CN103938093A - 一种厚度为0.3mm的涂镀捆带及其生产方法 - Google Patents

Abstract

一种厚度为0.3mm的涂镀捆带，其组分及重量百分比为：C：0.05~0.15%，Mn：0.50~1.20%，Si：≤0.010%，P：≤0.010%，S：≤0.010%，Als：0.050~0.080%，Ti：0.030~0.050%，Cr：0.040~0.060%。生产步骤：冶炼并连铸成坯后常规加热；粗轧；精轧；卷取；酸洗；第一次冷轧后并第一次脱脂；退火；第二次冷轧并第二次脱脂；制带。本发明产品的厚度为0.30mm，抗拉强度不低于880MPa，延伸率不低于10%，反复弯曲次数不少于12次(R=5mm)，无分层脆断现象。产品表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为5μm左右的涂镀层，置于室内大气环境中，360天不发生明显锈蚀，完全达到使用要求。

Description

一种厚度为0.3mm的涂镀捆带及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种捆带及其生产方法，具体地属于一种厚度为0.3 mm的涂镀捆带及其生产方法，其特别适用于诸如雕塑、古玩等精美工艺品的打捆包装。

背景技术

0.2~0.3 mm厚超薄涂镀捆带是一种具有广阔市场前景的冷轧深加工产品，广泛用于诸如雕塑、古玩等精美工艺品的打捆包装，以提升档次，增强外观美感。

精美工艺品一般处于长时间存放状态，受外界因素影响，很多部位容易出现腐蚀、破损、划痕、擦伤、断裂等缺陷，需要精心保护。因此，打包时也需要相应的捆带具有良好的表面质量、优良的力学性能及合适的尺寸规格，以尽可能减少对工艺品的损伤。一般来说，发蓝捆带由于表面具有较大的粗糙度、较高的硬度和较差的耐蚀性能，不适合捆扎上述物品。因此，目前主要采用的是表面光滑、硬度较低、耐蚀性能较好的涂漆捆带。

0.5~1.0 mm厚常规尺寸的涂漆捆带有两个明显缺点：一是以普通的冷轧板作为基材，耐蚀性有限，容易发生锈蚀，导致漆膜脱落，致使产品的使用周期一般不超过3个月。二是较厚的捆带，在打包弯折时所需力量太大，容易损伤工艺品。因此，普通的涂漆捆带难以满足使用要求。相对而言，0.2~0.3 mm厚超薄涂镀捆带则具有较大的优势。一是基材有镀层的保护，耐蚀性将显著增强。在镀层上再进行涂漆，将大大延长产品的使用周期。二是超薄的厚度，最大限度降低了对工艺品的损伤。同时，与常规厚度捆带传统上只进行一次冷轧相比，超薄捆带采用二次冷轧技术，在降低轧机和轧辊工作负荷，减少损耗的同时，也保证了产品具有更好的表面质量和板形。三是由于主要采用热镀，在涂镀过程中同时降低了产品的内应力，调节了产品的力学性能，减少了不必要的后续热处理工序，缩短了工艺流程。当然，当产品厚度低于0.1 mm时，由于捆带自身太薄，也容易发生断裂。截至目前，有关0.2~0.3 mm厚超薄涂镀捆带及其生产方法的专利还鲜见报道。

公开号为CN101734422A的中国专利公开了一种抗拉强度≥800 MPa的中等强度镀锌捆带及其生产方法。原料采用常规钢种Q235B，通过去应力退火工艺生产出抗拉强度不低于800 MPa，延伸率不低于6%的中等强度镀锌捆带，工艺简单，能耗较小。但是，生产中采用简单的表面涂锌工艺，难以精确控制锌层的厚度和均匀性。同时，产品厚度为0.8 mm，属于常规尺寸，对精美工艺品的损伤较大。此外，以普通的冷轧板作为基材，耐蚀性能有限，产品的使用周期不长。本发明中，在基材表面先进行热镀锌，然后在镀锌层上涂漆，大大提高了产品的耐蚀性。并且，通过二次冷轧技术来保证产品具有更好的表面质量和板形。

公开号为CN101886217A的中国专利公开了一种抗拉强度≥800 MPa的中等强度涂漆捆带及其生产方法。原料钢种采用如下成分设计：C：0.05~0.10%，Mn：1.00~1.55%，Si：0.10~0.15%，P：≤0.050%，S：≤0.050%。通过去应力退火工艺生产出抗拉强度不低于800 MPa，延伸率不低于6%的中等强度涂漆捆带，工艺简单，能耗较小。但是，原料钢种的Si、P和S含量较高，导致捆带的表面质量和韧性不佳。同时，产品厚度为0.9 mm，属于常规尺寸，对精美工艺品的损伤较大。此外，以普通的冷轧板作为基材，耐蚀性能有限，产品的使用周期不长。本发明中，原料钢种的Si、P和S含量远远低于对比文件，产品的表面质量和韧性更好。同时，在基材表面先进行热镀锌，然后在镀锌层上涂漆，大大提高了产品的耐蚀性。并且，通过二次冷轧技术来证产品具有更好的表面质量和板形。

公开号为CN102978512A的中国专利公开了一种抗拉强度≥950 MPa的高强度涂漆捆带及其生产方法。原料钢种采用如下成分设计：C：0.12~0.20%，Mn：1.2~2.0%，Si：0.2~0.6%，P：≤0.025%，S：≤0.02%，Nb：0.01~0.05%。通过去应力退火工艺生产出抗拉强度不低于950 MPa，延伸率不低于9%的高强度涂漆捆带，工艺简单，能耗较小。但是，捆带热处理过程是在Pb-Bi炉进行的，产品表面很容易附着剧毒元素Pb和Bi，对环境的污染极大，属于国家明令禁止的落后工艺，不宜大范围推广使用。另一方面，原料中Si含量较高，导致捆带表面质量不佳，漆膜易发生脱落，稳定性不高。本发明中，原料钢种的Si含量远远低于对比文件，产品的表面质量更好，镀层和漆膜的稳定性也大为提高。同时，在基材表面先进行热镀锌，然后在镀锌层上涂漆，大大提高了产品的耐蚀性。并且，通过二次冷轧技术来证产品具有更好的表面质量和板形。

公开号为CN103352165A的中国专利公开了一种抗拉强度≥940 MPa的高强度涂漆捆带及其生产方法。原料钢种采用如下成分设计：C：0.10~0.22%，Mn：0.8~1.5%，Si：0.01~0.03%，P：≤0.020%，S：≤0.020%，Als：0.020~0.070%。通过去应力退火工艺生产出抗拉强度不低于940 MPa，延伸率不低于9%的高强度涂漆捆带，工艺简单，能耗较小。但是，产品厚度为0.8 mm，属于常规尺寸，对精美工艺品的损伤较大。此外，以普通的冷轧板作为基材，耐蚀性能有限，产品的使用周期不长。本发明中，在基材表面先进行热镀锌，然后在镀锌层上涂漆，大大提高了产品的耐蚀性。并且，通过二次冷轧技术来证产品具有更好的表面质量和板形。

公开号为CN103436680A的中国专利公开了一种抗拉强度≥990 MPa的超高强度涂漆捆带及其生产方法。原料钢种采用如下成分设计：C：0.27~0.37%，Mn：1.5~2.3%，Si：0.5~0.7%，P：≤0.015%，S：≤0.015%，Als：0.04~0.08%。采用等温淬火工艺生产出抗拉强度不低于990 MPa，延伸率不低于12%的超高强度涂漆捆带。但是，整个生产能耗较大，操作复杂。同时，原料钢种中Si含量较高，产品的表面质量不佳，漆膜易发生脱落，稳定性不高，产品的使用周期不长。本发明中，原料钢种的Si含量远远低于对比文件，产品的表面质量更好，镀层和漆膜的稳定性也大为提高。同时，在基材表面先进行热镀锌，然后在镀锌层上涂漆，大大提高了产品的耐蚀性。并且，通过二次冷轧技术来证产品具有更好的表面质量和板形。

公开号为CN103451524A的中国专利公开了一种0.5 mm厚抗拉强度≥1000 MPa的超高强度涂漆捆带及其生产方法。原料钢种采用如下成分设计：C：0.22~0.30%，Mn：1.7~2.2%，Si：0.005~0.010%，P：≤0.015%，S：≤0.015%，Als：0.050~0.070%，Nb：0.052~0.080%。采用去应力退火工艺生产出抗拉强度不低于1000 MPa，延伸率不低于10%的高强度涂漆捆带，工艺简单。但是，产品的厚度仍未达到使用要求。此外，以普通的冷轧板作为基材，耐蚀性能有限，产品的使用周期不长。本发明中，在基材表面先进行热镀锌，然后在镀锌层上涂漆，大大提高了产品的耐蚀性。并且，通过二次冷轧技术来证产品具有更好的表面质量和板形。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种满足雕塑、古玩等精美工艺品等打捆包装要求的0.3 mm厚涂镀捆带及其生产方法。

本申请为了实现上述目的，进行了大量的试验及分析，经过优化选择，采用添加适量合金元素Ti和Cr的原料钢种，通过二次冷轧、热镀锌和辊涂工艺进行生产。这里，原料钢种中添加适量的合金元素Ti和Cr，是为了保证产品在超薄的情况下具有较好的力学性能和耐蚀性能；采用二次冷轧技术是为了保证产品具有较好的表面质量和板形；采用热镀锌和辊涂工艺，一是为了在产品表面形成有一定的厚度的高耐蚀性涂镀层，二是在涂镀过程中同时降低了产品的内应力，调节了产品的力学性能，减少了不必要的后续热处理工序，缩短了工艺流程。

实现上述目的的措施：

一种厚度为0.3 mm的涂镀捆带，其组分及重量百分比为：C：0.05~0.15%，Mn：0.50~1.20%，Si：≤0.010%，P：≤0.010%，S：≤0.010%，Als：0.050~0.080%，Ti：0.030~0.050%，Cr：0.040~0.060%，其余为Fe及不可避免的杂质。

生产一种厚度为0.3 mm的涂镀捆带的方法，其步骤：

1) 冶炼并连铸成坯，及进行常规铸坯加热；

2) 进行粗轧，控制粗轧温度为1150~1200 °C；

3) 进行精轧，控制精轧温度为1000~1050 °C；

4) 进行卷取，控制卷取温度为600~640°C；热轧钢板厚度为2.0 ±0.1 mm；

5) 进行常规酸洗，使钢板表面无氧化铁皮；                                                                            

6) 进行第一次冷轧：采用7道次反复轧制，控制总压下率为73~77%；一次冷轧钢板厚度为0.50±0.01 mm；轧制结束后，进行第一次常规脱脂；

7) 进行退火，退火温度为620~640 °C，退火时间为0.5~1 h；

8) 进行第二次冷轧：采用2道次反复轧制，控制总压下率为36~44%；二次冷轧钢板厚度

为0.30±0.01 mm；轧制结束后，进行第二次常规脱脂；

9) 进行制带：

A、二次脱脂冷轧原料开卷后进行分条并去除毛刺；                                                                

B、在温度为420~450 °C下热镀锌，时间为15~30 s，通过气刀控制锌层厚度；

C、镀锌后风冷、水洗、烘干；

D、按照要求均匀辊涂油漆；

E、涂漆后进行烘干，控制其温度为270~300 °C；

F、空冷至室温；                                                                    

G、常规卷取。

本发明中各元素及主要工序的作用：

碳：碳(C)是影响捆带力学性能的重要元素。一般来说，C含量越高，捆带的强度和硬度也越高，但脆性也随之增加，同时也极大影响热镀锌效果。C含量太低，又很难保证产品的强度和硬度。因此，在本发明中，C含量要求控制在0.05~0.15%。

锰：锰(Mn)是钢中的有益元素，作为脱氧剂，可以有效去除钢液中的氧。同时，通过与钢液中的硫结合形成硫化锰，很大程度上消除了硫在钢中的有害影响。并且，提高Mn的含量将有助于增加捆带的强度和硬度。但Mn含量太高，将降低捆带的塑性和韧性，并且会带来较多的夹杂物，影响产品表面质量。Mn含量太低，脱氧和除硫的效果变得不佳。因此，在本发明中，Mn含量要求控制在0.50~1.20%。

硅：硅(Si)也是钢中的有益元素，具有很强的固溶强化作用，能提高捆带的强度和硬度。但Si含量太高，将使捆带的塑性和韧性显著下降，同时严重影响产品的表面质量，影响锌层和漆膜的附着力。Si含量太低，将削弱强化作用，影响产品的强度和硬度。因此，在本发明中，Si含量要求控制在≤0.010%。

磷：磷(P)是钢中的有害元素，容易引起严重的偏析，降低捆带的韧性，导致发生脆断，一般应予以去除。因此，在本发明中，P含量要求控制在≤0.010%。

硫：硫(S)是钢中的有害元素，容易引起热脆，降低捆带的韧性，一般应予以去除。因此，在本发明中，S含量要求控制在≤0.010 %。

铝：铝(Al)是钢中的有益元素，作为脱氧剂可以细化晶粒，改善捆带的韧性。因此，在本发明中，Al含量要求控制在0.050~0.080%。

钛：钛(Ti)作为合金元素，可以细化晶粒，提高产品的强度，平衡塑性和韧性。Ti含量太低，起不到应有的作用。Ti含量太高，造成生产成本极大增加，并且恶化钢板性能。因此，在本发明中，Ti含量要求控制在0.030~0.050%。

铬：铬(Cr)作为合金元素，可以增强基材的耐蚀性能。Cr含量太低，起不到应有的作用。Cr含量太高，造成生产成本极大增加，并且恶化钢板性能。因此，在本发明中，Cr含量要求控制在0.040~0.060%。

冷轧工序

由于产品厚度达到超薄，常规的一次冷轧轧制已难以保证产品的板形和表面质量，并大幅提高了轧机和轧辊的工作负荷，增加了损耗。为解决上述问题，本发明中，采用二次冷轧技术，冷轧原料最终厚度为0.30±0.01 mm。

制带工序

二次脱脂冷轧原料在完成开卷、分条并去除毛刺后，通过热镀锌和辊涂工艺生产捆带。之所以采用上述工艺，一是为了在产品表面形成有一定的厚度的高耐蚀性涂镀层，二是在涂镀过程中同时降低了产品的内应力，调节了产品的力学性能，减少了不必要的后续热处理工序，缩短了工艺流程。

与现有捆带相比，本发明中，产品的厚度为0.30 mm，抗拉强度不低于880 MPa，延伸率不低于10%，反复弯曲次数不少于12次(R=5 mm)，无分层脆断现象。产品表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为5 μm左右的涂镀层，置于室内大气环境中，360天不发生明显锈蚀，完全达到使用要求。

具体实施方式

下面对本发明予以详细描述：

表1为本发明各实施例及对比例的化学成分列表；

表2为本发明各实施例及对比例的轧制工艺参数列表；

表3为本发明各实施例及对比例的制带工艺参数及产品性能检测情况列表；

表4为本发明各实施例及对比例的试用性能列表。

本发明各实施例按照以下步骤生产：

1) 冶炼并连铸成坯，及进行常规铸坯加热；

2) 进行粗轧，控制粗轧温度为1150~1200 °C；

3) 进行精轧，控制精轧温度为1000~1050 °C；

4) 进行卷取，控制卷取温度为600~640°C；热轧钢板厚度为2.0 ±0.1 mm；

5) 进行常规酸洗，使钢板表面无氧化铁皮；                                                                            

6) 进行第一次冷轧：采用7道次反复轧制，控制总压下率为73~77%；一次冷轧钢板厚度为0.50±0.01 mm；轧制结束后，进行第一次常规脱脂；

7) 进行退火，退火温度为620~640 °C，退火时间为0.5~1 h；

8) 进行第二次冷轧：采用2道次反复轧制，控制总压下率为36~44%；二次冷轧钢板厚度

为0.30±0.01 mm；轧制结束后，进行第二次常规脱脂；

9) 进行制带：

A、二次脱脂冷轧原料开卷后进行分条并去除毛刺；                                                                

B、在温度为420~450 °C下热镀锌，时间为15~30 s，通过气刀控制锌层厚度；

C、镀锌后风冷、水洗、烘干；

D、按照要求均匀辊涂油漆；

E、涂漆后进行烘干，控制其温度为270~300 °C；

F、空冷至室温；                                                                    

G、常规卷取。

表1  本发明各实施例及对比例的化学成分(wt%)

表2  本发明各实施例及对比例的轧制及热处理工艺参数

表3  本发明各实施例及对比例的制带工艺参数及产品性能

表4  本发明各实施例及对比例的试用性能

从表3及表4中可以看出，本发明申请的捆带，其抗拉强度为880~910 MPa；延伸率为10~12%；反复弯曲次数(R=5 mm)为12~14次；涂镀层厚度为5 μm左右。在温度24~28 °C、相对湿度40~60%、暴露时间360天的情况下，表面未发生明显锈蚀。产品性能完全满足使用要求。

上述实施例仅为最佳例举，而并非是对本发明的实施方式的限定。

Claims (2)

1.一种厚度为0.3 mm的涂镀捆带，其组分及重量百分比为：C：0.05~0.15%，Mn：0.50~1.20%，Si：≤0.010%，P：≤0.010%，S：≤0.010%，Als：0.050~0.080%，Ti：0.030~0.050%，Cr：0.040~0.060%，其余为Fe及不可避免的杂质。

2.生产权利要求1所述的一种厚度为0.3 mm的涂镀捆带的方法，其步骤：

1) 冶炼并连铸成坯，及进行常规铸坯加热；

2) 进行粗轧，控制粗轧温度为1150~1200 °C；

3) 进行精轧，控制精轧温度为1000~1050 °C；

4) 进行卷取，控制卷取温度为600~640°C；热轧钢板厚度为2.0 ±0.1 mm；

5) 进行常规酸洗，使钢板表面无氧化铁皮；   

6) 进行第一次冷轧：采用7道次反复轧制，控制总压下率为73~77%；一次冷轧钢板厚度为0.50±0.01 mm；轧制结束后，进行第一次常规脱脂；

7) 进行退火，退火温度为620~640 °C，退火时间为0.5~1 h；

8) 进行第二次冷轧：采用2道次反复轧制，控制总压下率为36~44%；二次冷轧钢板厚度

为0.30±0.01 mm；轧制结束后，进行第二次常规脱脂；

9) 进行制带：

A、二次脱脂冷轧原料开卷后进行分条并去除毛刺； 

B、在温度为420~450 °C下热镀锌，时间为15~30 s，通过气刀控制锌层厚度；

C、镀锌后风冷、水洗、烘干；

D、按照要求均匀辊涂油漆；

E、涂漆后进行烘干，控制其温度为270~300 °C；

F、空冷至室温；   

G、常规卷取。