[發(fā)明專利]三片罐及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380029333.0
• 申請(qǐng)日: 2013-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN104334460A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 多田雅毅;小島克己;中丸裕樹;飛山洋一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杰富意鋼鐵株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B65D6/30
• 分類號(hào): B65D6/30;B21D51/26;C22C38/00;C22C38/06;C21D9/46
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王利波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度的三片罐及其制造方法。

背景技術(shù)

基于降低罐成本(輕質(zhì)化)、應(yīng)對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求，減薄罐用鋼板的板厚不斷發(fā)展。另外，作為制罐原材料的鋼板需要有符合板厚的強(qiáng)度，為了確保板厚變薄后的罐強(qiáng)度，必須有約440MPa以上的屈服強(qiáng)度。隨著這樣的板厚降低，擔(dān)心會(huì)導(dǎo)致罐強(qiáng)度的降低，作為其對(duì)策，目前為止進(jìn)行了若干研究開發(fā)。包括為了提高鋼板的強(qiáng)度而添加0.08質(zhì)量％以上的C來確保鋼板強(qiáng)度；以及在冷軋退火后進(jìn)行第二次冷軋，通過加工硬化使鋼板強(qiáng)度提高(DR鋼板(double?reduced?steel?sheet))等。然而，這些方案都存在問題。C量提高到0.08質(zhì)量％以上時(shí)，由于在連續(xù)鑄造的凝固時(shí)成為亞包晶區(qū)域的成分區(qū)域，因此會(huì)產(chǎn)生起因于包晶反應(yīng)的鋼坯斷裂。另外，在DR鋼板的情況下，鋼板的強(qiáng)度提高。但是，同時(shí)會(huì)因加工硬化而引起伸長(zhǎng)率降低，成為卷邊加工時(shí)產(chǎn)生斷裂的原因。此外，作為飲料罐、食品罐的蓋，EOE(易開罐，Easy?Open?End)廣泛被使用。制造EOE(罐蓋)時(shí)，需要通過凸肚成形及深沖加工對(duì)用于安裝拉環(huán)的鉚釘進(jìn)行成形，該加工所要求的材料的延展性相當(dāng)于在拉伸試驗(yàn)中大約12％的總伸長(zhǎng)率。

另外，對(duì)于在罐身上安裝罐蓋和罐底的由3個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的三片飲料罐的罐身材料而言，在成形為筒狀后，為了對(duì)罐蓋和罐底進(jìn)行卷邊接縫，在兩端實(shí)施凸緣加工，因此同樣要求罐身端部也有大約12％的總伸長(zhǎng)率。

以往使用的DR鋼板可以通過加工硬化使強(qiáng)度提高。但同時(shí)由于加工硬化使總伸長(zhǎng)率降低，從而存在加工性差的問題。

此外，鋼板經(jīng)過表面處理工序作為罐用鋼板出貨后，進(jìn)一步經(jīng)過涂裝、切縫工序、輥軋成形的加工后，用焊機(jī)進(jìn)行焊接。然后，在焊接部的修補(bǔ)涂裝受到加熱，經(jīng)過縮頸、凸緣加工、底蓋安裝、內(nèi)面涂裝和涂裝烘烤工序而成為產(chǎn)品。進(jìn)而，在填充內(nèi)容物并安裝上蓋后，用蒸煮處理進(jìn)行加熱滅菌。實(shí)施該蒸煮滅菌時(shí)，對(duì)于內(nèi)部為負(fù)壓的罐而言，需要保持對(duì)抗蒸煮蒸氣外壓的罐強(qiáng)度。罐體強(qiáng)度低于外壓的情況下，會(huì)發(fā)生在罐表面部產(chǎn)生凹陷的不良情況。近年來，為了實(shí)現(xiàn)滿足環(huán)境要求的罐輕質(zhì)化，罐用原材料變薄，為了保持罐體強(qiáng)度，使用了以DR材料為代表的高強(qiáng)度材料。然而，通過使用薄壁高強(qiáng)度材料，形狀保持性降低，產(chǎn)生了輥軋成形加工后無(wú)法形成圓筒形狀的情況。

專利文獻(xiàn)1公開了一種罐用鋼板及其制造方法的技術(shù)，所述罐用鋼板的圓筒部分的真圓度不易改變、形狀保持性優(yōu)異，其特征在于，所述鋼板含有C：0.01～0.10wt％、Mn：0.1～1.0wt％，而且楊氏模量E為170GPa以下。專利文獻(xiàn)2公開了一種凸緣成形性優(yōu)異的高強(qiáng)度焊接罐用薄鋼板及其制造方法的技術(shù)，其特征在于，所述薄鋼板按質(zhì)量％計(jì)含有C：大于0.04％且0.08％以下、Si：0.02％以下、Mn：1.0％以下、P：0.04％以下、S：0.05％以下、Al：0.1％以下、N：0.005～0.02％，而且，固溶在鋼板中的C和固溶N的合計(jì)為50ppm≤固溶C+固溶N≤200ppm，鋼板中的固溶C為50ppm以下、且鋼板中的固溶N為50ppm以上，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第3663918號(hào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利第4276388號(hào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

然而，上述現(xiàn)有技術(shù)存在以下所示的問題。

對(duì)于專利文獻(xiàn)1中記載的鋼板而言，為了降低楊氏模量，熱軋的精軋需要在相變點(diǎn)以下進(jìn)行軋制，由于軋制負(fù)荷提高，因此難以制造。而且，寬度方向的材質(zhì)均勻性顯著下降。對(duì)于專利文獻(xiàn)2中記載的鋼板而言，為了提高強(qiáng)度，一次冷軋和退火后需要以高壓下率進(jìn)行2次冷軋，無(wú)法避免成本的增加。此外，對(duì)于DR鋼板而言，由于在退火后進(jìn)行2次冷軋而總伸長(zhǎng)率降低，無(wú)法在卷材的寬度方向和長(zhǎng)度方向的所有部位確保總伸長(zhǎng)率為12％以上。

本發(fā)明是鑒于以上情況而完成的，其目的在于提供一種加工性優(yōu)異的三片罐及其制造方法，其用于將適宜作為三片罐罐身材料的屈服強(qiáng)度為440MPa以上、總伸長(zhǎng)率為12％以上鋼板制成近似真圓的圓筒形狀，使得罐成形后的罐體的真圓度為0.34mm以下。

解決課題的方法

為了解決上述課題，發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究，得到了以下見解。

(1)添加適當(dāng)量的N來賦予強(qiáng)度，并且在再結(jié)晶溫度以上退火后使其驟冷，由此可確保過飽和的C、N，從而確保強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。