專利名稱：抗拉強度≥1250MPa的超高強包裝捆帶及制造方法
技術領域：
本發明屬于捆帶用鋼領域，特別涉及一種抗拉強度≥ 1250MPa的超高強包裝捆帶及制造方法。
背景技術：
在捆帶用鋼領域，為了提高鋼材的使用效率，保證包裝質量，滿足各種行業的要求，不斷開發出高強度捆帶鋼及制造技術。CN95103707. 2采用碳含量為O. 20%_0. 25%、錳含量為O. 30%-0. 60%、硼與自由氮之比為I. 07-1. 43的鋁鎮靜鋼，卷取溫度600°C，冷軋壓下率約80%，制造的捆帶鋼抗拉強度為 880-1090MPa，延伸率不大于4%，該捆帶需要進行鍍鋅處理；該鋼強度偏低、延伸率不足，且需要鍍鋅處理，工藝復雜；
CN02109635. X采用碳含量為O. 22%-0. 29%、錳含量為I. 3%_1. 5%、鋁含量≥0.015%、 鈮含量≥O. 012%的冷硬鋼帶，經450-550°C處理后，可以制造抗拉強度≥920MPa、延伸率≥ 11%的捆帶鋼；該鋼強度較低；
US20030034100、CN03104312. 7 采用碳含量〈O. 2%、錳含量為 O. 8%-1. 2%、硅含量為
0.2%-0. 4%、鈦含量為O. 025%-0. 045%、釩含量為O. 05%-0. 07%的鋼，終軋溫度為900°C，卷取溫度為570°C，經60%冷軋壓下率軋制成O. 8_，加熱至兩相區后快速冷卻至室溫，制造的捆帶鋼抗拉強度為970-1070MPa，延伸率A50為10-14% ；該鋼強度偏低；
CN200410031162. 8采用碳含量為O. 15%-0. 28%、硅含量為O. 005%-0. 07%、錳含量為
1.2%-1. 7%的冷硬鋼帶，經400-600°C處理后，可以制造抗拉強度≥930MPa、延伸率≥8%的捆帶鋼；該鋼強度較低，延伸率不足；
CN200910300597采用碳含量為O. 11%-0. 17%、硅含量為0%_0. 05%、錳含量為
0.25%-0. 55%的冷硬鋼帶，經380-420°C處理后，可以制造抗拉強度≥800MPa、延伸率≥10% 的捆帶鋼；
CN200910045451. 6采用碳含量為O. 25%-0. 42%、硅含量不大于O. 45%、錳含量為
1.0%-2. 0%的冷硬鋼帶，經430-580°C發藍退火后，可以制造抗拉強度≥IOOOMPa的捆帶鋼； 該鋼強度較低；
CN200910046229. 8 采用碳含量為 O. 25%_0· 35%、Mn 含量為 I. 0-2. O、Si 不大于 O. 4% 的鋼，經熱軋、冷軋后，采用鐵素體+奧氏體兩相區迅速淬火+回火的熱處理工藝，可以制造抗拉強度≥llOOMPa、延伸率≥10%的捆帶鋼；該鋼強度、延伸率偏低；
US20070235112提供了一種冷軋全硬質捆帶鋼及其制造方法，鋼的化學成分為碳
O.02%-0. 25%、錳 O. 15%-1. 5%、鋁 O. 01%-0. 12%、氮 O. 04%-0. 03%、銅 O. 04%-0. 50%、鎳
O.03%-0. 25%、鑰O. 02%-0. 25%、鉻O. 03%-0. 25%、硅不大于O. 25%,捆帶鋼抗拉強度約為 900MPa ;該鋼強度較低；EP14288295采用C-Mn-Si鋼鉛浴等溫淬火工藝，生產抗拉強度為1170-1240 MPa,延伸率為6. 5%的捆帶鋼；該鋼強度偏低，延伸率不足；
US5542995采用C為O. 56%、MnO. 70%的AISI1055棒材，熱軋成扁平捆帶，抗拉強度可以達到1170MPa，延伸率為5%，該技術制造工藝復雜，尺寸精度難以保證。歸納起來，目前高強度捆帶鋼的主要生產工藝有四種一是采用冷軋強化后進行退火的工藝，充分利用冷軋的加工硬化；二是采用鉛浴等溫淬火的貝氏體強化工藝，但其設備復雜，特別是采用鉛浴處理，會造成嚴重的環境污染，一些國家已經限制使用；三是采用兩相區淬火的馬氏體強化工藝，可以采用水做為淬火介質，無環境污染；四是采用棒材熱軋成扁平材工藝。但是，上述技術無法制造抗拉強度達到1250 MPa、延伸率達到12%的超高強捆帶鋼，無法滿足紡織行業對原料包裝質量提出的更高要求。
發明內容
本發明的目的是提供一種抗拉強度達到1250 MPa以上、延伸率達到12%以上的超高強包裝捆帶及制造方法。本發明的目的是通過下述技術方案來實現的
本發明的抗拉強度> 1250MPa的超高強包裝捆帶，其特征在于所述的超高強捆帶為包括如下組分的超高強合金鋼C:0. 15%-0· 45%、Si: O. 25%-1· 80%、Mn: I. 0%_2· 5%，其余為鐵和不可避免的雜質，所述的百分數為重量百分數。所述的超高強合金鋼還包括如下組分Cr 0. 05%-l. 00%, Mo :0. 01%_0. 50%中的一
種或兩種。所述的超高強合金鋼包括如下組分C: O. 45%、Si : 1%、Mn: 1%，Cr :0. 2%。所述的合金鋼包括如下組分C:0. 26%、Si: I. 4%,Mn: 2%，Mo :0. 5%。所述的超高強捆帶的厚度為O. 5-2. 5mm。本發明的抗拉強度> 1250MPa的級超高強包裝捆帶的制造方法，主要包括選用超高強合金鋼的熱軋板卷為原料、經縱剪、酸洗、冷軋成鋼帶后送入加熱爐進行連續熱處理， 其特征在于所述的連續熱處理，將鋼帶加熱到750°C _950°C溫度之間，保溫時間0-200s， 采用冷卻介質以彡15°C /s的冷卻速度冷卻至200°C _500°C，保溫時間0-300 s,空冷或強制冷卻至160°C以下，空冷或水淬冷卻至室溫，連續熱處理后鋼的室溫組織為馬氏體、鐵素體、奧氏體、貝氏體中的兩種或兩種以上。優選地本發明在連續熱處理時，所述的連續處理熱采用再加熱工藝，將鋼帶加熱到750°C _950°C溫度之間，保溫時間0-200s，采用冷卻介質以彡15°C /s的冷卻速度冷卻至 2000C _500°C，保溫時間0-300 s后，再將鋼帶加熱到250_500°C溫度之間，保溫時間0-600 s，空冷或強制冷卻至160°C以下，空冷或水淬冷卻至室溫。所述的室溫組織中馬氏體的體積百分數不小于70%，奧氏體的體積百分數不小于5%。所述的室溫組織中馬氏體的體積百分數不小于50%，鐵素體的體積百分數不小于 30%。本發明所述的連續熱處理時的冷卻介質采用氮氣、氫氣、氮氫混合氣、氣霧、水淬、 油淬、鉛及鉛合金浴、錫及錫合金浴中的一種或兩種進行冷卻。
碳是鋼中最經濟、最主要的合金元素，對鋼的最終組織和強度影響都很大，可以明顯提高鋼的淬透性和淬硬性。如果碳含量過低，在奧氏體轉變成馬氏體時不能產生足夠的畸變以強化馬氏體，鋼板的強度不足；但過高的碳含量對塑性、韌性、焊接性產生不利影響。 因此其含量范圍為O. 15%-0. 45%。錳是置換型固溶強化元素，可以改變奧氏體轉變溫度，有利于獲得細小的相變產物，提高鋼的淬透性，錳的含量范圍分別為I. 0%-2. 5%
硅是固溶強化元素，可以改變奧氏體轉變溫度，還可以抑制滲碳體析出，穩定奧氏體； 但過高的硅會使鋼板表面的氧化膜難以去除，硅的含量范圍分別為O. 25%-1. 80%。為了提高淬透性，還可以加入鉻，鉻還可以起到固溶強化作用和提高鋼的耐蝕性。 鉻的范圍分別為O. 05%-1. 00%O鑰的加入可以提高淬透性，同時提高鋼的性能穩定性，其含量范圍為 O. 01%-0. 50%O加熱溫度低于750°C時，鋼奧氏化不充分，鋼中奧氏體含量過低，冷卻后鋼的強度較低，加熱溫度高于950°C時，成本增加。當加熱溫度較高時，可以適當減少保溫時間，但保溫時間過長時，設備投資較高。冷卻速度小于15°C /s時，鋼中馬氏體含量過低，鋼的強度較低。冷卻溫度低于200°C時，鋼中奧氏體、鐵素體含量過低，鋼的延伸率較低，冷卻溫度高于 500°C時，鋼中馬氏體含量較低，鋼的強度不足，適當的保溫時間有利于提高鋼的延伸率，但保溫時間過長時，鋼的強度下降較多。本發明的有益效果是
由于本發明在生產過程中采用了新的合金鋼種，大幅度提高了鋼的強韌性，通過連續加熱發藍處理工藝所生產的超高強包裝捆帶，其機械性能抗拉強度為1250 MPa以上，延伸率為12%以上，完全符合工業上超高強包裝捆帶的要求，且工藝簡單，完全滿足羊毛、棉花打包對高強度、高韌性的需求，具有廣闊的推廣應用前景。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明的作具體說明。
實施例選取下列表I中組分(wt%)的合金鋼和所達到的力學性能，對應的熱處理工藝如表2所示。表I化學成分及力學性能
權利要求
1.一種抗拉強度> 1250MPa的級超高強包裝捆帶，其特征在于所述的超高強捆帶為包括如下組分的超高強合金鋼C:0. 15%-0· 45%、Si: O. 25%-1· 80%、Mn: I. 0%_2· 5%，其余為鐵和不可避免的雜質，所述的百分數為重量百分數。
2.根據權利要求I所述的抗拉強度>1250MPa的級超高強包裝捆帶，其特征在于所述的超高強合金鋼還包括如下組分Cr 0. 05%-l. 00%, Mo :0. 01%-0. 50%中的一種或兩種。
3.根據權利要求2所述的抗拉強度>1250MPa的級超高強包裝捆帶，其特征在于所述的超高強合金鋼包括如下組分C: O. 45%、Si : 1%、Mn: 1%，Cr :0. 2%。
4.根據權利要求2所述的抗拉強度>1250MPa的級超高強包裝捆帶，其特征在于所述的合金鋼包括如下組分C:0. 26%、Si: I. 4%,Mn: 2%，Mo :0. 5%。
5.根據權利要求I所述的抗拉強度>1250MPa的級超高強包裝捆帶，其特征在于所述的超高強捆帶的厚度為O. 5-2. 5mm。
6.一種用于權利要求I 3任意一項所述的抗拉強度> 1250MPa的級超高強包裝捆帶的制造方法，主要包括選用超高強合金鋼的熱軋板卷為原料、經縱剪、酸洗、冷軋成鋼帶后送入加熱爐進行連續熱處理，其特征在于所述的連續熱處理，將鋼帶加熱到750°C -950°C 溫度之間，保溫時間0-200s，采用冷卻介質以彡150C /s的冷卻速度冷卻至200°C -500°C, 保溫時間0-300 S，空冷或強制冷卻至160°C以下，空冷或水淬冷卻至室溫，連續熱處理后鋼的室溫組織為馬氏體、鐵素體、奧氏體、貝氏體中的兩種或兩種以上。
7.根據權利要求4所述的抗拉強度>1250MPa的級超高強包裝捆帶的制造方法，其特征在于所述的連續處理熱采用再加熱工藝，將鋼帶加熱到750°C _950°C溫度之間，保溫時間0-200s，采用冷卻介質以彡15°C /s的冷卻速度冷卻至200°C _500°C，保溫時間0-300 s 后，再將鋼帶加熱到250-500°C溫度之間，保溫時間0-600 S，空冷或強制冷卻至160°C以下，空冷或水淬冷卻至室溫。
8.根據權利要求4或5所述的抗拉強度>1250MPa的級超高強包裝捆帶的制造方法， 其特征在于所述的室溫組織中馬氏體的體積百分數不小于70%，奧氏體的體積百分數不小于5%。
9.根據權利要求4或5所述的抗拉強度>1250MPa的級超高強包裝捆帶的制造方法， 其特征在于所述的室溫組織中馬氏體的體積百分數不小于50%，鐵素體的體積百分數不小于30%。
10.根據權利要求4或5所述的抗拉強度>1250MPa的級超高強包裝捆帶的制造方法， 其特征在于所述的連續熱處理時的冷卻介質采用氮氣、氫氣、氮氫混合氣、氣霧、水淬、油淬、鉛及鉛合金浴、錫及錫合金浴中的一種或兩種進行冷卻。
全文摘要
本發明屬于捆帶用鋼領域，特別涉及一種抗拉強度≥1250MPa的超高強包裝捆帶及制造方法。其特征在于所述的超高強捆帶為包括如下組分的超高強合金鋼C:0.15%-0.45%、Si:0.25%-1.80%、Mn:1.0%-2.5%，其余為鐵和不可避免的雜質，所述的百分數為重量百分數。本發采用上述化學組份的合金鋼原料，并通過在生產過程中控制連續熱處理工序，大大提高了包裝捆帶的抗拉強度和延伸率，其包裝捆帶的抗拉強度均超過1250MPa，延伸率超過12%，完全符合工業上超高強包裝捆帶的要求。
文檔編號C22C38/04GK102586675SQ201210088478
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月30日 優先權日2012年3月30日
發明者劉仁東, 呂家舜, 張冷, 李文斌, 李鋒, 楊洪剛, 王恩棟, 賈吉祥, 鐘麗君, 高偉 申請人:鞍山發藍包裝材料有限公司