CN111961976B - 钢材、制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钢材、制备方法及其应用。包括：按以下化学成分配料，得到原料：按重量百分含量计，原料包括C 0.08～0.30％，Si≤0.5％，Mn≤1.0％，Cu 0.5～2.0％，Al≤1.0％，Ce 0.01～0.2％，Cr 0.5～1.5％，Mo 0.5～1.5％，V≤0.3％，N≤0.005％，O≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余量为Fe；将原料依次进行熔炼、浇注及后处理，得到钢材，当反应产物体系中的O和S元素含量均不大于0.005wt％时，向反应产物体系中加入Ce元素。制得钢材具有高强度、高韧性、抗硫化物应力腐蚀及耐微生物腐蚀等优点，实现了结构功能一体化。
Description
技术领域
本发明涉及合金钢制造领域，具体而言，涉及一种钢材、制备方法及其应用。
背景技术
管道腐蚀是油气开采、集输和输送过程中面临的一个严重问题。硫化氢(H2S)造成的硫化物应力腐蚀(SSC)和微生物腐蚀(MIC)是管道腐蚀的两种重要形式。MIC主要以局部腐蚀(点蚀)为主，腐蚀的发生、发展具有不可预见性，腐蚀部位也没有规律可循。近年来，由于MIC导致的管道破漏事故频发，给油气产业造成了巨大经济损失。同时，MIC造成的点蚀又是SSC开裂的裂纹源，二者相互促进，为腐蚀防护带来巨大挑战。除了耐腐蚀性能外，还需要提高钢的强度和韧性来解决管道因薄壁化、细长化而使成本增加的问题。然而，随着钢的强度提高，SSC敏感性增大，开发高强度，尤其是强度高于862MPa(125ksi级)的抗SSC管道用钢更加困难。钢的强度、韧性和抗SSC性能是一种此消彼长的矛盾关系，平衡三者的矛盾关系是能否获得高强、高韧和抗SSC性能的关键。因此，开发一种高强度、高韧性、抗SSC和耐MIC的管道用钢是当前冶金行业亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种钢材、制备方法及其应用，以解决现有的钢材无法同时满足高强度、高韧性、抗硫化物应力腐蚀(SSC)及耐微生物腐蚀(MIC)的问题。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种钢材的制造方法，该制造方法包括：按以下化学成分配料，得到原料：按重量百分含量计，原料包括C 0.08～0.30％，Si≤0.5％，Mn≤1.0％，Cu 0.5～2.0％，Al≤1.0％，Ce 0.01～0.2％，Cr 0.5～1.5％，Mo 0.5～1.5％，V≤0.3％，N≤0.005％，O≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余量为Fe；将原料依次进行熔炼、浇注及后处理，得到钢材，且在熔炼过程中，当反应产物体系中的O元素和S元素含量均不大于0.005wt％时，向反应产物体系中加入Ce元素。
进一步地，原料中，Cu元素的含量为0.5～2.0wt％，Al元素的含量为0.1～0.6wt％，Ce的含量为0.01～0.2wt％，Cr含量为0.5～1.5wt％，Mo含量为0.5～1.5wt％，V含量为0.005～0.25wt％，N含量应≤0.005wt％，O和S含量应≤0.005wt％；优选地，将反应产物体系中Cu元素、Al元素和Ce元素的重量百分含量之和记为a，且1.0％≤a≤2.0％。
进一步地，配料步骤中，原料还包括Nb元素、Ti元素、Ca元素和B元素组成的组中的一种或多种，且各元素的重量百分含量均不高于0.1％。
进一步地，熔炼过程为将原料进行真空感应炉冶炼的过程，或将原料依次经过电炉初炼和炉外精炼的步骤，或将原料依次经过高炉初炼和炉外精炼的步骤。
进一步地，后处理步骤包括：将浇注步骤得到的钢锭在奥氏体单相区进行加热锻造，其中，加热锻造过程的初锻温度为1000～1100℃，终锻温度不低于930℃，且钢锭的第一次锻打变形量＜10％，总的锻造比＞6；使经加热锻造后的钢锭进行水冷至550～650℃后，进行保温，保温时间为30～90min，最后空冷至室温，得到钢材。
进一步地，后处理步骤包括：将浇注步骤得到的钢锭进行均匀化处理，其中均匀化处理的温度为1130～1170℃，处理时间为2～4h；将经均匀化处理得到的钢锭进行热轧制，其中热轧制步骤的初轧温度为1000～1100℃，终轧温度为≥930℃，且第一次轧制变形量<10％，热轧累积压下量达到90％以上；使进行热轧制处理后的钢锭水冷至550～650℃，然后在550～650℃下保温，保温时间为30～90min，最后空冷至室温，得到钢材。
本申请的另一方面还提供了一种钢材，钢材采用本申请提供的上述制造方法制得。
进一步地，钢材的微观组织为单一马氏体组织，室温屈服强度≥700MPa，抗拉强度≥770MPa，0℃条件下，全尺寸V型缺口冲击功≥120J。
本申请的又一方面还提供了一种本申请提供的上述钢材在石油和/或天然气领域中的应用。
应用本发明的技术方案，以上述化学成分为原料依次进行熔炼、浇注及后处理得到钢材，通过Cu、Al、Ce、Mo和V以及其它合金元素的复合发挥协同作用，使其制得的钢材具有高强度、高韧性、抗硫化物应力腐蚀及耐微生物腐蚀等优点，实现了结构功能一体化。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为实施例2钢在570℃保温后的微观组织形貌图。
图2为实施例4钢在570℃保温后的钢表面氧化膜形貌图。
图3为实施例1钢在650℃保温后组织中析出的纳米尺寸氢陷阱形貌图。
图4为实施例4钢的点蚀坑形貌图。
图5为对比例1钢地点蚀坑形貌图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术所描述的，现有的钢材无法同时满足高强度、高韧性、抗硫化物应力腐蚀(SSC)及耐微生物腐蚀(MIC)的问题。为了解决上述技术问题，本申请提供了一种钢材的制造方法，该制造方法包括：按以下化学成分配料，得到原料：按重量百分含量计，原料包括C 0.08～0.30％，Si≤0.5％，Mn≤1.0％，Cu 0.5～～2.0％，Al≤1.0％，Ce 0.01～0.2％，Cr 0.5～1.5％，Mo 0.5～1.5％，V≤0.3％，N≤0.005％，O≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余量为Fe；将原料依次进行熔炼、浇注及后处理，得到钢材，且在熔炼过程中，当反应产物体系中的O元素和S元素含量均不大于0.005wt％时，向反应产物体系中加入Ce元素。
Cu元素是钢中奥氏体的形成元素，在铁素体中的溶解度较小，并随着温度的下降，溶解度急剧降低，室温时Cu几乎不溶于α-Fe。因而经时效处理后，Cu元素会以第二相的形式析出，从而对钢起到强化作用。Cu的加入不仅能够促进钢表面保护膜的形成，减少H原子进入钢的基体，而且在时效过程中析出的纳米尺寸富Cu相还可以起到捕氢而充当有益氢陷阱作用。Cu在钢中的这两种作用均可大幅减少H对钢的有害作用。钢中Cu还具有耐微生物腐蚀性能，当Cu含量较低时，基体中析出的富Cu相不足，耐微生物腐蚀作用较小；当Cu含量相对过高时，会对冲击韧性及热加工性能产生不利影响。
Al元素是钢中脱氧的有效合金元素，因此它与氧(O)具有非常强的结合力，这也使得氧化铝膜层非常稳定和致密，从而具有较好的阻碍氢(H)扩散的能力。本发明钢中添加不大于1.0wt％的Al，从H2S腐蚀的源头考虑，即：充分利用钢中Al形成氧化膜来阻碍H的进入，降低钢中H的含量，有效降低发生SSC的可能性，并配合钢中纳米尺寸富Cu相和Ce具有有益氢陷阱的作用，达到更优异的耐SSC性能。
稀土在钢中素有“工业维生素”之称。钢中加入适量的稀土具有多重有益作用，如：可以净化钢液、优化晶界、减少腐蚀源从而提高钢的韧性和耐均匀腐蚀性；另外，稀土钢还可以细化晶粒、捕获H原子，从而提高钢的强韧性和降低氢脆敏感性；而且，稀土元素Ce能够与细菌细胞膜外表面相互作用以及取代细菌生命过程有重要作用的金属元素，影响到细菌的生命过程从而具有抗菌作用。本发明中添加稀土Ce和Cu、Al产生协同效应，可以发挥更优异的作用。
本申请钢中Cr和Mo为有效提高钢的淬透性的元素，但Cr和Mo的含量不能太高，太高则会促进生成粗大碳化物M23C6(M为Fe、Cr、Mo)，而降低抗SSC性能。此外，本发明钢中还含有适量的V，通过同时含有Mo和V来促进生成细小的碳化物MC(M为V和Mo)，起到析出强化的作用。本发明钢中规定了N含量应≤0.005wt％。过量的N容易与钢中Al结合生成大尺寸AlN，从而影响抗SSC和冲击韧性。
本发明钢中规定了O和S含量应≤0.005wt％。稀土Ce具有化学活性强的特点，容易形成O、S夹杂物，若O和S含量过高则影响Ce的收得率，形成大尺寸夹杂，不仅Ce起不到应有的作用，反而会恶化耐蚀和冲击韧性。
综上所述，以上述化学成分为原料依次进行熔炼、浇注及后处理得到钢材，通过Cu、Al、Ce、Mo和V以及其它合金元素的复合发挥协同作用，使其制得的钢材具有高强度、高韧性、抗硫化物应力腐蚀及耐微生物腐蚀等优点，实现了结构功能一体化。
在一种优选的实施例中，原料中，Cu元素的含量为0.5～2.0wt％，Al元素的含量为0.1～0.6wt％，Ce的含量为0.01～0.2wt％，Cr含量为0.5～1.5wt％，Mo含量为0.5～1.5wt％，V含量为0.005～0.25wt％，N含量应≤0.005wt％，O和S含量应≤0.005wt％。在充分考虑铜元素、铝元素、铈元素、铬元素、钼元素、钒元素、氮元素、氧元素和硫元素对钢材性能影响的基础上，对制备原料中各元素的用量进行优化能够充分发挥其协同作用，从而有利于进一步提高钢材在强度、韧性、抗SSC和抗MIC方面的综合性能。
钢中Cu不仅具有析出强化作用，还具有有益氢陷阱和耐微生物腐蚀作用。Cu、Al和Ce的复合加入会起到协同作用，可有效阻碍H进入钢中，同时会抑制细菌生物膜形成，起到耐微生物腐蚀作用。在一种优选的实施例中，将反应产物体系中Cu元素、Al元素和Ce元素的重量百分含量之和记为a，且1.0％≤a≤2.0％。将反应产物体系中Cu元素、Al元素和Ce元素的重量百分含量之和限定在上述范围内，有利于进一步同时提高钢材的抗SSC和抗MIC性能。
为了进一步提高钢材的综合性能，在一种优选的实施例中，配料步骤中，原料还包括Nb元素、Ti元素、Ca元素和B元素组成的组中的一种或多种，且各元素的重量百分含量均不高于0.1％。
Nb元素能够与C元素形成碳化物，这有利于进一步提高钢材的强度和韧性。Ti能够细化晶粒，使钢坯在加热阶段奥氏体晶粒不至于生长的过于粗大，以使钢材的晶粒得到进一步细化，提高钢才的强度和韧性。Ca元素的加入在冶炼工程中可以进行脱氧；B元素的加入有利于提高钢的淬透性。
上述钢材可以采用本领域常用的方法制成。比如，熔炼过程为将原料进行真空感应炉冶炼的过程，或将原料依次经过电炉初炼和炉外精炼的步骤，或将原料依次经过高炉初炼和炉外精炼的步骤。
由于上述三种制造方法的原理不同，因而每一种工艺中的工艺参数也有所差别。
在一种优选的实施例中，后处理步骤包括：将浇注步骤得到的钢锭在奥氏体单相区进行加热锻造，其中，加热锻造过程的初锻温度为1000～1100℃，终锻温度不低于930℃，且钢锭的第一次锻打变形量＜10％，总的锻造比＞6；使经加热锻造后的钢锭进行水冷至550～650℃后，进行保温，保温时间为30～90min，最后空冷至室温，得到钢材。
在一种优选的实施例中，后处理步骤包括：将浇注步骤得到的钢锭进行均匀化处理，其中均匀化处理的温度为1130～1170℃，处理时间为2～4h；将经均匀化处理得到的钢锭进行热轧制，其中热轧制步骤的初轧温度为1000～1100℃，终轧温度为≥930℃，且第一次轧制变形量<10％，热轧累积压下量达到90％以上；使进行热轧制处理后的钢锭水冷至550～650℃，然后在550～650℃下保温，保温时间为30～90min，最后空冷至室温，得到钢材。
本申请的另一方面还提供了一种高强度合金钢，高强度合金钢采用上述制造方法制得。
以上述化学成分为原料依次进行熔炼、浇注及后处理得到钢材，通过Cu、Al、Ce、Mo和V等关键合金元素的复合发挥协同作用，使其制得的钢材具有高强度、高韧性、抗硫化物应力腐蚀及耐微生物腐蚀等优点，实现了结构功能一体化。
通过各项工艺参数及配料组成的优化能够制得各方面性能均较为突出的钢材，更优选地，高强度合金钢的微观组织为单一马氏体组织，室温屈服强度≥700MPa，抗拉强度≥770MPa，0℃条件下，全尺寸V型缺口冲击功≥120J。
由于上述钢材具有高强度、高韧性、抗硫化物应力腐蚀及耐微生物腐蚀，因而将上述钢材在石油和/或天然气领域中进行应用，能够很好地克服硫化物应力腐蚀和微生物腐蚀等造成的管道腐蚀。
本申请又一方面还提供了一种钢管的制造方法，该制造方法包括：按上述钢材的化学成分进行配料，得到原料：然后将原料依次进行熔炼、浇注、电渣重熔、轧制及热处理，得到钢管，且在熔炼过程中，当反应产物体系中的O元素和S元素含量均不大于0.005wt％时，向反应产物体系中加入Ce元素。
以上述化学成分为原料依次进行熔炼、浇注、电渣重熔处理、轧制及热处理得到所需的钢管，通过Cu、Al、Ce、Mo和V以及其它合金元素的复合发挥协同作用，并结合电渣重熔处理工艺，能够使其制得的钢管具有高强度、高韧性、抗硫化物应力腐蚀及耐微生物腐蚀等优点，实现了结构功能一体化。
本申请的再一方面还提供了一种钢管，钢管采用上述制造方法制得。采用上述制备方法制得的钢管具有高强度、高韧性、抗硫化物应力腐蚀及耐微生物腐蚀等优点，实现了结构功能一体化。
更优选地，钢管的微观组织为单一马氏体组织，室温屈服强度≥900MPa，抗拉强度≥1000MPa，0℃条件下，全尺寸V型缺口冲击功≥150J。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
按重量百分比计，钢的化学成分为：C 0.091％，Si 0.24％，Mn 0.51％，Cu0.92％，Al 0.32％，Ce 0.12％，Cr 1.0％，Mo 0.82％，Nb 0.004％，V 0.20％，Ti 0.001％，N 0.003％，S 0.001％，P 0.002％，O 0.002％，Ca 0.005％，余量为Fe。其中，Cu元素、Al元素和Ce元素的含量之和为1.36％。
实施例2
按重量百分比计，钢的化学成分为：C 0.14％，Si 0.21％，Mn 0.50％，Cu 0.93％，Al 0.42％，Ce 0.15％，Cr 1.0％，Mo 0.85％，Nb 0.003％，V 0.005％，Ti 0.002％，N0.005％，S 0.001％，P 0.002％，O 0.004％，B 0.001％，余量为Fe。其中，Cu元素、Al元素和Ce元素的含量之和为1.50％。
实施例3
按重量百分比计，钢的化学成分为：C 0.097％，Si 0.22％，Mn 0.59％，Cu1.17％，Al 0.22％，Ce 0.13％，Cr 1.02％，Mo 0.80％，V 0.10％，N 0.004％，S 0.001％，P0.002％，O 0.003％，B 0.001％，余量为Fe。其中，Cu元素、Al元素和Ce元素的含量之和为1.52％。
实施例4
按重量百分比计，钢的化学成分为：C 0.099％，Si 0.23％，Mn 0.56％，Cu1.28％，Al 0.13％，Ce 0.15％，Cr 0.96％，Mo 0.82％，V 0.01％，Ti 0.001％，N 0.002％，S 0.001％，P 0.004％，O 0.005％，余量为Fe。其中，Cu元素、Al元素和Ce元素的含量之和为1.56％。
实施例5
与实施例1的区别为：保温温度为690℃，第一次锻打变形量为5％，总锻造比为20。
实施例6
与实施例1的区别为：保温温度为690℃，加热锻造过程的终锻温度为900℃，第一次锻打变形量为12％，总锻造比为4。
实施例7
与实施例1的区别为：保温温度为500℃。
实施例8
与实施例1的区别为：保温温度为690℃，按重量百分比计，钢的化学成分为：C0.091％，Si 0.24％，Mn 0.51％，Cu 0.5％，Al 0.3％，Ce 0.2％，Cr 1.0％，Mo 0.82％，Nb0.004％，V 0.20％，Ti 0.001％，N 0.003％，S 0.001％，P 0.002％，O 0.002％，Ca0.005％，余量为Fe。其中，Cu元素、Al元素和Ce元素的含量之和为1％。
实施例9
与实施例1的区别为：保温温度为690℃，按重量百分比计，钢的化学成分为：C0.091％，Si 0.24％，Mn 0.51％，Cu 0.5％，Al 0.2％，Ce 0.01％，Cr 1.0％，Mo 0.82％，Nb0.004％，V 0.20％，Ti 0.001％，N 0.003％，S 0.001％，P 0.002％，O 0.002％，Ca0.005％，余量为Fe。其中，Cu元素、Al元素和Ce元素的含量之和为0.71％。
对比例1
按重量百分比计，钢的化学成分为：C 0.24％，Si 0.31％，Mn 0.49％，Cu0.001％，Al 0.04％，Cr 1.0％，Mo 0.80％，Nb 0.02％，N 0.006％，S 0.002％，P 0.003％，O 0.005％，Ca 0.003％，余量为Fe。其中，Cu元素、Al元素和Ce元素的含量之和为0.041％。
对比例2
按重量百分比计，钢的化学成分为：C 0.25％，Si 0.28％，Mn 0.55％，Cu0.001％，Al 0.03％，Cr 1.03％，Mo 0.88％，Nb 0.02％，V 0.10％，N 0.005％，S 0.001％，P 0.002％，O 0.005％，余量为Fe。其中，Cu元素、Al元素和Ce元素的含量之和为0.031％。
对比例3
按重量百分比计，钢的化学成分为：C 0.16％，Si 0.24％，Mn 0.54％，Cu0.001％，Al 0.05％，Cr 1.3％，Mo 0.79％，Nb 0.004％，V 0.11％，N 0.005％，S 0.001％，P 0.002％，O 0.004％，余量为Fe。其中，Cu元素、Al元素和Ce元素的含量之和为0.051％。
对比例4
按重量百分比计，钢的化学成分为：C 0.27％，Si 0.20％，Mn 0.51％，Cu0.001％，Al 0.04％，Cr 1.02％，Mo 0.80％，Nb 0.006％，V 0.10％，N 0.005％，S0.002％，P 0.003％，O 0.004％，余量为Fe。其中，Cu元素、Al元素和Ce元素的含量之和为0.041％。
对比例5
与实施例1的区别为：保温温度为690℃，按重量百分比计，钢的化学成分为：C0.091％，Si 0.24％，Mn 0.51％，Cu 0.92％，Al 0.32％，Ce 0.005％，Cr 1.0％，Mo0.82％，Nb 0.004％，V 0.20％，Ti 0.001％，N 0.003％，S 0.001％，P 0.002％，O0.002％，Ca 0.005％，余量为Fe。其中，Cu元素、Al元素和Ce元素的含量之和为1.36％。
以实施例及对比例中的原料制备钢材，方法如下：
(1)按预定的化学成分混合原料，经过真空感应冶炼和浇注获得钢锭。
(2)将钢锭在奥氏体单相区锻造：初锻温度为1080℃，终锻温度为950℃，钢锭的第1次锻打变形量为8％，锻造比为7，锻造后水冷至550～650℃(保温温度)，保温时间为1h，保温后空冷至室温，具体的保温温度与之对应的相关性能见表1。
制备好的钢锭切取力学性能试样，拉伸试样规格为直径5mm，标距25mm，测试温度为室温；冲击试样尺寸为10mm×10mm×55mm，V型缺口，测试温度为0℃。
MIC导致的点蚀被认为是对材料的最大危害，而点蚀深度被认为是定量评价材料耐MIC性能的重要指标。本发明以材料表面最大点蚀坑深度评价耐MIC性能的优劣。
将制备好的各实施例和对比例样块在含有SRB的油气产出水中浸泡21天，通过激光共聚焦显微镜检测了腐蚀后样品表面因SRB腐蚀导致的最大点蚀深度，结果见表1。
评价抗SSC性能的试样按照NACE TM0177标准，MethodA，A溶液，恒载荷加载80％屈服强度。
图1为实施例2钢在570℃保温后的微观组织形貌图。
图2为实施例4钢在570℃保温后的钢表面氧化膜形貌图。
图3为实施例1钢在650℃保温后组织中析出的纳米尺寸氢陷阱形貌图。
图4为实施例4钢的点蚀坑形貌图。
图5为对比例1钢地点蚀坑形貌图。
表1
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：以上述化学成分为原料依次进行熔炼、浇注及后处理得到钢材，通过Cu、Al、Ce、Mo和V以及其它合金元素的复合发挥协同作用，使其制得的钢材具有高强度、高韧性、抗硫化物应力腐蚀及耐微生物腐蚀等优点，实现了结构功能一体化。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种钢材的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
按以下化学成分配料，得到原料：
按重量百分含量计，所述原料包括C 0.08～0.30%，Si≤0.5%，Mn≤1.0%，Cu 0.5～2.0%，Al为0.1～1.0%，Ce 0.01～0.2%，Cr 0.5～1.5%，Mo 0.5～1.5%，V 0.005～0.3%，N≤0.005%，O≤0.005%，S≤0.005%，P≤0.005%，余量为Fe；
将所述原料依次进行熔炼、浇注及后处理，得到所述钢材，且在所述熔炼过程中，当反应产物体系中的O元素和S元素含量均不大于0.005wt%时，向所述反应产物体系中加入Ce元素；所述熔炼过程为将所述原料进行真空感应炉冶炼的过程，所述后处理步骤包括：将所述浇注步骤得到的钢锭在奥氏体单相区进行加热锻造，其中，所述加热锻造过程的初锻温度为1000～1100℃，终锻温度不低于930℃，且所述钢锭的第一次锻打变形量＜10%，总的锻造比＞6；使经加热锻造后的钢锭进行水冷至550～650℃后，进行保温，保温时间为30～90min，最后空冷至室温，得到所述钢材。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述原料中，Cu元素的含量为0.5～2.0wt%，Al元素的含量为0.1～0.6wt%，Ce的含量为0.01～0.2wt%，Cr含量为0.5～1.5wt%，Mo含量为0.5～1.5wt%，V含量为0.005～0.25wt%，N含量应≤0.005wt%，O和S含量应≤0.005wt%。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，将所述反应产物体系中Cu元素、Al元素和Ce元素的重量百分含量之和记为a，且1.0%≤a≤2.0%。
4.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述配料步骤中，所述原料还包括Nb元素、Ti元素、Ca元素和B元素组成的组中的一种或多种，且各元素的重量百分含量均不高于0.1%。
5.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述配料步骤中，所述原料还包括Nb元素、Ti元素、Ca元素和B元素组成的组中的一种或多种，且各元素的重量百分含量均不高于0.1%。
6.一种钢材，其特征在于，所述钢材采用权利要求1至5中任一项所述的制造方法制得。
7.根据权利要求6所述的钢材，其特征在于，所述钢材的微观组织为单一马氏体组织，室温屈服强度≥700MPa，抗拉强度≥770MPa，0℃条件下，全尺寸V型缺口冲击功≥120J。
8.一种权利要求6或7所述的钢材在石油或天然气领域中的应用。
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