[發明專利]一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管及其制備方法

有效

• 申請號: 201410307593.6
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104087837B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 段仲達
• 申請（專利權）人: 浙江宏晟技術轉讓服務有限公司
• 主分類號: C22C38/28
• 分類號: C22C38/28;C22C33/04;C21D8/10
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技術領域

本發明涉及異型鋼管技術領域，尤其是一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管及其制備方法。

背景技術

異型鋼管是一種具有中空截面的長條鋼材，廣泛用于汽車、火車、飛機、輪船以及航天發射器等構造部件、機械零部件、石油化工、地質鉆探、紡織機械、無線電通訊、醫療衛生、竣工等各個領域。

油井管的H₂S應力腐蝕問題是近年來國內、外許多油田面臨的一大課題，從油井管材料的角度看，普通的油井管顯然不能滿足實際使用要求，尤其是我國的四川油田和長慶等油田的某些區域以及美國、加拿大一些油田，由于地質結構中蘊含有大量的硫化氫氣體。這種氣體水溶液呈酸性并且具有一定的腐蝕性，尤其是在具有高溫以及腐蝕性氣體含量較高的條件下腐蝕性更強。硫化氫氣體的存在不僅產生全面腐蝕，還會產生氫致開裂和應力腐蝕開裂，在CO2和Cl-的環境下更加劇局部腐蝕，從而降低了材料的使用壽命，產生了巨大的經濟損失。

目前所用的低合金鋼在H₂S腐蝕性能方面均難達到良好的使用性能，一般低合金Cr、Mo鋼雖然具有一定的耐腐蝕性能，但鋼中Cr、Mo所導致的脆硬傾向使其冷彎和焊接性能較差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術中的異型鋼管耐H₂S腐蝕性能差、冷彎和焊接性能差的技術不足，提供一種耐H₂S腐蝕性能優良、冷彎和焊接性能好的耐硫化氫腐蝕的異型鋼管及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管，化學成分按重量百分比如下：碳0.18％-0.28％、硅0.12％-0.26％、錳0.8％-1.5％、鉻0.95％-1.2％、鉬0.62％-0.78％、鈦0.01％-0.02％、磷0.008％-0.012％、硫0.002％-0.004％、錸0.06％-0.18％、氮0.002％-0.004％、鋁0.02％-0.05％、稀土0.2％-0.5％，鎳+釩+鈮0.1％-0.28％，其余為鐵。

進一步的，所述稀土為稀土元素鑭。

制備一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管的方法，包括電爐冶煉、鋼包精煉、鋼錠澆鑄、鋼錠精整、鍛制管坯、軋管、冷卻、熱處理、熱噴涂步驟，所述熱處理分三步進行：(1)將熱軋鋼管進行980-1020℃的奧氏體化處理，出爐淬火至180℃以下,(2)對第一淬火后的鋼管進行900-950℃二次保溫處理，淬火至180℃以下；(3)對調質后的鋼管進行350-400℃的矯直處理加720-870℃的去應力處理。

進一步的，所述冶煉和澆鑄的溫度為1580-1620℃，所述鍛制管坯的溫度為1300-1350℃，所述軋管的開始溫度為1100-1180℃、終軋溫度為990-1000℃，所述鋼管冷卻采用空冷。

進一步的，所述熱噴涂處理是在鋼管的表面噴涂一層鎳基合金層。

進一步的，化學成分按重量百分比如下：碳0.25％、硅0.2％、錳1.2％、鉻1.1％、鉬0.7％、鈦0.02％、磷0.01％、硫0.003％、錸0.12％、氮0.003％、鋁0.03％、稀土0.3％，鎳+釩+鈮0.2％，其余為鐵。

采用本發明的技術方案的有益效果是：

(1)本發明的耐硫化氫腐蝕的異型鋼管成本低、具有良好的組織穩定性、冷熱加工性；產品的殘余應力僅為屈服強度的9％，屈服強度達到760MPa，硬度僅為26.3HRC；

(2)產品具有優良的耐硫化氫應力腐蝕性能，按NACE?TM0177A法測定的耐硫化氫應力腐蝕門檻值達到鋼管實際屈服強度的90％。

(3)本發明的制備方法，生產工藝簡單，成本低，具有良好的經濟效益，適合大規模工業化生產。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。

實施例1

一種耐硫化氫腐蝕的異型鋼管，化學成分按重量百分比如下：碳0.18％、硅0.12％、錳0.8％、鉻0.95％、鉬0.62％、鈦0.01％、磷0.008％、硫0.002％、錸0.06％、氮0.002％、鋁0.02％、稀土0.2％，鎳+釩+鈮0.1％，其余為鐵。其中所述稀土為稀土元素鑭。