(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、
Ｃ：0.10％以下、                Si：0.20％以下、
Mn：1.0 ％以下、                Ｐ：0.04％以下、
Ｓ：0.03％以下、                Al：0.150 ％以下、
Ｎ：0.0050〜0.0200％
を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなることを特徴とするドラム缶用熱延鋼板。
【請求項２】
重量％で、
Ｃ：0.10％以下、                Si：0.20％以下、
Mn：1.0 ％以下、                Ｐ：0.04％以下、
Ｓ：0.03％以下、                Al：0.150 ％以下、
Ｎ：0.0050〜0.0200％
を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、かつ前記Ｎ含有量のうち、固溶Ｎとして重量％で、0.0010％以上含有することを特徴とする伸び35％以上を有し加工性および焼付け硬化性に優れたドラム缶用熱延鋼板。
【請求項３】
前記熱延鋼板が黒皮付き熱延鋼板である請求項１または２に記載のドラム缶用熱延鋼板。
【請求項４】
重量％で、
Ｃ：0.10％以下、                Si：0.20％以下、
Mn：1.0 ％以下、                Ｐ：0.04％以下、
Ｓ：0.03％以下、                Al：0.150 ％以下、
Ｎ：0.0050〜0.0200％
を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼素材に、仕上圧延温度を800 ℃以上とする熱間圧延加工を施し、熱間圧延終了後２sec 以内に強制冷却を開始し、巻取り温度：680 ℃以下で巻取り熱延板とすることを特徴とする加工性および焼付け硬化性に優れたドラム缶用熱延鋼板の製造方法。
【請求項５】
前記熱延板に、さらに調質圧延を施すことを特徴とする請求項４に記載のドラム缶用熱延鋼板の製造方法。
【請求項６】
前記熱延板にさらに酸洗処理を施したのち、調質圧延を施すことを特徴とする請求項４に記載のドラム缶用熱延鋼板の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし３のいずれかに記載の熱延鋼板を胴板、天板および地板のうちの少なくとも１つに用いたことを特徴とする鋼製高強度ドラム缶。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼製ドラム缶に係り、鋼製ドラム缶用素材として好適な熱延鋼板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼製ドラム缶は大きく２種に大別される。１つはJIS Z 1600に鋼製オープンドラムとして規定されているオープン型ドラムであり、他の１つはJIS Z 1601に液体用鋼製ドラムとして規定されている密封型ドラムである。これらのドラム缶は、天板、地板および胴板から構成されており、さらに天板には大小各１個の口金（栓）が設けられている。また、これらドラム缶の容量は 200リットル〜20リットルまでの、オープン型では１種〜５種、密封型では１種〜４種に分類されている。
【０００３】
オープン型ドラムは、粉体、固体あるいは塗料、接着剤、合成樹脂製品等の粘性を有する液体を保管、運搬する容器として使用されている。一方、密閉型ドラムは石油製品、化学製品等の各種液体を保管、運搬する容器として使用されている。
オープン型ドラムは、鋼板を円筒状に曲げ成形しシーム溶接して接合した胴体と円盤状の地板を巻き締めた容器で、開放された上面にガスケットを装着した着脱可能な天板を置き、バンドをはめボルトまたはレバーを用いて胴体に締めつけて使用する。一方、密閉型ドラムは、シーム溶接により接合した胴体の両端に円盤状の地板および円盤状の天板を巻き締めて製造される。さらに、これらドラム缶の外面には化成処理、塗装が、内面には必要により同様に化成処理、塗装が施されるのが通常である。
【０００４】
ドラム缶には製缶の精度および溶接部、接合部、巻き締め部の健全性が要求され、JIS 規格には気密試験（水圧試験）、落下試験、積み重ね試験等を実施することが規定されている。
さらに、実際に使用するに際し、缶体には種々の応力が、様々な形態で負荷されるため、これら応力負荷に対し、実用上問題となる変形を生じないように缶体が高い室温強度を有することが要求されている。
【０００５】
ドラム缶素材として使用できる鋼板は、JIS G 3131に規定される熱間圧延軟鋼板および鋼帯、あるいはJIS G 3141に規定される冷間圧延鋼板あるいは鋼帯とされている。また、使用する鋼板の板厚はドラム缶の種類、級別に応じ1.6mm 〜0.5mm までの範囲に規定されている。例えば、密封型ドラムの容量 200リットルの１種Ｈ級の場合には、胴板、天板、地板とも板厚1.6mm の鋼板を使用することが決められている。
【０００６】
従来は、ドラム缶用鋼板としては、加工性を重視して、低炭素アルミキルド箱焼鈍材が用いられていた。その典型的鋼組成は、0.05〜0.10％Ｃ− 0.2〜0.5 ％Mn−〜0.05％Si−0.04〜0.10％Al−0.0015〜0.0030％Ｎである。しかしその後、鋼板の製造プロセスが連続化を志向し、より高生産効率の設備である連続焼鈍設備による、連続焼鈍材が広範囲に適用されるようになった。連続焼鈍材の鋼組成は上記低炭素アルミキルド箱焼鈍材とほとんど同一のものが使用されてきた。現在では、この低炭素アルミキルド鋼連続焼鈍材が、わが国、欧米においても主流となっている。ドラム缶用に製造されている素材の引張特性の一例としては板厚 1.0〜1.2mm で降伏応力（YS）：23kgf/mm2 、引張強度（TS）：35kgf/mm2 、伸び（EL）：42％程度である。また、一部の板厚の厚いドラム缶材には熱延材も適用されるがその割合は低い。
【０００７】
最近、缶製造コストを低減するために、ドラム缶用素材の板厚を薄くしようとする試みがなされてきた。しかし、素材の板厚減少に伴う缶体強度を補償するためには素材の高強度化を図る必要があった。また、ドラム缶は１回のみの使用ではなく、一度内容物を入れて使用されたのち内部を洗浄して再度あるいは再々度、平均的には４〜５回繰り返して使用されるのが一般的である。再使用するに当たっては、内面の付着物や外面の塗装を除去するために、通常、ショットブラスト処理を行う。このショットブラスト処理により缶体に発生する変形量が大きい場合には、そのドラム缶は積み重ねができず、再生利用に不適となる。したがって、このショットブラスト処理による缶体の変形量の大小は再生利用を決定する一つの因子となっている。
【０００８】
本発明者らがさらに詳しく調査した結果、このショットブラスト処理による缶体の変形は、単に使用する鋼板の室温強度のみを増加して防止しうるものではないことが新たに判明した。
すなわち、ショットブラスト処理の前に、缶体を約800 ℃に加熱する焼却処理が実施される場合があり、その後、缶体が完全に冷却しないうちにショットブラスト処理を行う場合が多い。本発明者らは、上記したショットブラスト処理による缶体の変形量が少ないことに加えて、高温加熱時の変形や200 〜500 ℃でのショットブラスト処理による変形が少ないことが再生利用を決定する重要な因子となっていることを新たに知見した。このようなことから、缶体が200 ℃以上における高い高温強度を有することも要求される。
【０００９】
また、素材の高強度化にともない、成形性、溶接性、接合性（巻き締め性）等のドラム缶の製缶時に素材に要求される特性を全て満足させるのが困難であった。例えば、合金元素の固溶による高強度化の方法や加工硬化、析出硬化による高強度化の方法では、延性の低下が著しく、成形性や巻き締め性が劣化し、缶体落下試験での損傷が大きくなる。また、合金元素の固溶、組織の微細化や低温変態生成物の増加による強化方法は、溶接部の強度低下や加工性の劣化を生じやすく、割れ発生などで気密性が低下するなどの問題があり、さらに鋼板各部における材質の均一性にも問題があった。
【００１０】
高強度鋼板を適用したドラム缶としては、例えば特開昭56-77039号公報には、冷間圧延により降伏点が70〜100kg/mm2 とした未焼鈍の0.4 〜0.9mm 厚冷延鋼板を缶胴板素材として、缶胴部と天板、地板との接続に供される加工部のみに熱処理を行い軟質化して成形性を確保するドラム缶の製造方法が提案されている。しかしながら、この技術では、 800℃での焼却処理により缶体が焼鈍されるため、再利用が著しく制御される。さらに、未焼鈍のため歪が発生したり、熱処理による表面酸化被膜の生成に加えて、加工部のみを熱処理するため工程が複雑となり大量生産に適さないなどの問題があり、実用化するまでに至っていない。
【００１１】
このように、ドラム缶用として素材に要求される特性をすべて満足する適切な鋼板の高強度化の方法がなく、素材の薄肉化は達成できていないのが現状である。なお、ドラム缶用鋼板としては、板厚の均一性が満足されれば、安価な熱延板を用いたいという要望がある。しかし、高強度化すると熱延クラウンを小さくすることができないため、高強度熱延鋼板をドラム缶用鋼板に適用することは困難で、従来は、高強度化にともない高価な冷延鋼板を使用せざるを得なかった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した問題を有利に解決し、従来は素材として冷延鋼板が主流であったが、処理工程の少ない熱延鋼板を利用して、薄肉化が達成でき軽量で低コストで、しかも再生利用回数を増加できるドラム缶を製造するために、ドラム缶用素材として、伸び35％以上を有し成形性、溶接性、巻き締め性に優れかつ製缶後高強度を有するドラム缶用熱延鋼板およびその製造方法を提案することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記した課題を解決するために鋼板組成、製造方法について種々検討した結果、ドラム缶成形時には比較的低強度で、その後の塗装・焼付け工程で顕著な強度上昇が期待できる鋼板をドラム缶素材として利用すれば、優れた製缶性と高強度化をともに満足できることに想到し、ドラム缶用素材として、従来、積極的に利用されていなかった固溶Ｎによる強化を利用した鋼板を使用することにより、従来材と同等の溶接性、溶接部の成形性を示し、しかも製缶後歪時効硬化により高い缶強度を有するドラム缶とすることができることを見いだした。成形後高強度化するため、熱延段階での強度上昇を抑えることができ、板厚の均一性を確保でき、しかも、従来にない高い高温強度を示すドラム缶となり、缶体を内外から加熱するような特殊な用途にも使用できる。
【００１４】
一方、従来のように、固溶Ｃによる強化を利用した鋼板では、延性の低下が著しくドラム缶用素材としては不適であるという知見も得た。また、熱延後に形成されるマグネタイトを主体とする酸化鉄相（以下「黒皮」ともいう）を有効に活用して、内面に塗装等を施さずに耐食性、耐摩耗性を付与できるという知見も得た。
【００１５】
本発明は上記した知見に基づいて構成されたものである。
すなわち、本発明は、重量％で、Ｃ：0.10％以下、Si：0.20％以下、Mn：1.0 ％以下、Ｐ：0.04％以下、Ｓ：0.03％以下、Al：0.150 ％以下、Ｎ：0.0050〜0.0200％を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなることを特徴とするドラム缶用熱延鋼板であり、黒皮付き熱延鋼板としてもよい。
【００１６】
また、本発明は、重量％で、Ｃ：0.10％以下、Si：0.20％以下、Mn：1.0 ％以下、Ｐ：0.04％以下、Ｓ：0.03％以下、Al：0.150 ％以下、Ｎ：0.0050〜0.0200％を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、かつ前記Ｎ含有量のうち、固溶Ｎとして重量％で、0.0010％以上含有することを特徴とする伸び35％以上を有し加工性および焼付け硬化性に優れたドラム缶用熱延鋼板であり、黒皮付き熱延鋼板としてもよい。
【００１７】
また、本発明は、重量％で、Ｃ：0.10％以下、Si：0.20％以下、Mn：1.0 ％以下、Ｐ：0.04％以下、Ｓ：0.03％以下、Al：0.150 ％以下、Ｎ：0.0050〜0.0200％を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼素材に、仕上圧延温度を800 ℃以上とする熱間圧延加工を施し、熱間圧延加工終了後、２sec 以内に強制冷却を開始したのち、巻取り温度：680 ℃以下で巻取り熱延板とすることを特徴とする加工性および焼付け硬化性に優れた黒皮付きドラム缶用熱延鋼板の製造方法である。また、本発明の製造方法では、前記熱延板に、さらに調質圧延を施してもよい。また、前記熱延板に酸洗処理を施し黒皮を除去したのち、調質圧延を施してもよい。
【００１８】
また、本発明は、上記した熱延鋼板を胴板、天板および地板のうちの少なくとも１つに用いたことを特徴とする鋼製高強度ドラム缶である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の鋼板の化学組成の限定理由について説明する。
Ｃ：0.10％以下
Ｃは、基地中に固溶し鋼板の強度を増加させるが、0.10％を超えると炭化物を形成し延性を劣化させるとともに、溶接部の硬化が顕著になり、ドラム缶製缶時のフランジ成形工程において割れが多発する。このため、本発明では成形性の観点からＣ含有量の上限を0.10％とした。なお、さらに成形性の観点からはＣ含有量は0.01％以上0.08％以下とするのが好ましい。
【００２０】
Si：0.20％以下
Siは、強化元素として有用であるが、多量に含有すると冷間圧延性、表面処理性、耐食性が劣化する。このため、Si含有量は0.20％以下に限定した。なお、とくに耐食性が要求される用途に用いる場合にはSi含有量は0.10％以下に限定するのが好ましい。
【００２１】
Mn：1.0 ％以下
Mnは、Ｓによる熱間割れを防止する元素であり、Ｓ含有量に応じて添加する。また、Mnは結晶粒を微細化する作用を有しており、Mnの添加は材質上好ましい。しかし、多量に添加すると、耐食性が劣化する傾向となるうえ、鋼板を硬質化させ冷間圧延性を劣化させる。さらにMnの多量添加は溶接性、溶接部の成形性をも劣化させる傾向となるため、Mn含有量は1.0 ％以下に制限した。なお、良好な耐食性、成形性が要求される場合にはMn含有量は0.60％以下とするのが好適である。
【００２２】
Ｐ：0.04％以下
Ｐは、多量に添加すると鋼を著しく硬質化させ、ドラム缶製造時のフランジ加工性やネック加工性を劣化させるとともに、耐食性を著しく劣化させる。また、Ｐは鋼中で偏析する傾向が強く、溶接部の脆化をもたらす。このようなことからＰは0.04％以下に制限した。なお、好ましくは0.02％以下である。
【００２３】
Ｓ：0.03％以下
Ｓは、鋼中では主として介在物として存在するため、鋼板の延性を減少させ、さらに耐食性を低下させるため、できるだけ低減するのが好ましいが、0.03％までは許容できる。なお、良好な加工性が要求される場合には0.015 ％以下とするのが望ましい。
【００２４】
Al：0.150 ％以下
Alは、脱酸元素として添加され鋼の清浄度を向上させる有用な元素であり、さらに組織を微細化させる作用も有しており、積極的に添加する。しかし、Al含有量が0.15％を超えると鋼板表面性状が劣化し、固溶Ｎ量が低減する。このため、Al含有量は0.15％以下に限定した。なお、材質の安定という観点からは0.010 〜0.080 ％の範囲が好ましい。
【００２５】
Ｎ：0.0050〜0.0200％
Ｎは、鋼中に固溶し鋼板の強度を増加させる作用を有している。本発明では、所定量の固溶Ｎを確保し固溶強化により鋼板の強度を増加させる。このためには、Ｎ含有量は少なくとも0.0050％以上とする必要がある。しかし、0.0200％を超えて含有すると鋼板の内部欠陥発生率が増加し、さらに鋳造時の割れ発生が顕著となる。このため、Ｎ含有量は0.0050〜0.0200％の範囲に限定した。なお、製造工程全体を考慮し、材質の安定・歩留り向上という観点からは0.0070〜0.0170％の範囲が好適である。
【００２６】
さらに、Ｎはドラム缶の製缶時に要求される溶接性、溶接部の加工性を全く阻害せず、鋼板強度の増加に有効に寄与する。なお、本発明の範囲内のＮ含有量であれば、たとえば、シーム溶接部硬さの顕著な増加は認められない。
残部はFeおよび不可避的不純物からなるが、不可避的不純物は、Cu：0.2 ％以下、Ni：0.2 ％以下、Cr：0.2 ％以下、Mo：0.2 ％以下、Nb：0.02％以下、Ti：0.02％以下、Ｂ：0.0010％以下の範囲に制限するのが好ましい。これら元素が含有されることにより鋼板強度は増加するが、溶接性、溶接部の加工性および化成処理性が著しく劣化するため上記範囲に限定するのが望ましい。
【００２７】
つぎに、鋼板の製造条件の限定理由について説明する。
上記した組成の溶鋼を転炉、電気炉等通常公知の溶製方法で溶製し、連続鋳造法、造塊法、薄スラブ鋳造法等公知の方法で、凝固させ鋼素材とするのが好ましい。なかでもマクロ偏析を防止するため連続鋳造法が好ましい。
上記した組成の鋼素材に、熱間圧延を施す。
【００２８】
鋼素材を所定温度に加熱したのち圧延加工を施し熱延板とするのが望ましい。素材の加熱温度は、とくに限定しないが、材質の安定のため1000〜1300℃の範囲とするのが好適である。1300℃を超えると結晶粒が粗大化し、伸び特性が劣化する。また、1000℃未満では、変形抵抗が高くなり圧延荷重が増加して圧延が困難となる。
【００２９】
また、本発明では、スラブに鋳造後、一旦室温まで冷却しその後上記したように再加熱する方法以外に、室温まで冷却せず温片のままで加熱炉に装入し加熱する方法、あるいはわずかの保熱を行ったのち直ちに圧延する直送圧延、直接圧延などの方法を適用してもなんら問題はない。
熱間圧延の仕上圧延温度を800 ℃以上とする。
【００３０】
仕上圧延温度を800 ℃以上とすることにより、均一で微細な熱延板組織が得られ、これにより最終製品の組織も均一微細化が図れる。さらに、熱延板段階で固溶Ｎを安定して確保でき、熱延製品としての機械的特性も安定する。仕上圧延温度が800 ℃未満では、均一微細な組織が得られない。一方、仕上圧延温度が1000℃を超えると、スケールに起因した疵の発生が顕著となり、表面の健全性が要求されるドラム缶用としては好ましくない。なお、材質の均一性から仕上圧延温度は820 〜920 ℃の範囲が好ましい。
【００３１】
熱間圧延加工終了後、熱延板を強制冷却する。圧延終了後、速やかに強制冷却を開始する。強制冷却開始は、熱延製品の常温強度、高温強度を向上させるために、圧延終了後２sec 以内とする。強制冷却は、水冷あるいはミスト冷却が好ましく、冷却速度として50℃／ｓ以上が好ましい。圧延後の強制冷却により、圧延歪により促進され易いAlN の析出を防止することができ、有効に固溶Ｎを確保できる下地ができる。さらに、圧延後の強制冷却により、結晶粒の成長が抑制され熱延板組織のより微細化が達成される。強度増加、スケール厚みの安定制御という観点からは強制冷却は熱間圧延終了後1.5sec以内に開始するのがより好ましい。
【００３２】
巻取り温度を680 ℃以下とする。
巻取り温度は680 ℃以下とすることにより、熱延板中の固溶Ｎを確保し、最終製品で所定量以上（0.0010％以上）の固溶Ｎを得ることができる。しかし、巻取り温度が400 ℃未満となると、熱延板形状が悪化し、さらに鋼板幅方向の硬度差が大きくなるため、ドラム缶の形状が不均一となり、容器としての機能が低下する恐れがある。このため、巻取り温度は680 ℃以下好ましくは400 ℃以上とするのがよい。
【００３３】
熱延板は、巻取られたのち、好ましくは調質圧延を施される。
熱延板の調質圧延、あるいはスキンパス圧延は、降伏点伸びを消滅、あるいは軽減し、さらに鋼板表面粗度の調整および原板の形状均一性の改善（例えば耳のび、腹のび等の低減）のために実施するのが好ましい。調質圧延の圧下率は５％以下とするのが好ましい。圧下率が５％を超えると鋼板の延性が劣化する。なお、表面粗度の調整のためには１％以上５％以下とするのが好ましい。
【００３４】
熱延板は、圧延のままの黒皮付きでドラム缶製造に適用するのが好ましい。とくにドラム缶の内面は無地の状態（無処理の状態）で使用しても表面には緻密な酸化鉄相が付着しているため耐食性、耐摩耗性は良好である。缶外面には塗装が施されるが、リン酸亜鉛、リン酸鉄などの化成処理を行ったのち、あるいは化成処理を行わずに直接有機樹脂塗装を施してもなんら使用上の問題はない。これは内面についても同様である。
【００３５】
なお、黒皮を除去して使用してもよいことは言うまでもない。黒皮の除去は、酸洗処理を施し除去するのが好ましい。  熱延板の酸洗条件はとくに規定する必要はなく表面スケールが除去できればよく、通常公知の方法、例えば、塩酸、硫酸等の酸で表面スケールを除去できればよい。酸洗によりスケールを除去したのち調質圧延を施される。
【００３６】
さらに黒皮を除去された熱延板には、必要に応じ、表面処理が施される。施される表面処理としては、錫めっき、クロムめっき、ニッケルめっき、ニッケル・クロムめっき、亜鉛めっき等のめっき、さらにリン酸亜鉛、リン酸鉄などの化成処理など通常ドラム缶に適用される表面処理がいずれも好適に適用できるのは言うまでもない。また、これらのめっき後、塗装あるいは有機樹脂フィルムを貼って製缶してもなんら問題はない。
【００３７】
上記した製造条件に従い製造した熱延鋼板は、35％以上の高い伸びを示し、さらに、0.0010％以上の固溶Ｎ量を含有している。このような熱延鋼板を用いて製缶したドラム缶は、従来の鋼板を用いた場合にくらべ、製缶後に高い常温強度と、高温域（具体的には300 〜800 ℃）での高い高温強度を有するドラム缶となる。なお、製缶後の缶強度を安定して高強度とするためには、固溶Ｎ量は0.0015〜0.0100％の範囲とするのが好ましい。固溶Ｎ量の調整は、含有する全Ｎ量と熱延条件の組合せで行うのが好ましい。
【００３８】
なお、本発明でいう固溶Ｎ量とは、鋼中の全Ｎ量から臭素エステルによる溶解による析出Ｎ分析法で得られた析出Ｎ量を差し引いたＮ量をいう。なお、この値が機械的性質の変化と良く一致することは実機実験で確認している。
ドラム缶の製缶を安定して行うためには缶素材の延性が重要な因子であり、伸び値が35％以上の鋼板であれば、安定した製缶が可能である。伸び値の測定は、引張試験により行うが、試験片の採取方向はドラム缶成形時に円周方向となる方向とする。
【００３９】
また、本発明の熱延鋼板は、３kgf/mm2 以上の時効指数を示す鋼板である。さらに、局部変形に対する高い抵抗力、高温でのより高い強度を得るためには好ましくは５kgf/mm2 以上の時効指数を有することが望ましい。時効指数の調整は、主として固溶Ｎ量を調整して行うのが望ましい。これにより、本発明の熱延鋼板を素材として用いることにより、成形工程と少なくとも外面への塗装−焼付け工程を経たのち、高い常温強度と高温強度を有するドラム缶が得られる。また、本発明鋼板は、特に高温の促進時効処理を施さなくても室温における１日程度の自然時効により十分硬化し、塗装後焼付け条件の微妙な変動にも鈍感であり、安定した缶体強度が確保できる。
【００４０】
なお、時効指数の測定方法は、製品鋼板から採取した引張試験片に7.5 ％の引張予歪を与え除荷し、100 ℃×60min の時効を行ったのち、再度引張試験を行い変形応力をもとめ、時効前の変形応力と時効後の降伏応力の差を時効指数とする。
なお、高温強度は、クリープ強度を含む300 〜800 ℃の範囲における強度であり、測定方法は、通常の高温引張試験で得られた値を用いる。
【００４１】
ドラム缶は、胴板、天板、地板から構成されている。本発明の黒皮付き熱延鋼板あるいは黒皮を除去した熱延鋼板を素材として胴板、天板、地板を加工し、胴板を曲げ成形し、その両端部をシーム溶接あるいは他の接合法により接合し缶胴部とし、缶胴部の両端に地板（および天板）を巻締めにより装着してドラム缶を形成する。ドラム缶に成形したのち、必要に応じ天板を巻締める前に内面に塗装−焼付け処理を施す。天板、地板を巻締めた後、外面塗装を行う。また、天板、地板は別ラインで処理され組立てられる。本発明の熱延鋼板を用いたドラム缶では、塗装後の焼き付け処理で、強度が大きく増加し、従来にはない高い缶強度を示すようになる。
【００４２】
【実施例】
（実施例１）
表１に示す化学組成の鋼を転炉で溶製し、連続鋳造法で 260mm厚のスラブ（鋼素材）とした。ついで、これらスラブを表２に示す条件で熱間圧延を施し、圧延終了後0.5 〜1.5secで水冷を開始するかあるいは水冷を行わず、表２に示す温度で巻取り、1.22mm厚の熱延板とした。ついで、これら熱延板に調質圧延を施して最終仕上板厚1.20mm厚の熱延鋼板とした。なお、表１中、Ｄ鋼が従来鋼に相当する組成である。
【００４３】
これら熱延鋼板について、引張特性（常温および 600℃における短時間引張強さ）、時効指数を求めた。なお、時効指数の測定方法は、製品鋼板から採取した引張試験片に7.5 ％の引張予歪を与え除荷し、100 ℃×60min の時効を行ったのち、再度引張試験を行い降伏応力を求め、時効前の変形応力と時効後の降伏応力の差を時効指数とした。
【００４４】
その結果を表２に示す。
【００４５】
【表１】
0003727150.tif 000002
【００４６】
【表２】
0003727150.tif 000003
【００４７】
本発明範囲の鋼板（本発明例No.1-1〜No.1-4）は、39％以上の伸びを示し、延性の低下を伴うことなく常温強度、および 600℃における高温強度が増加している。また、本発明例は時効指数も５kg/mm2以上を有し、本発明範囲を外れる比較例（No.1-5）にくらべ高い時効性を有していることがわかる。
ついで、これら鋼板から天板、地板をプレス加工した。胴板を円筒状に曲げ成形し両端部をシーム溶接して缶胴部とし、缶胴部の両端に天板、地板を巻き締めにより装着し容量 200リットルの密封型ドラムとした。なお、外面にはエポキシ系塗料で塗装を施し、内面は黒皮のままとし、塗装後焼付け処理（ 170℃）を施した。製缶に際し、製缶時の曲げ加工性、溶接性等を調査し製缶性とした。
【００４８】
また、これらドラム缶について、内部に水を充填し、1.2mの高さから落下させ漏れおよび変形量を調査する落下試験を実施した。なお、落下試験における変形量は、比較例（No.1-5）の変形量を1.00とし、比較例に対する比で示している。
また、再生利用試験として、これらドラム缶に高温加熱（残存内容物の焼却）→ショットブラスト→冷却する処理を複数回実施した。なお、ショットブラストはスチールショットを用い、ショット条件は一定とした。各処理を実施後、缶体の変形量を測定し、その値が再生利用不能と判断される変形量となる処理回数を再生利用限界回数として求めた。
【００４９】
これらの結果を缶体特性として表２に示す。
表２から、本発明例は、製缶性も問題なく、落下試験において漏れを生じることもなく、さらに落下試験における変形量も比較例にくらべ減少し、缶体の高強度化が達成されていることがわかる。また、本発明例の再生利用限界回数は、比較例にくらべ、増加しており、このことからも本発明例のドラム缶は缶体強度が増加していることがわかる。
【００５０】
また、本発明鋼板は、促進時効処理を施さなくても室温における１日程度の自然時効により十分硬化することも確認されており、塗装後焼付け条件の微妙な変動にも鈍感であり、安定した缶体強度が確保できることになる。また、本発明鋼板であれば、ほぼ 100℃以上の温度に 10min程度保持されれば、従来材と同等以上の缶体強度を示すことが確認された。省エネルギーの観点から焼付け温度の低温化が志向されているため、本発明鋼を用いてドラム缶を製作すれば、このような低温焼付けでも十分に高い缶体強度を有するドラム缶となる。
（実施例２）
0.041 wt％Ｃ−0.005wt ％Si−0.15wt％Mn−0.009wt ％Ｐ−0.005wt ％Ｓ−0.039wt ％Alを基本組成としてＮ含有量を表３に示すように0.0020〜0.0142wt％の範囲で変化した鋼素材（スラブ）を用い、表３に示す条件で熱間圧延を施し、圧延終了後水冷し、表３に示す温度で巻取り熱延板とした。製品板での固溶Ｎ量を変化させるため、熱延加熱条件、圧延仕上条件を変化させて熱延板とした。ついで、これら熱延板に調質圧延を施し最終仕上板厚 0.8mm厚の熱延鋼板とした。
【００５１】
これら熱延鋼板から天板、地板を加工し、胴板を曲げ成形し両端部をシーム溶接して缶胴部とし、缶胴部の両端に天板、地板を巻き締めにより装着し容量200lの密封型ドラムとした。なお、外面にはメラミン系樹脂塗装を施し、塗装後焼付け処理（ 200℃）を施した。内面は黒皮のままとした。
これらドラム缶について、常温（30℃）および300 ℃で、ドラム缶外部から、円周方向の圧縮応力となるように集中荷重を負荷して、その際生じる缶体の変形量を測定した。その結果を表３に示す。
【００５２】
【表３】
0003727150.tif 000004
【００５３】
本発明範囲の鋼板を用いたドラム缶（本発明例No.2-1〜No.2-7）では、荷重負荷により生じる変形量は、高温および常温とも著しく減少することがわかる。
なお、ドラム缶内部の圧力を高くした場合の缶体の変形量についても、測定した。外部からの圧縮応力負荷に比べ大きな相違はみられないが、本発明例のドラム缶の変形量が比較例の変形量にくらべ少ない傾向は同様に確認できた。
【００５４】
このように、35％以上の伸び値を有し、さらに固溶Ｎ量を0.0010wt％以上含む本発明の熱延鋼板をドラム缶素材として、缶を製造すれば、製缶性の低下もなく、常温および高温の缶体強度の増加が図れ、その結果再生利用回数の増加が期待できる。
ここでは、容量 200リットルの密封型ドラムについてのみ説明したが、さらに小容量のドラム缶に対して適用しても同様な効果があることはいうまでもない。
（実施例３）
表４に示す化学組成の鋼を転炉で溶製し、連続鋳造法で 200mm厚のスラブ（鋼素材）とした。ついで、これらスラブを表５に示す条件で熱間圧延を施し、圧延終了後 0.5〜1.5secで水冷を開始し、表５に示す温度で巻取り、1.22mm厚の熱延板とした。ついで、これら熱延板に酸洗処理および調質圧延を施して最終仕上板厚1.2mm 厚の黒皮なし熱延鋼板とした。
【００５５】
これら熱延鋼板について、実施例１と同様に引張特性、時効指数を求めた。その結果を表５に示す。
【００５６】
【表４】
0003727150.tif 000005
【００５７】
【表５】
0003727150.tif 000006
【００５８】
本発明範囲の鋼板（本発明例No.3-1、No.3-2）は、35％以上の伸びを示し、延性の低下を伴うことなく常温強度、および 450℃における高温強度が増加している。また、本発明例は時効指数も５kg/mm2以上を有し、本発明範囲を外れる比較例（No.1-5）（表２参照）にくらべ高い時効性を有していることがわかる。
ついで、これら鋼板から天板、地板を加工し、胴板を曲げ成形し両端部をシーム溶接して缶胴部とし、缶胴部の両端に天板、地板を巻き締めにより装着し容量200lの密封型ドラムとした。なお、外面にはメラミン系樹脂塗装を施し、内面は黒皮のままとし、塗装後焼付け処理（ 180℃）を施した。製缶に際し、製缶時の曲げ加工性、溶接性等を調査し製缶性とした。また、これらドラム缶について、実施例１と同様に落下試験を実施した。なお、落下試験における変形量は、実施例１で示した比較例（No.1-5）の変形量を1.00とし、比較例に対する比で示している。また、実施例１と同様に再生利用試験を実施した。
【００５９】
これらの結果を缶体特性として表５に示す。
表５から、本発明例は、製缶性も問題なく、落下試験において漏れを生じることもなく、さらに落下試験における変形量も比較例にくらべ減少し、缶体の高強度化が達成されていることがわかる。また、本発明例の再生利用限界回数は、比較例にくらべ、増加しており、このことからも本発明例のドラム缶は缶体強度が増加していることがわかる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、製缶性の低下を伴うことなく、ドラム缶の強度増加が達成でき、内容物に対する信頼性が向上し、さらに再生利用回数の大幅な増加が見込めなど産業上格段の効果が期待できる。さらに、鋼板の薄肉化が達成でき、製缶コストの低減にも寄与できるという効果もある。