一种含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管及其生产方法。所述无缝钢管的原料由重量百分比为90％的高炉铁水和10％的重型废钢组成；管坯的化学成分按重量百分比计分别为：C0.07‑0.13；Si 0.20‑0.40；Mn 1.20‑1.40；P≤0.015；S≤0.005；Cr1.30‑1.50；Mo 0.30‑0.50；Nb 0.02‑0.06；Ti 0.01‑0.03；Al 0.01‑0.04；稀土元素RE 0.0005‑0.0030；Cu<0.10；Ni<0.10；余量为基体Fe和无法检测的微量杂质元素。本发明专利技术提供的无缝钢管具有生产成本低，生产难度小，力学性能优的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管及其生产方法
本专利技术涉及黑色金属冶炼及金属压力加工领域，特别是涉及一种含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管及其生产方法
技术介绍
海洋钻井平台桩腿用无缝钢管，长期处于地层蠕动、高压海水的冲刷和腐蚀等恶劣环境下服役，因此，钢管面临着腐蚀开裂及疲劳断裂等破坏性事故的困扰。这两种破坏形式通常都是灾难性的，均会带来人、财、物等多方面的巨大损失，为适应海洋环境这种苛刻的服役工况，特开发一种含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管。经检索，相似的
技术介绍
有：“疲劳强度≥560MPa的海洋钻井平台用钢及其生产方法”(专利申请号：201410197337.6)，其存在以下问题和缺点：由于钢中含有贵重元素Ni和Cu，生产成本相对较高、生产工艺相对复杂、生产难度相对较大；经检索，相似的
技术介绍
还有：“一种海洋钻井平台用钢”(专利申请号：201210435768.2)，其存在以下问题和缺点：由于钢中含有贵重元素Ni和Cu，生产成本相对较高；经检索，相似的
技术介绍
还有：“一种海洋钻井平台用钢的制备方法”(专利申请号：201210435770.X)，其存在以下问题和缺点：由于钢中含有贵重元素Ni和Cu，生产工艺相对复杂、生产难度相对较大。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术提供含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管及其生产方法。本专利技术提供一种含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管，其原料由重量百分比为90％的高炉铁水和10％的重型废钢组成；管坯的化学成分按重量百分比计分别为：C0.07-0.13；Si0.20-0.40；Mn1.20-1.40；P≤0.015；S≤0.005；Cr1.30-1.50；Mo0.30-0.50；Nb0.02-0.06；Ti0.01-0.03；Al0.01-0.04；稀土元素RE0.0005-0.0030；Cu<0.10；Ni<0.10；余量为基体Fe和无法检测的微量杂质元素。进一步地，所述RE为Ce与La的混合稀土金属：它们的重量百分比分别为Ce占67％、La占33％。本专利技术还提供一种上述含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管的生产方法，其依次包括如下步骤：铁水预处理，顶底复吹转炉冶炼，LF炉精炼，VD真空处理，圆坯连铸，切割，管坯加热，穿孔，连轧管，定径，冷却，锯切，热处理，矫直，探伤。进一步地，所述铁水预处理的工序中：将高炉铁水进行预处理，使得铁水中S降低到0.010％以下；顶底复吹转炉冶炼的工序中：将预处理后的铁水和重型废钢分别按设计比例加入顶底复吹转炉，采用单渣工艺冶炼，控制终渣碱度和终点目标；加入合金进行脱氧合金化，终脱氧采用有铝脱氧工艺，出钢过程进行挡渣或扒渣，出钢过程中合金加完以后加入白灰块。进一步地，LF炉精炼的工序中：精炼全过程吹氩气，采用从低级数到高级数逐渐提高升温速度的方式加热提温；根据转炉钢水成分及温度进行造渣脱硫、成分调整及升温操作；采用造白渣操作。进一步地，LF炉精炼结束后保持底部软吹氩气，按预定加入量喂入稀土丝。进一步地，进行VD真空处理的工序中：设置真空度≤0.10KPa，深真空时间≥13分钟。进一步地，VD真空处理结束后喂入定长硅钙丝，喂丝后进行10～15分钟软吹氩气。进一步地，将经过VD真空处理后的钢水进行圆坯连铸的工序中：采用低拉速的恒拉速控制和电磁搅拌工艺，控制钢水过热度，铸坯经过矫直后，切割为圆管坯。进一步地，所述热处理工艺具体为：900±10℃保温40～60min后出炉进行水淬，690±20℃保温70～90min后出炉进行空冷；回火后执行带温矫直，矫直温度≥500℃。相对于现有技术，本专利技术提供的含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管具有如下优点：1)、由于不含有贵重元素Ni和Cu，因此生产成本相对较低、生产难度相对较小；2)、由于在500℃以上进行带温矫直，钢管的残余应力较低，残余应力：≤30MPa(采用环切法)；3)、由于含稀土元素的独特成分设计结合成熟生产工艺，使得钢管的各项性能优异，具体性能指标如下：屈服强度630～700MPa；抗拉强度700～800MPa；疲劳强度400～450MPa；延伸率≥21％；0℃时的横向冲击值akv≥130J/cm2；晶粒度≥9.0级。4)、按照NACEStandardTM0177-2005标准A方法，对一组光滑拉伸试样进行硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)试验，本专利技术基于屈服强度为600MPa钢级设计，试验恒定应力为0.8Rt0.6(480MPa)，经过H2S饱和的A溶液连续720小时浸泡，试样未开裂、也未出现裂纹。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术提供一种含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管，其原料由重量百分比为90％的高炉铁水和10％的重型废钢组成；管坯的化学成分按重量百分比计分别为：C0.07-0.13；Si0.20-0.40；Mn1.20-1.40；P≤0.015；S≤0.005；Cr1.30-1.50；Mo0.30-0.50；Nb0.02-0.06；Ti0.01-0.03；Al0.01-0.04；稀土元素RE0.0005-0.0030；Cu<0.10；Ni<0.10；余量为基体Fe和无法检测的微量杂质元素。优选地，所述RE为Ce与La的混合稀土金属：它们的重量百分比分别为Ce占67％、La占33％。相应的，本专利技术还提供一种上述含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管的生产方法，其依次包括如下步骤：铁水预处理，顶底复吹转炉冶炼，LF炉精炼，VD真空处理，圆坯连铸，切割，管坯加热，穿孔，连轧管，定径，冷却，锯切，热处理，矫直，探伤。进一步地，所述铁水预处理的工序中：将高炉铁水进行预处理，使得铁水中S降低到0.010％以下；顶底复吹转炉冶炼的工序中：将预处理后的铁水和重型废钢分别按设计比例加入顶底复吹转炉，采用单渣工艺冶炼，控制终渣碱度和终点目标；加入合金进行脱氧合金化，终脱氧采用有铝脱氧工艺，出钢过程进行挡渣或扒渣，出钢过程中合金加完以后加入白灰块。优选地，LF炉精炼的工序中：精炼全过程吹氩气，采用从低级数到高级数逐渐提高升温速度的方式加热提温；根据转炉钢水成分及温度进行造渣脱硫、成分调整及升温操作；采用造白渣操作。优选地，LF炉精炼结束后保持底部软吹氩气，按预定加入量喂入稀土丝。优选地，进行VD真空处理的工序中：设置真空度≤0.10KPa，深真空时间≥13分钟。进一步地，VD真空处理结束后喂入定长硅钙丝，喂丝后进行10～15分钟软吹氩气。进一步地，将经过VD真空处理后的钢水进行圆坯连铸的工序中：采用低拉速的恒拉速控制和电磁搅拌工艺，控制钢水过热度，铸坯经过矫直后，切割为圆管坯。作为本专利技术的优选方案，所述热处理工艺具体为：900±10℃保温40～60min后出炉进行水淬，690±20℃保温70～90min后出炉进行空冷；回火后执行带温矫直，矫直温度≥500℃。本专利技术提供的含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管以重量百分比90％的高炉铁水与10％的重型废钢作为原料。其生产工艺流程为：首先对上述高炉铁水进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管，其特征在于，其原料由重量百分比为90％的高炉铁水和10％的重型废钢组成；管坯的化学成分按重量百分比计分别为：C 0.07‑0.13；Si 0.20‑0.40；Mn 1.20‑1.40；P≤0.015；S≤0.005；Cr 1.30‑1.50；Mo 0.30‑0.50；Nb0.02‑0.06；Ti 0.01‑0.03；Al 0.01‑0.04；稀土元素RE 0.0005‑0.0030；Cu<0.10；Ni<0.10；余量为基体Fe和无法检测的微量杂质元素。

【技术特征摘要】
1.一种含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管，其特征在于，其原料由重量百分比为90％的高炉铁水和10％的重型废钢组成；管坯的化学成分按重量百分比计分别为：C0.07-0.13；Si0.20-0.40；Mn1.20-1.40；P≤0.015；S≤0.005；Cr1.30-1.50；Mo0.30-0.50；Nb0.02-0.06；Ti0.01-0.03；Al0.01-0.04；稀土元素RE0.0005-0.0030；Cu<0.10；Ni<0.10；余量为基体Fe和无法检测的微量杂质元素。2.根据权利要求1所述的含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管，其特征在于，所述RE为Ce与La的混合稀土金属：它们的重量百分比分别为Ce占67％、La占33％。3.权利要求1或2所述的含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管的生产方法，其特征在于，依次包括如下步骤：铁水预处理，顶底复吹转炉冶炼，LF炉精炼，VD真空处理，圆坯连铸，切割，管坯加热，穿孔，连轧管，定径，冷却，锯切，热处理，矫直，探伤。4.根据权利要求3所述的含稀土海洋钻井平台桩腿用600MPa无缝钢管的生产方法，其特征在于，所述铁水预处理的工序中：将高炉铁水进行预处理，使得铁水中S降低到0.010％以下；顶底复吹转炉冶炼的工序中：将预处理后的铁水和重型废钢分别按设计比例加入顶底复吹转炉，采用单渣工艺冶炼，控制终渣碱度和终点目标；加入合金进行脱氧合金化，终脱氧采用有铝脱氧工艺，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰小冬，贺景春，涛雅，兰金亮，姜海龙，张行刚，姚晓乐，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15