专利名称：一种高强涂漆捆带及其制备方法
技术领域：
本发明属于包装用钢带领域，具体是一种高强涂漆捆带及制造方法。
背景技术：
包装用钢带，也称捆带或钢带，是一种具有较高抗拉强度和一定延伸率的窄条状包装材料。它广泛运用于钢铁工业、建筑工业、有色金属行业、轻纺制品、机械工业等产品的包装打捆。包装用钢带按表面状态分类可分为涂漆捆带、发蓝捆带、镀锌捆带，涂漆捆带广泛应用于硅钢及冷轧板材打捆包装；发蓝捆带广泛应用于大卷重热轧板卷和型材打捆包装；镀锌捆带应用于木箱、彩涂板、钢板等打捆包装。随着市场对产品包装的外观要求不断提高，国内硅钢以及冷轧生产技术的不断提高，已逐步取代进口硅钢和高精度冷轧板材，涂漆捆带的需求量不断增加。从生产包装用钢带的工艺方法来看，生产包装钢带的工艺流程一般为热轧卷一酸洗一冷轧一分条一电加热发蓝一卷曲成品。而生产高强度钢带的生产工艺流程一般为热轧卷一酸洗一冷轧一分条一热处理一涂层一成品打包。目前，生产高强度钢带需要采用低合金、合金结构钢或者优质碳素结构钢，通过调质处理才能完成。其存在工艺比较复杂，生产成本偏高的不足；目前对涂漆采用感应加热方式进行烘干，其存在加热温度难以控制，设备维护较繁琐，生产成本偏高等不足。经检索，中国专利公开号为授权号为CN101886217A的专利文献，其公开了一种中强度包装钢带及生产方法，其钢带的成分为(重量百分比)C :0. 05 O. 1%，SiO. I
O.15%，Mn: I. O I. 55%，P彡O. 05%, S ^ O. 05%，余量为Fe，它的工艺是冷轧钢带经过分条后，采用电磁感应线圈中频加热的方式进行发蓝处理，发蓝温度420 440°C，保温时间20 30S，钢带出炉后水冷，水温维持30 40°C，采用感应加热方式对涂覆好的钢带烘干，烘干温度230 260°C，可生产出抗拉强度不低于800Mpa，延伸率不低于6%的中强度钢带，存在的不足是钢带抗拉强度，延伸率较低，无法满足诸多产品打包需求，且电磁感应中频加热操作方法复杂，设备维护繁琐，生产成本较高。中国专利公开号为CN1189584CA的专利文献，其公开了一种高强度捆带钢以及热处理工艺，其原料钢种采用如下设计成分C 0. 22 O. 29%，Mn: I. 3 I. 5%, Si ( O. 15%，P彡O. 15%, S ^ O. 01%, AlS :0. 015, Nb :0. 12，余量为Fe,它的生产工艺是冷轧钢带，经过开卷分剪后经过引料辊进入电加热炉，炉温550 650°C，钢带运行速度2. 5 3. 5m/min，钢带出炉温度450°C 550°C，出炉后自然风冷，通过以上钢种及热处理工艺可生产出抗拉强度不小于880Mpa，延伸率不小于8%的高强度捆带，其存在的不足是抗拉强度、延伸率等机械性能较低，不满足部分产品打包需求；钢带运行速度慢，生产效率低下；电加热炉炉温较高，生产成本较高，温度不均易造成产品性能不均，表面经过只发蓝处理，表面防锈性能较差，表面盐雾试验< 2h，包装产品后不利于长期存放。因此，从生产成本、市场对捆带性能以及外观需求来考虑，高强度涂漆捆带以及较低成本的生产方法在实际经营中有着较大的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的防锈性能及外观质量较差的不足，提供一种在满足抗拉强度不低于950Mpa，延伸率A不小于9%，防锈性能及外观质量优良，成本较低 的高强涂漆捆带及其制备方法。实现上述目的的措施
一种高强涂漆捆带，其化学成分及重量百分比含量为c 0. 12 O. 20 % ；Si 0. 2
O.6 %，Mn 1. 2 2. 0% ；P ·.( O. 025% ；S ·.( O. 02%, Nb 0. 01 (λ 05%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。制备一种高强涂漆捆带的方法，其步骤
1)冶炼并铸坯后热轧成卷；
2)对热轧卷进行酸洗，并控制酸洗液温度在65 95°C，酸洗速度不超过120米/分
钟；
3)进行冷轧，控制总压下率在65 80%，冷轧结束后的钢板抗拉强度不低于980Mpa，延伸率不低于5% ；
4)进行开卷、分条、去毛刺；
5)在气氛比例60 80%的Pb和20 40%Bi组成的铅铋炉中进行回火处理，控制铅铋炉内温度在400 500°C，钢带运行速度在4 6米/分钟；
6)进行水冷，冷却温度不超过200°C；
7)采用浸涂擦拭方式进行涂漆，控制油漆粘度18 35S;并采用电阻式加热分段烘烤涂漆，控制第一段加热烘烤温度280 350° C，烘烤时间在50 75S，控制第二段缓冷烘烤温度在250-320°C，烘烤时间在50 75S ；
8)进行涂蜡，并采用热风烘干，干燥温度控制在150 300°C，干燥时间为60 80 S。其特征在于酸洗液中的酸值控制在200-250克/升。本发明中各元素及主要工艺的作用
C :是钢中的一般强化元素，控制C的含量以保证钢带力学性能；
Si:在钢中也作为一种强化元素来使用，控制Si的含量，以保证产品的表面性能；
Mn :适当增加Mn的含量，以提高原料的强度和硬度，消除S元素的有害影响；
Nb :加入微量Nb元素，可起到细化晶粒，优化钢带性能的作用；
采用电阻式加热并分段烘烤涂漆的理由之所以采用电阻式加热方式烘干涂漆层，是由于其与感应式加热方式相比，感应式加热设备比较复杂，一次投入的成本相对较高，感应部件(感应圈)互换性和适应性较差，设备维护费用较高，且温度控制比较复杂，而电阻式加热设备一次性成本投入较少，维护方便，生产成本较低，温度控制简单易操作，涂漆分段烘烤，可保证油漆的均匀烘干，又能保证高速生产的连续性。采用电热风烘干并控制干燥温度在150 300 °C，可保证水性蜡不易变质，水性蜡中水分迅速蒸发，蜡均匀附着在钢带表面，保证钢带表面均匀光亮，操作工艺简单，能耗成本较低。本发明与现有技术相比，本发明控制Si，Mn的含量强化钢带强度和硬度，最大限度的消除了 S的有害影响，控制Si的含量保证捆带产品的表面性能，控制P和S的含量以提高钢的纯净度，适量加入Nb含量，克服强化元素原子与Fe原子体积错配度过大造成的晶体点阵畸变影响，即可提高σ b值又能抑制屈强比过高，可获得强度较高，弹性较好，力学性能各方面较优异的钢带；且能耗较低，工艺简单，涂漆表面均匀，防锈性能好，工艺简单。具体实施例方式实施例I
一种高强涂漆捆带，其化学成分及重量百分比含量为c 0. 14% ；Si 0. 46 %，Mn :1. 3% ；P 0. 023 % ；S 0. 02 %，Nb :0. 019%，余量为Fe及不可避免的杂质。制备方步骤
1)冶炼并铸坯后热轧成卷；
2)对热轧卷进行酸洗，酸洗液温度在65 68°C，酸洗液中的酸值为210克/升，酸洗速度为115米/分钟；
3)进行冷轧，总压下率在70%，冷轧结束后的钢板抗拉强度在985Mpa，延伸率为5. 5% ；
4)进行开卷、分条、去毛刺；
5)在气氛为65%Pb+35%Bi组成的铅铋炉中进行回火处理，铅铋炉内温度在450 455°C，钢带运行速度在5. Om/min ；
6)进行水冷，冷却温度不超过195°C；
7)采用涂漆采用浸涂擦拭方式，控制油漆粘度23S;并采用电阻式加热分段烘烤涂漆，第一段烘烤温度在310 °C，烘烤时间在75 S，第二段烘烤温度在265°C，烘烤时间在56 S ；
8)进行涂蜡，并采用热风烘干，干燥温度控制在245 255°C，干燥时间为60S。经检测，涂漆捆带的抗拉强度为965Mpa，延伸率A为9%，反复弯曲次数10次(R=5mm)无脆断分层，表面涂漆均匀光亮；经涂漆表面做丁酮擦拭实验41次，盐雾防锈实验8小时，未发现有锈蚀现象，达到工业用高强度包装钢带的要求。实施例2
一种高强涂漆捆带，其化学成分及重量百分比含量为c :0. 16 % ；Si 0. 29 %, Mn I. 42% ；P 0. 012 % ；S 0. 014 %，Nb :0. 021%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。制备方步骤
1)冶炼并铸坯后热轧成卷；
2)对热轧卷进行酸洗，酸洗液温度在70 73°C，酸洗液中的酸值为235克/升，酸洗速度为110米/分钟；
3)进行冷轧，总压下率在68%，冷轧结束后的钢板抗拉强度在998Mpa，延伸率为6.0% ；
4)进行开卷、分条、去毛刺；
5)在气氛为70%Pb+30%Bi的铅铋炉中进行回火处理，铅铋炉内温度在482 485°C，钢带运行速度在5. 5m/min ；
6)进行水冷，冷却温度不超过198°C；
7)采用涂漆采用浸涂擦拭方式，控制油漆粘度30S;并采用电阻式加热分段烘烤涂漆，第一段烘烤温度在330 °C，烘烤时间在70 S，第二段烘烤温度在280 °C，烘烤时间在56 S ；
8)进行涂蜡，并采用热风烘干，干燥温度控制在155 160°C，干燥时间为80S。
经检测，涂漆捆带的抗拉强度为950Mpa，延伸率A为9. 5%，反复弯曲次数12次(R=5mm)无脆断分层，表面涂漆均匀光亮；经涂漆表面做丁酮擦拭实验37次，盐雾防锈实验5小时，未发现有锈蚀现象，达到工业用高强度包装钢带的要求。实施例3
一种高强涂漆捆带，其化学成分及重量百分比含量为c :0. 18 % ；Si 0. 37 %, Mn
I.58% ；P 0. 018 % ；S 0. 019 %，Nb :0. 014%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。制备方步骤
1)冶炼并铸坯后热轧成卷；
2)对热轧卷进行酸洗，酸洗液温度在76 79°C，酸洗液中的酸值为250克/升，酸洗速度为113米/分钟；
3)进行冷轧，总压下率在73%，冷轧结束后的钢板抗拉强度在1008Mpa，延伸率为6. 0% ；
4)进行开卷、分条、去毛刺；
5)在气氛为80%Pb+20%Bi的铅铋炉中进行回火处理，铅铋炉内温度在490 500°C，钢带运行速度在6. Om/min ；
6)进行水冷，冷却温度不超过198°C；
7)采用涂漆采用浸涂擦拭方式，控制油漆粘度25S;并采用电阻式加热分段烘烤涂漆，第一段烘烤温度在349 °C，烘烤时间在68S，第二段烘烤温度在305 °C，烘烤时间在65 S ；
8)进行涂蜡，并采用热风烘干，干燥温度控制在285 298°C，干燥时间为65S。经检测，涂漆捆带的抗拉强度为980Mpa，延伸率A为10. 0%，反复弯曲次数13次(R=5mm)无脆断分层，表面涂漆均匀光亮；经涂漆表面做丁酮擦拭实验35次，盐雾防锈实验9小时，未发现有锈蚀现象，达到工业用高强度包装钢带的要求。实施例4
一种高强涂漆捆带，其化学成分及重量百分比含量为c :0. 2 % ；Si 0. 42 %, Mn
I.65% ；P 0. 019 % ；S 0. 017%, Nb :0. 027%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。制备方步骤
1)冶炼并铸坯后热轧成卷；
2)对热轧卷进行酸洗，酸洗液温度在89 94°C，酸洗液中的酸值为242克/升，酸洗速度为117米/分钟；
3)进行冷轧，总压下率在65%，冷轧结束后的钢板抗拉强度在1150Mpa，延伸率为5. 5% ；
4)进行开卷、分条、去毛刺；
5)在气氛为80%Pb+20%Bi的铅铋炉中进行回火处理，铅铋炉内温度在460 470°C，钢带运行速度在4. 8m/min ；
6)进行水冷，冷却温度不超过190°C；
7)采用涂漆采用浸涂擦拭方式，控制油漆粘度20S;并采用电阻式加热分段烘烤涂漆，第一段烘烤温度在325 °C，烘烤时间在70S，第二段烘烤温度在285 °C，烘烤时间在60 S ；
8)进行涂蜡，并采用热风烘干，干燥温度控制在195 205°C，干燥时间为70S。经检测，涂漆捆带的抗拉强度为996Mpa，延伸率A为9. 5%，反复弯曲次数11次(R=5mm)无脆断分层，表面涂漆均匀光亮；经涂漆表面做丁酮擦拭实验38次，盐雾防锈实验10小时，未发现有锈蚀现象，达到工业用高强度包装钢带的要求。实施例5
一种高强涂漆捆带，其化学成分及重量百分比含量为c :0. 11 % ；Si 0. 53 %, Mn
I.70% ；P 0. 017 % ；S 0. 0195%, Nb :0. 033%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。制备方步骤
1)冶炼并铸坯后热轧成卷；
2)对热轧卷进行酸洗，酸洗液温度在70 80°C，酸洗液中的酸值为232克/升，酸洗速度为110米/分钟；
3)进行冷轧，总压下率在80%，冷轧结束后的钢板抗拉强度在llOOMpa，延伸率为5. 0% ；
4)进行开卷、分条、去毛刺；
5)在气氛为80%Pb+20%Bi的铅铋炉中进行回火处理，铅铋炉内温度在470 480°C，钢带运行速度在4. 5m/min ；
6)进行水冷，冷却温度不超过190°C；
7)采用涂漆采用浸涂擦拭方式，控制油漆粘度27S;并采用电阻式加热分段烘烤涂漆，第一段烘烤温度在300 °C，烘烤时间在75S，第二段烘烤温度在260 °C，烘烤时间在63 S ；
8)进行涂蜡，并采用热风烘干，干燥温度控制在220 230°C，干燥时间为75S。经检测，涂漆捆带的抗拉强度为lOOOMpa，延伸率A为9. 0%，反复弯曲次数11次(R=5mm)无脆断分层，表面涂漆均匀光亮；经涂漆表面做丁酮擦拭实验49次，盐雾防锈实验10小时，未发现有锈蚀现象，达到工业用高强度包装钢带的要求。上述实施例仅为最佳例举，而并非是对本发明的实施方式的限定。
权利要求
1.一种高强涂漆捆带，其化学成分及重量百分比含量为c:0. 12 O. 20 % ；Si :0. 2 O.6 %，Mn 1. 2 2. 0% ；P ·.( O. 025% ；S ·.( O. 02%, Nb 0. 01 (λ 05%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。
2.制备权利要求I所述的一种高强涂漆捆带的方法，其步骤 1)冶炼并铸坯后热轧成卷； 2)对热轧卷进行酸洗，并控制酸洗液温度在65 95°C，酸洗速度不超过120米/分钟； 3)进行冷轧，控制总压下率在65 80%，冷轧结束后的钢板抗拉强度不低于980Mpa，延伸率不低于5% ； 4)进行开卷、分条、去毛刺； 5)在气氛比例60 80%的Pb和20 40%Bi组成的铅铋炉中进行回火处理，控制铅铋炉内温度在400 500°C，钢带运行速度在4 6米/分钟； 6)进行水冷，冷却温度不超过200°C； 7)采用浸涂擦拭方式进行涂漆，控制油漆粘度18 35S;并采用电阻式加热分段烘烤涂漆，控制第一段加热烘烤温度280 350° C，烘烤时间在50 75S，控制第二段缓冷烘烤温度在250-320°C，烘烤时间在50 75S ； 8)进行涂蜡，并采用热风烘干，干燥温度控制在150 300°C，干燥时间为60 80 S。
3.如权利要求2所述的制备权一种高强涂漆捆带的方法，其特征在于酸洗液中的酸值控制在200-250克/升。
全文摘要
一种高强涂漆捆带，其化学成分及(wt)%为C0.12～0.20%；Si0.2～0.6%，Mn1.2～2.0%；P≤0.025%；S≤0.02%，Nb0.01～0.05%；制备步骤冶炼并铸坯后热轧成卷；酸洗；冷轧；开卷、分条、去毛刺；在铅铋炉中进行回火处理；水冷；采用浸涂擦拭方式涂漆并分段烘烤；涂蜡，并采用热风烘干。本发明由于适量加入Nb，克服了强化元素原子与Fe原子体积错配度过大造成的晶体点阵畸变影响，即可提高σb值又能抑制屈强比过高，可获得强度较高，弹性较好，力学性能各方面较优异的钢带；且能耗较低，工艺简单，涂漆表面均匀，防锈性能好，工艺简单。
文档编号C21D8/04GK102978512SQ201210559019
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者何振华, 张建国, 吴远东, 黄菲, 钱涛, 纪政 申请人:武汉钢铁(集团)公司