一种高强度捆带用钢的热处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高强度捆带用钢的热处理工艺，所述钢的化学成分以重量百分数计为：C：0.13-0.17％，Mn：1.0-2.0％，Si：0.50-0.70％，S：≤0.04％，P：≤0.04％，Cr：0.3-0.5%，B：0.004-0.006%，其它为Fe和不可避免杂质，所述热处理工艺为淬火加回火，所述淬火的加热温度为820-850℃，保温时间为1-2小时，淬火介质为水；所述回火的加热温度550-570℃，保温时间为2.5-3.5小时。
【专利说明】一种高强度捆带用钢的热处理工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属包装捆带【技术领域】，尤其涉及一种高强度捆带用钢的热处理工艺。
【背景技术】
[0002]捆带钢是一种保证货物安全装卸和运输的薄带状钢铁制品，主要用来包装钢材、有色金属、轻纺制品、建材、纸卷(板)和羊毛等货物。捆带钢要求具有较高的抗拉强度和一定的延伸率，因而具有强度高、延性好、捆扎牢固及运输、装卸过程中不易散包等优势。此夕卜，由于长期工作于室外环境下，同时要求捆带钢具有一定的抗腐蚀性。在捆带钢中，高强度捆带钢主要用于钢铁产品(热轧卷，冷轧卷、钢管、线材等)的包装捆扎，其需求量很大，仅钢铁行业每年就需要约11-13万吨。并且随着钢铁行业的发展，尤其是大厚度和高强度的热轧板卷的大量生产，对于捆带钢的强度要求也在不断地提高。因此，具有更高强度的采用清洁工艺生产的高强度捆带钢具有广阔的市场前景。
[0003]目前，针对高强度捆带钢的生产工艺一般有三种:一是采用冷轧强化后进行退火的工艺；二是采用铅浴等温淬火的贝氏体强化处理工艺；三是采用两相区淬火的马氏体强化处理工艺。其中的工艺一，主要用于生产抗拉强度800-900MPa，延伸率彡4%的捆带钢，其对原料质量要求高且产品质量不易稳定，因此发展受到限制；工艺二，主要生产抗拉强度> 980Mpa，延伸率> 10%的捆带钢，但其设备结构复杂，价格昂贵，特别是由于采用铅浴处理，会造成严重的环境污染，一些国家已开始限制使用；工艺三，目前主要生产抗拉强度^ 940MPa，延伸率> 8%的捆带钢，采用水作为淬火介质，无环境污染。
[0004]随着货物对捆带强度要求的不断提高，现有强度的捆带已不能很好地满足使用需求，捆带钢向更高强度级别发展已成为一种趋势。因此，采用清洁的工艺三生产出具有更高强度的捆带钢已成为该领域急需解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种高强度捆带用钢的热处理工艺，以解决现有技术中存在的捆带钢强度性能不高的问题，从而实现具有IlOOMPa以上抗拉强度和10%以上延伸率的闻强度拥带钢的生广。
[0006]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]—种高强度捆带用钢的热处理工艺，所述钢的化学成分以重量百分数计为:C:0.13-0.17%, Mn:1.0-2.0%, S1:0.50-0.70%, S:彡 0.04%, P:彡 0.04%, Cr:0.3-0.5%,B:0.004-0.006%,其它为Fe和不可避免杂质，所述热处理工艺为淬火加回火，所述淬火的加热温度为820-850°C，保温时间为1-2小时，淬火介质为水；所述回火的加热温度550-570°C，保温时间为2.5-3.5小时。
[0008]其中，主要的基本元素作用有以下几个方面:
[0009]碳:是钢中最经济、最基本的强化元素，通过固溶强化和析出强化对提高钢的强度有明显作用。碳含量的高低很大程度地决定了钢板的强度级别，因为碳是奥氏体转变成马氏体、贝氏体等钢中的强化相所必不可少的元素，可以明显的提高材料的淬透性和淬硬性。若碳含量过低则钢中没有足够的碳化物和固溶碳，在奥氏体转变为马氏体过程中不能产生足够的畸变以强化马氏体组织从而获得钢板的强度。但是提高C含量对钢的塑性、韧性和焊接性也有负面影响，故C含量也不能过高。
[0010]锰:是置换型合金元素，通过固溶强化提高钢的强度，是补偿因C含量降低而引起强度损失的最主要且经济的强化元素，能够提高淬火后钢板强度。Mn还是扩大Y相区的元素，可降低钢的Y — α相变温度，有助于获得细小的相变产物，提高钢的淬透性。
[0011]硅:硅在钢中起固溶强化作用，且钢中加硅能提高钢质纯净度和脱氧。但过高的硅会给热轧加热和后续产品涂镀带来麻烦，影响钢板的表面质量。
[0012]硫、磷:是钢中不可避免的杂质元素，希望越低越好。硫在钢中与锰等化合形成塑性夹杂物硫化锰，尤其对钢的横向塑性和韧性不利，因此希望越低越好。磷也是钢中的有害元素，严重损害钢板的塑性和韧性。
[0013]Cr和B:铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性，因此综合考虑控制其含量，加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。二者配合并通过含量的调整以及与钢种基本元素的协同，使得该钢具有较好的强韧性组合。
[0014]本发明具有如下有益效果:
[0015]通过对普通钢的C和Mn成分的调整，配合添加少量的合金元素Cr和B，使得该钢制备的捆带具有IlOOMPa以上抗拉强度，并保持10%以上延伸率。
[0016]所述淬火的温度区间为铁素体+奥氏体两相区，本发明中通过添加微量的B以及添加适量的Cr并控制C和Mn的含量，增加材料的淬透性，明显提高材料强度；同时，通过控制淬火温度，控制组织奥氏体化的比例，使得组织中保留大量的未奥氏体化的回复铁素体，因此保证了一定的塑性。回火后，淬火马氏体转变成回火马氏体，减小了淬火应力，提高材料的塑性，因此获得强度和塑性的良好匹配。使的捆带钢具有IlOOMPa以上的抗拉强度和1 %以上的延伸率的良好性能。
【具体实施方式】
[0017]实施例一
[0018]一种高强度捆带用钢的热处理工艺，所述钢的化学成分以重量百分数计为:C:0.13%, Mn:2.0%, S1:0.50%, S:彡 0.04%, P:彡 0.04%, Cr:0.5%, B:0.004%，其它为 Fe和不可避免杂质，所述热处理工艺为淬火加回火，所述淬火的加热温度为820°C，保温时间为2小时，淬火介质为水；所述回火的加热温度550°C，保温时间为3.5小时。
[0019]实施例二
[0020]一种高强度捆带用钢的热处理工艺，所述钢的化学成分以重量百分数计为:C:0.17%, Mn:1.0%, S1:0.70%, S:彡 0.04%, P:彡 0.04%, Cr:0.3%, B:0.006%，其它为 Fe和不可避免杂质，所述热处理工艺为淬火加回火，所述淬火的加热温度为850°C，保温时间为I小时，淬火介质为水；所述回火的加热温度570°C，保温时间为2.5小时。
[0021]实施例三
[0022]一种高强度捆带用钢的热处理工艺，所述钢的化学成分以重量百分数计为:C:0.15%, Mn:1.5%, S1:0.60%, S..( 0.04%, P..( 0.04%, Cr:0.4%, B:0.005%，其它为 Fe和不可避免杂质，所述热处理工艺为淬火加回火，所述淬火的加热温度为835°C，保温时间为1.5小时，淬火介质为水；所述回火的加热温度560°C，保温时间为3小时。
【权利要求】
1.一种高强度捆带用钢的热处理工艺，其特征在于，所述钢的化学成分以重量百分数计为:C:0.13-0.17%, Mn:1.0-2.0%, S1:0.50-0.70%, S:彡 0.04%, P:彡 0.04%, Cr:.0.3-0.5%，B:0.004-0.006%，其它为Fe和不可避免杂质，所述热处理工艺为淬火加回火，所述淬火的加热温度为820-850°C，保温时间为1-2小时，淬火介质为水；所述回火的加热温度550-570°C，保温时间为2.5-3.5小时。
【文档编号】C22C38/38GK104232854SQ201310253347
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2013年6月21日
【发明者】宋志方 申请人:无锡市方正金属捆带有限公司