TW201702404A - 罐用鋼板以及罐用鋼板之製造方法 - Google Patents

罐用鋼板以及罐用鋼板之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明係關於罐用鋼板及其製造方法，該罐用鋼板，其組成分以質量%計，係含有C：0.020%以上0.130%以下、Si：0.04%以下、Mn：0.10%以上1.2%以下、P：0.007%以上0.100%以下、S：0.03%以下、Al：0.0010%以上0.10%以下、N：超過0.0120%且0.020%以下；並且又含有從Nb：0.010%以上0.050%以下、Ti：0.010%以上0.050%以下、B：0.0010%以上0.010%以下之中所選出的一種或兩種以上，其餘部分是鐵以及不可避免的雜質；其鋼板組織，係具有肥粒鐵相，該肥粒鐵相的面積率為50%以上；以210℃進行20分鐘的熱處理後的上降伏強度為480~700MPa、總伸長率為12%以上；並且在板厚度方向上之從表面起迄1/8深度為止的領域中的固溶N量與從表面起算的3/8深度位置起迄4/8深度位置為止的領域中的固溶N量的比值，係符合下列數式1的關係：(在板厚度方向上之從表面起迄1/8深度為止的領域中的固溶N量)/(在板厚度方向上之從表面起算的3/8深度位置起迄4/8深度位置為止的領域中的固溶N量)≦0.96……(數式1)。

Description

罐用鋼板以及罐用鋼板之製造方法
本發明係關於：罐用鋼板以及罐用鋼板之製造方法。本發明特別是關於被當作：藉由高加工度的罐身加工而成形的三片式罐、要求高耐壓強度的兩片式罐等的素材來使用的罐用鋼板及其製造方法。
近年來，因為鋼罐的需求擴大，因而採行了：降低製罐成本的對策、將鋼罐導入異形罐之類的新規格的罐種類之對策。
前述之降低製罐成本的對策，係可舉出：素材的低成本化。不僅是藉由衝拉加工來成形的兩片式罐，即使是單純的圓筒成形為主體的三片式罐，其所使用的鋼板的薄型化也不斷地在進展中。
然而，單純只將鋼板薄型化的話，罐體強度會降低。因此，在於例如：再衝拉加工罐(DRD罐)和焊接罐的罐身部之類的這種使用高強度材的地方，是無法使用只是單純地予以薄型化的鋼板。因此，乃期待能夠有一種既有高強度又極薄的罐用鋼板之誕生。
至目前為止，極薄又硬質的罐用鋼板，是在退火後藉由實施軋縮率為20%以上的二次冷軋之Duble Reduce法(以下簡稱為DR法)來進行製造的。利用DR法來製造的鋼板(以下也稱為DR材)雖然具有高強度，但卻具有總伸長率較小之特徵。
此外，作為：異形罐的這種藉由加工度較強的罐身加工來成形的罐的素材，如果是使用延性不佳的DR材的話，基於加工性的觀點考量，是難以進行加工的。
為了規避這種DR材的缺點，在下列的專利文獻中，已經有人提出各種使用了強化法的高強度鋼板之製造方法的技術方案。
專利文獻1的技術方案，係添加較多量的C、N並且對於鋼板實施烘烤硬化，以獲得高強度罐用鋼板。專利文獻1所記載的罐用鋼板，塗裝烘烤處理後的降伏應力高達550MPa以上。又，專利文獻1的罐用鋼板，係可藉由N的添加量、熱處理來調整硬度。
專利文獻2也是與專利文獻1同樣地藉由塗裝後烘烤處理來達成+50MPa程度的高強度化。
專利文獻3的技術方案的鋼板，係將Nb碳化物所產生的析出強化和Nb、Ti、B的碳氮化物所產生的細微化強化之兩者做複合式的組合，以取得強度與延性之間的平衡。
專利文獻4的技術方案的方法，係使用Mn、 P、N等的固溶強化來達成高強度化的方法。
專利文獻5的技術方案的罐用鋼板，係利用Nb、Ti、B的碳氮化物所產生的析出強化，使得拉伸強度未達540MPa，並且藉由控制氧化物系夾雜物的粒子徑，來防止夾雜物和析出物所導致的變形能的惡化，而能夠改善焊接罐部的成形性之罐用鋼板。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1：日本特開2001-107186號公報
專利文獻2：日本特開平11-199991號公報
專利文獻3：日本特開平8-325670號公報
專利文獻4：日本特開2004-183074號公報
專利文獻5：日本特開2001-89828號公報
首先，想要進行厚度薄化(薄型化)，必須先確保強度。另一方面，若想要將鋼板使用在：藉由擴罐加工的這種罐身加工而成形的罐體、或者利用凸緣加工而成形的罐體的話，則必須應用高延性鋼。
例如：在兩片式罐製造時的底部加工過程中、或者在以擴罐加工為代表的三片式罐製造時的罐身加工以及凸緣加工過程中，為了不要使鋼板發生裂隙，就必 須使用總伸長率較大的鋼板來作為素材。
此外，如果也考慮到對於腐蝕性較強的內容物之耐腐蝕性的話，就必須選用耐腐蝕性良好的鋼板。因此，不能過度地添加會阻礙耐腐蝕性的元素。
針對於上述的特性，在前述的習知技術中，係可以製造出符合：強度、延性、耐腐蝕性之中的某一種特性的鋼板，但無法製造出符合所有的特性之鋼板。
例如：專利文獻1、2所記載的添加多量的C、N，並利用烘烤硬化性來提昇強度的方法，雖然是讓強度上昇的有效方法，但是因為鋼中的固溶C、N量較多，所以降伏伸長率變大。並且因為降伏伸長率變大的緣故，在加工時會產生稱為：拉伸變形紋的皺紋，而有損其表面外觀。從而，專利文獻1、2所記載的技術，尚有改善之餘地。
專利文獻3所提議的鋼，是利用析出強化來達成高強度化，並且取得強度與延性之兩者的平衡，但是並未揭示出：會損及表面外觀的降伏伸長率，如果根據一般通常的製造方法，並無法獲得在本發明中作為目標值的降伏伸長率。
專利文獻4的技術方案，係藉由固溶強化來達成高強度化，但是卻過度添加了：一般被視為會妨礙耐腐蝕性的元素的P、Mn，因此其妨礙耐腐蝕性的虞慮很高。
專利文獻5的技術方案，係藉由利用Nb、Ti 等的析出、細粒化強化，來獲得目標強度。但是，就焊接罐部的成形性、表面性狀的觀點考量，專利文獻5的技術方案，不僅是添加Ti，也必須添加Ca、REM。此外，專利文獻5所記載的發明，若與利用Al來脫氧之習知方法相較，Ti合金的良率不佳，這也被認為是其技術課題之一。
本發明係有鑒於上述的這些情事而開發完成的，目的是要提供：具有高強度和優異的延性，並且對於腐蝕性強的內容物也具有良好的耐腐蝕性之罐用鋼板及其製造方法。
本發明人等，為了解決上述的技術課題，不斷努力地進行研究。其結果，獲得了以下所述的創見。
首先，係著眼於：將析出強化、固溶強化、加工強化予以做複合性的組合，係藉由謀求：利用N所產生的固溶強化以及利用Nb、Ti、B所產生的析出強化，而能夠達成高強度化並且不會使延性變差。
此外，藉由將鋼板的板厚方向表面側與中央側的固溶N量具有某一差值，藉此可謀求兼具有優異的延性與高強度化。
此外，以對於耐腐蝕性不會造成妨礙的範圍的元素添加量，來進行原板的成分設計，因此，對於腐蝕性強的內容物也具有良好的耐腐蝕性。
此外，在製造方法中，將熱軋工序的捲取溫度以及捲取後的冷卻速度做適切的調整，而能夠不降低總伸長率又能夠高強度化。
本發明，係依據以上所述的創見而開發完成的，其要旨係如以下所述。
〔1〕一種罐用鋼板，其組成分以質量%計，係含有C：0.020%以上0.130%以下、Si：0.04%以下、Mn：0.10%以上1.2%以下、P：0.007%以上0.100%以下、S：0.03%以下、Al：0.0010%以上0.10%以下、N：超過0.0120%且0.020%以下；並且又含有從Nb：0.010%以上0.050%以下、Ti：0.010%以上0.050%以下、B：0.0010%以上0.010%以下之中所選出的一種或兩種以上，其餘部分是鐵以及不可避免的雜質；其鋼板組織，係具有肥粒鐵相，該肥粒鐵相的面積率為50%以上；以210℃進行20分鐘的熱處理後的上降伏強度為480~700MPa、總伸長率為12%以上；並且在板厚度方向上之從表面起迄1/8深度為止的領域中的固溶N量與從表面起算的3/8深度位置起迄4/8深度位置為止的領域中的固溶N量的比值，係符合下列數式1的關係：(在板厚度方向上之從表面起迄1/8深度為止的領域中的固溶N量)/(在板厚度方向上之從表面起算的3/8深度位置起迄4/8深度位置為止的領域中的固溶N量) ≦0.96……(數式1)。
〔2〕如前述〔1〕所述的罐用鋼板，其中，前述肥粒鐵相是再結晶組織。
〔3〕如前述〔1〕或〔2〕所述的罐用鋼板，其中，前述肥粒鐵相的面積率是70%以上。
〔4〕一種罐用鋼板之製造方法，其用來製造如前述〔1〕~〔3〕中的任一項所述的罐用鋼板，該製造方法係具有：熱軋工序，係將鋼在於精製輥軋溫度為Ar3變態點以上的溫度條件進行輥軋，再以捲取溫度為500至620℃的溫度條件進行捲取，進行捲取之後，以10℃/小時以下的冷卻速度的條件進行冷卻；一次冷軋工序，係在前述熱軋工序之後，以軋縮率為80%以上的條件進行輥軋；退火工序，係在前述一次冷軋工序之後，以均熱溫度為660至800℃，而且均熱時間為55秒以下的條件，進行連續退火；二次冷軋工序，係在前述退火工序之後，以軋縮率為1至19%的條件進行輥軋。
根據本發明，係可獲得：具有高強度和優異的延性，並且對於腐蝕性強的內容物亦具有良好的耐腐蝕性之罐用鋼板。
此外，本發明係藉由鋼板的高強度化，即使將焊接罐的厚度予以薄型化，亦可確保很高的罐體強度。又，藉由優異的延性，能夠實施例如在焊接罐所採用的擴罐加工之類的較強的罐身加工和凸緣加工。
此外，本發明係在對耐腐蝕性不造成妨礙的範圍內設定組成分。其結果，本發明的罐用鋼板無論是在強度、延性、耐腐蝕性均優異。
以下，將說明本發明的實施方式。又，本發明並不侷限在以下的實施方式。
本發明的罐用鋼板，在經過以210℃做20分鐘的熱處理後，上降伏強度(以下也稱為U-YP)為480~700MPa、總伸長率為12%以上，且具有優異的耐腐蝕性。又，本發明的罐用鋼板亦可使時效性變小。
本發明係藉由含有析出強化元素、固溶強化元素，並且將組成分、組織等予以最佳化，而能夠獲得上述這種上降伏強度為480~700MPa、總伸長率為12%以上，且耐腐蝕性優異的罐用鋼板。
其次，說明本發明的罐用鋼板組成分。本發明的罐用鋼板的組成分，以質量%計，係含有C：0.020%以上0.130%以下、Si：0.04%以下、Mn：0.10%以上1.2%以下、P：0.007%以上0.100%以下、S：0.03%以下、Al：0.0010%以上0.10%以下、N：超過0.0120%且0.020%以 下，又含有從Nb：0.010%以上0.050%以下、Ti：0.010%以上0.050%以下、B：0.0010%以上0.010%以下之中所選出的一種或兩種以上，其餘部分是鐵以及不可避免的雜質。以下，將說明各成分。在本說明書中，針對組成分所說明的「%」都是指「質量%」。
C：0.020%以上0.130%以下
本發明的罐用鋼板，必須達成既定以上的上降伏強度(480~700MPa)，同時還要具有12%以上的總伸長率。因此，利用：因添加了Nb而生成的NbC所導致的析出強化、因添加了Ti而生成的TiC所導致的析出強化、因添加了B而生成的BN所導致的析出強化的作法是很重要的。為了要利用NbC、TiC所導致的析出強化，罐用鋼板的C含量是很重要的。具體而言，必須將C含量的下限設在0.020%。更好是將C含量的下限設在0.030%。另一方面，C含量若超過0.130%的話，在熔鋼製程的冷卻過程中，將會引起亞包晶的裂開。因此，將C含量的上限設在0.130%。更好的C含量的上限是0.080%。
Si：0.04%以下
Si是可藉由固溶強化而使鋼板高強度化的元素。但是，Si含量若超過0.04%的話，將會使耐腐蝕性明顯變差。因此，將Si含量設在0.04%以下。更好的Si含量是在0.02%以下。又，本發明係可藉由調整Si以外的元素和 製造條件，來提高上降伏強度，因此並無需利用Si所導致的固溶強化。因此，在本發明中不含Si也無妨。關於Si含量，如果硬是要舉出下限值的較佳例子，就設在0.001%以上。
Mn：0.10%以上1.2%以下
Mn是可藉由固溶強化來使鋼板的強度增加，並且使肥粒鐵平均結晶粒徑變小。為了使肥粒鐵平均結晶粒徑變小的效果趨於顯著，乃將Mn含量設在0.10%以上。又，為了確保目標值的上降伏強度，必須將Mn含量設在0.10%以上。因此，將Mn含量的下限設在0.10%。更好的Mn含量的下限是0.20%。另一方面，Mn含量若超過1.2%的話，耐腐蝕性、表面特性都會變差。因此，將Mn含量的上限設在1.2%。更好的Mn含量的上限是0.80%。
P：0.007%以上0.100%以下
P是固溶強化能很大的元素。但是，P含量若超過0.100%的話，耐腐蝕性將會變差。因此，將P含量設在0.100%以下。P含量更好是在0.080%以下，更優是在0.030%以下。又，想要使P含量未達0.007%的話，脫磷所耗費的時間將會大幅上昇。因此，將P含量設在0.007%以上。
S：0.03%以下
本發明的罐用鋼板的C、N含量很高，而且又含有從會形成：造成鋼胚料裂開的原因之析出物的Nb、Ti、B之中所選出的一種或兩種以上的元素，因此，在進行連續鑄造時的矯正帶上，鋼胚料的緣邊變得很容易裂開。基於防止鋼胚料裂開的觀點考量，係將S含量設在0.03%以下。更好的S含量是在0.02%以下。更優的S含量是在0.01%以下。
Al：0.0010%以上0.10%以下
Al含量增加的話，將會導致再結晶溫度的上昇，因此必須依據Al含量的增加量，相應地將退火溫度設定成比較高。在本發明中，因為受到為了增加上降伏強度而添加的其他元素的影響，再結晶溫度將會上昇，必須將退火溫度設定成比較高。因此，必須儘量地避免由Al所導致的再結晶溫度的上昇，因此將Al含量設在0.10%以下。Al含量較好是在0.070%以下。另一方面，因為很難將固溶N完全除去，所以基於控制夾雜物的觀點考量，將Al含量設在0.0010%以上。此外，Al當作脫氧劑來添加為宜，想要獲得這種效果，Al含量是設在0.010%以上為宜。
N：超過0.0120% 0.020%以下
N是用來增加固溶強化所需的元素。想要使其發揮固溶強化的效果，N含量必須是超過0.0120%。另一方面， N含量太多的話，在連續鑄造時之溫度降低的下部矯正帶處，鋼胚料將會很容易發生裂開。因此，將N含量設在0.020%以下。
Nb：0.010%以上0.050%以下
Nb是碳化物生成能較高的元素，可使細微的碳化物析出。藉此可使上降伏強度上昇。本發明係可藉由Nb含量來調整上降伏強度。當Nb含量為0.010%以上的時候，將會產生這種效果，因此，Nb含量的下限是限定在0.010%。更好的下限是在0.015%。另一方面，Nb會導致再結晶溫度的上昇，所以Nb含量若超過0.050%的話，利用660~800℃的退火溫度，以55s以下的均熱時間實施連續退火的話，將會殘留大量的未再結晶組織，而使得退火變困難。因此，將Nb含量的上限予以限定在0.050%。
Ti：0.010%以上0.050%以下
針對於Ti也是與Nb同樣的理由，係基於可獲得上降伏強度、降伏伸長率之目的來進行添加的。當含量為0.010%以上的時候，就會產生這種效果，因此將下限設定在0.010%。更好的下限是0.015%。針對於上限也是與Nb同樣地，基於再結晶溫度的觀點考量，將上限設在0.050%。更好的上限是0.030%。
B：0.0010%以上0.010%以下
B係可以肥粒鐵粒內的B系析出物作為核心促進雪明鐵的析出，因此，可發揮使降伏伸長率變小的效果。當含量為0.0010%以上的時候，就可產生這種效果，所以將下限設在0.0010%。更好的下限是設在0.0012%。針對於上限，基於再結晶溫度的觀點考量，設在0.010%。更好的上限是設在0.0050%。
上述成分以外的其餘部分是Fe以及不可避免的雜質。
其次，說明本發明的罐用鋼板的組織。
組織係具有肥粒鐵相
該肥粒鐵相的面積率占50%以上之本發明的罐用鋼板，係具有肥粒鐵相。基於確保強度與延性的觀點考量，本發明的罐用鋼板之肥粒鐵相的面積率是50%以上。更好的肥粒鐵相的面積率是70%以上，更優的是100%。肥粒鐵相的面積率，係將與輥軋方向平行的剖面進行研磨後，利用硝酸腐蝕液進行腐蝕之後，從拍攝的組織照片，針對於板厚方向上之從鋼板表面起迄4/8深度位置的觀察視野中，分辨出輥軋加工組織與肥粒鐵相，將肥粒鐵相的面積除以總面積，利用除法而求得的面積率。
基於將總伸長率設在12%以上的觀點考量，本發明的肥粒鐵相最好是再結晶組織。本發明，除了再結晶組織以外，亦可含有高強度的未再結晶組織也就是輥軋加工組織。在於先以硝酸腐蝕液腐蝕之後，才進行拍攝的 組織照片(利用光學顯微鏡來觀察)中，未再結晶組織也就是輥軋加工組織，係因為受到輥軋加工而使結晶粒被壓潰的組織，因為受到了腐蝕，所以看起來比較黑，而再結晶組織也就是肥粒鐵相則是因為再結晶而使結晶粒成長，因此結晶粒並未被腐蝕，看起來是全白。
(在板厚度方向上之從表面起迄1/8深度為止的領域中的固溶N量)/(在板厚度方向上之從表面起算的3/8深度位置起迄4/8深度位置為止的領域中的固溶N量)≦0.96
藉由增加在板厚度方向上之從表面起算的3/8深度位置起迄4/8深度位置為止的領域中的固溶N量，係可使上降伏強度更為上昇。另一方面，藉由減少在板厚度方向上之從表面起迄1/8深度為止的領域中的固溶N量，可使鋼板變軟質而可獲得良好的總伸長率。藉此，可使得：在板厚度方向上之從表面起迄1/8深度為止的領域中的固溶N量，與在板厚度方向上之從表面起算的3/8深度位置起迄4/8深度位置為止的領域中的固溶N量之兩者的比值，落在0.96以下。因此，被認為是：因為藉由在板厚方向上，形成材質上的差異，而能夠既保有良好的耐腐蝕性，又兼具有極優異的延性和強度。材質上的差異愈大的話，延性與強度之間的平衡愈優異，可兼具高強度與高延性。因此，在板厚度方向上之從表面起迄1/8深度為止的領域中的固溶N量，與在板厚度方向上之從表面起算的3/8深度位置起迄4/8深度位置為止的領域中的固溶N量之兩者 的比值，係在0.93以下為宜，更好是在0.91以下，更優是在0.89以下。在板厚度方向上之從表面起迄1/8深度為止的領域中的固溶N量的數值，係隨著熱軋時的捲取溫度愈低的話，將會變得愈大的數值，熱軋時的捲取溫度愈高的話，則會變的愈小的數值。此外，如果將捲取後的冷卻速度變小的話，在板厚度方向上之從表面起迄1/8深度為止的領域中的固溶N量的數值，也會變成較小的數值。
在板厚度方向上之從表面起迄1/8深度為止的領域中的固溶N量係以0.0114~0.0190質量%為宜。在板厚度方向上之從表面起算的3/8深度位置起迄4/8深度位置為止的領域中的固溶N量係以0.0118~0.0198質量%為宜。
在板厚度方向上之從表面起迄1/8深度為止的領域中的固溶N量，係將鋼板厚度的1/8深度為止的領域，利用10%的Br甲醇進行萃取，再分析以AlN、BN等的形態析出的結晶中的N量，然後，從總N量中減去以AlN、BN等的形態析出的結晶中的N量而計算出來的。
在板厚度方向上之從表面起算的3/8深度位置起迄4/8深度位置為止的領域中的固溶N量，係先對於鋼板實施草酸研磨，到達鋼板厚度之3/8的深度位置之後，拉出來進行清洗，再以10%的Br甲醇進行萃取，再分析以AlN、BN等的形態析出的結晶中的N量，然後，再從總N量中減去以AlN、BN等的形態析出的結晶中的N量而計算出來的。總N量係以質量%表示，係採用：從表面 起算至板厚方向的中心也就是4/8的深度位置為止都保持連續的樣本，計算出：從表面起迄板厚方向的中心也就是4/8的深度位置為止的平均N質量%而計算出來的。
在本發明中，係規定了：以210℃進行20分鐘的熱處理之後的上降伏強度以及總伸長率。
上降伏強度：480~700MPa
針對於厚度為0.19mm程度的厚板材，為了確保：焊接罐的抗凹強度、兩片式罐的耐壓強度，乃將上降伏強度設為480MPa以上。上降伏強度係以500MPa以上為宜。另一方面，如果想要獲得超過700MPa的上降伏強度的話，必須添加多量的元素。多量的添加元素，會有妨礙本發明的罐用鋼板的耐腐蝕性之虞慮。因此，將上降伏強度設定在700MPa以下。藉由採用上述組成分，並且藉由採用例如後述的製造條件，可將罐用鋼板的上降伏強度控制在480~700MPa。
總伸長率：12%以上
罐用鋼板的總伸長率若低於12%的話，在於例如：利用擴罐加工的這種罐身加工來成形的罐的製造過程中，會有發生例如：裂開之類的問題之虞慮。又，總伸長率若低於12%的話，在進行罐的凸緣加工時，會有發生裂隙之虞慮。因此，總伸長率的下限係設在12%。總伸長率較好是13%以上，更優是14%以上。例如：先將再結晶組織也就 是肥粒鐵相的量設在特定範圍之後，藉由將退火後的二次冷軋的軋縮率設在特定的範圍，即可將總伸長率控制在12%以上。藉由控制二次冷軋的軋縮率來進行製造的情況下所獲得的總伸長率，是以35%以下為宜，25%以下更優。
本發明的罐用鋼板的板厚度雖然並未特別地限定，但是設定在0.4mm以下即可，0.3mm以下更好，0.2mm以下更優。
本發明的罐用鋼板亦可又具有鍍覆層。該鍍覆層係有例如：Sn鍍覆層、不含錫等的Cr鍍覆層、Ni鍍覆層、Sn-Ni鍍覆層等。
其次，說明本發明的罐用鋼板之製造方法。本發明的罐用鋼板，係利用具有：熱軋工序、一次冷軋工序、退火工序、二次冷軋工序的製造方法來製造為宜。以下，將說明各製造工序。
熱軋工序
熱軋工序，係指：將鋼在精製輥軋溫度為Ar3變態點以上的條件下進行輥軋，於捲取溫度為500~620℃的條件下進行捲取，捲取之後，以10℃/hr以下的冷卻速度進行冷卻的工序。
針對於作為輥軋的素材的鋼進行說明。鋼，是將已經調整成上述的組成分的熔鋼，藉由使用了轉爐等之公知的熔製方法來進行熔製，緊接著，藉由連續鑄造法 之類的一般常用的鑄造方法，鑄造成輥軋用素材而製得的。
對於於根據上述製程而製得的鋼，實施熱軋，製作成熱軋鋼板。熱軋之開始輥軋時的鋼的溫度係設在1200℃以上為宜。
又，熱軋中的精製輥軋溫度，係設在Ar3變態點以上。在本發明中，求出Ar3變態點的方法，是利用變態點測定裝置，將樣本加熱到達1200℃之後，慢慢的冷卻的過程中，樣本的體積因為γ→α變態而產生膨脹時的溫度。熱軋中的精製輥軋溫度，是用來確保上降伏強度之很重要的條件。精製輥軋溫度未達Ar3變態點的話，將會因為進行了γ+α之雙相範圍的熱軋，而導致結晶粒成長，再進行冷軋並且退火之後的結晶粒變粗大化，因而上降伏強度會降低。所以熱軋中的精製輥軋溫度係限定在Ar3變態點以上。熱軋中的精製輥軋溫度(精製輥軋的結束溫度)是在Ar3變態點~Ar3變態點+20℃的範圍內為宜。此外，精製輥軋溫度的上限，雖然並未特別限定，但是，基於抑制鏽皮的發生之理由，係以980℃作為上限為宜。
熱軋工序中的捲取溫度，係用來控制在本發明中很重要的上降伏強度、總伸長率之很重要的條件。捲取溫度未達500℃的話，表層很快就被冷卻，因而表層的AlN量變少，表層的固溶N量會增加。因此係將捲取溫度的下限設在500℃。更好的捲取溫度的下限是550℃。另 一方面，捲取溫度若超過620℃的話，因為固溶強化的緣故，所添加的N將變成AlN而在中央層析出，固溶N量將會降低，其結果，上降伏強度也會降低。因此，將捲取溫度的上限設在620℃。更好的捲取溫度的上限是600℃。
在熱軋工序中的捲取後的冷卻速度為10℃/hr以下，是很重要的條件。捲取後的冷卻速度若超過10℃/hr的話，表層受到急速冷卻，因而表層的AlN的析出減少，固溶N量會增加而使總伸長率降低。另一方面，冷卻速度的下限，雖然並未特別地限定，但是基於鋼板的製造效率的觀點考量，是設在2℃/hr以上為宜。
一次冷軋工序
一次冷軋工序，係指：在熱軋工序之後，以80%以上的軋縮率進行冷軋的工序。此外，在熱軋工序之後，一次冷軋工序之前，亦可又適當地包含其他的工序，而且亦可在熱軋工序之後，隨即進行一次冷軋工序。
例如：將熱軋工序中所形成的表層鏽皮予以去除為宜。表層鏽皮的去除方法，雖然並未特別地限定，但可以採用例如：酸洗之類的化學方式的去除方法、或者物理方式的去除方法等。
一次冷軋工序中的軋縮率，是在本發明中的重要的條件之一。在一次冷軋工序中的軋縮率若未達80%的話，難以製造出上降伏強度為480MPa以上的鋼板。此 外，在本工序中的軋縮率若未達80%的話，若想要獲得：二次冷軋工序的軋縮率設在20%以上之與傳統的DR材同等程度的板厚度(0.17mm程度)的時候，就必須至少將熱軋鋼板的板厚度降低到0.9mm以下。但是，在實際作業上，要將熱軋鋼板的板厚度降到0.9mm以下是困難的。因此，將本工序中的軋縮率設在80%以上。一次冷軋工序中的軋縮率的上限，雖然並未特別地限定，但是基於抑制表面缺陷的觀點考量，軋縮率係以95%以下為宜。
退火工序
退火工序，係指：在一次冷軋工序之後，以660~800℃的均熱溫度，以55s以下的均熱時間進行連續退火處理的工序。此處的單位「s」係指「秒」。此外，在一次冷軋工序之後，退火工序之前，亦可適當地包含其他的工序，或者亦可在一次冷軋工序之後，隨即進行退火工序。
退火係使用連續退火裝置。為了使鋼板的組織更均勻一致，係將均熱溫度設在660℃以上。另一方面，若想要以均熱溫度超過800℃的條件來進行連續退火的話，為了防止鋼板的斷裂，必須將運送速度控制得很低，生產性將會降低。基於上述的各點考量，乃將均熱溫度設在660~800℃的範圍。均熱溫度更好是在660~710℃，更優是在660~705℃。
若是均熱時間超過55s的速度的話，將無法 確保生產性，因此將均熱時間設在55s以下。均熱時間是40s以下為宜。均熱時間的下限雖然並未特別地限定，但是基於：為了縮短均熱時間，必須加快搬運速度，而難以達成不發生蛇行之穩定的搬運之理由，將下限設在10s為宜。
二次冷軋工序
二次冷軋工序，係指：在上述退火工序之後，以1~19%的軋縮率進行冷軋的工序。此外，在退火工序之後，二次冷軋工序之前，亦可適當地包含其他的工序，或者亦可在退火工序之後，隨即進行二次冷軋工序。
若將退火之後的二次冷軋時的軋縮率，設定成與一般的DR材的製造條件相同(20%以上)的話，加工時所導入的變形量太多，因而總伸長率會降低。
在本發明中，既是極薄材而且又必須確保總伸長率為12%以上，因此，將二次冷軋時的軋縮率設在19%以下。又，二次冷軋是具有對於鋼板賦予表面粗糙度的作用，想要對於鋼板賦予均勻一致的表面粗糙度的話，就必須將二次冷軋的軋縮率設在1%以上。二次冷軋工序時的軋縮率，亦可設在8~19%。
關於二次冷軋工序之後
本發明之製造方法，在二次冷軋之後，亦可又進行各種工序。例如：進行鍍覆工序、塗裝烘烤處理工序、薄膜 堆疊之類的工序。
〔實施例〕
將含有表1所示的組成分，其餘部分是Fe以及不可避的雜質所組成的鋼，利用實際的轉爐來進行熔製，而獲得鋼胚料。將所獲得的鋼胚料再加熱之後，進行熱軋，並且捲取。接下來，酸洗之後，進行一次冷軋，製造成薄鋼板。將所製得的薄鋼板，以15℃/sec的加熱速度進行加熱，再以表2所記載的均熱條件進行連續退火。接下來，冷卻之後，實施二次冷軋，並且連續地實施一般的鍍Sn處理，而製成馬口鐵。此外，詳細的製造條件係如表2所示。表2中的「最終板厚度」係不含Sn鍍覆層的板厚度。
針對於以上述製程而獲得的鍍Sn鋼板(馬口鐵)，實施了相當於以210℃進行20分鐘的塗裝烘烤處理之熱處理之後，進行拉伸試驗來測定上降伏強度以及總伸長率，並且調查了肥粒鐵相的結晶組織。測定方法和調査方法係如下所述。
拉伸試驗，係使用日本工業規格JIS 5號尺寸的拉伸試驗片來進行的，並且依據日本工業規格JIS Z 2241的規定，測定了上降伏強度(U-YP)，依據日本工業規格JIS Z 2241的規定，測定了總伸長率(E1)。將所 獲得的結果標示在表3。
結晶組織，是先將樣本進行研磨，利用硝酸腐蝕液將結晶粒界進行腐蝕，利用光學顯微鏡來進行觀察。從觀察了結晶組織之結果可以得知：發明例的罐用鋼板，都是肥粒鐵相的面積率為50%以上。此外，該肥粒鐵相都是再結晶組織。
利用從總N量減掉氮化物的N量的方法，測定了：在板厚度方向上之從表面起迄1/8深度為止的領域中的固溶N量；以及從表面起算的3/8深度位置起迄4/8深度位置為止的領域中的固溶N量。將測定結果標示於表4。
耐壓強度：係使用鋼板進行輥壓成形、焊接罐成形、縮頸成形、凸緣成形之後，再將蓋子捲裝上去而製作成空罐樣本之後，置入腔室內，以壓縮空氣進行加壓之後，測定樣本發生挫曲時的壓力。將挫曲時的壓力達到0.2MPa以上的予以標示為◎；將壓力達到0.14~0.13MPa的予以標示為○；將壓力未達0.13MPa的予以標示為×(不合格)。
成形性：係使用鋼板進行輥壓成形、焊接罐成形、縮頸成形，並且觀察在縮頸成形時的皺紋。以目視完全看不出有皺紋的話，予以標示為◎；目視可以看到有一個細微的皺紋的話，予以標示為○；目視可以看到有兩個以上的細微的皺紋的話，予以標示為×(不合格)。
耐腐蝕性：係使用專門用來評判電鍍馬口鐵的耐腐蝕性的ATC試驗設備(ALLOY-TIN COUPLE TESTER)來進行評判。將ATC值未達到0.05μA/cm2的予以標示為◎；將ATC值達到0.05~0.12μA/cm2的予以標示為○；將ATC值超過0.12μA/cm2的予以標示為×(不合格)。
〔產業上的可利用性〕
根據本發明，係可獲得：具有高強度以及優異的延性，並且即使對於腐蝕性強的內容物也具有良好的耐腐蝕性之罐用鋼板。本發明最適合作為：需要高加工度 的罐身加工之三片式罐、罐底部承受到高達數%的加工之兩片式罐為主的罐用鋼板來使用。

Claims (4)

  1. 一種罐用鋼板，其組成分以質量%計，係含有C：0.020%以上0.130%以下、Si：0.04%以下、Mn：0.10%以上1.2%以下、P：0.007%以上0.100%以下、S：0.03%以下、Al：0.0010%以上0.10%以下、N：超過0.0120%且0.020%以下；並且又含有從Nb：0.010%以上0.050%以下、Ti：0.010%以上0.050%以下、B：0.0010%以上0.010%以下之中所選出的一種或兩種以上，其餘部分是鐵以及不可避免的雜質；其鋼板組織，係具有肥粒鐵相，該肥粒鐵相的面積率為50%以上；以210℃進行20分鐘的熱處理後的上降伏強度為480~700MPa、總伸長率為12%以上；並且在板厚度方向上之從表面起迄1/8深度為止的領域中的固溶N量與從表面起算的3/8深度位置起迄4/8深度位置為止的領域中的固溶N量的比值，係符合下列數式1的關係：(在板厚度方向上之從表面起迄1/8深度為止的領域中的固溶N量)/(在板厚度方向上之從表面起算的3/8深度位置起迄4/8深度位置為止的領域中的固溶N量)≦0.96……(數式1)。
  2. 如請求項1所述的罐用鋼板，其中，前述肥粒鐵相是再結晶組織。
  3. 如請求項1或請求項2所述的罐用鋼板，其中， 前述肥粒鐵相的面積率是70%以上。
  4. 一種罐用鋼板的製造方法，其係用來製造如請求項1至請求項3中的任一項所述的罐用鋼板，該製造方法係具有：熱軋工序，係將鋼在於精製輥軋溫度為Ar3變態點以上的溫度條件進行輥軋，再以捲取溫度為500至620℃的溫度條件進行捲取，進行捲取之後，以10℃/小時以下的冷卻速度的條件進行冷卻；一次冷軋工序，係在前述熱軋工序之後，以軋縮率為80%以上的條件進行輥軋；退火工序，係在前述一次冷軋工序之後，以均熱溫度為660至800℃，而且均熱時間為55秒以下的條件，進行連續退火；二次冷軋工序，係在前述退火工序之後，以軋縮率為1至19%的條件進行輥軋。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI750033B (zh) * 2020-02-21 2021-12-11 日商Ｊｆｅ鋼鐵股份有限公司 鋼板以及鋼板之製造方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6540769B2 (ja) * 2016-10-04 2019-07-10 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度極薄鋼板およびその製造方法
CA3071564A1 (en) 2017-10-31 2019-05-09 Jfe Steel Corporation High-strength steel sheet and method for producing same
MX2021002226A (es) * 2018-08-30 2021-05-27 Jfe Steel Corp Chapa de acero para latas y metodo de produccion de la misma.
JP6813132B2 (ja) * 2018-12-20 2021-01-13 Ｊｆｅスチール株式会社 缶用鋼板およびその製造方法
WO2020203470A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 Ｊｆｅスチール株式会社 缶用鋼板およびその製造方法
CN115976416A (zh) * 2019-06-24 2023-04-18 杰富意钢铁株式会社 罐用钢板及其制造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08246060A (ja) * 1995-03-10 1996-09-24 Kawasaki Steel Corp 缶用鋼板の製造方法
JPH08325670A (ja) 1995-03-29 1996-12-10 Kawasaki Steel Corp 製缶時の深絞り性及びフランジ加工性と、製缶後の表面性状とに優れ、十分な缶強度を有する製缶用鋼板及びその製造方法
JP3769914B2 (ja) 1998-01-06 2006-04-26 Ｊｆｅスチール株式会社 耐時効性と焼き付け硬化性に優れた缶用鋼板
JP4051778B2 (ja) 1998-10-08 2008-02-27 Ｊｆｅスチール株式会社 表面性状が良好な３ピース缶に適した缶用鋼板
JP4244486B2 (ja) 1999-08-05 2009-03-25 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度缶用鋼板およびその製造方法
JP3887009B2 (ja) 2002-12-05 2007-02-28 東洋鋼鈑株式会社 薄肉化深絞りしごき缶用鋼板およびその製造法
JP4486414B2 (ja) * 2004-06-11 2010-06-23 新日本製鐵株式会社 強い缶体強度と良好なプレス加工性を備えた缶用薄鋼板およびその製造方法
JP5162924B2 (ja) * 2007-02-28 2013-03-13 Ｊｆｅスチール株式会社 缶用鋼板およびその製造方法
JP4943244B2 (ja) * 2007-06-27 2012-05-30 新日本製鐵株式会社 極薄容器用鋼板
JP5526483B2 (ja) * 2008-03-19 2014-06-18 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度缶用鋼板およびその製造方法
US20110076177A1 (en) * 2008-04-03 2011-03-31 Jfe Steel Corporation High-strength steel sheet for cans and method for manufacturing the same
KR20130029436A (ko) * 2009-01-30 2013-03-22 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 원유 탱크용 내식 강재와 그 제조 방법 그리고 원유 탱크
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
CN103014483B (zh) * 2011-09-26 2015-12-02 宝山钢铁股份有限公司 高延伸的二次冷轧板及其制造方法
MY185149A (en) * 2012-04-06 2021-04-30 Jfe Steel Corp High strength and high formability steel sheet and manufacturing method thereof
US9669961B2 (en) * 2012-06-06 2017-06-06 Jfe Steel Corporation Three-piece can and method of manufacturing the same
US20170306436A1 (en) * 2014-10-28 2017-10-26 Jfe Steel Corporation Steel sheet for two-piece can and manufacturing method therefor
US10837076B2 (en) * 2014-11-12 2020-11-17 Jfe Steel Corporation Steel sheet for cans and method for manufacturing steel sheet for cans
CN107406944B (zh) * 2015-03-27 2019-05-10 杰富意钢铁株式会社 罐用钢板及其制造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI750033B (zh) * 2020-02-21 2021-12-11 日商Ｊｆｅ鋼鐵股份有限公司 鋼板以及鋼板之製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI617677B (zh) 2018-03-11
CN107429360B (zh) 2019-06-25
JPWO2016157878A1 (ja) 2017-04-27
KR101994914B1 (ko) 2019-07-01
CN107429360A (zh) 2017-12-01
MY173780A (en) 2020-02-20
WO2016157878A1 (ja) 2016-10-06
JP6028884B1 (ja) 2016-11-24
KR20170121277A (ko) 2017-11-01
CO2017009718A2 (es) 2018-02-28

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