本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种正火型大厚度结构用钢板及其生产方法。
背景技术：
碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供应状态下直接使用。通常此类钢碳的质量分数低，焊接性能好，塑性、韧性好，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等结构和制造普通螺钉、螺母等零件。
随着钢铁生产技术水平的大幅度提升，我国结构钢的科研、生产和应用取得了较大的发展，但发展的速度和工业发达国家相比还有一定差距，结构钢的总体数量及技术含量高、综合性能好的多用途钢板数量均太少。为了适应结构用钢板未来发展的需要及设计越来越严格，对结构钢的要求也越来越高，主要表现在厚度增加趋势、可焊性要求提高，较低的成分设计是保证钢板良好焊接性的必要条件，但这势必会降低钢板的力学性能。
开发一种大厚度钢板，在保证钢板良好焊接性的前提下，有效获得稳定的性能，更好的适应结构钢市场的需求，具有重要的社会效益和经济效益。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种正火型大厚度结构用钢板；本发明还提供一种正火型大厚度结构用钢板的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种正火型大厚度结构用钢板，所述正火型大厚度结构用钢板化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.15-0.18%、mn：1.10-1.30%、p≤0.015%、s≤0.003%、cu≤0.055%、n≤0.012%，余量为fe和不可避免的杂质。
本发明所述正火型大厚度结构用钢板厚度规格为100～120mm。
本发明所述正火型大厚度结构用钢板板厚1/4位置性能：抗拉强度rm：400～540mpa，屈服强度rp0.2≥225mpa，延伸率a≥19%；0℃纵向冲击功≥27j。
本发明还提供了一种正火型大厚度结构用钢板的生产方法，所述生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制、正火热处理工序；所述炼钢工序，精炼过程保持时间≥50min，出钢温度1620～1640℃；所述正火热处理工序，正火保温温度为890～910℃，总加热时间1.8～2.5min/mm。
本发明所述连铸工序，连铸坯化学成分组成及质量百分含量为：c：0.15-0.18%、mn：1.10-1.30%、p≤0.015%、s≤0.003%、cu≤0.55%、n≤0.012%，余量为fe和不可避免的杂质。
本发明所述加热工序，坯料在连续炉中加热，最高加热温度1250℃，均热温度1220～1240℃，加热系数0.80～1.00min/mm。
本发明所述轧制工序，ⅰ阶段开轧温度为1050～1100℃，晒钢厚度为2h，所述h为成品钢板厚度；ⅱ阶段轧制开轧温度≤900℃，终轧温度820～850℃；轧后采用acc冷却，返红温度控制在730～750℃。
本发明所述正火热处理工序，正火后采用空冷冷却方式，得到所述的正火型大厚度结构用钢板。
本发明正火型大厚度结构用钢板化学成分中各组分及含量的作用如下所述：
c：主要强化元素，通过固溶强化可显著提高钢板强度；但碳含量过高对钢板的焊接性和韧性影响较大，最佳含量c：0.15-0.18%。
mn：能提高钢的强度和淬透性，改善钢的热加工性能，同时，mn能消除s的影响，同时，锰为弱碳化物形成元素，mn含量过高会造成钢的塑性以及焊接性能降低，最佳含量mn：1.10-1.30%。
p和s：在一般情况下都是钢中的有害元素，会增加钢的脆性，p使钢的焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏；s降低钢的延展性和韧性，在轧制时会造成裂纹；因此应尽量减少p和s在钢中的含量，控制在p≤0.015%、s≤0.003%。
cu：改善普通低合金钢的抗大气腐蚀能力，加入铜还能提高钢的强度和屈强比，而对焊接性能不产生影响，含量控制在cu≤0.055%。
n：氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性，n≤0.012%。
本发明正火型大厚度结构用钢板产品标准参考en10025；产品力学性能检测方法标准参考en10025。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明正火型大厚度结构用钢板以碳和锰强化作为基础条件，通过合理的成分设计及炼钢工艺控制，配合适当的正火热处理工艺，生产的正火型大厚度结构用钢板板厚1/4位置性能：抗拉强度rm：400～540mpa，屈服强度rp0.2≥225mpa，延伸率a≥19%，0℃纵向冲击功≥27j。2、本发明正火型大厚度结构用钢板具有良好的焊接性能和力学性能，更好的适应了结构钢市场的需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例正火型大厚度结构用钢板厚度为100mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.15%、mn：1.30%、p：0.012%、s：0.002%、cu：0.020%、n：0.0034%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例正火型大厚度结构用钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制、正火热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：精炼过程保持时间55min，出钢温度1620℃；
（2）连铸工序：连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.15%、mn：1.30%、p：0.012%、s：0.002%、cu：0.020%、n：0.0034%，余量为fe和不可避免的杂质；
（3）加热工序：坯料在连续炉中加热，最高加热温度1250℃，均热温度1220℃，加热系数1.00min/mm；
（4）轧制工序：ⅰ阶段开轧温度为1050℃，晒钢厚度为200mm；ⅱ阶段轧制开轧温度900℃，终轧温度850℃，轧后采用acc冷却，返红温度750℃；
（5）正火热处理工序：正火保温温度为890℃，总加热时间2.5min/mm，正火后采用空冷冷却方式，得到所述的正火型大厚度结构用钢板。
本实施例正火型大厚度结构用钢板，板厚1/4位置性能：抗拉强度rm：470mpa，屈服强度rp0.2：295mpa，延伸率a：28%；0℃纵向冲击功145j、174j、156j；强韧性匹配良好。
实施例2
本实施例正火型大厚度结构用钢板厚度为105mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.18%、mn：1.10%、p：0.013%、s：0.003%、cu：0.020%、n：0.0035%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例正火型大厚度结构用钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制、正火热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：精炼过程保持时间56min，出钢温度1640℃；
（2）连铸工序：连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.18%、mn：1.10%、p：0.013%、s：0.003%、cu：0.020%、n：0.0035%，余量为fe和不可避免的杂质；
（3）加热工序：坯料在连续炉中加热，最高加热温度1250℃，均热温度1240℃，加热系数0.80min/mm；
（4）轧制工序：ⅰ阶段开轧温度为1100℃，晒钢厚度为210mm；ⅱ阶段轧制开轧温度890℃，终轧温度820℃，轧后采用acc冷却，返红温度730℃；
（5）正火热处理工序：正火保温温度为910℃，总加热时间1.8min/mm，正火后采用空冷冷却方式，得到所述的正火型大厚度结构用钢板。
本实施例正火型大厚度结构用钢板，板厚1/4位置性能：抗拉强度rm：468mpa，屈服强度rp0.2：284mpa，延伸率a：29%；0℃纵向冲击功175j、167j、189j；强韧性匹配良好。
实施例3
本实施例正火型大厚度结构用钢板厚度为110mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.17%、mn：1.23%、p：0.014%、s：0.001%、cu：0.024%、n：0.0033%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例正火型大厚度结构用钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制、正火热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：精炼过程保持时间58min，出钢温度1625℃；
（2）连铸工序：连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.17%、mn：1.23%、p：0.014%、s：0.001%、cu：0.024%、n：0.0033%，余量为fe和不可避免的杂质；
（3）加热工序：坯料在连续炉中加热，最高加热温度1250℃，均热温度1230℃，加热系数0.90min/mm；
（4）轧制工序：ⅰ阶段开轧温度为1070℃，晒钢厚度为220mm；ⅱ阶段轧制开轧温度880℃，终轧温度830℃，轧后采用acc冷却，返红温度735℃；
（5）正火热处理工序：正火保温温度为900℃，总加热时间2.0min/mm，正火后采用空冷冷却方式，得到所述的正火型大厚度结构用钢板。
本实施例正火型大厚度结构用钢板，板厚1/4位置性能：抗拉强度rm：490mpa，屈服强度rp0.2：304mpa，延伸率a：26%；0℃纵向冲击功172j、149j、162j；强韧性匹配良好。
实施例4
本实施例正火型大厚度结构用钢板厚度为120mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.16%、mn：1.22%、p：0.010%、s：0.002%、cu：0.023%、n：0.0034%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例正火型大厚度结构用钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制、正火热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：精炼过程保持时间56min，出钢温度1630℃；
（2）连铸工序：连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.16%、mn：1.22%、p：0.010%、s：0.002%、cu：0.023%、n：0.0034%，余量为fe和不可避免的杂质；
（3）加热工序：坯料在连续炉中加热，最高加热温度1250℃，均热温度1230℃，加热系数0.95min/mm；
（4）轧制工序：ⅰ阶段开轧温度为1080℃，晒钢厚度为240mm；ⅱ阶段轧制开轧温度870℃，终轧温度840℃，轧后采用acc冷却，返红温度740℃；
（5）正火热处理工序：正火保温温度为905℃，总加热时间1.9min/mm，正火后采用空冷冷却方式，得到所述的正火型大厚度结构用钢板。
本实施例正火型大厚度结构用钢板，板厚1/4位置性能：抗拉强度rm：475mpa，屈服强度rp0.2：306mpa，延伸率a：27%；0℃纵向冲击功143j、164j、157j；强韧性匹配良好。
实施例5
本实施例正火型大厚度结构用钢板厚度为115mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.15%、mn：1.14%、p：0.015%、s：0.002%、cu：0.035%、n：0.0072%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例正火型大厚度结构用钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制、正火热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：精炼过程保持时间50min，出钢温度1625℃；
（2）连铸工序：连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.15%、mn：1.14%、p：0.015%、s：0.002%、cu：0.035%、n：0.0072%，余量为fe和不可避免的杂质；
（3）加热工序：坯料在连续炉中加热，最高加热温度1250℃，均热温度1225℃，加热系数0.82min/mm；
（4）轧制工序：ⅰ阶段开轧温度为1060℃，晒钢厚度为230mm；ⅱ阶段轧制开轧温度895℃，终轧温度825℃，轧后采用acc冷却，返红温度735℃；
（5）正火热处理工序：正火保温温度为896℃，总加热时间2.1min/mm，正火后采用空冷冷却方式，得到所述的正火型大厚度结构用钢板。
本实施例正火型大厚度结构用钢板，板厚1/4位置性能：抗拉强度rm：402mpa，屈服强度rp0.2：226mpa，延伸率a：25%；0℃纵向冲击功113j、124j、127j；强韧性匹配良好。
实施例6
本实施例正火型大厚度结构用钢板厚度为107mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.18%、mn：1.26%、p：0.010%、s：0.001%、cu：0.055%、n：0.012%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例正火型大厚度结构用钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制、正火热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：精炼过程保持时间52min，出钢温度1635℃；
（2）连铸工序：连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.18%、mn：1.26%、p：0.010%、s：0.001%、cu：0.055%、n：0.012%，余量为fe和不可避免的杂质；
（3）加热工序：坯料在连续炉中加热，最高加热温度1250℃，均热温度1235℃，加热系数0.93min/mm；
（4）轧制工序：ⅰ阶段开轧温度为1090℃，晒钢厚度为214mm；ⅱ阶段轧制开轧温度885℃，终轧温度835℃，轧后采用acc冷却，返红温度745℃；
（5）正火热处理工序：正火保温温度为902℃，总加热时间2.3min/mm，正火后采用空冷冷却方式，得到所述的正火型大厚度结构用钢板。
本实施例正火型大厚度结构用钢板，板厚1/4位置性能：抗拉强度rm：435mpa，屈服强度rp0.2：254mpa，延伸率a：19%；0℃纵向冲击功103j、114j、107j；强韧性匹配良好。
实施例7
本实施例正火型大厚度结构用钢板厚度为113mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.16%、mn：1.17%、p：0.011%、s：0.002%、cu：0.043%、n：0.0092%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例正火型大厚度结构用钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制、正火热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：精炼过程保持时间54min，出钢温度1632℃；
（2）连铸工序：连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.16%、mn：1.17%、p：0.011%、s：0.002%、cu：0.043%、n：0.0092%，余量为fe和不可避免的杂质；
（3）加热工序：坯料在连续炉中加热，最高加热温度1250℃，均热温度1224℃，加热系数0.87min/mm；
（4）轧制工序：开轧温度为1065℃，晒钢厚度为226mm；ⅱ阶段轧制开轧温度875℃，终轧温度843℃，轧后采用acc冷却，返红温度737℃；
（5）正火热处理工序：正火保温温度为907℃，总加热时间2.4min/mm，正火后采用空冷冷却方式，得到所述的正火型大厚度结构用钢板。
本实施例正火型大厚度结构用钢板，板厚1/4位置性能：抗拉强度rm：537mpa，屈服强度rp0.2：342mpa，延伸率a：23%；0℃纵向冲击功123j、134j、127j；强韧性匹配良好。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。