[发明专利]一种二片罐用钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二片罐用钢板或钢带及其制造方法，特别是涉及要求具有良好的深冲性能和加工性能的超薄二片罐用钢板或钢带及其制造方法。

背景技术

在钢板上镀锡制成的镀锡薄钢板和经过铬酸处理的无锡钢板等罐用钢板，大量用于制造食品罐和易拉罐等。这类罐主要可分为二片罐和三片罐。

二片罐通常包括由底、薄的壁组成的罐身和盖两部分。由于制造成本低，近年来二片罐在罐的总量中所占的比重逐年增加。二片罐需要经过多段深冲加工或DWI(Drawing and Wall Ironing，即深冲加工后拉拨减薄)等严酷的加工操作，对二片罐用钢板的加工性能要求极其严格。

下面以二片罐的典型代表为例叙述DWI罐的一般制造工艺。

首先在钢带上冲切园盘状的坯料板，再利用冲头和冲模将该坯料板拉伸成杯状，然后用DWI压力机，采用间隙小于杯侧壁厚度的冲头和冲模将侧边减薄拉伸，使侧壁的厚度减小，形成规定深度的杯状罐体，这种成形工艺被称为DWI加工。在此之后，用罐底成形机加工罐体的底部，使罐底形成向内侧凸起的拱形。随后，将上述罐体洗净、干燥，在罐的外表面印刷和涂装，接着进行旨在减小罐体开口直径的多段颈口加工，经收口和翻边后，在罐体开口端装上盖。

在DWI加工时，由于材料沿不同方向的加工性能不同，加工之后要罐体上端圆周方向上形面波纹状的耳，这种现象被称为制耳。须用修边机将制耳部分切掉，使罐体高度一致，当制耳现象严重，该罐将报废。

二片罐用钢板需要具备的主要特性有：材料的强度、加工性、深冲性能和制耳性能等。

作为节省资源，降低能耗，并降低成本，提高生产率的措施，罐的制造商一直致力于减轻罐的重量，即生产壁更薄的罐。由于近年来制罐技术的进步，二片罐的罐体可以使用超薄钢板，从而减轻罐的重量，这也已成为大势所趋。

但钢板厚度减小后，罐的强度不可避免地要降低。因此，需要通过卷内缘加工等改变罐的形状，或在涂装、烘烤后进行深加工、减径挤压加工、拉伸加工、凸肚成形加工，底部圆顶加工等来提高罐的强度。从这些最新的发展趋势来看，二片罐用钢板要求具有极好的加工性和深冲加工性能。另外，在拉拨工序中，延伸率和深冲性能不好会导致罐底成形困难，在罐底易于产生折皱。通过改进工艺如提高施于板坯料上的夹具压力会产生金属流动控制的问题，从而使制耳程度增加，这些都会导致制罐过程中成材率降低，生产效率下降。因此，最好的方法是在减薄二片罐用钢板的同时在保证钢板强度的条件下提高钢板的延伸率和深冲加工性能。

目前通常用低碳铝镇静钢板或带材来制造这类罐，其碳含量约为0.030-0.040％(重量百分比)。这些钢板或钢带的制造方法是将来自连铸工序的钢坯热轧、冷轧而获得薄板，经再结晶退火和平整。这种方法可得到厚度约0.25mm的板或箔，并且由此板制造罐，经拉拨和拉薄后薄的壁厚约为0.1mm。但是该种方法存在所制造的钢板表面状态差、板形不好等缺陷。而且，用这种方法制造的钢板的平均兰克福特值(Lankford值，以下称为r值)通常最大为1.0左右，这在二片罐用钢板大幅减薄的情况下，1.0左右的r值的深冲加工性并不充分。

在已申请有关罐用钢板(带)的专利中，CN99800472.3提供了一种碳含量为0.005～0.1％(重量)，其r值小于1的适用于三片罐的钢带和制造方法；CN85104306提供了一种碳含量不大于0.007％(重量)的钢板，当二次冷轧变形量大于7％时，加工过程中不产生变形花纹；JP2000087147A采用板坯加热器控制精轧温度，使钢带在长度和宽度方向r值分布均匀，平均Δr值0.2以内；CN96105968.0提供了一种将碳含量0.002％(重量)以下的钢坯热轧至1.2mm以下，退火后一次冷轧的新工艺。这些罐用钢板(带)的制造方法并不是专用于二片罐用钢板(带)，并且在实际生产中很难应用。