CN1712552A

CN1712552A - 一种高强度包装钢带及其热处理方法

Info

Publication number: CN1712552A
Application number: CN 200410048081
Authority: CN
Inventors: 孟德彪; 徐长利; 戴景宝; 张健; 刘天石; 刘飞; 常虹
Original assignee: Hot-Rolled Band Steel Products Works Attached To Angang Co
Current assignee: Hot-Rolled Band Steel Products Works Attached To Angang Co
Priority date: 2004-06-14
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2005-12-28

Abstract

本发明公开了一种高强度包装钢带，采用下列成分的热轧卷板为原料，经过纵剪、酸洗、冷轧、剖剪；其特征在于：热轧卷板成分的重量百分数为：C：0.24％,Si：0.013％，Mn：1.3％,P≤0.012％,S≤0.008％,Als≥0.020％,Nb：0.015％，余量为Fe；经过上述处理的钢带，经引料辊进入浴炉，炉内温度为460～560℃，钢带的速度15m/min～30m/min，钢带在浴炉内加热，钢带经碳塔：温度升至620～720℃以上经风冷、水洗后经S辊进入油槽，制得成品。

Description

一种高强度包装钢带及其热处理方法

技术领域

本发明涉及一种工业包装用的钢带，特别是一种用于工业包装用的高强度包装钢带及其浴炉加热的热处理方法。

背景技术

随着钢铁工业的发展，对钢材产品的包装规格要求愈来愈严。包装用钢带按机械性能分为低强度带钢、中强度带钢和高强度钢带三大类，中低强度带钢一般采用碳素结构钢制造。而高强度钢带需要采用低合金钢、合金结构钢或优质碳素结构钢来制造。

通常以钢带作为捆紧带，在自动或人工操纵的带卷捆扎机上，将物品牢牢地捆成一捆，堆放在架上或放在板条箱内以便运输、贮存及销售。在某些应用中，尤其是在那些用带子扎紧具有相当大的重量的捆，如一垛砖的应用中，要求采用钢带捆扎，这是因为它比已有的非热处理金属带具有较大的抗拉强度，并且不易于由磨损而降低其品质。此外，虽然某种已有的钢带可以很容易地用来捆扎具有圆柱形以及其他形状的光滑或有棱角表面的重包装物，但是在拉伸作用下缠绕有锐边及棱角的包装时，钢带的应用范围就要受到限制。更具体地说，对于有锐边或具有小曲率半径的角的包装而言，已有的钢带会有一个问题，即，由于要将带子拉紧至一定程度，以保证扎紧所包装的物品，这样带子便要承受相当大的应力及应变。这种应力及应变经常使靠近包装物品的边缘及拐角处的带子发生断裂。特别地，非热处理的钢带因其塑性相对较低，在这种情况下使用，是使其产生失效的原因。该钢带在快速捆扎的应用过程中应用于在短时间内产生大的张力的自动钢带卷捆扎机上并被拉紧时，该问题可能更加严重。通过在使用时降低钢带的张力可能防止其断裂，但是降低钢带的拉紧程度可能引起物品的不安全包装，因此这经常是一种不被采用的方案。也有建议在包装物的锐边或拐角与钢带之间放一块保护板，以降低钢带的应力及应变，但是这就需要增加一道消耗时间的工序，而且在自动捆扎的操作中不易做为一个整体使用。此外，在很多使用情况下，在包装物品的拐角与钢带之间放置保护板可能不会确实地抵消钢带的受力，从而防止其断裂或失效。

从生产包装钢带的工艺方法来看，生产中、低强度钢带和高强度钢带的工艺流程一般为：热轧卷板——原料纵剪——酸洗——冷轧——剖剪——电加热发蓝——成品。有如日本KAWAKI钢铁公司的KATOT等人申请的、专利号JP2978007的“汽车用冷轧高抗拉强度深冲薄钢板”，采用磷强化并同时添加锰、硅来进一步提高钢板强度。但其最大的问题是加磷会导致薄钢板的二次脆性迅速上升。

从上面生产中、低强度钢带与生产高强度钢带的工艺流程上可以看出，生产中、低强度钢带和高强度钢带都是通过电加热发蓝工艺完成，但是很难生产出高强度包装用钢带。即抗拉强度：不小于950Mpa，伸长率：不小于10％。用电加热炉生产的高强度包装用钢带，其缺点是机械性能不稳定、表面颜色不均、易出现过烧、产量低等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于工业包装用的高强度钢带及其这种钢带的浴炉加热发蓝的热处理方法。

一种高强度包装钢带，采用下列成分的热轧卷板为原料，经过纵剪、酸洗、冷轧、剖剪；其特征在于：热轧卷板成分的重量百分数为：C：0.24％，Si：0.013％，Mn：1.3％，P≤0.012％，S≤0.008％，Als≥0.020％，Nb：0.015％，余量为Fe；经过上述处理的钢带，经引料辊进入浴炉，炉内温度为460～560℃，其钢带的速度15m/min～30m/min，钢带在浴炉内加热，钢带经碳塔：温度升至620～720℃以上，经风冷、水洗后经S辊进入油槽，制成成品。

如上所述的一种高强度包装钢带，其特征在于：钢带经碳塔：温度升至620～720℃以上，钢带出炉后自然风冷、水洗。

如上所述的一种高强度包装钢带，其特征在于：钢带采用成分重量百分数为C：0.24％，Si：0.013％，Mn：1.3％，P：0.012％，S：0.008％，Als：0.020％，Nb：0.015％，余量为Fe的热轧卷板为原料制成。

如上所述的一种高强度包装钢带的热处理方法，采用热轧卷板为原料，经过纵剪、酸洗、冷轧、剖剪；其特征在于：经过上述处理的钢带，经引料辊进入浴炉，炉内温度为460～560℃，其钢带的速度15m/min～30m/min，钢带在浴炉内加热，钢带经碳塔：温度升至620～720℃以上，经风冷、水洗后经S辊进入油槽，制成成品。

如上所述的一种高强度包装钢带的热处理方法，其特征在于：钢带经碳塔：温度升至620～720℃以上，钢带出炉后自然风冷、水洗。

这种用于工业包装用的高强度包装钢带是采用成分为C：0.24％，Si：0.013％，Mn：1.3％，P≤0.012％，S≤0.008％，Als≥0.020％，Nb：0.015％，余量为Fe的热轧卷板为原料制成。

本发明用于工业包装用的高强度包装钢带浴炉加热发蓝的热处理工艺为：采用上述成分的热轧卷板为原料，经过原料纵剪、酸洗、冷轧、剖剪，由于冷轧过程中存在着加工硬化的现象，使经过冷轧后的钢带具有很高的抗拉强度，而延伸率降低，达不到高强度包装用钢带的性能要求，因此本发明采用浴炉加热的工艺方法将其进行回复软化，其工艺过程是这样的，钢带经过引料辊进入浴沪加热，炉内温度为460～560℃，其钢带的速度15m/min～30m/min，钢带在浴炉内加热，钢带经碳塔，温度升620～720℃，钢带出炉后自然风冷，水洗后经S辊进入油槽，制得成品。

为了实现本发明的目的，本发明设计了一种高强度包装钢带，钢带是采用成分为C：0.24％，Si：0.013％，Mn：1.3％，P≤0.012％，S≤0.008％，Als≥0.020％，Nb：0.015％，余量为Fe的热轧卷板为原料制成。

为了实现本发明的目的，本发明设计了一种高强度包装钢带，钢带是采用成分为C：0.24％，Si：0.013％，Mn：1.3％，P：0.012％，S：0.008％，Als：0.020％，Nb：0.015％，余量为Fe的热轧卷板为原料制成。

生产本发明钢带对化学成分进行周密设计是至关重要的。

碳(C)是钢中最一般的强化元素，碳使钢板强度增加，塑性降低，本发明钢种碳含量为0.24％。

硅(Si)在某些碳钢中也作为一种强化元素来使用，本发明钢种硅含量为0.013％。

磷(P)是一种提高钢板强度的最有效元素，但会增加钢板脆性。本发明钢种不采用添加P强化，但也不作刻意脱P处理，冶炼时按低碳钢的正常生产水平控制P含量≤0.012％。

硫(S)在钢中是有害元素，应尽量除去。S在钢中形成MnS等硫化物，因此控制硫含量≤0.008％即可。

铝(Al)在钢中是作为脱氧剂加入的，目的主要是去除冶炼时溶在钢液中的氧。另外铝作为定氮剂，可抑制氮在铁素体中的固溶，消除应变时效，提高低温韧性。本发明钢种控制Als含量为≥0.02％。

本发明设计了一种高强度钢带，其突出的化学成分特征是：采用Mn强化，并控制Nb含量，克服强化元素原子与母材Fe原子体积错配度过大造成的晶体点阵畸变影响，即可提高σb值又能抑制屈强比过高。

高强度钢带的含Mn量并非是越高越好。Mn含量过高，对性能影响很大，例如Mn＞1.3％，会导致钢板延伸率迅速下降，故本发明钢种的Mn含量为1.3％。而Nb含量过高，则会显著延迟钢板再结晶过程，恶化深冲性能。在本发明钢种控制Nb含量在0.015％，即可满足成品钢带中存在一定固溶Nb要求，又不致于使钢板再结晶温度明显升高。

本发明的优点是：热处理工艺简洁，生产周期短，有效降低中间工序的钢材损耗，大幅提高成材率，钢带整卷性能更加均匀，且表面洁净度高。采用这种特殊成分的钢种，通过连续浴炉加热工艺方法所生产的高强度包装用钢带，成本低，产量高，机械性能稳定，满足高强度包装用钢带的性能要求，其成品为表面带有蓝色光泽钢带的金相组织为铁素体+粒状贝氏体的混合型组织。这种成份的钢经过其热处理后它的力学性能抗拉强度不小于950MPa，伸长率不小于10％，完全符合工业上高强度包装用钢带的要求。

具体实施方式

下面为本发明的具体实施例，一种高强度包装钢带是采用成分为(重量百分比)C：0.24％，Si：0.013％，Mn：1.3％，P：0.012％，S：0.008％，Als：0.020％，Nb：0.015％，余量为Fe的热轧卷板为原料制成。

为了增加此钢的强度，本钢种中C为含量为0.24％，可提高钢的强度和硬度。Si可以提高钢的强度和硬度，但却降低伸长率，Si有固溶强化作用，因此控制其Si的含量为小于0.013％，Mn能提高经热轧后的强度和硬度，同时还可以消除Si在钢中的有害影响，在本钢种中加入Mn的含量为1.3％，可提高钢带的延伸率和淬透性。在本钢种中加入0.020％含量的Als，起细化晶粒的作用来提高钢带的抗拉强度、同时起脱氧作用，再加入0.015％Nb起细化晶粒、提高强韧性用用，即降低C、Mn的含量可提高钢的塑性、延伸率、再降低S、P有害杂质的含量可使钢的脆性降低。

采用上这成分的热轧卷板为原料，经过原料纵剪、酸洗、冷轧后的钢带存在着加工硬化的现象，因此再经过浴炉加热发蓝的工艺方法将其进行回复软化，其工艺过程的是这样的，钢带经过引料辊进入浴沪加热，炉内温度为460～560℃，其钢带的速度15m/min～30m/min，钢带在铅浴炉内被加热，钢带经碳塔，温度升620～720℃以上，钢带出炉后自然风冷，其成品表面带有蓝色光泽，物理性能得到改善。实验室测定钢带的金相组织为铁素体+粒状贝氏体的混合组织，抗拉强度达到1200MPa，伸长率达到12％，完全符合工业上高强度包装用钢带的要求。

采用本发明的钢带捆扎的产品在运输过程中不散卷，甚至在强力搬运、吊装及摔打时也不散卷。本发明高强度钢带还具有足够的弹性，高的屈强比，可以保证连续打包，且弯折四个直角而不断裂，并有一定的热稳定性。钢带对表面质量、尺寸公差等要求也较严格，捆带边缘不能有毛刺，本发明钢带强韧化效果明显，从而使其性能完全达到了高强度钢带的要求。钢带获得强韧化效果的机制是其经最终热处理后，获得了有细小碳化物析出的先共析铁素体和粒状贝氏体的混合型组织结构所致。

在本发明中，如无特殊说明，所有的百分数均为重量百分数。

Claims

1.一种高强度包装钢带，采用下列成分的热轧卷板为原料，经过纵剪、酸洗、冷轧、剖剪；其特征在于：热轧卷板成分的重量百分数为：C：0.24％，Si：0.013％，Mn：1.3％，P≤0.012％，S≤0.008％，Als≥0.020％，Nb：0.015％，余量为Fe；经过上述处理的钢带，经引料辊进入浴炉，炉内温度为460～560℃，钢带的速度15m/min～30m/min，钢带在浴炉内加热，钢带经碳塔：温度升至620～720℃以上经风冷、水洗后经S辊进入油槽，制得成品。

2.如权利要求1所述的一种高强度包装钢带，其特征在于：钢带经碳塔：温度升至620～720℃以上，钢带出炉后自然风冷、水洗。

3.如权利要求1所述的一种高强度包装钢带，其特征在于：钢带采用成分重量百分数为C：0.24％，Si：0.013％，Mn：1.3％，P：0.012％，S：0.008％，Als：0.020％，Nb：0.015％，余量为Fe的热轧卷板为原料制成。

4.一种权利要求1所述的高强度包装钢带的热处理方法，采用热轧卷板为原料，经过纵剪、酸洗、冷轧、剖剪；其特征在于：经过上述处理的钢带，经引料辊进入浴炉，炉内温度为460～560℃，其钢带的速度15m/min～30m/min，钢带在浴炉内加热，钢带经碳塔：温度升至620～720℃以上，经风冷、水洗后经S辊进入油槽，制成成品。

5、如权利要求4所述的高强度包装钢带的热处理方法，其特征在于：钢带经碳塔：温度升至620～720℃以上，钢带出炉后自然风冷、水洗。