[發明專利]一種低屈強比無縫鋼管及其制造方法

有效

• 申請號: 201911023043.0
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110760753B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 解德剛;吳紅;趙波;袁琴;王善寶;陳克東
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/14;C21D8/10
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發明涉及一種低屈強比無縫鋼管及其制造方法，所述無縫鋼管的化學成分按質量百分比計為：C 0.30％～0.40％，Si 0.25％～0.5％，Mn 0.4％～0.7％，P≤0.025％，S≤0.020％，Ti 0.035％～0.055％，RE：0.05％～0.18％，余量為Fe和不可避免的雜質。其組織特征為：組織為B+F或B+F+M復合組織；其中，B為條束狀貝氏體，F為塊狀、顆粒狀或條束狀鐵素體，M為馬氏體。本發明所生產的無縫鋼管屈強比可以達到0.85以下，屈服強度達到650MPa以上鋼級水平，能夠更好地適應油氣開采等行業對管材的需求。

技術領域

本發明涉及無縫鋼管生產技術領域，尤其涉及一種低屈強比無縫鋼管及其制造方法。

背景技術

隨著工程機械、建筑、容器、油氣開采等領域所用材料向高強度方向發展，材料的安全性越來越引起人們的關注。屈強比反映了鋼材的冷變形能力和塑性變形能力。考慮到構件的安全性，實現材料的低屈強比一直是業界不斷追求的目標。

就油氣開采用鋼的工業設計而言，實現鋼材屈服強度550MPa以下無縫管的屈強比低于0.85已取得了成功。例如，申請號為CN200710093884的中國專利公開的一種K55鋼級石油套管，制成的鋼管屈強比能夠小于0.85，但其不足之處是屈服強度上限僅為552MPa。而目前油氣開采的主流強度鋼級已由55ksi鋼級升級到80ksi鋼級甚至更高，因此，該發明的技術方案已經不能適應當下及未來油氣開采工程對低屈強比無縫鋼管的使用要求，其產品的應用范圍受到嚴重限制。

申請號為CN201010221546的中國專利公開了一種X70QS鋼級的無縫鋼管，通過大量添加合金元素種類和數量的方式滿足技術指標，但僅能達到屈強比≤0.9，屈服強度的上限也未能突破635MPa，使用安全性不高，應用范圍有限；

申請號為CN201410175317的中國專利公開了一種高強塑性釩微合金化雙相鋼無縫管，但由于其主要運用TRIP效應原理來獲取低屈強比，勢必以大幅度犧牲材料屈服強度為前提，導致產品的屈服強度上限也未能超過635MPa。所生產的低屈強比無縫鋼管的屈服強度均為635MPa以下。

綜上，生產屈服強度650MPa以上且具有低屈強比無縫鋼管的技術難點一直未能突破，屬于無縫鋼管行業目前的技術空白，這是當下企業實際生產中需要迫切解決的技術問題。

發明內容

本發明提供了一種低屈強比無縫鋼管及其制造方法，其屈強比可以達到0.85以下，屈服強度達到650MPa以上鋼級水平，能夠適應油氣開采等行業當下及未來對管材的需求。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種低屈強比無縫鋼管，所述無縫鋼管的化學成分按質量百分比計為：C 0.30％～0.40％，Si 0.25％～0.5％，Mn 0.4％～0.7％，P≤0.025％，S≤0.020％，Ti 0.035％～0.055％，RE：0.05％～0.18％，余量為Fe和不可避免的雜質。

所述無縫鋼管具有如下性能特征：

1)最小屈服強度Rt0.5達到650Mpa以上；

2)最小抗拉強度Rm達到785MPa以上；

3)最大屈強比不大于0.85；

4)最小斷后延伸率A不小于18％；

5)V型缺口沖擊功0℃最小值不低于58J。

所述無縫鋼管具有的組織特征為：組織為B+F或B+F+M復合組織；其中，B為條束狀貝氏體，F為塊狀、顆粒狀或條束狀鐵素體，M為馬氏體，且組織中B的占比不低于90％；當無縫鋼管的組織為B+F+M復合組織時，F的占比為5～10％；M的占比不高于5％。