本发明涉及一种热成形用高碳热连轧酸洗钢带的制备方法，属于酸洗钢带的制备技术领域。
背景技术：
热轧酸洗板是以优质热轧薄板为原料，经酸洗机组去除氧化层、切边、精整，主要工序有热轧原料开卷→激光焊接→拉矫机组破鳞→酸洗→漂洗→在线平整→切边→在线涂油→打捆→包装入库，表面质量和使用要求(主要是冷弯成形或冲压性能)介于热轧板和冷轧板之间的中间产品，是部分热轧板和冷轧板的理想替代产品。热轧酸洗板是板材市场的新兴产品，其市场发展方向主要在于替代冷轧板和替代热轧板，尤其是近年来，高表面质量、高成形性酸洗板替代厚规格冷轧板已成为国际市场的发展趋势。
与热轧板相比，热轧酸洗板的优势主要在于：表面质量好、尺寸精度高、表面光洁度高、能减少用户分散酸洗造成的环境污染；与冷轧板相比，酸洗板的优势在于在保证表面质量使用要求的前提下，有效降低成本。
热成形技术是近年来开发推广的用于生产先进高强钢冲压件的新技术。将钢板在奥氏体温度以上高温加热，然后快速转移至模块内冲压成形并淬火，获得马氏体组织或多项组织，冲压后的部件强度最高达1700MPa级，由于其高强度，可应用于汽车前后保险杠、车门防撞梁以及A柱、B柱、C柱、中通道等车体安全部件。由于减重、提高安全性和成型性强等优点，这一技术在欧洲、美国等地区发展速度，高强度和超高强度部件在车身上的应用越来越多，2015年全球的热冲压部件需求超过6亿件，而我国作为全球的汽车生产和消费大国，需求量也急剧攀升。
现有的热成形用钢一般为添加Ti、Nb、B等合金元素，得到超高强度的合金钢。比如，专利CN104195443A“汽车用高强抗弯性能热成形钢及其制造方法”公布了一种高抗弯性热成形钢及其制造方法，该钢种的主要化学成分质量百分比为：0.18％≤Cwt.≤0.30％，Siwt.≤0.50％，1.00％≤Mnwt.≤1.60％，Pwt.≤0.015％，Swt.≤0.002％，0.1％≤Crwt.≤0.3％，0.02％≤Tiwt.≤0.06％，0.02％≤Als wt≤0.06％，0.0005％≤Bwt.≤0.004％，[N]≤0.004％，[O]≤0.003％，其余为Fe及不可避免的不纯物。其制造方法为低温加热铸坯、两阶段控制轧制，快速冷却、低温卷取，经冷轧及临界退火制备钢卷，剪切制备零件料片、热压成型。通过该制造方法可细化晶粒，提高材料塑性和韧性，使其在变形过程中吸收更多的能量，提高汽车安全性。但该制造方法需加入Ti、B合金元素，方可达到提高材料强度的目的，最终屈服强度达到1000MPa以上，抗拉强度1300MPa以上，延伸率达到5％以上，为超高强度热成形钢，虽然强度较高，但延伸率较低，通常在10％以下，加入Cr合金元素后可实现扩大轧制工艺窗口的目的，但这将增加材料设计成本。
而对于低成本、中高强度热成形钢的研究相对较少，目前常用的汽车结构件中强度钢为QSTE420或QSTE500，这些牌号的钢，多为冷变形用热轧钢，其抗拉强度为400～600MPa，但成分中依旧添加了Ti、Nb等合金元素，成本较高。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题是提供低成本的热成形用高碳热连轧酸洗钢带的制备方法。
本发明热成形用高碳热连轧酸洗钢带的制备方法，依次包括热连轧、热轧原料开卷、破鳞和酸洗，得到高碳热连轧酸洗钢带，其中，热连轧前钢坯的化学成分由以下重量百分比的组分组成：0.20≤C≤0.45％，Si≤1.00％，1.00≤Mn≤1.80％，P≤0.015％，S≤0.005％，0.010≤Als≤0.060％，N≤0.0050％，O≤0.0040％，其余为Fe及不可避免的杂质；
所述热连轧时，钢坯加热温度为1180～1240℃，终轧温度为820～900℃，卷取温度为580～680℃；
所述破鳞采用拉矫机组破磷，拉矫机组延伸率为1.0～2.0％。
优选的，所述热成形用高碳热连轧酸洗钢带屈服强度ReH≥355MPa，抗拉强度Rm490～680MPa，延伸率A80≥20％。经880～950℃范围内热处理后表面脱碳层厚度小于20μm，且力学性能均满足要求。
进一步的，本发明方法的具体步骤为：铁水提钒→脱硫→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→连铸→加热炉加热→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→空冷至室温→热轧原料开卷→激光焊接→拉矫机组破鳞→酸洗→漂洗→切边→在线涂油→打捆→包装入库。
优选的，所述加热炉加热时，铸坯入炉温度≤300℃。
优选的，所述转炉冶炼时进行吹氩处理，所述RH精炼末期进行钙处理。
进一步的，优选所述热成形用高碳热连轧酸洗钢带的非金属夹杂物A类、B类、C类、D类和DS类均小于1.0级。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明以C、Mn元素为主，提高C含量，在不添加Nb、Ti、V、B、Mo、La、Cr等合金元素的条件下，冶炼工序保证铸坯钢质纯净度、化学成分均匀的前提下，配以合理的控轧控冷技术工艺，获得强度适中、延伸率较高的热轧钢板，经裁剪、落料、加热后，进行热成形，热处理后，最终获得中等强度，塑韧性较高的零部件，广泛应用于汽车结构件，可替代部分合金含量和生产成本较高的高强度汽车结构用热轧及冷轧连退钢板及钢带。
具体实施方式
本发明热成形用高碳热连轧酸洗钢带的制备方法，依次包括热连轧、热轧原料开卷、破鳞和酸洗，得到高碳热连轧酸洗钢带，其中，热连轧前钢坯的化学成分由以下重量百分比的组分组成：0.20≤C≤0.45％，Si≤1.00％，1.00≤Mn≤1.80％，P≤0.015％，S≤0.005％，0.010≤Als≤0.060％，N≤0.0050％，O≤0.0040％，其余为Fe及不可避免的杂质；
所述热连轧时，钢坯加热温度为1180～1240℃，终轧温度为820～900℃，卷取温度为580～680℃；
所述破鳞采用拉矫机组破磷，拉矫机组延伸率为1.0～2.0％。
优选的，所述热成形用高碳热连轧酸洗钢带屈服强度ReH≥355MPa，抗拉强度Rm490～680MPa，延伸率A80≥20％。经880～950℃范围内热处理后表面脱碳层厚度小于20μm，且力学性能均满足要求。
进一步的，本发明方法的具体步骤为：铁水提钒→脱硫→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→连铸→加热炉加热→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→空冷至室温→热轧原料开卷→激光焊接→拉矫机组破鳞→酸洗→漂洗→切边→在线涂油→打捆→包装入库。
优选的，所述加热炉加热时，铸坯入炉温度≤300℃。
优选的，所述转炉冶炼时进行吹氩处理，所述RH精炼末期进行钙处理。
进一步的，所述热成形用高碳热连轧酸洗钢带的非金属夹杂物满足表1要求。
表1带非金属夹杂物要求
优选所述热成形用高碳热连轧酸洗钢带的非金属夹杂物A类、B类、C类、D类和DS类均小于1.0级。
具体的，本发明方法为铁水依次经提钒、脱硫、转炉(需吹氩处理)、LF精炼、RH精炼(该工序末期进行钙处理)、连铸成板坯；铸坯温度降至300℃以下方可装炉，加热至1180～1240℃，经单机架可逆式粗轧机5道次轧制成中间坯，再经热卷箱保温后进入7机架热连轧精轧机组，开轧温度为980～1050℃，终轧温度为820～900℃，然后经层流冷却后进入卷取机卷取得带钢，卷取温度为580～680℃；钢卷空冷至室温方可开卷，钢卷开卷需用防皱辊，经拉矫机组破鳞(拉矫机组延伸率为1.0～2.0％)、再经酸洗机组酸洗，然后涂油包装成成品。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
采用2050热轧机组(7机架连轧精轧机组)生产低成本热成形用高碳热连轧酸洗钢带。起始的钢坯的化学成分重量百分比为：Cwt.：0.41％、Siwt.：0.25％、Mnwt.：1.18％，Pwt.：0.007％，Swt.：0.002％，Alswt.：0.036％，[N]：0.0040％，[O]：0.0029％，其余为Fe及不可避免的杂质。其生产过程为：铁水提钒→脱硫→转炉(需吹氩处理)→LF精炼→RH精炼(该工序末期进行钙处理)→连铸→加热炉加热(铸坯入炉温度≤300℃)→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→空冷至室温→原料开卷→激光焊接→拉矫机组破鳞→酸洗→漂洗→切边→在线涂油→打捆→包装入库。钢坯230mm×1450mm×Cmm，经1210℃加热后，出炉后后除鳞，经单机架可逆式粗轧机5道次轧制成42mm×1450mm×C1mm的中间坯，再经热卷箱保温，随后进入7连轧精轧机组，轧制成5.0mm×1450mm×C2mm的钢卷，开轧温度为1020℃，终轧温度为835℃。经层流冷却后进入卷取机卷取得带钢，卷取温度为586℃。钢卷冷却至室温(≤40℃)，经开卷(需用防皱辊)，与前一卷的尾部焊接在一起，再经拉矫机组破鳞，随后进入酸槽酸洗，酸洗速度80m/min，再涂油分卷，得到规格为5.0mm×1450mm×C2mm的热成形用高碳热连轧酸洗钢带。
经测定，生产的热成形用高碳热连轧酸洗钢带的性能如下：屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为475MPa、670MPa、21.5％；非金属夹杂物A类、B类、C类、D类和DS类均小于1.0级。经880～950℃范围内热处理后表面脱碳层厚度小于20μm，且力学性能均满足要求。
本发明实例中的屈服强度、抗拉强度、延伸率、非金属夹杂物级别的测定方法都是按国家标准进行测定的。
实施例2
采用2050热轧机组(7机架连轧精轧机组)生产低成本热成形用高碳热连轧酸洗钢带。起始的钢坯的化学成分重量百分比为：Cwt.：0.22％、Siwt.：0.22％、Mnwt.：1.76％，Pwt.：0.009％，Swt.：0.003％，Alswt.：0.043％，[N]：0.0049％，[O]：0.0033％，其余为Fe及不可避免的杂质。其生产过程为：铁水提钒→脱硫→转炉(需吹氩处理)→LF精炼→RH精炼(该工序末期进行钙处理)→连铸→加热炉加热(铸坯入炉温度≤300℃)→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→空冷至室温→原料开卷→激光焊接→拉矫机组破鳞→酸洗→漂洗→切边→在线涂油→打捆→包装入库。钢坯230mm×1450mm×Cmm，经1210℃加热后，出炉后后除鳞，经单机架可逆式粗轧机5道次轧制成42mm×1400mm×C1mm的中间坯，再经热卷箱保温，随后进入7连轧精轧机组，轧制成6.0mm×1400mm×C2mm的钢卷，开轧温度为1000℃，终轧温度为881℃。经层流冷却后进入卷取机卷取得带钢，卷取温度为620℃。钢卷冷却至室温(≤40℃)，经开卷(需用防皱辊)，与前一卷的尾部焊接在一起，再经拉矫机组破鳞，随后进入酸槽酸洗，酸洗速度70m/min，再涂油分卷，得到规格为6.0mm×1400mm×C2mm的热成形用高碳热连轧酸洗钢带。
经测定，生产的热成形用高碳热连轧酸洗钢带的性能如下：屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为462MPa、654MPa、25.0％；非金属夹杂物A类、B类、C类、D类和DS类均小于1.0级。经880～950℃范围内热处理后表面脱碳层厚度小于20μm，且力学性能均满足要求。
本发明实例中的屈服强度、抗拉强度、延伸率、非金属夹杂物级别的测定方法都是按国家标准进行测定的。
实施例3
采用2050热轧机组(7机架连轧精轧机组)生产低成本热成形用高碳热连轧酸洗钢带。起始的钢坯的化学成分重量百分比为：Cwt.：0.30％、Siwt.：0.38％、Mnwt.：1.45％，Pwt.：0.005％，Swt.：0.004％，Alswt.：0.031％，[N]：0.0038％，[O]：0.0026％，其余为Fe及不可避免的杂质。其生产过程为：铁水提钒→脱硫→转炉(需吹氩处理)→LF精炼→RH精炼(该工序末期进行钙处理)→连铸→加热炉加热(铸坯入炉温度≤300℃)→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→空冷至室温→原料开卷→激光焊接→拉矫机组破鳞→酸洗→漂洗→切边→在线涂油→打捆→包装入库。钢坯230mm×1250mm×Cmm，经1210℃加热后，出炉后后除鳞，经单机架可逆式粗轧机5道次轧制成42mm×1250mm×C1mm的中间坯，再经热卷箱保温，随后进入7连轧精轧机组，轧制成3.0mm×1250mm×C2mm的钢卷，开轧温度为1000℃，终轧温度为842℃。经层流冷却后进入卷取机卷取得带钢，卷取温度为656℃。钢卷冷却至室温(≤40℃)，经开卷(需用防皱辊)，与前一卷的尾部焊接在一起，再经拉矫机组破鳞，随后进入酸槽酸洗，酸洗速度90m/min，再涂油分卷，得到规格为3.0mm×1250mm×C2mm的热成形用高碳热连轧酸洗钢带。
经测定，生产的热成形用高碳热连轧酸洗钢带的性能如下：屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为408MPa、590MPa、23.5％；非金属夹杂物A类、B类、C类、D类和DS类均小于0.5级。经880～950℃范围内热处理后表面脱碳层厚度小于20μm，且力学性能均满足要求。
本发明实例中的屈服强度、抗拉强度、延伸率、非金属夹杂物级别的测定方法都是按国家标准进行测定的。
实施例4
采用2050热轧机组(7机架连轧精轧机组)生产低成本热成形用高碳热连轧酸洗钢带。起始的钢坯的化学成分重量百分比为：Cwt.：0.26％、Siwt.：0.38％、Mnwt.：1.35％，Pwt.：0.005％，Swt.：0.002％，Alswt.：0.031％，[N]：0.0038％，[O]：0.0026％，其余为Fe及不可避免的杂质。其生产过程为：铁水提钒→脱硫→转炉(需吹氩处理)→LF精炼→RH精炼(该工序末期进行钙处理)→连铸→加热炉加热(铸坯入炉温度≤300℃)→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→空冷至室温→原料开卷→激光焊接→拉矫机组破鳞→酸洗→漂洗→切边→在线涂油→打捆→包装入库。钢坯230mm×1250mm×Cmm，经1210℃加热后，出炉后后除鳞，经单机架可逆式粗轧机5道次轧制成42mm×1250mm×C1mm的中间坯，再经热卷箱保温，随后进入7连轧精轧机组，轧制成3.0mm×1250mm×C2mm的钢卷，开轧温度为1000℃，终轧温度为834℃。经层流冷却后进入卷取机卷取得带钢，卷取温度为588℃。钢卷冷却至室温(≤40℃)，经开卷(需用防皱辊)，与前一卷的尾部焊接在一起，再经拉矫机组破鳞，随后进入酸槽酸洗，酸洗速度90m/min，再涂油分卷，得到规格为3.0mm×1250mm×C2mm的热成形用高碳热连轧酸洗钢带。
经测定，生产的热成形用高碳热连轧酸洗钢带的性能如下：屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为428MPa、612MPa、27.5％；非金属夹杂物A类、B类、C类、D类和DS类均小于0.5级。经880～950℃范围内热处理后表面脱碳层厚度小于20μm，且力学性能均满足要求。
本发明实例中的屈服强度、抗拉强度、延伸率、非金属夹杂物级别的测定方法都是按国家标准进行测定的。
对比例1
采用实施例2的方法，仅改变起始的钢坯的化学成分，其化学成分重量百分比为：Cwt.：0.16％、Siwt.：0.32％、Mnwt.：1.78％，Pwt.：0.010％，Swt.：0.004％，Alswt.：0.029％，[N]：0.0033％，[O]：0.0021％，其余为Fe及不可避免的杂质。
经测定，生产的热成形用高碳热连轧酸洗钢带的性能如下：屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为409MPa、588MPa、30.2％；非金属夹杂物A类、B类、C类、D类和DS类均小于0.5级。但经880～950℃范围内热处理后表面脱碳层厚度达30μm以上，且热处理后的屈服强度均低于355MPa，不满足要求。