JPH10152755A - 欠陥の少ない缶用鋼板用鋼材および製造方法 - Google Patents
欠陥の少ない缶用鋼板用鋼材および製造方法Info
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- JPH10152755A JPH10152755A JP31389996A JP31389996A JPH10152755A JP H10152755 A JPH10152755 A JP H10152755A JP 31389996 A JP31389996 A JP 31389996A JP 31389996 A JP31389996 A JP 31389996A JP H10152755 A JPH10152755 A JP H10152755A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、欠陥の少ない缶用鋼板及びその製
造方法を提供する。 【解決手段】 Ｔｉ：０．００２〜０．０２％、Ｃ：
０．０２〜０．１％、Ｓｉ：０．００１〜０．１％、Ｍ
ｎ：０．１５〜１．０％、Ａｌ：０．００１〜０．００
５％、のこりＦｅ及び不可避的不純物を含み、粒径５０
μｍ、Ｔｉ酸化物、Ｍｎ酸化物、Ｓｉ酸化物、アルミナ
を３０％以下を含む欠陥の少ない缶用鋼板、及びその製
造方法である。
造方法を提供する。 【解決手段】 Ｔｉ：０．００２〜０．０２％、Ｃ：
０．０２〜０．１％、Ｓｉ：０．００１〜０．１％、Ｍ
ｎ：０．１５〜１．０％、Ａｌ：０．００１〜０．００
５％、のこりＦｅ及び不可避的不純物を含み、粒径５０
μｍ、Ｔｉ酸化物、Ｍｎ酸化物、Ｓｉ酸化物、アルミナ
を３０％以下を含む欠陥の少ない缶用鋼板、及びその製
造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、製缶加工時に欠陥
発生の少ない加工性に優れた缶用鋼板用鋼材およびその
製造方法に関するものである。
発生の少ない加工性に優れた缶用鋼板用鋼材およびその
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常２ピース缶用鋼板は転炉で溶製され
た未脱酸の溶鋼をＡｌで脱酸を行うＡｌキルド鋼で製造
されている。このようなＡｌ脱酸鋼では、脱酸時に添加
したＡｌと溶鋼中の酸素が反応したり、脱酸後に鋼中に
残留したＡｌがスラグや空気中等の酸素によって酸化し
てアルミナが生じる。このアルミナは固いので圧延や加
工等で破砕されずに鋼板に塊状で残存し、製缶時に割れ
や疵等の欠陥発生の原因となる。そこで、これらのアル
ミナに対してスラグ中や雰囲気中の酸素の制御による溶
鋼中のＡｌの酸化によるアルミナの生成防止や、溶鋼中
へのガスやフラックスの吹き込みによる溶鋼中のアルミ
ナの浮上促進による低減と、溶鋼中へのＣａの添加によ
ってアルミナを圧延・加工時に破砕されやすいカルシウ
ムアルミネートへ形態制御することによる無害化が行わ
れてきた。しかし、Ａｌで脱酸を行っている限りはアル
ミナ単体の生成は皆無にはできず、除去も不十分であ
る。また、Ｃａ添加による方法もＣａは高価であるとと
もに歩留まりがきわめて悪いために合金コストが高くな
り、また介在物にアルミナを含有するので冷却時に介在
物中に固いアルミナが部分的に晶出し、圧延等によって
も破砕されずに残り欠陥が発生する。さらに、Ｃａを添
加して生成するカルシウムアルミネートは肥大化しやす
く、このような介在物が浮上しきれず残留した場合には
重大欠陥となる。これらの問題を解決するためにはＡｌ
以外の元素で脱酸することが考えられ、特公昭４８−２
９００５号公報に見られるようにＡｌもＳｉも全く添加
せずにＴｉのみで脱酸する方法があるが、この場合Ｍｎ
のみによる脱酸のためにＴｉ添加前の溶鋼中酸素は非常
に高い値となり、この様な溶鋼にＴｉを添加すると粒径
の大きなチタン酸化物が多量に生成して溶鋼中に残存
し、これはアルミナ単体と同様に固く破砕されにくいの
で欠陥となる。そこで、特公平２−９６４６号公報に見
られるようにＴｉ添加前にＡｌを添加して予備脱酸を行
い、溶鋼酸素を低減した後にＴｉを添加する方法があ
る。
た未脱酸の溶鋼をＡｌで脱酸を行うＡｌキルド鋼で製造
されている。このようなＡｌ脱酸鋼では、脱酸時に添加
したＡｌと溶鋼中の酸素が反応したり、脱酸後に鋼中に
残留したＡｌがスラグや空気中等の酸素によって酸化し
てアルミナが生じる。このアルミナは固いので圧延や加
工等で破砕されずに鋼板に塊状で残存し、製缶時に割れ
や疵等の欠陥発生の原因となる。そこで、これらのアル
ミナに対してスラグ中や雰囲気中の酸素の制御による溶
鋼中のＡｌの酸化によるアルミナの生成防止や、溶鋼中
へのガスやフラックスの吹き込みによる溶鋼中のアルミ
ナの浮上促進による低減と、溶鋼中へのＣａの添加によ
ってアルミナを圧延・加工時に破砕されやすいカルシウ
ムアルミネートへ形態制御することによる無害化が行わ
れてきた。しかし、Ａｌで脱酸を行っている限りはアル
ミナ単体の生成は皆無にはできず、除去も不十分であ
る。また、Ｃａ添加による方法もＣａは高価であるとと
もに歩留まりがきわめて悪いために合金コストが高くな
り、また介在物にアルミナを含有するので冷却時に介在
物中に固いアルミナが部分的に晶出し、圧延等によって
も破砕されずに残り欠陥が発生する。さらに、Ｃａを添
加して生成するカルシウムアルミネートは肥大化しやす
く、このような介在物が浮上しきれず残留した場合には
重大欠陥となる。これらの問題を解決するためにはＡｌ
以外の元素で脱酸することが考えられ、特公昭４８−２
９００５号公報に見られるようにＡｌもＳｉも全く添加
せずにＴｉのみで脱酸する方法があるが、この場合Ｍｎ
のみによる脱酸のためにＴｉ添加前の溶鋼中酸素は非常
に高い値となり、この様な溶鋼にＴｉを添加すると粒径
の大きなチタン酸化物が多量に生成して溶鋼中に残存
し、これはアルミナ単体と同様に固く破砕されにくいの
で欠陥となる。そこで、特公平２−９６４６号公報に見
られるようにＴｉ添加前にＡｌを添加して予備脱酸を行
い、溶鋼酸素を低減した後にＴｉを添加する方法があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の方法では溶鋼中
の酸素が高い状態でＡｌを添加するために、Ａｌを多量
に添加する必要があるので多量のアルミナが生成してそ
のまま残留する。また、ＡｌはＴｉより酸化力が強いた
めにＴｉを添加した際にアルミナは還元されずにアルミ
ナ濃度が高い介在物となるために圧延等によっても破砕
されずに残存するので、製缶時に欠陥が発生し易い。ま
た、Ａｌは脱酸力が強いので酸素のコントロールが不安
定である。一方、生成したチタン酸化物の大部分は粒径
が大きくかつ、破砕されにくいチタン酸化物となって溶
鋼中に存在し、その一部は浮上しきれずに残留して欠陥
となり易い。本発明では、このような課題を有利に解決
するためになされたものであり、鋼中の介在物を微細で
かつ、部分的に固い晶出相がなく介在物全体が変形・破
砕しやすい組成の介在物にコントロールし、低コストで
介在物性欠陥の少ない缶用鋼板用鋼材およびその製造方
法を提供するものである。
の酸素が高い状態でＡｌを添加するために、Ａｌを多量
に添加する必要があるので多量のアルミナが生成してそ
のまま残留する。また、ＡｌはＴｉより酸化力が強いた
めにＴｉを添加した際にアルミナは還元されずにアルミ
ナ濃度が高い介在物となるために圧延等によっても破砕
されずに残存するので、製缶時に欠陥が発生し易い。ま
た、Ａｌは脱酸力が強いので酸素のコントロールが不安
定である。一方、生成したチタン酸化物の大部分は粒径
が大きくかつ、破砕されにくいチタン酸化物となって溶
鋼中に存在し、その一部は浮上しきれずに残留して欠陥
となり易い。本発明では、このような課題を有利に解決
するためになされたものであり、鋼中の介在物を微細で
かつ、部分的に固い晶出相がなく介在物全体が変形・破
砕しやすい組成の介在物にコントロールし、低コストで
介在物性欠陥の少ない缶用鋼板用鋼材およびその製造方
法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、化学組成をＴｉ：０．００２〜０．０２０重量
％、Ｃ：０．０２〜０．１０重量％、Ｓｉ：０．００１
〜０．１重量％、Ｍｎ：０．１５〜１．０重量％、Ａ
ｌ：０．００１〜０．００５重量％の成分と、残部は鉄
および不可避的不純物を含み、粒径が５０μm以下で、
チタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、アル
ミナが主成分で、アルミナを３０％以下含むことを特徴
とする酸化物系介在物を含有せしめたことを特徴とする
欠陥の少ない缶用鋼板用鋼材。及び、精錬後の溶鋼の鋼
中酸素量を２５０ｐｐｍ以下に脱酸し、次いでＴｉを添
加し、その後にＡｌを添加してＣ：０．０２〜０．１重
量％、Ｔｉ：０．００２〜０．０２０重量％、Ｓｉ：
０．００１〜０．１重量％、Ｍｎ：０．１５〜１．０重
量％、Ａｌ：０．００１〜０．００５重量％の成分と、
残りＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼とし、この鋼を
連続鋳造−熱延工程−冷延工程の通常工程で缶用素材と
することを特徴とする欠陥の少ない缶用鋼板用鋼材の製
造方法である。
ろは、化学組成をＴｉ：０．００２〜０．０２０重量
％、Ｃ：０．０２〜０．１０重量％、Ｓｉ：０．００１
〜０．１重量％、Ｍｎ：０．１５〜１．０重量％、Ａ
ｌ：０．００１〜０．００５重量％の成分と、残部は鉄
および不可避的不純物を含み、粒径が５０μm以下で、
チタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、アル
ミナが主成分で、アルミナを３０％以下含むことを特徴
とする酸化物系介在物を含有せしめたことを特徴とする
欠陥の少ない缶用鋼板用鋼材。及び、精錬後の溶鋼の鋼
中酸素量を２５０ｐｐｍ以下に脱酸し、次いでＴｉを添
加し、その後にＡｌを添加してＣ：０．０２〜０．１重
量％、Ｔｉ：０．００２〜０．０２０重量％、Ｓｉ：
０．００１〜０．１重量％、Ｍｎ：０．１５〜１．０重
量％、Ａｌ：０．００１〜０．００５重量％の成分と、
残りＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼とし、この鋼を
連続鋳造−熱延工程−冷延工程の通常工程で缶用素材と
することを特徴とする欠陥の少ない缶用鋼板用鋼材の製
造方法である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明者らは種々の組成の介在物
を人工的に合成して鋼中に埋め込み、実験室的に圧延実
験を行った。その結果介在物中にアルミナを少量含有し
チタン酸化物（ＴｉＯX 、Ｘ＝１．５〜２．０）、マン
ガン酸化物（ＭｎＯ）、シリコン酸化物（ＳｉＯ2 ）、
アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を主成分とする組成の介在物と
すれば、融点が比較的低く、冷却時に高融点で固い晶出
相が生成が抑制でき、圧延等によって微細に破砕される
ことを見いだした。
を人工的に合成して鋼中に埋め込み、実験室的に圧延実
験を行った。その結果介在物中にアルミナを少量含有し
チタン酸化物（ＴｉＯX 、Ｘ＝１．５〜２．０）、マン
ガン酸化物（ＭｎＯ）、シリコン酸化物（ＳｉＯ2 ）、
アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を主成分とする組成の介在物と
すれば、融点が比較的低く、冷却時に高融点で固い晶出
相が生成が抑制でき、圧延等によって微細に破砕される
ことを見いだした。
【０００６】このようなアルミナ含有量および組成の異
なる介在物を分散させた鋼を実験室的に溶製、鋳造し、
通常の方法で圧延を行って鋼板とし、製缶を行ったが割
れ等の欠陥が発生する場合としない場合があった。この
欠陥の部分の調査を行った結果、欠陥部には伸延した介
在物が検出され、その大きさを測定して鋳片での大きさ
に換算するといずれも５０μm より大きいことが判っ
た。欠陥が発生しなかった部分を切断し鋼中の介在物の
大きさを測定したが、これには５０μm 以下の介在物が
検出された。５０μm より大きな介在物では圧延等によ
る圧下で伸展・変形を受けても、破砕されずに連続した
まま残ったり、破砕されてもその粒が大きく連続して存
在するために製缶時に欠陥となると考えた。
なる介在物を分散させた鋼を実験室的に溶製、鋳造し、
通常の方法で圧延を行って鋼板とし、製缶を行ったが割
れ等の欠陥が発生する場合としない場合があった。この
欠陥の部分の調査を行った結果、欠陥部には伸延した介
在物が検出され、その大きさを測定して鋳片での大きさ
に換算するといずれも５０μm より大きいことが判っ
た。欠陥が発生しなかった部分を切断し鋼中の介在物の
大きさを測定したが、これには５０μm 以下の介在物が
検出された。５０μm より大きな介在物では圧延等によ
る圧下で伸展・変形を受けても、破砕されずに連続した
まま残ったり、破砕されてもその粒が大きく連続して存
在するために製缶時に欠陥となると考えた。
【０００７】以上のことより、５０μm 以下の上記組成
からなる介在物であれば欠陥とならないことが推測され
たため、５０μm 以下のアルミナを３０重量％以下含有
しチタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、ア
ルミナを主成分とする組成の介在物のみを分散させた鋼
を実験室的に溶製、鋳造し、通常の方法で圧延を行って
鋼板とし、製缶を行ったところ欠陥が発生しないことが
確認できた。添加するＴｉ濃度を変化させて実験を行っ
た結果、チタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化
物、アルミナを主成分（アルミナ含有量３０重量％以
下）とする組成の介在物とするには、Ｔｉ濃度を０．０
２０％以下とすることが必要である。これはＴｉが高す
ぎるとＴｉの脱酸力がＭｎやＳｉに比べて高いのでこれ
らの酸化物と複合せず、アルミナ単体と同様な高融点の
チタン酸化物含有量の高い介在物が生成するからであ
る。一方、Ｔｉの下限を０．００２％としたのは連続鋳
造時に脱酸不足による気泡の発生を防止するためであ
り、Ｔｉ量はＮを固定するのに必要最低量である鋼中Ｎ
量の３．５倍以上添加すればよい。Ｔｉを添加した後に
Ａｌを添加することで、Ａｌ添加時の酸素濃度が下がっ
ており、Ａｌの添加量が少なくてすみ、生成する介在物
注のアルミナ含有量も少なく、介在物中にアルミナが含
有していても製缶時の欠陥発生はほとんどない。また、
Ｔｉ添加時に生成したチタン酸化物、マンガン酸化物、
シリコン酸化物を主成分とする組成の介在物はＡｌによ
って還元されてしまわずにチタン酸化物、マンガン酸化
物、シリコン酸化物、アルミナを主成分とする組成の介
在物の介在物となる。Ａｌが０．００５％以下であれば
介在物中のアルミナ含有量は３０重量％以下となり溶鋼
中で液相となって存在する組成となり、これらの介在物
はアルミナ単体に比べると浮上しやすく清浄性も向上す
る。また、チタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸
化物および３０％以下のアルミナを主成分とする組成の
介在物を分散させた鋼を実験室的に溶製、鋳造し、通常
の方法で圧延を行って鋼板とし、製缶を行ったところ欠
陥が発生しないことが確認でき、これらの介在物はチタ
ン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物を主成分と
する組成の介在物と同様に変形しやすく実用上欠陥とは
ならない。Ａｌは０．００１％以上あれば酸素は２０ｐ
ｐｍ以下とすることができＣＯガスは発生せずに鋳造が
可能となり、かつＣＯガス起因の気孔が鋼材中に生成す
るのを抑止することができる。
からなる介在物であれば欠陥とならないことが推測され
たため、５０μm 以下のアルミナを３０重量％以下含有
しチタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、ア
ルミナを主成分とする組成の介在物のみを分散させた鋼
を実験室的に溶製、鋳造し、通常の方法で圧延を行って
鋼板とし、製缶を行ったところ欠陥が発生しないことが
確認できた。添加するＴｉ濃度を変化させて実験を行っ
た結果、チタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化
物、アルミナを主成分（アルミナ含有量３０重量％以
下）とする組成の介在物とするには、Ｔｉ濃度を０．０
２０％以下とすることが必要である。これはＴｉが高す
ぎるとＴｉの脱酸力がＭｎやＳｉに比べて高いのでこれ
らの酸化物と複合せず、アルミナ単体と同様な高融点の
チタン酸化物含有量の高い介在物が生成するからであ
る。一方、Ｔｉの下限を０．００２％としたのは連続鋳
造時に脱酸不足による気泡の発生を防止するためであ
り、Ｔｉ量はＮを固定するのに必要最低量である鋼中Ｎ
量の３．５倍以上添加すればよい。Ｔｉを添加した後に
Ａｌを添加することで、Ａｌ添加時の酸素濃度が下がっ
ており、Ａｌの添加量が少なくてすみ、生成する介在物
注のアルミナ含有量も少なく、介在物中にアルミナが含
有していても製缶時の欠陥発生はほとんどない。また、
Ｔｉ添加時に生成したチタン酸化物、マンガン酸化物、
シリコン酸化物を主成分とする組成の介在物はＡｌによ
って還元されてしまわずにチタン酸化物、マンガン酸化
物、シリコン酸化物、アルミナを主成分とする組成の介
在物の介在物となる。Ａｌが０．００５％以下であれば
介在物中のアルミナ含有量は３０重量％以下となり溶鋼
中で液相となって存在する組成となり、これらの介在物
はアルミナ単体に比べると浮上しやすく清浄性も向上す
る。また、チタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸
化物および３０％以下のアルミナを主成分とする組成の
介在物を分散させた鋼を実験室的に溶製、鋳造し、通常
の方法で圧延を行って鋼板とし、製缶を行ったところ欠
陥が発生しないことが確認でき、これらの介在物はチタ
ン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物を主成分と
する組成の介在物と同様に変形しやすく実用上欠陥とは
ならない。Ａｌは０．００１％以上あれば酸素は２０ｐ
ｐｍ以下とすることができＣＯガスは発生せずに鋳造が
可能となり、かつＣＯガス起因の気孔が鋼材中に生成す
るのを抑止することができる。
【０００８】次に本発明の製造法について説明する。ま
ず、例えば転炉で目標とする０．０２〜０．１％のＣを
含む溶鋼を溶製し、この際、溶鋼中のＣが上記所望とす
るＣ濃度より高い場合には出鋼後に真空脱ガス装置等に
よる脱炭処理を行い所定のＣ濃度まで低減する。所望と
するＣ濃度より低い場合には出鋼後にＣ（加炭剤）を添
加して所定のＣ濃度としてもかまわない。また、溶鋼を
出鋼する際必要に応じてＦｅ−Ｍｎを投入してもよい。
次に、出鋼した溶鋼中へＭｎ，Ｓｉの１種または２種を
添加するか、真空脱ガス処理による予備脱酸を行って溶
鋼中の酸素を２５０ｐｐｍ以下とする。単体のアルミナ
を生成させないためにはＴｉを添加するより前にＡｌを
添加しないことが必要であり、Ｆｅ−ＭｎやＦｅ−Ｓｉ
を添加してＭｎおよび／またはＳｉにより脱酸する際に
は、ＭｎやＳｉの添加量は脱酸時に添加するＴｉ合金中
に含まれるＳｉやＭｎの含有量により増加する量を考慮
して調整すればよい。
ず、例えば転炉で目標とする０．０２〜０．１％のＣを
含む溶鋼を溶製し、この際、溶鋼中のＣが上記所望とす
るＣ濃度より高い場合には出鋼後に真空脱ガス装置等に
よる脱炭処理を行い所定のＣ濃度まで低減する。所望と
するＣ濃度より低い場合には出鋼後にＣ（加炭剤）を添
加して所定のＣ濃度としてもかまわない。また、溶鋼を
出鋼する際必要に応じてＦｅ−Ｍｎを投入してもよい。
次に、出鋼した溶鋼中へＭｎ，Ｓｉの１種または２種を
添加するか、真空脱ガス処理による予備脱酸を行って溶
鋼中の酸素を２５０ｐｐｍ以下とする。単体のアルミナ
を生成させないためにはＴｉを添加するより前にＡｌを
添加しないことが必要であり、Ｆｅ−ＭｎやＦｅ−Ｓｉ
を添加してＭｎおよび／またはＳｉにより脱酸する際に
は、ＭｎやＳｉの添加量は脱酸時に添加するＴｉ合金中
に含まれるＳｉやＭｎの含有量により増加する量を考慮
して調整すればよい。
【０００９】溶鋼中の酸素が２５０ｐｐｍより高くなる
と、Ｔｉ合金を多量に添加することが必要になり、後述
するように脱酸時の過飽和度が大きくなり、Ｔｉ添加時
にアルミナ単体と同様に融点の高いチタン酸化物が多数
生成し、目的とする複合介在物が安定して生成しないこ
とがあり、また、これらが凝集して大きな介在物となる
おそれがある。このようにして溶鋼中の酸素を２５０ｐ
ｐｍ以下に調整した溶鋼に、化学組成がＴｉ：１０〜７
０重量％の成分と残部はＦｅ、Ｍｎ、Ｓｉのうち１種か
ら３種および不可避的不純物とからなる合金を添加し
て、Ｔｉを溶鋼成分として０．００２〜０．０２０％含
有させる。このように溶鋼中のＴｉ濃度を０．０２０％
以下とすることでチタン酸化物、マンガン酸化物、シリ
カ、アルミナを主成分とする組成の複合介在物とするこ
とが可能となる。溶鋼中のＴｉ濃度が高すぎるとＴｉの
脱酸力がＭｎやＳｉに比べて高いのでこれらの酸化物と
複合せず、アルミナ単体と同様に融点の高いチタン酸化
物が主成分の介在物となる。更に、脱酸時の過飽和度を
小さくすれば核生成速度が遅くなり、生成する介在物の
個数及び介在物径が小さくなる。過飽和度はＴｉと酸素
の積で決まるので、過飽和度を小さくする方法として脱
酸合金中のＴｉ含有量を低くすることと脱酸時の溶鋼中
の酸素を低くすることが有効である。脱酸合金中のＴｉ
含有量が高い場合には溶鋼中に添加した脱酸合金の周囲
にＴｉ濃度の高い部分が生成して過飽和度が高くなるの
で、Ｔｉ含有量の低い脱酸合金中を使用することが好ま
しい。
と、Ｔｉ合金を多量に添加することが必要になり、後述
するように脱酸時の過飽和度が大きくなり、Ｔｉ添加時
にアルミナ単体と同様に融点の高いチタン酸化物が多数
生成し、目的とする複合介在物が安定して生成しないこ
とがあり、また、これらが凝集して大きな介在物となる
おそれがある。このようにして溶鋼中の酸素を２５０ｐ
ｐｍ以下に調整した溶鋼に、化学組成がＴｉ：１０〜７
０重量％の成分と残部はＦｅ、Ｍｎ、Ｓｉのうち１種か
ら３種および不可避的不純物とからなる合金を添加し
て、Ｔｉを溶鋼成分として０．００２〜０．０２０％含
有させる。このように溶鋼中のＴｉ濃度を０．０２０％
以下とすることでチタン酸化物、マンガン酸化物、シリ
カ、アルミナを主成分とする組成の複合介在物とするこ
とが可能となる。溶鋼中のＴｉ濃度が高すぎるとＴｉの
脱酸力がＭｎやＳｉに比べて高いのでこれらの酸化物と
複合せず、アルミナ単体と同様に融点の高いチタン酸化
物が主成分の介在物となる。更に、脱酸時の過飽和度を
小さくすれば核生成速度が遅くなり、生成する介在物の
個数及び介在物径が小さくなる。過飽和度はＴｉと酸素
の積で決まるので、過飽和度を小さくする方法として脱
酸合金中のＴｉ含有量を低くすることと脱酸時の溶鋼中
の酸素を低くすることが有効である。脱酸合金中のＴｉ
含有量が高い場合には溶鋼中に添加した脱酸合金の周囲
にＴｉ濃度の高い部分が生成して過飽和度が高くなるの
で、Ｔｉ含有量の低い脱酸合金中を使用することが好ま
しい。
【００１０】そこで、溶鋼中の酸素濃度と合金中Ｔｉ含
有量を変化させた実験・検討を行った結果、酸素濃度お
よび合金中Ｔｉ含有量が低くなるにしたがって介在物径
は小さくなり、酸素を２５０ｐｐｍ以下とし、かつ、Ｔ
ｉ含有量が７０％以下の合金で脱酸することで、最大で
も５０μm以下の介在物とすることができることを見い
だした。Ｔｉ含有量が高くなると介在物径が大きくなる
とともに、脱酸時にチタン酸化物の含有量の高い介在物
が生成し、それが溶鋼中に残存し混在する。Ｔｉ含有量
が低すぎると添加する合金量が多くなりすぎ、溶鋼温度
の低下が起こって溶鋼の凝固や鋳造が困難になったり、
添加に時間がかかり生産性に障害を与える。また、Ｔｉ
含有量が高い場合には少量ずつ添加すると部分的に過飽
和度の高い部分が少なくなり有効である。また、Ｔｉを
ＦｅやＳｉ、Ｍｎとの合金とすることで、Ｔｉの活量を
下げるとともに部分的に濃度の高い領域を減少させるた
めに、過飽和度が一層減少し、チタン酸化物、マンガン
酸化物、シリカ、アルミナ主体の複合介在物の生成を促
進する。Ｔｉは１度に添加してもよいが、２回以上に分
割して添加してもよい。Ｔｉ添加後に溶鋼中の酸素が高
く鋳造時にＣＯガスが発生して鋳型内溶鋼のボイリング
が発生するおそれがある場合には、Ｔｉ添加後にＡｌを
０．００１％以上となる量添加してもよい。これによっ
て酸素は２０ｐｐｍ以下になり、ＣＯガスの発生による
鋳型内溶鋼のボイリングなしに鋳造が可能となる。Ｔｉ
の添加による脱酸によって酸素が下げられているので、
Ｔｉ添加前にＡｌを添加する場合よりもＡｌの添加量は
少量ですみ、生成する介在物の量が少なく、粗大な介在
物も生成しない。Ａｌを０．００５％以下とすることで
介在物はチタン酸化物、シリコン酸化物、マンガン酸化
物、３０％以下のアルミナを主成分とする溶鋼中で液体
状態で存在する介在物となる。このようにして溶製した
溶鋼は通常と同じ方法でタンディッシュを通して、連続
鋳造機で鋳造することが可能である。さらに、この鋳片
は通常と同じ方法で熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍を
行って製造した冷延板に表面処理を施し、製缶用の鋼板
とする。また、表面に樹脂フィルムを貼り付けた鋼板と
することも可能であり、本特許を逸脱するものではな
い。これらの鋼板は２ピース缶用の等の缶用鋼板として
提供することができる。
有量を変化させた実験・検討を行った結果、酸素濃度お
よび合金中Ｔｉ含有量が低くなるにしたがって介在物径
は小さくなり、酸素を２５０ｐｐｍ以下とし、かつ、Ｔ
ｉ含有量が７０％以下の合金で脱酸することで、最大で
も５０μm以下の介在物とすることができることを見い
だした。Ｔｉ含有量が高くなると介在物径が大きくなる
とともに、脱酸時にチタン酸化物の含有量の高い介在物
が生成し、それが溶鋼中に残存し混在する。Ｔｉ含有量
が低すぎると添加する合金量が多くなりすぎ、溶鋼温度
の低下が起こって溶鋼の凝固や鋳造が困難になったり、
添加に時間がかかり生産性に障害を与える。また、Ｔｉ
含有量が高い場合には少量ずつ添加すると部分的に過飽
和度の高い部分が少なくなり有効である。また、Ｔｉを
ＦｅやＳｉ、Ｍｎとの合金とすることで、Ｔｉの活量を
下げるとともに部分的に濃度の高い領域を減少させるた
めに、過飽和度が一層減少し、チタン酸化物、マンガン
酸化物、シリカ、アルミナ主体の複合介在物の生成を促
進する。Ｔｉは１度に添加してもよいが、２回以上に分
割して添加してもよい。Ｔｉ添加後に溶鋼中の酸素が高
く鋳造時にＣＯガスが発生して鋳型内溶鋼のボイリング
が発生するおそれがある場合には、Ｔｉ添加後にＡｌを
０．００１％以上となる量添加してもよい。これによっ
て酸素は２０ｐｐｍ以下になり、ＣＯガスの発生による
鋳型内溶鋼のボイリングなしに鋳造が可能となる。Ｔｉ
の添加による脱酸によって酸素が下げられているので、
Ｔｉ添加前にＡｌを添加する場合よりもＡｌの添加量は
少量ですみ、生成する介在物の量が少なく、粗大な介在
物も生成しない。Ａｌを０．００５％以下とすることで
介在物はチタン酸化物、シリコン酸化物、マンガン酸化
物、３０％以下のアルミナを主成分とする溶鋼中で液体
状態で存在する介在物となる。このようにして溶製した
溶鋼は通常と同じ方法でタンディッシュを通して、連続
鋳造機で鋳造することが可能である。さらに、この鋳片
は通常と同じ方法で熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍を
行って製造した冷延板に表面処理を施し、製缶用の鋼板
とする。また、表面に樹脂フィルムを貼り付けた鋼板と
することも可能であり、本特許を逸脱するものではな
い。これらの鋼板は２ピース缶用の等の缶用鋼板として
提供することができる。
【００１１】
【実施例】表１から表４は本発明を示す実施例および比
較する従来法の比較例を示すものである。２７０トン転
炉で溶製した溶鋼より表１〜表３に示す方法、成分の鋼
を溶製した。これを連続鋳造機で鋳造した鋳片を常法に
より熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍を行った冷延鋼板
とし、表面処理を行った。本発明法は従来法と同様に問
題なく製造が可能であった。その鋳片の一部および冷延
鋼板の一部を採取し、断面を調査し、介在物の組成、大
きさ、形状を調査した。その結果を表４に示す。本発明
法では表４、鋳片内には図１、図２に示されるようなチ
タン酸化物（ＴｉＯX 、Ｘ＝１．５〜２．０）、マンガ
ン酸化物（ＭｎＯ）、シリコン酸化物（ＳｉＯ2 ）、３
０重量％以下のアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を主成分とする
組成でかつ、５０μm以下の大きさの球形の介在物が検
出されており、アルミナを３０重量％超含む介在物やア
ルミナを含有しないチタン酸化物の濃度の高い介在物は
検出されなかった。さらにＴｉを分割して添加したもの
では清浄性が向上していることが確認された。また、冷
延鋼板ではこれらの介在物が破砕され微細分散化してい
ることが確認された。次に、この表面処理を行ったまま
の鋼板、あるいは一部の鋼板については鋼板の表面を樹
脂で被覆した鋼板を２ピース缶に製缶した。本発明法で
も支障なく製缶することが可能であり、その際の欠陥発
生率を併せて表４に示した。本発明法では欠陥発生は比
較材に比べて大幅に減少していた。本発明においても若
干の欠陥が発生したが、その欠陥を調査するとパウダー
やスラグの成分が検出されており、これらの鋼中への巻
き込みによって介在物が原因であると推測される。欠陥
中にはチタン酸化物を含有する介在物は認められなかっ
た。なお、比較例１、２、３、４、５は、本発明鋼材の
限定範囲を超えたものであり、比較例６、７は従来鋼で
ある。
較する従来法の比較例を示すものである。２７０トン転
炉で溶製した溶鋼より表１〜表３に示す方法、成分の鋼
を溶製した。これを連続鋳造機で鋳造した鋳片を常法に
より熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍を行った冷延鋼板
とし、表面処理を行った。本発明法は従来法と同様に問
題なく製造が可能であった。その鋳片の一部および冷延
鋼板の一部を採取し、断面を調査し、介在物の組成、大
きさ、形状を調査した。その結果を表４に示す。本発明
法では表４、鋳片内には図１、図２に示されるようなチ
タン酸化物（ＴｉＯX 、Ｘ＝１．５〜２．０）、マンガ
ン酸化物（ＭｎＯ）、シリコン酸化物（ＳｉＯ2 ）、３
０重量％以下のアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を主成分とする
組成でかつ、５０μm以下の大きさの球形の介在物が検
出されており、アルミナを３０重量％超含む介在物やア
ルミナを含有しないチタン酸化物の濃度の高い介在物は
検出されなかった。さらにＴｉを分割して添加したもの
では清浄性が向上していることが確認された。また、冷
延鋼板ではこれらの介在物が破砕され微細分散化してい
ることが確認された。次に、この表面処理を行ったまま
の鋼板、あるいは一部の鋼板については鋼板の表面を樹
脂で被覆した鋼板を２ピース缶に製缶した。本発明法で
も支障なく製缶することが可能であり、その際の欠陥発
生率を併せて表４に示した。本発明法では欠陥発生は比
較材に比べて大幅に減少していた。本発明においても若
干の欠陥が発生したが、その欠陥を調査するとパウダー
やスラグの成分が検出されており、これらの鋼中への巻
き込みによって介在物が原因であると推測される。欠陥
中にはチタン酸化物を含有する介在物は認められなかっ
た。なお、比較例１、２、３、４、５は、本発明鋼材の
限定範囲を超えたものであり、比較例６、７は従来鋼で
ある。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】（表１のつづき）
【００１４】
【表３】（表２のつづき）
【００１５】
【表４】（表３のつづき） 注１：脱ガスは、ＲＨ型真空脱ガス処理により、真空度
５０トールで実施した。 注２：鋼成分の溶鋼を連続鋳造により、厚み２４５ｍ
ｍ、幅１０００ｍｍに鋳造し、この鋳片を通常工程であ
る熱間圧延工程−酸洗−冷間圧延−焼鈍−調質圧延の冷
延工程を経て、０．１８ｍｍ厚の冷延鋼板とし、表面に
クロムまたた錫メッキを施し、その表面にポリエチレン
テレフタレートの樹脂フィルムをラミネートして、缶用
鋼板とした。 注３：欠陥発生率は、注２に記載の缶用鋼板を直径６５
ｍｍ、長さ１２０ｍｍの絞りしごき成形により２ピース
缶とし、欠陥発生率ｐｐｍを表示した。
５０トールで実施した。 注２：鋼成分の溶鋼を連続鋳造により、厚み２４５ｍ
ｍ、幅１０００ｍｍに鋳造し、この鋳片を通常工程であ
る熱間圧延工程−酸洗−冷間圧延−焼鈍−調質圧延の冷
延工程を経て、０．１８ｍｍ厚の冷延鋼板とし、表面に
クロムまたた錫メッキを施し、その表面にポリエチレン
テレフタレートの樹脂フィルムをラミネートして、缶用
鋼板とした。 注３：欠陥発生率は、注２に記載の缶用鋼板を直径６５
ｍｍ、長さ１２０ｍｍの絞りしごき成形により２ピース
缶とし、欠陥発生率ｐｐｍを表示した。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、鋼中介在物を微細化
し、製造時の介在物による欠陥を著しく低減することが
でき品質を向上させるとともに、歩留まりも高めること
ができる。また、缶用鋼板用鋼材の製造工程において、通
常工程で特殊金属元素を添加することなく鋳造すること
ができ、低コストで製造することのできる等の優れた効
果が得られる。
し、製造時の介在物による欠陥を著しく低減することが
でき品質を向上させるとともに、歩留まりも高めること
ができる。また、缶用鋼板用鋼材の製造工程において、通
常工程で特殊金属元素を添加することなく鋳造すること
ができ、低コストで製造することのできる等の優れた効
果が得られる。
【図１】本発明による鋳片の介在物写真（５００倍）の
模写図である。
模写図である。
【図２】本発明による鋳片内の介在物を走査型電子顕微
鏡でエネルギー分散分析装置によって分析した組成分析
図である。
鏡でエネルギー分散分析装置によって分析した組成分析
図である。
Claims (5)
- 【請求項１】化学組成をＴｉ：０．００２〜０．０２０
重量％、Ｃ：０．０２〜０．１０重量％、Ｓｉ：０．０
０１〜０．１重量％、Ｍｎ：０．１５〜１．０重量％、
Ａｌ：０．００１〜０．００５重量％の成分と、残部は
鉄および不可避的不純物を含み、粒径が５０μm 以下
で、チタン酸化物、マンガン酸化物、シリコン酸化物、
アルミナが主成分で、アルミナを３０％以下含むことを
特徴とする酸化物系介在物を含有せしめたことを特徴と
する欠陥の少ない缶用鋼板用鋼材。 - 【請求項２】精錬後の溶鋼の鋼中酸素量を２５０ｐｐｍ
以下に脱酸し、次いでＴｉを添加し、その後にＡｌを添
加してＣ：０．０２〜０．１重量％、Ｔｉ：０．００２
〜０．０２０重量％、Ｓｉ：０．００１〜０．１重量
％、Ｍｎ：０．１５〜１．０重量％、Ａｌ：０．００１
〜０．００５重量％の成分と、残りＦｅ及び不可避的不
純物からなる鋼とし、この鋼を連続鋳造−熱延工程−冷
延工程の通常工程で缶用素材とすることを特徴とする欠
陥の少ない缶用鋼板用鋼材の製造方法 - 【請求項３】精錬後の溶鋼を真空脱ガス処理および／又
はＭｎ，Ｓｉの１種又は２種を添加して鋼中酸素量を２
５０ｐｐｍ以下に脱酸した後、Ｔｉを添加し、その後Ａ
ｌを添加することを特徴とする請求項２に記載の欠陥の
少ない缶用鋼板用鋼材の製造方法。 - 【請求項４】Ｔｉを添加する際に、化学組成がＴｉ：１
０〜７０重量％、残りＦｅ、Ｍｎ、Ｓｉの１種〜３種及
び不可避的不純物からなる合金を添加して行うことを特
徴とする請求項２または請求項３に記載の欠陥の少ない
缶用鋼板用鋼材の製造方法。 - 【請求項５】Ａｌを添加する際に、化学組成がＡｌ：１
０〜８０重量％、残りＦｅ、Ｍｎ、Ｓｉの１種〜３種及
び不可避的不純物からなる合金を添加して行うことを特
徴とする請求項２または請求項３または請求項４に記載
の欠陥の少ない缶用鋼板用鋼材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31389996A JPH10152755A (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 欠陥の少ない缶用鋼板用鋼材および製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31389996A JPH10152755A (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 欠陥の少ない缶用鋼板用鋼材および製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10152755A true JPH10152755A (ja) | 1998-06-09 |
Family
ID=18046864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31389996A Pending JPH10152755A (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 欠陥の少ない缶用鋼板用鋼材および製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10152755A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1029938A2 (en) * | 1999-02-18 | 2000-08-23 | Nippon Steel Corporation | Rolled steel having few inclusion defects |
| FR2853668A3 (fr) * | 2003-04-08 | 2004-10-15 | Usinor | Tole fine en acier bas carbone et tres bas aluminium, notamment pour emballage, et son procede d'obtention |
| JP2009270165A (ja) * | 2008-05-08 | 2009-11-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 極低炭素鋼板およびその製造方法 |
| CN114058786A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-18 | 首钢集团有限公司 | 一种if钢精炼过程合金化方法 |
-
1996
- 1996-11-25 JP JP31389996A patent/JPH10152755A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1029938A2 (en) * | 1999-02-18 | 2000-08-23 | Nippon Steel Corporation | Rolled steel having few inclusion defects |
| EP1029938A3 (en) * | 1999-02-18 | 2003-10-15 | Nippon Steel Corporation | Rolled steel having few inclusion defects |
| FR2853668A3 (fr) * | 2003-04-08 | 2004-10-15 | Usinor | Tole fine en acier bas carbone et tres bas aluminium, notamment pour emballage, et son procede d'obtention |
| JP2009270165A (ja) * | 2008-05-08 | 2009-11-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 極低炭素鋼板およびその製造方法 |
| CN114058786A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-18 | 首钢集团有限公司 | 一种if钢精炼过程合金化方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040416 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040420 |
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Effective date: 20040813 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |