本发明涉及一种用于食品/饮料罐(can)、气(gas)等存储容器中的加工性优异的高强度镀锡原板的制造方法，更详细地，涉及一种将钢成分及制造过程等最优化从而凸缘加工性优异的高强度镀锡原板及其制造方法。
背景技术：
：：现有技术中，就罐(can)用材料使用的作为钢铁材料的镀锡原板(bp，blackplate)而言，由于大部分材料的厚度薄，因此根据用洛氏表面硬度hr30t表示的平整度来区分材质。为了利用镀锡原板制造用于存储内容物的罐，在镀锡原板的表面镀覆锡等，从而赋予耐蚀性，并且以一定的大小切断后加工成圆形或角形。加工容器的方法分为以下两种，一种为不需焊接而进行加工的方法，如容器由盖子和本体(body)两个部分构成的2-片(piece)罐，另一种为通过焊接或接合来锁定本体的方法，如罐的构成为由本体、上部盖子、下部盖子三个部分组成的3-片罐。通过一次轧制法制造出的镀锡原板中，平整度为t3以下的软质镀锡原板主要使用用途为要求加工性的部位，而平整度为t4～t6级的硬质镀锡原板广泛适用于与加工性相比更需要承受由内容物带来的内压的性质的部位，诸如罐的本体、盖子等。二次轧制钢板是指在平整轧制工序中对经过一次冷轧及退火的材料施加比较高的压下率从而提高材料的强度的钢板。作为二次轧制用材料的代表性用途的二次轧制镀锡原板(double-reducedblackplate，dr-bp)是根据材料的强度及硬度分等级。就大部分的二次轧制材料而言，通过加工硬化会使强度提高，但作为其的反作用，具有延展性急剧下降的问题。尤其，在利用低碳钢作为二次轧制用镀锡原板来进行连续退火的情况下，随着在镀锡工序中用于锡层合金化的锡熔炼(tin-melting)步骤、或者在制罐工序中为了漆等有机物的干燥而经由的烘烤(baking)步骤中产生固溶于钢的元素所带来的时效现象，在加工罐时会诱发诸如以角形弯曲的开槽(fluting)或在钢板的表面上形成条纹形态缺陷的拉伸变形(stretcherstrain)的加工缺陷，而且在二次轧制后也会产生变形时效，因此，起到更加减少材料的延展性的作用。为了抑制这种变形时效，提出了利用分批退火(batchannealing)材料的方案，但是利用分批退火材料时也有如下的根本性问题，即，退火所需的长时间等使生产性下降的问题，不仅产品的材质不均匀，而且二次轧制钢板的表面缺陷发生得多，从而使操作性下降的问题。为了解决这些问题，近来正积极研究通过连续退火方式来制造二次轧制镀锡原板的方案，其生产费用低、材质均匀、平坦度和表面特性优异。目前，就要求加工性，尤其要求凸缘加工性的二次轧制镀锡原板而言，提出了以下方案：主要通过分批退火制造平整度t3级的镀锡原板，然后在平整轧制工序中适用比较高的压下率，从而确保所需的硬度及强度；以及使用极低碳钢并添加作为碳氮化物形成元素的ti或nb等来抑制时效性，从而确保加工性。然而，这些材料的情况下，也是随着提供软质的原板，不仅操作性劣化，而且还需要附加工序，因此存在成为生产费用增加的因素的过程中的问题，以及表面品质尤其因氧化层等而使二次轧制板的镀覆特性变差，因此很难看作有效的加工用二次轧制镀锡原板的制造方法。并且，就通过加工硬化来确保材质的二次轧制方法而言，由于出钢后经过热轧～一次冷轧～退火～二次冷轧等工序而制造钢板，因此与现有的在退火工序中形成产品的通常的工艺相比，其需要增加工序，由此会带来制造成本上升的问题，因此对这个问题也正在积极研究应对措施。另外，随着同时要求罐的稳定性、耐压特性及轻量化，对确保屈服强度为480～580mpa、伸长率为8％以上、扩孔率为20％以上的方案的研究也在同时进行。例如，日本公开专利1997-104919公开了用于制造深冲压(deepdrawing)性优异的容器用钢板的方法，即加工性及时效性优异的容器用镀锡原板的制造方法，其通过在极低碳钢基板中添加nb、ti等来实现。并且，还提出了以下工艺：利用上述钢板进行一次轧制80～98％和再结晶热处理后，实施二次压下率30％以下，从而制造加工性优异的二次轧制镀锡原板。然而，在该专利中，为了确保加工性而添加了诸如nb的特殊元素，这会导致操作温度高，因此有极薄材料的操作性恶化的问题，并且为了确保高强度，需要附加的二次轧制工序。另一个例子为，日本公开专利1999-189841中公开了制造高强度极薄材料的方案，其通过对含有0.01～0.03％的c、0.02～0.15％的al、0.0035％以下的n的钢进行压下率为5～30％的二次轧制来实现，然而，这种情况下伸长率也低，因此难以确保所需的凸缘性。并且，日本公开专利公报平8-269568中公开了获得屈服强度为640mpa以上的钢板的技术，其中使用了添加稀土类元素的钢，在热轧中的精轧温度设为ar3相变点以下，并以85％以下的压下率实施冷轧，然后以200～500℃的范围进行10分钟以上的热处理。然而，在冷轧后，虽然在200～500℃下退火10分钟以上来恢复变形，但是为了在连续退火炉中退火10分钟以上，需要大幅度降低线速度，从而显著降低生产性，因此有难以在现实中使用的问题。现有技术文献专利文献日本公开专利1997-104919号(1997.04.22.)日本公开专利1999-189841号(1999.07.13.)日本公开专利公报平8-269568号(1996.10.15)技术实现要素：要解决的技术问题本发明的优选的一实施例的目的在于，提供一种凸缘加工性优异的高强度镀锡原板，其通过适当控制钢成分及制造条件来实现。本发明的优选的另一实施例的目的在于，提供一种镀锡原板的制造方法，其通过适当控制钢成分及制造条件来能够更加经济地制造凸缘加工性优异的高强度镀锡原板。技术方案本发明的优选的一实施例涉及一种凸缘加工性优异的高强度镀锡原板，以重量％计，其包含：0.001～0.005％的碳(c)、0.3～0.6％的锰(mn)、0.05％以下(0％除外)的硅(si)、0.001～0.030％的磷(p)、0.020％以下(0％除外)的硫(s)、0.01～0.07％的铝(al)、0.0005～0.004％的氮(n)、0.001～0.004％的硼(b)、0.04～0.08％的钒(v)、余量fe及其他不可避免的杂质，所述碳(c)、钒(v)及氮(n)满足下述关系式[1]，具有变形铁素体面积分数为95％以上的微细组织，屈服强度为480～580mpa：[关系式1]2.0≤[v-(51/14)*n]/[(51/12)*c)]≤6.5(其中v、n及c是用重量％来表示各成分的含量的。)。所述镀锡原板的伸长率可以为8％以上。所述镀锡原板的扩孔率可以为20％以上。并且，本发明的优选的另一实施例涉及一种凸缘加工性优异的高强度镀锡原板的制造方法，其包括以下步骤：对板坯进行再加热，以重量％计，所述板坯包含：0.001～0.005％的碳(c)、0.3～0.6％的锰(mn)、0.05％以下(0％除外)的硅(si)、0.001～0.030％的磷(p)、0.020％以下(0％除外)的硫(s)、0.01～0.07％的铝(al)、0.0005～0.004％的氮(n)、0.001～0.004％的硼(b)、0.04～0.08％的钒(v)、余量fe及其他不可避免的杂质，所述碳(c)、钒(v)及氮(n)满足下述关系式[1]；对经过加热的所述板坯进行热轧从而获得热轧钢板；对所述热轧钢板进行收卷；对所述热轧钢板进行冷轧从而获得冷轧钢板；以及对所述冷轧钢板进行连续退火，[关系式1]2.0≤[v-(51/14)*n]/[(51/12)*c)]≤6.5(其中v、n及c是用重量％来表示各成分的含量的。)所述热轧时的热精轧温度可以为900～950℃。所述收卷时的温度可以为600～700℃。所述冷轧工序中的压下率可以为80～94％。所述连续退火时的温度可以为600～680℃。发明效果根据本发明的凸缘加工性优异的高强度镀锡原板及其制造方法，通过适当控制成分及制造过程的最优化来确保耐冲击性，同时提高加工性，从而能够制造用于食品/饮料罐、气体容器等中的超极薄的高增值钢板。并且，能够将热处理温度确保在与通常的操作材料同等水平，从而容易确保通板性，因此能够提高热处理操作的效率性，同时还能够得到工序缩短的效果。具体实施方式以下，对本发明的优选实施例进行说明。本发明的凸缘加工性优异的高强度镀锡原板是通过对同时满足伸长率、强度及加工性而能够用作食品/饮料罐、气体容器用的高增值的高强度、高加工性的镀锡原板进行重复研究及实验来完成的。本发明为控制钢组成，尤其控制钢成分中的v、b等的添加量及v、c及n成分的比例，并且实施生产性高的连续退火工序，将轧制及热处理工序最优化。由此通过更经济的方法提供一种凸缘加工性优异的高强度镀锡原板。以下，对本发明的钢成分进行更详细的说明。本说明书中没有对成分含量特别提及的情况下，则表示重量％。c:0.001～0.005％碳(c)为通常为了提高钢板的强度而添加的元素，以固溶元素存在于钢中时能够产生时效的代表性元素。当碳的添加量为0.005％以上时，材质会硬化，不仅冷轧性降低，而且对延展性带来不好的影响，因此将其上限设定为0.005％。另一方面，当碳的添加量少于0.001％时，由于组织的粗大化等，难以确保硬度及强度，从而难以确保所需的材质，因此将c的含量限定为0.001～0.005％。mn:0.3～0.6％锰(mn)为固溶强化元素，是提高钢的强度且提高热轧加工性的成分。当锰(mn)的含量少于0.3％时，虽然加工性得到改善，但是可能会产生红热脆性，难以确保所需的硬度及强度，因此优选将锰(mn)含量的下线限定为0.3％。另外，当添加过多的mn时，将生成过多的硫化锰(mns)析出物，导致延展性及加工性降低，并且成为大量添加合金元素所带来的原子上升及中心偏析的产生因素，因此优选将锰(mn)含量的上限限定为0.6％。si:0.05％以下(0％除外)硅(si)与氧等结合在钢板表面形成氧化层，起到使锡镀覆性变差、以及使耐蚀性变差的作用，因此将其添加量限定为0.05％以下。p:0.001～0.030％磷(p)以固溶元素存在于钢中，产生固溶强化，其作为提高钢的强度及硬度的元素，为了确保这些特性，优选含有0.001％以上，但是当其含量超过0.030％时，在铸造时产生中心偏析，并且使加工性降低，因此将p的含量限定为0.001～0.030％。s:0.020％以下(0％除外)硫(s)与钢中的mn结合而形成起到腐蚀开始点作用的非金属夹杂物，并且成为红热脆性(redshortness)的因素，因此优选将其含量降低，并且硫(s)与钢中的锰结合而生成硫化锰类析出物，因此硫过多时，使这些析出物的大小粗大化，导致难以确保所需的硬度及强度，因此将其添加量限定为0.020％以下。al:0.01～0.07％铝(al)在铝镇静钢中是以脱氧剂及防止时效所带来的材质劣化的目的而添加的元素，为了得到这种效果，至少需要添加0.01％以上，但是如果添加过多，则脱氧效果会饱和，并且诸如氧化铝(al2o3)的表面夹杂物会剧增，从而导致热轧材料的表面特性恶化、加工性下降的问题，因此优选将上限限制为0.07％。n:0.0005～0.004％氮(n)是以固溶状态存在于钢内部，是对材质强化有效的元素，为了确保所需硬度及强度，需要添加0.0005％以上，另一方面，当添加量超过0.0040％时，则不仅使时效性急剧下降，而且在钢制造步骤中增加脱氮所带来的负担，从而使炼钢的操作性恶化，因此将其含量限定为0.0005～0.004％。b:0.001～0.004％硼(b)为用于提高钢的再结晶温度的元素，是确保退火通板性，并且抑制焊接时异常结晶粒的增长，从而改善焊接部特性的元素。为了确保这种效果，需要添加0.001％以上，但是当添加过多而使添加量超过0.004％时，则在热轧工序中阻碍奥氏体区域的再结晶，并且增大轧制负载，使加工性变差，因此将b的添加量限定为0.001～0.004％。v:0.04～0.08％钒(v)为提高钢的再结晶温度的元素，是确保退火操作性，并且抑制焊接时的异常结晶粒的成长，从而改善焊接部特性的元素。为了确保这种效果，需要添加0.04％以上，但是当添加过多而使添加量超过0.08％时，则增加轧制负载，从而不仅轧制及连铸操作性恶化，使产品的加工性变差，而且起到成为合金元素量增加所带来的制造成本上升的因素的作用，因此将v添加量限定为0.04～0.08％。[v-(51/14)*n]/[(51/12)*c)]成分比例:2.0～6.5另外，为了确保镀锡原板的适当的加工特性，还需要适当管理析出物及固溶相的分数。为了确保本发明的特性，有必要将与v形成化合物的元素n和c的成分关系式[1]，[v-(51/14)*n]/[(51/12)*c)]的值维持在2.0～6.5。当所述[v-(51/14)*n]/[(51/12)*c)]的值小于2.0时，由于钢中的固溶元素过多，不仅使常温耐弯曲性劣化，在高温下结晶粒抑制效果不足，而且再结晶延迟效果也会降低，从而难以获得所需的材质，而当[v-(51/14)*n]/[(51/12)*c)]的值超过6.5时，则具有延展性会降低、加工性减少的问题，因此将[v-(51/14)*n]/[(51/12)*c)]的值限定为2.0～6.5。以下，对利用如上所述成分得到控制的钢来制造根据本发明的加工用镀锡原板的方法进行详细说明。根据本发明的加工性优异的高强度镀锡原板的制造方法包括以下步骤：对板坯进行再加热，以重量％计，所述板坯包含：0.001～0.005％的碳(c)、0.3～0.6％的锰(mn)、0.05％以下(0％除外)的硅(si)、0.001～0.030％的磷(p)、0.020％以下(0％除外)的硫(s)、0.01～0.07％的铝(al)、0.0005～0.004％的氮(n)、0.001～0.004％的硼(b)、0.04～0.08％的钒(v)、余量fe及其他不可避免的杂质，所述碳(c)、钒(v)及氮(n)满足下述关系式[1]；对经过加热的所述板坯进行热轧从而获得热轧钢板；对所述热轧钢板进行收卷；对所述热轧钢板进行冷轧从而获得冷轧钢板；以及对所述冷轧钢板进行连续退火，[关系式1]2.0≤[v-(51/14)*n]/[(51/12)*c)]≤6.5。本发明中优选将热轧时的热精轧温度限定为900～950℃。当所述精轧温度小于900℃时，在低温区域中随着热轧的结束，结晶粒的混粒化会急剧进行，从而导致热轧性及加工性的降低。与此相反，当精轧温度高于950℃时，厚度整体上不会实现均匀的热轧，导致结晶粒微细化不充分，从而出现结晶粒粗大化所带来的冲击韧性的降低，因此将所述精轧温度限定为900～950℃。另外，按照所述条件进行热精轧的热轧钢板在输出辊道(rot，run-out-table)步骤中进行冷却后，优选在600～700℃的温度下进行收卷。当收卷温度小于600℃时，在冷却及维持的过程中，由于宽度方向温度的不均匀，低温析出物的生成形式显示出差异，从而导致材质偏差，因此对加工性带来不好的影响。与此相反，当收卷温度超过700℃时，随着最终产品的组织会粗大化，从而产生材质软化及耐蚀性降低的问题，因此优选将所述收卷温度的范围管理为600～700℃。在所述收卷之后，对热轧钢板进行酸洗处理，然后进行冷轧，从而得到冷轧钢板。这时，优选将冷轧压下率限定为80～94％。当所述冷轧压下率小于80％时，为了制造所需的极薄材料，需要减小热轧板的厚度而进行操作，因此不仅显著降低热轧的操作性，而且由于压下率低，因此难以确保用于确保最终产品材质的结晶粒。另一方面，当冷轧压下率为94％以上时，虽然会使材质硬化，但是由于轧制机的负荷而显著降低冷轧操作性，因此将冷轧压下率的范围限定为80～94％，优选限定为86～92％。为了控制微细组织，所述冷轧钢板在600～680℃温度下经过连续退火过程。该工序中热处理的目的在于，从因冷轧中引入的变形而强度变高的状态开始进行变形去除退火，从而降低至所需的强度。从这个方面考虑，在600℃以下的退火温度中，变形不会充分被解放，因此虽然强度高，但是加工性显著降低。另一方面，在680℃以上的退火温度下，在退火过程中急剧发生再结晶现象，导致变形铁素体的面积分数减少，并且使材质软化，从而无法得到所需的强度，因此将退火温度的范围限定为600～680℃。根据本发明的优选的一实施例的凸缘加工性优异的高强度镀锡原板具有变形铁素体面积分数为95％以上的微细组织及480～580mpa的屈服强度。所述微细组织可以通过光学或电子显微镜的观察来识别，优选地，位错密度高的变形铁素体(deformedferrite)的构成面积分数占95％以上。当变形铁素体的面积分数为95％以上时，材质的变动幅度小，并且强度达到所需的水平，因此会更符合本发明的目的。根据本发明的优选的一实施例的镀锡原板与二次轧制镀锡原板一样属于高强度材料，可以优选适用于利用极薄材料的领域，即耐压管或罐本体(body)部等。当所述镀锡原板的屈服强度为480mpa以下时，可能会出现罐的屈曲，因此屈服强度优选为480mpa以上。另外，当屈服强度超过580mpa时，对罐的耐压特性方面有利，但是存在以下问题，即，强度上升所带来的轧制性下降及添加大量合金元素所带来的耐蚀性下降等，因此其范围限定为480～580mpa。所述镀锡原板的伸长率可以为8％以上，扩孔率可以为20％以上。当所述伸长率小于8％时，罐的凸缘(flange)加工性会变差，从而存在产生加工龟裂的问题，因此为了确保加工性，优选确保8％以上的伸长率。另外，显示孔扩张性的扩孔率(her，holeexpansionratio)是与伸长凸缘性有密切关系的因子，其被定义为[{(成型后加工部的孔的直径)-(初期加工部的孔的直径)}*100％/(初期加工部的孔的直径)]。其中，扩孔率是指在经过所述热处理(热轧、收卷、冷轧及连续退火)的镀锡原板中形成孔，加工成型前后加工部的孔的直径变化率。目前在适用高强度加工用镀锡原板，并且用途的通常的扩孔率为10％水平，因此，本发明欲提出将确保20％以上的扩孔率作为目标，并通过其在更恶劣的凸缘加工条件下也能够实现加工的方案。以下，通过实施例来更详细说明本发明。(实施例)首先，在1250℃的再加热炉中对具有如下述[表1]的组成的钢坯进行再加热2小时，然后按照下述[表2]的热轧条件、冷轧条件及退火条件进行热轧、冷轧及退火，从而制造了钢板。对于按照如上所述的方法制造的钢板，了解其物理性质及微细组织，并将其结果表示在下述表3中。在下述表3中，如果屈服强度、伸长率及扩孔率的值分别满足480～580mpa以上的屈服强度、8％以上的伸长率及20％以上的扩孔率，则用“o”表示，如果不满足这个标准，则用“x”表示。并且，就凸缘加工性而言，如果在凸缘加工时产生加工缺陷，则用“不良”表示，如果不产生加工缺陷，则用“良好”表示。就通板性而言，区分为以下两种：如果在冷轧及热轧时没有产生轧制负荷，并且在热处理时不产生热瓢曲(heatbuckle)，则为合格(“o”标记)，如果有产生轧制负荷或退火热瓢曲的可能性，则为不合格(“x”标记)。另外，就变形铁素体(deformedferrite)相的面积分数而言，对于对象试验片，用光学显微镜在试片1/4厚度部位适用200倍倍率，并分别在不同位置对组织进行拍摄，每个位置各拍摄5枚，并利用这些照片，通过点计数法分别得出变形铁素体和晶粒铁素体的面积分数。这种情况下，变形及晶粒铁素体面积分数的和为100％。表1表2表3如上述表1至表3中所示，可以知道发明例1至6是满足本发明的钢成分及热轧、冷轧及退火工序条件等全部条件的情况，在所有发明例中满足变形铁素体相的面积分数为95％以上、屈服强度为480～580mpa，并且材料的伸长率也是8％以上，从而在凸缘加工时没有产生弯曲现象或龟裂，因此能够确保优异的加工性。并且，扩孔率也是20％以上，显示优异，从而显示良好的伸长凸缘加工性，因此能够制造具有优异的强度特性及凸缘加工性的高强度镀锡原板。另外，比较例1至3是满足了根据本发明的钢成分(发明钢1、发明钢2)条件，但是没有满足工序范围的情况。更详细说明，就比较例1而言，精轧温度及退火温度分别是以比管理范围低的700℃及580℃实施，就比较例2而言，冷轧压下率为比管理范围低的70％。并且，就比较例3而言，收卷温度为比本发明的制造管理范围低的550℃，并且退火温度是以比管理基准高的水平(750℃)实施的情况。这些比较例1至3没有满足本发明的工序管理基准，从而屈服强度、扩孔率也没有满足所需特性，并且无法确保凸缘加工性。比较例4至6是满足了根据本发明的各工序的制造条件，但是使用了没有满足钢成分条件的钢种(比较钢1至3)的情况。在大部分情况下产生了凸缘加工时的弯曲或龟裂，并且屈服强度也超出本发明中欲得到的480～580mpa水平，而且变形铁素体的面积分数未达到标准(比较例4和5)，或者伸长率及扩孔率没有满足所需水平(比较例5和6)，因此无法满足要求极薄且适当的耐压性和加工性的凸缘加工性优异的高强度镀锡原板的所需特性。如上所述，根据本发明，通过一次轧制法在制造厚度薄的镀锡原板时，在要求加工性，尤其要求凸缘及伸长凸缘加工性的用途中使用的高强度镀锡原板的制造中，通过适当的成分及制造工序的控制来改善轧制性及退火特性，同时不经过二次轧制也能够确保能够用作加工用材料的伸长率及扩孔性。因此，当适用本发明钢的发明法时，不经过成为工序费用上升因素的二次轧制工序，而只经过连续退火工序也能够实现高强度且凸缘加工性优异，从而使用于要求这些特性的用途中，则不仅减少加工步骤中产生龟裂，而且能够确保产品的稳定的操作性，从而减少产品的材质偏差的产生，当通过此制造厚度薄的极薄用材料时，在省略二次轧制工序所带来的制造成本减少方面也是有效的。以上，对本发明的实施例进行了说明，但是本发明所属
技术领域：
：中具有通常知识的技术人员应可以理解为，本发明在没有改变其技术思想或必要特征的情况下可以通过其他具体形态实施。因此，应理解为上面记载的实施例在所有方面均为示例性的，而不是限定性的。就本发明的范围来说，后述的权利要求比前述的详细说明更能体现本发明的范围，并且应解释为由权利要求的意思、范围及其均等概念导出的所有变更或变更的形态均包含在本发明的范围内。当前第1页12当前第1页12