(57)【要約】【課題】極薄容器用鋼板で製造された容器の耐変形性と缶成形性の一方を犠牲にすることなく両立して向上させる。【解決手段】質量％で、Ｃ：０．０８００％以下、Ｎ：０．６００％以下、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：２．０％以下を含有し、残部Ｆｅを主体としてなる鋼を、冷延の後、再結晶焼鈍またはその後の熱処理の雰囲気、温度、時間等を調整残部Ｆｅを主体としてなる鋼を、冷延の後、再結晶焼鈍またはその後の熱処理の雰囲気、温度、時間等を調整するとともに熱処理前に適当な表面処理を行なうことで、鋼中Ｎ量の変化、特に表層部と中心層部について窒化物のサイズおよび数密度を適当な異なる範囲に制御する。これにより板厚０．４００ｍｍ以下の極薄鋼板により製造された容器の耐変形性や缶成形性の一方を犠牲にすることなく両立して向上させる。【選択図】    図４
2004323905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０８００％以下、Ｎ：０．６００％以下、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：２．０％以下を含有し、
直径１μｍ以下０．０２μｍ以上の窒化物に関し、鋼板の表層１／８厚さ内に数密度０．２個／μｍ３以上で存在する領域を有し、かつ、下記（Ａ）式を満足することを特徴とする板厚０．４００ｍｍ以下の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板。
（鋼板の板厚１／８位置での数密度）＞（鋼板の板厚１／４位置での数密度）・・・（Ａ）
【請求項２】
質量％で、Ｃ：０．０８００％以下、Ｎ：０．６００％以下、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：２．０％以下を含有し、
直径１μｍ以下０．０２μｍ以上の窒化物に関し、下記（Ｂ）式を満足することを特徴とする板厚０．４００ｍｍ以下の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板。
（鋼板の板厚１／２０位置での数密度）／（鋼板の板厚１／４位置での数密度）＞１．５  ・・・（Ｂ）
【請求項３】
鋼板の板厚１／４位置での、直径１μｍ以下０．０２μｍ以上の窒化物の数密度が１０個／μｍ３以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板。
【請求項４】
鋼成分として、更に質量％で、Ｔｉ：０．０８％以下、Ｎｂ：０．０８％以下、Ｂ：０．０１５％以下、Ｃｒ：２．０％以下の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乃至請求項３に記載の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板。
【請求項５】
鋼成分として、更に質量％で、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、Ｗの合計で０．１％以下を含有することを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板。
【請求項６】
鋼成分の残部がＦｅおよび不可避的不純物であることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６に記載の鋼板を製造するに際し、質量％で、Ｃ：０．０８００％以下、Ｎ：０．０３００％以下、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：２．０％以下を含有する鋼を、冷延後、再結晶焼鈍と同時、または、再結晶焼鈍後に窒化処理を行い、鋼板の表層１／８厚さ内に、直径１μｍ以下０．０２μｍ以上の窒化物が数密度０．２個／μｍ３以上で存在する領域を形成し、かつ、鋼板中のＮを質量％で０．６００％以下とすることを特徴とする板厚０．４００ｍｍ以下の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６に記載の鋼板を製造するに際し、質量％で、Ｃ：０．０８００％以下、Ｎ：０．０３００％以下、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：２．０％以下を含有する鋼を、冷延後、再結晶焼鈍と同時に、または、再結晶焼鈍後に窒化処理を行い、鋼板の表層１／８厚さ内に、直径１μｍ以下０．０２μｍ以上の窒化物について、下記（Ｂ）式を満足し、かつ、鋼板中のＮを質量％で０．６００％以下とすることを特徴とする板厚０．４００ｍｍ以下の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板の製造方法。
（鋼板の板厚１／２０位置での数密度）／（鋼板の板厚１／４位置での数密度）＞１．５  ・・・（Ｂ）
【請求項９】
請求項１乃至請求項６に記載の鋼板を製造するに際し、質量％で、Ｃ：０．０８００％以下、Ｎ：０．０３００％以下、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：２．０％以下を含有する鋼を、冷延後、再結晶焼鈍と同時、または、再結晶焼鈍後に窒化処理を行い、直径１μｍ以下０．０２μｍ以上の窒化物について、下記（Ｃ）式を満足し、かつ、鋼板中のＮを質量％で０．６００％以下とすることを特徴とする板厚０．４００ｍｍ以下の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板の製造方法。
（窒化処理後の鋼板の板厚１／２０位置での数密度）／（窒化処理前の鋼板の板厚１／２０位置での数密度）＞１．５  ・・・（Ｃ）
【請求項１０】
質量％で、Ｃ：０．０８００％以下、Ｎ：０．０３００％以下、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：２．０％以下を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼を、冷延後、再結晶焼鈍と同時に、または、再結晶焼鈍後に窒化処理を行い、鋼板の板厚１／４位置での、直径１μｍ以下０．０２μｍ以上の窒化物の数密度が１０個／μｍ３以下であり、かつ、鋼板のＮを質量％で０．６００％以下とすることを特徴とする請求項７乃至請求項９に記載の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板の製造方法。
【請求項１１】
再結晶焼鈍と同時に、または、再結晶焼鈍後に窒化処理を行なうに際し、板温度が５５０〜８００℃の状態で、アンモニアガスを０．０２％以上含有する雰囲気中に０．１秒以上、３６０秒以下保持し、窒化処理の後、５５０℃以上の温度域で温度と時間の積を４８０００（℃・秒）以下とするか、５５０℃から３００℃までの平均冷却速度を１０℃／秒以上とすることを特徴とする請求項７乃至請求項１０に記載の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板の製造方法。
【請求項１２】
再結晶焼鈍の後、窒化処理前または窒化処理後に、圧下率が２０％以下の再冷延を行うことを特徴とする請求項７乃至請求項１１に記載の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料缶などの金属容器に利用される鋼板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
飲料缶、食品缶などに代表される容器用鋼板は、容器の低コスト化のため鋼板の薄手化が進行し、０．２ｍｍ以下の素材も適用されるに至っている。このような極薄材料で容器を製造した場合に顕在化している問題の一つに容器の変形がある。
これは、容器の製造過程や内容物を充填した後の一般市場における容器のハンドリング時に起きる外力の作用のみならず、容器の内部圧力の増減、すなわち、内容物の加熱処理時の増圧や内容物保持のための減圧処理、または、炭酸飲料など内容物によっては必須となる増圧、さらには流通や保持中の温度変化による容器の変形である。
耐変形性を向上させるには容器のデザインのみならず、素材としては、より硬質なものを使用する必要がある。しかし、一般的に硬質な材料は延性が低く、缶成形時の材料破断などの問題を引き起こす。
【０００３】
また、極薄材料では厚い材料よりも比較的低い歪みで破断が起きるため、極薄材料では厚手材以上に良好な延性を有する材料が求められる。さらに、缶成形では鋼板の溶接後に溶接部を更に成形する場合があり、このような場合には、特定部位への変形の集中が起き易く、この点からも良好な延性が必要とされる。
焼鈍以降の工程で延性をそれほど阻害せずに高強度化する方法として焼鈍時の窒化による技術が特開平０８−１７０１２２号公報、特開平０８−１７６７８８号公報、特開２００１−１０７１４８号公報などに開示されている。
しかし、これらの技術は、特に表内層の硬度を鋼板成分や窒化条件も考慮して極薄素材にとって最適に制御するという視点を欠いており、上記技術によって極薄素材を基に缶を製造する場合に素材の缶成形性や缶の耐変形性は必ずしも満足できるものではなかった。
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−１７０１２２号公報
【特許文献２】特開平０８−１７６７８８号公報
【特許文献３】特開２００１−１０７１４８号公報
【特許文献４】特開２００２−０１２９４８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、極薄素材を使用して製造された容器で問題となる変形について、素材の表層および内層の材質を、窒化を適用することで制御し大幅に変化させるとともに、硬質な場合にも良好な延性を持つ鋼板およびその製造方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前述の課題を解決するために、特に窒化過程を経て製造される板厚０．４ｍｍ以下の鋼板の成分および窒化条件と材質との関係を検討するうち、成分、特にＮ量を特定範囲に限定し、さらに窒化条件を最適に調整することで材料の表層部および内層部の窒化物形態を好ましく制御することが可能であり、これにより極薄鋼板を素材とした容器で問題となっている変形を大幅に抑制できることを見出した。
すなわち、本発明は、冷間圧延後に窒化処理を行い、鋼中の窒素量を増加させることにより単に表面硬度を造り分けただけでは缶の耐変形性はそれほど向上するものではなく、極薄素材で缶の耐変形性を向上させるために必要な窒化条件が存在すること、および、その制御方法を見出したものであり、その要旨は、特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
【０００７】
（１）  質量％で、Ｃ：０．０８００％以下、Ｎ：０．６００％以下、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：２．０％以下を含有し、
直径１μｍ以下０．０２μｍ以上の窒化物に関し、鋼板の表層１／８厚さ内に数密度０．２個／μｍ３以上で存在する領域を有し、かつ、下記（Ａ）式を満足することを特徴とする板厚０．４００ｍｍ以下の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板。
（鋼板の板厚１／８位置での数密度）＞（鋼板の板厚１／４位置での数密度）・・・（Ａ）
（２）質量％で、Ｃ：０．０８００％以下、Ｎ：０．６００％以下、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：２．０％以下を含有し、
直径１μｍ以下０．０２μｍ以上の窒化物に関し、下記（Ｂ）式を満足することを特徴とする板厚０．４００ｍｍ以下の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板。
（鋼板の板厚１／２０位置での数密度）／（鋼板の板厚１／４位置での数密度）
＞１．５  ・・・（Ｂ）
（３）鋼板の板厚１／４位置での、直径１μｍ以下０．０２μｍ以上の窒化物の数密度が１０個／μｍ３以下であることを特徴とする（１）または（２）に記載の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板。
（４）鋼成分として、更に質量％で、Ｔｉ：０．０８％以下、Ｎｂ：０．０８％以下、Ｂ：０．０１５％以下、Ｃｒ：２．０％以下の１種または２種以上を含有することを特徴とする（１）乃至（３）に記載の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板。
（５）鋼成分として、更に質量％で、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、Ｗの合計で０．１％以下を含有することを特徴とする（１）乃至（４）に記載の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板。
（６）鋼成分の残部がＦｅおよび不可避的不純物であることを特徴とする（１）乃至（５）に記載の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板。
【０００８】
（７）（１）乃至（６）に記載の鋼板を製造するに際し、質量％で、Ｃ：０．０８００％以下、Ｎ：０．０３００％以下、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：２．０％以下を含有する鋼を、冷延後、再結晶焼鈍と同時、または、再結晶焼鈍後に窒化処理を行い、鋼板の表層１／８厚さ内に、直径１μｍ以下０．０２μｍ以上の窒化物が数密度０．２個／μｍ３以上で存在する領域を形成し、かつ、鋼板中のＮを質量％で０．６００％以下とすることを特徴とする板厚０．４００ｍｍ以下の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板の製造方法。
（８）（１）乃至（６）に記載の鋼板を製造するに際し、質量％で、Ｃ：０．０８００％以下、Ｎ：０．０３００％以下、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：２．０％以下を含有する鋼を、冷延後、再結晶焼鈍と同時、または、再結晶焼鈍後に窒化処理を行い、鋼板の表層１／８厚さ内に、直径１μｍ以下０．０２μｍ以上の窒化物について、下記（Ｂ）式を満足し、かつ、鋼板中のＮを質量％で０．６００％以下とすることを特徴とする板厚０．４００ｍｍ以下の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板の製造方法。
（鋼板の板厚１／２０位置での数密度）／（鋼板の板厚１／４位置での数密度）
＞１．５  ・・・（Ｂ）
（９）（１）乃至（６）に記載の鋼板を製造するに際し、質量％で、Ｃ：０．０８００％以下、Ｎ：０．０３００％以下、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：２．０％以下を含有する鋼を、冷延後、再結晶焼鈍と同時、または、再結晶焼鈍後に窒化処理を行い、直径１μｍ以下０．０２μｍ以上の窒化物について、下記（Ｃ）式を満足し、かつ、鋼板中のＮを質量％で０．６００％以下とすることを特徴とする板厚０．４００ｍｍ以下の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板の製造方法。
（窒化処理後の鋼板の板厚１／２０位置での数密度）／（窒化処理前の鋼板の板厚１／２０位置での数密度）＞１．５  ・・・（Ｃ）
（１０）質量％で、Ｃ：０．０８００％以下、Ｎ：０．０３００％以下、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：２．０％以下を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼を、冷延後、再結晶焼鈍と同時、または、再結晶焼鈍後に窒化処理を行い、鋼板の板厚１／４位置での、直径１μｍ以下０．０２μｍ以上の窒化物の数密度が１０個／μｍ３以下であり、かつ、鋼板のＮを質量％で０．６００％以下とすることを特徴とする（７）乃至（９）に記載の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板の製造方法。
（１１）再結晶焼鈍と同時、または、再結晶焼鈍後に窒化処理を行なうに際し、板温度が５５０〜８００℃の状態で、アンモニアガスを０．０２％以上含有する雰囲気中に０．１秒以上、３６０秒以下保持し、窒化処理の後、５５０℃以上の温度域で温度と時間の積を４８０００（℃・秒）以下とするか、５５０℃から３００℃までの平均冷却速度を１０℃／秒以上とすることを特徴とする（７）乃至（１０）に記載の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板の製造方法。
（１２）再結晶焼鈍の後、窒化処理前または窒化処理後に、圧下率が２０％以下の再冷延を行なうことを特徴とする（７）乃至（１１）に記載の缶特性が著しく良好な極薄容器用鋼板の製造方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
まず、本発明における鋼材成分について説明する。成分は全て質量％である。Ｃ量の上限は、加工性の劣化を回避するために必要であり、Ｃ：０．０８００％以下とする。好ましくは０．０６００％以下、さらに好ましくは０．０４０％以下である。
窒化によりＣと同様の性質を有するＮを増量させる本発明鋼では強度確保などの観点で必要となるＣ含有量は低くても構わない。Ｃ：０．００５０％以下でも必要な強度確保が可能であり、０．００２０％以下でも構わないし、０．００１５％以下とすれば窒化量との兼ね合いもあるが極軟質材の製造も可能で、ｒ値を向上させ絞り成形性を高く保つ意味ではＣは低い方が好ましい。
窒化前のＮ量の上限も、加工性の劣化を回避するために必要であり、Ｎ：０．０３００％以下とする。好ましくは、Ｎ：０．０２００％以下、さらに好ましくはＮ：０．０１５０％以下、さらに好ましくはＮ：０．０１００％以下、さらに好ましくはＮ：０．０１００％以下、さらに好ましくはＮ：０．００５０％以下さらに好ましくはＮ：０．００３０％以下である。ｒ値を向上させ絞り成形性を高く保つ意味では窒化前のＮ量は低い方が好ましい。注意を要するのは、後述のように窒化によって含有させたＮは、缶の耐変形性効果等を付与するために鋼板の板厚位置により異なった量で存在するものであり、窒化前に存在するＮとは効果が多少異なることである。
【００１０】
窒化後のＮ量の上限は、加工性の劣化を回避するために加え、めっき等の表面処理性の劣化を回避するためにも必要であり、Ｎ：０．６００％以下とする。好ましくはＮ：０．３００％以下、さらに好ましくはＮ：０．１５０％以下、さらに好ましくはＮ：０．１００％以下、さらに好ましくはＮ：０．０５０％以下、さらに好ましくはＮ：０．０３０％以下である。ただし、窒化による硬化部をより硬質化させる意味ではＮ量は高い方が好ましいことは言うまでもない。
Ｓｉは、強度調整のために添加されるが多すぎると加工性が劣化するため２．０％以下とする。本発明鋼においては結晶粒界において窒化により鋼中に浸入したＮと窒化物を形成し、脆性的な割れを起こすばかりでなく、本発明の効果を損ねる場合もあるので、１．５％以下、さらに１．０％以下にする必要が生ずる場合もある。特に成形性を高く保つ意味ではＳｉ量は低い方が好ましく、０．５％以下、さらには、０．１％以下とすることで成形性は向上する。
【００１１】
Ｍｎは、強度調整のために添加されるが多すぎると加工性が劣化するため２．０％以下とする。成形性を高く保つ意味ではＭｎ量は低い方が好ましく、０．６％以下、さらには０．２％以下とすることで成形性は向上する。
Ｐは、強度調整のために添加されるが多すぎると加工性が劣化するため０．１０％以下とする。成形性を高く保つ意味ではＰ量は低い方が好ましく、０．０５％以下、さらには０．０１％以下とすることで成形性は向上する。
Ｓは、熱間延性を劣化させ、鋳造や熱間圧延の阻害要因となるので０．０５％以下とする。成形性を保つ意味ではＳ量は低い方が好ましく、０．０２％以下、さらには０．０１％以下とすることで成形性は向上する。
【００１２】
Ａｌは、脱酸のために添加される元素であるが、高いと鋳造が困難となる。表面の疵が増加するなどの害があるため２．０％以下とする。またＡｌ量が０．２％以上と高い場合には窒化により鋼板に浸入したＮと結合し鋼中に多量のＡｌＮを形成し窒化部を硬質化させる効果もある。窒化の程度が低い鋼板板厚中心部の成形性を高く保つ意味ではＡｌ量は低い方が好ましく、０．２％以下、さらには０．１％以下とすることで窒化程度の低い部位の成形性は向上する。
以上の基本元素以外に通常の容器用鋼板で考慮される元素の効果およびその制御について以下に述べる。
Ｔｉは、鋼板の再結晶温度を上げ、本発明が対象とする極薄鋼板の焼鈍通板性を著しく劣化させる。このため０．０８０％以下とする。特に高いｒ値が必要でない通常の用途ではＴｉを添加する必要はなく、０．０４％以下、さらに好ましくは０．０１％以下とする。また窒化前に鋼中に固溶しているＴｉは窒化により鋼板に浸入したＮと結合し鋼中に微細なＴｉＮを形成し窒化部を硬質化させる効果が強い。このため窒化の程度が低い鋼板板厚中心層でも材質の硬質化が必要以上に現れてしまう場合もあるため軟質な鋼板を得る必要がある場合は、Ｔｉ量は低い方が好ましく、０．００５％以下、さらには０．００３％以下とすることで鋼板の不用意な硬質化を抑制することができる。
【００１３】
ＮｂもＴｉと同様の影響を有し、再結晶温度を上げ、本発明が対象とする極薄鋼板の通板性を著しく劣化させる。このため０．０８％以下とする。特に高いｒ値が必要でない通常の用途では特に高いｒ値が必要でない通常の用途では，Ｎｂを添加する必要はなく、０．０４％以下、さらに好ましくは０．０１％以下とする。また窒化前に鋼中に固溶しているＮｂは窒化により鋼板に浸入したＮと結合し鋼中に微細なＮｂＮを形成し窒化部を硬質化させる効果が強い。このため窒化の程度が低い鋼板板厚中心層でも材質の硬質化が必要以上に現れてしまう場合もあるため軟質な鋼板を得る必要がある場合は、Ｎｂ量は低い方が好ましく、０．００５％以下、さらには０．００３％以下とすることで鋼板の不用意な硬質化を抑制することができる。
ＢはＴｉ、Ｎｂを０．０１％程度以上含有する鋼板に添加した場合、鋼板の再結晶温度を上げ、本発明が対象とする極薄鋼板の焼鈍通板性を著しく劣化させるが、Ｔｉ，Ｎｂの含有量が少ない場合にはこの点での悪影響は小さくむしろ再結晶温度を下げるため低温での再結晶焼鈍が可能となり焼鈍通板性を向上させる効果も有するため積極的に添加することも可能である。しかし過剰な添加は鋳造時の鋳片の割れが顕著になるため上限を０．０１５％とする。再結晶温度を低下させ焼鈍通板性を向上させる目的では窒化前の含有Ｎ量との関係でＢ／Ｎ＝０．６〜１．５とすれば十分である。また窒化前に鋼中に固溶しているＢは窒化により鋼板に浸入したＮと結合し鋼中に微細なＢＮを形成し窒化部を硬質化させる効果が強い。このＢＮによる表層硬質化を活用する場合は窒化前の含有Ｂと含有Ｎ量との比をＢ／Ｎ＞０．８としておくことが好ましい。この比を１．５以上、さらには２．５以上とすることでＢＮ形成による硬化が顕著になる。一方、ＢＮの形成が原因となり材質の硬質化が必要以上に現れ成形性を劣化させてしまう場合もあるので注意を要する。本発明鋼で特にＢＮ形成による硬質化を活用しないのであれば、窒化前の含有Ｂと含有Ｎ量との比をＢ／Ｎ＜０．８、さらに厳格にはＢ／Ｎ＜０．１とすればよい。
【００１４】
窒化前に鋼中に固溶しているＣｒは窒化により鋼板に浸入したＮと結合し鋼中に微細なＣｒ窒化物を形成し窒化部を硬質化させる効果を有する。このため材質の硬質化が必要以上に現れてしまう場合もあるが、逆にこの窒化物を活用して窒化部の硬度を効果的に高めることも可能である。この目的でＣｒを０．０１％以上添加することが好ましい。しかし一方でＣｒは鋼板の再結晶温度を上げ、過剰に添加すると本発明が対象とする極薄鋼板の焼鈍通板性を著しく劣化させる場合がある。この再結晶温度の上昇による焼鈍通板性の低下を回避するには２．０％以下とすることが好ましく、０．６％以下であれば再結晶温度の上昇は実用的に問題ない程度に抑制できる。
また、耐食性を高めるなど本発明で規定していない特性を付与するためにＣｒ，Ｎｉ，Ｃｕ等を添加することは可能であるが、過剰な添加は本発明鋼に必須となる窒化能を低下させる場合があるのでＣｒ：３０％以下、Ｎｉ：１５％以下、Ｃｕ：５％以下とすることが好ましく、さらに好ましくはＣｒ：１５％以下、Ｎｉ：５％以下、Ｃｕ：２％以下にとどめるべきである。
【００１５】
さらに、本発明で規定していない特性を付与するためにＳｎ，  Ｓｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｖ，Ｗを合計
で０．１％以下含有することは可能であるが、過剰な添加は本発明鋼に必須となる窒化能を低下させる場合があるので注意が必要である．特にＳｎ，Ｓｂの含有は窒化効率が低くなる場合があるので窒化を適用して窒化物の制御を行なう場合には注意を要する。Ｓｎ、Ｓｂについて窒化効率を顕著に妨げないためにはそれぞれを０．０６％以下、好ましくは０．０２％以下とする。
ここで本明細書中にて用いる、鋼板板厚方向の部位の区分について図１を用いて説明する。
「表層１／８厚さ」とは図１中の対応領域を表す。なお、「表層１／８厚さ」に対応する領域は鋼板の両表面について存在するが本発明ではそのどちらか一面についてでも本発明の限定範囲に該当するものを対象とする。窒化の方法や窒化前の表面処理、さらには窒化後の何らかの処理当により表と裏の窒化物分布を変化させることは比較的容易であるが本発明ではそのような表裏異表層の鋼板についても対象とする。これは片面のみでも本発明が目的とする耐変形性を得ることが可能だからである。
【００１６】
また、「板厚１／８位置」とは図１中の対応位置を表す。また、「板厚１／４位置」とは図１中の対応位置を表す。なお、これらに対応する位置は鋼板の両表面について存在するが本発明ではそのどちらか一面についてでも本発明の限定範囲に該当するものを対象とする。
窒化の方法や窒化前の表面処理、さらには窒化後の何らかの処理当により表と裏の窒化物分布を変化させることは比較的容易であるが本発明ではそのような表裏異表層の鋼板についても対象とする。これは片面のみでも本発明が目的とする耐変形性を得ることが可能だからである。
なお図には示さないが「板厚１／２０位置」は「板厚１／８位置」と同様に鋼板表面から板厚の２０分の１の深さの位置を指すものとする。
【００１７】
本発明では鋼板の板厚方向の特定位置または特定層内に存在する窒化物のサイズおよび数密度が規定される。存在する析出物については電子顕微鏡などの回折パターンや付設されたＸ線分析機器などで同定が可能である。もちろん化学分析などこれ以外の方法によっ
ても同定が可能なものである。本発明で対象とする窒化物の平均直径は１．０μｍ以下とする。
これ以上では高強度化の効率が著しく低下するばかりでなく、加工時の割れの起点となり延性を劣化させるとともに、粗大な窒化物が鋼板表面に露出した場合はめっき等の表面処理に悪影響を及ぼす。これらの特性の観点から、この平均直径は０．４０μｍ以下とすることが好ましく、さらに好ましくは０．２０μｍ以下、さらには０．１０μｍ以下が好ましい。これらの直径および後述の数密度は例えば電子顕微鏡観察で定量が可能である。
【００１８】
この窒化物サイズと数密度の制御は、高強度化と加工性保持を両立する観点から非常に重要である。というのは、これらが強度および加工性にそれぞれ影響するというのみならず、これらを変化させたときの強度または加工性が変化する挙動が異なるためである。すなわち、強度上昇効果が高く、加工性劣化効率の低い領域に制御する必要がある。このためには前述の４５０〜７００℃の温度範囲で温度と時間およびこの温度域に入る直前の冷却速度などを適当に制御することが有効であり、この影響は通常の条件であれば一般の析出物形成と同様である。
すなわち、高冷速、低温であるほど窒化物サイズは微細かつ高密度となり、長時間化によりサイズは粗大化する。
なお、窒化物単独の析出物でなく酸化物や炭化物、硫化物などと複合析出した場合も対象とする。複合析出物を形成した場合には、一つの析出物の種類および各化合物についてのサイズを特定することは困難であるが、明らかに一つの析出物が窒化物である部分とその他に分けられる場合を除いて一つの窒化物として判定するものとする。
【００１９】
窒化物は、基本的には本発明ではＳＰＥＥＤ法によって得られた抽出レプリカをＥＤＸ付電子顕微鏡にて観察するが、窒化物が非常に微細で抽出が良好でないと思われる場合には薄膜を透過電子顕微鏡で観察してもよい。組成の判定はＥＤＸにより分析を行い主として観察される非金属元素がＮの場合を硫化物とする．また、大きさが小さいためＮの特性スペクトルは明瞭ではなくともＦｅ，Ｔｉ、Ｎｂ、Ｂ、Ｃｒ等が検出されかつ、Ｏ、Ｓ等の明瞭なスペクトルが観察されず、かつ窒化物と特定できる他の析出物との形態比較から窒化物とほぼ断定できる析出物も窒化物として本発明で考慮に入れる。また析出物の定性に電子線回折パターン等を用いても良い。窒化物の同定はＥＤＸや電子線回折パターンといった手法によるものではなく、現在性能向上が著しいどのような分析機器を使用しても構わない。要は析出物の種類とサイズおよび数密度が、妥当と認められる方法により決定できればよい。析出物によっては炭化物か窒化物かの判別が困難な場合もあると考えられるが、通常の分析機器でその種類が妥当に決定できないものは本発明からは除外する。大きさが非常に微小でありＥＤＸスペクトルや通常の分析機器で定性不可能なものは本発明で考慮すべき窒化物からは除外する。本発明出願時に発明者が通常使用する分析機器ではこの最小サイズは大体０．０２μｍであるので、本発明では０．０２μｍを下限とした。より高度な分析機器を使用しより微細な窒化物まで考慮すれば数密度は増加することは当然である。
【００２０】
また本発明者が使用した経験のない機器により個々の原子配置までが明示された場合に、Ｎと金属原子の超微細な原子合体をどこまで窒化物と判定するかの問題も含むことからも対象とする窒化物サイズの下限を明示しておくことは重要と考えられる。
窒化物の直径および数は偏りがない程度の視野について計測する。本発明においては、対象となる径の窒化物の数が１視野内に約５００個となるような倍率に設定して、無作為に１０視野を選択し、数密度については対象窒化物数をその時の視野面積とＳＰＥＥＤ法による電解厚さで除し、また平均直径は個々の窒化物径の合計を個数で除した。ここで、視野内の対象となる硫化物は全て計測する必要があることは言うまでもない。なお、画像解析等を用いて窒化物数と直径を求めることもできる。
【００２１】
また、形状が延伸したものが見られる場合があるが、形状が等方的でないものについては長径と短径の平均をその析出物の直径とする。
析出物の数密度はレプリカ作成過程における電解工程において試料表面を通電した全電荷が、Ｆｅの２価イオン（Ｆｅ２＋）として鋼板が電解されるのに消費され、電解時に残滓として残る析出物がすべてレプリカ上に補足されるとして計算した。例えばレプリカ作成においては試料表面積において５０Ｃ（クーロン）／ｃｍ２の電気量で電解を行なえば、試料表面から１８μｍの厚さ内にある析出物がレプリカ上で観察されることになる。ただし、測定対象の鋼板が非常に薄い場合、例えば１８μｍの厚さ内にある析出物をまとめて観測してしまうと観測位置が板厚のどの位置に相当するのかが不明瞭になり、本発明で規定する「１／８厚さ」」または「１／４位置」、「１／８位置」、「１／２０位置」等の規定の意味が曖昧になることから、ＳＰＥＥＤ法における電解厚さは１８μｍに限定されるものではない。理想的には厚さ０の面上に存在する析出物を観測するべきであろうが、これでは測定誤差が大きくなる危惧を生ずる。板厚にもよるが電解厚さは５〜２０μｍ程度とすべきで、対象板厚位置が電解部の厚さ中心となるように研磨を行なうものとする。
また電解を板表面から板厚方向へではなく板厚断面から板面内の方向に行い、板厚方向の情報を含むようなレプリカを作成し、このレプリカ上の窒化物の数密度の板厚方向への分布を測定し、この分布から特定の板厚位置での窒化物の数密度を決定することも可能である。
【００２２】
以下、本発明の重要な要件である窒化の状態について記述する。
本発明が対象とする技術は基本的には本発明者が特願２００２−３３７６４７号において出願した表層と中心層の成分・材質を適当に制御した缶特性が優れた容器用極薄鋼板に適用されることで極めて優れた効果を示すが、これに限定されるものではない。しかし本発明の記述においては「表層１／８厚さ」の領域内および「板厚１／２０位置」、「板厚１／８位置」、「板厚１／４位置」での窒化物の状態を主として用い、これらにより板厚位置での窒化物の状態が異なるように制御することが本発明の主要な効果で、このように窒化物の状態を制御することで特願２００２−３３７６４７号における効果をより好ましく得ることが可能となる。これは容器用極薄材では表層部の状態が缶としての利用特性上重要であるとの知見にも沿うものであり板厚方向に特性変動を有する鋼板の析出物の分布状態を表現する上で板厚位置での窒化物のサイズと数密度を用いるものである。本発明は主に表層部の窒化物を中心部に比較してより多量に、微細に分散させるものであり、本発明が製造法の一つとして想定している一般的な窒化の方法から考えて基本的に鋼板表面が優先的に窒化され窒化に伴ない生成する窒化物の量が中心層に比較して増加するはずであるとの想定によっている。またその際に形成される窒化物は本発明の目的からして粗大なものはどちらかといえば好ましいものではなく、窒化後の熱履歴、特に冷却条件等により微細に分散させることが好ましいものとなるので、本発明では微細な窒化物についての制御を行なうものとしている。
【００２３】
このように本発明の特徴の一つは鋼板板厚位置での窒化物の状態に差を有せしめることである。この差は本発明が対象とする窒化物について、鋼板の（表層１／８厚さ）内に数密度０．２個／μｍ３以上で存在する領域を有し、かつ（鋼板の（板厚１／８位置）での数密度）＞（鋼板の（板厚１／４位置）での数密度）により限定される。窒化物の数密度はＮ含有量と窒化物のサイズとの関係で取りうる範囲に制限はあるが、０．２個／μｍ３以上とすることが好ましく、さらに好ましくは２個／μｍ３以上であり、２０個／μｍ３以上、さらには２００個／μｍ３以上、さらには１０００個／μｍ３以上とすれば硬質化の点で非常に有効となる。
また（鋼板の（板厚１／２０位置）での数密度）／（鋼板の（板厚１／４位置）での数密度）でも規定でき、この比を１．５超、好ましくは３以上、さらに好ましくは６以上、さらに好ましくは１０以上、さらに好ましくは３０以上、さらに好ましくは１００以上とする。この比が小さいと本発明の効果が小さくなり目的とする鋼板が得られない。またこのように表層部の窒化物の数密度を増大させる方法として窒化を適用する場合は（窒化処理後の鋼板の（板厚１／２０位置）での数密度）／（窒化処理前の鋼板の（板厚１／２０位置）での数密度）で規定することもでき、この場合も上と同様にこの比を１．５超、好ましくは３以上、さらに好ましくは６以上、さらに好ましくは１０以上、さらに好ましくは３０以上、さらに好ましくは１００以上とする。この比が大きいほど基本的には本発明の効果が大きくなることは言うまでもない。
また本発明の主たる制御目的が鋼板中心層に比べ鋼板表層に微細窒化物を多量に分散することであることから明らかなように鋼板中心層に微細な窒化物を多量に分散することは本発明の効果をより好ましく享受する観点からは好ましくない。本発明の効果を顕著にするためには、鋼板の（板厚１／４位置）での直径１μｍ以下０．０２μｍ以上の窒化物数密度を１０個／μｍ３以下とすることが好ましい。
【００２４】
次に窒化条件に関して述べる。本発明の窒化処理は冷延後の再結晶焼鈍と同時またはその後に、再結晶焼鈍と連続して行なうことが生産性の観点からは好都合であるが、特に限定するものではない。焼鈍の方法はバッチ式または連続焼鈍を問わずに適用が可能である。
ただし窒化処理の生産性および窒化材のコイル内材質の均一性の観点からは連続焼鈍法がはるかに有利である。また本発明が規定するように表内層の材質を制御し大きな効果を得るには窒化時間およびその後の熱履歴が長時間化するのは不利となることからも、少なくとも窒化処理は連続焼鈍設備で行なわれることが好ましい。特別な理由がない場合は連続焼鈍を適用するものとする。特に連続焼鈍工程において炉中の雰囲気を部分的に制御し、前半で再結晶、後半で窒化する工程は生産性や材質の均一性、窒化状態の制御のし易さなど多くのメリットがある。
【００２５】
また再結晶が終了する前に窒化処理を行なうと、再結晶が著しく抑制されて未再結晶組織が残り、加工性の顕著な劣化が起こる場合があり注意が必要である。この限界は鋼成分や窒化条件、再結晶焼鈍条件などで複雑に決定されるものであるが、当業者であれば未再結晶組織が残存しない条件を適度な試行の後に見出すことは容易である。窒化処理は窒化による鋼板のＮ増加量のみならず、鋼成分や再結晶焼鈍条件、さらには窒化後の熱履歴等も考慮し、Ｎの鋼板表面から内部への拡散や板厚断面での窒化物変化を考えて決定する必要がある。単にロックウェル硬度や引張試験等で決定される材質だけを指標にしたのでは本発明が目的とする好ましい耐変形性を得ることはできない。この条件は実操業では適当な回数の試行を参考とし決定する必要があるが、基本的な考え方は以下のようであり、それに基づき本発明を規定する。すなわち、窒化は板温度が５５０〜８００℃の状態で行なわれる必要がある。これは通常の焼鈍のように窒化雰囲気をこの温度にしておきその雰囲気中に鋼板を通過させることで板温度をこの範囲にし同時に窒化を行なうことも可能であるし、窒化雰囲気はより低い温度としておき、この範囲の温度に加熱した鋼板をその中に侵入させることで窒化を進行させてもよい。窒化雰囲気をこの温度に昇温する場合には鋼板の窒化とは無関係な雰囲気の変質および分解により鋼板の窒化効率が低下する場合があるので５５０〜７５０℃とする。好ましくは６００〜７００℃、さらに好ましくは６３０〜６８０℃である。窒化雰囲気は体積比で窒素ガスを１０％以上、さらに好ましくは２０％以上、さらに好ましくは４０％以上、さらに好ましくは６０％以上含み、必要に応じて水素ガスを９０％以下、さらに好ましくは８０％以下、さらに好ましくは６０％以下、さらに好ましくは２０％以下含み、さらに必要に応じてアンモニアガスを０．０２％以上含んだものとし、残部は酸素ガス、水素ガス、二酸化炭素ガス、炭化水素ガスまたは各種の不活性ガスなどとする。
【００２６】
特にアンモニアガスは窒化効率を上げるために効果が高く、所定の窒化量を短時間で得ることが可能となるため鋼板中心へのＮの拡散を抑制し、本発明にとって好ましい効果を得ることができる。この効果は０．０２％以下でも十分であるが、好ましくは０．１％以上、さらに好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは５％以上、１０％以上とすれば５秒以下での窒化処理でも十分な効果を得ることが可能となり、２０％以上さらには４０％以上とすれば窒化温度や板厚にもよるが１秒またはそれ以下の短時間でも明確な効果を得ることが可能となる。また、アンモニアガス以外の比率、特に窒素ガスと水素ガスが主要なガス成分となる場合については体積で（窒素ガス）／（水素ガス）を１以上にすることが窒化効率の点から好ましく、この比を２以上にすることでさらに効率的な窒化が可能となる。また、通常の焼鈍においては窒素ガスと水素ガスを主体とした雰囲気中で窒化しないような条件で焼鈍が行なわれるが、当業者であれば上に述べたアンモニアガスの混入に限らず、露点の変更やわずかな微量ガスの混入、ガス比率の変更などにより窒化が起きる条件に変更することも適当な試行の後に可能である。少なくとも焼鈍を含む熱処理により窒化したことが現在の分析能力によって検知できるものを本発明の対象とする。
【００２７】
窒化雰囲気での保持時間は特に限定されるものではないが、５５０℃以上という本発明の温度条件に絡んで、最大０．４００ｍｍという鋼板厚さを考えると保持中の鋼中Ｎの拡散により窒化により鋼板表面から浸入したＮが鋼板中心層へ到達し、本発明が目的とするＮ分布または窒化物分布が得られなくなること考え３６０秒を上限とするのが望ましい。また、窒化効率を向上させても本発明が必要とする窒化量および鋼板板厚方向の窒素および硬度分布を得るには０．１秒は必要である。好ましくは１〜６０秒、さらに好ましくは２〜２０秒、さらに好ましくは３〜１０秒である。
【００２８】
鋼板板厚方向の窒化物分布を制御するには窒化後の鋼板の熱履歴も重要となる。対象となる鋼板の板厚および鋼中での窒素の拡散および窒化物形成・成長を考慮すると高温での長時間保持は好ましくない。しかし、この熱処理により窒素分布を適当になだらかにすることで本発明の効果をより顕著にすることも可能となる。このためには５５０℃以上の温度域での履歴が重要で、この温度域での温度と時間の積を４８０００以下とすることが好ましい。これは６００℃で８０秒、８００℃で６０秒に相当するが、温度が連続的に変化するときはその効果が適当に評価されるように５秒程度ごとの時間領域に分割し温度変化を記録し、各領域についての温度と時間の積の和を求めることでも評価が可能である。
もちろんこれはある温度幅をもった温度領域に分割して評価してもよい。好ましくは２４０００以下、さらに好ましくは１２０００以下、さらに好ましくは６０００以下で、通常は窒化終了時点で鋼中窒素の分布がほぼ決定するように窒化条件を設定しておき、その後の冷却過程において窒化物の生成を制御することが好ましい。本発明が対象とする窒化は主として多量のＮが固溶した状態で行われ、多量の窒化物がその後の温度低下に伴い起こるため窒化後の冷却工程の制御は重要である。
【００２９】
この冷却工程での熱履歴に絡んで、窒化後の冷却速度が発明の効果に大きく影響する。すなわち、窒素分布がほとんど変化しない低温短時間でも冷却過程での窒化物の形成状態が大きく変化する場合がある。５５０℃から３００℃までの平均冷却速度を１０℃／ｓ以上とすることで、特に中心層に比し相対的にＮ濃度が高く冷却速度が高い表層部で微細な窒化物を数多く生成させることが可能となる。好ましくは２０℃／ｓ以上、さらに好ましくは５０℃／ｓ以上である。ただし、冷却速度が速すぎると固溶窒素が過度に残存し用途によっては時効性が問題となる場合があるので注意が必要である。
【００３０】
薄手の容器用鋼板の製造においては、硬度調整や板厚調整のために再結晶焼鈍の後に再冷延を行なう場合がある。この圧下率は形状調整のために行なわれるスキンパスに近い数％程度から、冷延と同様の５０％以上までが実用化されている。本発明に再冷延法を適用する場合、この圧下率は２０％以下に限定する。圧下率がこれ以上になると本発明が特徴とする表層と内層の材質差が小さくなり発明の効果が消失するのみでなく、鋼板自体が硬質になり本発明によって耐変形性を付与する必要性がなくなる。また、再冷延圧下率の上昇は鋼板の加工性を劣化させるので缶強度を付与する目的に限定すれば本来好ましい方法ではない。また溶接を考えると加工硬化部は容易に軟化し溶接部強度の低下を起こしやすいことからも圧下率を低くすることが好ましい。好ましくは１５％以下、さらに好ましくは１０％以下、好ましくは５％以下、好ましくは３％以下とする。再冷延の時期は生産性の観点から好ましい再結晶焼鈍と窒化処理を連続的に行う工程においては窒化処理の後になるが、再結晶焼鈍と窒化処理を別の工程で行う場合には窒化処理の前に行うことも可能である。
【００３１】
本発明は板厚０．４００ｍｍ以下の鋼板に適用されるものとする。これは板厚がこれより厚い鋼板では成形部材の変形は問題となりにくいからである。また、板厚が厚い場合には窒化による表層硬化層の厚さが相対的に小さくなり発明の効果が現れにくくなるためもある。好ましくは０．３００ｍｍ以下、さらに好ましくは０．２４０ｍｍ以下の鋼板を対象とし、０．１９０ｍｍ以下、さらには０．１６０ｍｍ以下の鋼板では非常に顕著な効果を得ることが可能となる。
このように主として窒化後の窒化物の状態を表層と中心層を区別し板厚方向への分布を考慮し制御することで、ただ単にＮを含有した鋼や表面硬度の造り分けのみを目的として窒化した鋼に無い本発明鋼特有の材質を持つようになるメカニズムは明確ではないが、缶の変形に伴う鋼板表層部の曲げ変形に対する抵抗性が窒化物により効果的に高まるためと考えられる。そして、この効果は対象材の板厚や変形が起きる際の外力、内庄や容器の形状などの条件が絡んだ応力状態、本発明で規定する窒化条件と相まった表層と中心層の差を意識した窒化物のサイズと数密度により、非常に効果的に耐変形性が発現するためではないかと推定される。
【００３２】
本発明の効果は成分調整以降、焼鈍前の熱履歴、製造履歴によらない。熱延を行なう場合のスラブはインゴット法、連続鋳造法などの製造法には限定されず、また熱延に至るまでの熱履歴にもよらないため、スラブ再加熱法、鋳造したスラブを再加熱することなく直接熱延するＣＣ−ＤＲ法、さらには粗圧延などを省略した薄スラブ鋳造によっても本発明の効果を得ることができる。また熱延条件にもよらず、仕上げ温度をα＋γの二相域とする二相域圧延や、粗バーを接合して圧延する連続熱延によっても本発明の効果を得られる。
また、本発明鋼を溶接部を有する容器用素材として用いる場合には、熱影響部の軟化を抑制、特に窒化物量が多い表層部が急加熱、急冷されることで窒化物が溶解、そしてさらなる微細窒化物として再析出、一部は固溶Ｎとして残存し硬化するため溶接部の強度を向上させる効果も有する。これはＢ，Ｎｂなど通常でも熱影響部の軟化を抑制する元素が添加された場合にはさらに顕著となる。一方、絞り成形やしごき成形等を経て製造されるいわゆる２ピース缶においては板表面が硬質化するため成形金型との摩擦係数が低下し成形性が向上する硬化も有する。さらには表層を硬質化し曲げ変形に対する抵抗性を高めているため成形中の鋼板の曲げ座屈がおき難くなる、すなわちしわの発生を抑制する効果も現れる。
通常、本発明鋼板は表面処理鋼板用の原板として使用されるが、表面処理により本発明の効果はなんら損われるものではない。缶用表面処理としては通常、ニッケル、錫、クロム（ティンフリー）などが施される。また、近年使用されるようになっている有機皮膜を被覆したラミネート鋼板用の原板としても、本発明の効果を損うことなく使用できる。
【００３３】
＜実施例１＞
缶胴部を溶接により形成する３ピース缶において、窒化条件を変化させ窒化物の制御を行った鋼板で３ピース缶胴を製造した。この缶の胴部を１０ｍｍφ、長さ４０ｍｍの円柱金型で押し込んだ際の変形抵抗を測定するとともに缶端部を通常の蓋を巻き締めるのと同様にフランジ成形した。
変形試験においては金型の押し込み量と押し込み荷重の相関を示すと図２のようになり、ある荷重で変極点を生ずる。この変極点となる荷重を耐変形性の指標とした。この値が高いほど外力による変形が小さくなり耐変形性が良好ということになる。またフランジ成形においてはフランジ部に割れが生じるまでのフランジ長さを測定した。この長さが長いほどフランジ成形性が良好で蓋の巻き締め時の欠陥が発生し難いこととなる。
【００３４】
表１に示す各成分の鋼について、熱間圧延、冷間圧延、窒化を伴う焼鈍後、スキンパスまたは再冷延を施して鋼板を製造し、耐変形性およびフランジ成形性を評価した。熱延、冷延、焼鈍、窒化条件等を表１に示す。窒化は全て焼鈍の中盤以降で行なわれており、窒化が起きる前に再結晶は完了していたものと考えられる条件となっている。表１でのＮ量は窒化前の板厚平均のＮ量である。鋼板は通常の方法で製造されているため窒化前は板厚方向の元素の変化および窒化物の状態の変化はごくわずかで本発明の効果にとって無視できる程度のものである。すなわち、窒化前の鋼板の成分および窒化物サイズと数密度については表層１／２０厚さ、表層１／８厚さおよび中心層１／４厚さの数値は同じものとなる。
これらの鋼についての材質を表２に示す。本発明の製造法によるものは良好な耐変形性とフランジ成形性が両立できていることが確認できる。
【００３５】
＜実施例２＞
質量％で、Ｃ：０．０２％、Ｓｉ：０．０２％、Ｍｎ：０．２％、Ｐ：０．０１％、Ｓ：０．０１％、Ａｌ：０．０４％、Ｎ：０．００２％を含む２５０ｍｍ厚さの鋼片を連続鋳造で製造し、スラブ加熱温度：１１００℃、仕上げ温度：８８０℃、巻き取り温度：６００℃で２．０ｍｍの熱延板にした。酸洗し、０．１７ｍｍに冷延し、連続焼鈍ラインにて６５０℃×３０秒で再結晶焼鈍した。一部の材料は連続焼鈍ラインの焼鈍炉に連続したアンモニア含有雰囲気で満たした窒化処理炉内を通板し窒化処理を行った。窒化処理炉内には加熱設備は設置されておらず、再結晶焼鈍炉で加熱されたままの板を６５０℃で窒化処理炉内に侵入させることで窒化を行った。窒化処理炉内の雰囲気は鋼板による熱の持ち込みにより加熱されるため窒化処理中の板温度の降下はそれほど大きくなく、窒化処理炉から出てくる板の温度は窒化処理時間にもよるが６００℃程度であった。
【００３６】
このように製造した鋼板を１．５％のスキンパスの後、通常の電気Ｓｎめっきを施しぶりき鋼板を製造した。これらを用い、通常の製缶メーカーで行われるのと同様の方法で３ピース缶を製造し缶強度を実施例１と同様の方法で評価した。なお、製缶した全ての材料で溶接、蓋のまき締め等の問題は発生しなかった。得られた缶強度を窒化処理雰囲気中のアンモニア濃度、窒化処理後の冷却速度および窒化処理時間で整理したものが図３である。
図３においてＡはアンモニア濃度４％、窒化後の冷却速度２０℃／秒、Ｂはアンモニア濃度４％、窒化後の冷速１２０℃／秒、Ｃはアンモニア濃度１０％、窒化後の冷速２０℃／秒、Ｄはアンモニア濃度２０％、窒化後の冷速２０℃／秒とした場合を示し、窒化後の冷速は５５０℃から３００℃の平均冷却速度である。また、缶強度を（窒化処理後の鋼板の（表層１／２０厚さ）での数密度）／（窒化処理前の鋼板の（表層１／２０厚さ）での数密度）で整理したものが図４である。本発明により缶強度を著しく上昇させることができる。図中には同成分の鋼により再結晶焼鈍まえの冷延率のみを変えて製造した板厚が異なる材料の缶強度も示す。本発明により目的とする缶強度を維持したまま材料の薄手化が可能となることがわかる。
【表１】
2004323905.tif 000003
【表２】
2004323905.tif 000004
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたごとく本発明によれば、容器の耐変形性、缶成形性の一方を犠牲にすることなく両立して著しく向上できる極薄容器用鋼板を高生産性にて得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鋼板の厚み方向の位置を示す図である。
【図２】変形試験における金型押し込み量と押し込み荷重の関係を示す図である。
【図３】窒化時間と缶強度の関係を示す図である。
【図４】窒化前後の窒化物数の比と缶強度の関係を示す図である。
【図１】
2004323905.tif 000005
【図２】
2004323905.tif 000006
【図３】
2004323905.tif 000007
【図４】
2004323905.tif 000008