本發明涉及一種捆帶的生產方法，具體地屬于一種超高強度光亮捆帶的生產方法。
背景技術：
用于大卷重高品質冷軋汽車板捆扎包裝的捆帶，一般應具有如下三個條件，即：一是較高的強度，以防止強度過低導致斷帶；二是適當的粗糙度，既要防止粗糙度過低引起鋼帶打滑和捆扎不緊，又要防止粗糙度過高致使損傷汽車板表面；三是較高的光亮度，以匹配冷軋汽車板的金屬光澤，提高整體包裝效果。目前，市面上普通的發藍或涂漆捆帶，由于粗糙度較高及光亮度較低，因而不能適用于捆扎高品質冷軋汽車板。為了匹配性，常在捆帶基材表面電鍍或熱鍍一層Zn，以增強鋼帶的表面性能。其雖然操作比較簡單，但存工序流程比較長，往往需要輔助于額外的電鍍或熱鍍設備，能耗較大，生產成本高的不足。經粗略估計，鍍鋅后，噸鋼成本增加約300~700元，就目前的本技術領域的產品價格，一般在2300元左右，顯然成本由于鍍鋅會增加至少10%的成本。作為一次性耗材的捆帶，噸鋼成本的增加顯然不利于；由于鍍層與基材之間的物理化學性質不一致，經過長時間高強度的沖擊磨損，結合力變差，很容易出現老化、龜裂、脫落等現象，嚴重影響捆帶的使用壽命；其次鍍層厚度往往較大，一般可以達到50~100μm，捆帶進入自動打包機后會經常出現卡帶現象，大幅降低生產效率。就超高強度捆帶自身的生產工藝來說，一般采用淬火+回火的調質熱處理工藝，目前主要有鉛浴等溫淬火+回火、兩相區淬火+回火、油浴淬火+回火和鹽浴淬火+回火等四種方式。鉛浴等溫淬火+回火工藝以液態熔融的Pb為淬火介質，通過形成貝氏體組織以保證產品性能，生產規模也能實現。但由于Pb是一種劇毒元素，嚴重污染環境，該工藝早已被國家明令禁止。兩相區淬火+回火工藝以水作為淬火介質，成本低廉、污染較小。但由于冷卻能力較強，引起較大的內應力，產品容易發生開裂，無法保證產品具有良好的板形。油浴淬火+回火工藝以油作為淬火介質，冷卻能力較弱，引起的內應力較小，因而產品發生開裂的可能性較低。但是，鋼帶在淬火后表面容易殘留少量的油，不易清洗，會影響到產品的表面質量；同時，殘留的油在回火時也容易發生燃燒，引起火災事故。鹽浴淬火+回火工藝以熔融的硝酸鹽作為淬火介質，具有良好的導熱性和較弱的冷卻能力，通過形成馬氏體組織以保證產品性能，其毒性也要低于Pb浴。但是，該工藝也存在一個缺點：熔融的硝酸鹽冷卻能力較弱，需要很長的時間才能冷卻到所需溫度，并發生相應的組織轉變，容易使過冷奧氏體穩定性較小的鋼在冷卻過程中形成珠光體。此外，由于冷卻時間過長，生產往往需要慢速進行，這會導致工作效率低下，生產成本上升。綜上所述，淬火冷卻介質已成為制約超高強度捆帶性能和生產的一個重要因素。當然，可以采用單純的鹽水或堿水作為淬火冷卻介質進行熱處理。鹽水最大的冷卻速度者正好處在650~550℃范圍內，而堿水則可以去除鋼帶表面的氧化鐵皮。但兩者在300~200℃范圍內冷卻速度過快、使鋼帶的組織應力增加，同樣易于開裂。此外，兩者對鋼帶均有一定程度的腐蝕。此外，在回火階段，通常以空氣作為回火介質。空氣廉價、易得、無毒且控溫范圍大，但存在在高溫下具有較強的氧化性，使鋼帶表面形成一層高粗糙度、低光亮度的氧化層。在捆扎包裝時，該氧化層會嚴重損傷高品質冷軋汽車板的表面。經檢索：中國專利公開號為CN101363078A的文獻，公開了一種抗拉強度≥1250MPa捆帶的生產方法。其原料鋼種采用如下成分設計：C：0.29~0.35%，Mn：1.20~1.55%，Si：0.15~0.35%，P：≤0.030%，S：≤0.030%。通過鉛浴等溫淬火+回火工藝生產出厚度為0.9mm，抗拉強度不低于1250MPa，延伸率不低于6%的超高強度捆帶。這種工藝以液態熔融的Pb為淬火介質，通過形成貝氏體組織以保證產品性能，但由于Pb是一種劇毒元素，嚴重污染環境。中國專利公開號為CN101805870A的文獻，公開了一種抗拉強度≥1100MPa捆帶的生產方法。原料鋼種采用如下成分設計：C：0.25~0.35%，Mn：1.0~2.0%，Si：≤0.45%，P：≤0.04%，S：≤0.04%。通過兩相區淬火+回火工藝生產出厚度為0.5~1.2mm，抗拉強度不低于1100MPa，延伸率不低于10%的超高強度捆帶。這種工藝以水作為淬火介質，雖成本低廉、污染較小。但由于冷卻能力較強，會引起較大的內應力，產品容易發生開裂，無法保證產品具有良好的板形。中國專利公開號為CN103820709A的文獻，公開了一種抗拉強度≥1020MPa捆帶的生產方法。原料鋼種采用如下成分設計：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%。通過油浴淬火+回火工藝生產出厚度為1.0mm，抗拉強度不低于1020MPa，延伸率不低于9%的超高強度捆帶。這種工藝以油作為淬火介質，雖冷卻能力較弱，引起的內應力較小，但鋼帶在淬火后表面容易殘留少量的油，不易清洗，會影響到產品的表面質量；同時，殘留的油在回火時也容易發生燃燒，引起火災事故。中國專利公開號為CN104294148A的文獻，公開了一種抗拉強度≥1000MPa涂鋅捆帶的生產方法。原料鋼種采用如下成分設計：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%。通過鹽浴等溫淬火+回火工藝生產出厚度為0.8mm，抗拉強度不低于1000MPa，延伸率不低于9%的涂鋅捆帶。產品表面生成了一層附著力強、厚度為0.40~0.60μm、具有光澤的銀灰色鋅層，置于室內大氣環境中，100天不發生明顯銹蝕，完全滿足中低端冷軋汽車板進行捆扎包裝的需要。這種工藝以熔融的硝酸鹽作為淬火介質，雖具有良好的導熱性和較弱的冷卻能力，通過形成馬氏體組織以保證產品性能，其毒性也要低于Pb浴。但該工藝存在的不足：熔融的硝酸鹽冷卻能力較弱，需要很長的時間才能冷卻到所需溫度并發生相應的組織轉變，容易使過冷奧氏體穩定性較小的鋼在冷卻過程中形成珠光體。此外，由于冷卻時間過長，生產往往需要慢速進行，這會導致工作效率低下，生產成本上升。
技術實現要素：
本發明針對大卷重高品質冷軋汽車板捆扎包裝存在的不足，提供一種在保證抗拉強度≥1080MPa下，不會產生開裂，且鏡面反射率不低于85%的超高強度光亮捆帶的生產方法。實現上述目的的措施：一種超高強度光亮捆帶的生產方法，其步驟：1)采用20Mn2熱軋酸洗卷作為原料，進行7或8道次冷軋軋制，冷軋總壓下率為68~76%；2)冷軋原料經開卷、分條、去毛刺后進行高溫奧氏體化，奧氏體化溫度為860~920℃，時間為27~37s；3)采用C18H29SO3Na+吐溫40水溶液進行淬火，其中，C18H29SO3Na與吐溫40濃度之比為2.7/1~3.7/1，其余為水；冷卻速度為75~105℃/s，淬火時間為45~65s；4)常規水洗后在氮氫混合保護氣氛下進行回火，回火溫度為520~570℃，時間為420~480s；N2與H2的混合之比為4/1~6/1；5)空冷至室溫并卷取。本發明經進行大量的試驗、分析及優化選擇，選擇采用20Mn2熱軋酸洗卷作為原料，以“C18H29SO3Na(十二烷基苯磺酸鈉，簡稱SDBS，以下同)+吐溫40”水溶液作為淬火冷卻介質，以氮氫保護氣體作為回火介質，采用調質熱處理工藝進行生產。本發明之所以選擇20Mn2熱軋酸洗卷作為原料，是因為：其既可以保證產品的力學性能，又能降低生產成本。本發明之所以選擇“C18H29SO3Na+吐溫40”作為淬火介質，其能有機結合鹽水、堿水和純水淬火的優點于一體。其與純水相比，SDBS溶于水后，能夠電離出陽離子和陰離子，在650~550℃范圍內，整個水溶液類似于鹽水，其冷卻能力較強，因而克服了純水在高溫區冷卻速度過慢的缺點，節省大量的生產時間，以提高生產效率；其在300~200℃范圍內，作為陰離子表面活性劑的SDBS和非離子表面活性劑的吐溫40都能增加水溶液的粘稠度，使水溶液整體的冷卻能力得到減緩，因而克服了純水在低溫區冷卻速度過快的缺點，保證鋼帶不發生開裂；SDBS及吐溫40都具有一定的起泡能力，生成的氣泡能夠去除高溫奧氏體化后鋼帶表面存在的氧化鐵皮，整個水溶液類似于堿水；再兩者對鋼帶表面的腐蝕能力弱，保證了產品的表面質量；SDBS及吐溫40都是普通廉價的化學物質，會使生產成本降低；且兩者都易溶于水，有利于后續清洗；再兩者毒性小，對環境的污染程度較輕，不易引發火災等安全事故，其又類似于純水；SDBS及吐溫40能夠與水互溶，且互相增溶，能形成穩定的均相淬火介質。其與一般分離的雙介質淬火相比，冷卻操作簡單，工藝流程較短。本發明以氮氫保護氣體作為回火介質，能使鋼帶在回火過程中表面不發生氧化，并且可以除去調質后殘存的一些氧化物，從而保證鋼帶的表面光亮度。其與鍍鋅工藝相比，采用氮氫保護氣體作為回火介質使鋼帶獲得光亮表面，其噸鋼成本大約下降300~700元，且工藝流程短，操作簡單。本發明與現有普通捆帶相比，除其產品的厚度為0.8~1.0mm，抗拉強度為1080~1130MPa，延伸率為11.0~13.0%外，表面粗糙度為0.40~0.60μm，鏡面反射率為85~90%。且成本相對與目前鍍鋅鋼板價格相比降低成本至少10%。產品性能完全滿足大卷重高品質冷軋汽車板捆扎包裝的需要。具體實施方式下面對本發明予以詳細描述：表1為本發明各實施例和對比例的冷軋及制帶工藝參數；表2為本發明各實施例和對比例的產品性能列表。本發明各實施例按照以下工藝生產：1)采用20Mn2熱軋酸洗卷作為原料，進行7或8道次冷軋軋制，冷軋總壓下率為68~76%；2)冷軋原料經開卷、分條、去毛刺后進行高溫奧氏體化，奧氏體化溫度為860~920℃，時間為27~37s；3)采用C18H29SO3Na+吐溫40水溶液進行淬火，其中，C18H29SO3Na與吐溫40濃度之比為2.7/1~3.7/1，其余為水；冷卻速度為75~105℃/s，淬火時間為45~65s；4)常規水洗后在氮氫混合保護氣氛下進行回火，回火溫度為520~570℃，時間為420~480s；N2與H2的混合之比為4/1~6/1；5)空冷至室溫并卷取。表1本發明各實施例和對比例的冷軋及制帶工藝參數表1中，SDBS即為C18H29SO3Na。表2本發明各實施例和對比例的產品性能從表2可以看到，本發明申請的捆帶，其厚度為0.8~1.0mm，抗拉強度為1080~1130MPa，延伸率為11.0~13.0%。表面粗糙度為0.40~0.60μm，鏡面反射率為85~90%。經統計，其與鍍鋅捆帶相比，噸鋼降低幅度在320~700元。本具體實施方式僅為最佳例舉，并非對本發明技術方案的限制性實施。