本发明涉及一种高强捆带钢及其生产方法,属于带钢生产。
背景技术:
1、钢质捆带广泛应用于钢铁、有色金属、建材、造纸和轻纺等产品的包装,为保证装卸及运输安全,要求捆带具有较高的强度和良好的塑性。目前,较多专利涉及高强捆带钢的生产方法,根据其强化方式的差异,可将捆带钢的生产工艺分为3种,分别是铅浴等温淬火结合回火工艺、两相区淬火结合回火工艺、冷轧结合发蓝工艺。
2、针对铅浴等温淬火结合回火工艺,即采用铅浴炉进行热处理,主要用于抗拉强度980mpa级以上捆带的生产,如专利cn104264048b采用铅浴等温淬火+回火工艺,实现1500mpa级高强捆带的生产,但铅浴过程产生的铅蒸汽会造成环境污染,危害人体健康,各国正在逐步限制铅浴炉的投产。双相区淬火+回火工艺是近年来颇受重视的一种热处理方式,其用水淬代替铅浴淬火,如专利cn101805870b公布了一种抗拉强度高于1100mpa的高强捆带钢及其制造方法,该发明即采用两相区淬火+回火工艺生产。两相区淬火+回火工艺获得组织为碳化物+回火马氏体组织,其延伸率提升有限,且淬火处理存在板形控制难的问题。
3、相较于铅浴等温淬火结合回火工艺、两相区淬火结合回火工艺,冷轧结合发蓝工艺流程简单,生产效率高,且无需重新加热至奥氏体化,节省能源消耗,因此是目前捆带生产中最常用的工艺。冷轧结合发蓝工艺生产的捆带,主要通过冷轧加工硬化获得高强度,再利用后续发蓝处理提高钢的延伸率。如专利cn114645187a、cn103352165b所述的捆带钢即采用该方式生产,该方法多用于抗拉强度950mpa及以下级别捆带钢的生产。近年来,为提高捆带钢的强度,部分研究者采用中温卷取获得以贝氏体组织为主的热轧基板,再配合冷轧大压下策略,实现980-1100mpa高强捆带钢生产,如专利cn109440010b和专利cn106282818b。该方案虽然能提高捆带钢的强度,但由于基板采用贝氏体强化,冷轧采用大压下策略,这些措施会导致捆带钢的延伸率变差。为提高钢的延伸率,专利cn106282818b还提高了退火温度、延长了退火时间,但其所述退火在立式退火炉内完成,常规的发蓝设备的温度和时间均难以满足该工艺要求。
4、因此针对冷轧结合发蓝工艺的现状,有必要提供一种新的生产工艺,实现高强捆带在抗拉强度以及延伸率上的优化提升。
技术实现思路
1、本发明提供一种高强捆带钢及其生产方法,解决了冷轧结合发蓝工艺条件下难以生产高强度、高延伸捆带钢的难题。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
3、一种高强捆带钢,基于冷轧结合发蓝工艺生产得到,得到的捆带钢抗拉强度rm≥1000mpa,延伸率a30≥12%;
4、所述高强捆带钢的生产方法,具体包括以下步骤:
5、步骤s1:炼钢工序,转炉钢水经过lf精炼后进行rh处理,同时进行钙处理,浇注成连铸坯,控制精炼后的钢水中,cr的质量百分比为0.5-0.9%,ca的质量百分比为0.0010-0.0040%;
6、步骤s2:连铸工序,采用二冷区末端电磁搅拌,电磁搅拌电流设置为300~400a,频率设置为5-7hz;在扇形段采用动态轻压下技术,当固相率处于0.30-0.70之间进行的总下压幅度为3-4mm,压下速率为0.8-1.2mm/m;
7、步骤s3:加热及轧制工序,连铸坯经过加热得到高温板坯,加热段均热温度范围为1200-1230℃,加热时间为120-170min,终轧温度设置范围为860-890℃;
8、步骤s4:层流冷却和卷取工序,层流冷却过程中,前段采用空气冷却,后段采用喷水冷却,将冷却后的板坯卷成卷状操作时设置卷取目标温度为620-640℃,制成热轧钢板;
9、步骤s5:冷轧工序,冷轧过程分5道次进行,设定总压下率为60-70%,且末道次压下量设置为5-10%,此时将热轧钢板制成冷轧带钢;
10、步骤s6:发蓝工序,采用电感应加热对钢材进行处理使其表面呈现发蓝的效果,在加热过程中设定加热温度为500-550℃,发蓝时间设定为30-50s,使用高温蒸汽为发蓝介质;
11、步骤s7:冷却工序;
12、步骤s8:涂漆、烘干以及上蜡工序;
13、步骤s9:收卷工序,制成成品捆带钢;
14、进一步的,步骤s1中,进行rh处理时,设定rh真空度≤2mba,脱气时间为10-20min,净循环时间为5-15min,钙处理后软搅拌时间为10-15min;
15、进一步的,步骤s1中,浇注成的连铸坯,其化学成分组成按质量百分比计包括:c:0.26-0.32%,si:0.10-0.20%,mn:0.6-0.9%,p≤0.016%,cr:0.5-0.9%,s≤0.006%,ca:0.0010-0.0030%,al:0.01-0.05%,其余为铁和不可避免的杂质;
16、进一步的,步骤s4中,经过层流冷却和卷取工序制成的热轧钢板,其厚度为2.3-3.0mm,抗拉强度为650-780mpa,延伸率a≥30%,组织主要为铁素体结合珠光体,铁素体占比30-40%,其余为珠光体,铁素体晶粒度7-9级;
17、进一步的,步骤s5中,经过冷轧工序经过制成的冷轧带钢,其厚度为0.69-1.35mm;
18、进一步的,步骤s6中,经过发蓝工序退火后,能够实现连续90°折弯次数≥12次。
19、通过以上技术方案,相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
20、1、本发明提供的高强捆带钢的生产方法,在连铸工序,采用二冷区电磁搅拌和扇形区动态轻压下,消除成分和组织不均对钢塑性的影响;
21、2、本发明提供的高强捆带钢的生产方法,在冷却和卷取工序,通过冷却模式和卷取温度的配合获得适当的组织状态,继而获得高强高延伸热轧捆带用钢,为后续高强捆带的塑性提供保障;
22、3、本发明提供的高强捆带钢的生产方法,在冷轧工序,基于冷轧变形率对钢的强度和塑性的综合影响,合理控制冷轧工序压下率,配合捆带钢的发蓝处理,获得高抗压强度、高延伸率的高强捆带钢;
23、4、本发明提供的高强捆带钢的生产方法,通过在炼钢连铸、热轧、层流冷却、冷轧、发蓝处理等关键工序依次采取措施,重点改善基板心部质量、优化基板组织状态,合理设定冷轧和发蓝工艺等方面,实现了高强捆带强度和塑性的综合调控。
1.一种高强捆带钢的生产方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述高强捆带钢的生产方法,其特征在于:步骤s1中,进行rh处理时,设定rh真空度≤2mba,脱气时间为10-20min,净循环时间为5-15min,钙处理后软搅拌时间为10-15min。
3.根据权利要求1所述高强捆带钢的生产方法,其特征在于:步骤s5中,经过冷轧工序经过制成的冷轧带钢,其厚度为0.69-1.35mm。
4.根据权利要求1所述生产方法得到的高强捆带钢,其特征在于:抗拉强度rm≥1000mpa,延伸率a30≥12%,经过发蓝工序退火后,能够实现连续90°折弯次数≥12次。