[發明專利]含稀土海洋鉆井平臺樁腿用700MPa無縫鋼管及其生產方法

在審

• 申請號: 201710472974.3
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107385350A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 賀景春;豐小冬
• 申請（專利權）人: 內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司
• 主分類號: C22C38/22
• 分類號: C22C38/22;C22C38/24;C22C38/28;C22C38/06;C22C38/38;C22C38/04;C22C38/02;C22C38/20;C22C33/04;C21D8/10;F16L9/02
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙)11574
• 代理人: 丁清鵬

技術領域

本發明涉及黑色金屬冶煉及金屬壓力加工領域，特別涉及一種含稀土海洋鉆井平臺樁腿用700MPa無縫鋼管及其生產方法。

背景技術

海洋鉆井平臺樁腿用無縫鋼管，長期處于地層蠕動、高壓海水的沖刷和腐蝕等惡劣環境下服役，因此，鋼管面臨著腐蝕開裂及疲勞失效等破壞性事故的困擾。這兩種破壞形式通常都是災難性的，均會帶來人、財、物等多方面的巨大損失，為適應海洋環境這種苛刻的服役工況，特開發一種含稀土海洋鉆井平臺樁腿用700MPa無縫鋼管。

經檢索，相似的背景技術有：“疲勞強度≥600MPa的海洋鉆井平臺用鋼及其生產方法”(專利申請號：201410197337.6)，其存在以下問題和缺點：由于鋼中含有貴重元素Ni和Cu，生產成本相對較高、生產工藝相對復雜、生產難度相對較大；

經檢索，相似的背景技術還有：“一種海洋鉆井平臺用鋼”(專利申請號：201210435768.2)，其存在以下問題和缺點：由于鋼中含有貴重元素Ni和Cu，生產成本相對較高；

經檢索，相似的背景技術還有：“一種海洋鉆井平臺用鋼的制備方法”(專利申請號：201210435770.X)，其存在以下問題和缺點：由于鋼中含有貴重元素Ni和Cu，生產工藝相對復雜、生產難度相對較大。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種含稀土海洋鉆井平臺樁腿用700MPa無縫鋼管及其生產方法。

本發明提供一種含稀土海洋鉆井平臺樁腿用700MPa無縫鋼管，其原料由重量百分比為90％的高爐鐵水和10％的重型廢鋼組成；管坯的化學成分按重量百分比計分別為：C 0.07-0.13；Si 0.20-0.40；Mn 1.40-1.60；P≤0.015；S≤0.005；Cr 1.50-1.70；Mo 0.50-0.70；V 0.05-0.15；Ti 0.01-0.03；Al 0.01-0.04；稀土元素RE 0.0005-0.0030；Cu<0.10；Ni<0.10；余量為基體Fe和無法檢測的微量雜質元素。

進一步地，所述RE為Ce與La的混合稀土金屬：它們的重量百分比分別為Ce67％、La33％。

本發明還提供一種上述含稀土海洋鉆井平臺樁腿用700MPa無縫鋼管的生產方法，其依次包括如下步驟：

鐵水預處理，頂底復吹轉爐冶煉，LF爐精煉，VD真空處理，圓坯連鑄，切割，管坯加熱，穿孔，連軋管，定徑，冷卻，鋸切，熱處理，矯直，探傷。

進一步地，所述鐵水預處理的工序中：將高爐鐵水經預處理，使得鐵水中S降低到0.010％以下；

頂底復吹轉爐冶煉的工序中：將預處理后的鐵水和重型廢鋼分別按設計比例加入頂底復吹轉爐，采用單渣工藝冶煉，控制終渣堿度和終點目標；出鋼過程中進行脫氧合金化，終脫氧采用有鋁脫氧工藝，出鋼過程進行擋渣或扒渣，出鋼過程中合金加完以后加入白灰塊。

進一步地，LF爐精煉的工序中：精煉全過程吹氬氣，采用從低級數到高級數逐漸提高升溫速度的方式加熱提溫；根據轉爐鋼水成分及溫度進行造渣脫硫、成分調整及升溫操作；采用造白渣操作。

進一步地，LF爐精煉結束后保持底部軟吹氬氣，按預定加入量喂入稀土絲。

進一步地，進行VD真空處理的工序中：設置真空度≤0.10KPa，深真空時間≥13分鐘。

進一步地，VD真空處理結束后喂入定長硅鈣絲，喂絲后進行10～15分鐘軟吹氬氣。

進一步地，將經過VD真空處理后的鋼水進行圓坯連鑄的工序中：采用低拉速的恒拉速控制和電磁攪拌工藝，控制鋼水過熱度，鑄坯經過矯直后，切割為圓管坯。

進一步地，所述熱處理工藝具體為：900±10℃保溫40～60min后出爐進行水淬，690±20℃保溫70～90min后出爐進行空冷；回火后執行帶溫矯直，矯直溫度≥500℃。

相對于現有技術，發明提供的含稀土海洋鉆井平臺樁腿用700MPa無縫鋼管及其生產方法具有以下有益效果：

1、由于本產品不含有貴重元素Ni和Cu，因此生產成本相對較低、生產難度相對較小；

2、由于在500℃以上進行帶溫矯直，鋼管的殘余應力較低，殘余應力：≤40MPa(采用環切法)；

3、由于含稀土元素的獨特成分設計，結合成熟生產工藝，使得鋼管的各項性能優異，具體性能指標如下：

屈服強度720～800MPa；抗拉強度800～900MPa；疲勞強度450～500MPa；0℃時的橫向沖擊值aKV≥120J/cm2；晶粒度≥9.0級。