, 플랜지 가공성이 뛰어나고, 고강도를 갖는 캔용 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

음료 캔이나 음식 캔에 이용되는 강판 중, 뚜껑이나 바닥, 3 피스 캔의 몸통, 드로잉 캔(drawn can) 등에는, DR(Double Reduced)재로 불리는 강판이 이용되는 경우가 있다. DR재란, 소둔 후에 다시 냉간 압연을 행하는 강판으로, 압연율이 작은 조질(調質) 압연만을 행하는 SR(Single Reduced)재에 비해 판 두께를 얇게 하는 것이 용이하다. 그리고 얇은 강판을 이용함으로써 캔 제조 비용을 저감하는 것이 가능해진다.

DR재를 제조하는 DR법은 소둔 후에 다시 냉간 압연을 실시함으로써 가공 경화가 일어나므로, 얇고 단단한 강판을 제조할 수 있다. 그러나 그 반면, DR법에 의해 제조된 DR재는 연성이 부족하므로, SR재에 비해 가공성이 떨어진다.

3 피스로 구성되는 음식 캔이나 음료 캔의 몸통 재료는, 통 형상으로 성형된 후, 뚜껑과 바닥을 시밍(seaming)하기 위해 양단에 플랜지 가공이 실시된다. 그 때문에, 캔 몸통 단부에는 양호한 가공성(플랜지 가공성)이 요구된다.

또, 캔 제조 소재로서의 강판은 판 두께에 따른 강도(인장 강도)가 필요하게 되며, DR재의 경우는 얇게 하는 것에 의한 경제 효과를 확보하기 위해, SR재 이상의 인장 강도가 필요하게 된다.

그러나 종래 이용되어 왔던 DR재에서는, 상기와 같은 플랜지 가공성과 인장 강도를 양립하는 것은 곤란하고, 그 때문에, 음식 캔이나 음료 캔의 몸통 재료에는 주로 SR재가 이용되어 왔다. 그러나 현재, 비용 저감의 관점에서 판 두께를 얇게 하기 위해, 음식 캔이나 음료 캔의 몸통 재료에 대해서도 DR재의 적용을 확대하는 요구가 높아지고 있다.

상기를 받아서 특허문헌 1에는, C:0.04∼0.08%를 함유하고, 압연 방향의 전체 신장값(elongation)을 X, 평균 랭크포드(Lankford)값을 Y로 나타낸 경우에, X≥10% 또 Y≥0.9, 또는, X<10% 또 Y≥―0.05X+1.4의 관계를 만족하는 플랜지 가공성이 뛰어난 강판이 개시되어 있다.

특허문헌 2에는, C:0.04%초과 0.08%이하를 함유하고, 강판 중에 고용(固溶)하는 C 및 N 사이에 50ppm≤고용 C+고용 N≤200ppm을 만족하며, 또, 고용 C가 50ppm이하, 고용 N이 50ppm이상인 플랜지 성형성이 뛰어난 강판이 개시되어 있다.

특허문헌 3에는, N:0.01%이하를 함유하고, 강판 중에 고용하는 C 및 N의 합계가, 40ppm≤고용 C+고용 N≤150ppm의 범위인 플랜지 성형성이 뛰어난 강판이 개시되어 있다.

특허문헌 4에는, N:0.012%이하를 함유하고, 강판 중에 고용하는 C 및 N 사이에 50ppm≤고용 C+고용 N이 되는 관계를 가진, 네크인(neck―in) 성형성 및 플랜지 성형성이 뛰어난 강판이 개시되어 있다.

특허문헌 1:일본 특개 2007―177315호 공보 특허문헌 2:일본 특개 2002―294399호 공보 특허문헌 3:일본 특개평 10―110244호 공보 특허문헌 4:일본 특개평 10―110238호 공보

그러나 상기 종래 기술은, 모두 문제점을 안고 있다.

특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 강은, C 량이 너무 많기 때문에, 플랜지 가공시에 국소적인 네크가 생겨, 플랜지 균열을 충분히 억제할 수 없다.

특허문헌 3 및 특허문헌 4에 기재된 강은, N 량이 너무 적기 때문에, 가공성은 양호하지만, 이차 냉간 압연을 실시해도 강도가 부족하다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 3 피스 캔 몸통 등의 재료로서 적합한, 플랜지 가공성이 뛰어나고, 고강도를 갖는 캔용 강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 플랜지 가공성과 인장 강도의 양립을 도모하는 것을 목적으로 열심히 연구를 행한 결과, 이하의 지식을 얻었다.

플랜지 가공성과 인장 강도를 양립시키기 위해서는, C 함유량을 낮게 억제하여 용접부의 과도한 경화를 막고, 소성 변형비(plastic strain ratio, 이하, r값이라 한다)를 크게 하는 것에 의해 플랜지 가공시의 판 두께 감소를 억제하는 것이 유효하다. 또한, 다량의 N을 첨가함으로써 강도를 확보하고, 동시에 미세하게 석출되는 AlN에 의해 용접열 영향부(HAZ)의 연화를 방지하는 것이 가능해진다.

본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해, 이하를 제공하는 것이다.

(1) 강판의 성분 조성이, 질량%로,

C:0.001%이상 0.040%미만,

Si:0.003%이상 0.100%이하,

Mn:0.10%이상 0.60%이하,

P:0.001%이상 0.100%이하,

S:0.001%이상 0.020%이하,

Al:0.005%이상 0.100%이하,

N:0.0130%초과 0.0170%이하를 함유하고,

잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 함유하며,

N total―(N as AlN)이 0.0100%이상 0.0160%이하, 여기서, N total은 N의 총량이고, N as AlN은 AlN으로서 존재하는 N 양이며,

평균 r값이 1.0초과인 캔용 강판.

(2) 상기 C 함유량이, 0.020%이상 0.039%이하인 (1)에 기재된 캔용 강판.

(3) 상기 C 함유량이, 0.025%이상 0.035%이하인 (1)에 기재된 캔용 강판.

(4) 상기 N 함유량이, 0.0140%이상 0.0160%이하인 (1)에 기재된 캔용 강판.

(5) 상기 N total―(N as AlN) 함유량이, 0.0110%이상 0.0130%이하인 (1)에 기재된 캔용 강판.

(6) 상기 강판의 성분 조성이, 질량%로,

Cr:0.10%이하,

Cu:0.20%이하,

Ni:0.15%이하,

Mo:0.05%이하,

Ti:0.3%이하,

Nb:0.3%이하,

Zr:0.3%이하,

V:0.3%이하,

Ca:0.01%이하로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 1종의 원소를 더 함유하는 청구항 1에 기재된 캔용 강판.

(7) 상기 캔용 강판은, 압연 직각 방향의 인장 강도가 520㎫이상의 캔용 강판인 (1)에 기재된 캔용 강판.

(8) 상기 캔용 강판은, 압연 직각 방향의 인장 강도가 530㎫이상의 캔용 강판인 (1)에 기재된 깡통용 강판.

(9) 상기 캔용 강판은, 파단 신율(fracture elongation)이 7%이상의 캔용 강판인 (1)에 기재된 캔용 강판.

(10) 질량%로,

C:0.001%이상 0.040%미만,

Si:0.003%이상 0.100%이하,

Mn:0.10%이상 0.60%이하,

P:0.001%이상 0.100%이하,

S:0.001%이상 0.020%이하,

Al:0.005%이상 0.100%이하,

N:0.0130%초과 0.0170%이하를 함유하며,

잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 함유하는 강을 준비하고,

그 강을 연속 주조에 의해 슬래브로 하며,

그 슬래브를 열간 압연하고,

500℃이상 630℃미만의 온도에서 그 열연판을 권취하며,

91.5%이상의 압연율로 그 열연판을 일차 냉간 압연하고,

그 일차 냉연판을 소둔하며,

20%이하의 압연율로 그 소둔한 일차 냉연판을 이차 냉간 압연하는 것을 포함하는 캔용 강판의 제조 방법.

(11) 상기 열간 압연 전에 상기 슬래브를 1200℃이상 1300℃이하로 재가열하는 (10)에 기재된 캔용 강판의 제조 방법.

(12) 상기 열간 압연을 1100℃이상의 온도에서 개시하는 (10)에 기재된 캔용 강판의 제조 방법.

(13) 상기 열간 마무리 압연을 Ar3 변태점 이상의 온도에서 종료하는 (10)에 기재된 캔용 강판의 제조 방법.

(14) 상기 일차 냉간 압연 전에 산(酸) 세정하는 (10)에 기재된 캔용 강판의 제조 방법.

(15) 상기 일차 냉간 압연의 압연율이, 91.5%이상 95%이하인 (10)에 기재된 캔용 강판의 제조 방법.

(16) 상기 일차 냉간 압연 후의 소둔이, 재결정 온도이상 800℃이하의 소둔인 (10)에 기재된 캔용 강판의 제조 방법.

(17) 상기 이차 냉간 압연의 압연율이, 10%이상 15%이하인 (10)에 기재된 캔용 강판의 제조 방법.

(18) 상기 이차 냉간 압연 후에, 이차 냉연판을 도금 처리하는 (10)에 기재된 캔용 강판의 제조 방법.

또, 본 명세서에서, 강의 성분을 나타내는 %는, 모두 질량%이다. 또한, 고강도 캔용 강판이란, 압연 직각 방향의 인장 강도가 520㎫이상인 캔용 강판이다.

본 발명에 따르면, 압연 직각 방향의 인장 강도가 520㎫이상이고 또 파단 신율이 7%이상인, 플랜지 가공성이 뛰어난 고강도 캔용 강판이 얻어진다.

강판의 플랜지 가공성이 향상하는 것에 의해, 3 피스 캔의 플랜지 가공시에 균열이 생기지 않고, 판 두께가 얇은 DR재에 의한 캔 제조가 가능해져, 캔용 강판의 대폭적인 박육화(薄肉化)가 달성된다.

도 1은 C 량과 평균 r값과 플랜지 가공성의 관계를 나타내는 도면이다.

본 발명의 중요한 요건을 나타내는 실험 결과에 대해, 다음에 설명한다.

평균 r값이 클수록 강판에 인장 변형이 가해졌을 때의 판 두께 감소는 적다. 플랜지 가공시의 캔 몸통 단부는, 캔 둘레 방향의 인장 변형이 가해진 상태가 되므로, 평균 r값이 크면 판 두께 감소가 억제되어, 균열 발생을 방지할 수 있는 것이 된다.

그래서 본 발명자들은 여러 가지 C량을 함유하는 강을 이용하여, 또한 제조 조건을 조정함으로써 여러 가지 평균 r값을 갖는 강판(DR재)을 제작해서, C량과 평균 r값이 플랜지 가공성에 미치는 영향을 조사했다. 또, 본 발명은 DR재이기 때문에, JIS Z 2254에 규정되어 있는 인장 시험에 의한 r값 측정이 곤란하다. 그 때문에, JIS Z 2254의 부속서 JA에 기재된 고유 진동법을 이용하여 평균 r값을 측정했다. 또한, 플랜지 가공성은, 190g 음료 캔 크기의 캔 몸통 성형을 행하여, 플랜지 균열 발생 유무로 평가했다.

도 1에 C량과 평균 r값과 플랜지 가공성 및 압연 직각 방향의 강도의 관계를 나타낸다. 플랜지 가공부에서 균열이 없고, 인장 강도가 530㎫이상인 경우를 ○, 플랜지 가공부에서 균열이 없고, 인장 강도가 520㎫이상 530㎫미만인 경우를 ●, 플랜지 가공부에서 작은 균열(길이 1㎜미만)이 발생한 경우를 △, 큰 균열(길이 1㎜이상)이 발생한 경우를 X로 했다.

상기 실험 결과에서는, C량이 0.040%미만이어도 평균 r값이 1.0이하인 강판은 플랜지 균열을 일으키고 있다. 따라서 플랜지 균열을 방지하려면, C량이 0.040%미만이고, 또, 평균 r값을 1.0초과로 할 필요가 있는 것을 알 수 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 캔용 강판은, 압연 직각 방향의 인장 강도가 520㎫이상, 파단 신율이 7%이상이고 또 평균 r값이 1.0초과의 플랜지 가공성이 뛰어난 고강도 캔용 강판이다. 그리고 이러한 강판은, C함유량을 낮게 억제하고, 다량의 N을 함유한 강에 대해, 이차 냉간 압연율을 적절한 범위로 하는 것에 의해 제조된다. 구체적으로는, 열간 압연을 행하고, 630℃미만의 온도에서 권취하며, 이어서 91.5%이상의 압연율로 일차 냉간 압연을 행하고, 계속해서 소둔을 행하며, 이어서 20%이하의 압연율로 이차 냉간 압연을 행함으로써 제조 가능해진다. 이들은, 본 발명의 가장 중요한 요건이다.

본 발명의 캔용 강판의 성분 조성에 대해 설명한다.

C:0.001%이상 0.040%미만

C량이 0.040%이상이 되면, 캔 몸통 용접부의 경화가 과대해지기 때문에, 플랜지 가공시에 용접부 근방의 응력 집중을 초래하여, 플랜지 균열로 이어진다. 한편, C량이 0.001%미만이 되면, 강도 확보에 필요한 고용 C량이 얻어지지 않게 되어, 강도 부족이 된다. C량이 0.001%이상 0.040%미만인 경우에는, 520㎫이상의 강도를 확보하면서, 캔 몸통 용접부의 과대한 경화 없이 플랜지 가공성이 양호해지기 때문에, C량은 0.001%이상 0.040%미만인 것이 바람직하다. 또한, 530㎫이상의 더 높은 강도를 얻는 관점에서는, C량은 0.020%이상 0.039%이하인 것이 더 바람직하다. 더욱 높은 강도를 얻기 위해서는, C량은 0.025%이상 0.035%이하인 것이 가장 바람직하다.

Si:0.003%이상 0.100%이하

Si량이 0.100%를 초과하면, 표면 처리성의 저하, 내식성의 열화 등의 문제를 일으키므로, Si량은 0.100%이하인 것이 바람직하다. 또한, 0.003%이상이면 과대한 정련 비용을 필요로 하지 않고 필요한 표면 처리성, 내식성을 얻을 수 있기 때문에, Si량은 0.003%이상인 것이 바람직하다.

Mn:0.10%이상 0.60%이하

Mn은 결정립을 미세화하는 작용을 갖고, 바람직한 재질을 확보하는데 필요한 원소이다. Mn량이 0.10%이상이면 상기 결정립 미세화 효과를 얻을 수 있다. 한편, Mn량이 0.60%이하인 경우에는, 내식성, r값 모두 양호한 특성을 얻을 수 있다. 따라서 Mn량은 0.10%이상 0.60%이하인 것이 바람직하다.

P:0.001%이상 0.100%이하

P는, 강을 경질화시키고, 가공성을 악화시키는 동시에, 내식성도 악화시키는 유해한 원소이다. 0.100%이하로 한 경우에는 가공성, 내식성도 양호하게 할 수 있기 때문에, P량은 0.100%이하인 것이 바람직하다. 한편, P를 0.001%미만으로 하려면 탈(脫)P 비용이 들지만, 0.001%이상이면 과대한 탈P 비용 없이 상기 가공성, 내식성을 얻는 것이 가능해지므로, P량은 0.001%이상인 것이 바람직하다.

S:0.001%이상 0.020%이하

S는, 강 중에 개재물로서 존재하며, 연성의 저하, 내식성의 열화를 가져오는 유해한 원소이다. S량이 0.020%이하이면 강 중 개재물 양을 충분히 저감할 수 있고, 연성의 저하, 내식성 열화를 방지할 수 있기 때문에, S량은 0.020%이하인 것이 바람직하다. 한편, S를 0.001%미만으로 하려면 탈S 비용이 들지만, 0.001%이상이면 과대한 탈S 비용 없이 상기 연성, 내식성을 확보할 수 있다. 따라서 S량은 0.001%이상 0.020%이하인 것이 바람직하다.

Al:0.005%이상 0.100%이하

Al은, 제강시의 탈산제로서 필요한 원소이다. Al 함유량이 0.005%이상인 경우, 충분한 탈산(脫酸)이 가능해지며, 개재물을 감소시켜, 양호한 가공성을 얻을 수 있다. 한편, Al 함유량이 0.100%이하이면, 알루미나 클러스터 등에 기인하는 표면 결함의 발생을 억제할 수 있다. 따라서 Al량은 0.005%이상 0.100%이하인 것이 바람직하다.

N:0.0130%초과 0.0170%이하

본 발명의 강판은 N을 다량으로 함유하는 것에 의해 강도를 확보한다. N이 0.0130%초과인 경우에는, 후술하는 N total―(N as AlN)의 충분한 양이 얻어져, 필요 강도가 확보된다. 한편, N이 0.0170%를 초과하면 연성이 저하되지만, 0.0170%이하이면 충분한 연성을 얻을 수 있고, 양호한 플랜지 가공성을 발휘할 수 있다. 따라서 N량은 0.0130%초과 0.0170%이하인 것이 바람직하다. 더욱 양호한 강도와 플랜지 가공성을 얻으려면, 0.0140%이상 0.0160%이하인 것이 더 바람직하다.

N total―(N as AlN):0.0100%이상 0.0160%이하

강도에 기여하는 N은 주로 고용 상태의 N이며, 본 발명의 강판에 있어서 강도를 확보하기 위해서는 어느 정도의 고용 N량이 필요해진다. 본 발명의 강판 조성에서는, 강 중에서 N이 형성하는 화합물로서 주로 AlN이 고려되며, N의 총량(N total)에서 AlN으로서 존재하는 N량(N as AlN)을 뺀 값 N total―(N as AlN)을 고용 N량으로 볼 수 있다. 이 양을 충분히 확보하는 것이 바람직하며, 0.0100%이상이면 요구하는 강도가 얻어진다. 한편, 상기 N량 범위(0.0130%초과 0.0170%이하) 아래에서 N total―(N as AlN)량이 많아지면, AlN량이 적어지게 된다. 강 중에 석출하는 AlN은 용접열 영향부(HAZ)의 결정립 성장을 억제하고, 연화를 방지하는 작용이 있다. N total―(N as AlN)량이 0.0160%를 초과하면 HAZ 연화 방지에 충분한 양의 AlN량이 얻어지지 않게 되는 것에 대해, 0.0160%이하이면 필요 AlN량이 확보되어, HAZ 연화 방지가 가능해진다. 따라서 N total―(N as AlN)량은 0.0100%이상 0.0160%이하인 것이 바람직하다. 또한, 강도 및 HAZ 연화 방지의 관점에서는, N total―(N as AlN)량이 0.0110%이상 0.0130%이하인 것이 더 바람직하다.

잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 함유한다.

또한, 용접 캔용 강판 중에 일반적으로 함유되는 성분 원소를 함유하고 있어도 좋다. 예를 들면, Cr:0.10%이하, Cu:0.20%이하, Ni:0.15%이하, Mo:0.05%이하, Ti:0.3%이하, Nb:0.3%이하, Zr:0.3%이하, V:0.3%이하, Ca:0.01%이하 등의 성분 원소를 목적에 따라 함유시킬 수 있다.

다음에, 본 발명의 캔용 강판의 평균 소성 변형비(평균 r값)에 대해 설명한다.

상술한 바와 같이, 평균 r값이 클수록 플랜지 가공시의 판 두께 감소가 억제되기 때문에, 플랜지 균열의 발생을 방지할 수 있는데, 이를 위해서는, 평균 r값을 1.0초과로 하면 좋다. 따라서 평균 r값은 1.0초과인 것이 바람직하다.

또한, 상기 평균 r값은, C 및 Mn의 함유량을 상술한 범위로 한정하는 것에 의해 제어할 수 있다. 또한, 평균 r값은, JIS Z 2254의 부속서 JA에 나타나 있는 방법에 의해 측정하여, 평가할 수 있다.

압연 직각 방향의 인장 강도가 520㎫이상, 파단 신율 7%이상

인장 강도는, 뚜껑의 내압 강도나 캔의 stick―resistant 강도 및 캔체 강도를 확보하기 위해 필요하다. 최근, 음료 캔의 성형 방법으로서, 압연 방향을 따라 용접하는 방법이 늘어나고 있으며, 이 경우, 캔체 강도로서 필요하게 되는 것은 압연 직각 방향의 강도이다. 따라서 인장 강도는, 압연 직각 방향의 인장 강도가 520㎫이상인 것이 바람직하다. 또한, 뚜껑의 내압 강도나 캔의 stick―resistant 강도 및 캔체 강도를 더 안정적으로 확보하는 데에는, 압연 직각 방향의 인장 강도가 530㎫이상인 것이 더 바람직하다.

또한, 파단 신율이 7%이상이면, 플랜지 균열이 발생하기 어려워져, 양호한 플랜지 가공성을 얻는 것이 용이하므로, 파단 신율은 7%이상인 것이 바람직하다.

또한, 인장 강도 및 파단 신율은, 「JIS Z 2241」에 나타나는 금속 재료 인장 시험 방법에 의해 측정할 수 있다.

다음에, 본 발명의 캔용 강판의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 캔용 강판은, 상기 조성으로 이루어지는 강을 연속 주조에 의해 슬래브로 하고, 열간 압연을 행한 후, 630℃미만의 온도에서 권취하며, 91.5%이상의 압연율로 일차 냉간 압연을 행하고, 이어서, 소둔을 행하며, 20%이하의 압연율로 이차 냉간 압연을 행함으로써 제조된다.

전로 등을 이용한 통상의 공지된 용제(溶製) 방법에 의해 용제할 수 있다. 또한, 연속 주조법 등의 통상 이용되는 주조 방법으로 압연 소재로 한다. 이때, 열간 압연 전의 슬래브 재가열 온도는 특별히 한정하지는 않지만, 1200∼1300℃가 바람직하다. 슬래브 재가열 온도를 1200℃이상으로 하면, 최종 마무리 압연 온도의 확보가 용이해진다. 한편, 슬래브 재가열 온도를 1300℃이하로 하는 것에 의해, 제품 표면의 결함 발생이나, 에너지 비용의 과도한 상승을 억제할 수 있다.

열간 압연에 의해, 열연판으로 한다. 압연 개시시에는, 압연 하중을 충분히 작게 할 수 있기 때문에, 압연 소재가, 1100℃이상으로 되는 것이 바람직하다. 또한, 열간 마무리 압연 종료 온도는, 열연 강판의 결정립 조대화 방지나 석출물 분포의 균일성의 관점에서, Ar3 변태점 이상인 것이 바람직하다.

권취 온도 630℃미만

권취 온도를 630℃미만으로 했을 경우, 권취 후에 석출하는 AlN량을 억제하여, 강도를 확보하기 위해 충분한 양의 N total―(N as AlN)량을 얻는 것이 용이해진다. 또한, 권취 온도가 500℃이상인 경우에는 압연 속도를 낮추지 않고 마무리 압연 종료 온도를 확보하는 것이 용이해지므로 바람직하다. 따라서 열간 압연 후의 권취 온도는 500℃이상 630℃미만인 것이 바람직하다.

다음에, 필요에 따라, 산 세정을 행할 수 있다. 산 세정은, 표층 스케일을 제거할 수 있으면 좋고, 특별히 조건은 규정하지 않는다.

91.5%이상의 압연율로 일차 냉간 압연

상술한 바와 같이, SR법에 비해 DR법은 판 두께를 얇게 하는 것이 용이하며, 강도가 뛰어난 강판을 제조하는 것이 가능하기 때문에, 본 발명에서는 DR법을 채용한다. 일차 냉간 압연율이 작은 경우, 극히 얇은 강판을 제조하기 위해서는 열간 압연의 마무리 두께를 얇게 하든지, 이차 냉간 압연율을 크게 하는 것이 필요해진다. 열간 압연의 마무리 두께가 얇아지면 소정의 마무리 압연 온도를 확보하는 것이 곤란해진다. 또한, 이차 냉간 압연율을 크게 하는 것은 후술하는 이유로 바람직하지 않다. 일차 냉간 압연율이 91.5%이상이면 열간 압연의 마무리 두께를 얇게 하거나, 이차 냉간 압연율을 크게 할 필요는 없어, 극히 얇은 강판을 제조하는 것이 가능하다. 따라서 일차 냉간 압연율은 91.5%이상인 것이 바람직하다. 또한, 일차 냉간 압연율이 95%이하이면 냉간 압연기에 과대한 부하를 거는 일없이 압연이 가능해지므로, 일차 냉간 압연율은 91.5%이상 95%이하인 것이 더 바람직하다.

일차 냉간 압연 후의 소둔은, 배치(batchwise) 소둔 혹은 연속 소둔 중 어느 것에 의해서도 행할 수 있다. 균열(均熱) 온도는 재결정 온도이상 800℃이하로 하는 것이 바람직하다.

20%이하의 압연율로 이차 냉간 압연

이차 냉간 압연의 압연율을 20%이하로 한 경우, 이차 냉간 압연에 의한 가공 경화를 억제하여, 7%이상의 파단 신율을 얻는 것이 용이해진다. 따라서 이차 냉간 압연율은 20%이하로 하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 10%이상 15%이하이다.

이차 냉간 압연 이후는, 도금 처리 등의 공정을 통상의 방법처럼 행하여, 캔용 강판으로서 마무리할 수 있다.

실시예

표 1에 나타내는 성분 조성을 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 강을 실제 전로에서 용제하고, 연속 주조법에 의해 강 슬래브를 얻었다. 얻어진 강 슬래브를 1250℃로 재가열한 후, 압연 개시 온도 1150℃로 열간 압연을 행하여 표 2에 나타내는 두께까지 압연하고, 표 2에 나타내는 권취 온도에서 권취했다. 열간 압연의 마무리 압연 온도는 880℃로 하고, 열간 압연 후에는 산 세정을 실시하고 있다. 이어서, 표 2에 나타내는 압연율로 일차 냉간 압연을 행하고, 균열(均熱) 온도 700℃로 연속 소둔하며, 이어서, 표 2에 나타내는 압연율로 이차 냉간 압연을 실시했다.

이상에 의해 얻어진 강판에 Sn 도금을 양면에 연속적으로 실시하여, 편면(片面) Sn 부착량 2.8g/㎡의 양철(tin plate)로 하여, 캔용 강판으로 마무리했다.

이상에 의해 얻어진 도금 강판(양철)에 대해, 210℃, 15분의 도장 소부(lacquer baking) 상당의 열처리를 행한 후, 인장 시험을 행했다. 인장 시험은, JIS 5호 사이즈의 인장 시험편을 이용하여, JIS Z 2241에 따라, 압연 직각 방향의 인장 강도(파단 강도) 및 파단 신율을 측정했다.

평균 r값은, JIS Z 2254의 부속서 JA에 기재된 고유 진동법을 사용하여 측정했다.

또한, 도장 소부 상당의 열처리를 실시한 강판을 이용하여 시임 용접에 의해 외경 52.8㎜의 캔 몸통 성형을 행하고, 단부를 외경 50.4㎜까지 네크인 가공한 후에 외경 55.4㎜까지 플랜지 가공을 행하여 플랜지 균열 발생의 유무를 평가했다. 캔 몸통 성형은 190g 음료 캔 크기로 하여, 강판 압연 방향을 따라 용접을 행했다. 네크인 가공은 다이 네크(die necking) 방식에 의해, 플랜지 가공은 스핀 플랜지 방식에 의해 행했다. 플랜지 가공부에서 작은 균열(길이 1㎜미만)이 발생한 경우를 △, 큰 균열(길이 1㎜이상)이 발생한 경우를 X, 균열이 발생하지 않는 경우를 ○으로 평가했다.

이상에 의해 얻어진 결과를 표 3에 나타낸다.

표 3으로부터, 본 발명예(No.1∼6)는, 강도가 뛰어나고, 극히 얇은 캔용 강판으로서 필요한 인장 강도 520㎫이상을 달성하고 있다. 또한, 가공성도 뛰어나며, 뚜껑이나 3 피스 캔 몸통의 가공에 필요한 7%이상의 파단 신율을 갖고 있다.

한편, 비교예의 No.7 및 No.8은, C 함유량이 지나치게 많기 때문에, 캔 몸통 용접부의 경화가 과대해져, 용접부 근방에서 플랜지 균열을 일으키고 있다.

비교예의 No.9는, N 함유량이 지나치게 적기 때문에, 인장 강도가 부족해져 있다. 비교예의 No.10은, N 함유량이 지나치게 많기 때문에, 이차 냉간 압연에 의해 연성이 손상되어, 파단 신율이 부족해져 있다.

비교예의 No.11은, 권취 온도가 지나치게 높기 때문에, N total―(N as AlN)량이 적어지게 되어, 인장 강도가 부족해져 있다. 비교예의 No.12는, N total―(N as AlN)량이 지나치게 많기 때문에, AlN량이 적어져, HAZ 연화가 과대하게 되어 플랜지 균열이 발생하고 있다.

비교예의 No.13 및 No.14는, Mn 함유량이 지나치게 많기 때문에, 평균 r값이 과소가 되어, 플랜지 균열이 발생하고 있다.

이상의 결과로부터, C 함유량 0.040%미만, N 함유량 0.0130%초과 0.0170%이하, N total―(N as AlN)량 0.0100%이상 0.0160%이하, Mn 함유량 0.60%이하, 권취 온도 630℃미만으로 하여, 본 발명의 요건을 충족한 경우에는, 목적으로 하는 520㎫이상의 압연 직각 방향의 강도, 및 양호한 플랜지 가공성을 동시에 갖는 것을 알 수 있다.

3 피스 캔 몸통 등을 저비용으로 제조하기 위한 캔용 강판 재료로서 최적이며, 캔 뚜껑, 캔 바닥 등의 재료로서도 알맞게 사용할 수 있다.

Claims

강판의 성분 조성이, 질량%로,
C:0.001%이상 0.040%미만,
Si:0.003%이상 0.100%이하,
Mn:0.10%이상 0.60%이하,
P:0.001%이상 0.100%이하,
S:0.001%이상 0.020%이하,
Al:0.005%이상 0.100%이하,
N:0.0130%초과 0.0170%이하를 함유하며,
잔부(殘部)는 Fe 및 불가피한 불순물을 함유하고,
N total―(N as AlN)이 0.0100%이상 0.0160%이하, 여기서, N total은 N의 총량이며, N as AlN은 AlN으로서 존재하는 N 양이고,
평균 r값이 1.0 초과인 캔용 강판.
제1항에 있어서,
상기 C함유량이, 0.020%이상 0.039%이하인 캔용 강판.
제1항에 있어서,
상기 C함유량이, 0.025%이상 0.035%이하인 캔용 강판.
제1항에 있어서,
상기 N함유량이, 0.0140%이상 0.0160%이하인 캔용 강판.
제1항에 있어서,
상기 N total―(N as AlN)함유량이, 0.0110%이상 0.0130%이하인 캔용 강판.
제1항에 있어서,
상기 강판의 성분 조성이, 질량%로,
Cr:0.10%이하,
Cu:0.20%이하,
Ni:0.15%이하,
Mo:0.05%이하,
Ti:0.3%이하,
Nb:0.3%이하,
Zr:0.3%이하,
V:0.3%이하,
Ca:0.01%이하로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 1종의 원소를 더 함유하는 캔용 강판.
제1항에 있어서,
상기 캔용 강판은, 압연 직각 방향의 인장 강도가 520㎫이상인 캔용 강판.
제1항에 있어서,
상기 캔용 강판은, 압연 직각 방향의 인장 강도가 530㎫이상인 캔용 강판.
제1항에 있어서,
상기 캔용 강판은, 파단 신율이 7%이상의 캔용 강판인 캔용 강판.
질량%로,
C:0.001%이상 0.040%미만,
Si:0.003%이상 0.100%이하,
Mn:0.10%이상 0.60%이하,
P:0.001%이상 0.100%이하,
S:0.001%이상 0.020%이하,
Al:0.005%이상 0.100%이하,
N:0.0130%초과 0.0170%이하를 함유하며,
잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 함유하는 강을 준비하고,
그 강을 연속 주조에 의해 슬래브로 하며,
그 슬래브를 열간 압연하고,
500℃이상 630℃미만의 온도에서 그 열연판을 권취하며,
91.5%이상의 압연율로 그 열연판을 일차 냉간 압연하고,
그 일차 냉연판을 소둔하며,
20%이하의 압연율로 그 소둔한 일차 냉연판을 이차 냉간 압연하는 것을 포함하는 캔용 강판의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 열간 압연 전에 상기 슬래브를 1200℃이상 1300℃이하로 재가열하는 캔용 강판의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 열간 압연을 1100℃이상의 온도에서 개시하는 캔용 강판의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 열간 마무리 압연을 Ar3 변태점 이상의 온도에서 종료하는 캔용 강판의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 일차 냉간 압연 전에 산(酸) 세정하는 캔용 강판의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 일차 냉간 압연의 압연율이, 91.5%이상 95%이하인 캔용 강판의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 일차 냉간 압연 후의 소둔이, 재결정 온도이상 800℃이하의 소둔인 캔용 강판의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 이차 냉간 압연의 압연율이, 10%이상 15%이하인 캔용 강판의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 이차 냉간 압연 후에, 이차 냉연판을 도금 처리하는 캔용 강판의 제조 방법.