[發明專利]三片罐用鋼板及其制造方法

在審

• 申請號: 201380058233.0
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN104781437A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 須藤干人;小島克己;多田雅毅;中丸裕樹
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;B21B3/00;C21D9/46;C22C38/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 楊宏軍

技術領域

本發明涉及適于用于食品或飲料罐的三片罐的材料的罐用鋼板及其制造方法。本發明的三片罐用鋼板在通過在成形為圓筒狀并焊接后進一步沿圓周方向賦予拉伸應變而加工成具有美觀性的形狀時的加工性優異。另外，使用本發明的三片罐用鋼板制造的罐的相對于外力的罐身部的壓曲強度高。

背景技術

從減輕環境負擔及削減成本的觀點出發，追求用于食品罐和飲料罐的鋼板的使用量的削減，鋼板的薄壁化不斷發展。但是，伴隨著鋼板的薄壁化，出現以下問題：因制罐、內容物填充、搬送及市場中的處理時作用的外力而導致罐身變形，或由于因內容物的加熱殺菌處理等中的罐內外的壓力增減對罐施加的力而導致罐身變形(壓曲)。

作為其對策，為了提高罐身的強度而進行鋼板的高強度化。但是，在通過縫焊將罐身接合的三片罐的情況下，因鋼板的高強度化，導致縫焊前將罐體成形為圓筒狀的輥軋成形(roll?forming)工序中的定形性降低，存在在焊接時在鋼板的重疊部無法確保適當的寬度從而在焊接工序中產生不良的情況。

另外，鋼板的高強度化同時伴隨延性的降低，從而導致對焊接后的罐身施加的縮口加工、凸緣加工等的加工性的劣化。

另外，在用于咖啡罐等飲料容器的三片罐中，多為沿相對于鋼板的軋制方向為90°的方向、即鋼板的寬度方向進行輥軋成形的罐體。通常，鋼板的寬度方向的機械特性相對于軋制方向為高強度、低延性，高強度化的鋼板難以適用于這種罐。

這樣，鋼板的高強度化作為對伴隨鋼板薄壁化的耐變形性的劣化進行補償的方法并不一定是最佳的。

罐身的壓曲本來就是由于因罐身部的板厚被薄壁化導致的罐體剛性的降低而產生的。因此，考慮到為了提高耐壓曲性，提高鋼板的楊氏模量(縱向彈性模量)本身來提高罐身的剛性的方法是有效的。楊氏模量與晶體取向具有很強的相關性。已知在＜110＞方向與軋制方向平行的晶體取向群(α纖維)多的情況下，相對于軋制方向為90°的方向上的楊氏模量提高。作為實現了高楊氏模量的罐用鋼板，公開有以下技術。

在專利文獻1中公開了如下容器用鋼板的制造技術：在冷軋退火后，進行壓下率超過50％的二次冷軋，形成強的α纖維，提高了相對于軋制方向為90°的方向上的楊氏模量。

在專利文獻2中公開了如下不進行退火的容器用鋼板的制造技術：以60％以上的壓下率對熱軋板進行冷軋，形成強的α纖維，提高了相對于軋制方向為90°的方向上的楊氏模量。

在專利文獻3中公開了如下容器用鋼板的制造技術：在極低碳素鋼中添加Ti、Nb、Zr、B，在Ar₃相變點以下的溫度下至少以50％以上的壓下率進行熱軋，在冷軋后在400℃以上且再結晶溫度以下進行退火，由此提高了相對于軋制方向為90°的方向上的楊氏模量。

另一方面，近年來存在如下情況：為了使罐體具有美觀性，在將鋼板成形為圓筒狀并焊接后進一步沿圓周方向賦予拉伸應變而將其加工為特征性的形狀。像這樣進行加工后的罐被稱為異型罐。作為該異型罐的罐身的形狀方面的效果，罐身的剛性提高，罐身的強度提高。尤其是，該高強度化對于由內容物的加熱殺菌處理等中罐內外的壓力增減引起的壓曲能夠有效地發揮作用。用于這種異型罐的鋼板需要具備延性，使得不會因加工而產生斷裂。另外，為了使其不會產生拉伸應變(stretcher?strain)，需要將用于異型罐的鋼板的屈服點伸長率抑制得較低。另外，為了使其不會產生表面劣化(surface?deterioration)，需要防止用于異型罐的鋼板的晶粒粗大化。另外，為了不會減小罐高度，需要使用于異型罐的鋼板的塑性應變比(r值)較低。

尤其是，在用于咖啡罐等飲料容器的三片罐中，以使相對于鋼板的軋制方向為90°的方向、即鋼板的寬度方向為罐身周向的方式進行焊接的情況較多。在該情況下，因對異型罐的加工而導致在罐身的周向上產生拉伸變形。伴隨著周向的由拉伸引起的伸長，罐高度方向相反地在收縮方向上產生變形，由此，罐高度減小。為了對此進行抑制，減小周向的r值是有效的。作為具有這樣的特性的鋼板，公開有以下的技術。