KR20160126014A - 크라운 캡용 강판 및 그의 제조 방법 및 크라운 캡 - Google Patents
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Abstract
(과제) 본 발명은, 크라운 캡의 형상 불량, 내압 강도 부족의 문제를 해소하는, 가공성이 우수한 크라운 캡용 강판 및 그의 제조 방법, 및 크라운 캡용 강판을 성형하여 이루어지는 크라운 캡을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(해결 수단) 크라운 캡용 강판은, C: 0.0005∼0.0050%, Si: 0.020% 이하, Mn: 0.10∼0.60%, P: 0.020% 이하, S: 0.020% 이하, Al: 0.01∼0.10%, N: 0.0050% 이하, Nb: 0.010∼0.050%를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 평균 r값이 1.30 이상, YP가 450㎫ 이상 650㎫ 이하이다. 강(鋼) 슬래브를, 슬래브 재가열 온도가 1150℃ 이상, 마무리 온도가 870℃ 이상인 열간 압연을 행한 후, 권취 온도 600℃ 이상에서 권취하고, 산세정 후, 1차 냉간 압연 하고, 재결정 온도 이상 790℃ 이하의 어닐링 온도로 어닐링하고, 그 후, 압하율 10% 이상 50% 이하의 2차 냉간 압연을 행함으로써 얻어진다.
(해결 수단) 크라운 캡용 강판은, C: 0.0005∼0.0050%, Si: 0.020% 이하, Mn: 0.10∼0.60%, P: 0.020% 이하, S: 0.020% 이하, Al: 0.01∼0.10%, N: 0.0050% 이하, Nb: 0.010∼0.050%를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 평균 r값이 1.30 이상, YP가 450㎫ 이상 650㎫ 이하이다. 강(鋼) 슬래브를, 슬래브 재가열 온도가 1150℃ 이상, 마무리 온도가 870℃ 이상인 열간 압연을 행한 후, 권취 온도 600℃ 이상에서 권취하고, 산세정 후, 1차 냉간 압연 하고, 재결정 온도 이상 790℃ 이하의 어닐링 온도로 어닐링하고, 그 후, 압하율 10% 이상 50% 이하의 2차 냉간 압연을 행함으로써 얻어진다.
Description
본 발명은, 맥주병 등에 이용되는, 크라운 캡(crown cap) 성형시의 형상 균일성이 우수한 크라운 캡용 강판 및 그의 제조 방법 및 크라운 캡에 관한 것이다.
최근의 환경 부하 저감 및 비용 저하의 관점에서, 맥주병 뚜껑 등에 사용되는 크라운 캡용 강판의 박육화가 진행되고 있다. 일반적으로, 박육화된 강판으로서 이하의 2종류가 있다. 즉, 열간 압연, 냉간 압연, 어닐링에 이어, 조질 압연(temper rolling)을 행하는 SR(Single Reduce)재와, 2차 냉간 압연을 행하는 DR(Double Reduce)재이다. 크라운 캡용 강판의 경우, 판두께는, 0.20㎜ 이하의 수요가 확대되고 있어, 박육화에 수반하는 내압 강도 저하를 보충하는 가공 경화를 이용할 수 있는 2차 냉간 압연을 실시하는 DR재가 바람직하다. 그러나, DR재는, 일반적으로 SR재에 비해 경질이 되기 때문에 가공성이 낮다는 문제가 있다.
크라운 캡 성형에서는, 성형 초기에 중앙부가 어느 정도 조여지고, 그 후, 외연부가 습곡 형상(fluted shape)으로 성형된다. 가공성이 낮은 강판의 경우, 습곡 형상이 불균일해지는 형상 불량이 발생하는 경우가 있다. 습곡 형상이 불균일한 크라운 캡은, 병에 타전(打栓;put on)되어도 내압 강도가 얻어지지 않아 내용물의 누설이 발생하고, 뚜껑으로서의 역할을 다하지 않는다는 문제가 있다. 또한, 습곡 형상이 균일하더라도, 강판 강도가 낮은 경우에는, 내압 강도 부족에 의해 크라운 캡이 어긋날 위험성이 있다.
양호한 가공성을 갖는 강판으로서는, 극저탄소 IF(Interstitial Free)강(steel sheet)이 잘 알려져 있다. 극저탄소강을 이용한 DR재에서는, 가공성 향상과 박육화의 양립을 지향한 수많은 검토가 있다(예를 들면, 특허 문헌 1∼3).
그러나, 상기 종래 기술을 크라운 캡에 적용한 경우는, 모두 크라운 캡으로서의 성능을 확보할 수 없는 문제점을 안고 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 전술한 종래 기술의 문제를 해결하고, 가공성이 우수한 크라운 캡용 강판 및 그의 제조 방법 및 크라운 캡을 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해, 예의 연구를 행했다. 극저탄소강을 베이스로, 화학 성분, 열간 압연 조건, 냉간 압연 조건(1차, 2차), 연속 어닐링 조건을 검토하여, 평균 r값을 향상시키고, 또한 YP를 적절한 값으로 제어함으로써, 크라운 캡의 형상 불량률의 감소와 내압 강도의 확보를 가능하게 하는 것을 발견했다.
본 발명은, 이상의 인식에 기초하여 이루어진 것으로, 그 요지는 이하와 같다.
[1] 질량%로, C: 0.0005∼0.0050%, Si: 0.020% 이하, Mn: 0.10∼0.60%, P: 0.020% 이하, S: 0.020% 이하, Al: 0.01∼0.10% 이하, N: 0.0050% 이하, Nb: 0.010∼0.050%를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 평균 r값이 1.30 이상, YP가 450㎫ 이상 650㎫ 이하인 크라운 캡용 강판.
[2] 페라이트 전신도(elongation rate)가 4.2 이하인 상기 [1]에 기재된 크라운 캡용 강판.
[3] 상기 [1]에 기재된 화학 성분을 갖는 강 슬래브(steel slabe)를, 슬래브 재가열 온도가 1150℃ 이상, 마무리 온도가 870℃ 이상인 열간 압연을 시행한 후, 권취 온도 600℃ 이상에서 권취하고, 산세정 후, 1차 냉간 압연하고, 재결정 온도 이상 790℃ 이하의 어닐링 온도로 어닐링하고, 그 후 압하율 10% 이상 50% 이하의 2차 냉간 압연을 행하는 크라운 캡용 강판의 제조 방법.
[4] 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 크라운 캡용 강판을 성형하여 이루어지는 크라운 캡.
또한, 본 발명에 있어서, 성분 조성의 비율을 나타내는 %는 모두 질량%이다.
본 발명에 의하면, 평균 r값이 1.30 이상이며, YP가 450㎫ 이상 650㎫ 이하인 가공성이 우수한 크라운 캡용 강판이 얻어진다. 본 발명의 크라운 캡용 강판을 이용함으로써, 맥주병 등에 이용되는 크라운 캡의 형상 균일성을 높이고, 또한 충분한 내압 강도를 얻는 것이 가능해진다.
도 1은 크라운 캡의 주름 형상을 나타내는 도면이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. 우선, 성분 조성에 대해서 설명한다.
[C: 0.0005∼0.0050%]
C는 강의 강도를 높이는 원소이지만 가공성을 저하시킨다. 강판 중의 고용 C의 양이 많으면, 항복 연신이 커져, 시효 경화나, 가공시의 스트레처 스트레인(stretcher strain)의 원인이 되기 쉽다. 그 때문에, 연속 어닐링법을 이용하는 본 발명에 있어서는, 제강 단계에 있어서 C의 함유량을 최대한 낮게 억제하도록 제어할 필요가 있다. 또한, 잔존 고용 C량이 증가하면, 강판이 경질화하여 크라운 캡 성형 초기에 주름(wrinkles)이 발생하기 쉬워져, 형상 불량률이 높아진다. 또한, C는 재결정 집합 조직에 영향을 미치는 원소이다. C량이 적을수록, 어닐링판의 집합 조직은, <111> 방향이 판면 법선 방향에 평행한 결정 방위군(crystal orientation group)으로의 집적이 높아져, 평균 r값이 향상된다. 평균 r값이 향상됨으로써, 드로잉성(drawability)이 향상되고, 크라운 캡의 형상 불량이 개선된다. 이상으로부터, C 함유량은 0.0050% 이하로 한다. 보다 형상 균일성을 높이기 위해, 0.0035% 이하가 바람직하고, 0.0023% 이하가 더욱 바람직하다. 한편, 과도한 탈탄은 제강시의 비용 상승을 초래하기 때문에, 0.0005%를 하한으로 한다.
[Si: 0.020% 이하],
Si는 다량으로 첨가하면, 강판의 표면 처리성의 열화 및 내식성의 저하를 초래하기 때문에, 0.020% 이하로 한다.
[Mn: 0.10∼0.60%],
Mn은 열간 취성의 방지를 목적으로 첨가된다. 강 중에 포함되는 S에 기인하는 열간 연성의 저하를 방지하는 효과도 있다. 이들 효과를 얻기 위해서는, 0.10% 이상의 첨가가 필요하다. 한편, JIS G 3303에 규정된 레이들(ladle) 분석값이나 아메리카 합중국 재료 시험 협회 규격(ASTM A623M-11)에 규정된 레이들 분석값에 있어서, 통상의 식품 용기에 이용되는 블리크 원판(tin mill black plates)의 Mn의 상한은 0.60% 이하로 규정되어 있다. 이상으로부터, 본 발명의 Mn의 상한은 0.60% 이하로 한다. 가공성의 관점에서는, Mn은 0.45% 이하가 바람직하다.
[P: 0.020% 이하]
P는, 다량으로 첨가하면, 강이 경질화하고 가공성이 저하되는 것에 더하여, 내식성의 저하를 일으킨다. 따라서, P의 상한은 0.020%로 한다.
[S: 0.020% 이하]
S는, 강 중에서 Fe와 결합하여 FeS를 형성하고, 강의 열간 연성을 저하시킨다. 이를 방지하기 위해, S는 0.020% 이하로 한다. 한편, S가 지나치게 낮으면 공식(pitting corrosion)의 발생 리스크가 높아지기 때문에, 0.008% 이상이 바람직하다.
[Al: 0.01∼0.10%]
Al은, 탈산제로서 첨가되는 원소이다. 또한, N과 AlN을 형성함으로써, 강 중의 고용 N을 감소시키는 효과를 갖는다. 그러나, Al의 함유량이 0.01% 미만에서는, 충분한 탈산 효과나 고용 N 저감 효과가 얻어지지 않는다. 한편, 0.10%를 초과하면, 상기 효과가 포화할 뿐만 아니라, 알루미나 등의 개재물이 증가하기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, Al의 함유량은 0.01% 이상 0.10% 이하의 범위로 한다.
[N: 0.0050% 이하]
N이 증가하면, 변형 시효 경화(strain age hardening)에 의해, 강이 경질화하여 가공성이 저하된다. 또한, 고용 N을 고정하기 위해 첨가하는 원소를 늘려야 하기 때문에, 비용 상승으로 연결된다. 따라서, N의 상한은 0.0050% 이하로 한다. 한편, N을 안정적으로 0.0010% 미만으로 하는 것은 어렵고, 제조 비용도 상승하기 때문에, 0.0010% 이상이 바람직하다.
[Nb: 0.010∼0.050%]
Nb는 강판 중의 고용 C를 NbC로서 고정하고, 고용 C를 감소시킴으로써, 평균 r값을 향상시키는 것이 가능한 원소이다. 평균 r값이 높아짐으로써, 드로잉성이 향상되어, 형상 불량의 억제에 효과가 있다. Nb량이 적으면 평균 r값을 높이는 효과가 희미해져 버리기 때문에, 하한을 0.010%로 한다. 한편, Nb 첨가량이 증가하면, 재결정 온도가 상승하기 때문에, 어닐링 후, 미(未)재결정이 발생할 가능성이 있다. 이는 재질 불균일의 원인이 되기 때문에, 0.050% 이하로 한다.
잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 한다.
또한, Cu, Ni, Cr, Mo는, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 함유해도 좋다.
ASTM A623M-11로부터 Cu는 0.2% 이하, Ni는 0.15% 이하, Cr은 0.10% 이하, Mo는 0.05% 이하로 한다. 그 외 원소는 0.02% 이하로 한다.
또한, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 Sn을 함유해도 좋다.
[Sn: 0.0050% 미만]
Sn은 다량으로 존재하면, 평균 r값을 내리기 때문에, 0.0050% 미만이 바람직하다.
[강판의 조직]
본 발명의 크라운 캡용 강판의 조직은, 재결정 조직으로 한다. 어닐링 후에 미재결정이 있으면, 재질이 불균일하게 되어 기계 특성에 불균일이 발생하기 때문이다. 단, 미재결정 면적률이 5% 이하이면, 재질 불균일에 거의 영향을 주지 않기 때문에 허용할 수 있다. 또한, 재결정 조직은, 페라이트상(相)인 것이 바람직하고, 페라이트상 이외의 상은 1.0% 미만으로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 2차 냉간 압연시의 이방성을 억제하는 관점에서, 페라이트 전신도는 4.2 이하가 바람직하다. 강판의 페라이트립의 전신도가 4.2를 초과하면 둘레방향(circumferential direction)으로 형상 균일한 습곡을 얻는 것이 어려운 경우가 있다. 또한, 페라이트 전신도는, 후술하는 제조 방법 중, 2차 냉간 압연의 압연율을 50% 이하로 함으로써 4.2 이하로 할 수 있다. 또한, 페라이트 전신도는, 후술의 실시예 기재의 방법에 의해 측정할 수 있다.
다음으로 본 발명의 가공성이 우수한 크라운 캡용 강판을 얻기 위한 제조 방법의 일 예에 대해서 설명한다.
상기 조성을 갖는 슬래브에, 슬래브 재가열 온도가 1150℃ 이상, 마무리 온도가 870℃ 이상인 열간 압연을 행한 후, 권취 온도 600℃ 이상에서 권취하고, 산세정 후, 1차 냉간 압연하고, 재결정 온도 이상 790℃ 이하의 어닐링 온도로 어닐링하고, 그 후, 압하율 10% 이상 50% 이하의 2차 냉간 압연을 행함으로써 가공성이 우수한 크라운 캡용 강판이 얻어진다.
[슬래브 재가열 온도: 1150℃ 이상],
열간 압연 전의 슬래브 재가열 온도는, 지나치게 낮으면, 최종 마무리 압연 온도의 확보가 어려워지기 때문에, 1150℃ 이상으로 한다. 한편, 가열 온도가 지나치게 높으면 제품 표면의 결함이나, 에너지 비용이 상승하는 등의 문제가 발생하기 때문에, 1300℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
[열간 압연 마무리 온도: 870℃ 이상]
열간 압연 마무리 온도가 지나치게 낮으면, 강판 표층에서 α립의 조대화를 초래하여, 재질 불균일의 원인이 된다. 따라서, 열간 압연 마무리 온도는 870℃ 이상으로 한다. 또한, 열간 압연 마무리 온도가 지나치게 높으면 열연 스케일이 두꺼워져, 산세정성이 떨어진다. 따라서, 열연 마무리 온도는 910℃ 이하가 바람직하다. 또한, 본 발명에서는, Nb에 의한 IF화로 고용 원소가 감소되어 있기 때문에, 마무리 압연까지 탄화물 등의 석출 처리 등을 행할 필요는 없다. 그 때문에, 통상의 마무리 압연으로 압연할 수 있다.
[열간 압연 후의 권취 온도: 600℃ 이상]
열간 압연 후의 권취 온도가 지나치게 낮으면, 열연 형상 불량이 발생한다. 따라서, 열간 압연 후의 권취 온도는 600℃ 이상으로 한다. 강판의 균일성을 고려하여, 권취 온도는 700℃ 초과가 바람직하다. 한편, 권취 온도가 지나치게 높으면, 열연 스케일이 두꺼워져, 산세정성이 떨어지기 때문에, 열간 압연 후의 권취 온도는 730℃ 이하가 바람직하다.
산세정 조건은 표층 스케일을 제거할 수 있으면 좋고, 특별히 조건은 규정하지 않는다. 통상 행해지는 방법에 의해, 산세정할 수 있다. 또한, 스케일 제거 방법으로서 산세정을 예시했지만, 스케일을 제거할 수 있으면 산세정 이외의 방법을 이용해도 좋다. 예를 들면, 기계적인 제거 등이라도 좋다.
[1차 냉간 압연의 압하율: 86∼89%(적합 조건)]
1차 냉간 압연의 압하율은, 지나치게 높으면, 압연시에, 압연 롤에 과대한 하중이 걸려, 설비에 큰 부하가 된다. 한편, 지나치게 낮으면, 그만큼 열연 강판을 얇게 제조해야 하기 때문에, 재질 제어가 곤란해진다. 따라서, 1차 냉간 압연의 압하율은 86∼89%가 바람직하다.
[어닐링 온도: 재결정 온도 이상 790℃ 이하]
어닐링 방법은, 재질의 균일성과 생산성의 관점에서 연속 어닐링법이 바람직하다. 연속 어닐링에 있어서의 어닐링 온도는, 재결정 온도 이상인 것이 필수이다. 그러나, 어닐링 온도가 지나치게 높으면 결정립이 조대화하고, 강판 강도가 저하되어, 본 발명 규정의 범위의 YP가 얻어지지 않을 가능성이 있다. 또한, 박물재(薄物材)에서는, 로(furnace) 내 파단이나 버클링(buckling)의 발생의 위험이 커진다. 이 때문에, 어닐링 온도는, 790℃ 이하로 한다. 어닐링시의 균열 시간(soaking time)은 생산성의 관점에서 10초 이상 90초 이하로 하는 것이 바람직하다.
[2차 냉간 압연의 압하율: 10% 이상 50% 이하]
어닐링 후, 강판의 박육화와 강도 증가를 도모하기 위해, 2차 냉간 압연을 행한다. 2차 냉간 압연은 본 발명에 있어서 특히 중요한 제조 조건이다. 압하율이 50%를 초과하면, 강판이 과도하게 경질화하여, 가공성이 저하된다. 또한, 평균 r값의 저하, Δr값의 증가를 일으킨다. 따라서, 2차 냉간 압연의 압하율은 50% 이하로 한다. 한편, 내압 강도 확보를 위해, 10% 이상의 압하율로 2차 압연한다. 추가로 내압 강도를 확보하기 위해서는, 압하율은 30% 초과가 바람직하다.
상기와 같이 하여 얻은 냉연 강판은, 크라운 캡으로 성형되기 전에, 하기 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다. 하기 표면 처리를 행한 강판도 본 발명의 크라운 캡용 강판이다.
[표면 처리]
상기 2차 냉간 압연 후의 강판의 강판 표면에, 각종 표면 처리를 행해도 좋다. 예를 들면 전기 도금 등의 일반적인 도금 방법에 의해, 주석 도금, 크롬 도금 및 니켈 도금 중 어느 1종 이상의 도금을 형성하는 방법을 들 수 있다.
또한, 도금 등의 표면 처리의 막두께는, 판두께에 관하여 충분히 작기 때문에, 크라운 캡용 강판의 기계 특성에의 영향은 무시할 수 있는 레벨이다.
다음으로, 본 발명의 크라운 캡용 강판의 재질 특성에 대해서 설명한다.
[평균 r값: 1.30 이상]
크라운 캡의 형상 불량은, 크라운 캡 성형 초기 단계의 드로잉 성형에 수반하는 주름의 발생이 원인이다. 그래서, 주름의 발생을 회피하기 위해, 드로잉성을 높이는 것, 즉 고(高)평균 r값을 지향할 필요가 있다. 평균 r값이 낮으면, 드로잉성이 낮고, 크라운 캡 성형 초기 단계에서 주름이 발생하여 형상 불량이 발생하기 때문에, 평균 r값은 1.30 이상으로 한다. 성형 초기의 드로잉성 향상을 위해, 평균 r값 1.40 이상이 바람직하다. 또한, 평균 r값 2.00이 현실적인 상한이다.
[|Δr|≤0.5(적합 조건)]
크라운 캡을 성형하는 데에 있어서 둘레 방향에 대하여 균일하게 습곡을 성형하기 위해 |Δr|≤0.5가 바람직하다. 더욱 바람직하게는, |Δr|≤0.4이며, 보다 바람직하게는, |Δr|≤0.3이다. Δr(면내 이방성)의 측정은 JIS Z 2254 부속서 JA에 규정되는 고유 진동법을 이용할 수 있다. 즉, 압연 방향에 대하여 0°, 45° 및 90° 방향의 강판의 공진 주파수를 측정하고, 영률의 이방성 ΔE를 산출하여, Δr과 ΔE의 상관을 나타내는 실험식으로부터 Δr값을 산출한다.
[YP: 450㎫ 이상 650㎫ 이하]
용기의 내압 강도는, 뚜껑재의 YP와 비례 관계에 있다. 강판의 강도가 부족하면 충분한 내압 강도가 얻어지지 않기 때문에, YP의 하한을 450㎫로 한다. 또한, YP가 지나치게 높으면, 크라운 캡 습곡 부분의 둘레 방향의 압축 응력이 높아져, 크라운 캡 성형 초기에 임계 좌굴 응력을 상회하기 때문에, 주름이 발생하기 쉬워진다. 이러한 형상 불량을 방지하기 위해, 상한은 650㎫로 한다. 인장 시험은, JIS Z 2241에 준거하여, JIS 5호 사이즈의 인장 시험편을 이용하여 행한다. 인장 방향은 압연 방향(L 방향)으로 한다.
[판두께: 0.13㎜ 이상 0.18㎜ 이하(적합 조건)]
용기의 내압 강도는 뚜껑재의 판두께의 제곱에 비례한다. 판두께가 지나치게 얇으면, 내압 강도가 저하되어, 뚜껑으로서의 역할을 완수하지 않게 된다. 따라서, 판두께는 0.13㎜ 이상이 바람직하고, 0.16㎜ 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 크라운 캡용 강판의 박육화에 의한 자원 절약화, 환경 부하의 저감, 소재 비용 저감의 관점에서, 강판의 판두께는 현상의 크라운 캡용 강판의 판두께인 0.22㎜보다도 얇게 하는 것이 바람직하다. 이러한 효과를 얻기 위해, 바람직하게는, 판두께는 0.18㎜ 이하이다.
이상에 의해, 본 발명의 가공성이 우수한 크라운 캡용 강판이 얻어진다.
또한, 본 발명의 크라운 캡용 강판을 성형함으로써, 형상 균일성이 우수하고, 또한 충분한 내압 강도를 가진 크라운 캡이 얻어진다. 크라운 캡이란 음료용 병 등에 이용되는 뚜껑재이며, 크라운 캡 측면에 습곡 형상의 돌기를 구비하고(일반적으로 습곡의 개수는 21개), 습곡 형상의 홈을 병 등의 취음구에 고정함으로써 내용물을 밀폐한다. 크라운 캡 뚜껑의 내면에는 밀봉성을 높이기 위해 패킹을 구비하고 있다. 패킹의 소재에는, 코르크 시트, PVC(폴리 염화 비닐), PE(폴리에틸렌) 등이 이용된다.
실시예 1
표 1에 나타내는 성분 조성을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강을 용제하여, 강 슬래브를 얻었다. 여기에서 Sn량은, 모든 수준에서 0.0050% 미만인 것을 확인했다. 얻어진 강 슬래브를 표 2에 나타내는 온도로 재가열한 후, 표 2에 나타내는 마무리 압연 온도, 권취 온도로 열간 압연을 행했다. 이어서, 산세정 후, 표 2에 나타내는 압하율로 1차 냉간 압연하여, 얻어진 박강판을, 연속 어닐링로에서 표 2에 나타내는 어닐링 온도(재결정 온도)로 어닐링을 행하고, 표 2에 나타내는 압하율로 2차 냉간 압연을 행하여, 표 2에 나타내는 최종 마무리 판두께의 박강판을 제조했다.
상기 제조 방법에 의해 얻어진 강판에 대하여, 조직 관찰을 행했다.
조직 관찰은 「JIS G 0551」에 준거하여, 나이탈(nital)에 의해 페라이트립을 현출(appear)시키고, 광학 현미경을 이용하여 400배로 촬영하여 행했다. 미재결정의 유무는, 광학 현미경에 의해 육안으로 확인하고, 재결정에 이르지 않은 결정립을 미재결정으로 판단했다. 또한, 광학 현미경을 이용하여 촬영한 사진을 화상 처리하여, 미재결정부와 재결정 완료부를 구별함으로써 미재결정립의 면적률을 산출하고, 미재결정 0%를 ◎, 미재결정 0% 초과 5% 이하를 ○, 미재결정 5% 초과를 ×로 했다. 페라이트립의 전신도는, 「JIS G 0202」에 나타나는 수법으로 산출했다.
상기 제조 방법에 의해 얻어진 강판에, 표면 처리로서 크롬(틴 프리) 도금을 행한 후, 도장(소성 처리 조건: 210℃로 20분의 열처리)을 하고, 크라운 캡의 형상으로 프레스 가공했다. 하기 시험 조건으로 기계적 특성과 성형성에 대해서 조사했다.
평균 r값(평균 소성 변형비(比))는, JIS Z 2254 부속서 JA에 규정되는 고유 진동법을 이용했다. 즉, 압연 방향에 대하여 0°, 45° 및 90° 방향의 강판의 공진 주파수, 평균 영률을 구하여, 평균 r값을 산출했다. Δr(면내 이방성)은, JIS Z 2254 부속서 JA에 규정되는 고유 진동법을 이용했다. 즉, 압연 방향에 대하여 0°, 45° 및 90° 방향의 강판의 공진 주파수를 측정하고, 영률의 이방성 ΔE를 산출하여, Δr과 ΔE의 상관을 나타내는 실험식으로부터 Δr값을 산출했다.
YP 측정을 위한 인장 시험은, JIS Z 2241에 준거하여, JIS 5호 사이즈의 인장 시험편을 이용하여 행했다. 인장 방향은 압연 방향(L 방향)으로 했다.
또한, 크라운 캡을 성형하여, 크라운 캡의 습곡 형상의 균일성을 평가했다. 크라운 캡 성형시에 파단한 것은 불합격(표 3에 있어서 「×」)으로 하고, 파단 없이 성형할 수 있었던 것은, 크라운 캡의 각 습곡의 길이(도 1 중의 L)를 측정하여, L값의 표준 편차σ를 0.1 이하의 것을 합격(표 3에 있어서 「○」)으로 하고, L값의 표준 편차σ가 0.1을 초과하는 것도 불합격(표 3에 있어서 「×」)으로 했다.
또한, 내압성(내압 강도)은, JIS S 9017에 준거하여, 병에 크라운 캡을 타전 후에 내압 시험을 행하고, 115PSI 이상의 것을 합격(표 3에 있어서 「○」)으로 하고, 115PSI 미만의 것을 불합격(표 3에 있어서 「×」)으로 했다.
결과를 표 3에 나타낸다. 또한, 형상 균일성이 뒤떨어지는 크라운 캡은, 병에 타전이 불가능하기 때문에, 내압 시험은 행하지 않았다.
표 3으로부터, 본 발명예는, 평균 r값이 1.30 이상, YP가 450㎫ 이상 650㎫ 이하이며, 재질 불균일의 원인이 될 수 있는 미재결정도 존재하지 않고, 형상 균일성과 내압성이 우수한 것을 알 수 있다.
한편, 비교예는, 형상 균일성, 내압성 중 어느 1개 이상이 뒤떨어져 있거나, 재질 불균일의 원인이 될 수 있는 면적률 5% 초과의 미재결정이 존재하고 있다.
1 : 크라운 캡 상면
2 : 습곡 부분
L : 습곡의 높이
2 : 습곡 부분
L : 습곡의 높이
Claims (4)
- 질량%로, C: 0.0005∼0.0050%, Si: 0.020% 이하, Mn: 0.10∼0.60%, P: 0.020% 이하, S: 0.020% 이하, Al: 0.01∼0.10%, N: 0.0050% 이하, Nb: 0.010∼0.050%를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 평균 r값이 1.30 이상, YP가 450㎫ 이상 650㎫ 이하인 크라운 캡용 강판.
- 제1항에 있어서,
페라이트 전신도가 4.2 이하인 크라운 캡용 강판. - 제1항에 기재된 화학 성분을 갖는 강(鋼) 슬래브를, 슬래브 재가열 온도가 1150℃ 이상, 마무리 온도가 870℃ 이상인 열간 압연을 행한 후, 권취 온도 600℃ 이상에서 권취하고, 산세정 후, 1차 냉간 압연하고, 재결정 온도 이상 790℃ 이하의 어닐링 온도로 어닐링하고, 그 후, 압하율 10% 이상 50% 이하의 2차 냉간 압연을 행하는 크라운 캡용 강판의 제조 방법.
- 제1항 또는 제2항에 기재된 크라운 캡용 강판을 성형하여 이루어지는 크라운 캡.
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