CN103589963A - 一种n80级石油套管用热连轧钢带及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种N80级石油套管用热连轧钢带,以质量百分比计,其化学成分为:C:0.25-0.35wt%,Si:0.10-0.30wt%,Mn:1.2-1.8wt%,P:≤0.020wt%;S:≤0.0050wt%,Nb:0.018-0.050wt%,Cr:0.30-0.50wt%,Ti:0.010-0.020wt%,V:≤0.005wt%,Mo:≤0.005wt%,其余为Fe及不可避免的杂质。本发明提供的N80级石油套管用热连轧钢带是采用两段冷却热轧工艺,由热连轧直接获得。其基体组织为铁素体+贝氏体双相组织,晶粒度≥12级,屈服强度552MPa≤Rt0.5≤758MPa,抗拉强度Rm≥689MPa,伸长率A50mm≥20%,力学性能能够满足API5CT标准要求。
Description
技术领域
本发明属于石油套管技术领域,特别涉及一种N80级石油套管用热连轧钢带及其生产方法。
背景技术
石油套管是石油钻探用重要器材,按照API5CT标准,石油套管可以选择无缝钢管及直缝焊管制造工艺进行生产。对于直缝焊管而言,传统的生产工艺是:根据套管性能的需要,设计合适的化学成分;冶炼板坯轧制成板卷;将板卷通过成型及高频直缝电阻焊方式制成管料并进行整管热处理。该生产方式采用的钢种成分较简单,但热处理成本高,生产过程中需要消耗大量的能源并对环境产生严重的污染。
为了降低生产成本,减少污染,出现了非调质生产工艺。公开号CN101020986A的专利提供了“非调质钢生产N80钢级石油管及其工艺”,其特点在于采用V(0.08-0.12%)、N(0.0130-0.0145%)微合金强化机理提高材料强韧性,并且C含量较高,0.34-0.38%,热轧工艺也未采用两段冷却制度;公开号CN1932065A的专利提供了“一种可焊性高强度非调质油井管及其制造方法”,其特点在于采用V(0.08-0.15%)、N(0.008-0.025%)微合金强化机理,并且在钢管连轧后以≥250℃/s的冷却速度使其表面温度降低100-200℃,未采用两段冷却制度获得双相组织提高材料强韧性;公开号CN101705424A的专利提供了“N80钢级焊接石油套管用钢及其制造方法”,其特点在于通过较高微合金成分(Nb:0.04-0.06%,V:0.05-0.10%,Ti:0.01-0.02%)通过控轧空冷工艺堆积强度,同时并没有采用两段冷却工艺;公开号CN101096737A的专利提供了“一种高强度直缝焊石油套管钢及其制造方法”,其特点在于采用能够强烈提高材料淬透性的微合金元素Mo(0.1-0.3%)及普通控轧控冷工艺,从而提升材料的强度;公开号CN101643883A的专利提供了“N80、P110、L80钢级直缝焊石油套管用钢及套管制造”;其特点在于采用低C(0.10-0.24%)、高Nb(0.07-0.17%)、高V(0.05-0.15%)成分体系,在热轧卷取为高温卷取方式(700-800℃),并且在直缝焊制管后仍需进行整管热处理以达到标准要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低成本、低能耗的N80级石油套管用热连轧钢带及其生产方法。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种N80级石油套管用热连轧钢带,其化学成分为:C:0.25-0.35wt%,Si:0.10-0.30wt%,Mn:1.2-1.8wt%,P:≤0.020wt%;S:≤0.0050wt%,Nb:0.018-0.050wt%,Cr:0.30-0.50wt%,Ti:0.010-0.020wt%,V:≤0.005wt%,Mo:≤0.005wt%,其余为Fe及不可避免的杂质。
本发明还提供了一种N80级石油套管用热连轧钢带的生产方法,将化学成分为:C:0.25-0.35wt%,Si:0.10-0.30wt%,Mn:1.2-1.8wt%,P:≤0.020wt%;S:≤0.0050wt%,Nb:0.018-0.050wt%,Cr:0.30-0.50wt%,Ti:0.010-0.020wt%,V:≤0.005wt%,Mo:≤0.005wt%,其余为Fe及不可避免的杂质元素的钢,依次进行“全三脱”冶炼、LF精炼、板坯浇注得到铸坯,再将所述铸坯通过热连轧得到N80级石油套管用钢带。
所述铸坯热连轧的工艺步骤依次为:铸坯清理、铸坯加热、粗轧、精轧、前段冷却、空冷、后段冷却、卷取;所述铸坯的厚度为230-235mm,所述粗轧的出口温度为1000-1060℃,所述粗轧得到的中间坯厚度为38-42mm,所述精轧采用七机架连轧,所述精轧的终轧温度为800-840℃,所述空冷的中间温度为630-680℃,所述空冷时间为7-12s,所述卷取的温度为510-560℃。
所述N80级石油套管用钢带的基体组织为铁素体+贝氏体双相组织,晶粒度≥12级,屈服强度552MPa≤Rt0.5≤758MPa,抗拉强度Rm≥689MPa,伸长率A50mm≥20%。
本发明提供的N80级石油套管用热连轧钢带中各合金元素作用如下:
C:钢中最经济、最基本的强化元素,通过固溶强化和析出强化显著提高钢的强度,尤其是抗拉强度,但C含量的增加显著降低钢的延性、韧性和焊接性能。本发明专利C添加量为0.25-0.35wt%。
Si:主要以固溶强化形式提高钢的强度,但是较多的Si含量不利于钢材的韧性及焊接性能。本发明专利Si添加量为0.10-0.30wt%。
Mn:通过固溶强化提高钢的强度,Mn有助于获得细小的相变产物,提高强韧性。本发明专利Mn添加量为1.2-1.8wt%。
Nb:微合金元素,细晶强化效果显著,可以同时提高强韧性。同时,添加一定量的Nb微合金对于抑制高频电阻焊焊缝、热区的晶粒长大,提高焊接和热区的强韧性有显著效果。本发明专利Nb添加量为0.018-0.050wt%。
Ti:微合金元素,一般添加在钢种为了能够固N,改善低温冲击韧性。本发明专利Ti添加量为0.01~0.02wt%。
Cr:具有显著的固溶强化效果,并且能够提高淬透性,对抗拉强度的提升有显著效果。本发明专利Cr添加量为0.30-0.50wt%。
P、S:是钢中不可避免的杂质元素,一方面P能够促进偏析及发生磷脆影响钢带表面质量,另一方面S能够与Mn性能夹杂物不利于钢材的韧性及焊接性能。本发明P的含量控制为≤0.020wt%,S的含量控制为≤0.0050wt%。
此外,本着降低合金成本的目的,要求Mo:≤0.005wt%,V:≤0.005wt%,即在不额外添加Mo、V元素的情况下即能达到本发明的要求。
与现有技术相比,本发明提供的N80级石油套管用热连轧钢带采用中碳成分(0.25-0.35wt%),并辅以Nb、Cr、Ti等合金元素,成分简单,成本低廉;通过采用两段冷却工艺获得铁素体+贝氏体组织,工艺能耗低,并能保证钢带的强韧性指标。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的N80级石油套管用热连轧钢带的基体组织图。
图2为本发明实施例2提供的N80级石油套管用热连轧钢带的基体组织图。
图3为本发明实施例3提供的N80级石油套管用热连轧钢带的基体组织图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的内容作进一步说明。
实施例1
将化学成分为:C0.25wt%、Si0.10wt%、Mn1.20wt%、P0.01wt%、S0.002wt%、Nb0.018wt%、Cr0.30wt%、Ti0.010wt%,其余为Fe及不可避免杂质的钢,依次按照“全三脱”冶炼、LF精炼、板坯浇注的炼钢工艺路线完成连铸坯生产得到厚度为230mm的铸坯。
再将铸坯进行表面火焰清理,送入加热炉加热,加热温度为1240℃,均温时间≥30min,出炉后进行粗轧,中间坯厚度为38mm,粗轧出口温度为1000℃,经过七机架连轧,终轧温度为800℃,两段冷却工艺制度的中间高温计值为630℃,空冷时间7s,卷取温度510℃,从而制得N80级石油套管用热连轧钢带,所得N80级石油套管用热连轧钢带的化学成分及成分含量为:C0.25wt%、Si0.10wt%、Mn1.20wt%、P0.01wt%、S0.002wt%、Nb0.018wt%、Cr0.30wt%、Ti0.010wt%,V0.005wt%,Mo0.003wt%,其余为Fe及不可避免的杂质。所得N80级石油套管用热连轧钢带的力学性能如表1所示,其基体组织如图1所示。
实施例2
将化学成分为:C0.29wt%、Si0.25wt%、Mn1.46wt%、P0.01wt%、S0.002wt%、Nb0.029wt%、Cr0.38wt%、Ti0.016wt%,其余为Fe及不可避免的杂质的钢,依次按照“全三脱”冶炼、LF精炼、板坯浇注的炼钢工艺路线完成连铸坯生产得到厚度为232mm的铸坯。
再将铸坯进行表面火焰清理,送入加热炉加热,加热温度为1230℃,均温时间≥30min,出炉后进行粗轧,中间坯厚度为40mm,粗轧出口1040℃,经过七机架连轧,终轧温度为820℃,两段冷却工艺制度中间高温计值为650℃,卷取温度530℃,从而制得N80级石油套管用热连轧钢带,所得N80级石油套管用热连轧钢带的化学成分为:C0.29wt%、Si0.25wt%、Mn1.46wt%、P0.01wt%、S0.002wt%、Nb0.029wt%、Cr0.38wt%、Ti0.016wt%,V0.003wt%,Mo0.003wt%,其余为Fe及不可避免的杂质。所得N80级石油套管用热连轧钢带的力学性能如表1所示,其基体组织如图2所示。
实施例3
将化学成分为:C0.35wt%、Si0.30wt%、Mn1.80wt%、P0.02wt%、S0.005wt%、Nb0.050wt%、Cr0.50wt%、Ti0.020wt%,其余为Fe及不可避免的杂质的钢,按照“全三脱”冶炼、LF精炼、板坯浇注的炼钢工艺路线完成连铸坯生产得到厚度为235mm的铸坯。
再将铸板坯进行表面火焰清理,送入加热炉加热,加热温度为1220℃,均温时间≥30min,出炉后进行粗轧,中间坯厚度42mm,粗轧出口1060℃,经过七机架连轧,终轧温度为840℃,两段冷却工艺制度中间高温计值为680℃,卷取温度560℃,从而制得N80级石油套管用热连轧钢带,所得N80级石油套管用热连轧钢带的化学成分为:C0.35wt%、Si0.30wt%、Mn1.80wt%、P0.02wt%、S0.005wt%、Nb0.050wt%、Cr0.50wt%、Ti0.020wt%,V0.003wt%,Mo0.004wt%,其余为Fe及不可避免的杂质。所得N80级石油套管用热连轧钢带的力学性能如表1所示,其基体组织如图3所示。
表1实施例制得的N80级石油套管用热连轧钢带的力学性能
本发明提供了一种N80级石油套管用热连轧钢带,其基体组织为铁素体+贝氏体双相组织,晶粒度≥12级,屈服强度552MPa≤Rt0.5≤758MPa,抗拉强度Rm≥689MPa,伸长率A50mm≥20%,力学性能能够满足API5CT标准要求。
最后所应说明的是,以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照实例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种N80级石油套管用热连轧钢带,以质量百分比计,其化学成分为:C:0.25-0.35wt%,Si:0.10-0.30wt%,Mn:1.2-1.8wt%,P:≤0.020wt%;S:≤0.0050wt%,Nb:0.018-0.050wt%,Cr:0.30-0.50wt%,Ti:0.010-0.020wt%,V:≤0.005wt%,Mo:≤0.005wt%,其余为Fe及不可避免的杂质。
2.权利要求1所述的N80级石油套管用热连轧钢带的生产方法,其特征在于,将化学成分为:C:0.25-0.35wt%,Si:0.10-0.30wt%,Mn:1.2-1.8wt%,P:≤0.020wt%;S:≤0.0050wt%,Nb:0.018-0.050wt%,Cr:0.30-0.50wt%,Ti:0.010-0.020wt%,V:≤0.005wt%,Mo:≤0.005wt%,其余为Fe及不可避免的杂质的钢,依次进行“全三脱”冶炼、LF精炼、板坯浇注得到铸坯,再将所述铸坯通过热连轧得到N80级石油套管用钢带;
所述铸坯热连轧的工艺步骤依次为:铸坯清理、铸坯加热、粗轧、精轧、前段冷却、空冷、后段冷却、卷取;所述铸坯的厚度为230-235mm,所述粗轧的出口温度为1000-1060℃,所述粗轧得到的中间坯厚度为38-42mm,所述精轧采用七机架连轧,所述精轧的终轧温度为800-840℃,所述空冷的中间温度为630-680℃,所述空冷时间为7-12s,所述卷取的温度为510-560℃。
3.根据权利要求2所述的N80级石油套管用热连轧钢带的生产方法,其特征在于:所述N80级石油套管用钢带的基体组织为铁素体+贝氏体双相组织,晶粒度≥12级,屈服强度552MPa≤Rt0.5≤758MPa,抗拉强度Rm≥689MPa,伸长率A50mm≥20%。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106480375A (zh) * | 2015-08-31 | 2017-03-08 | 鞍钢股份有限公司 | 一种高强度电阻焊套管及其制造方法 |
CN107267728A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-10-20 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种冷拔用热轧钢带及其生产方法 |
CN107287499A (zh) * | 2016-03-31 | 2017-10-24 | 鞍钢股份有限公司 | 一种耐高温热采井用油井管及其制造方法 |
CN110106444A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-09 | 首钢集团有限公司 | 一种驱动桥壳700MPa级热轧板卷及其制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102534369A (zh) * | 2012-01-13 | 2012-07-04 | 北京科技大学 | 一种石油天然气开采用n80钢级膨胀管的制备方法 |
CN103147009A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-06-12 | 济钢集团有限公司 | 一种n80q钢级石油套管及其制造方法 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102534369A (zh) * | 2012-01-13 | 2012-07-04 | 北京科技大学 | 一种石油天然气开采用n80钢级膨胀管的制备方法 |
CN103147009A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-06-12 | 济钢集团有限公司 | 一种n80q钢级石油套管及其制造方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106480375A (zh) * | 2015-08-31 | 2017-03-08 | 鞍钢股份有限公司 | 一种高强度电阻焊套管及其制造方法 |
CN107287499A (zh) * | 2016-03-31 | 2017-10-24 | 鞍钢股份有限公司 | 一种耐高温热采井用油井管及其制造方法 |
CN107267728A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-10-20 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种冷拔用热轧钢带及其生产方法 |
CN107267728B (zh) * | 2017-06-09 | 2019-04-12 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种冷拔用热轧钢带及其生产方法 |
CN110106444A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-09 | 首钢集团有限公司 | 一种驱动桥壳700MPa级热轧板卷及其制备方法 |
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