[发明专利]抗拉强度高于1100MPa的高强度捆带钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种捆带钢及其制造方法，尤其涉及一种抗拉强度高于 1100MPa的高强度捆带钢及其制造方法。

背景技术

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。此外，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。

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≥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。 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。

经国内、国际联机检索表明：捆带钢制造的专利主要集中在美国伊利诺 斯工具公司。对于检索得到的专利与本发明分别进行分析如下：

专利1：专利公开号US5656103、题目为“STEEL STRAP AND METHOD OF MAKING”的专利，文中所述的捆带钢的生产流程为铸坯经热轧和冷轧后直接 镀Zn而不经热处理过程，但抗拉强度不稳定，在900-1100MPa间变化，且 延伸率只有0-4％。而本发明通过对冷轧板进行淬火+回火的热处理，可以达 到1100MPa以上的抗拉强度以及10％以上的延伸率；在成分上，本发明采用 更高的Mn含量来获得高的强度。同时上述专利在成分上要求控制N含量和添 加微合金元素B，增加了生产制造成本。而本发明无需添加微合金元素，一 方面降低了制造成本，另外一方面充分发挥了水作为合金元素的思想，利用 相变强化，使得产品的力学性能更优。

专利2：专利公开号EP1428895、题目为“STEEL STRAP COMPOSITION AND MANUFACTURING PROCESS”的专利，采用C-Mn-Si的合金设计，通过铅浴等温 淬火工艺，生产强度在1170-1240MPa，延伸率为6.5％的捆带钢。但该种捆带 钢需用铅浴生产，会造成严重的环境污染；同时，捆带的延伸率也偏低，易 造成脆断。而本发明使用水代替铅浴作为相变介质，减少了环境污染；在成 分上，本发明降低了Si含量，有利于得到良好的钢板表面质量；此外，组织 中的大量回复铁素体与回火马氏体相协调，因此可以具有更高的延伸率。

专利3：专利公开号US4816090、题目为“HEAT TREATED COLD ROLLED STEEL STRAPPING”的专利，采用Nb和Ti微合金化，通过两相区迅速淬火的工艺， 生产抗拉强度大于955MPa，延伸率大于14％的捆带钢。本发明也采用两相区 淬火工艺，但通过更高的C含量来增加淬透性，提高板材强度，能够使得捆 带的强度(达到1100MPa以上)明显高于上述专利。并且，本发明无需添加 Nb和Ti等微合金元素，因此能降低制造成本。