[發(fā)明專利]一種120ksi鋼級高強高韌高級抗硫鉆桿接頭用熱軋圓鋼及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210491591.1
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114855084B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 譚亞澤;文輝;王得炯;鄧偉
• 申請（專利權(quán)）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/26;C22C38/38;C22C33/04;B21B1/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種120ksi鋼級高強高韌高級抗硫鉆桿接頭用熱軋圓鋼及其制備方法，鋼材化學成分按質(zhì)量百分比計包括：C?0.20?0.30%，Si?0.15?0.35%，Mn?0.45?0.75%，Cr?1.10?1.50%，Mo?0.60?0.80%，Nb?0.020?0.060%，P≤0.008%，S≤0.003%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；制備方法包括：電爐—LF精煉—VD真空脫氣—高精度連鑄—鋼坯檢查—加熱爐控溫加熱—粗軋—平立交替高精連軋—冷床收集—成品檢查。該鉆桿接頭鋼強度和韌性高，抗硫化氫應力腐蝕性能好，適合酸性油氣田開發(fā)。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種抗硫鉆桿接頭用熱軋圓鋼及其制備方法，尤其涉及一種120ksi鋼級高強高韌高級抗硫鉆桿接頭用熱軋圓鋼及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著我國高酸性氣田的逐步開發(fā)和鉆井技術(shù)的進步，抗腐蝕鉆具用鋼的需求越來越多。我國石油、天然氣蘊藏量雖然豐富，但含有較高的H₂S，以塔里木油氣田為例，井中H₂S含量高達12％，華北油田中含量更高。這些油、氣井多數(shù)是深井和超深井，一般低合金鋼鉆井和金屬構(gòu)件在這樣的環(huán)境中使用，會發(fā)生H₂S應力腐蝕開裂，致使鉆材和金屬構(gòu)件在遠遠低于屈服強度的情況下發(fā)生突然的脆斷事故。因此研制更高鋼級抗硫化氫應力腐蝕新鋼種實為開發(fā)能源、充分利用油、氣資源所亟待解決的課題。開發(fā)高鋼級抗硫化氫應力腐蝕用鋼不僅有非常好的社會經(jīng)濟效益，也有很好的市場前景。

120ksi鋼級高強高韌抗硫化氫應力腐蝕開裂鉆桿接頭用熱軋圓鋼，屬于高技術(shù)含量品種，夾雜物、超低P、S冶煉控制及圓鋼組織均勻性控制，是本領域技術(shù)人員需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明旨在提供一種具有高強度，高韌性，抗硫化氫應力腐蝕性能好，適合酸性油氣田開發(fā)，性能穩(wěn)定的120ksi鋼級高強高韌高級抗硫鉆桿接頭用熱軋圓鋼；本發(fā)明的另一目的在于提供一種120ksi鋼級高強高韌高級抗硫鉆桿接頭用熱軋圓鋼的制備方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的120ksi鋼級高強高韌高級抗硫鉆桿接頭用熱軋圓鋼，其化學成分按質(zhì)量百分比計包括：C?0.20％-0.30％，Si?0.15％-0.35％，Mn?0.45％-0.75％，Cr1.10％-1.50％，Mo?0.60％-0.80％，Nb?0.020％-0.060％，P≤0.008％，S≤0.003％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

所述120ksi鋼級高強高韌高級抗硫鉆桿接頭用熱軋圓鋼的制備方法，包括電爐冶煉—LF精煉—VD真空脫氣—大方坯高精度連鑄—鋼坯檢查—加熱爐控溫加熱—粗軋—平立交替高精連軋—長尺冷床收集—成品檢查；步驟如下：

采用電爐冶煉鋼水，向爐內(nèi)加入活性石灰并供氧，冶煉終點保證出鋼氧位≤200ppm，C含量0.06％、出鋼P含量為0.008％以內(nèi)，加入鉬鐵合金、高碳洛鐵合金等進行鋼水合金化；

將電爐冶煉鋼水通過偏心爐底出鋼至LF精煉爐中精煉，向LF精煉爐中加入鋁絲、高純碳化硅進行脫氧；成分控制C?0.20％-0.30％，Si?0.15％-0.35％，Mn?0.45％-0.75％，Cr?1.10％-1.50％，Mo?0.60％-0.80％，Nb?0.020％-0.060％，P≤0.008％，S≤0.003％；

鋼水成分和溫度合格后，鋼包爐吊運至VD真空脫氣處理工位，進行真空處理；

將真空處理后的鋼水吊運至連鑄工位進行澆鑄，采用結(jié)晶器電磁攪拌和末端電磁攪拌，澆鑄的大矩坯，其中心偏析和中心疏松均為1.0級以內(nèi)，無縮孔、皮下裂紋等缺陷；

將大方坯置于加熱爐中，在還原性氣氛中加熱，煙氣殘氧量3％以內(nèi)；將開軋溫度、中軋入口溫度、終軋出口溫度和上冷床溫度分別設定為1060-1160、950-1000℃、850-900℃和700℃以下；將加熱后的大矩坯經(jīng)高壓水除鱗后送入軋制工序，經(jīng)過粗軋和精軋，軋制成品規(guī)格經(jīng)輸送輥輸送至冷床，冷卻后進行冷床收集；