本發(fā)明涉及一種鋼帶原料，尤其是一種非調(diào)質(zhì)980MPa級高強(qiáng)捆帶鋼及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

鋼質(zhì)捆帶(簡稱捆帶)，通常指用于工業(yè)包裝用的鋼帶，廣泛用于鋼鐵、有色金屬、造紙、玻璃、建材、煙草和輕紡加工等工業(yè)領(lǐng)域。目前，我國鋼鐵行業(yè)是應(yīng)用捆帶產(chǎn)品最多，承載安全級數(shù)最高的行業(yè)，其主要用于鋼鐵制造的軋鋼和成品包裝單元。一方面，隨著我國鋼鐵行業(yè)近年來的迅猛發(fā)展，加之發(fā)達(dá)國家的鋼鐵企業(yè)都將鋼卷包裝提高到“保證安全儲運(yùn)，提升產(chǎn)品檔次”的程度，預(yù)計(jì)今后對其需求將迸一步擴(kuò)大，市場前景廣闊，經(jīng)濟(jì)效益可觀；另一方面，隨著鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)線的日益連續(xù)化和高速化，對其性能的要求將會越來越高。

傳統(tǒng)的捆帶生產(chǎn)工藝主要有3種，即加工硬化、中溫調(diào)質(zhì)和等溫淬火。

（1）加工硬化：該工藝主要包括“冷帶縱剪分條一電加熱空氣發(fā)藍(lán)一磨邊卷曲”等幾個步驟。優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)設(shè)備簡單、成本低；缺點(diǎn)是原卷捆帶內(nèi)有數(shù)個接頭，發(fā)藍(lán)質(zhì)量不穩(wěn)定，顏色不均，短時間內(nèi)會發(fā)生銹蝕，外形尺寸及其精度較差，毛刺清理不凈，常發(fā)生“掉帶”和“斷帶”等事故，不能滿足自動打捆機(jī)的需要。產(chǎn)品的強(qiáng)度極限約為700 MPa，最低延伸率為3％。

（2）中溫調(diào)質(zhì)：該工藝是指Si—Mn系列的捆帶經(jīng)850℃淬火后，再經(jīng)450℃回火的熱處理方法。按上述工藝處理后，可獲得回火屈氏體組織，強(qiáng)度極限可達(dá)1 260 MPa，延伸率可達(dá)12％。中溫調(diào)質(zhì)處理后，不能通過電熱發(fā)藍(lán)，而只能采用涂漆或涂蠟的辦法來增強(qiáng)其耐蝕性網(wǎng)。

（3）等溫淬火：該工藝即所謂的“派爾登”處理，其流程大致如下：冷帶在進(jìn)行完必要的表面預(yù)處理后，首先進(jìn)入鉛浴，使其預(yù)熱，預(yù)熱時間一般為10s，進(jìn)入感應(yīng)器，經(jīng)過數(shù)次感應(yīng)加熱后，使捆帶均勻地達(dá)到奧氏體化溫度860～880℃，再進(jìn)入鉛浴，于450℃進(jìn)行等溫淬火，淬火時間一般小于lmin。等溫淬火完成后，進(jìn)入帶有木炭的密封槽，最后進(jìn)入到45～70℃的清水中，達(dá)到清洗的目的。調(diào)質(zhì)完成后，半成品的捆帶在經(jīng)過焊接、分條、清除毛刺等工序后，再次進(jìn)入鉛浴，在440℃左右發(fā)藍(lán)。發(fā)藍(lán)結(jié)束后，再進(jìn)行涂漆、涂蠟、卷曲、包裝等后續(xù)工序。由于調(diào)質(zhì)工藝所需設(shè)備復(fù)雜、成本較高；同時，鉛浴會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，一些發(fā)達(dá)國家開始禁止使用。

一般來說，生產(chǎn)中、低強(qiáng)捆帶只需要采用碳素結(jié)構(gòu)鋼，通過加工硬化工藝即可完成；而生產(chǎn)抗拉強(qiáng)度950MPa高強(qiáng)捆帶則需要采用低合金鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼或優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，通過中溫調(diào)質(zhì)或等溫淬火處理才能完成；這樣就會造成高強(qiáng)捆帶的生產(chǎn)能耗和成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種低成本的非調(diào)質(zhì)980MPa級高強(qiáng)捆帶鋼；本發(fā)明還提供了一種非調(diào)質(zhì)980MPa級高強(qiáng)捆帶鋼的生產(chǎn)方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明化學(xué)成分的重量百分含量為：C 0.17%～0.23%，Mn 1.15%～1.35%，Si≤0.35，S≤0.015%，P≤0.025%，Als≥0.015%，N≤0.0060%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明方法包括熱軋、冷卻、冷軋和發(fā)藍(lán)工序，其化學(xué)成分的重量百分含量如上所述。

本發(fā)明方法所述冷卻工序：首先進(jìn)行第一次強(qiáng)冷，冷卻至660～720℃；然后在該溫度范圍空冷2～4s；空冷后進(jìn)行第二次強(qiáng)冷至卷取溫度400～500℃。

本發(fā)明方法所述熱軋工序中，終軋溫度為820～850℃。

本發(fā)明方法所述冷軋工序：總壓料率為60%～80%。

本發(fā)明方法所述發(fā)藍(lán)工序：在450～550℃直接發(fā)藍(lán)。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明采用中低C（C含量0.17%～0.23%）、常規(guī)Mn成分（Mn含量 1.15%～1.35%）設(shè)計(jì)，可得到鐵素體貝氏體組織，具有較高的抗拉強(qiáng)度和良好的均勻延伸和較高的n值。

本發(fā)明方法采用中低C，較常規(guī)Mn成分設(shè)計(jì)，通過冷卻工序的冷卻路徑控制，調(diào)整鋼在相變過程中C的配分，控制中溫卷取、避免珠光體轉(zhuǎn)變組織轉(zhuǎn)化，可以得到性能比鐵素體珠光體更好的鐵素體貝氏體組織，鐵素體貝氏體鋼有較高的抗拉強(qiáng)度和良好的均勻延伸和較高的n值。本發(fā)明方法可得到抗拉強(qiáng)度≥980Mpa、延伸率A30≥10%的非調(diào)質(zhì)超高強(qiáng)捆帶。本發(fā)明方法省去調(diào)質(zhì)和鉛浴工藝，大大降低了捆帶生產(chǎn)的能耗和成本；本發(fā)明方法充分綜合利用了C、Mn合金固溶強(qiáng)化、控軋細(xì)晶強(qiáng)化、控冷相變強(qiáng)化、冷軋位錯強(qiáng)化多種強(qiáng)化手段，降低了合金成本低和熱軋軋制負(fù)荷，熱軋生產(chǎn)成本低，捆帶生產(chǎn)又可省去調(diào)質(zhì)工藝，因此，本發(fā)明方法生產(chǎn)的高強(qiáng)捆帶鋼具有成本低、性能好、產(chǎn)品競爭優(yōu)勢強(qiáng)等特點(diǎn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1所得熱軋帶鋼的金相組織圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1所得高強(qiáng)捆帶鋼的金相組織圖。

具體實(shí)施方式

本非調(diào)質(zhì)980MPa級高強(qiáng)捆帶鋼采用下述成分配比以及方法工藝生產(chǎn)而成：

（1）化學(xué)成分的重量百分含量：C 0.17%～0.23%，Mn 1.15%～1.35%，Si≤0.35，S≤0.015%，P≤0.025%，Als≥0.015%，N≤0.0060%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

（2）方法工藝：包括有煉鋼工序、加熱工序、熱軋工序、冷卻工序、冷軋工序和發(fā)藍(lán)工序。A、所述熱軋工藝：帶鋼采用820～850℃終軋。B、所述冷卻工序：首先進(jìn)行第一次強(qiáng)冷，冷卻至660～720℃；然后在該溫度范圍空冷2～4s；空冷后的帶鋼第二次強(qiáng)冷至卷取溫度400～500℃；兩次強(qiáng)冷的冷卻速度最好為100～120℃/s；通過在冷卻過程中調(diào)整鋼在相變過程中C的配分，避免珠光體轉(zhuǎn)變組織轉(zhuǎn)化，可以得到性能比鐵素體珠光體更好的鐵素體貝氏體組織；所得熱軋帶鋼的金相組織由分布的15～35%貝氏體和其余鐵素體雙相組成，抗拉強(qiáng)度控制在580～650MPa，屈服強(qiáng)度控制在480～550MPa，伸長率A₅₀控制在25.5～38%，成型性能良好。C、所述冷軋、發(fā)藍(lán)工序：熱軋帶鋼通過60%～80%總壓料率的冷軋，在450～550℃直接發(fā)藍(lán)，即可制成抗拉強(qiáng)度≥980Mpa、延伸率A₃₀≥10%的高強(qiáng)捆帶鋼。

實(shí)施例1：本非調(diào)質(zhì)980MPa級高強(qiáng)捆帶鋼的具體工藝如下所述。

（1）煉鋼工序：出鋼鋼水化學(xué)成分的重量百分比為：C 0.19%，Mn 1.23%，S 0.003%，P 0.017%，Si 0.03%，Als 0.025%，N 0.0037%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

（2）加熱工序：板坯加熱至1200±10℃。

（3）熱軋工序：將板坯粗軋的開軋溫度控制在1100±10℃；精軋開軋溫度1030±10℃，終軋溫度為835±10℃，軋制鋼板厚度為3.0mm。

（4）冷卻工序：鋼板進(jìn)入層流冷卻前溫度為815～830℃，以100℃/s的冷卻至700±10℃，空冷3s；繼續(xù)以100℃/s速度冷卻至430℃±10℃進(jìn)行卷取。所得熱軋帶鋼經(jīng)測試力學(xué)性能，實(shí)際性能為：抗拉強(qiáng)度598MPa、屈服強(qiáng)度498MPa，延伸率A₅₀ 34.5%。所得熱軋帶鋼的金相組織圖（200X，縱向）見圖1，可見金相組織較均勻，組織為鐵素體和貝氏體雙相組織。

（5）冷軋、發(fā)藍(lán)工序：冷軋制成0.95mm厚度，壓下率68.3%；經(jīng)520℃發(fā)藍(lán)后，得到所述的高強(qiáng)捆帶鋼。所得高強(qiáng)捆帶鋼的抗拉強(qiáng)度990MPa、屈服強(qiáng)度987MPa、延伸率A₃₀ 15%；金相組織見圖2，由圖可見其金相組織較均勻，組織為鐵素體和貝氏體雙相組織。

實(shí)施例2：本非調(diào)質(zhì)980MPa級高強(qiáng)捆帶鋼的具體工藝如下所述。

（1）煉鋼工序：出鋼鋼水化學(xué)成分的重量百分比為：C 0.18%，Mn 1.26%，S 0.002%，P 0.017%，Si 0.09%，Als 0.030%，N 0.0034%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

（2）加熱工序：板坯加熱至1200±10℃。

（3）熱軋工序：將板坯粗軋的開軋溫度控制在1100±10℃；精軋開軋溫度1030±10℃，終軋溫度為835±10℃，軋制鋼板厚度為2.8mm。

（4）冷卻工序：鋼板進(jìn)入層流冷卻前溫度為815～830℃，以110℃/s的冷卻至700±10℃，空冷2s；繼續(xù)以120℃/s速度冷卻至430℃±10℃進(jìn)行卷取。所得熱軋帶鋼經(jīng)測試力學(xué)性能，實(shí)際性能為：抗拉強(qiáng)度600MPa、屈服強(qiáng)度510MPa，延伸率A₅₀ 27.5%。

（5）冷軋、發(fā)藍(lán)工序：冷軋制成0.8mm厚度，壓下率71.4%；經(jīng)520℃發(fā)藍(lán)后，得到所述的高強(qiáng)捆帶鋼。所得高強(qiáng)捆帶鋼的抗拉強(qiáng)度1010MPa、屈服強(qiáng)度995MPa，延伸率A₃₀ 12.5%。

實(shí)施例3：本非調(diào)質(zhì)980MPa級高強(qiáng)捆帶鋼的具體工藝如下所述。

（1）煉鋼工序：出鋼鋼水化學(xué)成分的重量百分比為：C 0.17%，Mn 1.27%，S 0.003%，P 0.018%，Si 0.15%，Als 0.039%，N 0.0032%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

（2）加熱工序：板坯加熱至1200±10℃。

（3）熱軋工序：將板坯粗軋的開軋溫度控制在1100±10℃；精軋開軋溫度1030±10℃，終軋溫度為830±10℃，軋制鋼板厚度為3mm。

（4）冷卻工序：鋼板進(jìn)入層流冷卻前溫度為815～830℃，以110℃/s的冷卻至700±10℃，空冷2.2s；繼續(xù)以120℃/s速度冷卻至430℃±10℃進(jìn)行卷取。所得熱軋帶鋼經(jīng)測試力學(xué)性能，實(shí)際性能為：抗拉強(qiáng)度626MPa、屈服強(qiáng)度530MPa，延伸率A₅₀30%。

（5）冷軋、發(fā)藍(lán)工序：冷軋制成0.8mm厚度，壓下率73.3%；經(jīng)510℃發(fā)藍(lán)后，得到所述的高強(qiáng)捆帶鋼。所得高強(qiáng)捆帶鋼的抗拉強(qiáng)度1030MPa、屈服強(qiáng)度1018MPa，延伸率A₃₀13.5%。

實(shí)施例4：本非調(diào)質(zhì)980MPa級高強(qiáng)捆帶鋼的具體工藝如下所述。

（1）煉鋼工序：出鋼鋼水化學(xué)成分的重量百分比為：C 0.21%，Mn 1.35%，S 0.012%，P 0.025%，Si 0.20%，Als 0.015%，N 0.0025%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

（2）加熱工序：板坯加熱至1200±10℃。

（3）熱軋工序：將板坯粗軋的開軋溫度控制在1100±10℃；精軋開軋溫度1030±10℃，終軋溫度為840±10℃，軋制鋼板厚度為2.5mm。

（4）冷卻工序：鋼板進(jìn)入層流冷卻前溫度為820～830℃，以120℃/s的冷卻至670±10℃，空冷4s；繼續(xù)以120℃/s速度冷卻至410℃±10℃進(jìn)行卷取。所得熱軋帶鋼經(jīng)測試力學(xué)性能，實(shí)際性能為：抗拉強(qiáng)度648MPa、屈服強(qiáng)度536MPa，延伸率A₅₀ 23.5%。

（5）冷軋、發(fā)藍(lán)工序：冷軋制成1.0mm厚度，壓下率60%；經(jīng)550℃發(fā)藍(lán)后，得到所述的高強(qiáng)捆帶鋼。所得高強(qiáng)捆帶鋼的抗拉強(qiáng)度1055MPa、屈服強(qiáng)度1016MPa，延伸率A₃₀12.0%。

實(shí)施例5：本非調(diào)質(zhì)980MPa級高強(qiáng)捆帶鋼的具體工藝如下所述。

（1）煉鋼工序：出鋼鋼水化學(xué)成分的重量百分比為：C 0.23%，Mn 1.18%，S 0.015%，P 0.016%，Si 0.32%，Als 0.022%，N 0.0060%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

（2）加熱工序：板坯加熱至1200±10℃。

（3）熱軋工序：將板坯粗軋的開軋溫度控制在1100±10℃；精軋開軋溫度1030±10℃，終軋溫度為835±10℃，軋制鋼板厚度為3.1mm。

（4）冷卻工序：鋼板進(jìn)入層流冷卻前溫度為820～830℃，以120℃/s的冷卻至710±10℃，空冷4s；繼續(xù)以110℃/s速度冷卻至460℃±10℃進(jìn)行卷取。所得熱軋帶鋼經(jīng)測試力學(xué)性能，實(shí)際性能為：抗拉強(qiáng)度602MPa、屈服強(qiáng)度512MPa，延伸率A₅₀28.0%。

（5）冷軋、發(fā)藍(lán)工序：冷軋制成0.8mm厚度，壓下率74.2%；經(jīng)450℃發(fā)藍(lán)后，得到所述的高強(qiáng)捆帶鋼。所得高強(qiáng)捆帶鋼的抗拉強(qiáng)度1012MPa、屈服強(qiáng)度998MPa，延伸率A₃₀12.5%。

實(shí)施例6：本非調(diào)質(zhì)980MPa級高強(qiáng)捆帶鋼的具體工藝如下所述。

（1）煉鋼工序：出鋼鋼水化學(xué)成分的重量百分比為：C 0.20%，Mn 1.15%，S 0.008%，P 0.019%，Si 0.35%，Als 0.024%，N 0.0049%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

（2）加熱工序：板坯加熱至1200±10℃。

（3）熱軋工序：將板坯粗軋的開軋溫度控制在1100±10℃；精軋開軋溫度1030±10℃，終軋溫度為835±10℃，軋制鋼板厚度為3.0mm。

（4）冷卻工序：鋼板進(jìn)入層流冷卻前溫度為810～825℃，以110℃/s的冷卻至690±10℃，空冷3s；繼續(xù)以110℃/s速度冷卻至490℃±10℃進(jìn)行卷取。所得熱軋帶鋼經(jīng)測試力學(xué)性能，實(shí)際性能為：抗拉強(qiáng)度546MPa、屈服強(qiáng)度452MPa，延伸率A₅₀36%。

（5）冷軋、發(fā)藍(lán)工序：冷軋制成0.6mm厚度，壓下率80%；經(jīng)480℃發(fā)藍(lán)后，得到所述的高強(qiáng)捆帶鋼。所得高強(qiáng)捆帶鋼的抗拉強(qiáng)度982MPa、屈服強(qiáng)度946MPa，延伸率A₃₀15.5%。