CN104878178B - 一种抗拉强度≥1000 MPa捆带的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种抗拉强度≥1000 MPa捆带的生产方法：对酸洗后的30Mn2热轧卷进行冷轧；经开卷、分条及去除毛刺后进行高温奥氏体化；在曲拉通X‑100、吐温20及水组成的混合溶液中进行淬火；经常规水洗后进行回火；进行自然空冷，冷却至室温；进行卷取。本发明的产品，其厚度为0.8~1.0 mm，抗拉强度为1030~1070 MPa，延伸率为10~12%，反复弯曲次数不少于4次(R=2.5 mm)，且表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为4~6 µm的发蓝层。产品性能完全满足大卷重热轧钢卷打捆包装的需要。
Description
技术领域
本发明涉及一种捆带的生产方法，具体地属于一种抗拉强度≥1000 MPa捆带的生产方法。
背景技术
超高强度捆带是一种高附加值的冷轧深加工产品，广泛用于大卷重热轧钢卷的打捆包装，一般应具有“抗拉强度不低于980 MPa，延伸率不低于10%，反复弯曲次数不少于4次(R=2.5 mm)，表面形成一层有一定厚度、附着力强、均匀致密的发蓝层”等特点。
一般来说，大卷重热轧钢卷由于表面存在较多氧化铁皮，只需采用发蓝捆带进行捆扎即可，以降低包装成本。同时，由于自身重量大，需要捆带具有较高的强度、塑性和韧性，以防止捆扎时发生断带。
目前，市面上的超高强度捆带一般采用淬火+回火的调质热处理工艺进行生产，主要有铅浴等温淬火+回火、盐浴淬火+回火、两相区淬火+回火和油浴淬火+回火等四种方式。铅浴等温淬火+回火工艺以液态熔融的Pb为淬火介质，通过形成贝氏体组织以保证产品性能，生产规模也能实现。但由于Pb是一种剧毒元素，严重污染环境，该工艺早已被国家明令禁止使用。盐浴淬火+回火工艺以熔融的硝酸盐作为淬火介质，具有良好的导热性和较弱的冷却能力，通过形成马氏体组织以保证产品性能，其毒性也要低于Pb浴。但是，生产中要维持大量的硝酸盐长时间处于熔融的液体状态，需要消耗大量的能源，从成本来说很不经济。两相区淬火+回火工艺以水作为淬火介质，成本低廉、污染较小。但由于冷却能力较强，引起较大的内应力，产品容易发生开裂，无法保证产品具有良好的板形。油浴淬火+回火工艺以油作为淬火介质，冷却能力较弱，引起的内应力较小，因而产品发生开裂的可能性较低。但是，这种工艺也存在一个明显缺点：钢带在淬火后表面容易残留少量的油，不易清洗，会影响到产品的表面质量；同时，残留的油在回火时也容易发生燃烧，引起火灾事故。
综上所述，淬火冷却介质已成为制约超高强度捆带性能和生产的一个重要因素。当然，理论上还可以采用单纯的盐水或碱液作为淬火冷却介质进行热处理。盐水最大的冷却速度者正好处在650~550 °C范围内，而碱液则可以去除钢带表面的氧化铁皮。但两者在300~200 °C范围内冷却速度过快、使钢带的组织应力增加，同样易于开裂。此外，两者对钢带均有一定程度的腐蚀。
公开号为CN101363078A的中国专利，公开了一种抗拉强度≥1250 MPa捆带的生产方法。原料钢种采用如下成分设计：C：0.29~0.35%，Mn：1.20~1.55%，Si：0.15~0.35%，P：≤0.030%，S：≤0.030%。通过铅浴等温淬火+回火工艺生产出厚度为0.9 mm，抗拉强度不低于1250 MPa，延伸率不低于6%的超高强度捆带。这种工艺以液态熔融的Pb为淬火介质，通过形成贝氏体组织以保证产品性能，生产规模也能实现。但由于Pb是一种剧毒元素，严重污染环境，该工艺早已被国家明令禁止使用，不宜推广。
公开号为CN101805870A的中国专利，公开了一种抗拉强度≥1100 MPa捆带的生产方法。原料钢种采用如下成分设计：C：0.25~0.35%，Mn：1.0~2.0%，Si：≤0.45%，P：≤0.04%，S：≤0.04%。通过两相区淬火+回火工艺生产出厚度为0.5~1.2 mm，抗拉强度不低于1100MPa，延伸率不低于10%的超高强度捆带。这种工艺以水作为淬火介质，成本低廉、污染较小。但由于冷却能力较强，引起较大的内应力，产品容易发生开裂，无法保证产品具有良好的板形。
公开号为CN103820709A的中国专利，公开了一种抗拉强度≥1020 MPa捆带的生产方法。原料钢种采用如下成分设计：C：0.12~0.22%，Mn：0.50~1.20%，Si：≤0.010%，P：≤0.015%，S：≤0.015%，V：0.030~0.060%，Ti：0.020~0.040%，Als：0.030~0.060%。通过油浴淬火+回火工艺生产出厚度为1.0 mm，抗拉强度不低于1020 MPa，延伸率不低于9%的超高强度捆带。这种工艺以油作为淬火介质，冷却能力较弱，引起的内应力较小，因而产品发生开裂的可能性较低。但是，钢带在淬火后表面容易残留少量的油，不易清洗，会影响到产品的表面质量；同时，残留的油在回火时也容易发生燃烧，引起火灾事故。
公开号为CN104294148A的中国专利，公开了一种抗拉强度≥1000 MPa涂锌捆带的生产方法。原料钢种采用如下成分设计：C：0.05~0.15%，Mn：0.50~1.00%，Si：≤0.010%，P：≤0.010%，S：≤0.010%，Nb：0.020~0.040%，Als：0.045~0.085%。通过盐浴等温淬火+回火工艺生产出厚度为0.8 mm，抗拉强度不低于1000 MPa，延伸率不低于9%的涂锌捆带。产品表面生成了一层附着力强、厚度为0.40~0.60 µm、具有光泽的银灰色锌层，置于室内大气环境中，100天不发生明显锈蚀，完全满足中低端冷轧汽车板进行捆扎包装的需要。这种工艺以熔融的硝酸盐作为淬火介质，具有良好的导热性和较弱的冷却能力，通过形成马氏体组织以保证产品性能，其毒性也要低于Pb浴。但是，该工艺也存在一个缺点：熔融的硝酸盐冷却能力较弱，需要很长的时间才能冷却到所需温度并发生相应的组织转变，容易使过冷奥氏体稳定性较小的钢在冷却过程中形成珠光体。此外，由于冷却时间过长，生产往往需要慢速进行，这会导致工作效率低下，生产成本上升。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种满足大卷重热轧钢卷打捆包装需要，板形及表面质量良好的抗拉强度≥1000 MPa的捆带生产方法。
实现上述目的的措施：
一种抗拉强度≥1000 MPa捆带的生产方法，其步骤：
1) 对酸洗后的30Mn2热轧卷进行8或9道次冷轧，冷轧总压下率控制为71~83%；
2) 经开卷、分条及去除毛刺后进行高温奥氏体化，奥氏体化温度控制为930~970°C，时间控制为20~30 s；
3) 进行淬火，冷却速度控制为80~130 °C/s，时间控制为35~55 s，淬火介质为由曲拉通X-100、吐温20及水组成的混合溶液；
4) 经常规水洗后进行回火，回火温度控制为570~620 °C，时间控制为70~120 s；
5) 进行自然空冷，冷却至室温；
6) 进行卷取。
其在于：所述的淬火介质中，曲拉通X-100的重量百分比为15~25%，吐温20的重量百分比为8~18%，其余为水。
本发明通过大量试验及研究，提出一种新的思路。即采用30Mn2作为原料，其既可以保证产品的力学性能，又能降低生产成本；采用“曲拉通X-100+吐温20+水”作为淬火介质，一是曲拉通X-100和吐温20属于液态非离子表面活性剂，粘稠度较大，冷却能力较弱；与水在一起，可以适当减缓水的冷却速度，降低钢板的内应力，保证产品的板形；二是曲拉通X-100和吐温20能够与水互溶，且互相增溶，可以形成稳定的均相淬火介质；与一般分离的双介质淬火工艺相比，其操作简单，工艺流程相对短；此外，由于两者易溶于水，便于后续清洗，对产品表面质量影响较小；三是曲拉通X-100和吐温20成本低廉、毒性较低、使用条件温和，适合大批量生产，并且对环境的污染较小，不易引发火灾等安全事故。本发明的产品，其厚度为0.8~1.0 mm，抗拉强度为1030~1070 MPa，延伸率为10~12%，反复弯曲次数不少于4次(R=2.5 mm)，且表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为4~6 µm的发蓝层。产品性能完全满足大卷重热轧钢卷打捆包装的需要。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述：
表1为本发明各实施例和对比例的冷轧及制带工艺参数列表；
表2为本发明各实施例和对比例的产品性能列表。
本发明各实施例均按照如下工艺生产：
1) 对酸洗后的30Mn2热轧卷进行8或9道次冷轧，冷轧总压下率控制为71~83%；
2) 经开卷、分条及去除毛刺后进行高温奥氏体化，奥氏体化温度控制为930~970°C，时间控制为20~30 s；
3) 进行淬火，冷却速度控制为80~130 °C/s，时间控制为35~55 s，淬火介质为由曲拉通X-100、吐温20及水组成的混合溶液；
4) 经常规水洗后进行回火，回火温度控制为570~620 °C，时间控制为70~120 s；
5) 进行自然空冷，冷却至室温；
6) 进行卷取。
其在于：所述的淬火介质中，曲拉通X-100的重量百分比为15~25%，吐温20的重量百分比为8~18%，其余为水。
表1本发明各实施例和对比例的冷轧及制带工艺参数列表
表2本发明各实施例和对比例的产品性能列表
从表2可以看到，本发明申请的捆带，其厚度为0.8~1.0 mm；抗拉强度为1030~1070MPa；延伸率为10~12%；反复弯曲次数不少于4次(R=2.5 mm)；表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为4~6 µm的发蓝层。产品性能完全满足大卷重热轧钢卷打捆包装的需要。
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 (1)
1.一种抗拉强度≥1000 MPa捆带的生产方法，其步骤：
1) 对酸洗后的30Mn2热轧卷进行8或9道次冷轧，冷轧总压下率控制为71~78.1或81.8~83%；
2) 经开卷、分条及去除毛刺后进行高温奥氏体化，奥氏体化温度控制为930~970 °C，时间控制为20~30 s；
3) 进行淬火，冷却速度控制为80~130 °C/s，时间控制为35~55 s，淬火介质为由曲拉通X-100、吐温20及水组成的混合溶液；所述的淬火介质中，曲拉通X-100的重量百分比为15~25%，吐温20的重量百分比为8~18%，其余为水；
4) 经常规水洗后进行回火，回火温度控制为605~620 °C，时间控制为70~120 s；
5) 进行自然空冷，冷却至室温；
6) 进行卷取。
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