本发明涉及钢铁冶金，具体涉及一种正火高性能抗层状撕裂钢板及其制造方法。
背景技术：
1、抗层状撕裂钢是指当钢板承受厚度方向应力时不易沿厚度方向产生层状撕裂的钢。因为钢板厚度方向的力学性能往往比其它方向的性能差，所以当钢板承受厚度方向的应力时易发生层状撕裂。抗层状撕裂性能用厚度方向拉伸的断面收缩率表征，断面收缩率越大表示抗层状撕裂性能越好。随着钢结构的大型化以及服役环境的复杂化，对使用钢板的强度、韧性提出要求，同时对钢板厚度方向抗层状撕裂性能提出更高要求。钢板生产时因是从厚规格板坯轧制成一定厚度、宽度、长度的钢板，在厚度方向上钢板表面和心部性能差异大，全厚度组织均性控制难度大，同时因连铸坯成分偏析、夹渣等导致抗层状裂性能差，因此开发高性能抗层状撕裂钢是亟待解决的问题。
2、对目前生产抗层状撕裂钢板所采用的技术进行对比分析发现，在化学成分、生产工艺、钢板力学性能上均存在一些不足，不能满足更高使用技术要求，具体分析如下：
3、中国专利cn102392192a公开了一种80mm厚低压缩比海洋工程用钢板及其制造方法，虽然其抗层状撕裂性能厚度方向拉伸断面收缩率≥70％但不能满足≥75％要求，且其添加nb：0.025～0.050％、v：0.030～0.050％等微合金元素，制造成本不经济。
4、中国专利cn102644024a公开了一种低合金低屈强比海洋工程结构用钢及其生产方法，虽然其z向断面收缩率超过35％但其含nb 0.02-0.04％且需要250-400mm厚板坯断面轧制，心部-60℃的夏比冲击功均值≥100j，性能还不够优异，非高性能钢板。
5、中国专利cn104404214a公开了一种厚度50～80mm高强韧抗层状撕裂钢板的制造方法，虽然其-40℃纵向冲击功≥200j，z向性能断面收缩率≥65％，但其生产工艺轧后钢板经层流冷却获得，轧后未有层流冷却的无法生产。
6、中国专利cn108642390a公开了一种厚度方向性能z在35～50％的高强度厚钢板及生产方法，虽然其厚度方向性能z值在35～50％，抗层状撕裂性能优异，但其生产工艺为调质工艺生产。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种正火高性能抗层状撕裂钢板及其制造方法，以满足制造用高性能钢板的要求，特别是满足抗层状撕裂性能要求。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、本发明提供一种正火高性能抗层状撕裂钢板，其化学成分质量百分比为：
4、c：0.09～0.11％，si：0.15～0.25％，mn：1.38～1.48％，cu：0.15～0.25％，ni：0.15～0.25％，ti：0.008～0.016％，al：0.040～0.060％，ca：0.0015～0.004％，p≤0.008％，s≤0.0012％，其余为fe及不可避免的杂质。
5、为了获得高性能抗层状撕裂钢板，钢中偏析元素及杂质元素从成本及经济角度控制在合适范围。
6、c：随着c含量增加，钢板屈服强度、抗拉强度、硬度增加，延伸率、冲击韧性下降，同时c是钢水凝固共轭偏析元素，c含量控制为0.09～0.11％。
7、si：是主要的脱氧剂，能够提高钢板强度，si虽然能够提高钢板的强度，但是si严重损害钢板的低温韧性、延伸率，考虑到炼钢过程的经济性和可操作性，si的含量在0.20％左右，即0.15～0.25％。
8、mn：作为合金元素在钢中除提高钢板的强度外，还具有改善钢板低温韧性的作用，但是mn在钢水凝固过程中容易发生偏析，当mn含量＞1.60％，mn的偏析倾向大幅度增加，基于生产工艺及成本考虑mn含量为1.38％～1.48％。
9、p作为钢中有害夹杂对钢的机械性能，尤其低温冲击韧性、延伸率具有巨大的损害作用，同时p是易偏析元素，理论上要求越低越好，但考虑到炼钢可操作性和炼钢成本，p含量需要控制在≤0.008％。
10、s：钢中有害元素，对钢的低温韧性具有巨大的损害作用，更重要的是s在钢中与mn结合，形成mns夹杂物，严重损害钢板的低温冲击韧性、延伸率、层状撕裂性能，同时s还是钢水凝固共轭偏析元素，理论上要求越低越好；但考虑到炼钢可操作性、炼钢成本和物流顺畅原则，s含量需要控制在≤0.0012％。
11、cu：cu本身对钢板强度、韧性性能影响不大，但是通过与ni、ti等元素匹配，表现出很强的复合强化、韧化作用，以降低c、mn改善钢板偏析及冲击韧性，从效果及成本考虑，cu含量控制在0.15％～0.25％
12、ni：具有同时提高钢板强度、延伸率和低温韧性的功能，钢中ni含量在一定范围内越高越好，同时ni是一种很贵重元素，从性能及成本考虑，ni含量控制在0.15％～0.25％。
13、ti：加入微量的ti目的是抑制奥氏体再结晶作用，实现控轧细晶，改善钢板冲击韧性,同时与cu、c等作用，提高钢板强度，ti含量的最佳控制范围为0.008～0.016％。
14、al：是钢中的主要脱氧元素，有利于细化晶粒，一般钢中均含有一定的量。al含量控制为0.040～0.060％。
15、ca：一方面可以进一步纯洁钢液，另一方面对钢中硫化物进行变性处理，ca含量的合适范围为0.0015～0.0040％。
16、本发明还提供一种正火高性能抗层状撕裂钢板的制造方法，包括以下步骤：冶炼、浇铸、加热、保温、轧制、空冷、抛丸和正火工序。
17、所述冶炼工序包括kr铁水预处理脱s、转炉吹炼、lf、rh精炼，以确保钢水成分满足要求及净化钢水去除钢中夹杂物。
18、所述浇铸工序中，钢水温度控制在1531-1556℃，以确保钢水中夹杂物充分上浮及减轻连铸坯偏析。
19、优选的，所述钢水温度控制在1546℃。
20、优选的，所述加热工序中，板坯平均温度达到1030℃时保温≥30min，出炉温度≤1130℃。
21、优选的，所述轧制工序中，第一阶段轧制为粗轧阶段，板坯出炉后直接轧制；第二阶段为精轧阶段，精轧开轧后不停顿，末道次轧制入口板坯心部温度≤800℃，轧后空冷至室温。
22、优选的，钢板经抛丸后进入正火，通过正火减轻钢板心部偏析及带状组织以确保钢板组织均匀具有优良低温韧性及抗层状撕裂性能，钢板正火加热温度880℃±10℃，钢板芯部到温后保持时间≥10min。
23、本发明具有的有益效果：
24、本发明通过在化学成分、生产工艺上进行科学优化，所制造的钢板为均匀细小的铁素体+珠光体组织，具有优异的力学性能，钢板的强度、韧性高，断面收缩率达到76.8％以上，抗层状撕裂性能良好，克服了目前生产抗层状撕裂性能钢板、钢板力学性能上存在的不足，生产出能够满足更高要求的高性能抗层状撕裂钢板。
1.一种正火高性能抗层状撕裂钢板，其特征在于，其化学成分质量百分比为：c：0.09～0.11％，si：0.15～0.25％，mn：1.38～1.48％，cu：0.15～0.25％，ni：0.15～0.25％，ti：0.008～0.016％，al：0.040～0.060％，ca：0.0015～0.004％，p≤0.008％，s≤0.0012％，其余为fe及不可避免的杂质。
2.权利要求1所述的一种正火高性能抗层状撕裂钢板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：冶炼、浇铸、加热、保温、轧制、空冷、抛丸和正火工序。
3.根据权利要求2所述的一种正火高性能抗层状撕裂钢板的制造方法，其特征在于，所述冶炼工序包括kr铁水预处理脱s、转炉吹炼、lf、rh精炼。
4.根据权利要求2所述的一种正火高性能抗层状撕裂钢板的制造方法，其特征在于，所述浇铸工序中，钢水温度控制在1531-1556℃。
5.根据权利要求4所述的一种正火高性能抗层状撕裂钢板的制造方法，其特征在于，所述钢水温度控制在1546℃。
6.根据权利要求2所述的一种正火高性能抗层状撕裂钢板的制造方法，其特征在于，所述加热工序中，板坯平均温度达到1030℃时保温≥30min，出炉温度≤1130℃。
7.根据权利要求2所述的一种正火高性能抗层状撕裂钢板的制造方法，其特征在于，所述轧制工序包括粗轧和精轧：第一阶段轧制为粗轧阶段，板坯出炉后直接轧制；第二阶段为精轧阶段，精轧开轧后不停顿，末道次轧制入口板坯心部温度≤800℃，轧后空冷至室温。
8.根据权利要求2所述的一种正火高性能抗层状撕裂钢板的制造方法，其特征在于，所述钢板正火工序中，加热温度为880℃±10℃，钢板芯部到温后保持时间≥10min。
