[發(fā)明專利]一種海洋環(huán)境用超高強(qiáng)耐蝕無磁鉆具用鋼及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210049445.3
• 申請(qǐng)日: 2022-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN114395737A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳金虎;潘小娟;趙振鐸;李建軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/02
• 分類號(hào): C22C38/02;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/54;C22C38/58;C21D1/00;C21D6/00;C21D8/06;C22C30/00;E21B17/16
• 代理公司: 北京市浩天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11276
• 代理人: 周華寧

本發(fā)明公開了一種奧氏體不銹鋼，按重量百分比計(jì)包括：C≤0.04％；Si≤1.00％；Mn 20.00?23.50％；P≤0.025％；S≤0.010％；Cr 18.00?20.00％；Ni 3.50?5.00％；Mo 1.70?3.00％；N 0.55?0.70％；Nb 0.03?0.15％；B 0.0015?0.005％，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明還公開了該奧氏體不銹鋼的制備方法，包括冶煉、電渣重熔、高溫鍛造、固溶、中溫鍛造和冷卻的步驟。本發(fā)明的奧氏體不銹鋼具有高強(qiáng)韌性、耐腐蝕性和無磁的特性，能夠用于制造海洋環(huán)境用超高強(qiáng)耐蝕無磁鉆具。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及不銹鋼材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海洋環(huán)境用超高強(qiáng)耐蝕無磁鉆具用鋼及其制造方法。

背景技術(shù)

我國雖有著廣闊的海洋資源，但海洋油氣開發(fā)起步比較晚，深水鉆完井技術(shù)與國際先進(jìn)水平相比存在很大差距，在很多方面缺乏自主的關(guān)鍵技術(shù)。為加快我國深水油氣勘探開發(fā)的速度，國內(nèi)本著“引進(jìn)、消化、吸收、創(chuàng)新、運(yùn)用”的原則,加大包括深水鉆井平臺(tái)、高效鉆機(jī)等在內(nèi)的前沿高新技術(shù)研究力度，研發(fā)適用于深水鉆井作業(yè)的重大裝備和技術(shù)，形成一整套適合我國深水油氣勘探鉆井開發(fā)的技術(shù)體系，為我國的深水勘探和開發(fā)提供有效的技術(shù)和裝備支撐。

針對(duì)海洋勘探鉆井過程中使用的鉆具用鋼存在的不足，目前急需開發(fā)耐海水能力較強(qiáng)的無磁鉆具用不銹鋼材料。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種奧氏體不銹鋼及其制備方法，采用奧氏體不銹鋼能夠用于制備海洋環(huán)境用超高強(qiáng)耐蝕無磁鉆具。

具體來說，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一方面，本發(fā)明提供了一種奧氏體不銹鋼，按重量百分比計(jì)包括：

C≤0.04％；Si≤1.00％；Mn 20.00-23.50％；P≤0.025％；S≤0.010％；Cr 18.00-20.00％；Ni 3.50-5.00％；Mo 1.70-3.00％；N 0.55-0.70％；Nb 0.03-0.15％；B 0.0015-0.005％，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

可選地，按重量百分比計(jì)包括：C 0.02％；Si 0.30％；Mn 21.30％；P 0.020％；S0.0015％；Cr 18.50％；Ni 4.00％；Mo 1.80％；N 0.65％；Nb 0.04％；B 0.0025％，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

可選地，所述奧氏體不銹鋼的屈服強(qiáng)度是1000～1170Mpa，抗拉強(qiáng)度是1100～1300Mpa，沖擊功是150-300J；表面硬度301-425HB。

可選地，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度是800A/m時(shí)，所述奧氏體不銹鋼的相對(duì)磁導(dǎo)率≤1.005；所述奧氏體不銹鋼的組織為階梯組織，彎曲180°不出現(xiàn)開裂；所述奧氏體不銹鋼的點(diǎn)蝕指數(shù)PREN是30～38。

另一方面，本發(fā)明提供了上述的奧氏體不銹鋼在制備海洋環(huán)境用無磁鉆具中的用途。

另一方面，本發(fā)明提供了上述的奧氏體不銹鋼的制備方法，包括：

(1)對(duì)冶煉得到的電極坯進(jìn)行電渣重熔，得到按重量百分比計(jì)包括如下成分的電渣錠：

C≤0.04％；Si≤1.00％；Mn 20.00-23.50％；P≤0.025％；S≤0.010％；Cr 18.00-20.00％；Ni 3.50-5.00％；Mo 1.70-3.00％；N 0.55-0.70％；Nb 0.03-0.15％；B 0.0015-0.005％，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；

(2)采用徑鍛機(jī)對(duì)電渣錠進(jìn)行高溫鍛造，得到鍛件；

(3)對(duì)鍛件進(jìn)行固溶處理；

(4)對(duì)固溶處理后的鍛件進(jìn)行中溫鍛造，隨后冷卻。