一种高强度包装用钢带及其加工方法
阅读：80发布：2020-05-13
专利汇可以提供一种高强度包装用钢带及其加工方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种高强度 包装 用 钢 带，还涉及这种高强度包装用 钢带 的加工方法。所述的钢带的成分及重量百分比为：C：0.29－0.35％，Si：0.15－0.35％，Mn：1.20－1.55％，P≤0.03％，S≤0.03％，余量为Fe。上述高强度包装用钢带的加工方法，包括以下步骤：a) 冷轧 卷开卷；b)钢带纵剪分条；c)表面发蓝；d)冷却、清洗；e)卷取。本发明解决了采用含 碳 量在0.29－0.35％的冷轧卷生产出来的包装用钢带，其 抗拉强度 无法稳定大于940MPa，同时断后延伸率大于12％的技术问题。，下面是一种高强度包装用钢带及其加工方法专利的具体信息内容。
1.一种高强度包装用钢带，其特征在于，包括按重量百分数计的如下元素：C：0.29－
0.35％，Mn：1.20－1.55％，余量为铁和不可避免的杂质元素，其中，硅元素重量百分数为
0.15－0.35％，磷元素重量百分数不超过0.03％，硫元素重量百分数不超过0.03％。
2.如权利要求1所述的高强度包装用钢带加工方法，其特征在于，包括：
冷轧卷开卷的步骤、纵剪分条的步骤、表面发蓝的步骤、冷却清洗的步骤和卷取的步骤。
3.如权利要求2所述的高强度包装用钢带加工方法，其特征在于，所述纵剪分条的步骤中，采用圆盘剪刀对带钢进行裁剪分条，并控制分条的速度为30m/min。
4.如权利要求2所述的高强度包装用钢带加工方法，其特征在于，所述表面发蓝的步骤中，控制发蓝的加热温度为570～580℃，发蓝时间为20～30s。
5.如权利要求4所述的高强度包装用钢带加工方法，其特征在于，所述表面发蓝的加热方式为电磁感应线圈中频加热的方式。
6.如权利要求2所述的高强度包装用钢带加工方法，其特征在于，所述冷却清洗的步骤中，采用30～40℃的纯水进行冷却清洗。
7.如权利要求2所述的高强度包装用钢带加工方法，其特征在于，所述卷取的步骤中，卷取的方法为带式和往复式。
一种高强度包装用钢带及其加工方法
技术领域
背景技术
[0003] 按照中国包装用钢带行业标准GB/T 25820-2010包装用钢带中的“表4钢带的拉伸性能”中，高强级别标准为抗拉强度≥930MPa，延伸率≥10％。在宝山钢铁股份有限公司企业标准Q/BQB 908-2008中的技术要求中，高强度级别的标准为抗拉强度≥940MPa，延伸率≥12％。在本发明中，将抗拉强度≥940MPa，延伸率≥12％的钢带定义为高强度钢带。
[0004] 高强度钢带广泛用于适合于热轧卷、热轧在线、钢管、板材、建材、纸业等领域的包装，产品覆盖面较广，市场需求较大。随着钢铁业的不断扩张和发展，高强度钢带产品在市场上的竞争愈演愈烈，各厂家都在努力降低生产成本，以使产品更有竞争力。
[0005] 在影响钢的力学性能的诸多因素中，其化学成分和含量是主要因素之一。其中，碳对钢的力学性能有很大的影响，碳素钢的抗拉强度和硬度随着含碳量的增加而增大，但其脆性也随之增大。另一方面，碳素钢的含碳量越高，其冶炼生产过程中的成本也越高，其售价也就越高。目前，传统的高强度包装钢带的制造工艺大多是采用Q345B的热轧原料，冷轧后进行热处理、分条、发蓝最终得到成品。其中，Q345B的含碳量≤0.2％，含锰量在1.0-1.6％，采用Q345B热轧卷进行生产时，需要热处理过程，生产过程比较稳定，成品的抗拉强度达标，性能稳定，但是其热轧卷采购价较高，其成品的价格竞争力不高。如果使用Q345B原料生产940/12高强度产品，需要先经过热处理，然后再通过纵剪涂漆才能满足要求，即先通过等温淬火热处理工艺，带钢通过中频加热到860℃，然后在铅槽内冷却(铅温为440℃)生产出半成品，半成品再通过纵剪分条生产出最终成品。因此使用Q345B生产940/12的高强度产品，需要先经过热处理工艺，而热处理工艺成本较高。
[0006] 因此，有必要寻找一种成本相对低廉的原料，同时通过工艺的调整使钢带同时具备良好的强塑性。
[0007] 综上，从实施成本和技术工艺上考虑，高强度包装用钢带的低成本加工方法在实际经营中有着较大的应用前景。
发明内容
[0008] 本发明目的的在于提出一种高强度包装用钢带，以解决采用含碳量0.29－0.35％的冷轧卷生产出来的包装用钢带，其抗拉强度无法稳定大于940MPa，同时断后延伸率大于12％的技术问题。
[0009] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0010] 一种用于包装的高强度钢带，其包括按重量百分数计的如下元素：C：0.29－0.35％，Mn：1.20－1.55％，余量为铁和不可避免的杂质元素，其中，硅元素重量百分数为
0.15－0.35％，磷元素重量百分数不超过0.03％，硫元素重量百分数不超过0.03％。
0.15－0.35％，磷元素重量百分数不超过0.03％，硫元素重量百分数不超过0.03％。
[0011] 当含碳量0.29－0.35％，钢带的塑性指标表现的较好，其生产冶炼的难度也相对较低；而含锰量的提高，能提高钢带的耐高温能力，防止钢带在发蓝过程高强度的大幅降低，有助于钢带保持较高的强度特性，如抗拉强度至少为970MPa，断后延伸率至少为5％。因此，使用上述成分所生产出来的钢带产品机械性能指标较好，采购价便宜，生产成本低。使用上述钢种生产的高强度产品，不需要经过热处理工艺，直接通过调整纵剪涂漆线的生产工艺就可以生产出抗拉强度≥940MPa，延伸率≥12％的产品。因此使用本发钢种综合成本较低。
[0012] 一种高强度包装用钢带加工方法，其包括：
[0013] 冷轧卷开卷的步骤、纵剪分条的步骤、表面发蓝的步骤、冷却清洗的步骤和卷取的步骤。
[0014] 作为优选方案，所述纵剪分条的步骤中，采用圆盘剪刀对带钢进行裁剪分条，并控制分条的速度为30m/min。
[0015] 作为优选方案，所述表面发蓝的步骤中，控制发蓝的温度为570～580℃，发蓝时间为20～30s。
[0016] 作为优选方案，所述表面发蓝的加热方式为电磁感应线圈中频加热的方式。
[0017] 作为优选方案，所述冷却清洗的步骤中，采用30～40℃的纯水进行冷却清洗。
[0018] 作为优选方案，所述卷取的步骤中，卷取的方法为带式和往复式。
[0020] 由于该钢带的含碳量较高，较采用Q345B原料生产相比，去掉了热处理的工艺，同时发蓝温度上调90～100℃，最终能较好的保证抗拉强度和延伸率两项机械性能，能有效的释放冷轧过程中产生的内应力。本发明具有如下的有益效果：
[0021] 1、本发明的钢带产品强、塑性指标较好，采购价便宜，生产成本低；
[0022] 2、本发明的方法适合于多种规格的高强度包装用钢带的生产；
[0023] 3、本发明的方法无表面处理和烘干热处理工序和过程，降低了生产成本。
[0025] 图1是进行本发明所述的高强度包装用钢带加工方法流程示意图。
具体实施方式
[0026] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0027] 参见图1。一种高强度包装用钢带，该钢带的成分及重量百分比如下：C：0.29－0.35％，Si：0.15－0.35％，Mn：1.20－1.55％，P≤0.03％，S≤0.03％，余量为Fe。
[0028] 本具体实施方式的高强度包装用钢带的加工方法，采用符合上述成分及重量百分比要求的热轧钢卷(本发明的整个生产过程，不会改变钢带的组分含量)，在酸洗冷轧后，获得抗拉强度≥990MPa，断后延伸率≥5％的机械性能，再经过以下步骤：
[0029] a)冷轧卷开卷；
[0030] b)纵剪分条；可采用圆盘剪刀进行钢带的纵剪分条，圆盘剪刀为主动驱动方式，依靠电机驱动，通过对中装置确保带钢裁剪尺寸准确，剪切带钢厚度范围：0.9±0.04mm，剪切速度：30米/分钟；
[0031] c)采用电磁感应线圈中频加热的方式对钢带进行表面发蓝，发蓝温度控制在570℃～590℃，保温时间为20～30秒；
[0032] d)采用水箱进行冷却、清洗，水箱中为纯水，冷却水箱中通低温纯水，通过循环来保证冷却效果，所述水箱中的水温保持在30～40℃；
[0033] e)通过伺服电机进行卷取，卷取方式分为带式和往复式。
[0034] 实验证明，这种包装用钢带的抗拉强度超过940MPa，断后延伸率高于12％，且性能较为稳定。采用上述方法制造高强度包装用钢带，产品的抗拉强度及断后延伸率同时合格的合格率超过90％。
[0035] 实现上述方法的生产线主要包括：开卷机，圆盘剪刀，发蓝中频感应线圈，冷却水箱，卷取设备。
[0036] 实施例1
[0037] 选取一种组分含量如下的碳素钢：C：0.3％，Si：0.24％，Mn：1.34％，P：0.011％，S：0.008％，余量为Fe，所述百分数为重量百分比。
[0038] 选用上述碳素钢热轧板为原料，经过酸洗冷轧成0.9×389mm的钢带，其冷轧后的力学性能：抗拉强度为990MPa，延伸率为5％。然后进入进行实现本发明的加工方法的生产线，按本发明所述的工艺方法进行生产，整个生产过程钢带运行速度为30m/min，发蓝温度为570℃，保温时间约为20s，经30℃水冷后，通过卷取机卷取得到成品入库。
[0039] 得到的成品的力学性能为：抗拉强度940Mpa，延伸率为12％。
[0040] 实施例2
[0041] 选取一种组分含量如下的碳素钢：C：0.3％，Si：0.24％，Mn：1.34％，P：0.011％，S：0.008％，余量为Fe，所述百分数为重量百分比。
[0042] 选用上述碳素钢热轧板为原料，经过酸洗冷轧成0.9×389mm的钢带，其冷轧后的力学性能：抗拉强度为995MPa，延伸率为5％。然后进入进行实现本发明的加工方法的生产线，按本发明所述的工艺方法进行生产，整个生产过程钢带运行速度为30m/min，发蓝温度为570℃，保温时间约为20s，经40℃水冷后，通过卷取机卷取得到成品入库。
[0043] 得到的成品的力学性能为：抗拉强度945Mpa，延伸率为12％。
[0044] 实施例3
[0045] 选取一种组分含量如下的碳素钢：C：0.32％，Si：0.23％，Mn：1.3％，P：0.013％，S：0.01％，余量为Fe，所述百分数为重量百分比。
[0046] 选用上述碳素钢热轧板为原料，经过酸洗冷轧成0.9×389mm的钢带，其冷轧后的力学性能：抗拉强度为1000MPa，延伸率为5％。然后进入进行实现本发明的加工方法的生产线，按本发明所述的工艺方法进行生产，整个生产过程钢带运行速度为30m/min，发蓝温度为580℃，保温时间约为20s，经30℃水冷后，通过卷取机卷取得到成品入库。
[0047] 得到的成品的力学性能为：抗拉强度950Mpa，延伸率为12％。
[0048] 实施例4
[0049] 选取一种组分含量如下的的碳素钢：C：0.32％，Si：0.23％，Mn：1.3％，P：0.013％，S：0.01％，余量为Fe，所述百分数为重量百分比。
[0050] 选用上述碳素钢热轧板为原料，经过酸洗冷轧成0.9×389mm的钢带，其冷轧后的力学性能：抗拉强度为1010MPa，延伸率为5％。然后进入进行实现本发明的加工方法的生产线，按本发明所述的工艺方法进行生产，整个生产过程钢带运行速度为30m/min，发蓝温度为580℃，保温时间约为30s，经40℃水冷后，通过卷取机卷取得到成品入库。
[0051] 得到的成品的力学性能为：抗拉强度960Mpa，延伸率为12％。
[0052] 上述各实施例中的钢带的力学性能试验在XYA105C(CMT5105)微机万能拉力试验机上进行的，试样采用不经机加工的全矩形截面形状。按照上海宝山钢铁股份有限公司企业标准Q\BQB908-2008《捆扎用钢带》标准检测上述实施例中的包装用钢带，上述包装用钢带力学性能达到Q\BQB908-2008《捆扎用钢带》标准的表5中ULT940钢带的性能要求，抗拉强度不小于940Mpa，延伸率不小于12％。
[0053] 对比例1
[0054] 选取一种组分含量如下的的碳素钢：C：0.16％，Si：0.09％，Mn：1.45％，P：0.02％，S：0.01％，余量为Fe，所述百分数为重量百分比。
[0055] 选用上述碳素钢热轧板为原料，经过酸洗冷轧成0.9×198mm的钢带，其冷轧后的力学性能：抗拉强度为960MPa，延伸率为6％。然后进入进行实现本发明的加工方法的生产线，按本发明所述的工艺方法进行生产，整个生产过程钢带运行速度为30m/min，发蓝温度为570℃，保温时间约为30s，经30℃水冷后，通过卷取机卷取得到成品入库。
[0056] 得到的成品的力学性能为：抗拉强度910Mpa，延伸率为12％。
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