本發明涉及一種熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶的制備方法，屬于酸洗鋼帶的制備技術領域。
背景技術：
熱軋酸洗板是以優質熱軋薄板為原料，經酸洗機組去除氧化層、切邊、精整，主要工序有熱軋原料開卷→激光焊接→拉矯機組破鱗→酸洗→漂洗→在線平整→切邊→在線涂油→打捆→包裝入庫，表面質量和使用要求(主要是冷彎成形或沖壓性能)介于熱軋板和冷軋板之間的中間產品，是部分熱軋板和冷軋板的理想替代產品。熱軋酸洗板是板材市場的新興產品，其市場發展方向主要在于替代冷軋板和替代熱軋板，尤其是近年來，高表面質量、高成形性酸洗板替代厚規格冷軋板已成為國際市場的發展趨勢。
與熱軋板相比，熱軋酸洗板的優勢主要在于：表面質量好、尺寸精度高、表面光潔度高、能減少用戶分散酸洗造成的環境污染；與冷軋板相比，酸洗板的優勢在于在保證表面質量使用要求的前提下，有效降低成本。
熱成形技術是近年來開發推廣的用于生產先進高強鋼沖壓件的新技術。將鋼板在奧氏體溫度以上高溫加熱，然后快速轉移至模塊內沖壓成形并淬火，獲得馬氏體組織或多項組織，沖壓后的部件強度最高達1700MPa級，由于其高強度，可應用于汽車前后保險杠、車門防撞梁以及A柱、B柱、C柱、中通道等車體安全部件。由于減重、提高安全性和成型性強等優點，這一技術在歐洲、美國等地區發展速度，高強度和超高強度部件在車身上的應用越來越多，2015年全球的熱沖壓部件需求超過6億件，而我國作為全球的汽車生產和消費大國，需求量也急劇攀升。
現有的熱成形用鋼一般為添加Ti、Nb、B等合金元素，得到超高強度的合金鋼。比如，專利CN104195443A“汽車用高強抗彎性能熱成形鋼及其制造方法”公布了一種高抗彎性熱成形鋼及其制造方法，該鋼種的主要化學成分質量百分比為：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％，其余為Fe及不可避免的不純物。其制造方法為低溫加熱鑄坯、兩階段控制軋制，快速冷卻、低溫卷取，經冷軋及臨界退火制備鋼卷，剪切制備零件料片、熱壓成型。通過該制造方法可細化晶粒，提高材料塑性和韌性，使其在變形過程中吸收更多的能量，提高汽車安全性。但該制造方法需加入Ti、B合金元素，方可達到提高材料強度的目的，最終屈服強度達到1000MPa以上，抗拉強度1300MPa以上，延伸率達到5％以上，為超高強度熱成形鋼，雖然強度較高，但延伸率較低，通常在10％以下，加入Cr合金元素后可實現擴大軋制工藝窗口的目的，但這將增加材料設計成本。
而對于低成本、中高強度熱成形鋼的研究相對較少，目前常用的汽車結構件中強度鋼為QSTE420或QSTE500，這些牌號的鋼，多為冷變形用熱軋鋼，其抗拉強度為400～600MPa，但成分中依舊添加了Ti、Nb等合金元素，成本較高。
技術實現要素：
本發明解決的技術問題是提供低成本的熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶的制備方法。
本發明熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶的制備方法，依次包括熱連軋、熱軋原料開卷、破鱗和酸洗，得到高碳熱連軋酸洗鋼帶，其中，熱連軋前鋼坯的化學成分由以下重量百分比的組分組成：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％，其余為Fe及不可避免的雜質；
所述熱連軋時，鋼坯加熱溫度為1180～1240℃，終軋溫度為820～900℃，卷取溫度為580～680℃；
所述破鱗采用拉矯機組破磷，拉矯機組延伸率為1.0～2.0％。
優選的，所述熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶屈服強度ReH≥355MPa，抗拉強度Rm490～680MPa，延伸率A80≥20％。經880～950℃范圍內熱處理后表面脫碳層厚度小于20μm，且力學性能均滿足要求。
進一步的，本發明方法的具體步驟為：鐵水提釩→脫硫→轉爐冶煉→LF精煉→RH精煉→連鑄→加熱爐加熱→粗軋→精軋→層流冷卻→卷取→空冷至室溫→熱軋原料開卷→激光焊接→拉矯機組破鱗→酸洗→漂洗→切邊→在線涂油→打捆→包裝入庫。
優選的，所述加熱爐加熱時，鑄坯入爐溫度≤300℃。
優選的，所述轉爐冶煉時進行吹氬處理，所述RH精煉末期進行鈣處理。
進一步的，優選所述熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶的非金屬夾雜物A類、B類、C類、D類和DS類均小于1.0級。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
本發明以C、Mn元素為主，提高C含量，在不添加Nb、Ti、V、B、Mo、La、Cr等合金元素的條件下，冶煉工序保證鑄坯鋼質純凈度、化學成分均勻的前提下，配以合理的控軋控冷技術工藝，獲得強度適中、延伸率較高的熱軋鋼板，經裁剪、落料、加熱后，進行熱成形，熱處理后，最終獲得中等強度，塑韌性較高的零部件，廣泛應用于汽車結構件，可替代部分合金含量和生產成本較高的高強度汽車結構用熱軋及冷軋連退鋼板及鋼帶。
具體實施方式
本發明熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶的制備方法，依次包括熱連軋、熱軋原料開卷、破鱗和酸洗，得到高碳熱連軋酸洗鋼帶，其中，熱連軋前鋼坯的化學成分由以下重量百分比的組分組成：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％，其余為Fe及不可避免的雜質；
所述熱連軋時，鋼坯加熱溫度為1180～1240℃，終軋溫度為820～900℃，卷取溫度為580～680℃；
所述破鱗采用拉矯機組破磷，拉矯機組延伸率為1.0～2.0％。
優選的，所述熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶屈服強度ReH≥355MPa，抗拉強度Rm490～680MPa，延伸率A80≥20％。經880～950℃范圍內熱處理后表面脫碳層厚度小于20μm，且力學性能均滿足要求。
進一步的，本發明方法的具體步驟為：鐵水提釩→脫硫→轉爐冶煉→LF精煉→RH精煉→連鑄→加熱爐加熱→粗軋→精軋→層流冷卻→卷取→空冷至室溫→熱軋原料開卷→激光焊接→拉矯機組破鱗→酸洗→漂洗→切邊→在線涂油→打捆→包裝入庫。
優選的，所述加熱爐加熱時，鑄坯入爐溫度≤300℃。
優選的，所述轉爐冶煉時進行吹氬處理，所述RH精煉末期進行鈣處理。
進一步的，所述熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶的非金屬夾雜物滿足表1要求。
表1帶非金屬夾雜物要求
優選所述熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶的非金屬夾雜物A類、B類、C類、D類和DS類均小于1.0級。
具體的，本發明方法為鐵水依次經提釩、脫硫、轉爐(需吹氬處理)、LF精煉、RH精煉(該工序末期進行鈣處理)、連鑄成板坯；鑄坯溫度降至300℃以下方可裝爐，加熱至1180～1240℃，經單機架可逆式粗軋機5道次軋制成中間坯，再經熱卷箱保溫后進入7機架熱連軋精軋機組，開軋溫度為980～1050℃，終軋溫度為820～900℃，然后經層流冷卻后進入卷取機卷取得帶鋼，卷取溫度為580～680℃；鋼卷空冷至室溫方可開卷，鋼卷開卷需用防皺輥，經拉矯機組破鱗(拉矯機組延伸率為1.0～2.0％)、再經酸洗機組酸洗，然后涂油包裝成成品。
下面結合實施例對本發明的具體實施方式做進一步的描述，并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。
實施例1
采用2050熱軋機組(7機架連軋精軋機組)生產低成本熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶。起始的鋼坯的化學成分重量百分比為：Cwt.：0.41％、Siwt.：0.25％、Mnwt.：1.18％，Pwt.：0.007％，Swt.：0.002％，Alswt.：0.036％，[N]：0.0040％，[O]：0.0029％，其余為Fe及不可避免的雜質。其生產過程為：鐵水提釩→脫硫→轉爐(需吹氬處理)→LF精煉→RH精煉(該工序末期進行鈣處理)→連鑄→加熱爐加熱(鑄坯入爐溫度≤300℃)→粗軋→精軋→層流冷卻→卷取→空冷至室溫→原料開卷→激光焊接→拉矯機組破鱗→酸洗→漂洗→切邊→在線涂油→打捆→包裝入庫。鋼坯230mm×1450mm×Cmm，經1210℃加熱后，出爐后后除鱗，經單機架可逆式粗軋機5道次軋制成42mm×1450mm×C1mm的中間坯，再經熱卷箱保溫，隨后進入7連軋精軋機組，軋制成5.0mm×1450mm×C2mm的鋼卷，開軋溫度為1020℃，終軋溫度為835℃。經層流冷卻后進入卷取機卷取得帶鋼，卷取溫度為586℃。鋼卷冷卻至室溫(≤40℃)，經開卷(需用防皺輥)，與前一卷的尾部焊接在一起，再經拉矯機組破鱗，隨后進入酸槽酸洗，酸洗速度80m/min，再涂油分卷，得到規格為5.0mm×1450mm×C2mm的熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶。
經測定，生產的熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶的性能如下：屈服強度、抗拉強度、延伸率分別為475MPa、670MPa、21.5％；非金屬夾雜物A類、B類、C類、D類和DS類均小于1.0級。經880～950℃范圍內熱處理后表面脫碳層厚度小于20μm，且力學性能均滿足要求。
本發明實例中的屈服強度、抗拉強度、延伸率、非金屬夾雜物級別的測定方法都是按國家標準進行測定的。
實施例2
采用2050熱軋機組(7機架連軋精軋機組)生產低成本熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶。起始的鋼坯的化學成分重量百分比為：Cwt.：0.22％、Siwt.：0.22％、Mnwt.：1.76％，Pwt.：0.009％，Swt.：0.003％，Alswt.：0.043％，[N]：0.0049％，[O]：0.0033％，其余為Fe及不可避免的雜質。其生產過程為：鐵水提釩→脫硫→轉爐(需吹氬處理)→LF精煉→RH精煉(該工序末期進行鈣處理)→連鑄→加熱爐加熱(鑄坯入爐溫度≤300℃)→粗軋→精軋→層流冷卻→卷取→空冷至室溫→原料開卷→激光焊接→拉矯機組破鱗→酸洗→漂洗→切邊→在線涂油→打捆→包裝入庫。鋼坯230mm×1450mm×Cmm，經1210℃加熱后，出爐后后除鱗，經單機架可逆式粗軋機5道次軋制成42mm×1400mm×C1mm的中間坯，再經熱卷箱保溫，隨后進入7連軋精軋機組，軋制成6.0mm×1400mm×C2mm的鋼卷，開軋溫度為1000℃，終軋溫度為881℃。經層流冷卻后進入卷取機卷取得帶鋼，卷取溫度為620℃。鋼卷冷卻至室溫(≤40℃)，經開卷(需用防皺輥)，與前一卷的尾部焊接在一起，再經拉矯機組破鱗，隨后進入酸槽酸洗，酸洗速度70m/min，再涂油分卷，得到規格為6.0mm×1400mm×C2mm的熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶。
經測定，生產的熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶的性能如下：屈服強度、抗拉強度、延伸率分別為462MPa、654MPa、25.0％；非金屬夾雜物A類、B類、C類、D類和DS類均小于1.0級。經880～950℃范圍內熱處理后表面脫碳層厚度小于20μm，且力學性能均滿足要求。
本發明實例中的屈服強度、抗拉強度、延伸率、非金屬夾雜物級別的測定方法都是按國家標準進行測定的。
實施例3
采用2050熱軋機組(7機架連軋精軋機組)生產低成本熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶。起始的鋼坯的化學成分重量百分比為：Cwt.：0.30％、Siwt.：0.38％、Mnwt.：1.45％，Pwt.：0.005％，Swt.：0.004％，Alswt.：0.031％，[N]：0.0038％，[O]：0.0026％，其余為Fe及不可避免的雜質。其生產過程為：鐵水提釩→脫硫→轉爐(需吹氬處理)→LF精煉→RH精煉(該工序末期進行鈣處理)→連鑄→加熱爐加熱(鑄坯入爐溫度≤300℃)→粗軋→精軋→層流冷卻→卷取→空冷至室溫→原料開卷→激光焊接→拉矯機組破鱗→酸洗→漂洗→切邊→在線涂油→打捆→包裝入庫。鋼坯230mm×1250mm×Cmm，經1210℃加熱后，出爐后后除鱗，經單機架可逆式粗軋機5道次軋制成42mm×1250mm×C1mm的中間坯，再經熱卷箱保溫，隨后進入7連軋精軋機組，軋制成3.0mm×1250mm×C2mm的鋼卷，開軋溫度為1000℃，終軋溫度為842℃。經層流冷卻后進入卷取機卷取得帶鋼，卷取溫度為656℃。鋼卷冷卻至室溫(≤40℃)，經開卷(需用防皺輥)，與前一卷的尾部焊接在一起，再經拉矯機組破鱗，隨后進入酸槽酸洗，酸洗速度90m/min，再涂油分卷，得到規格為3.0mm×1250mm×C2mm的熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶。
經測定，生產的熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶的性能如下：屈服強度、抗拉強度、延伸率分別為408MPa、590MPa、23.5％；非金屬夾雜物A類、B類、C類、D類和DS類均小于0.5級。經880～950℃范圍內熱處理后表面脫碳層厚度小于20μm，且力學性能均滿足要求。
本發明實例中的屈服強度、抗拉強度、延伸率、非金屬夾雜物級別的測定方法都是按國家標準進行測定的。
實施例4
采用2050熱軋機組(7機架連軋精軋機組)生產低成本熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶。起始的鋼坯的化學成分重量百分比為：Cwt.：0.26％、Siwt.：0.38％、Mnwt.：1.35％，Pwt.：0.005％，Swt.：0.002％，Alswt.：0.031％，[N]：0.0038％，[O]：0.0026％，其余為Fe及不可避免的雜質。其生產過程為：鐵水提釩→脫硫→轉爐(需吹氬處理)→LF精煉→RH精煉(該工序末期進行鈣處理)→連鑄→加熱爐加熱(鑄坯入爐溫度≤300℃)→粗軋→精軋→層流冷卻→卷取→空冷至室溫→原料開卷→激光焊接→拉矯機組破鱗→酸洗→漂洗→切邊→在線涂油→打捆→包裝入庫。鋼坯230mm×1250mm×Cmm，經1210℃加熱后，出爐后后除鱗，經單機架可逆式粗軋機5道次軋制成42mm×1250mm×C1mm的中間坯，再經熱卷箱保溫，隨后進入7連軋精軋機組，軋制成3.0mm×1250mm×C2mm的鋼卷，開軋溫度為1000℃，終軋溫度為834℃。經層流冷卻后進入卷取機卷取得帶鋼，卷取溫度為588℃。鋼卷冷卻至室溫(≤40℃)，經開卷(需用防皺輥)，與前一卷的尾部焊接在一起，再經拉矯機組破鱗，隨后進入酸槽酸洗，酸洗速度90m/min，再涂油分卷，得到規格為3.0mm×1250mm×C2mm的熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶。
經測定，生產的熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶的性能如下：屈服強度、抗拉強度、延伸率分別為428MPa、612MPa、27.5％；非金屬夾雜物A類、B類、C類、D類和DS類均小于0.5級。經880～950℃范圍內熱處理后表面脫碳層厚度小于20μm，且力學性能均滿足要求。
本發明實例中的屈服強度、抗拉強度、延伸率、非金屬夾雜物級別的測定方法都是按國家標準進行測定的。
對比例1
采用實施例2的方法，僅改變起始的鋼坯的化學成分，其化學成分重量百分比為：Cwt.：0.16％、Siwt.：0.32％、Mnwt.：1.78％，Pwt.：0.010％，Swt.：0.004％，Alswt.：0.029％，[N]：0.0033％，[O]：0.0021％，其余為Fe及不可避免的雜質。
經測定，生產的熱成形用高碳熱連軋酸洗鋼帶的性能如下：屈服強度、抗拉強度、延伸率分別為409MPa、588MPa、30.2％；非金屬夾雜物A類、B類、C類、D類和DS類均小于0.5級。但經880～950℃范圍內熱處理后表面脫碳層厚度達30μm以上，且熱處理后的屈服強度均低于355MPa，不滿足要求。