[發明專利]一種高強度耐腐蝕管鋼用熱軋板卷的制備方法

有效

• 申請號: 202110808158.1
• 申請日: 2021-07-16
• 公開（公告）號: CN113512684B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 吾塔;雷洪;宋維兆
• 申請（專利權）人: 新疆八一鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/06;C22C33/06;C21D8/02;C21C1/02;C21C7/064;C21C7/06;C21C7/00;C21C7/10
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 胡萬臣

本發明公開了一種高強度耐腐蝕管鋼用熱軋板卷的制備方法，成分組成為C：0.18～0.21wt％，Si：0.10～0.20wt％，Mn：1.15～1.25wt％，P：≤0.015wt％，S：≤0.0025wt％，Nb:0.015～0.20wt％，Ti：0.015～0.25wt％，Al：0.015～0.035wt％，N：≤0.0045wt％，余量為鐵和不可避免的雜質；材料制備工藝：鐵水脫硫預處理→頂底復吹轉爐吹煉→LF精煉→RH真空處理→板坯連鑄→板坯清理→板坯入爐再加熱→控制軋制與冷卻→卷取，鋼卷成品檢查及性能檢測；本發明方法針對目前市場上使用的高強度石油套管用鋼存在的各類問題而開發，是一種油、氣套管以及地熱水管用鋼，鋼材具備耐H₂S、CO₂、Cl^?等腐蝕的同時，還耐水腐蝕，綜合性能較好。

技術領域

本發明提供一種鋼管用鋼的生產方法，屬于鋼鐵材料領域，涉及一種高強度耐腐蝕管鋼用熱軋板卷的制備方法。

背景技術

石油、天然氣以及地熱獲取使用的套管是用于支撐油、氣、水井井壁的鋼管，以保證鉆井過程的順利進行和完井后油井的正常運行。由于地質條件不同，井下受力狀態復雜，鋼管自重造成的拉力，巖壁的擠壓、彎曲，螺紋連接造成的扭轉應力以及H₂S、CO_2、、Cl^-等腐蝕介質等因素的影響，鋼管需要在惡劣的下環境使用，一旦鋼管由于某種原因損壞可能導致整口井的報廢。因此對套管的質量和耐腐蝕性能提出了極高的要求，要求鋼管材料具備高的強度和高的純凈度，具備耐腐蝕性能。

國內外使用的這類鋼管采用ERW焊接(高頻電阻焊接)，焊縫是由帶鋼本體的母材熔化而成，焊縫處材料的機械強度和鋼管的其它部位基本相同，帶鋼直縫焊接、打磨完成后制成的鋼管其質量達到了無縫鋼管的各項要求。但是，如果鋼材不能達到高純鋼的要求，連鑄過程板坯中心偏析將導致帶鋼組織不均勻，材料存在帶狀組織，在制管過程經過熱擠壓缺陷將放大，造成鋼管質量問題，如造成焊縫處缺陷、探傷不合格，如果不能發現在使用過程中存在重大的風險。

文獻檢索：

(1)專利申請號CN2006100358021公開了“一種基于電爐薄板坯連鑄連軋流程生產J55鋼級石油套管用鋼的方法。成分組成為：C：0.15～0.22wt％，Si：≤0.45wt％，Mn：0.7～1.6wt％，P：≤0.025wt％，S：≤0.025wt％，Nb：≤0.06wt％，Ti≤0.035wt％。通過使用薄板坯連鑄連軋生產了鈮鈦復合的J55石油套管用鋼，優點是由于是薄板坯連鑄連軋工藝，板坯偏析降低，鋼材不會出現高級別的帶狀組織。該工藝的缺點一是對于碳含量較高的鋼容易導致邊裂，二是由于軋制時壓縮比小，鋼材的晶粒度粗大。

(2)專利申請號CN2010101681350，公開了“一種中碳J55鋼的冶煉方法”，采用的生產工藝流程為鐵水脫硫預處理、轉爐冶煉、LF精煉、板坯連鑄。成分組成為：C：0.16～0.20wt％，Si：≤0.25wt％，Mn：≤1.225wt％，P：≤0.015wt％，S：≤0.005wt％，Nb：≤0.06wt％，Ti≤0.035wt％，C：0.06～0.12wt％，Si：0.08～0.20wt％，Mn：1.0～1.40wt％，P：≤0.015wt％，S：≤0.008wt％，Nb：0.016～0.022wt％，Ti：0.015～0.15wt％，Als：0.020～0.060wt％，O：≤0.003wt％，N：≤0.006wt％。采用鈮強化生產了J55鋼。其抗拉強度≥520MPa，屈服強度420～520MPa，鋼材的-10℃橫向沖擊功大于70J。