[發明專利]一種高表面質量抗拉強度1000MPa級連續油管用鋼及其制造方法

在審

• 申請號: 202210770237.2
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN115007677A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 余宣洵;胡學文;楊森;吳志文;孫照陽;趙虎;徐雁;王海波;王承劍;石東亞;游慧超;楊崢
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21C37/02
• 分類號: B21C37/02;C21D8/02;C22C33/04;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/08;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/16;C22C38/20;C22C38/24;C22C38/26;C22C38/28;C22C38/38
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 尹婷婷

本發明提供了一種高表面質量抗拉強度1000MPa級連續油管用鋼及其制造方法，所述制造方法包括以下步驟：鐵水預處理→轉爐冶煉→爐外精煉→連鑄→板坯加熱→一次高壓水除鱗→粗軋→二次高壓水除鱗→精軋→冷卻→卷取→開卷→拉矯→酸洗→漂洗→烘干→平整→切邊→涂油→卷??；按照本發明方法制造得到的高表面質量抗拉強度1000MPa級連續油管用鋼的屈服強度786～818MPa、抗拉強度1054～1097MPa、延伸率12％～17％、屈強比0.74～0.75，具有優良的綜合性能優良和高的表面質量。

技術領域

本發明屬于油管用鋼技術領域，具體涉及一種高表面質量抗拉強度1000MPa級連續油管用鋼及其制造方法。

背景技術

隨著頁巖氣開發工況逐步惡化和下井深度逐漸增加，使得連續油管強度向超高強度方向發展，且對連續油管焊縫質量要求也越來越高。而連續油管用鋼的原料若表面質量較差如表面有氧化鐵皮，往往會引起連續油管焊縫夾雜，造成焊接的缺陷。目前國內一般通過酸洗工序來清除表面氧化鐵皮，酸洗工序既能提高連續油管用鋼原料的表面質量，又能提高原料的板形和尺寸精度。連續油管用熱軋酸洗鋼帶作為原料在制管前必須將其表面氧化鐵皮清除干凈，使鋼帶表面光潔無氧化鐵皮殘留，保證連續油管焊縫質量，提高市場競爭力。

超高強度連續油管用鋼為保證其超高強度，一般通過成分設計如添加C、Si、Mn、Nb、V、Ti、Cr、Ni、Cu等元素和熱軋工藝來實現。由于C、Si、Ni、Cu等元素的添加會促進氧化鐵皮生成，所以不同強度級別的熱軋酸洗鋼的氧化鐵皮厚度往往不一致，超高強度級別的熱軋鋼表面氧化鐵皮會更厚，氧化鐵皮變厚會直接影響到酸洗效率和酸洗后產品的表面質量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高表面質量抗拉強度1000MPa級連續油管用鋼及其制造方法，其具有優良的綜合性能和高的表面質量。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：

本發明提供了一種高表面質量抗拉強度1000MPa級連續油管用鋼的制造方法，所述制造方法包括以下步驟：鐵水預處理→轉爐冶煉→爐外精煉→連鑄→板坯加熱→一次高壓水除鱗→粗軋→二次高壓水除鱗→精軋→冷卻→卷取→開卷→拉矯→酸洗→漂洗→烘干→平整→切邊→涂油→卷取。

所述爐外精煉步驟中，經過RH爐、LF爐處理和進行鈣處理以脫氫和氧，控制非金屬夾雜物形態數量、形態和尺寸，減少非金屬夾雜物的形成。連鑄過程中投用動態輕壓下和電磁制動，減少鑄坯內部缺陷，提高材料的韌性。

所述板坯加熱步驟中，第一加熱段末溫度按≤1050℃控制，第二加熱段末溫度控制在1200～1230℃，均熱段溫度控制在1200～1230℃，第二加熱段和均熱段時間之和控制在≤120min。在板坯加熱溫度均勻性情況下，促進奧氏體均勻化和合金元素在奧氏體中充分固溶，縮短加熱時間有利于減少氧化鐵皮生成。

所述一次高壓水除鱗步驟中，水壓控制在16～19MPa，除去板坯表面的一次氧化鐵皮，確保后道工序軋制時產品表面質量。

所述粗軋步驟中，在奧氏體再結晶區進行多道次軋制，粗軋機架R1和R2間4組除鱗水全開，除鱗水壓力為15～18MPa，以除去一次氧化鐵皮；粗軋后中間坯厚度控制在39～41mm。

所述二次高壓水除鱗步驟中，上除鱗集管和下除鱗集管共開35個噴嘴，除鱗集管噴射角24～26°，除鱗水壓力為15～18MPa，噴嘴到板坯上下表面的距離均控制在90±5mm。

所述精軋步驟中，精軋機由F1～F7機架組成，在F2-F3機架間設有上噴淋集管和下噴淋集管，除鱗水壓力為8～10MPa，用于除去精軋機內第三次生成的氧化鐵皮，提高帶鋼表面質量；精軋終軋溫度控制在800～850℃，避免在低溫雙相區軋制導致軋機負荷過大，同時避免造成混晶，也要避免終軋溫度過高導致奧氏體晶粒粗化；軋制速度不低于6.5m/s。