罐用钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供在烤漆后具有450～600MPa的上屈服强度和13％以上的总伸长率的特性、而且对腐蚀性强的内容物也具有良好的耐腐蚀性的高加工性高强度罐用钢板及其制造方法。一种高加工性高强度罐用钢板，其特征在于，具有以质量％计含有C：超过0.020％且为0.130％以下、Si：0.04％以下、Mn：0.10～1.20％、P：0.100％以下、S：0.030％以下、Al：0.10％以下、N：超过0.0120％且为0.020％以下、Nb：0.004～0.040％且余量由铁和不可避免的杂质构成的成分组成，析出Nb量与总Nb量之比为析出Nb量/总Nb量≥0.30，Nb析出物平均粒径为20nm以下，铁素体平均结晶粒径为7.0μm以下，烤漆处理后的上屈服强度为450～630MPa、总伸长率为13％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及作为通过高加工度的罐身加工而成形的三片罐、需要耐压强度的两片罐等的原材料使用的罐用钢板及其制造方法。详细而言，本专利技术涉及总伸长率大并且具有优良的上屈服强度的罐用钢板及其制造方法。
技术介绍
近年来，为了扩大不锈钢罐的需求，采取了降低制罐成本的对策、将不锈钢罐投入到瓶形罐、异形罐这样的新型罐种中的对策。作为降低制罐成本的对策，可以列举原材料的低成本化。通过拉深加工而成形的两片罐自不用说，即使是以单纯的圆筒成形为主体的三片罐，也在推进所使用的钢板的薄壁化。但是，如果单纯将钢板薄壁化，则罐体强度会降低。因此，在DRD(drawingandredrawing，拉深与再拉深)罐、焊接罐的罐身部这样使用高强度材料的部位，不能使用仅单纯薄壁化后的钢板。因此，期望高强度且极薄的罐用钢板。目前，极薄的硬质罐用钢板通过在退火后实施压下率为20％以上的二次冷轧的DoubleReduce法(以下称为DR法)来制造。利用DR法制造的钢板为高强度，但具有总伸长率小的特征。另一方面，作为最近投入市场的异形罐这样的、通过加工度强的罐身加工而成形的罐的原材料，从加工性的观点出发，难以使用缺乏延展性的DR材料。另外，DR材料与在通常的退火后进行表面光轧的钢板相比，制造工序也增加，因此制造成本高。为了避免这种DR材料的缺点，在下述专利文献中提出了：省略二次冷轧而使用各种强化法、并且通过一次冷轧和退火工序来控制特性的SingleReduce法(SR法)；或者通过二次冷轧压下率为约5％以下的轻压下来制造高强度钢板的方法。在专利文献1中公开了一种板厚为0.3mm以下的高强度罐用极薄冷轧钢板，其特征在于，具有以质量％计含有C：0.02％以下、Si：0.10％以下、Mn：1.5％以下、P：0.20％以下、S：0.01％以下、Al：0.01％以下、N：0.0050～0.0250％、且含有0.0050％以上的(固溶C+固溶N)、余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成和再结晶率为90％以上的组织，烘烤硬化量(BH量)为100MPa以上，烤漆处理所带来的拉伸强度的增加量ΔTS为30MPa以上，烤漆处理后的屈服应力为550MPa以上。另外，专利文献1中提出了如下技术：调节热轧条件和冷却条件，在连续退火后骤冷至低温范围，有效利用固溶C量+固溶N量的作用，利用时效硬化现象，由此得到与DR材料匹敌的高强度罐用钢板。专利文献1记载的罐用钢板的烤漆处理后的屈服应力高达550MPa以上。在专利文献2中公开了一种制罐时的深拉深性和凸缘加工性与制罐后的表面性状优良并且具有充分的罐强度的制罐用钢板，其特征在于，以重量比计，含有C：0.020～0.150％、Si：0.05％以下、Mn：1.00％以下、P：0.050％以下、S：0.010％以下、N：0.0100％以下、Al：0.100％以下、Nb：0.005～0.025％，余量由不可避免的杂质和铁构成，实质上为铁素体单相组织，屈服强度为40kgf/mm2以上，平均结晶粒径为10μm以下，板厚为0.300mm以下。另外，专利文献2提出了通过将由Nb碳化物带来的析出强化、由Nb、Ti、B的碳氮化物带来的微细化强化复合地组合而取得强度与延展性的平衡的钢板。在专利文献3中公开了一种薄壁化深拉减薄罐用钢板，其特征在于，由含有C：0.001～0.010重量％、Si≤0.05重量％、Mn≤0.9重量％、P：0.131～0.200重量％、S≤0.04重量％、Al：0.006～0.08重量％、N：0.0010～0.015重量％且余量为Fe和不可避免的杂质的低碳钢板构成，并提出了利用Mn、P、N等的固溶强化来进行高强度化的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-107186号公报专利文献2：日本特开平8-325670号公报专利文献3：日本特开2004-183074号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题首先，为了薄规格化(薄壁化)，需要确保强度。另一方面，在通过扩罐加工这样的罐身加工而成形的罐体、通过凸缘加工而成形的罐体使用钢板的情况下，需要应用高延展性的钢。例如，在两片罐制造时的底部加工、以扩罐加工为代表的三片罐制造时的罐身加工和凸缘加工中，为了不发生钢板的破裂，需要使用总伸长率大的钢板作为原材料。此外，如果还考虑对腐蚀性强的内容物的耐性，则需要制成耐腐蚀性良好的钢板。因此，不能进行阻碍耐腐蚀性的过量的元素添加。关于上述特性，上述现有技术中，虽可制造满足强度、延展性(总伸长率)、耐腐蚀性中的任意一项的钢板，但无法制造满足全部特性的钢板。例如，专利文献1记载的方法虽然是对强度升高有效的方法，但钢中的固溶C、固溶N量多，因此屈服伸长率增大。屈服伸长率是由于通过固溶C、固溶N将位错固定而使可动位错减少从而产生的。在屈服伸长率大时的应变区域，产生局部的屈服现象而发生不均匀变形，因此产生被称为拉伸变形的褶皱，有时会损害外观。在专利文献2中提出了利用析出强化来实现高强度化、取得强度与延展性的平衡的钢，但未考虑屈服伸长率，专利文献2记载的制造方法中，得不到本专利技术中作为目标的屈服伸长率的值。在专利文献3中提出了由固溶强化带来的高强度化。该文献记载的技术中，过量地添加了通常作为阻碍耐腐蚀性的元素已知的P、Mn，因此，阻碍耐腐蚀性的可能性高。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供在烤漆后具有450～600MPa的上屈服强度和13％以上的总伸长率的特性、而且对腐蚀性强的内容物也具有良好的耐腐蚀性的高加工性高强度罐用钢板及其制造方法。用于解决问题的方法本专利技术人为了解决上述问题而进行了深入研究。其结果，得到了以下的见解。本专利技术人着眼于析出强化、固溶强化、加工强化的复合组合，通过实现析出强化和固溶强化的平衡，能够进行高强度化而无损伸长率。此外，使二次冷轧中的压下率为1～19％，通过以比以往的二次冷轧中的压下率低的压下率进行加工强化，能够进行高强度化而不使总伸长率降低。另外，通过以不妨碍耐腐蚀性的范围的元素添加量进行原板的成分设计，对腐蚀性强的内容物也显示出良好的耐腐蚀性。本专利技术基于上述见解对成分、制造方法进行综合管理，由此完成了高加工性高强度罐用钢板及其制造方法。本专利技术是基于上述见解而完成的，其主旨如下所述。[1]一种高加工性高强度罐用钢板，其特征在于，具有以质量％计含有C：超过0.020％且为0.130％以下、Si：0.04％以下、Mn：0.10～1.20％、P：0.100％以下、S：0.030％以下、Al：0.10％以下、N：超过0.0120％且为0.020％以下、Nb：0.004～0.040％且余量由铁和不可避免的杂质构成的成分组成，析出Nb量与总Nb量之比为析出Nb量/总Nb量≥0.30，Nb析出物平均粒径为20nm以下，铁素体平均结晶粒径为7.0μm以下，烤漆处理后的上屈服强度为450～630MPa、总伸长率为13％以上。[2]如[1]所述的高加工性高强度罐用钢板，其特征在于，在板厚方向上从表面至1/8深度位置的区域中的Nb析出物的体积率与从距表面3/8深度位置至4/8深度位置的区域中的Nb析出物的体积率之比满足下述式1。(3/8～4/8的Nb析出物体积率)/(表面～1/8的Nb析出物体积率)≥1.10(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种罐用钢板，其特征在于，具有以质量％计含有C：超过0.020％且为0.130％以下、Si：0.04％以下、Mn：0.10～1.20％、P：0.100％以下、S：0.030％以下、Al：0.10％以下、N：超过0.0120％且为0.020％以下、Nb：0.004～0.040％且余量由铁和不可避免的杂质构成的成分组成，析出Nb量与总Nb量之比为析出Nb量/总Nb量≥0.30，Nb析出物平均粒径为20nm以下，铁素体平均结晶粒径为7.0μm以下，烤漆处理后的上屈服强度为450～630MPa、总伸长率为13％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.29 JP 2014-1753031.一种罐用钢板，其特征在于，具有以质量％计含有C：超过0.020％且为0.130％以下、Si：0.04％以下、Mn：0.10～1.20％、P：0.100％以下、S：0.030％以下、Al：0.10％以下、N：超过0.0120％且为0.020％以下、Nb：0.004～0.040％且余量由铁和不可避免的杂质构成的成分组成，析出Nb量与总Nb量之比为析出Nb量/总Nb量≥0.30，Nb析出物平均粒径为20nm以下，铁素体平均结晶粒径为7.0μm以下，烤漆处理后的上屈服强度为450～630MPa、总伸长率为13％以上。2.如权利要求1所述的罐用钢板，其特征在于，在板厚方向上从表面至1/8深度位置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：多田雅毅，小岛克己，中丸裕树，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP