罐用钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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 广生。因此，为了提尚耐压曲变形性，考虑到提尚钢板自身的杨氏t旲量而提尚刚性的方法。 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。
[0005] 铁的杨氏模量与结晶方位具有强的相关关系。通过乳制发达的〈110>方向与乳制 方向平行的结晶方位群（α纤维）可以提高特别是相对于乳制方向成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）可以将相对于乳制方向 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。
[0006] 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、合计为〇. 1~〇. 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 免的杂质构成的乳制钢板中，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 钢冷乳退火后，进行50%以上的二次冷乳而形成强的乳制织构，使相对于乳制方向为90° 方向的杨氏模量提高，由此提高钢板的刚性。
[0007] 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乳、酸洗后， 进行60%以上的冷乳，然后完全不进行退火。
[0008] 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Arjg变点以 下的温度下进行至少总压下率为50%以上的热乳，酸洗后，进行50%以上的冷乳，之后在 4〇(TC以上、再结晶温度以下进行退火。公开了如下方法：伴随冷乳率的增加而形成乳制的 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。
[0009] 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V({111}〈112>方 位的集聚强度）彡1.0,相对于乳制方向为90°的方向的拉伸强度为550~800MPa、相对于 乳制方向为90°的方向的杨氏模量为230GPa以上。
[0010] 现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1 :日本特开平6-212353号公报
[0013] 专利文献2 :日本特开平6-248332号公报
[0014] 专利文献3 :日本特开平6-248339号公报
[0015] 专利文献4 :日本特开2012-107315号公报
【发明内容】
[0016] 发明所要解决的问题
[0017] 但是，上述现有技术中可以列举如下所示的问题。例如，在专利文献1中，存在如 下问题：因 50%以上这样大的二次乳制而使得缩颈成形性和凸缘成形性降低。除此以外， 还存在如下问题：仅乳制织构发达，各向异性增大，因此拉深加工性降低。
[0018] 在专利文献2中，存在如下问题：对于冷乳状态的原材料而言，强度过高、延展性 也低，因此拉深成形性较差。除此以外，还存在缩颈成形性和凸缘成形性降低这样的问题。
[0019] 在专利文献3中，与专利文献1同样地存在如下问题：仅乳制织构发达，各向异性 增大，因此拉深加工性降低。另外，还存在如下问题：由于在比再结晶温度低的温度下进行 退火，因此延展性低，缩颈成形性和凸缘成形性低。
[0020] 在专利文献4中，存在如下问题：虽然通过回复退火可以得到三片罐所要求的程 度的成形性，但不能应用于像两片罐这样要求更严格的成形性的用途中。
[0021] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于解决上述现有技术的问题并提供在 维持充分的硬度的同时拉深加工性良好且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。
[0022] 用于解决问题的方法
[0023] 本发明人为了解决上述课题而进行了深入研究。其结果发现，通过对化学成分、热 乳条件、冷乳条件和退火条件进行优化，能够制造 HR30T硬度为56以上、拉深加工性优良并 且平均杨氏模量为210GPa以上的抵抗外压的罐身部的压曲强度优良的罐用钢板。
[0024] 本发明是基于以上见解而完成的，其主旨如下所述。
[0025] (1) 一种罐用钢板，其特征在于，以质量％计，含有C :0.0030%以上且0.0100%以 下、Si :0· 05% 以下、Mn :0· 10% 以上且 L 0% 以下、P :0· 030% 以下、S :0· 020% 以下、Al : 0. 010%以上且0. 100%以下、N :0. 0050%以下、Nb :0. 010%以上且0. 050%以下，C和Nb的 含量满足式（1)，余量由Fe和不可避免的杂质构成，HR30T硬度为56以上，并且平均杨氏模 量为210GPa以上。
[0026] 0· 10 彡（[Nb]/92. 9V([C]/12) < 0· 60…式（1)
[0027] [Nb]、[C]分别为Nb、C的含量（质量％ )
[0028] (2) -种罐用钢板，其特征在于，以质量％计，含有C :0.0030%以上且(λ 0100%以 下、Si :0· 05% 以下、Mn :0· 10% 以上且 L 0% 以下、P :0· 030% 以下、S :0· 020% 以下、Al : 0· 010% 以上且 0· 100% 以下、N :0· 0050% 以下、Nb :0· 010% 以上且 0· 050% 以下，C 和 Nb 的含量满足式（1)，余量由Fe和不可避免的杂质构成，HR30T硬度为56以上，并且平均杨氏 模量为210GPa以上，在板厚1/4面测定的织构以邦格（Bunge)的欧拉（Euler)角计t = 30°、Φ=55°、Φ2=45°的方位的集聚强度为6.0以上，且Φι=0°、Φ=0~35°、 Φ2= 45°的方位的平均集聚强度为3. 0以上且10. 0以下。
[0029] 0· 10 彡（[Nb]/92. 9V([C]/12) < 0· 60…式（1)
[0030] [Nb]、[C]分别为Nb、C的含量（质量％ )
[0031] (3)如上述（1)或（2)所述的罐用钢板，其特征在于，铁素体平均结晶粒径小于 7 μ m〇
[0032] (4)如上述⑴~⑶中任一项所述的罐用钢板，其特征在于，以质量％计，还含有 选自Ti :0.020 %以下、M