[发明专利]罐用钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适合于食品罐、饮料罐中使用的罐容器材料的罐用钢板及其制造方法。特别是涉及拉深加工性和抵抗外压的罐身部的压曲强度优良的罐用钢板及其制造方法。需要说明的是，本发明的罐用钢板对于应用于两片罐而言是有用的。

背景技术

从近年来降低环境负荷和削减成本的观点出发，要求削减食品罐、饮料罐中使用的钢板的使用量，无论是两片罐还是三片罐，钢板的薄壁化都在进行。与此相伴，由制罐、运送工序和在市场中的装卸时所作用的外力引起的罐体的变形和由内容物的加热杀菌处理等中的罐内部的压力的增减引起的罐身部的压曲变形被视为问题。

以往，为了提高该罐身部的耐压曲变形性，对钢板进行了高强度化。但是，通过钢板的高强度化使强度(YP)升高时，成形性降低，在制罐工序中成为问题。即，由于钢板的高强度化，成形性通常会降低。其结果是，存在如下问题：在罐身部成形后进行的缩颈加工、之后的凸缘成形中，颈部褶皱和凸缘裂纹的产生率增加；另外，由于材质的各向异性而使两片罐在拉深加工时“凸耳”增大。如此，钢板的高强度化作为弥补与钢板的薄壁化相伴的耐压曲变形性的劣化的方法并不一定是适合的。

另一方面，罐身部的压曲现象因由罐身部板厚薄壁化引起的罐身的刚性的劣化而产生。因此，为了提高耐压曲变形性，考虑到提高钢板自身的杨氏模量而提高刚性的方法。特别是对于两片罐而言，成形后的罐身的圆周方向不会成为钢板的特定方向，因此需要使钢板面内的杨氏模量平均地提高。

铁的杨氏模量与结晶方位具有强的相关关系。通过轧制发达的<110>方向与轧制方向平行的结晶方位群(α纤维)可以提高特别是相对于轧制方向成90°的方向的杨氏模量，另外，<111>方向与板面法线方向平行的结晶方位群(γ纤维)可以将相对于轧制方向为0°、45°、90°方向的杨氏模量提高至约220GPa。另一方面，钢板的结晶方位没有显示出向特定方位取向的情况下、即织构为随机的钢板的杨氏模量为约205GPa。

例如，在专利文献1中公开了一种高刚性容器用钢板，其特征在于，在以重量％计含有C：0.0020％以下、P：0.05％以下、S：0.008％以下、Al：0.005～0.1％、N：0.004％以下、合计为0.1～0.5％的Cr、Ni、Cu、Mo、Mn、Si中的一种或两种以上且余量由Fe和不可避免的杂质构成的轧制钢板中，呈现出晶粒的长径相对于短径之比以平均计为4以上的加工组织，最大弹性系数具有230000MPa以上。此外还公开了如下方法：将含有上述化学成分的钢冷轧退火后，进行50％以上的二次冷轧而形成强的轧制织构，使相对于轧制方向为90°方向的杨氏模量提高，由此提高钢板的刚性。

在专利文献2中公开了一种容器用钢板的制造方法，其特征在于，将以重量％计含有C：0.0020％以下、Mn：0.5％以下、P：0.02％以下、S：0.008％以下、Al：0.005％～0.1％、N：0.004％以下且余量由Fe和不可避免的杂质构成的钢进行常规的热轧、酸洗后，进行60％以上的冷轧，然后完全不进行退火。

在专利文献3中公开了一种容器用钢板的制造方法，其特征在于，将以重量比计含有C：0.003％以下、Si：0.1％以下、Mn：0.4％以下、S：0.015％以下、P：0.02％以下、Al：0.01％～0.1％、N：0.005％以下且余量由Fe和不可避免的杂质构成的钢在Ar₃相变点以下的温度下进行至少总压下率为50％以上的热轧，酸洗后，进行50％以上的冷轧，之后在400℃以上、再结晶温度以下进行退火。公开了如下方法：伴随冷轧率的增加而形成轧制的织构，由此使面内的最大弹性系数的值增大。需要说明的是，此处所述的再结晶温度定义为几乎观察不到由织构的再结晶的进行引起的变化的、再结晶率达到10％的温度。

在专利文献4中公开了一种高强度罐用钢板，其特征在于，以质量％计，含有C：0.003％以下、Si：0.02％以下、Mn：0.05～0.60％、P：0.02％以下、S：0.02％以下、Al：0.01～0.10％、N：0.0010～0.0050％、Nb：0.001～0.05％、B：0.0005～0.002％，余量由Fe和不可避免的杂质构成，在板厚中央部，({112}<110>方位的集聚强度)/({111}<112>方位的集聚强度)≥1.0，相对于轧制方向为90°的方向的拉伸强度为550～800MPa、相对于轧制方向为90°的方向的杨氏模量为230GPa以上。