(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、Ｃ：０．０１〜０．０６％、Ｍｎ：０．６％以下、ＡＬ：０．０３〜０．１２％、Ｎ：０．００１〜０．００８％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼成分を有し、かつ、製品板断面方向に表裏の細粒組織の表裏層部と粗粒組織の内層部の２層組織で構成され、前記表裏層細粒組織部は厚みがそれぞれ板厚全体の５〜２５％で、ＪＩＳ結晶粒度番号が、＃１１．５以上、前記内層粗粒組織部のＪＩＳ結晶粒度は、＃１１．０以下であり、連続焼鈍により製造されることを特徴とするフランジ成形時の割れのない複層組織ＤＩ缶用鋼板。
【請求項２】
前記鋼成分が、さらに、重量％で、Ｃｒ：０．１０％以下、Ｃｕ：０．２０％以下、Ｎｉ：０．１５％以下、Ｂ：０．００２０％以下、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｖの１種または２種以上：０．３％以下、Ｃａ：０．０１％以下の内のいずれかの１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１記載のフランジ成形時の割れのない複層組織ＤＩ缶用鋼板。
【請求項３】
請求項１または２に記載の鋼成分の連続鋳造鋼片を素材とし、熱延加熱時の表層部が中心部よりも温度差が２０℃以上高く、かつ、表面温度が１０００〜１２００℃となるように加熱して熱間圧延し、冷間圧延、連続焼鈍終了後、調質圧延を行い、製品板断面方向に表裏の細粒組織の表裏層部と粗粒組織の内層部の２層組織で構成され、前記表裏層細粒組織部は厚みがそれぞれ板厚全体の５〜２５％で、ＪＩＳ結晶粒度番号が、＃１１．５以上、前記内層粗粒組織部のＪＩＳ結晶粒度は、＃１１．０以下としたことを特徴とするフランジ成形時の割れのない複層組織ＤＩ缶用鋼板の製造方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の鋼成分の連続鋳造鋼片を素材とし、熱延加熱時の表層部が中心部よりも温度差が２０℃以上高く、かつ表面温度が１０００〜１２００℃となるように加熱して熱間圧延を行い、仕上温度Ａｒ3変態点以上で熱間圧延を終了後、熱延鋼板を６７０〜７８０℃の温度域で捲取り、さらに冷間圧延を行った後に、再結晶温度以上７５０℃以下の温度に５秒から３分間均熱し、その後の冷却過程において３００℃から５００℃の温度域で３０秒以上の過時効処理を行う連続焼鈍後、伸び率３〜８％で湿式調質圧延を行い、製品板断面方向に表裏の細粒組織の表裏層部と粗粒組織の内層部の２層組織で構成され、前記表裏層細粒組織部は厚みがそれぞれ板厚全体の５〜２５％で、ＪＩＳ結晶粒度番号が、＃１１．５以上、前記内層粗粒組織部のＪＩＳ結晶粒度は、＃１１．０以下としたことを特徴とするフランジ成形時の割れのない複層組織ＤＩ缶用鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＩ缶（Ｄｒａｗ  ＆  Ｉｒｏｎｅｄ  Ｃａｎ）用鋼板及びその製造方法に関し、特にフランジ成形時の割れが少なく、加工性に優れ、塗装焼き付け後の缶体強度の高いＤＩ缶用鋼板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＩ缶の製缶加工は、鋼板をポンチとダイスを用いて浅絞りしてカップを成形後、このカップの側壁の厚さよりクリアランスが小さいポンチとダイスを用いて側壁をしごき引き延ばし、側壁の厚さを減少させることにより所定深さの容器（アイアニング缶）を形成し、さらにカップ端部に缶径を小さくするネックイン加工が施され、さらに蓋を捲き締めるためのフランジ出し加工が行われる。
【０００３】
ＤＩ缶用鋼板に要求される特性としては、まずＤＩ加工時の加工性がよく、カジリの発生が少なく、加工エネルギーが小さいこと、および缶体としてボトム耐圧強度が高いことである。
【０００４】
近年、省資源の観点からＤＩ缶の板厚がますます薄手化されつつあり、板厚減少分を補うためにボトム耐圧強度が高められる方向になりつつある。
【０００５】
缶体耐圧強度は（板厚）２×（素材強度）で決まり、薄手化するには、素材強度をより硬質化する必要があり、従来の箱焼鈍材から素材強度が容易に高められる連続焼鈍材への転換が進められている。
【０００６】
かかるＤＩ缶用材料としては、例えば特開昭６２−６７１１９号公報において連続焼鈍工程で固溶Ｃを粒内に生成させ、その相当量を残存させることによってＤＩ缶製造後の塗装焼き付け工程で時効硬化させて、缶体耐圧力をあげるものがある。このような連続焼鈍材適用の試みは、加工性から連続焼鈍での粒成長を狙うが均熱後の冷却過程が急速冷却のため、鋼板中の固溶Ｃは多量に残量し、結晶粒の成長も大きく制約される。
【０００７】
この製法材では、残留固溶ＣによってＤＩ缶製造後の塗装焼き付け工程で時効硬化が起きて缶体の強度は著しく上昇するが、過剰な固溶Ｃと不均一な結晶粒によってＤＩ加工時の冷間圧延蓄積歪みは極端に増加し、缶端部のネックイン部およびフランジ部が著しく硬質化して、フランジ出し加工の割れおよびネックイン加工での座屈シワ発生など缶体の２次加工性を大幅に劣化する危険性が高いという問題がある。さらに、結晶組織が細粒傾向にあるためカップ成形にて缶円周方向の缶高さはバラツキ、いわゆるイヤリングが大きく鋼板歩留まりの悪化を招いている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
薄手化要求が強いＤＩ缶用素材においては、ＤＩ缶成形後の塗装焼き付け工程で時効硬化して缶体の強度を容易に高められる連続焼鈍材への転換は、塗装焼き付け前のＤＩ缶成形時は軟質で成形の容易さがあり、塗装焼き付け後の缶体強化が製缶後に行われるため、薄手化の欠点を補うという上で理想的である。
【０００９】
現状の連続焼鈍材の課題は、過剰な固溶Ｃと不均一な結晶粒に起因しており、それぞれが適正化すればＤＩ加工トラブルは解消すると考えられる。本発明はこの連続焼鈍材についての課題を解決することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明において、ＤＩ加工性と時効硬化性を両立する素材の結晶粒を検討した結果、ＪＩＳ結晶粒度Ｎｏが＃１１．５以上の均一な細粒材では、連続焼鈍の均熱後の冷却過程が急速冷却であっても、固溶Ｃが結晶粒界に短時間に拡散析出することで固溶Ｃの適正化がはかれる。またフランジ出し加工による割れ発生は解消され、ＤＩ成形による加工硬化および塗装焼き付けにて缶体強化が容易に行えるが、ＤＩ加工に適用できるほど軟質化しにくい問題や、イヤリングが大きくなって鋼板歩留まりを劣化する等の課題がある、逆にＪＩＳ結晶粒度Ｎｏが＃１１．０以下の粗粒材では、連続焼鈍時の均熱後の冷却過程が急速冷却の場合、鋼板中の固溶Ｃがほとんど析出できないため、過剰な固溶Ｃが存在し、極めて硬いフェライト組織の素材となる。
【００１１】
硬いフェライト組織の素材は、従来連続焼鈍材と同様にＤＩ加工時の冷間圧延蓄積歪みが著しく増加してフランジ出し加工の割れおよびネックイン加工での座屈シワ発生など缶体の２次加工性を大幅劣化する傾向が認められた。従って、＃１１．０以下の粗粒材の場合は過剰な固溶Ｃを減少させる過時効処理を施す必要がある。
【００１２】
＃１１．０以下の粗粒材に過時効処理を施し結果は、固溶Ｃが粒界に析出することで鋼板が著しく軟化してＤＩ加工が容易な軟質素材がえられることが判明した。加えて、連続焼鈍にて得られる粗粒材は、絞り加工でのカップのイヤリングが小さいことが確認できた。これは焼鈍板の（１１１）集合組織があまり発達せず、その他の方位が発達して集合組織がランダム化するためと推察される。
【００１３】
また、過時効処理を施した粗粒軟質材は、固溶Ｃが極めて少ないためＤＩ加工において冷延蓄積歪みが少なく缶端部のネックイン部およびフランジ部が硬化しにくいためフランジ出し加工の割れ抑制およびネックイン加工での座屈シワ抑制など缶体の２次加工性の向上が図れる利点がある。
【００１４】
固溶Ｃの少ない粗粒材は、ＤＩ加工において冷延蓄積歪みが少なくネックドイン加工、フランジ加工等の製缶加工性も向上する。
【００１５】
反面、粗粒材は硬質しにくため缶体強度が必要なボトム部の強度確保には不利である。さらに一般的に粒界強度が弱いとされており、結晶粒度が＃１０未満になればフランジ出し加工の際に割れを生じる危険性が指摘されている。このフランジ加工の割れ起点は表層部にあり、表層の粒界強度が強ければフランジ割れは抑制できると考えられる。従って、表層に硬質で粒界強度の高い細粒組織があることが望ましい。
【００１６】
以上のような、缶体強度を得やすい細粒硬質材の特性と過時効処理を施した粗粒軟質材の良好なＤＩ加工性及びフランジ加工等の２次加工性向上の知見により、本発明は表層に硬質で粒界強度の高い細粒組織を生成し、内層に加工性の有利な細粒組織を組み合わせるハイブリッド化した組織を構成することにより、フランジ成形時に割れにくく、そして缶強度が高いＤＩ缶用鋼板およびその製造方法の実用化を目的とした。
【００１７】
課題を解決するための手段として、本発明では、表層組織を細粒にするため連続焼鈍中に微細ＡＬＮを表層に析出させて中心層にする鋼板板厚断面方向の結晶粒径の抑制を検討した。
【００１８】
本発明の具体的解決手段は以下の通りである。
【００１９】
（１）  重量％で、Ｃ：０．０１〜０．０６％、Ｍｎ：０．６％以下、ＡＬ：０．０３〜０．１２％、Ｎ：０．００１〜０．００８％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼成分を有し、かつ、製品板断面方向に表裏の細粒組織の表裏層部と粗粒組織の内層部の２層組織で構成され、前記表裏層細粒組織部は厚みがそれぞれ板厚全体の５〜２５％で、ＪＩＳ結晶粒度番号が、＃１１．５以上、前記内層粗粒組織部のＪＩＳ結晶粒度は、＃１１．０以下であり、連続焼鈍により製造されることを特徴とするフランジ成形時の割れのない複層組織ＤＩ缶用鋼板。
（２）  前記鋼成分が、さらに、重量％で、Ｃｒ：０．１０％以下、Ｃｕ：０．２０％以下、Ｎｉ：０．１５％以下、Ｂ：０．００２０％以下、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｖの１種または２種以上：０．３％以下、Ｃａ：０．０１％以下の内のいずれかの１種または２種以上を含有することを特徴とする上記（１）記載のフランジ成形時の割れのない複層組織ＤＩ缶用鋼板。
【００２０】
（３）  上記（１）または（２）に記載の鋼成分の連続鋳造鋼片を素材とし、熱延加熱時の表層部が中心部よりも温度差が２０℃以上高く、かつ、表面温度が１０００〜１２００℃となるように加熱して熱間圧延し、冷間圧延、連続焼鈍終了後、調質圧延を行い、製品板断面方向に表裏の細粒組織の表裏層部と粗粒組織の内層部の２層組織で構成され、前記表裏層細粒組織部は厚みがそれぞれ板厚全体の５〜２５％で、ＪＩＳ結晶粒度番号が、＃１１．５以上、前記内層粗粒組織部のＪＩＳ結晶粒度は、＃１１．０以下としたことを特徴とするフランジ成形時の割れのない複層組織ＤＩ缶用鋼板の製造方法。
【００２１】
（４）  上記（１）または（２）に記載の鋼成分の連続鋳造鋼片を素材とし、熱延加熱時の表層部が中心部よりも温度差が２０℃以上高く、かつ表面温度が１０００〜１２００℃となるように加熱して熱間圧延を行い、仕上温度Ａｒ3変態点以上で熱間圧延を終了後、熱延鋼板を６７０〜７８０℃の温度域で捲取り、さらに冷間圧延を行った後に、再結晶温度以上７５０℃以下の温度に５秒から３分間均熱し、その後の冷却過程において３００℃から５００℃の温度域で３０秒以上の過時効処理を行う連続焼鈍後、伸び率３〜８％で湿式調質圧延を行い、製品板断面方向に表裏の細粒組織の表裏層部と粗粒組織の内層部の２層組織で構成され、前記表裏層細粒組織部は厚みがそれぞれ板厚全体の５〜２５％で、ＪＩＳ結晶粒度番号が、＃１１．５以上、前記内層粗粒組織部のＪＩＳ結晶粒度は、＃１１．０以下としたを特徴とするフランジ成形時の割れのない複層組織ＤＩ缶用鋼板の製造方法。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明のＤＩ缶用鋼板は、表層部を細粒組織で内層残部を粗粒組織とした積層構造の結晶組織としたものである。
【００２３】
即ち、鋼板中の結晶組織がＪＩＳ結晶粒度番号で、＃１１．０以下の粗粒組織となると、フランジ成形時にフランジ割れが生じる。そこで本発明では、表層部を＃１１．５以上の細粒組織とし、その深さを板厚全体の５〜２５％とすることによりフランジ成形時の割れを防止したものである。さらに加工硬化の大きい表層細粒組織によってＤＩ成形後のボトム部強度が高くなる。また、内層残部の粗粒組織は板厚全体の５０〜９０％あり軟質で加工硬化しにくい特性からＤＩ加工、ネック縮径加工、フランジ加工の成功率が大幅に向上する。
【００２４】
図１は本発明の板厚０．２８ｍｍ鋼板の断面の２００倍に拡大した顕微鏡写真である。図１に示す例では、全体板厚の表裏それぞれ約２０％が細粒組織となっていて、内層残部の約６０％が粗粒組織となっている。
【００２５】
図２は、連続焼鈍法によって製造された製品板の結晶粒度とフランジ成形性を評価するコーンテストの圧壊ストローク長さの関係を示す図である。図２において、横軸は製品板のＪＩＳ結晶粒度番号（ＧＳ  Ｎｏ．）を示し、縦軸は圧壊ストローク長さ（ｍｍ）を示している。図中においては、ＪＩＳ結晶粒度番号が小さくなる粗粒組織において圧壊ストローク長さが短くなり、フランジ加工において割れが生じやくすなることを表している。
【００２６】
図２に示すように、従来の粗粒組織のＤＩ缶用鋼板を用いた場合には、ＧＳ  Ｎｏ．＃１１．０未満になると圧壊ストローク長さがフランジ成形性良好域を下回り、フランジ加工による割れが懸念される。従来の細粒組織のＤＩ缶用鋼板を用いた場合には、ＧＳ  Ｎｏ．＃１１．５以上が安定的に得られるためフランジ成形性は良好であるが、表１にあるように硬質のため座屈、しわの発生率は高くなる。図２において本発明の細粒組織と粗粒組織からなる２層組織のＤＩ缶用鋼板のＪＩＳ結晶粒度番号は、平均粒度を用いて示しているが、圧壊ストローク長さは５ｍｍ以上ありフランジ成形性は常に良好域にあって、従来製法材にくらべ極めて優れたフランジ加工性を示すとともに、表１にあるように座屈、しわの発生はない。
【００２７】
このフランジ成形性を判定したコーンテスト法は、図３に示すようにＤＩ缶の缶体胴部４の開口部に円錐型のコーン５を荷重６により押しつけ、割れが生じるまでのストローク長さを測定するもので、ストローク長さが４ｍｍ以上であれば、フランジ割れのない良いフランジ加工性の材料と判定している。
【００２８】
図４は、鋼板に缶ボトムおよびネックイン加工に相当する冷間圧延を施し、さらに塗装焼き付け同等の時効処理を行った後の強度とネック成形性及び缶耐圧強度との関係を示す図である。従来、ネック成形性は素材が軟質であるほど良好であるが、缶耐圧強度は素材が硬質でなければ確保できない相反する関係にある。
【００２９】
図４において、横軸は冷間加工でシュミレーションしたＤＩ加工率（％）を示し、１０％加工がＤＩ缶ボトム部の加工率に相当し、４０％加工がＤＩ缶ネックイン部の加工率に相当する。縦軸は加工後の鋼板に時効処理を施した後の強度（ｋｇｆ／ｍｍ２）を時効後強度として示しており、１０％加工後強度が４７ｋｇｆ／ｍｍ２以下では缶耐圧強度が不足し、４０％加工後強度が６４ｋｇｆ／ｍｍ２以上でネックしわが容易に発生することを意味する。
【００３０】
図４に示すように、従来の細粒組織のＤＩ缶用鋼板を用いた場合は、加工硬化性および時効硬化性が大きいため、缶ボトム耐圧力は１０％加工で充分な強度となるが、４０％まで加工を進めるとネックイン部が著しく硬質化して強度が６４ｋｇｆ／ｍｍ２以上となりネックしわが容易に発生する特性となる。
【００３１】
一方、本発明の細粒組織と粗粒組織の２層組織のＤＩ缶用鋼板を用いた場合は、表層細粒部の加工硬化および時効硬化にて缶ボトム耐圧力は１０％加工で十分な強度となり、その耐圧力は表層細粒部５〜１５％素材で確保できる。また、４０％加工時のネック加工部の強度は、表層細粒部１５〜２５％素材で６４ｋｇｆ／ｍｍ2以下にあってネック加工時の耐しわ性は大きく改善されているが、表層細粒部２５％超を想定すると素材の硬質化レベルが高くなり２次加工性劣化の懸念がある。したがって、本発明では＃１１．５以上の細粒組織を表層及び裏層のそれぞれに板厚全体の５〜２５％厚さに形成することとした。
【００３２】
また、結晶粒度に影響されるＤＩカップ成形時のイヤリング値ついて述べる。カップイヤリングは絞り加工において缶端部に生じる肉余り現象であり、缶円周方向の缶高さバラツキを示す。このイヤリング値が大きい場合、鋼板の歩留まりが劣化する他、缶円周方向の板厚がバラツクためネック加工でのシワ発生起点になるといわれている。イヤリング特性の評価は通常、引張り試験における面内異方性（Δｒ）の値で判断されており、Δｒが０〜＋０．１のとき、イヤリング率がもっとも小さい値となる。
【００３３】
図５は、トータル冷延率（％）とイヤリング特性の指標となる面内異方性（Δｒ）との関係を示す図である。横軸はトータル冷延率（％）で、縦軸は面内異方性（Δｒ）を示している。図５に示すように、一般的に、ＧＳ  Ｎｏ．が＃１１．５より大きくなるに従いトータル冷延率の増加によって圧延方向４５度のランクフォード値が大きくなりΔｒがマイナス側に大きな値となってイヤリング値が劣化する傾向にある。
【００３４】
一方、ＧＳ  Ｎｏ．が＃１０．５のような粗粒材になると圧延方向４５度のランクフォード値が小さくなり、トータル冷延率が増加しても、Δｒ＝０に接近することで却ってイヤリング値が向上する傾向となる。
【００３５】
本発明材は、プラスΔｒになっており、表層細粒層によるΔｒ劣化の影響が認められないことから、内層粗粒組織がΔｒの支配因子になると考えられる。従ってそのままでも低イヤリング材であるが、さらに生産性が向上できるトータル冷延率の増加の方向でも低イヤリング値を容易に達成可能である。
【００３６】
これに反して、マイナスΔｒの場合は、トータル冷延率を低下させねばΔｒ＝０を達成できないため生産性の低下を招き鋼板製造上望ましいことではない。そのため、本発明では、加工性に優れイヤリング率の小さいＤＩ缶用鋼板とすべくＧＳ  Ｎｏ．＃１１．５以上の細粒組織とＧＳ  Ｎｏ．＃１１．０以下の粗粒組織をもつ２層組織のＤＩ缶用鋼板としたものである。
【００３７】
この２層構造の結晶組織（ハイブリッド組織）を得るためには、Ｃ：０．０１〜０．０６％、Ｍｎ：０．６％以下、ＡＬ：０．０３〜０．１２％、Ｎ：０．００１〜０．００８％を含有する鋼板を素材とすることが必要である。
【００３８】
即ち、鋼成分として、Ｃ量が多い場合には焼鈍板の再結晶粒成長が抑制され、不均一な組織となり硬質で伸びフランジ性が劣化するので上限を０．０６％とする。
【００３９】
一方、Ｃ量が少ないほど素材の結晶粒が粗大化して軟質となり、２層組織が得られなくなるとともに缶体強度が確保できなくなるので下限を０．０１％とする。
【００４０】
ＡＬ量は、細粒と粗粒のハイブリッド組織を得るために必要な元素である。０．０３％以上のＡＬ量の場合、熱延での加熱時に鋼片（スラブ）表層のＡＬＮが分解して固溶Ｎが増加し、逆にスラブ内層のＡＬＮはあまり分解せず固溶Ｎが少ない状況となる。この成分のスラブを圧延し、連続焼鈍すると固溶Ｎが多い鋼板表層は微細なＡＬＮ析出物によって粒成長が抑えられるため細粒となり、ＡＬＮ析出の少ない鋼板内層は均一な粗粒組織となる。
【００４１】
ただし、ＡＬ量が０．１２％を超えると、固溶ＡＬによって硬質、細粒となり、鋼板表層のＡＬＮも分解しないため連続焼鈍工程で鋼板表層に微細なＡＬＮ析出物が生じず２層組織が得られない。
【００４２】
Ｎ量も、細粒と粗粒のハイブリッド組織を得るために必要な元素である。
【００４３】
０．００１％未満のレベルでは、スラブ表層のＡＬＮが分解しても固溶Ｎが少ない状況となって表層細粒が得られない。また、０．００８％を超えると〔Ｃ〕と同様に結晶粒を微細化して、内層の粗粒が得られない。
【００４４】
即ち、Ｃ：０．０１〜０．０６％、Ｍｎ：０．６％以下、ＡＬ：０．０３〜０．１２％、Ｎ：０．００１〜０．００８％を含有させたスラブを、表層部と中心部との温度差が２０℃以上で、かつ表面温度が１０００〜１２００℃となるように急速加熱によって表層部の温度が中心部よりも高くなるように温度差をつけると、表層部のＡＬ、Ｎだけが溶解する。この状態の鋼片を熱間圧延後に水冷し６７０〜７８０℃温度域で捲取ると、水冷され外気との界面にある鋼板表層は、急冷状態となりＡＬＮの析出がなく、固溶Ｎが多い状況となる。一方、中心部は高温状態が維持されるとともに粒成長を抑制する固溶Ｎが少ないため自己焼鈍による粒成長で粗粒化が進む。このため捲取温度を６７０〜７８０℃とするものである。
【００４５】
その熱延鋼板を冷延後、再結晶温度以上７５０℃以下の温度にて連続焼鈍（５秒から３分間均熱する）すると固溶Ｎが多い鋼板表層は微細なＡＬＮ析出物によって粒成長が押さえられるため細粒となり、ＡＬＮ析出の少ない鋼板内層は粒成長が促進され均一な粗粒が形成される。その後の冷却過程において３００〜５００℃の温度域で３０秒以上の過時効処理を行う連続焼鈍終了後、伸び率３〜８％で湿式調質圧延を行うと、図１に示すようにハイブリッド組織の鋼板が得られる。この鋼板は必要に応じて電気錫メッキを施される。
【００４６】
結晶粒度を所望の粒度とするためには、鋼成分と鋼板の加熱温度とが特に重要であり、本発明の鋼成分及び加熱温度並びに温度差の条件範囲外では目的とする２層組織が得られない。図６に加熱温度と結晶粒度との関係を、通常用いられるレスリーの式（ｌｏｇ［ＡＬ」「Ｎ」＝６７７０／Ｔ−１．０３）に基づいて、ＡＬとＮとの含有量によって決定されるＡＬＮの溶体化温度曲線と、その温度で得られる結晶粒度として模式的に示す。
【００４７】
ＡＬとＮの含有量及び加熱温度に応じて、ＡＬＮの固溶域が広がり、その結果としてＡＬＮの析出による結晶粒の細粒化が起る。ここで、スラブ表面のＡＬＮの溶体化温度に対しスラブ中心温度が２０℃以上低い場合、スラブ内部の固溶Ｎは少なく焼鈍後に粗粒組織が得られる。本発明ではこの現象を利用してハイブリッド構造の結晶組織の鋼板を得るものである。
【００４８】
なお、本発明のＤＩ缶用鋼板の鋼成分としては、Ｃ：０．０１〜０．０６％、Ｍｎ：０．６％以下、ＡＬ：０．０３〜０．１２％、Ｎ：０．００１〜０．００８％を含有することが必要であるが、公知のＤＩ缶用鋼板中に一般的に含有される成分元素を含有しても良い。例えば、Ｃｒ：０．１０％以下、Ｃｕ：０．２０％以下、Ｎｉ：０．１５％以下、Ｍｏ：０．０５％以下、Ｂ：０．００２０％以下、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｖ等の１種又は２種以上を０．３％以下、Ｃａ：０．０１％以下等の成分元素を目的に応じて含有させることができる。また、鋼の製造上から不可避的に含有される不純物として、Ｓｉ：０．０２％以下、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０５％以下を含有していてもよい。
【００４９】
【実施例】
連続鋳造鋼片として、表１に示す成分の鋼を用い、次いで、熱間圧延、冷間圧延、連続焼鈍及び調質圧延を行って０．２８ｍｍの板厚のＤＩ缶用鋼板を得た。
【００５０】
得られたＤＩ缶用鋼板の結晶粒度を表１に示す。本発明の実施例の▲１▼〜▲３▼はいずれも結晶組織が表層で細粒で中心部は粗粒であるハイブリッド構造の鋼板となっていた。これに対し、比較例▲４▼は全体が均一な細粒組織の鋼板であった。また比較例▲５▼、▲６▼は全体が均一な細粒組織であった。
【００５１】
その結果、製缶加工を行うと▲１▼〜▲３▼の鋼板はいずれもイヤリング率は小さく良好で、表層細粒が予想通りの機能として粒界強度の劣化がなく伸びフランジ成形性が良好であることが確認できた。さらに、耐圧強度を必要とする缶ボトム部分は、数パーセントの軽加工しか受けないため２層組織がそのまま残り、細粒組織が加工歪みの蓄積と塗装焼き付けの熱処理にて時効による硬化で、著しく缶体が強化されていて、比較例の▲６▼と同等の強度を有していた。これに対して、比較例▲４▼はフランジ割れがあり、比較例▲５▼、▲６▼はネック成形性でシワが多い傾向にあった。
【００５２】
【表１】
0003619329.tif 000002
【００５３】
【発明の効果】
本発明の鋼板断面方向のＪＩＳ結晶粒度番号が、表層および裏層から５〜２５％深さの板厚部分で＃１１．５以上の細粒組織で占められ、内層残部のＪＩＳ結晶粒度番号が、＃１１．０以下の粗粒組織からなっている鋼板は、ＤＩ成形時のしごき加工で内層の粗粒、軟質部分が機能して金型の損傷や缶のカジリ疵の発生がなく、加工エネルギーも小さくなる。加えてしごき加工での冷延蓄積歪みが小さく、ネックイン加工部およびフランジ加工部の硬質化が少なくなったことでネックイン加工での座屈、しわやフランジ加工での割れが改善される。
【００５４】
そのため、本発明の鋼板をＤＩ鋼板に適用すれば、ゲージダウンが強力に進展するため、省資源の観点からその工業的価値は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の０．２８ｍｍ板厚鋼板の断面の２００倍の顕微鏡写真である。
【図２】結晶粒度とフランジ加工性の指標となるコーンテストによる圧壊ストローク長さの関係を示す図である。
【図３】コーンテスト法の概略図である。
【図４】ＤＩ加工率と強度との関係を示す図である。
【図５】トータル冷延率（％）とイヤリング特性の指標となる面内異方性（Δｒ）との関係を示す図である。
【図６】スラブ加熱温度と結晶粒度との関係を模式的に示した図である。
【符号の説明】
１  鋼板
２  細粒
３  粗粒
４  缶体胴部
５  コーン
６  荷重
【図１】
0003619329.tif 000003
【図２】
0003619329.tif 000004
【図３】
0003619329.tif 000005
【図４】
0003619329.tif 000006
【図５】
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【図６】
0003619329.tif 000008