專利名稱：一種超高強(qiáng)度包裝用鋼帶及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料及加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超高強(qiáng)度包裝用的鋼帶及其制備方法。
背景技術(shù)：
包裝用鋼帶按力學(xué)性能分為低強(qiáng)度鋼帶、中強(qiáng)度鋼帶、高強(qiáng)度鋼帶和超高強(qiáng)度鋼帶。隨著越來(lái)越多的高強(qiáng)度、大捆重產(chǎn)品的生產(chǎn)，對(duì)包裝鋼帶的要求也越來(lái)越高，高強(qiáng)度、 高延展性已經(jīng)成為包裝鋼帶發(fā)展的趨勢(shì)。以往國(guó)際上生產(chǎn)高強(qiáng)度包裝鋼帶的技術(shù)，通常是采用高碳優(yōu)質(zhì)鋼或合金鋼作為原料，通過(guò)鉛浴淬火的熱處理工藝來(lái)使鋼帶的力學(xué)性能達(dá)到高強(qiáng)度指標(biāo)要求；但是，這種熱處理工藝需要進(jìn)行金屬1 的排放，污染大、能耗高，并需要復(fù)雜的設(shè)備，已被國(guó)家列為淘汰工藝之列。如名為“高強(qiáng)包裝帶及其制造方法”(公開號(hào) KR890004857B1)、名為“帶鋼生產(chǎn)”(公開號(hào)JP57164^8A)和名為“鋼的熱處理方法”(專利號(hào)US5，885，370)三項(xiàng)專利都是采用鉛浴淬火工藝來(lái)生產(chǎn)高強(qiáng)度包裝鋼帶的。目前國(guó)內(nèi)各生產(chǎn)廠家大都采用碳錳鋼，通過(guò)連續(xù)式加熱直接發(fā)藍(lán)處理工藝來(lái)生產(chǎn)高強(qiáng)度包裝鋼帶，這種工藝雖然消除了金屬1 的排放污染，但生產(chǎn)的鋼帶抗拉強(qiáng)度達(dá)不到 1250Mpa級(jí)別，滿足不了超高強(qiáng)度、大捆重產(chǎn)品的包裝需求?！案邚?qiáng)度包裝鋼帶及其制造工藝”(授權(quán)號(hào)CN1318630C)發(fā)明專利公開的高強(qiáng)度包裝鋼帶選用碳錳鋼熱軋卷板為原料，所述的碳錳鋼包含如下的組分(重量百分比)C: 0. 15 0. 28%;Si :0. 005 0. 07%;Mn :1. 20 1. 70%;P :0. 005 0. 025%;S :0. 0005 0. 015%;Als :0. 015 0. 10%，其余為狗。該卷板經(jīng)縱剪、酸洗后進(jìn)行冷軋，然后將冷軋后的鋼帶送入連續(xù)式加熱爐，使鋼帶加熱到400 600°C，待鋼帶出爐后冷卻，得到的高強(qiáng)度包裝鋼帶的抗拉強(qiáng)度不小于930MPa，伸長(zhǎng)率不小于8%。專利內(nèi)容取消了鉛浴淬火，但實(shí)施例中鋼帶的抗拉強(qiáng)度為1180MPa。“一種高強(qiáng)度包裝鋼帶及熱處理工藝”(授權(quán)號(hào)CN1189584C)發(fā)明專利公開了一種高強(qiáng)度包裝鋼帶，其成分為(重量百分比)C 0. 22 0. 29，Si 彡0. 015，Mn :1. 30 1. 5， P^ 0.015, S ^ 0.010,Als彡0.015,Nb彡0. 012，余量為佝。它的工藝過(guò)程是鋼帶經(jīng)過(guò)引料輥進(jìn)入電加熱爐，爐溫度為550 650°C，其鋼帶運(yùn)行的速度為2. 5 3. 5m/min，鋼帶出爐溫度為450 550°C，鋼帶出爐后自然風(fēng)冷。專利內(nèi)容取消了鉛浴淬火，并在鋼中添加了 Nb元素，但鋼帶的抗拉強(qiáng)度小于880MPa。“高強(qiáng)度冷軋包裝鋼帶及其生產(chǎn)方法”(公開號(hào)CN101487097A)發(fā)明專利涉及的化學(xué)成分為(wt% ) :C :0. 11 0. 17、Si 0 0. 05、Mn 0. 25 0. 55、P :0 0. 025、S :0 0. 020, Al 0. 02 0. 08,Fe :99. 099 99. 618。制備方法包括鋼坯加熱、熱軋、冷卻、卷取、
酸洗、冷軋和發(fā)藍(lán)處理步驟。該發(fā)明實(shí)施例顯示的鋼帶抗拉強(qiáng)度小于885MPa。由上可知，目前包裝用鋼帶生產(chǎn)存在如下不足采用鉛浴淬火處理方法生產(chǎn)的高強(qiáng)度包裝鋼帶，其生產(chǎn)工序復(fù)雜，并帶來(lái)金屬1 的排放，污染環(huán)境，而采用連續(xù)式加熱直接發(fā)藍(lán)處理工藝生產(chǎn)的包裝鋼帶，其抗拉強(qiáng)度達(dá)不到1250Mpa級(jí)別，滿足不了大捆重產(chǎn)品的
3包裝需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成分設(shè)計(jì)合理、應(yīng)用在線調(diào)質(zhì)(淬火+回火)工藝生產(chǎn)的、抗拉強(qiáng)度大于1250MPa、伸長(zhǎng)率6% 12%的超高強(qiáng)度包裝用鋼帶。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，該超高強(qiáng)度包裝用鋼帶的化學(xué)成分重量百分比為C 0. 30% 0. 36%、Si 0. 10% 0. 25%、Mn 1. 40% 1. 70%、P 彡 0. 025%、S 彡 0. 015%、 Nb 0. 01% 0. 05%、Als 0. 015% 0. 045%，其余為！^以及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明所述超高強(qiáng)度包裝用鋼帶的成品厚度為0. 5 1. Omm,寬度為9. 5 31. 75mm0本發(fā)明基于如下理由選擇合金元素種類及其含量c是提高鋼材強(qiáng)度最便宜最直接的元素，是影響包裝鋼帶力學(xué)性能的關(guān)鍵元素，本發(fā)明確定的碳含量范圍為0. 30
0.36%。Si是煉鋼脫氧的必要元素，具有一定固溶強(qiáng)化的作用，并也能抑制第一類回火脆性，改善馬氏體回火穩(wěn)定性，提高回火溫度，本發(fā)明Si含量范圍為0. 10 0. 25 %。Mn是提高鋼淬透性的廉價(jià)元素，但Mn含量過(guò)高會(huì)降低鋼的延展性，本發(fā)明Mn的含量為1. 40
1.70%。Nb元素是強(qiáng)碳氮化合物形成元素之一，具有很好的細(xì)化晶粒作用；添加Nb，可以細(xì)化淬火前奧氏體晶粒，通過(guò)晶界強(qiáng)化來(lái)改善延遲斷裂強(qiáng)度，提高碳氮化物的細(xì)化程度和分布的均勻性，預(yù)防延遲斷裂，本發(fā)明Nb含量范圍為0. 01 0. 05%。Al 鋁是脫氧元素，可以作為AlN形成元素，有效地細(xì)化晶粒；為了達(dá)到良好的脫氧效果，本發(fā)明的Als含量范圍為0. 015 0. 045%。本發(fā)明鋼中要求雜質(zhì)元素P彡0. 025%,S^ 0. 015%，以減少雜質(zhì)元素的有害作用。本發(fā)明超高強(qiáng)度包裝用鋼帶的制備方法，包括放卷、剖剪和修邊，其特征在于鋼帶經(jīng)清洗后，以850 900°C的加熱溫度在線加熱，加熱時(shí)間為15 25S，然后在線水淬，淬火冷卻速度為450 550°C /S，之后風(fēng)冷，再以570 620°C的回火溫度在線回火，保溫時(shí)間為 10 20S，最后涂油、收卷、包裝入庫(kù)。本發(fā)明所述鋼帶的運(yùn)行速度為10 30m/min ；所述的風(fēng)冷是用風(fēng)機(jī)在鋼帶運(yùn)行方向的兩側(cè)對(duì)鋼帶進(jìn)行風(fēng)冷，將鋼帶表面的殘水吹干。本發(fā)明超高強(qiáng)度包裝用鋼帶的制備方法以在線調(diào)質(zhì)(淬火+回火)工藝為基本特征，生產(chǎn)原料為冷軋卷板；采用修邊機(jī)對(duì)鋼帶邊部進(jìn)行去毛刺處理；所述的加熱可采用公知的電感應(yīng)加熱爐；為防止鋼帶表面氧化，回火爐中應(yīng)注入氮?dú)?；涂油處理是為了隔絕潮濕空氣，涂油材料選用凡士林和機(jī)油或防銹油。本發(fā)明具有以下有益效果1、采用在線調(diào)質(zhì)工藝(淬火+回火)，消除了金屬1 的排放，杜絕了環(huán)境污染；2、生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單，鋼帶運(yùn)行速度快，生產(chǎn)效率高，成本低；3、鋼帶抗拉強(qiáng)度大于1250MPa，伸長(zhǎng)率6% 12%，且最小拉斷力和反復(fù)彎曲次數(shù)滿足YB/T025-2002標(biāo)準(zhǔn)，適用于大捆重產(chǎn)品的包裝。
具體實(shí)施例方式
4
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。本發(fā)明實(shí)施例的化學(xué)成分如表1所示，本發(fā)明實(shí)施例的工藝參數(shù)見(jiàn)表2，本發(fā)明實(shí)施例的鋼帶力學(xué)性能檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。表1本發(fā)明實(shí)施例的化學(xué)成分
權(quán)利要求
1.一種超高強(qiáng)度包裝用鋼帶，其特征在于所述鋼帶的化學(xué)成分重量百分比為C 0. 30% 0. 36%、Si 0. 10% 0. 25%、Mn 1. 40% 1. 70%、P 彡 0. 025%、S 彡 0. 015%、 Nb 0. 01% 0. 05%、Als 0. 015% 0. 045%，其余為！^以及不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高強(qiáng)度包裝用鋼帶，其特征在于所述鋼帶的成品厚度為 0. 5 1. Omm,寬度為 9. 5 31. 75mm。
3.—種權(quán)利要求1或2所述超高強(qiáng)度包裝用鋼帶的制備方法，包括放卷、剖剪和修邊， 其特征在于鋼帶經(jīng)清洗后，以850 900°C的加熱溫度在線加熱，加熱時(shí)間為15 25S，然后在線水淬，淬火冷卻速度為450 550°C /S，之后風(fēng)冷，再以570 620°C的回火溫度在線回火，保溫時(shí)間為10 20S，最后涂油、收卷、包裝入庫(kù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高強(qiáng)度包裝用鋼帶的制備方法，其特征在于所述鋼帶運(yùn)行速度為10 30m/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的超高強(qiáng)度包裝用鋼帶的制備方法，其特征在于所述風(fēng)冷是用風(fēng)機(jī)在鋼帶運(yùn)行方向的兩側(cè)對(duì)鋼帶進(jìn)行風(fēng)冷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超高強(qiáng)度包裝用鋼帶及其制備方法，鋼帶的化學(xué)成分為C 0.30％～0.36％、Si 0.10％～0.25％、Mn 1.40％～1.70％、P≤0.025％、S≤0.015％、Nb 0.01％～0.05％、Als 0.015％～0.045％，其余為Fe以及不可避免的雜質(zhì)。其制備方法包括放卷、剖剪和修邊，其特點(diǎn)是鋼帶經(jīng)清洗后，以850～900℃的加熱溫度在線加熱，加熱時(shí)間為15～25S，然后在線水淬，淬火冷卻速度為450～550℃/S，之后風(fēng)冷，再以570～620℃的回火溫度在線回火，保溫時(shí)間為10～20S，最后涂油、收卷、包裝入庫(kù)。本發(fā)明工藝取消了金屬Pb的排放，無(wú)污染，生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單、效率高、成本低，產(chǎn)品強(qiáng)度大，適用于大捆重產(chǎn)品的包裝。
文檔編號(hào)C22C38/12GK102400037SQ20101027643
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者吳鋼, 姚圣杰, 張冷, 李廣龍, 李文斌, 王長(zhǎng)順, 郭曉波, 鐘莉莉 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司