专利名称：抗拉强度≥1250MPa的超高强包装捆带及制造方法
技术领域：
本发明属于捆带用钢领域，特别涉及一种抗拉强度≥ 1250MPa的超高强包装捆带及制造方法。
背景技术：
在捆带用钢领域，为了提高钢材的使用效率，保证包装质量，满足各种行业的要求，不断开发出高强度捆带钢及制造技术。CN95103707. 2采用碳含量为O. 20%_0. 25%、锰含量为O. 30%-0. 60%、硼与自由氮之比为I. 07-1. 43的铝镇静钢，卷取温度600°C，冷轧压下率约80%，制造的捆带钢抗拉强度为 880-1090MPa，延伸率不大于4%，该捆带需要进行镀锌处理；该钢强度偏低、延伸率不足，且需要镀锌处理，工艺复杂；
CN02109635. X采用碳含量为O. 22%-0. 29%、锰含量为I. 3%_1. 5%、铝含量≥0.015%、 铌含量≥O. 012%的冷硬钢带，经450-550°C处理后，可以制造抗拉强度≥920MPa、延伸率≥ 11%的捆带钢；该钢强度较低；
US20030034100、CN03104312. 7 采用碳含量〈O. 2%、锰含量为 O. 8%-1. 2%、硅含量为
0.2%-0. 4%、钛含量为O. 025%-0. 045%、钒含量为O. 05%-0. 07%的钢，终轧温度为900°C，卷取温度为570°C，经60%冷轧压下率轧制成O. 8_，加热至两相区后快速冷却至室温，制造的捆带钢抗拉强度为970-1070MPa，延伸率A50为10-14% ；该钢强度偏低；
CN200410031162. 8采用碳含量为O. 15%-0. 28%、硅含量为O. 005%-0. 07%、锰含量为
1.2%-1. 7%的冷硬钢带，经400-600°C处理后，可以制造抗拉强度≥930MPa、延伸率≥8%的捆带钢；该钢强度较低，延伸率不足；
CN200910300597采用碳含量为O. 11%-0. 17%、硅含量为0%_0. 05%、锰含量为
0.25%-0. 55%的冷硬钢带，经380-420°C处理后，可以制造抗拉强度≥800MPa、延伸率≥10% 的捆带钢；
CN200910045451. 6采用碳含量为O. 25%-0. 42%、硅含量不大于O. 45%、锰含量为
1.0%-2. 0%的冷硬钢带，经430-580°C发蓝退火后，可以制造抗拉强度≥IOOOMPa的捆带钢； 该钢强度较低；
CN200910046229. 8 采用碳含量为 O. 25%_0· 35%、Mn 含量为 I. 0-2. O、Si 不大于 O. 4% 的钢，经热轧、冷轧后，采用铁素体+奥氏体两相区迅速淬火+回火的热处理工艺，可以制造抗拉强度≥llOOMPa、延伸率≥10%的捆带钢；该钢强度、延伸率偏低；
US20070235112提供了一种冷轧全硬质捆带钢及其制造方法，钢的化学成分为碳
O.02%-0. 25%、锰 O. 15%-1. 5%、铝 O. 01%-0. 12%、氮 O. 04%-0. 03%、铜 O. 04%-0. 50%、镍
O.03%-0. 25%、钥O. 02%-0. 25%、铬O. 03%-0. 25%、硅不大于O. 25%,捆带钢抗拉强度约为 900MPa ;该钢强度较低；EP14288295采用C-Mn-Si钢铅浴等温淬火工艺，生产抗拉强度为1170-1240 MPa,延伸率为6. 5%的捆带钢；该钢强度偏低，延伸率不足；
US5542995采用C为O. 56%、MnO. 70%的AISI1055棒材，热轧成扁平捆带，抗拉强度可以达到1170MPa，延伸率为5%，该技术制造工艺复杂，尺寸精度难以保证。归纳起来，目前高强度捆带钢的主要生产工艺有四种一是采用冷轧强化后进行退火的工艺，充分利用冷轧的加工硬化；二是采用铅浴等温淬火的贝氏体强化工艺，但其设备复杂，特别是采用铅浴处理，会造成严重的环境污染，一些国家已经限制使用；三是采用两相区淬火的马氏体强化工艺，可以采用水做为淬火介质，无环境污染；四是采用棒材热轧成扁平材工艺。但是，上述技术无法制造抗拉强度达到1250 MPa、延伸率达到12%的超高强捆带钢，无法满足纺织行业对原料包装质量提出的更高要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗拉强度达到1250 MPa以上、延伸率达到12%以上的超高强包装捆带及制造方法。本发明的目的是通过下述技术方案来实现的
本发明的抗拉强度> 1250MPa的超高强包装捆带，其特征在于所述的超高强捆带为包括如下组分的超高强合金钢C:0. 15%-0· 45%、Si: O. 25%-1· 80%、Mn: I. 0%_2· 5%，其余为铁和不可避免的杂质，所述的百分数为重量百分数。所述的超高强合金钢还包括如下组分Cr 0. 05%-l. 00%, Mo :0. 01%_0. 50%中的一
种或两种。所述的超高强合金钢包括如下组分C: O. 45%、Si : 1%、Mn: 1%，Cr :0. 2%。所述的合金钢包括如下组分C:0. 26%、Si: I. 4%,Mn: 2%，Mo :0. 5%。所述的超高强捆带的厚度为O. 5-2. 5mm。本发明的抗拉强度> 1250MPa的级超高强包装捆带的制造方法，主要包括选用超高强合金钢的热轧板卷为原料、经纵剪、酸洗、冷轧成钢带后送入加热炉进行连续热处理， 其特征在于所述的连续热处理，将钢带加热到750°C _950°C温度之间，保温时间0-200s， 采用冷却介质以彡15°C /s的冷却速度冷却至200°C _500°C，保温时间0-300 s,空冷或强制冷却至160°C以下，空冷或水淬冷却至室温，连续热处理后钢的室温组织为马氏体、铁素体、奥氏体、贝氏体中的两种或两种以上。优选地本发明在连续热处理时，所述的连续处理热采用再加热工艺，将钢带加热到750°C _950°C温度之间，保温时间0-200s，采用冷却介质以彡15°C /s的冷却速度冷却至 2000C _500°C，保温时间0-300 s后，再将钢带加热到250_500°C温度之间，保温时间0-600 s，空冷或强制冷却至160°C以下，空冷或水淬冷却至室温。所述的室温组织中马氏体的体积百分数不小于70%，奥氏体的体积百分数不小于5%。所述的室温组织中马氏体的体积百分数不小于50%，铁素体的体积百分数不小于 30%。本发明所述的连续热处理时的冷却介质采用氮气、氢气、氮氢混合气、气雾、水淬、 油淬、铅及铅合金浴、锡及锡合金浴中的一种或两种进行冷却。
碳是钢中最经济、最主要的合金元素，对钢的最终组织和强度影响都很大，可以明显提高钢的淬透性和淬硬性。如果碳含量过低，在奥氏体转变成马氏体时不能产生足够的畸变以强化马氏体，钢板的强度不足；但过高的碳含量对塑性、韧性、焊接性产生不利影响。 因此其含量范围为O. 15%-0. 45%。锰是置换型固溶强化元素，可以改变奥氏体转变温度，有利于获得细小的相变产物，提高钢的淬透性，锰的含量范围分别为I. 0%-2. 5%
硅是固溶强化元素，可以改变奥氏体转变温度，还可以抑制渗碳体析出，稳定奥氏体； 但过高的硅会使钢板表面的氧化膜难以去除，硅的含量范围分别为O. 25%-1. 80%。为了提高淬透性，还可以加入铬，铬还可以起到固溶强化作用和提高钢的耐蚀性。 铬的范围分别为O. 05%-1. 00%O钥的加入可以提高淬透性，同时提高钢的性能稳定性，其含量范围为 O. 01%-0. 50%O加热温度低于750°C时，钢奥氏化不充分，钢中奥氏体含量过低，冷却后钢的强度较低，加热温度高于950°C时，成本增加。当加热温度较高时，可以适当减少保温时间，但保温时间过长时，设备投资较高。冷却速度小于15°C /s时，钢中马氏体含量过低，钢的强度较低。冷却温度低于200°C时，钢中奥氏体、铁素体含量过低，钢的延伸率较低，冷却温度高于 500°C时，钢中马氏体含量较低，钢的强度不足，适当的保温时间有利于提高钢的延伸率，但保温时间过长时，钢的强度下降较多。本发明的有益效果是
由于本发明在生产过程中采用了新的合金钢种，大幅度提高了钢的强韧性，通过连续加热发蓝处理工艺所生产的超高强包装捆带，其机械性能抗拉强度为1250 MPa以上，延伸率为12%以上，完全符合工业上超高强包装捆带的要求，且工艺简单，完全满足羊毛、棉花打包对高强度、高韧性的需求，具有广阔的推广应用前景。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明的作具体说明。
实施例选取下列表I中组分(wt%)的合金钢和所达到的力学性能，对应的热处理工艺如表2所示。表I化学成分及力学性能
权利要求
1.一种抗拉强度> 1250MPa的级超高强包装捆带，其特征在于所述的超高强捆带为包括如下组分的超高强合金钢C:0. 15%-0· 45%、Si: O. 25%-1· 80%、Mn: I. 0%_2· 5%，其余为铁和不可避免的杂质，所述的百分数为重量百分数。
2.根据权利要求I所述的抗拉强度>1250MPa的级超高强包装捆带，其特征在于所述的超高强合金钢还包括如下组分Cr 0. 05%-l. 00%, Mo :0. 01%-0. 50%中的一种或两种。
3.根据权利要求2所述的抗拉强度>1250MPa的级超高强包装捆带，其特征在于所述的超高强合金钢包括如下组分C: O. 45%、Si : 1%、Mn: 1%，Cr :0. 2%。
4.根据权利要求2所述的抗拉强度>1250MPa的级超高强包装捆带，其特征在于所述的合金钢包括如下组分C:0. 26%、Si: I. 4%,Mn: 2%，Mo :0. 5%。
5.根据权利要求I所述的抗拉强度>1250MPa的级超高强包装捆带，其特征在于所述的超高强捆带的厚度为O. 5-2. 5mm。
6.一种用于权利要求I 3任意一项所述的抗拉强度> 1250MPa的级超高强包装捆带的制造方法，主要包括选用超高强合金钢的热轧板卷为原料、经纵剪、酸洗、冷轧成钢带后送入加热炉进行连续热处理，其特征在于所述的连续热处理，将钢带加热到750°C -950°C 温度之间，保温时间0-200s，采用冷却介质以彡150C /s的冷却速度冷却至200°C -500°C, 保温时间0-300 S，空冷或强制冷却至160°C以下，空冷或水淬冷却至室温，连续热处理后钢的室温组织为马氏体、铁素体、奥氏体、贝氏体中的两种或两种以上。
7.根据权利要求4所述的抗拉强度>1250MPa的级超高强包装捆带的制造方法，其特征在于所述的连续处理热采用再加热工艺，将钢带加热到750°C _950°C温度之间，保温时间0-200s，采用冷却介质以彡15°C /s的冷却速度冷却至200°C _500°C，保温时间0-300 s 后，再将钢带加热到250-500°C温度之间，保温时间0-600 S，空冷或强制冷却至160°C以下，空冷或水淬冷却至室温。
8.根据权利要求4或5所述的抗拉强度>1250MPa的级超高强包装捆带的制造方法， 其特征在于所述的室温组织中马氏体的体积百分数不小于70%，奥氏体的体积百分数不小于5%。
9.根据权利要求4或5所述的抗拉强度>1250MPa的级超高强包装捆带的制造方法， 其特征在于所述的室温组织中马氏体的体积百分数不小于50%，铁素体的体积百分数不小于30%。
10.根据权利要求4或5所述的抗拉强度>1250MPa的级超高强包装捆带的制造方法， 其特征在于所述的连续热处理时的冷却介质采用氮气、氢气、氮氢混合气、气雾、水淬、油淬、铅及铅合金浴、锡及锡合金浴中的一种或两种进行冷却。
全文摘要
本发明属于捆带用钢领域，特别涉及一种抗拉强度≥1250MPa的超高强包装捆带及制造方法。其特征在于所述的超高强捆带为包括如下组分的超高强合金钢C:0.15%-0.45%、Si:0.25%-1.80%、Mn:1.0%-2.5%，其余为铁和不可避免的杂质，所述的百分数为重量百分数。本发采用上述化学组份的合金钢原料，并通过在生产过程中控制连续热处理工序，大大提高了包装捆带的抗拉强度和延伸率，其包装捆带的抗拉强度均超过1250MPa，延伸率超过12%，完全符合工业上超高强包装捆带的要求。
文档编号C22C38/04GK102586675SQ201210088478
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者刘仁东, 吕家舜, 张冷, 李文斌, 李锋, 杨洪刚, 王恩栋, 贾吉祥, 钟丽君, 高伟 申请人:鞍山发蓝包装材料有限公司