三片罐用钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种罐用钢板及其制造方法，相对于外力的罐身的压曲强度高，另外通过在将钢板成形为圆筒状后进一步沿圆周方向赋予拉伸应变而加工成具有美观性的形状时的加工性也优异。钢板的组成为，以质量％计，含有以下成分：C：0.0005％以上0.0035％以下、Si：0.050％以下、Mn：超过0.60％且为1.00％以下、P：0.030％以下、S：0.020％以下、Al：0.010％以上0.100％以下、N：0.0030％以下、B：0.0005％以上，剩余部分由Fe及不可避免的杂质组成，B/N≥0.50(B/N表示(B(质量％)/10.81)/(N(质量％)/14.01))，使相对于轧制方向为90°的方向上的杨氏模量为220GPa以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适于用于食品或饮料罐的三片罐的材料的罐用钢板及其制造方法。本专利技术的三片罐用钢板在通过在成形为圆筒状并焊接后进一步沿圆周方向赋予拉伸应变而加工成具有美观性的形状时的加工性优异。另外，使用本专利技术的三片罐用钢板制造的罐的相对于外力的罐身部的压曲强度高。
技术介绍
从减轻环境负担及削减成本的观点出发，追求用于食品罐和饮料罐的钢板的使用量的削减，钢板的薄壁化不断发展。但是，伴随着钢板的薄壁化，出现以下问题：因制罐、内容物填充、搬送及市场中的处理时作用的外力而导致罐身变形，或由于因内容物的加热杀菌处理等中的罐内外的压力增减对罐施加的力而导致罐身变形(压曲)。作为其对策，为了提高罐身的强度而进行钢板的高强度化。但是，在通过缝焊将罐身接合的三片罐的情况下，因钢板的高强度化，导致缝焊前将罐体成形为圆筒状的辊轧成形(roll forming)工序中的定形性降低，存在在焊接时在钢板的重叠部无法确保适当的宽度从而在焊接工序中产生不良的情况。另外，钢板的高强度化同时伴随延性的降低，从而导致对焊接后的罐身施加的缩口加工、凸缘加工等的加工性的劣化。另外，在用于咖啡罐等饮料容器的三片罐中，多为沿相对于钢板的轧制方向为90°的方向、即钢板的宽度方向进行辊轧成形的罐体。通常，钢板的宽度方向的机械特性相对于轧制方向为高强度、低延性，高强度化的钢板难以适用于这种罐。这样，钢板的高强度化作为对伴随钢板薄壁化的耐变形性的劣化进行补偿的方法并不一定是最佳的。罐身的压曲本来就是由于因罐身部的板厚被薄壁化导致的罐体刚性的降低而产生的。因此，考虑到为了提高耐压曲性，提高钢板的杨氏模量(纵向弹性模量)本身来提高罐身的刚性的方法是有效的。杨氏模量与晶体取向具有很强的相关性。已知在＜110＞方向与轧制方向平行的晶体取向群(α纤维)多的情况下，相对于轧制方向为90°的方向上的杨氏模量提高。作为实现了高杨氏模量的罐用钢板，公开有以下技术。在专利文献1中公开了如下容器用钢板的制造技术：在冷轧退火后，进行压下率超过50％的二次冷轧，形成强的α纤维，提高了相对于轧制方向为90°的方向上的杨氏模量。在专利文献2中公开了如下不进行退火的容器用钢板的制造技术：以60％以上的压下率对热轧板进行冷轧，形成强的α纤维，提高了相对于轧制方向为90°的方向上的杨氏模量。在专利文献3中公开了如下容器用钢板的制造技术：在极低碳素钢中添加Ti、Nb、Zr、B，在Ar3相变点以下的温度下至少以50％以上的压下率进行热轧，在冷轧后在400℃以上且再结晶温度以下进行退火，由此提高了相对于轧制方向为90°的方向上的杨氏模量。另一方面，近年来存在如下情况：为了使罐体具有美观性，在将钢板成形为圆筒状并焊接后进一步沿圆周方向赋予拉伸应变而将其加工为特征性的形状。像这样进行加工后的罐被称为异型罐。作为该异型罐的罐身的形状方面的效果，罐身的刚性提高，罐身的强度提高。尤其是，该高强度化对于由内容物的加热杀菌处理等中罐内外的压力增减引起的压曲能够有效地发挥作用。用于这种异型罐的钢板需要具备延性，使得不会因加工而产生断裂。另外，为了使其不会产生拉伸应变(stretcher strain)，需要将用于异型罐的钢板的屈服点伸长率抑制得较低。另外，为了使其不会产生表面劣化(surface deterioration)，需要防止用于异型罐的钢板的晶粒粗大化。另外，为了不会减小罐高度，需要使用于异型罐的钢板的塑性应变比(r值)较低。尤其是，在用于咖啡罐等饮料容器的三片罐中，以使相对于钢板的轧制方向为90°的方向、即钢板的宽度方向为罐身周向的方式进行焊接的情况较多。在该情况下，因对异型罐的加工而导致在罐身的周向上产生拉伸变形。伴随着周向的由拉伸引起的伸长，罐高度方向相反地在收缩方向上产生变形，由此，罐高度减小。为了对此进行抑制，减小周向的r值是有效的。作为具有这样的特性的钢板，公开有以下的技术。在专利文献4中公开了如下制造方法：将以质量％计含有C：超过0.05％且为0.1％以下、Mn：0.3～1.5％、Al：0.01～0.1％、B：0.0002～0.01％、N：0.0030％以下的钢素材，加热至加热温度：1050～1300℃后，实施精轧温度为800～1000℃的精轧，在以卷绕温度：500～750℃进行卷绕后，进行酸洗以及接下来的冷轧，然后以再结晶温度以上720℃以下的温度进行连续退火，之后实施压下率：超过8％且为10％以下的二次冷轧。该技术通过在钢的含有成分中特别地适当调整Mn、B的添加量来进行r值的降低和时效性的改善。在专利文献5中公开了如下技术：将含有C：0.0005～0.05wt％、B：0.0002～0.01wt％的钢坯在精轧温度为800℃～1000℃的条件下进行热轧后，在500～750℃的温度范围内进行卷绕，经过一次冷轧，进行在再结晶温度～850℃的温度范围内以60sec以下的均热时间进行均热的退火，接下来以压下率20％以下进行二次冷轧，由此，使轧制方向及轧制垂直方向中的至少一个方向的r值为1.0以下。该技术通过规定r值来进行由加工引起的罐高度减小的抑制。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开平06－212353号公报专利文献2:日本特开平06－248332号公报专利文献3:日本特开平06－248339号公报专利文献4:日本特开平11－124654号公报专利文献5:日本特开平10－245655号公报
技术实现思路
但是，在上述现有技术中，存在以下所示的问题。在专利文献1的技术中，为了得到高的杨氏模量，需要晶粒长径相对于短径之比平均为4以上的加工组织。为了使组织成为该加工组织，在进行二次冷轧的钢板的制造方法中，必须使二次冷轧的压下率超过50％，钢板强度变得过高。另外，由于增加了二次冷轧的工序，所以导致制造成本上升。在专利文献2的技术中，为了得到高的杨氏模量而冷轧60％以上，并且之后完全不进行退火，因此，钢板不仅钢板强度过高，而且伸长率也较差。因此，在钢板的缩口加工和凸缘加工中产生不良情况。在专利文献3的技术中，为了得到高杨氏模量钢板而必须在再结晶温度以下进行退火。其结果为，在钢板的组织中残留冷轧后的组织，不仅钢板强度过高而且伸长率也较差。因此，在钢板的缩口加工和凸缘加工中产生不良情况。在专利文献4的技术中，由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三片罐用钢板，其特征在于，以质量％计，含有以下成分：C：0.0005％以上0.0035％以下、Si：0.050％以下、Mn：超过0.60％且为1.00％以下、P：0.030％以下、S：0.020％以下、Al：0.010％以上0.100％以下、N：0.0030％以下、B：0.0005％以上，剩余部分由Fe及不可避免的杂质组成，B/N≥0.50，其中，B/N表示(B(质量％)/10.81)/(N(质量％)/14.01)，相对于轧制方向为90°的方向上的杨氏模量为220GPa以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.07 JP 2012-2454581.一种三片罐用钢板，其特征在于，以质量％计，含有以下成
分：C：0.0005％以上0.0035％以下、Si：0.050％以下、Mn：超过0.60％
且为1.00％以下、P：0.030％以下、S：0.020％以下、Al：0.010％以
上0.100％以下、N：0.0030％以下、B：0.0005％以上，剩余部分由
Fe及不可避免的杂质组成，
B/N≥0.50，其中，B/N表示(B(质量％)/10.81)/(N(质量
％)/14.01)，
相对于轧制方向为90°的方向上的杨氏模量为220GPa以上。
2.根据权利要求1所述的三片罐用钢板，其特征在于，
相对于轧制方向为90°的方向上的塑性应变比不足1.00，
并且以210℃进行20分钟的热处理后的屈服点伸长率为3.0％以
下，
并且以210℃进行20分钟的热处理后的断裂伸长率为25％以上。
3.根据权利要求1或2所述的三片罐用钢板，其特征在于，具
有如下组织：
板面的(111)[1－10]～(111)[－1－12]方位上的平均

【专利技术属性】
技术研发人员：须藤干人，小岛克己，多田雅毅，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