WO2018180404A1 - ２ピース缶用鋼板及びその製造方法 - Google Patents

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房亮 假屋
克己 小島
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Definitions

  • the present invention relates to a steel plate for cans suitable for application to can container materials used in food cans, beverage cans, aerosol cans and the like, and a method for producing the same, and in particular, a steel plate for two-piece cans having high strength and excellent workability. And a manufacturing method thereof.
  • the crystal orientation of the steel sheet was randomized by setting the heating rate during recrystallization annealing to 5 ° C./s or more in the range of 15 to 0.60 mm and ⁇ r value in the range of +0.15 to ⁇ 0.08.
  • a steel plate for a drawing can which is extremely excellent in the earring characteristics, which is characteristic, is described.
  • Patent Document 2 includes, by weight, C: 0.01 to 0.05%, N: 0.004% or less, and (N present as AlN) / (containing N) ⁇ 0.5. There is described a steel plate for a two-piece container excellent in neck wrinkle resistance characterized by being.
  • Patent Document 3 discloses an original sheet used for a resin-coated steel sheet suitable for use in a thinned deep-drawn ironing can, and the component of the original sheet is C: 0.008-0. 08%, Si ⁇ 0.05%, Mn ⁇ 0.9%, P ⁇ 0.04%, S ⁇ 0.04%, Al ⁇ 0.03%, N ⁇ 0.0035%, balance Fe and inevitable
  • Patent Document 4 0.01 to 0.10 wt.
  • Inductive heating device arranged on the inlet side of a hot finish rolling mill when hot finish rolling a continuous cast thin slab having a chemical composition containing 1% or a rough bar obtained by rough rolling a continuous cast thin slab onto a steel strip Is used to heat the entire width direction of the continuous cast thin slab or coarse bar to adjust the finish rolling entry temperature, and the finish rolling exit temperature reaches the Ar 3 transformation point over the entire length from the tip to the tail of the steel strip.
  • a hot-rolled steel strip was prepared by hot finish rolling a continuous cast thin slab or a rough bar so that the temperature became Ar3 transformation point + 40 ° C. or less and the finished plate thickness was 2.3 mm or less.
  • the hot-rolled steel strip is wound into a coil and pickled, then cold-rolled, the obtained cold-rolled steel strip is annealed, and then subjected to temper rolling or secondary rolling to have a thickness of 0.25 mm or less No steel strip, then surface treatment for steel strip And characterized by applying method excellent for two-piece can steel sheet coil uniformity of in-plane anisotropy is described.
  • Patent Document 5 discloses that 0.01% ⁇ C ⁇ 0.03%, 0.02% ⁇ sol.
  • Patent Document 1 discloses that when a steel plate for cans that is soft and excellent in aging resistance is manufactured as a material other than earrings, an overaging treatment is performed by a box annealing method after continuous annealing.
  • an overaging treatment is performed by a box annealing method after continuous annealing.
  • box annealing there is a problem that not only the variation in the coil is large but also sufficient softening and aging resistance cannot be obtained.
  • box annealing requires additional manufacturing costs.
  • Patent Document 4 does not disclose knowledge on tensile strength, yield elongation, and elongation control. For this reason, according to the steel sheet described in Patent Document 4, these characteristics required for thinning cannot be obtained.
  • the steel sheet described in Patent Document 5 has a problem that sufficient elongation cannot be obtained because the overaging treatment is not performed in the annealing process, and the formability is insufficient.
  • This invention is made in view of the said subject, Comprising: It is providing the steel plate for 2 piece cans which has high intensity
  • the inventors of the present invention conducted intensive research to solve the above problems. Specifically, the inventors of the present invention conduct earnest research to find a balance between earring characteristics and strain stretcher characteristics necessary for squeezing and increasing the strength of a steel sheet effective in increasing pressure resistance, As a result, it has been found that the above problems can be solved by adjusting the component composition, tensile strength, elongation, ⁇ r, and yield elongation within specific ranges, and the present invention has been completed based on this finding.
  • the steel plate for a two-piece can according to the present invention is in mass%, C: 0.010% or more and less than 0.050%, Si: 0.04% or less, Mn: 0.10% or more and less than 0.40%, P : 0.02% or less, S: 0.020% or less, Al: 0.030% to 0.100% or less, N: 0.0005% or more and less than 0.0030%, B: 0.0005% or more 0030% or less, the balance consists of Fe and inevitable impurities, the N amount ([N as BN]) and the total N amount ([N]) present as BN satisfy the following formula (1),
  • the tensile strength is 420 MPa or more and 540 MPa or less, the elongation is 5% or more, the yield elongation is 3% or less, and ⁇ r is ⁇ 0.50 or more and 0.10 or less.
  • the steel plate for a two-piece can according to the present invention is characterized in that, in the above invention, a film laminate layer having a thickness of 5 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less is provided on both sides or one side.
  • the method for producing a steel plate for a two-piece can according to the present invention is a method for producing a steel plate for a two-piece can according to the present invention, wherein a heating step of heating a slab at a heating temperature of 1100 ° C. or higher, and after the heating step A hot rolling process in which a slab is hot rolled at a hot rolling finish temperature of 820 ° C. or higher and 920 ° C. or lower, and a hot rolled sheet obtained in the hot rolling process is wound at a winding temperature of 600 ° C. or higher and 700 ° C. or lower.
  • the method for producing a steel plate for a two-piece can according to the present invention is a method for producing a steel plate for a two-piece can according to the present invention, wherein a heating step of heating a slab at a heating temperature of 1100 ° C. or higher, and after the heating step A hot rolling process in which a slab is hot rolled at a hot rolling finish temperature of 820 ° C. or higher and 920 ° C. or lower, and a hot rolled sheet obtained in the hot rolling process is wound at a winding temperature of 600 ° C. or higher and 700 ° C. or lower.
  • An annealing plate obtained by the continuous annealing step and the continuous annealing step A secondary rolling step of rolling at a rolling ratio of 5% to 20% or less of the conditions, characterized in that it comprises a.
  • a steel plate for a two-piece can having a high strength and excellent formability in a drawing process and an ironing process, and a manufacturing method thereof.
  • the steel plate for a two-piece can according to the present invention is in mass%, C: 0.010% or more and less than 0.050%, Si: 0.04% or less, Mn: 0.10% or more and less than 0.40%, P : 0.02% or less, S: 0.020% or less, Al: 0.030% to 0.100% or less, N: 0.0005% or more and less than 0.0030%, B: 0.0005% or more Containing 0030% or less, the balance is Fe and inevitable impurities, and the BN content ([N as BN]) and the total N content ([N]) satisfy the following formula (1) .
  • C 0.010% or more and less than 0.050%
  • C is an important element for obtaining the desired tensile strength, yield elongation, and ⁇ r at the same time. If the C content is 0.050% or more, carbides are generated excessively, the elongation is lowered, and the moldability is lowered. In addition, since solid solution C tends to remain, the yield elongation becomes larger than 3%, which causes stretcher strain. Furthermore, ⁇ r decreases (becomes larger on the minus side) and large earrings are generated. For this reason, the upper limit of the C content is less than 0.050%. In the case where ⁇ r is substantially 0 and the anisotropy is extremely small, the upper limit of the C content is preferably less than 0.020%.
  • the tensile strength is 420 MPa or less, and it is difficult to ensure the pressure resistance of the can body.
  • the ferrite grain size becomes excessively coarse during annealing and rough skin occurs during can manufacturing, in the case of a laminated steel sheet, the adhesion between the film laminate layer and the steel sheet is reduced, and the corrosion resistance is reduced. For this reason, the lower limit of the C content is 0.010% or more.
  • Si 0.04% or less
  • the upper limit of Si content is 0.04% or less, preferably 0.03% or less.
  • Mn 0.10% or more and less than 0.40%
  • Mn has an effect of improving the tensile strength of the steel sheet by solid solution strengthening, and it becomes easy to ensure a tensile strength of 420 MPa or more.
  • Mn forms MnS
  • the fall of hot ductility resulting from S contained in steel can be prevented.
  • stabilizing cementite contributes to the reduction of the amount of dissolved C, and the yield elongation can be stably reduced.
  • the lower limit of the Mn content needs to be 0.10% or more.
  • the Mn content is 0.40% or more, the anisotropy of the material increases and the absolute value of ⁇ r increases, so the upper limit of the Mn content is less than 0.40%, preferably 0.30% or less. To do.
  • Al forms N and AlN to reduce solute N in the steel, lower yield elongation, and suppress stretcher strain.
  • the lower limit of the Al content needs to exceed 0.030%.
  • the lower limit of the Al content is preferably 0.040% or more.
  • the upper limit of Al content needs to be 0.100% or less.
  • N 0.0005% or more and less than 0.0030%
  • B [B: 0.0005% to 0.0030%, [N as BN] / [N]> 0.5]
  • B forms N and BN to reduce the solute N and lower the yield elongation.
  • the lower limit of B content needs to be 0.0005% or more.
  • the upper limit of the B content is set to 0.0030% or less.
  • the yield elongation is 3% or less.
  • the tensile strength can be increased to 420 MPa or more.
  • the balance other than the above essential components is Fe and inevitable impurities.
  • yield elongation 3% or less
  • the occurrence of stretcher strain in the drawing process can be suppressed. More preferably, it is 2% or less.
  • the absolute value of ⁇ r is small. It becomes. Preferably it is -0.30 or more and 0.10 or less.
  • the average Rankford value (average r value) is preferably 1.1 or more from the viewpoint of improving the drawing workability. The average r value can be measured by the natural vibration method described in ASTM A623M, similarly to ⁇ r.
  • the thickness of the steel plate for a two-piece can there is no limitation on the thickness of the steel plate for a two-piece can, but it is effective for a steel plate for a two-piece can with a thickness of 0.20 mm or less.
  • the heating step is a step of heating the slab at a heating temperature of 1100 ° C. or higher. If the heating temperature before hot rolling is too low, a part of the nitride becomes undissolved. This undissolved becomes a cause of generation of coarse AlN that lowers the canability. Therefore, the heating temperature in the heating step is 1100 ° C. or higher, preferably 1130 ° C. or higher.
  • the upper limit of the heating temperature is not particularly defined, but if the heating temperature is too high, excessive scale is generated, resulting in defects on the product surface. Therefore, the upper limit of the heating temperature is preferably 1250 ° C. or lower.
  • Hot rolling finishing temperature 820 ° C or higher and 920 ° C or lower
  • the hot-rolling finishing temperature is less than 820 ° C.
  • the anisotropy of the material is increased, the absolute value of ⁇ r is increased, and the can-making property is lowered.
  • the lower limit of the hot rolling finishing temperature is 820 ° C. or higher, preferably 850 ° C. or higher.
  • the hot rolling finish temperature is higher than 920 ° C., the ferrite grain size in the hot rolled sheet becomes coarse, the ferrite grain size in the annealed sheet becomes coarse, and the yield point decreases.
  • the upper limit of hot rolling finishing temperature shall be 920 degrees C or less.
  • the upper limit of coiling temperature shall be 700 degrees C or less.
  • the coiling temperature is less than 600 ° C., the generation of carbides in the hot rolled sheet becomes insufficient, and the absolute value of ⁇ r of the annealed sheet increases due to an increase in the amount of solute C in the hot rolled sheet. Earrings are generated during squeezing.
  • the minimum of coiling temperature shall be 600 degreeC or more, More preferably, it is 640 degreeC or more, More preferably, you may be over 670 degreeC.
  • the pickling process is a process of pickling the hot-rolled sheet after the winding process.
  • the pickling conditions are not particularly limited as long as the surface scale can be removed. Pickling can be performed by a conventional method.
  • the rolling rate of cold rolling is an important production condition for reducing the absolute value of ⁇ r in order to prevent the occurrence of earrings during the drawing process.
  • ⁇ r becomes positively large.
  • the minimum of the rolling rate of cold rolling shall be 85% or more.
  • the upper limit of the rolling rate of cold rolling be 90% or less.
  • the lower limit of the annealing temperature is 650 ° C. or higher, preferably 680 ° C. or higher, more preferably 690 ° C. or higher.
  • annealing temperature is too high, the ferrite grain size becomes coarse and the yield point decreases, so the upper limit of the annealing temperature needs to be 750 ° C. or less.
  • annealing time shall be 15 s or more from a viewpoint of heating uniformly in a coil.
  • the annealing temperature it is desirable to cool from the annealing temperature to an overaging temperature zone of 380 ° C. or more and 500 ° C. or less and perform an overaging treatment with a residence time of 30 seconds or more in the overaging temperature zone.
  • the upper limit of the overaging temperature exceeds 500 ° C., carbide formation does not proceed and solid solution C remains, resulting in a large yield elongation, which causes stretcher strain.
  • the yield point rises excessively.
  • the upper limit of an overaging temperature range shall be 500 degrees C or less.
  • the overaging temperature even when the overaging temperature is too low, the formation of carbides does not proceed and solid solution C remains, resulting in a large yield elongation, which causes stretcher strain.
  • the lower limit of the overaging temperature zone needs to be 380 ° C. or higher.
  • the carbide is reprecipitated by overaging at a temperature of 380 ° C. or more and 500 ° C. or less for a certain period of time, thereby reducing the amount of solute C and reducing the yield elongation. If the residence time in the overaging temperature zone is short, the formation of carbides does not proceed and the effect of overaging becomes small, so the residence time is 30 s or more. From the viewpoint of reducing the yield elongation, it is preferable to accelerate the formation of carbides by setting the cooling rate from the annealing temperature to the overaging temperature zone to 40 ° C./s or more.
  • the tensile strength is 420 MPa or more, so the lower limit of the rolling rate is 5% or more.
  • the upper limit of the rolling rate is 20% or less.
  • the upper limit of the rolling rate is preferably less than 15%.
  • the total cold pressure ratio ((hot rolled thickness ⁇ sheet thickness after secondary rolling) / hot rolled thickness ⁇ 100) combined with cold rolling and secondary rolling is set to It is preferably 90.0% or less.
  • the steel plate for a two-piece can according to the present invention is obtained.
  • surface treatment of a steel plate Sn plating, Ni plating, Cr plating, etc. may be given, and also organic films, such as chemical conversion treatment and a laminate, may be given.
  • organic films such as chemical conversion treatment and a laminate, may be given.
  • a steel slab was obtained by melting steel containing components of steel symbols A to P shown in Table 1 below, with the balance being Fe and inevitable impurities.
  • the obtained steel slab was heated, hot-rolled under the conditions shown in Table 2 below, rolled, wound, scale removed by pickling, cold-rolled, annealed and processed in a continuous annealing furnace. Aging treatment and secondary rolling were performed to obtain steel plates (steel plates No. 1 to 31) having a thickness of 0.16 mm to 0.19 mm.
  • the steel plate was subjected to electrolytic Cr acid treatment as a surface treatment, and then a laminated steel plate in which a PET film having a thickness of 20 ⁇ m was thermally fused on both surfaces of the steel plate was produced.
  • the following items 1 to 4 were evaluated for the manufactured laminated steel sheets.
  • the tensile strength is 420 MPa or more and 540 MPa or less
  • the elongation is 5% or more
  • the yield elongation is 3% or less
  • ⁇ r is ⁇ 0.5 or more and 0.1 or less, and has excellent strength and formability. It was.
  • any one or more of the above characteristics was inferior. From the above, according to the present invention, it was confirmed that a steel plate for a two-piece can having high strength and excellent formability in drawing and ironing and a method for producing the same can be provided.
  • a steel plate for a two-piece can having a high strength and excellent formability in a drawing process and an ironing process, and a manufacturing method thereof.

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Abstract

本発明に係る２ピース缶用鋼板は、質量％で、Ｃ：０．０１０％以上０．０５０％未満、Ｓｉ：０．０４％以下、Ｍｎ：０．１０％以上０．４０％未満、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０３０％超え０．１００％以下、Ｎ：０．０００５％以上０．００３０％未満、Ｂ：０．０００５％以上０．００３０％以下を含有し、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなり、ＢＮとして存在するＮ量（［Ｎ　ａｓ　ＢＮ］）と全Ｎ量(［Ｎ］)とが下記数式（１）式を満たし、引張強さが４２０ＭＰａ以上５４０ＭＰａ以下であり、伸びが５％以上であり、降伏伸びが３％以下であり、Δｒが－０．５０以上０．１０以下であることを特徴とする。［Ｎ　ａｓ　ＢＮ］／［Ｎ］＞０．５　…（１）

Description

２ピース缶用鋼板及びその製造方法
　本発明は、食品缶、飲料缶、エアゾール缶等に用いられる缶容器用材料に適用して好適な缶用鋼板及びその製造方法に関し、特に、高強度で加工性に優れた２ピース缶用鋼板及びその製造方法に関する。
　近年の環境負荷低減及びコスト削減の観点から、食品缶、飲料缶、エアゾール缶等に用いられる鋼板の使用量削減が求められている。このため、２ピース缶や３ピース缶に関わらず素材となる鋼板の薄肉化が進められている。一方で鋼板を薄肉化すると缶体の耐圧強度が低下するため、これを補償するために鋼板の高強度化が必要となる。しかしながら、鋼板を高強度化すると加工性が低下するため、ネック・フランジ加工や、ビードやエンボスのような缶胴加工においてワレ等の成形不良が発生しやすくなる。加えて、２ピース缶への加工においては、しぼり加工での耳（イヤリング）が十分に小さいことやストレッチャーストレインが発生しないことが要求されている。また、耐食性を確保するため、ぶりき鋼板やＴＦＳ鋼板に塗装することに代わり、ラミネート鋼板を用いることによって塗装工程で必要となる乾燥や焼付け工程等を省略し、エネルギーコストを低減させる要望が強くなっている。
　２ピース缶用の鋼板として、例えば特許文献１には、重量％で、Ｃ：０．０１０～０．１００％、Ｓｉ：≦０．３５％、Ｍｎ：≦１．０％、Ｐ：≦０．０７０％、Ｓ：≦０．０２５％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５～０．１００％、Ｎ：≦０．００６０％、Ｂ：Ｂ／Ｎ＝０．５～２．５、残部がＦｅ及び不可避元素からなる組成で、板厚ｔが０．１５～０．６０ｍｍ、Δｒ値が＋０．１５～－０．０８の範囲で、再結晶焼鈍時の加熱速度を５℃／ｓ以上とすることにより、鋼板の結晶方位をランダム化させたことを特徴とするイヤリング性に極めて優れた絞り缶用鋼板が記載されている。
　また、特許文献２には、重量％で、Ｃ：０．０１～０．０５％、Ｎ：０．００４％以下を含み、（ＡｌＮとして存在するＮ）／（含有Ｎ）≧０．５であることを特徴とする耐ネックしわ性に優れた２ピース容器用鋼板が記載されている。
　また、２ピース缶向けのラミネート鋼板としては、特許文献３に、薄肉化深絞りしごき缶用途に適した樹脂被覆鋼板に用いる原板であって、原板の成分が、Ｃ：０．００８～０．０８％、Ｓｉ≦０．０５％、Ｍｎ≦０．９％、Ｐ≦０．０４％、Ｓ≦０．０４％、Ａｌ≦０．０３％、Ｎ≦０．００３５％、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなり、樹脂を被覆する前の原板の平均結晶粒径が８μｍ以下であり、最大表面粗さ（Ｒｍａｘ）が５μｍ以下であることを特徴とする樹脂被覆鋼板用の鋼板が記載されている。
　また、特許文献４には、Ｃ：０．０１～０．１０ｗｔ．％を含有する化学成分組成を有する連続鋳造薄スラブ又は連続鋳造薄スラブを粗圧延した粗バーを鋼帯に熱間仕上げ圧延するに際し、熱間仕上げ圧延機の入側に配置された誘導加熱装置によって連続鋳造薄スラブ又は粗バーの幅方向全体を加熱してその仕上げ圧延入側温度を調整し、仕上げ圧延出側温度が鋼帯の先端部から尾端部に至るまでの全長にわたりＡｒ３変態点以上Ａｒ３変態点＋４０℃以下の温度となり、且つ、仕上げ板厚が２．３ｍｍ以下となるように連続鋳造薄スラブ又は粗バーを熱間仕上げ圧延して熱延鋼帯を調製し、得られた熱延鋼帯をコイル状に巻取り次いで酸洗した後、冷間圧延し、得られた冷延鋼帯を焼鈍し、次いで調質圧延又は二次圧延を施して板厚０．２５ｍｍ以下の鋼帯となし、次いで、鋼帯に対し表面処理を施すことを特徴とする、面内異方性のコイル内均一性に優れた２ピース缶用鋼板の製造方法が記載されている。
　また、電池缶用の鋼板であるが２ピース缶用途として、特許文献５には、重量％で、０．０１％＜Ｃ＜０．０３％、０．０２％≦ｓｏｌ．Ａｌ≦０．１５％、Ｎ≦０．００３５％の鋼組成を有し、焼鈍後の二次圧延によって加工硬化していることを特徴とする封口部密封性の優れた２ピース電池缶用鋼板が記載されている。
特開２００２－６０９００号公報 特開平１０－２８００９５号公報 国際公開第９９／６３１２４号 特開２０００－８７１４５号公報 特開平１１－１８９８４１号公報
　しかしながら、上述した従来技術には以下に示す課題がある。
　特許文献１には、イヤリング以外の材質として、軟質で耐時効性に優れた缶用鋼板を製造するときは連続焼鈍後に箱焼鈍方法で過時効処理を施すことが開示されている。しかしながら、箱焼鈍での過時効工程ではコイル内でのばらつきが大きいことに加え、必ずしも十分な軟質化や耐時効性が得られないという課題がある。このため、特許文献１記載の鋼板によれば、しごき加工において優れた成形性を実現できない可能性がある。加えて箱焼鈍では追加の製造コストが必要となる。
　また、特許文献２記載の鋼板では、スラブ加熱温度が１１００℃以下であるため、粗大な窒化物が残存し、ピンホールが発生するという課題がある。加えて、加工性を向上させるための引張強さやイヤリングに関する具体的な知見は開示されていない。
　また、特許文献３記載の鋼板では、Ａｌ添加量が０．０３％以下と低いため、ＡｌＮの生成が不十分になり、固溶Ｎが残ることから、ストレッチャーストレインの低減が十分にできないという課題がある。また、引張強さやイヤリングの制御に関する知見は開示されていない。
　また、特許文献４には、引張強さ、降伏伸び、及び伸びの制御に関する知見が開示されていない。このため、特許文献４記載の鋼板によれば、薄肉化に必要なこれらの特性が得られない。
　また、特許文献５記載の鋼板では、焼鈍工程にて過時効処理を行わないために十分な伸びが得られず、成形性が不足するという課題がある。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、高強度、且つ、しぼり加工及びしごき加工において優れた成形性を有する２ピース缶用鋼板及びその製造方法を提供することにある。
　本発明の発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行った。具体的には、本発明の発明者らは、耐圧強度の上昇に有効な鋼板の高強度化としぼり加工に必要なイヤリング特性及びストレインストレッチャー特性との両立を見出すために鋭意研究を行い、その結果、成分組成、引張強さ、伸び、Δｒ、及び降伏伸びを特定の範囲内に調整すれば、上記課題を解決できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
　本発明に係る２ピース缶用鋼板は、質量％で、Ｃ：０．０１０％以上０．０５０％未満、Ｓｉ：０．０４％以下、Ｍｎ：０．１０％以上０．４０％未満、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０３０％超え０．１００％以下、Ｎ：０．０００５％以上０．００３０％未満、Ｂ：０．０００５％以上０．００３０％以下を含有し、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなり、ＢＮとして存在するＮ量（［Ｎ　ａｓ　ＢＮ］）と全Ｎ量(［Ｎ］)とが下記数式（１）式を満たし、引張強さが４２０ＭＰａ以上５４０ＭＰａ以下であり、伸びが５％以上であり、降伏伸びが３％以下であり、Δｒが－０．５０以上０．１０以下であることを特徴とする。
［Ｎ　ａｓ　ＢＮ］／［Ｎ］＞０．５　…（１）
　本発明に係る２ピース缶用鋼板は、上記発明において、両面又は片面に厚さ５μｍ以上４０μｍ以下のフィルムラミネート層を有することを特徴とする。
　本発明に係る２ピース缶用鋼板の製造方法は、本発明に係る２ピース缶用鋼板の製造方法であって、スラブを加熱温度１１００℃以上にて加熱する加熱工程と、前記加熱工程後のスラブを熱延仕上げ温度８２０℃以上９２０℃以下の条件で熱間圧延する熱間圧延工程と、前記熱間圧延工程で得られた熱延板を巻取り温度６００℃以上７００℃以下にて巻取る巻取り工程と、前記巻取り工程後の熱延板を酸洗する酸洗工程と、前記酸洗後の熱延板を圧延率８５％以上の条件で冷間圧延する冷間圧延工程と、前記冷間圧延工程で得られた冷延板を焼鈍温度６５０℃以上７５０℃以下の条件で焼鈍する連続焼鈍工程と、前記連続焼鈍工程で得られた焼鈍板を圧延率５％以上２０％以下の条件で圧延する二次圧延工程と、を含むことを特徴とする。
　本発明に係る２ピース缶用鋼板の製造方法は、本発明に係る２ピース缶用鋼板の製造方法であって、スラブを加熱温度１１００℃以上にて加熱する加熱工程と、前記加熱工程後のスラブを熱延仕上げ温度８２０℃以上９２０℃以下の条件で熱間圧延する熱間圧延工程と、前記熱間圧延工程で得られた熱延板を巻取り温度６００℃以上７００℃以下にて巻取る巻取り工程と、前記巻取り工程後の熱延板を酸洗する酸洗工程と、前記酸洗後の熱延板を圧延率８５％以上の条件で冷間圧延する冷間圧延工程と、前記冷間圧延工程で得られた冷延板を焼鈍温度６５０℃以上７５０℃以下の条件で焼鈍した後、３８０℃以上５００℃以下の温度域での滞留時間を３０ｓ以上とする過時効処理を行う連続焼鈍工程と、前記連続焼鈍工程で得られた焼鈍板を圧延率５％以上２０％以下の条件で圧延する二次圧延工程と、を含むことを特徴とする。
　本発明によれば、高強度、且つ、しぼり加工及びしごき加工において優れた成形性を有する２ピース缶用鋼板及びその製造方法を提供することができる。
　以下、本発明に係る２ピース缶用鋼板及びその製造方法について説明する。
＜２ピース缶用鋼板＞
　本発明に係る２ピース缶用鋼板は、質量％で、Ｃ：０．０１０％以上０．０５０％未満、Ｓｉ：０．０４％以下、Ｍｎ：０．１０％以上０．４０％未満、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０３０％超え０．１００％以下、Ｎ：０．０００５％以上０．００３０％未満、Ｂ：０．０００５％以上０．００３０％以下を含有し、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなり、ＢＮとなっているＮ量（［Ｎ　ａｓ　ＢＮ］）と全Ｎ量（［Ｎ］）が以下に示す数式（１）を満たす。
［Ｎ　ａｓ　ＢＮ］／［Ｎ］＞０．５　…（１）
　また、本発明に係る２ピース缶用鋼板の引張強さは４２０ＭＰａ以上５４０ＭＰａ以下であり、伸びは５％以上であり、降伏伸びは３％以下であり、Δｒは－０．５０以上０．１０以下である。ここで、Δｒとは、材料の異方性を評価する指標であり、一般的にΔｒの絶対値が大きいほど材料の異方性は大きくなる。Δｒ値は、ＡＳＴＭ　Ａ６２３Ｍに記載の固有振動法によって測定することができる。
　以下、本発明に係る２ピース缶用鋼板について、成分組成及び物性の順で説明する。なお、以下の説明において、各成分の含有量を表す「％」は「質量％」を意味する。
〔Ｃ：０．０１０％以上０．０５０％未満〕
　Ｃは、所望の引張強さ、降伏伸び、及びΔｒを同時に得るために重要な元素である。Ｃ含有量が０．０５０％以上では、炭化物が過剰に生成して伸びが低下し、成形性が低下する。加えて、固溶Ｃが残存しやすくなるために降伏伸びが３％より大きくなり、ストレッチャーストレインの原因となる。さらに、Δｒが低下し（マイナス側に大となり）、大きなイヤリングが発生してしまう。このため、Ｃ含有量の上限は０．０５０％未満とする。Δｒをほぼ０として異方性を極めて小さくする場合は、Ｃ含有量の上限は０．０２０％未満とすることが好ましい。一方、Ｃ含有量が０．０１０％未満では、引張強さが４２０ＭＰａ以下となり、缶体の耐圧強度を確保することが困難になる。また、焼鈍時にフェライト粒径が過剰に粗大になって、製缶加工時に肌荒れが発生するため、ラミネート鋼板とする場合、フィルムラミネート層と鋼板との密着性が低下して耐食性が低下する。このため、Ｃ含有量の下限は０．０１０％以上とする。
〔Ｓｉ：０．０４％以下〕
　Ｓｉを多量に含有すると、表面濃化により表面処理性が劣化し、耐食性が低下する。加えて、固溶強化によって降伏点が上昇する。このため、Ｓｉ含有量の上限は０．０４％以下、好ましくは０．０３％以下である。
〔Ｍｎ：０．１０％以上０．４０％未満〕
　Ｍｎは、固溶強化によって鋼板の引張強さを向上させる効果を有し、４２０ＭＰａ以上の引張強さを確保することが容易となる。また、ＭｎがＭｎＳを形成することにより、鋼中に含まれるＳに起因する熱間延性の低下を防止できる。さらに、セメンタイトを安定化させることで固溶Ｃ量の低減に寄与し、降伏伸びを安定して低下させることができる。これらの効果を得るためにはＭｎ含有量の下限を０．１０％以上にする必要がある。一方、Ｍｎ含有量が０．４０％以上では、材料の異方性が大きくなり、Δｒの絶対値が大きくなるため、Ｍｎ量の上限は０．４０％未満、好ましくは０．３０％以下とする。
〔Ｐ：０．０２％以下〕
　Ｐを多量に含有すると過剰な硬質化や中央偏析によって成形性が低下する。また、Ｐを多量に含有すると耐食性が低下する。このため、Ｐ含有量の上限は０．０２％以下とする。
〔Ｓ：０．０２０％以下〕
　Ｓは、鋼中で硫化物を形成して熱間延性を低下させる。よって、Ｓ含有量の上限は０．０２０％以下とする。一方、Ｓは孔食を抑制する効果があるため、Ｓ含有量の下限は０．００８％以上とすることが好ましい。
〔Ａｌ：０．０３０％超え０．１００％以下〕
　Ａｌは、ＮとＡｌＮを形成することにより鋼中の固溶Ｎを減少させ、降伏伸びを低下させ、ストレッチャーストレインを抑制する。このため、Ａｌ含有量の下限は０．０３０％超えにする必要がある。降伏伸びを低減して製缶性を向上させる観点から、Ａｌ含有量の下限は０．０４０％以上であることが好ましい。一方、Ａｌ含有量が過剰になるとアルミナが多量に発生して、アルミナが鋼板内に残存して製缶性が低下する。このため、Ａｌ含有量の上限は０．１００％以下とする必要がある。
〔Ｎ：０．０００５％以上０．００３０％未満〕
　Ｎは固溶Ｎとして存在すると、降伏伸びが増加し、しぼり加工時にストレッチャーストレインが発生して表面外観が不良となることに加え、板厚が不均一になっているために次工程での製缶トラブルの要因となり製缶性が低下する。このため、Ｎ含有量の上限は０．００３０％未満、好ましくは０．００２５％以下とする。一方、Ｎ含有量を安定して０．０００５％未満とすることは難しく、Ｎ含有量を０．０００５％未満にしようとすると製造コストも上昇する。このため、Ｎ含有量の下限は０．０００５％以上とする。
〔Ｂ：０．０００５％以上０．００３０％以下、［Ｎ　ａｓ　ＢＮ］／［Ｎ］＞０．５〕
　Ｂは、ＮとＢＮを形成して固溶Ｎを減少させて、降伏伸びを低下させる。このため、Ｂを含有することが好ましく、Ｂ添加の効果を得るためにはＢ含有量の下限は０．０００５％以上とする必要がある。一方、Ｂを過剰に含有しても、上記の効果が飽和するだけでなく、材料の異方性が劣化してΔｒの絶対値が大きくなってイヤリングが発生する。このため、Ｂ含有量の上限は０．００３０％以下とする。加えて、ＢＮとして存在するＮ量［Ｎ　ａｓ　ＢＮ］と全Ｎ含有量［Ｎ］との比［Ｎ　ａｓ　ＢＮ］／［Ｎ］を０．５超えとすることにより、降伏伸びを３％以下にしつつ、引張強さを４２０ＭＰａ以上にすることができる。好ましくは［Ｎ　ａｓ　ＢＮ］／［Ｎ］≧０．６である。
　上記必須成分以外の残部は、Ｆｅ及び不可避的不純物である。
〔引張強さ：４２０ＭＰａ以上５４０ＭＰａ以下〕
　引張強さの下限を４２０ＭＰａ以上とすることにより、缶体の耐圧強度を確保することができる。一方、引張強さが５４０ＭＰａを超えると、伸びとΔｒとの両立が著しく困難になるため、引張強さの上限は５４０ＭＰａ以下とする。
〔伸び：５％以上〕
　伸びを５％以上とすることにより、ネック・フランジ加工や、ビードやエンボスのような缶胴加工でのワレ等の成形不良を防ぐことができる。好ましくは８％以上、さらに好ましくは１０％以上である。伸びの上限は特に定めないが、引張強さとの両立のため２５％以下とすることが好ましい。
〔降伏伸び：３％以下〕
　降伏伸びの下限が３％以下であれば、しぼり加工でのストレッチャーストレインの発生を抑制することができる。さらに好ましくは２％以下である。
〔Δｒ：－０．５０以上０．１０以下〕
　しぼり加工でのイヤリングの発生を抑制するためには、Δｒの絶対値が小さいことが必要であり、Δｒが－０．５０以上０．１０以下であれば、イヤリングの発生は実用上問題無いレベルとなる。好ましくは－０．３０以上０．１０以下である。加えて、しぼり加工性を向上させる観点から平均ランクフォード値（平均ｒ値）が１．１以上であることが好ましい。平均ｒ値は、Δｒと同様、ＡＳＴＭ　Ａ６２３Ｍに記載の固有振動法によって測定することができる。
　以上に加えて、以下とすることが好ましい。
〔鋼板の両面又は片面に厚さ５μｍ以上４０μｍ以下のフィルムラミネート層〕
　塗装工程を省略し、且つ、耐食性を確保することができるため、本発明の鋼板の両面又は片面に厚さ５μｍ以上４０μｍ以下のフィルムラミネート層を貼り、ラミネート鋼板とすることが好ましい。フィルムラミネート層の厚さが５μｍ未満では、製缶後に十分な耐食性が得られないため、厚さの下限は５μｍ以上とする。一方、フィルムラミネート層の厚さを４０μｍ以上としても、効果が飽和するのみならず、製造コストが上昇してしまうため、厚さの上限は４０μｍ以下とする。
　本発明において２ピース缶用鋼板の板厚の制限はないが、板厚０．２０ｍｍ以下の２ピース缶用鋼板において効果的である。
＜２ピース缶用鋼板の製造方法＞
〔加熱温度：１１００℃以上〕
　加熱工程とは、スラブを加熱温度１１００℃以上にて加熱する工程である。熱間圧延前の加熱温度が低すぎると、窒化物の一部が未溶解となる。この未溶解は、製缶性を低下させる粗大ＡｌＮ発生の要因となる。そこで、加熱工程における加熱温度は、１１００℃以上、好ましくは１１３０℃以上とする。加熱温度の上限は特に規定しないが、加熱温度が高すぎるとスケールが過剰に発生して製品表面の欠陥になる。そこで、加熱温度の上限は1２５０℃以下とすることが好ましい。
〔熱延仕上げ温度：８２０℃以上９２０℃以下〕
　熱延仕上げ温度が８２０℃未満となると、材料の異方性が大きくなり、Δｒの絶対値が大きくなって製缶性が低下する。このため、熱延仕上げ温度の下限は、８２０℃以上、好ましくは８５０℃以上とする。一方、熱延仕上げ温度が９２０℃よりも高くなると、熱延板におけるフェライト粒径が粗大になって、焼鈍板のフェライト粒径が粗大になり、降伏点が低下する。このため、熱延仕上げ温度の上限は９２０℃以下とする。
〔巻取り温度：６００℃以上７００℃以下〕
　巻取り温度が７００℃を超えると、熱延板におけるフェライト粒径が粗大になって、焼鈍板のフェライト粒径が粗大になり、焼鈍板のフェライト粒径が粗大になり、降伏点が低下する。このため、巻取り温度の上限は７００℃以下とする。一方、巻取り温度が６００℃未満となると、熱延板での炭化物の生成が不十分になり、熱延板中の固溶Ｃ量が増加することで焼鈍板のΔｒの絶対値が大きくなり、しぼり加工時にイヤリングが発生する。このため、巻取り温度の下限は６００℃以上、より好ましくは６４０℃以上、さらに好ましくは６７０℃超えとする。
〔酸洗〕
　酸洗工程とは、巻取り工程後の熱延板を酸洗する工程である。酸洗条件は表層スケールを除去できればよく、特に条件は規定しない。常法により酸洗することができる。
〔冷間圧延：圧延率８５％以上〕
　冷間圧延の圧延率は、しぼり加工時のイヤリングの発生を防止するためにΔｒの絶対値を小とするために重要な製造条件である。冷間圧延の圧延率が８５％未満では、Δｒがプラスに大となる。このため、冷間圧延の圧延率の下限は８５％以上とする。一方、冷間圧延における圧延率が大きくなりすぎると、Δｒがマイナスに大となり、イヤリングが発生する場合がある。このため、冷間圧延の圧延率の上限は９０％以下とすることが好ましい。
〔焼鈍温度：６５０℃以上７５０℃以下、過時効温度帯：３８０℃以上５００℃以下、過時効温度帯での滞留時間：３０ｓ以上〕
　焼鈍中に十分に再結晶させ、異方性の小さい集合組織を形成させるため、また炭化物を一度固溶させて、後述する過時効処理にて炭化物を再析出させるために、焼鈍温度の下限は６５０℃以上、好ましくは６８０℃以上、さらに好ましくは６９０℃超えとする。特に高い伸びが要求される場合には、焼鈍温度の下限を７２０℃超えとすることがさらに好ましい。一方、焼鈍温度が高すぎると、フェライト粒径が粗大化して降伏点が低下するため、焼鈍温度の上限は７５０℃以下とする必要がある。また、コイル内にて均一に加熱する観点から焼鈍時間を１５ｓ以上とすることが好ましい。
　続いて、焼鈍温度から３８０℃以上５００℃以下の過時効温度帯まで冷却し、過時効温度帯での滞留時間３０ｓ以上の過時効処理を行うことが望ましい。過時効温度の上限が５００℃超えでは、炭化物の形成が進まずに固溶Ｃが残存して降伏伸びが大となり、ストレッチャーストレインの原因となる。また、降伏点が過度に上昇する。このため、過時効温度帯の上限は５００℃以下とする。一方、過時効温度が低すぎる場合でも、炭化物の形成が進まずに固溶Ｃが残存して降伏伸びが大となり、ストレッチャーストレインの原因となる。このため、過時効温度帯の下限は３８０℃以上とする必要がある。この３８０℃以上５００℃以下の過時効温度帯で一定時間滞留させて過時効によって炭化物を再析出させ、固溶Ｃ量を低減して降伏伸びを低減させる。過時効温度帯での滞留時間が短いと炭化物の形成が進まず、過時効の効果が小となるため、滞留時間は３０ｓ以上とする。降伏伸びの低減の観点から、焼鈍温度から過時効温度帯への冷却速度を４０℃／ｓ以上とすることにより炭化物の形成を早めることが好ましい。
〔二次圧延：圧延率５％以上２０％以下〕
　二次圧延では引張強さを４２０ＭＰａ以上とするため、圧延率の下限は５％以上とする。一方、圧延率が大きすぎると伸びが著しく低下するため、圧延率の上限は２０％以下とする。また、高い伸びを安定的に確保する観点から、圧延率の上限は１５％未満とすることが好ましい。また、Δｒの絶対値を小さくする観点からは、冷間圧延と二次圧延とを合わせた全冷圧率（（熱延厚－二次圧延後の板厚）／熱延厚×１００）を９０．０％以下とすることが好ましい。
　以上により、本発明に係る２ピース缶用鋼板が得られる。なお、鋼板の表面処理として、Ｓｎめっき、Ｎｉめっき、及びＣｒめっき等を施してもよく、さらに化成処理やラミネート等の有機皮膜を施してもよい。特にラミネート鋼板とする場合は，鋼板表面に電解Ｃｒ酸処理を施すことが好ましい。
　以下の表１に示す鋼記号Ａ～Ｐの成分を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼を溶製し、鋼スラブを得た。得られた鋼スラブを以下の表２に示す条件にて、加熱後、熱間圧延し、巻取り、酸洗にてスケールを除去した後、冷間圧延し、連続焼鈍炉にて焼鈍ならびに過時効処理し、二次圧延し、板厚０．１６ｍｍ以上０．１９ｍｍ以下の鋼板（鋼板Ｎｏ．１～３１）を得た。上記鋼板に対して、表面処理として電解Ｃｒ酸処理を施した後、鋼板の両面に厚さ２０μｍのＰＥＴフィルムを熱融着したラミネート鋼板を作製した。そして、作製したラミネート鋼板について以下の項目１～４を評価した。
１．［Ｎ　ａｓ　ＢＮ］
　上記ラミネート鋼板から濃硫酸にてＰＥＴフィルムを除去した後、鋼板を臭素メタノール溶液にて溶解し、残渣を硫酸・リン酸混合溶液にて分解させ、溶液中のＢ量を測定し、得られたＢ量が全量ＢＮを形成しているとしてＮ量に換算した。
２．降伏応力、引張強さ、伸び、及び降伏伸び
　上記ラミネート鋼板から濃硫酸にてＰＥＴフィルムを除去した後、圧延方向からＪＩＳ５号引張試験を採取し、ＪＩＳ　Ｚ２２４１に従って降伏応力、引張強さ、伸び（全伸び）、及び降伏伸びを評価した。降伏応力は、上降伏点、又は、上降伏点が見られない場合は０．２％耐力で評価した。
３．Δｒ
　上記ラミネート鋼板から濃硫酸にてＰＥＴフィルムを除去した後、圧延方向、圧延方向から４５度方向、及び圧延方向から直角方向についてＪＩＳ５号引張試験片を切り出し、ＡＳＴＭ　Ａ６２３Ｍに記載の固有振動法によりΔｒを測定した。
４．製缶評価
　製缶性を評価するため、上記ラミネート鋼板を円形に打抜いた後、しぼり比１．８８のしぼり加工によって円筒カップを成形した。カップ縁部の高さを１５度間隔で測定し、（最大縁高さ－最小縁高さ）／平均縁高さ×１００にて耳率を算出し、耳率が３％以下であれば「○」、２％以下であれば「◎」、３％超えであれば「×」とした。また、カップを目視で観察し、ストレッチャーストレインがほとんど見えないものを「◎」、軽微なストレッチャーストレインが認められるものを「○」、ストレッチャーストレインの顕著なものを「×」とした。
　評価結果を以下の表３に示す。発明例は、いずれも引張強さが４２０ＭＰａ以上５４０ＭＰａ以下、伸びが５％以上、降伏伸びが３％以下、Δｒが－０．５以上０．１以下となり、優れた強度及び成形性を有していた。これに対して、比較例では、上記特性のいずれか一つ以上が劣っていた。以上のことから、本発明によれば、高強度、且つ、しぼり加工及びしごき加工において優れた成形性を有する２ピース缶用鋼板及びその製造方法を提供できることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　本発明によれば、高強度、且つ、しぼり加工及びしごき加工において優れた成形性を有する２ピース缶用鋼板及びその製造方法を提供することができる。

Claims (4)

  1. 　質量％で、Ｃ：０．０１０％以上０．０５０％未満、Ｓｉ：０．０４％以下、Ｍｎ：０．１０％以上０．４０％未満、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０３０％超え０．１００％以下、Ｎ：０．０００５％以上０．００３０％未満、Ｂ：０．０００５％以上０．００３０％以下を含有し、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなり、ＢＮとして存在するＮ量（［Ｎ　ａｓ　ＢＮ］）と全Ｎ量(［Ｎ］)とが下記数式（１）式を満たし、引張強さが４２０ＭＰａ以上５４０ＭＰａ以下であり、伸びが５％以上であり、降伏伸びが３％以下であり、Δｒが－０．５０以上０．１０以下であることを特徴とする２ピース缶用鋼板。
    ［Ｎ　ａｓ　ＢＮ］／［Ｎ］＞０．５　…（１）
  2. 　両面又は片面に厚さ５μｍ以上４０μｍ以下のフィルムラミネート層を有することを特徴とする請求項１に記載の２ピース缶用鋼板。
  3. 　請求項１又は２に記載の２ピース缶用鋼板の製造方法であって、
    　スラブを加熱温度１１００℃以上にて加熱する加熱工程と、
    　前記加熱工程後のスラブを熱延仕上げ温度８２０℃以上９２０℃以下の条件で熱間圧延する熱間圧延工程と、
    　前記熱間圧延工程で得られた熱延板を巻取り温度６００℃以上７００℃以下にて巻取る巻取り工程と、
    　前記巻取り工程後の熱延板を酸洗する酸洗工程と、
    　前記酸洗後の熱延板を圧延率８５％以上の条件で冷間圧延する冷間圧延工程と、
    　前記冷間圧延工程で得られた冷延板を焼鈍温度６５０℃以上７５０℃以下の条件で焼鈍する連続焼鈍工程と、
    　前記連続焼鈍工程で得られた焼鈍板を圧延率５％以上２０％以下の条件で圧延する二次圧延工程と、
    　を含むことを特徴とする２ピース缶用鋼板の製造方法。
  4. 　請求項１又は２に記載の２ピース缶用鋼板の製造方法であって、
    　スラブを加熱温度１１００℃以上にて加熱する加熱工程と、
    　前記加熱工程後のスラブを熱延仕上げ温度８２０℃以上９２０℃以下の条件で熱間圧延する熱間圧延工程と、
    　前記熱間圧延工程で得られた熱延板を巻取り温度６００℃以上７００℃以下にて巻取る巻取り工程と、
    　前記巻取り工程後の熱延板を酸洗する酸洗工程と、
    　前記酸洗後の熱延板を圧延率８５％以上の条件で冷間圧延する冷間圧延工程と、
    　前記冷間圧延工程で得られた冷延板を焼鈍温度６５０℃以上７５０℃以下の条件で焼鈍した後、３８０℃以上５００℃以下の温度域での滞留時間を３０ｓ以上とする過時効処理を行う連続焼鈍工程と、
    　前記連続焼鈍工程で得られた焼鈍板を圧延率５％以上２０％以下の条件で圧延する二次圧延工程と、
    　を含むことを特徴とする２ピース缶用鋼板の製造方法。
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