一种高弹性、 超薄鞋底片用钢带及其生产工艺 【技术领域】
本发明涉及一种钢带及其生产工艺，更具体说，它涉及一种高弹性、超薄鞋底 片用钢带及其生产工艺。背景技术
为了增强鞋底的强度，减少鞋底在使用过程中的断裂几率，往往在鞋底中植入 钢片，钢片用材的选用直接影响着钢片的折弯疲劳寿命、鞋的舒适度、以及鞋底的重 量，因此，采用合适的钢片用钢尤为重要。 在实际生产中，厂家根据鞋的质量不同而使 用各种中高碳钢钢片，部分也采用弹簧钢系列，在鞋底钢片用材中会出现如下状况 ：钢 片过厚增加鞋的重量，影响鞋的舒适度、同时也浪费材质，太薄鞋底的强度达不到，影 响折弯疲劳寿命。 发明内容 本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种高强度和良好抗疲劳性能且 降低成本的高弹性、超薄鞋底片用钢带及其生产工艺。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。 这种高弹性、超薄鞋底片用钢，包 括化学成分质量百分比为 ：C ：0.62 ％～ 0.70 ％ ；Si ：0.17 ％～ 0.37 ％ ；Mn ：0.90 ％～ 1.20 ％ ；Cr ：0.25 ％ ～ 0.35 ％ ；Nb ：0.016 ％ ～ 0.022 ％ ；Als ：0.015 ％ ～ 0.040 ％ ； S ≤ 0.035％ ；P ≤ 0.035％ ；Cu ≤ 0.25％ ；Ni ≤ 0.25％ ；余量为 Fe。
作为优选 ：还包括化学成分质量百分比为 Cr ：0.25％～ 0.35％；Nb ：0.016％～ 0.022％。
作 为 优 选 ：由 化 学 成 分 质 量 百 分 比 为 ：C ：0.65 ％ ～ 0.70 ％ ；Si ：0.25 ％ ～ 0.35 ％ ；Mn ：0.90 ％～ 1.10 ％ ；Cr ：0.28 ％～ 0.35 ％ ；Nb ：0.016 ％～ 0.022 ％ ；Als ： 0.020 ％～ 0.035 ％ ；S ≤ 0.010 ％ ；P ≤ 0.015 ％ ；Cu ≤ 0.25 ％ ；Ni ≤ 0.25 ％ ；余量为 Fe 组 成。
本发明所述的一种高弹性、超薄鞋底片用钢的生产方法，包括冶炼、精练、 连铸、热轧和冷轧工序，用电炉或转炉冶炼，经 LF 炉、 VD 炉精炼后连铸，全连轧 热轧，冷轧设备冷轧，其特征在于 ：化学成分质量百分比，出钢前 C 含量 ≥ 0.15 ％， P ≤ 0.012％ ；精练时间≥ 35min， LF 吊包前控制 Als 含量在 0.030％～ 0.045％ ；VD 高真 空保持时间≥ 12min，破空后再补喂 SiCa(SiCaBa) 线和 Al 线脱氧，防钢液氧化，吊包前 软吹氩时间≥ 6min ；150mm×150mm 断面连铸坯拉速控制在 1.8m/min ～ 2.8m/min。
作为优选 ：轧材全氧含量≤ 18ppm。
作为优选 ：脱碳层≤ 0.02mm，轧制压下量＞ 75％。
作为优选 ：热轧抗拉强度≥ 980N/mm2，冷轧抗拉强度≥ 1550N/mm2，钢带硬度 44 ～ 50(HRC)。
本发明的有益效果是 ：具有高弹性、高强度和良好抗疲劳性能，经使用验证后
能满足性能要求，产品材质比同类产品减少约 20％左右，降低了成本，效果良好。 通过 钢中合金的加入和化学成分的调整，以及生产过程中冶炼、精炼、连铸、热轧和冷轧工 艺的控制来提高钢带的性能，解决鞋底片用钢减薄和强度下降之间的矛盾。 具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。 虽然本发明将结合较佳实施例进行描 述，但应知道，并不表示本发明限制在所述实施例中。 相反，本发明将涵盖可包含在有 附后权利要求书限定的本发明的范围内的替换物、改进型和等同物。
这里介绍的高弹性、超薄鞋底片用钢带及其生产工艺一般用于鞋底片用钢带及 其生产工艺，然而应知道，本发明也可用于其它钢带。
本发明的高弹性、超薄鞋底片用钢带生产工艺 ：电炉或转炉冶炼→ LF 精练炉精 练→ VD 炉精练→ CCM 连铸→全连轧热轧→钢带退火及冷轧→平整→分条→淬火→包装
本发明的技术关键点是如何解决钢片减薄后强度下降的问题，本发明通过熔炼 化学成分设计、冶炼、连铸、热轧及冷轧过程的调整控制实现，生产工艺控制主要内容 是微量合金的加入、钢液的纯净度控制、夹杂物含量的降低、连铸坯组织偏析的减小、 热轧过程控轧控冷、冷轧过程中退火工艺及压下量对晶粒组织、力学性能的调整，通过 生产过程多个环节的调整控制，生产出达到本发明设计目的的钢带。
本发明的生产工艺包括冶炼、精练、连铸、热轧及冷轧过程，具体工艺控制如下： 1. 冶炼工艺
电 炉 冶 炼 时 铁 水 或 生 铁 块 比 例 不 低 于 35 ％， 出 钢 前 C 含 量 ≥ 0.15 ％， P ≤ 0.012％，加入足够的脱氧合金，放钢温度控制在 1620 ～ 1650℃。
2. 精炼工艺
LF 工序 ：此工序是合金成分调整的重要阶段，主要合金成分在此过程中完成调 整，精练时间不低于 35min，白渣形成后，要加强渣面的脱氧和钢液的扩散脱氧。 LF 吊 包前控制 Als 含量在 0.030 ～ 0.045％， LF 吊包温度 1600 ～ 1630℃。
VD 工序 ：VD 高真空保持时间≥ 12min，破空后再补喂 SiCa(SiCaBa) 线和 Al 线 进一步脱氧，并做好钢液的防氧化工作，吊包前保证一定的软吹氩时间。
3. 连铸工艺
钢液浇注过热度不超过 30℃，连铸坯断面设计为 150mm×150mm，拉速控制在 1.8 ～ 2.8m/min，实施全过程保护浇注，结晶器电磁搅拌开启。
4. 热轧工艺
预热段温度 ≤ 500 ℃，开轧温度 1050 ～ 1150 ℃，终轧温度 ≥ 850 ℃，卷取温度 650℃左右，逐卷检验钢带表面质量，轧材全氧含量≤ 18ppm。
5. 冷轧工艺
冷轧前先对钢带表面进行软化退火、酸洗，轧制及球化退火，再次轧制及 再结晶退火，精整后打包。 退火炉采用罩式炉，退火后的钢带组织要均匀，脱碳层 ≤ 0.02mm，轧制压下量＞ 75％。
表 1 为本发明钢种的化学成分实例。
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CN 102021491 A CN 102021505 A冶炼炉号 0.67 0.66 0.66 0.27 0.96 0.007 0.012 0.28 0.25 0.98 0.008 0.008 0.32 0.05 0.04 0.26 0.94 0.005 0.011 0.30 0.04轧制规格CSiMnSPCrNiCu 0.10 0.10 0.10Nb 0.018 0.017 0.020Als 0.031 0.024 0.034说100302522.65*170明表 1 ：高弹性、超薄鞋底片用钢化学成分 ( 质量百分数， ％ )表 2 为钢带热轧状态的抗拉强度 Rm、屈服强度 Rp0.2、延伸率 A 和断面收缩率5100405833.50*135书100604762.65*1603/5 页CN 102021491 A CN 102021505 A说明书4/5 页Z 实例。
表 2 ：高弹性、超薄鞋底片用钢带热轧状态的力学性能 轧制规格 2.65*170 3.50*135 2.65*160 Rm(N/mm2) 1010/1015 1020/1030 1015/1025 Rp0.2(N/mm2) A(％ ) 610/620 625/635 615/625 21.5/23.5 21.5/22.0 22.0/23.5 Z(％ ) 38.5/40.5 39.0/42.5 40.5/41.0冶炼炉号 10030252 10040583 10060476
表 3 为钢带冷轧状态的抗拉强度 Rm、屈服强度 Rp0.2、延伸率 A 和表面硬度实 表 3 ：高弹性、超薄鞋底片用钢带冷轧状态的力学性能 轧制规格 2.65*170 3.50*135 2.65*160 Rm(N/mm2) 1630 1625 1625 Rp0.2(N/mm2) A(％ ) 1510 1505 1525 12.5 13.0 12.5 硬度 (HRC) 46.5 47.5 47.5例。
冶炼炉号 10030252 10040583 10060476
以下结合具体实例对本发明进一步说明
实例 1 ：
初炼 ：原料铁水加入量 40 吨，废钢加入量 70 吨 ；通电时间 44min，冶炼电耗 36340 度 ；氧气消耗量 3972 立方米， C 粉消耗 980Kg，石灰加入量 3702Kg ；放钢温度 1635℃。
脱氧合金化 ：硅锰铁 402Kg，高锰 597Kg，硅铝铁 100Kg。
LF 炉精练 ：到位温度 1560℃，钢水量 98 吨，冶炼时间 76min，冶炼电耗 4022 度，吊包温度 1583 ℃。 合金加入量 ：高锰铁 35Kg，锰铁 199Kg，硅锰 82Kg，硅铁 30Kg，铌铁 20Kg，高铬 475Kg，硅铝钡 129Kg，铝灰 10 包。
VD 炉精练 ：VD 总时间 33min，高真空保持时间 13min，最低真空度 0.93mbar ； 喂 Al 线 55m， SiCa 线 150m ；吊包温度 1530℃。
连 铸 ：断 面 150mm×150mm， 钢 水 净 重 97 吨， 镇 静 时 间 10min， 平 均 拉 速 2.4m/min，一冷水量 1750L/Kg ；电磁搅拌频率 4.5Hz。
热轧 ：轧制钢带规格 ：2.65mm×170mm ；均热段温度 ：1230 ℃ ；开轧温度 ： 1115℃ ；精轧温度 ：920℃ ；卷取温度 ：650℃。 冷轧工艺 ：酸洗速度 0.28m/s，酸洗温度 45 ～ 80℃，退火温度 700℃，成品钢 带规格 0.5mm×170mm，脱碳 0.02mm。
实例 2 ：
初炼 ：原料铁水加入量 40 吨，废钢加入量 70 吨 ；通电时间 46min，冶炼电耗 38060 度 ；氧气消耗量 3917 立方米， C 粉消耗 890Kg，石灰加入量 4000Kg ；放钢温度 1638℃。
脱氧合金化 ：硅锰铁 399Kg，高锰 597Kg，硅铝铁 100Kg。
LF 炉精练 ：到位温度 1579℃，钢水量 95 吨，冶炼时间 81min，冶炼电耗 4664 度，吊包温度 1585 ℃。 合金加入量 ：硅锰 38Kg，硅铁 60Kg，铝锰铁 199Kg，铌铁 20Kg，高铬 506Kg，硅铝钡 129Kg，铝灰 10 包。
VD 炉精练 ：VD 总时间 35min，高真空保持时间 13min，最低真空度 0.91mbar ； 喂 Al 线 60m， SiCa 线 150m ；吊包温度 1525℃。
连铸 ：断面 150mm×150mm，钢水净重 93 吨，镇静时间 8min，平均拉速 2.3m/ min，一冷水量 1750L/Kg ；电磁搅拌频率 4.5Hz。
热轧 ：轧制钢带规格 ：3.50mm×135mm ；均热段温度 ：1215 ℃ ；开轧温度 ： 1100℃ ；精轧温度 ：910℃ ；卷取温度 ：640℃。
冷轧工艺 ：酸洗速度 0.28m/s，酸洗温度 45 ～ 80℃，退火温度 700℃，成品钢 带规格 0.8mm×135mm，脱碳 0.02mm。 实例 3 ：
初炼 ：原料铁水加入量 40 吨，废钢加入量 70 吨 ；通电时间 48min，冶炼电耗 39140 度 ；氧气消耗量 3978 立方米， C 粉消耗 950Kg，石灰加入量 3000Kg ；放钢温度 1635℃。
脱氧合金化 ：硅锰铁 404Kg，高锰 597Kg，硅铝铁 100Kg。
LF 炉精练 ：到位温度 1537℃，钢水量 96 吨，冶炼时间 68min，冶炼电耗 3742 度，吊包温度 1588 ℃。 合金加入量 ：硅锰 47Kg，铝锰铁 196Kg，铌铁 23Kg，高铬 443Kg，硅铝钡 120Kg，铝灰 10 包。
VD 炉精练 ：VD 总时间 33min，高真空保持时间 12min，最低真空度 0.91mbar ； 喂 Al 线 60m， SiCa 线 150m ；吊包温度 1525℃。
连 铸 ：断 面 150mm×150mm， 钢 水 净 重 94 吨， 镇 静 时 间 11min， 平 均 拉 速 2.2m/min，一冷水量 1750L/Kg ；电磁搅拌频率 4.5Hz。
热轧 ：轧制钢带规格 ：2.65mm×180mm ；均热段温度 ：1210 ℃ ；开轧温度 ： 1105℃ ；精轧温度 ：915℃ ；卷取温度 ：640℃。
冷轧工艺 ：酸洗速度 0.28m/s，酸洗温度 45 ～ 80℃，退火温度 700℃，成品钢 带规格 0.5mm×180mm，脱碳 0.02mm。
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