本发明涉及金属材料生产，尤其涉及一种高塑韧性抗疲劳x65级悬链立管用钢板及其生产方法。
背景技术：
1、随着海洋油气工程的开发，立管系统已成为连接海洋平台与海底油气钻采的关键装备，钢悬链立管是一种广泛用于深水油气开发工程的立管形式，对浮体运动有较大的适应性，代表着深海平台立管的技术发展方向，深海的高压低温环境要求钢悬链立管具有抗压溃与高强韧性能的良好匹配，此外，除了平台底部和海底井口之外，立管的其它地方没有固定支撑，因此，海洋平台的浮体运动和深水高流速海区的涡激震动对钢悬链立管的影响是不容忽视的，平台的浮体运动会对钢管纵向造成整体的牵引拉伸，这要求钢悬链立管要具备优异的塑性；而涡激震动则会对钢管造成周期性往复运动，这就要求钢悬链立还要具备优异的抗疲劳性能。
2、申请号为202010620828.2的专利公开了一种特厚壁x70级海洋抗酸管线钢及其制备方法，其化学成分为：c：0.03％-0.05％，si：0.10％-0.30％％，mn：1.0％-1.3％，p≤0.010％，s≤0.003％，cr：0.2％-0.3％，mo：0.10％-0.20％，ni：0.2％-0.4％，nb：0.04％-0.07％，v：0.03％-0.05％，ti：0.01％-0.02％，al：0.01％-0.045％，其余为fe和不可避免的杂质元素；其化学成分中含有v和mo元素，同时ni元素的含量高，与本专利的成分设计方案明显不同，而且合金成本较高，另外，钢的延伸率(断后伸长率)a50mm不超过35％，也没有提及钢的抗疲劳性能。
3、申请号为201410677813.4的专利公开了用于超深海的特厚规格高强度高韧性海底管线钢及其制造方法，其化学成分为：c：0.020％-0.050％，si：≤0.10％，mn：1.00％-1.50％，p≤0.010％，s≤0.0010％，cu：0.10％-0.30％，cr：0.10％-0.25％，ni：0.31％-0.50％，mo：≤0.15％，nb：0.030％-0.065％，v：0.015％-0.040％，ti：0.010％-0.025％，al：0.010％-0.050％，n：≤0.008％，余量为fe及不可避免的杂质；与本专利相比，其化学成分中含有0.31％-0.50％的ni元素和0.015％-0.040％的v元素，不但成分设计方案不同，而且ni含量高，同时ni和v都是贵重合金元素，合金成本高，另外该专利所述钢板的均热温度≤1100℃，终冷温度小于300℃，与本专利钢板的生产工艺不同，此外也没有提及钢的抗疲劳性能。
4、申请号为202111179082.7的专利公开了一种易焊接的高强韧性低屈强比管线钢及其制备方法，其化学成分为：c：0.03％-0.06％，si：0.15％-0.25％，mn：1.60％-1.80％，p≤0.015％，s≤0.004％，nb：0.05％-0.06％，ti：0.008％-0.020％，mo：0.10％-0.20％，al：0.02％-0.04％，cu：0.10％-0.20％，cr：0.15％-0.25％，余量为铁和其他不可避免的杂质；其化学成分中含有0.10％-0.20％的mo元素，与本专利的成分设计方案不同。另外，钢板的组织类型为铁素体+粒状贝氏体，与本专利的组织类型设计有明显差别，此外也没有提及钢的抗疲劳性能。
5、申请号为202111192650.7的专利公开了耐腐蚀抗疲劳水下油气采输用管线钢及其生产方法，其化学成分为：c：0.030％-0.055％，si：0.26％-0.40％，mn：1.10％-1.18％，p≤0.010％，s≤0.0015％，nb：0.035％-0.060％，ti：0.012％-0.025％，v：0.01％-0.04％，ni：0.10％-0.19％，cu：0.16％-0.25％，ni/cu≥0.7，mo：0.10％-0.19％，cr：＜0.25％，al：0.010％-0.025％，ca：0.0015％-0.0050％，ca/s≥1.6，n：0.0010％-0.0040％，h≤0.00015％，o≤0.0020％，余量为fe及不可避免的杂质；与本专利相比，其化学成分中含有0.10％-0.19％的mo元素、0.16％-0.25％的cu元素和0.01％-0.04％的v元素，不但成分设计方案不同，而且mo、v都是贵重合金元素，合金成本高。
6、申请号为202111194029.4的专利公开了耐热抗疲劳析出强化管线钢及其生产方法，其化学成分为：c：0.040％-0.060％，si：0.26％-0.45％，mn：1.50％-1.69％，p≤0.012％，s≤0.002％，nb：0.04％-0.07％，ti：0.012％-0.025％，mo：0.16％-0.29％，v：0.01％-0.04％，cr：0.16％-0.30％，ni＜0.15％，cu＜0.15％，al：0.010％-0.025％，ca：0.0015-0.0045％，.ca/s≥1.6，nb：0.0010％-0.0045％，h≤0.00015％，o≤0.0020％，其余为fe和不可避免的杂质；与本专利相比，其化学成分中含有0.16％-0.29％的mo和0.01％-0.04％v元素，不但成分设计方案不同，而且mo、v都是贵重合金元素，合金成本高。
7、综上所述，目前高韧性悬链立管用钢板的生产主要存在以下问题。
8、1)钢的塑性指标不高，断后延伸率低于30％；
9、2)没有提及钢的抗疲劳性能，没有针对提高钢的抗疲劳性能进行专门的方案设计；
10、3)合金含量高，添加了mo、v等贵重合金元素，增加了合金成本。
技术实现思路
1、本发明提供了一种高塑韧性抗疲劳x65级悬链立管用钢板及其生产方法，合金添加量少，合金成本低，而且为提高钢板的塑性和抗疲劳性能进行有针对性的微观组织设计，生产出的钢板具有良好的强韧性匹配和优异的抗疲劳性能；钢板具有优良的综合力学性能，所述钢板横向屈服强度476～540mpa，抗拉强度540～640mpa，强度达到x65级别；钢板-30℃冲击功≥350j，-10℃ctod≥1.0mm，107周次疲劳强度≥350mpa，钢板纵向的断后延伸率57％～68％，均匀延伸率≥12％，各项性能满足制造x65级别深水钢悬链立管的技术要求。
2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
3、一种高塑韧性抗疲劳x65级悬链立管用钢板，所述钢板的化学成分按重量百分比计为：c:0.040％～0.060％，si:0.10％～0.20％，mn:1.50％～1.65％，p≤0.015％，s≤0.0015％，cr≥0.10％，cr+ni:0.22％～0.33％，cu:≤0.20％，nb:0.030％～0.050％，ti:0.010％～0.025％，al:0.026％～0.050％，余量为fe及不可避免杂质。
4、一种高塑韧性抗疲劳x65级悬链立管用钢板的生产方法，包括冶炼、连铸、加热、轧制和加速冷却，其中：
5、(1)冶炼：采用转炉冶炼和炉外精炼，rh真空处理时间≥25min，rh处理结束后进行ca处理和微钛处理，净循环时间≥10min；
6、(2)连铸：控制过热度20～45℃，控制连铸坯拉速0.6～1.1m/min；
7、(3)加热：高温加热段温度1200～1240℃，均热段温度1160～1200℃；
8、(4)轧制：粗轧分两个阶段进行，其中第二阶段开始轧制温度1080～1100℃，结束轧制之前最后两道次的单道次压下率≥14％；精轧阶段开轧温度为855～885℃，精轧前三道次的单道次压下率≥13％，终轧温度为785～815℃℃；
9、(5)加速冷却：采用空冷待温和水冷加速冷却，钢板水冷加速冷却的开冷温度765～785℃，水冷加速冷却的冷速为20～28℃/s，终冷温度380～440℃。
10、进一步的，所述连铸中采用动态轻压下和铸坯凝固末端电磁搅拌，轻压下量5～8mm。
11、进一步的，所述高温加热段+均热段的时间不低于120min，均热段时间不低于50min。
12、进一步的，所述水冷加速冷却获得的组织控制目标为细晶多边形铁素体+针状铁素体，多边形铁素体的体积分数在40％～60％，平均晶粒尺寸≤8μm。
13、进一步的，所述精轧阶段中间坯厚度2.8～3.5t，其中t为成品钢板厚度，t为25～40mm。
14、进一步的，所述钢板中合金元素质量百分比总量不超过2.5％。
15、进一步的，所述钢板横向屈服强度476～540mpa，抗拉强度540～640mpa，强度达到x65级别；钢板-30℃冲击功≥350j，-10℃ctod≥1.0mm，107周次疲劳强度≥350mpa，钢板纵向的断后延伸率57％～68％，均匀延伸率≥12％。
16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17、1)本发明采用c、mn、cr、cu等廉价元素配以微量的nb和ni元素，通过各元素之间的相互作用，并配之以合适的加热、轧制及冷却工艺，最终得到细晶多边形铁素体+针状铁素体的组织类型；
18、2)本发明的合金元素总含量不超过2.5％，不但合金添加量少，合金成本低，而且为提高钢板的塑性和抗疲劳性能进行有针对性的微观组织设计，组织类型与现有的x65级管线钢铁素体+粒状贝氏体组织有明显不同，可以保证生产出的钢板具有良好的强韧性匹配和优异的抗疲劳性能；
19、3)钢板具有优良的综合力学性能，钢板横向屈服强度476～540mpa，抗拉强度540～640mpa，强度达到x65级别；钢板-30℃冲击功≥350j，-10℃ctod≥1.0mm，107周次疲劳强度≥350mpa，钢板纵向的断后延伸率57％～68％，均匀延伸率≥12％，各项性能满足制造x65级别深水钢悬链立管的技术要求。
1.一种高塑韧性抗疲劳x65级悬链立管用钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比计为：c:0.040％～0.060％，si:0.10％～0.20％，mn:1.50％～1.65％，p≤0.015％，s≤0.0015％，cr≥0.10％，cr+ni:0.22％～0.33％，cu:≤0.20％，nb:0.030％～0.050％，ti:0.010％～0.025％，al:0.026％～0.050％，余量为fe及不可避免杂质。
2.根据权利要求1所述的一种高塑韧性抗疲劳x65级悬链立管用钢板的生产方法，其特征在于，包括冶炼、连铸、加热、轧制和加速冷却，其中：
3.根据权利要求2所述的一种高塑韧性抗疲劳x65级悬链立管用钢板的生产方法，其特征在于，所述连铸中采用动态轻压下和铸坯凝固末端电磁搅拌，轻压下量5～8mm。
4.根据权利要求2所述的一种高塑韧性抗疲劳x65级悬链立管用钢板的生产方法，其特征在于，所述高温加热段+均热段的时间不低于120min，均热段时间不低于50min。
5.根据权利要求2所述的一种高塑韧性抗疲劳x65级悬链立管用钢板的生产方法，其特征在于，所述水冷加速冷却获得的组织控制目标为细晶多边形铁素体+针状铁素体，多边形铁素体的体积分数在40％～60％，平均晶粒尺寸≤8μm。
6.根据权利要求2所述的一种高塑韧性抗疲劳x65级悬链立管用钢板的生产方法，其特征在于，所述精轧阶段中间坯厚度2.8～3.5t，其中t为成品钢板厚度，t为25～40mm。
7.根据权利要求2所述的一种高塑韧性抗疲劳x65级悬链立管用钢板的生产方法，其特征在于，所述钢板中合金元素质量百分比总量不超过2.5％。
8.根据根据权利要求2所述的一种高塑韧性抗疲劳x65级悬链立管用钢板的生产方法，其特征在于，所述钢板横向屈服强度476～540mpa，抗拉强度540～640mpa，强度达到x65级别；钢板-30℃冲击功≥350j，-10℃ctod≥1.0mm，107周次疲劳强度≥350mpa，钢板纵向的断后延伸率57％～68％，均匀延伸率≥12％。
