[發明專利]超級13Cr油管的生產方法

有效

• 申請號: 201610208240.X
• 申請日: 2016-04-05
• 公開（公告）號: CN105855293B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 黃英;宋令璽;楊旭;曾理;江建;李方應
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團成都鋼釩有限公司
• 主分類號: B21B19/04
• 分類號: B21B19/04;B21B19/10;B21B37/74
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司51226
• 代理人: 張徭堯,柯海軍

技術領域

本發明涉及超級13Cr油管的生產方法，屬于冶金技術領域。

背景技術

超級13Cr是馬氏體鋼的一種，與普通馬氏體不銹鋼相比，超級13Cr的碳含量大幅度降低。通過降低碳含量(最高含碳量為0.03％)，增加鎳(4.5-5.5％)和鉬(1.5-2.5％)的含量，不僅可以提高超級13Cr的強度和硬度，而且改善了超級13Cr的韌性。此外，超級13Cr還克服了傳統馬氏體在焊接過程中的應力裂紋敏感性以及可焊性差等缺點，因此超級13Cr也叫做超級馬氏體不銹鋼或軟馬氏體不銹鋼。

超級13Cr具有以下特點：其低溫耐腐蝕性與鎳基合金相當，可以耐CO₂、H₂S的腐蝕；強度高于雙相鋼；壁厚相對?。簧a及使用成本低。由于超級13Cr的諸多優點，油氣開采領域中80％的不銹鋼均使用超級13Cr。其中，超級13Cr油管用于富含CO₂腐蝕氣體的油氣井開采。

超級13Cr油管一般采用的生產工藝流程為：鍛造圓管坯→環形爐加熱→斜軋穿孔→連管機軋管→張減→矯直→檢查、包裝。超級13Cr油管熱加工變形抗力大，如果管坯加熱溫度過低，則因穿孔負荷太高而無法生產；管坯加熱溫度過高，在穿孔熱軋時超級13Cr油管金相組織中極易產生δ鐵素體，一旦熱軋生成δ鐵素體，在隨后的熱處理工序中無法消除。如果超級13Cr油管金相組織中含有的δ鐵素體超過5％，會明顯提高超級13Cr油管的韌脆轉變溫度、降低沖擊韌性、削弱材料的抗腐蝕性能，而且，熱變形時因δ鐵素體與奧氏體變形不同而導致油管裂紋和缺陷。

專利102172626A公開了一種超級13Cr油管的熱軋生產方法，包括以下步驟：管坯選型與定尺；環形爐裝料及加熱；連軋；再加熱爐加熱與張力減徑；最終產品所達到的性能指標。其中，環形爐加熱采用六區溫度加熱控制，加熱燃料使用天然氣，通過環形爐控制臺，設定環形爐溫度：一區設定不點燃、二區溫度1040-1080℃、三區溫度1120-1150℃、四區溫度1180-1200℃、五區溫度1220-1260℃、六區溫度1220-1280℃，管坯在環形爐六個區的加熱總時間為2.5-3.5小時，管坯出爐溫度控制在1220-1280℃。該方法環形爐加熱控溫方法復雜，增加了生產的工藝難度；且加熱溫度統一，由于超級13Cr管坯每爐的化學成分有波動，無法確保所有的超級13Cr油管金相組織中含有的δ鐵素體均不超過5％。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供超級13Cr油管的生產方法，確保穿孔熱軋后超級13Cr油管金相組織中含有的δ鐵素體不超過5％。

本發明超級13Cr油管的生產方法，包括如下步驟：對超級13Cr油管管坯進行加熱，加熱溫度為計算溫度以下20℃～計算溫度，然后進行穿孔、軋制、矯直，得到超級13Cr油管；其中，所述計算溫度按照下述公式計算得到：1106+12.9×(9.6-Cr-3.9Mo-6.1Si-10.8V+40.1C+30.2N+1.9Mn+4.1Ni)，計算溫度的單位為℃，Cr為管坯成分中鉻的質量百分數*100，Mo為管坯成分中鉬的質量百分數*100，Si為管坯成分中硅的質量百分數*100，V為管坯成分中釩的質量百分數*100，C為管坯成分中碳的質量百分數*100，N為管坯成分中氮的質量百分數*100，Mn為管坯成分中錳的質量百分數*100，Ni為管坯成分中鎳的質量百分數*100。

所述加熱溫度優選為計算溫度。

所述加熱時間優選≥6.5小時。

本發明根據理論計算、實驗研究、生產現場驗證，提出了計算超級13Cr油管管坯加熱溫度的方法。因為超級13Cr管坯每爐的成分有波動，因此，需要將每爐成分帶入計算公式，計算出相應的加熱溫度，以根據爐號調質管坯的加熱溫度，確保穿孔熱軋后超級13Cr油管金相組織中含有的δ鐵素體不超過5％，所制得的超級13Cr油管屈服強度850～890MPa、抗拉強度≥920MPa、延伸率21～24％、硬度26～29HRC。

本發明方法工藝簡單，通過嚴格控制加熱溫度，制備得到了δ鐵素體不超過5％的超級13Cr油管，提高了成品率，不僅能夠大大減少熱軋缺陷，而且還提高了超級13Cr油管的沖擊韌性和抗腐蝕性能，為超級13Cr油管的生產提供了一種新的選擇。

附圖說明

圖1為實施例1所得的超級13Cr油管的金相組織(500X)。

圖2為實施例2所得的超級13Cr油管的金相組織(500X)。

圖3為實施例3所得的超級13Cr油管的金相組織(500X)。

具體實施方式