极薄容器用钢板及其制造方法技术

技术编号:1803516 阅读:120 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种极薄容器用的钢板,其以质量%计含有C:0.0800%以下、N:0.600%以下、Si:2.0%以下、Mn:2.0%以下、P:0.10%以下、S:0.05%以下、Al:2.0%以下;其中直径为1μm~0.02μm的氮化物在钢板的表层1/8厚度内具有以数密度为0.2个/μm↑[3]以上存在的区域,且满足式(A),或者直径为1μm~0.02μm的氮化物满足式(B)。(在钢板的板厚1/8位置处的数密度)>(在钢板的板厚1/4位置处的数密度)(A);(在钢板的板厚1/20位置处的数密度)/(在钢板的板厚1/4位置处的数密度)>1.5(B)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于饮料罐等金属容器的钢板及其制造方法。
技术介绍
对于以饮料罐和食品罐等为代表的容器用的钢板来说,为了容器的低成本化,钢板朝薄壁化发展,已经达到0.2mm以下的原材料也适用的程度。用这样的超薄材料制造容器的场合,明显的问题之一是容器的变形。这不仅在容器的制造过程和充填内容物后,在一般市场中对容器搬送时引起的外力作用下发生容器变形,而且由于容器内部压力的增减,即内容物在加热处理时的增压和为了保持内容物的减压处理、或者由于碳酸饮料等内容物所必须的增压、以及在流通和保持过程中的温度变化,均可引起容器的变形。为了使耐变形性提高,不仅需要容器的设计,而且需要使用更加硬质的材料作为原材料。但是,通常硬质材料延展性较低,罐成形时引起材料破断等的问题。而且,极薄材料与厚材料相比,在较低的形变就会引起破断,因此对极薄材料来说,要求具有厚壁材料以上的良好的延展性。并且,在罐成形时,有时钢板在焊接后将焊缝区再次成形,在这种情况下,容易引起变形向特定的部位的集中,从这一点来看,良好的延展性也是必要的。在退火以后的工序,作为不明显阻碍延展性的高强度化方法,由退火时的氮化技术已经在特开平08-170122号公报、特开平08-176788号公报、特开平2001-107148号公报、特开平2002-012948号公报等中公开。但是,这些技术欠缺如下的观点也考虑钢板成分和氮化条件而针对极薄原材料最佳地控制特别是其表层和内层的硬度。在利用上述技术以极薄原材料为基础制罐的场合,原材料的罐成形性和罐的耐变形性不一定能够满足。而且,为了利用罐的设计而确保罐强度,例如通过在罐筒部形成小的凹凸(焊道)、使弯曲刚性提高之类的技术已经实用化。在这种情况下,因为凹凸的形状影响强度,因此在原材料是软质或板厚较薄的场合,必须严格地进行凹凸加工,但是由于该凹凸加工损伤表面处理皮膜,发生耐蚀性的劣化便成为问题。如果使用硬质材料,即使在将原材料薄壁化的状态下也可以减小凹凸加工量,能够避免耐蚀性的劣化,因此使用硬质材料是优选的,但是以前的硬质材料的延展性不充分,在用于罐盖的卷边接缝的凸缘成形等中产生不适宜的情况,因此使用受到限制。
技术实现思路
本专利技术的课题在于,解决上述那样的现有技术的问题,针对使用极薄原材料制造的容器所存在的变形问题,提供一种钢板及其制造方法,该钢板通过使用氮化来控制原材料的表层以及内层的材质、从而使它们大幅度变化,而且即使在硬质的场合仍具有良好延展性。本专利技术人为了解决上述的课题,在特别研究了经过氮化过程制造的板厚为0.4mm以下的钢板的成分以及氮化条件与材质的关系研究之后发现,通过将成分、特别是N量限定在特定范围内,而且最佳地调整氮化条件,能够理想地控制材料的表层部以及内层部的氮化物的形态,由此能够大幅度地抑制以极薄钢板为原材料的容器所存在的变形问题。即,本专利技术发现,通过在冷轧后进行氮化处理、使钢中的氮含量增加而提高表面硬度,单凭这一点,罐的耐变形性并不是相应地提高,为了采用极薄原材料使罐的耐变形性提高,存在必要的氮化条件,并发现了其控制方法,其要旨表示如下。本专利技术的极薄容器用的钢板的第1形态是,以质量%计含有C0.0800%以下、N0.600%以下、Si2.0%以下、Mn2.0%以下、P0.10%以下、S0.05%以下、Al2.0%以下,其中直径为1μm~0.02μm的氮化物在钢板的表层1/8厚度内具有以数密度为0.2个/μm3以上存在的区域,且满足下述式(A)。(在钢板的板厚1/8位置处的数密度)>(在钢板的板厚1/4位置处的数密度) (A)本专利技术的极薄容器用的钢板的第2形态是,以质量%计含有C0.0800%以下、N0.600%以下、Si2.0%以下、Mn2.0%以下、P0.10%以下、S0.05%以下、Al2.0%以下,直径为1μm~0.02μm的氮化物满足下述式(B)。(在钢板的板厚1/20位置处的数密度)/(在钢板的板厚1/4位置处的数密度)>1.5 (B)根据本专利技术的极薄容器用的钢板,不会牺牲容器的耐变形性和罐成形性中的之一,而能够同时显著提高容器的耐变形性和罐成形性两者。特别在板厚0.400mm以下,能够实现显著良好的罐特性。对于本专利技术的极薄容器用的钢板来说,在钢板的板厚1/4位置处的直径为1μm~0.02μm的氮化物的数密度也可以为10个/μm3以下。作为钢成分,也可以以质量%计还含有Ti0.08%以下、Nb0.08%以下、B0.015%以下、Cr2.0%以下之中的1种、2种或者更多种。作为钢成分,也可以还含有以质量%计合计为0.1%以下的Sn、Sb、Mo、Ta、V、W。钢成分的剩余部分也可以为Fe以及不可避免的杂质。本专利技术的极薄容器用的钢板的制造方法的第1形态是,对钢进行冷轧后,在与再结晶退火的同时或者再结晶退火后进行氮化处理,在钢板的表层1/8厚度内形成直径为1μm~0.02μm的氮化物以数密度为0.2个/μm3以上存在的区域,且将钢板中的N以质量%计设定为0.600%以下,其中所述钢以质量%计含有C0.0800%以下、N0.0300%以下、Si2.0%以下、Mn2.0%以下、P0.10%以下、S0.05%以下、Al2.0%以下。本专利技术的极薄容器用的钢板的制造方法的第2形态是,对钢进行冷轧后,在与再结晶退火的同时或者再结晶退火后进行氮化处理,在钢板的表层1/8厚度内,直径为1μm~0.02μm的氮化物满足上述式(B),且将钢板中的N以质量%设定为0.600%以下,其中所述钢以质量%计含有C0.0800%以下、N0.0300%以下、Si2.0%以下、Mn2.0%以下、P0.10%以下、S0.05%以下、Al2.0%以下。本专利技术的极薄容器用的钢板的制造方法的第3形态是,对钢进行冷轧后,在与再结晶退火的同时或者再结晶退火后进行氮化处理,直径为1μm~0.02μm的氮化物满足下述式(C),且将钢板中的N以质量%计设定为0.600%以下,其中所述钢以质量%计含有C0.0800%以下、N0.0300%以下、Si2.0%以下、Mn2.0%以下、P0.10%以下、S0.05%以下、Al2.0%以下。(氮化处理后的在钢板的板厚1/20位置处的数密度)/(氮化处理前的在钢板的板厚1/20位置处的数密度)>1.5 (C)根据本专利技术的极薄容器用的钢板的制造方法,不会牺牲容器的耐变形性和罐成形性中的之一,而能够以高生产率获得可以同时显著提高耐变形性和罐成形性两者的极薄容器用的钢板。特别在板厚为0.400mm以下,能够以高生产率制造具有明显良好的罐特性的极薄容器用的钢板。对于本专利技术的极薄容器用的钢板的制造方法来说,也可以是,对钢进行冷轧后,在与再结晶退火的同时或者再结晶退火后进行氮化处理,在钢板的板厚1/4位置处的直径为1μm~0.02μm的氮化物的数密度为10个/μm3以下,且钢板中的N以质量%设定为0.600%以下,其中所述钢以质量%含有C0.0800%以下、N0.0300%以下、Si2.0%以下、Mn2.0%以下、P0.10%以下、S0.05%以下、Al2.0%以下、以及剩余部分为Fe以及不可避免的杂质。也可以是,在与再结晶退火的同时或者再结晶退火后进行氮化处理时,在钢板温度为550~800℃的状态下、在含有0本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种极薄容器用的钢板,其以质量%计含有C:0.0800%以下、N:0.600%以下、Si:2.0%以下、Mn:2.0%以下、P:0.10%以下、S:0.05%以下、Al:2.0%以下,其中直径为1μm~0.02μm的氮化物在钢板的表层1/8厚度内具有以数密度为0.2个/μm↑[3]以上存在的区域,且满足下述式(A),    (在钢板的板厚1/8位置处的数密度)>(在钢板的板厚1/4位置处的数密度)  (A)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:村上英邦
申请(专利权)人:新日本制铁株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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