本發(fā)明涉及在作為玻璃瓶的瓶塞的瓶蓋的材料中所用的鋼板及其制造方法以及瓶蓋。
背景技術(shù)：
：一直以來，清涼飲料、酒類等飲料用的容器多使用玻璃瓶，細口的玻璃瓶廣泛使用了被稱為瓶蓋的金屬制的瓶塞。通常，瓶蓋是以薄鋼板作為原材料并通過模壓成型而制造的，包括堵住瓶口的圓盤狀的部分、和設(shè)置于其周圍的褶狀的部分，通過將褶狀的部分緊固于瓶口，從而將瓶密封。對作為瓶蓋原材料的薄鋼板來說，所需要的特性可以舉出強度和成型性。在使用瓶蓋的瓶中多填充啤酒、碳酸飲料等會產(chǎn)生內(nèi)壓的內(nèi)容物。需要在內(nèi)壓因溫度變化等而升高的情況下也不發(fā)生瓶蓋變形而使瓶的密封被打破的強度。另外，即使原材料的強度足夠，在缺乏成型性的情況下褶的形狀也會變得不均勻，有時即便緊固于瓶口也無法獲得充分的密封性。作為瓶蓋原材料的薄鋼板主要使用了sr(singlereduced)鋼板(一次冷軋鋼板)。sr鋼板通過在利用冷軋將鋼板變薄后實施退火、并進行調(diào)制軋制而制造。以往，瓶蓋的原材料的板厚為0.20mm以上，通過應(yīng)用以食品或飲料的罐等中所用的低碳鋼為原材料的sr材料，能夠確保充分的強度和成型性。但是，近年來，與罐用鋼板同樣地，對于瓶蓋的原材料來說以降低成本為目的的薄壁化的要求也正在提高。若瓶蓋的原材料的板厚小于0.20mm，則在現(xiàn)有的sr鋼板的情況下強度不足。為了確保強度，考慮應(yīng)用在退火之后實施二次冷軋的dr(doublereduced)鋼板(二次冷軋鋼板)。但是，若增大二次冷軋率，則成型性降低，會發(fā)生瓶的密封不良?；谏鲜銮闆r，迄今為止提出了以下的技術(shù)以獲得強度和成型性兩者均優(yōu)異的鋼板。在專利文獻1中公開了一種罐強度、罐成型性優(yōu)異的容器用極薄軟質(zhì)鋼板，其特征在于，以重量％計含有n：0.0040～0.0300％、al：0.005～0.080％，0.2％屈服點：430mpa以下，總伸長率：15～40％，基于內(nèi)部摩擦的q-1：0.0010以上。在專利文獻2中公開了一種高強度高加工性罐用鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計含有c：0.001～0.080％、si：0.003～0.100％、mn：0.10～0.80％、p：0.001～0.100％、s：0.001～0.020％、al：0.005～0.100％、n：0.0050～0.0150％、b：0.0002～0.0050％，在軋制方向截面以面積率計包含0.01～1.00％的晶粒的延伸率為5.0以上的晶粒?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2001-49383號公報專利文獻2：日本特開2013-28842號公報技術(shù)實現(xiàn)要素：發(fā)明所要解決的課題但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)中可以舉出以下所示的問題。專利文獻1中記載的鋼板由于軟質(zhì)且含有大量的n，因而為了獲得所需強度需要增大二次冷軋率。若增大二次冷軋率，則各向異性也變大，加工性受損。專利文獻2中記載的鋼板也與專利文獻1中記載的鋼板同樣，由于n的含量多，因而難以兼顧對瓶蓋的原材料所要求的強度和加工性。本發(fā)明是鑒于上述情況進行的，其目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種即便在進行薄壁化而使用時也具有充分的強度和成型性的瓶蓋用鋼板及其制造方法以及瓶蓋。用于解決課題的方案本發(fā)明人為了解決上述課題進行了深入研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過將鋼成分、熱軋條件、退火條件和二次冷軋條件(dr條件)最佳化，從而可得到具備充分的強度和成型性的瓶蓋用鋼板。本發(fā)明是基于上述技術(shù)思想完成的，其要點如下。[1]一種瓶蓋用鋼板，其具有下述成分組成，以質(zhì)量％計含有c：0.010％以上0.025％以下、si：0.10％以下、mn：0.05％以上0.50％以下、p：0.050％以下、s：0.005％以上0.050％以下、al：0.020％以上0.070％以下、n：小于0.0040％，剩余部分由fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，關(guān)于210℃、15分鐘的熱處理后的屈服強度，軋制方向的屈服強度為550mpa以上，軋制面內(nèi)的與軋制方向成45°的方向的屈服強度為軋制方向的屈服強度和軋制面內(nèi)的與軋制方向成90°的方向的屈服強度的平均值以下。[2]一種瓶蓋用鋼板的制造方法，其為上述[1]所述的瓶蓋用鋼板的制造方法，該制造方法包括下述工序：熱軋工序，對鋼坯進行熱軋，以卷取溫度530℃以上590℃以下進行卷??；一次冷軋工序，在上述熱軋工序后進行冷軋；退火工序，在上述一次冷軋工序后，以退火溫度650℃以上720℃以下進行退火；和二次冷軋工序，在上述退火工序后，以軋制率25％以上40％以下進行二次冷軋。[3]一種瓶蓋，其由上述[1]所述的瓶蓋用鋼板構(gòu)成。[4]一種瓶蓋用鋼板的制造方法，該制造方法包括下述工序：熱軋工序，對鋼坯進行熱軋，以卷取溫度530℃以上590℃以下進行卷取，該鋼坯具有下述成分組成，以質(zhì)量％計含有c：0.010％以上0.025％以下、si：0.10％以下、mn：0.05％以上0.50％以下、p：0.050％以下、s：0.005％以上0.050％以下、al：0.020％以上0.070％以下、n：小于0.0040％，剩余部分由fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成；一次冷軋工序，在上述熱軋工序后進行冷軋；退火工序，在上述一次冷軋工序后，以退火溫度650℃以上720℃以下進行退火；和二次冷軋工序，在上述退火工序后，以軋制率25％以上40％以下進行二次冷軋，關(guān)于210℃、15分鐘的熱處理后的屈服強度，軋制方向的屈服強度為550mpa以上，軋制面內(nèi)的與軋制方向成45°的方向的屈服強度為軋制方向的屈服強度和軋制面內(nèi)的與軋制方向成90°的方向的屈服強度的平均值以下。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可得到即便在進行薄壁化而使用時也具有充分的強度和成型性的瓶蓋用鋼板。能夠兼顧鋼板的強度與瓶蓋成型性，能夠?qū)崿F(xiàn)瓶蓋的薄壁化。具體實施方式下面，對本發(fā)明進行詳細說明。需要說明的是，只要沒有特別聲明，則以下的％是指質(zhì)量％。本發(fā)明的鋼板具有特定的成分組成，關(guān)于210℃、15分鐘的熱處理后的屈服強度，軋制方向的屈服強度為550mpa以上，軋制面內(nèi)的與軋制方向成45°的方向的屈服強度為軋制方向的屈服強度和軋制面內(nèi)的與軋制方向成90°的方向的屈服強度的平均值以下。其結(jié)果，具備充分的強度和成型性，可得到能夠進行薄壁化而使用的瓶蓋。成分組成對本發(fā)明的成分組成進行說明。c：0.010％以上0.025％以下c是通過將含量規(guī)定在最佳范圍內(nèi)從而有助于兼顧強度和加工性的元素。若c含量小于0.010％，則基于固溶c的強化量小，因而強度變得不足。另一方面，若c含量超過0.025％，則所成型的瓶蓋的褶的形狀變得不均勻，形狀變得不良。由此，c含量為0.010％以上0.025％以下。si：0.10％以下若si含量過剩，則會對成型性造成不良影響，因而不優(yōu)選含有超過0.10％。由此，si含量為0.10％以下。從提高鋼板強度的方面出發(fā)，優(yōu)選為0.02％以上0.10％以下。mn：0.05％以上0.50％以下若mn含量低于0.05％，即便在降低s含量的情況下也難以避免熱脆性，在連續(xù)鑄造時會產(chǎn)生表面破裂等問題。另一方面，mn也與si同樣地，在含有超過0.50％時會對成型性造成不良影響。由此，mn含量為0.05％以上0.50％以下。p：0.050％以下若p含量超過0.050％，則會引起鋼的硬質(zhì)化及耐蝕性的降低。由此，p含量為0.050％以下。s：0.005％以上0.050％以下s在鋼中與mn結(jié)合而形成mns，通過大量析出，從而使鋼的熱軋性降低。若s的含量超過0.050％，則該影響變得顯著。另一方面，為了使s含量小于0.005％，脫硫成本會過大。由此，s含量為0.005％以上0.050％以下。al：0.020％以上0.070％以下al是作為脫氧劑添加的元素。另外，與鋼中的n形成aln，使鋼中的固溶n減少。若al含量小于0.020％，則作為脫氧劑的效果不充分，會導(dǎo)致凝固缺陷的產(chǎn)生。另一方面，在二次冷軋大的情況下，大量的al會成為成型性降低的主要原因。若al含量超過0.070％，則在瓶蓋成型時褶的形狀變得不均勻，引起形狀不良。由此，al含量為0.020％以上0.070％以下。n：小于0.0040％若n的含量為0.0040％以上，則鋼板硬質(zhì)化，使成型性變差。由此，n的含量小于0.0040％。優(yōu)選為0.0035％以下。上述必要成分以外的剩余部分為鐵和不可避免的雜質(zhì)。機械性質(zhì)接著，對本發(fā)明的瓶蓋用鋼板的機械性質(zhì)進行說明。對于瓶蓋用鋼板，要求具有瓶蓋不會因瓶的內(nèi)壓而脫落的強度?；谠撉闆r，以往所使用的瓶蓋用鋼板的板厚為0.20mm以上。但是，薄壁化的要求正在提高，在使板厚低于0.20mm的薄壁化時，需要比目前更大的強度。在鋼板的軋制方向的屈服強度小于550mpa時，無法對上述薄壁化的瓶蓋賦予充分的強度，耐壓強度不足。因此，軋制方向的屈服強度為550mpa以上。另外，通常對于dr鋼板來說，屈服強度會因軋制面內(nèi)的方向而產(chǎn)生差異。若與軋制方向成45°的方向的屈服強度超過軋制方向的屈服強度和與軋制方向成90°的方向的屈服強度的平均值，則成型性降低。由此，本發(fā)明中，軋制面內(nèi)的與軋制方向成45°的方向的屈服強度為軋制方向的屈服強度和軋制面內(nèi)的與軋制方向成90°的方向的屈服強度的平均值以下。即，由軋制方向的屈服強度和軋制面內(nèi)的與軋制方向成90°的方向的屈服強度的平均值減去軋制面內(nèi)的與軋制方向成45°的方向的屈服強度之差為0mpa以上。優(yōu)選為10mpa以上25mpa以下。需要說明的是，可以利用后述的制造方法來制造如上所述的屈服強度的鋼板。另外，在成型瓶蓋時，常對鋼板進行烘烤涂布后再進行成型，因而需要對與涂布烘烤相當(dāng)?shù)奶幚砗蟮牟馁|(zhì)進行評價。由此，本發(fā)明中，各屈服強度在與210℃、15分鐘的涂布烘烤相當(dāng)?shù)臒崽幚砗筮M行測定，可以應(yīng)用“jisz2241”中所示的金屬材料拉伸試驗方法。瓶蓋用鋼板的制造方法下面，對本發(fā)明的瓶蓋用鋼板的制造方法的一例進行說明。本發(fā)明的瓶蓋用鋼板的制造方法具有下述工序：熱軋工序，對具有上述成分組成的鋼坯進行熱軋，以卷取溫度530℃以上590℃以下進行卷?。灰淮卫滠埞ば?，在上述熱軋工序后進行冷軋；退火工序，在上述一次冷軋工序后，以退火溫度650℃以上720℃以下進行退火；和二次冷軋工序，在上述退火工序后，以軋制率25％以上40％以下進行二次冷軋。下面，對各工序進行說明。熱軋工序通過使用轉(zhuǎn)爐等的公知方法，將鋼液調(diào)整為上述化學(xué)成分，通過連續(xù)鑄造法制成鋼坯。接著，對鋼坯進行粗熱軋。粗軋的方法沒有限定，但鋼坯的加熱溫度優(yōu)選為1200℃以上。接著，進行精軋。從軋制負荷的穩(wěn)定性的方面出發(fā)，精軋溫度優(yōu)選為850℃以上。需要說明的是，此處的精軋溫度是指進入精軋機的最終機架時的板溫。另一方面，在所需之上提高精軋溫度有時會使薄鋼板的制造困難。即，在板厚薄的情況下，軋制中的板溫降低大，因而難以在保持高板溫的狀態(tài)下進行精軋，變得難以控制。由此，精制溫度優(yōu)選為850℃以上900℃以下。若熱軋工序的卷取溫度小于530℃，為了不損害效率而進行操作，需要與此相應(yīng)降低精軋溫度，因而不適合。另一方面，若卷取溫度高于590℃，則卷取后析出的aln量變得過大，牽涉到退火后的細粒化，成型性降低。因此，卷取溫度為530℃以上590℃以下。優(yōu)選為540℃以上580℃以下。一次冷軋工序優(yōu)選在一次冷軋工序前除去表層氧化皮。對表層氧化皮的除去方法沒有特別限定，可以應(yīng)用酸洗或物理除去等各種常規(guī)方法，可以通過酸洗良好地除去。對酸洗時的條件也沒有特別限定，只要能夠通過常規(guī)方法進行酸洗即可。為了制造極薄材料，一次冷軋的軋制率優(yōu)選為85％以上。但是，若軋制率過大，則對軋制機的負荷過大，軋制本身有時也變得困難。因此，軋制率優(yōu)選為94％以下。退火工序退火溫度若超過720℃，則在連續(xù)退火中容易發(fā)生熱變形(heatbuckle)等通板故障，因而不優(yōu)選。若退火溫度小于650℃，則重結(jié)晶變得不完全，材質(zhì)變得不均勻。因此，退火溫度為650℃以上720℃以下。需要說明的是，對退火工序中的均熱時間沒有特別限定，為了可靠地得到重結(jié)晶組織，優(yōu)選為10秒以上，為了防止過大的晶粒生長，優(yōu)選為50秒以下。二次冷軋(dr軋制)工序通過二次冷軋使退火后的鋼板高強度化。若二次冷軋的軋制率小于25％，則無法獲得足以確保瓶蓋的耐壓性的強度。另外，若二次冷軋的軋制率超過40％，則軋制面內(nèi)的與軋制方向成45°的方向的屈服強度與軋制方向的屈服強度和軋制面內(nèi)的與軋制方向成90°的方向的屈服強度的平均值之差以正值變大，會損害成型性。由此，二次冷軋的軋制率為25％以上40％。通過以上工序，得到本發(fā)明的高強度鋼板。即使對此處得到的鋼板進行鍍敷或化學(xué)轉(zhuǎn)化處理等表面處理，也不會失去發(fā)明的效果。實施例利用轉(zhuǎn)爐對鋼進行熔煉，并進行連續(xù)鑄造，由此得到鋼坯，該鋼具有表1所示的成分組成，剩余部分由fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。將所得到的鋼坯加熱至1250℃后，以軋制開始溫度1150℃、精軋溫度860℃進行熱軋，以表2所示的卷取溫度進行卷取。接著，在利用酸洗除去氧化皮后，以表2所示的一次冷軋率進行一次冷軋，在連續(xù)退火爐中以表2所示的退火溫度進行退火，以表2所示的二次冷軋率進行二次冷軋(dr軋制)，得到板厚0.15～0.18mm的鋼板(水平1～9)。對于所得到的鋼板的兩個面，每個面實施100mg/m2的鍍cr，得到無錫鋼板。對于如上得到的鋼板，利用以下的方法進行了特性評價。屈服強度在進行了與210℃、15分鐘的涂布烘烤相當(dāng)?shù)臒崽幚砗?，進行拉伸試驗。拉伸試驗使用jis5號尺寸的拉伸試驗片，根據(jù)“jisz2241”進行，測定軋制方向的屈服強度、軋制面內(nèi)的與軋制方向成45°的方向的屈服強度、軋制面內(nèi)的與軋制方向成90°的方向的屈服強度。瓶蓋成型性使用所得到的鋼板而成型出瓶蓋，評價瓶蓋成型性。使用直徑37mm的圓形坯料，通過模壓加工成型為“jiss9017”(廢除標(biāo)準(zhǔn))中記載的3種瓶蓋尺寸(外徑32.1mm、高度6.5mm、褶數(shù)21)。通過目視進行評價，將褶的大小全部統(tǒng)一的情況評價為◎，將褶的大小基本統(tǒng)一的情況評價為○，將褶的大小不統(tǒng)一的情況評價為×。需要說明的是，上述評價中，將目視判定時褶的寬度(寬度)的最大值為最小值的1.5倍以上的情況判斷為不統(tǒng)一。使用所成型的瓶蓋的耐壓試驗利用與上述同樣的方法成型出瓶蓋。接著，在瓶蓋的內(nèi)側(cè)成型出氯乙烯制襯墊，對市售啤酒瓶進行加蓋，使用glasslinecorporation制造的安全密封測試儀(securesealtester)測定了瓶蓋脫落的內(nèi)壓。將顯示出與現(xiàn)有的瓶蓋同等或更高的耐壓強度的情況評價為○，將未達到現(xiàn)有的瓶蓋的耐壓強度的情況評價為×。將如上得到的結(jié)果示于表3。[表1](質(zhì)量％)csimnpsaln水平10.0190.010.220.0150.0100.0570.0034水平20.0250.010.300.0190.0130.0350.0029水平30.0110.020.250.0160.0200.0310.0030水平40.0200.010.480.0210.0150.0460.0031水平50.0220.030.410.0180.0190.0690.0027水平60.0190.010.280.0200.0200.0610.0038水平70.0090.020.240.0120.0100.0400.0030水平80.0150.010.350.0130.0150.0460.0032水平90.0210.030.400.0210.0110.0310.0033[表2][表3]由表3可知，對作為本發(fā)明例的水平1～6的鋼板來說，軋制方向的屈服強度為550mpa，且軋制面內(nèi)的與軋制方向成45°的方向的屈服強度為軋制方向的屈服強度和軋制面內(nèi)的與軋制方向成90°的方向的屈服強度的平均值以下，瓶蓋成型性和耐壓強度均良好。另一方面，作為比較例的水平7的鋼板由于c的含量過少，因而軋制方向的屈服強度小于550mpa，耐壓強度不足。作為比較例的水平8的鋼板由于退火溫度過低，因而與軋制方向成45°的方向的屈服強度超過軋制方向的屈服強度和軋制面內(nèi)的與軋制方向成90°的方向的屈服強度的平均值，瓶蓋成型性差。由于瓶蓋的形狀不良，因此密封性不足，耐壓強度也變小。作為比較例的水平9的鋼板由于二次冷軋率過小，因而軋制方向的屈服強度小于550mpa，瓶蓋成型性差，耐壓強度不足。當(dāng)前第1頁12