本发明属于钢材料领域，特别涉及一种高强度高韧性包装捆带用钢ng01k的制备方法。
背景技术：
国内生产的高强度高韧性包装捆带用钢材料主要用于高压缩比材料、高弹性材料、石油、管道等包装出口，近年来其生产量逐步增长。生产高强度高韧性包装捆带用钢主要使用钢材为中高碳钢，钢牌号主要有宁钢ng01k、宝钢股份st50、鞍钢afd1、南钢30mn2等，其中江苏、上海、广州地区大生产商的高强度高韧性包装捆带用钢用量达10000吨/年。
高强度高韧性包装捆带用钢生产商反映目前所用中碳钢材料主要存在三方面问题：(1)加工性不好；(2)延伸率偏低；(3)反复弯曲次数不够；(4)强度偏低。
国内尚未研制出以碳、锰低成本为主加少许微合金钢以控轧、控冷、回火等手段，通过微合金碳氮化物弥散析出与位错的交互作用，获得显著的强化作用，达到满足客户冷轧轧硬、分条、热处理等工序生产需要，生产高强度高韧性包装捆带用途的专用钢，替代st50、afd1、30mn2钢成为下一代高强度高韧性包装用碳钢专用材料。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种高强度高韧性包装捆带用钢ng01k的制备方法，该方法改善了钢材力学性能和加工使用性能，得到的钢材具有良好的强韧性，热卷屈服强度500mp以上，抗拉强度680mp以上，延伸率22％以上。
本发明的一种高强度高韧性包装捆带用钢ng01k的制备方法，包括：
(1)设计成分：按质量百分比，c：0.29～0.35％、si：0.10～0.30％、mn：1.2～1.8％、p≤0.025％、s≤0.005％、als：0.010～0.060％、nb：0.020～0.035％，余量为fe和不可避免的杂质；
(2)经铁水脱硫、转炉吹炼、lf精炼、rh真空精炼、连铸、热直装、均热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取、缓冷出厂，即得高强度高韧性包装捆带用钢ng01k。
所述步骤(2)中的铁水脱硫至s≤0.005％。
所述步骤(2)中的转炉冶炼底吹采用氮氩切换，采用挡渣出钢。
所述步骤(2)中的lf精炼和rh真空精炼过程中均按步骤(1)成分要求进行成分微调。
所述步骤(2)中的rh真空精炼的工艺参数为：真空度为0.27kpa以下，处理时间≥15分钟，纯脱气时间≥6分钟。
所述步骤(2)中的rh真空精炼结束后用钙线进行钙处理。
所述步骤(2)中的连铸具体为：采用全程保护浇铸，液相线温度tl＝1494℃，中包钢水目标温度1514℃，结晶器保护渣采用高碳保护渣。
所述步骤(2)中的热直装的工艺参数为：出炉温度1220～1230±30℃，在炉时间为150～200min；均热的工艺参数为：时间≥28min。
所述步骤(2)中的粗轧的入口参考温度为1210±30℃；精轧的入口参考温度为1040±30℃。
所述步骤(2)中的卷取温度为680±20℃。
本发明采用中碳钢经过充分的精炼处理工艺，炼钢冶炼精确控制出钢成分，精炼过程中进行成分微调和洁净度控制，板坯采用直、热装炉轧制，精确控制板坯加热温度，热卷高温卷取和缓冷回火等技术，解决普通中碳钢易出现的加工性不好、延伸率偏低、冷轧边裂和反复弯曲次数低等问题。这种高强度高韧性包装用钢ng01k采用拥有lf和rh精炼设备的炼钢车间和热连轧机组生产。
有益效果
(1)本发明采用中碳加nb设计，保证钢卷有优良的冷加工性能、强度及后续热处理良好的淬透性，同时实现直热装，节能减排。
(2)本发明采用lf+rh精炼处理工艺并进行钙处理，钢中夹杂物少且进行了变性，钢质纯净度高；
(3)本发明热轧采用较高出钢温度、高温精轧和低温卷取温度，tmcp+回火工艺结合，改善了钢材力学性能和加工使用性能；使得钢材具有良好的强韧性，热卷屈服强度500mp以上，抗拉强度680mp以上，延伸率22％以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
(1)成分设计
ng01k钢的设计化学成分为：c：0.29～0.35％、si：0.10～0.30％、mn：1.2～1.8％、p≤0.025％、s≤0.005％、als：0.010～0.060％、nb：0.020～0.035％，余量为fe和不可避免的杂质。
生产工艺流程为：铁水脱硫→转炉吹炼→lf精炼→rh真空精炼(钙处理)→连铸→热直装→均热→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→缓冷出厂。
(2)冶炼技术
铁水脱硫至[s]≤0.005％；
转炉冶炼底吹采用氮氩切换；出钢采用挡渣出钢，严格控制转炉下渣量；出钢合金化配加含si、mn合金和增碳剂；
lf精炼要求钢包底吹氩良好；上lf炉处理钢包炉造白渣，脱硫至[s]≤0.005％；lf炉按目标成分要求进行成分微调；.
rh真空精炼采用：在0.27kpa以下真空度下处理时间≥15分钟；加铌铁合金及按目标成分进行合金微调；纯脱气时间(最后一批合金加完到处理结束之间，单纯进行的钢水均匀时间)≥6分钟；
rh真空处理结束后用钙线进行钙处理。
连铸采用全程保护浇铸；液相线温度tl＝1494℃，中包钢水目标温度1514℃。结晶器保护渣采用高碳保护渣。
(3)板坯热装轧制技术
板坯直装、热装。未热装入炉板坯堆垛缓冷，保证最低装炉温度≥200℃。
表1加热工艺参数.
表2轧制工艺参数
热卷堆放缓冷堆放，产出热卷冷却72小时后出厂，检测结果见表3。
表3ng01k热卷力学性能检测结果
本实施例制备的ng01k具有高强度、高韧性和优良的淬透性，后道工序冷轧轧硬到0.8mm，没出现边裂和断带问题，发蓝处理良好，发蓝处理后成品抗拉达到980mp～1030mp，延伸率均达到12％以上，硬度hv30达到300以上，反复弯曲达到3次以上，满足高强度高韧性ult980包装用钢标准要求(见表4)。避免了中碳钢冷轧轧硬卷出现边裂和断带问题，避免了发蓝处理后强度不达标、反复弯曲不合问题、发蓝处理后延伸率不合格问题。提高了加工成材率，同时良好的淬透性能，用户热处理温度降低10％，热处理时间缩短了15-20％，加工效率提高，生产成本降低20％以上。
表4ng01k发蓝处理成品力学性能检测结果