【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油井管用钢，特别涉及一种抗硫油井管用钢及其制备方法。
技术介绍
1、随着浅层易开采油气资源几乎开采殆尽，迫切需要在一些含高腐蚀性硫化氢气体的深层油气田进行勘探和开采。油井深度的提高、深井中的高温高压环境以及高腐蚀性的硫化氢气体都会对油井管的强度、抗硫化物应力腐蚀开裂等性能提出更苛刻的要求。市面上现有油井管已满足不了在深层、高腐蚀性环境下的服役要求，亟需开发下一代高钢级抗硫油井管用钢。
2、油井管的抗硫化氢应力腐蚀开裂性能与其原始奥氏体晶粒度、基体组织、夹杂物、第二相以及位错等密切相关。国内外高钢级抗硫管材现采用13cr不锈钢以及镍基合金，但价格较为昂贵。
3、目前的油井管用钢多添加ti、nb、ni等合金，成本较高，或者一些油井管用钢的强度满足不了在深层、高腐蚀性环境下的服役要求。
技术实现思路
1、鉴于上述情况，本专利技术旨在提供一种抗硫油井管用钢及其制备方法，用于解决以下技术问题之一：(1)现有油井管用钢中添加了多种合金元素，成本较高；(2)现有油井管用钢的抗硫性能与强韧性无法同时提高。
2、本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
3、一方面，本专利技术提供了一种抗硫油井管用钢，抗硫油井管用钢的组分以质量百分比计包括：c:0.45％～0.55％,si:0.51％～0.60％,mn:0.05％～0.15％,mo:0.75％～0.85％,cr:1.41％～1.55％,v:0.31％～0.35％，al:0.4％～0.
4、进一步的，抗硫油井管用钢的组分中，控制mo+c为1.2％～1.3％。
5、进一步的，抗硫油井管用钢的组分中，控制c/v的值为1.3～1.7。
6、进一步的，抗硫油井管用钢的组分以质量百分比计为：c:0.47％～0.55％,si:0.51％～0.60％,mn:0.05％～0.15％,mo:0.75％～0.83％,cr:1.431％～1.55％,v:0.31％～0.35％，al:0.41％～0.5％,cu:0.9％～1.1％，p:≤0.010％,s:≤0.003％，余量为fe及不可避免的杂质。
7、进一步的，抗硫油井管用钢的室温微观组织的基体为回火索氏体，基体上弥散分布有vc析出相和富铜相。
8、进一步的，抗硫油井管用钢的室温微观组织晶粒尺寸在20μm以下。
9、本专利技术还提供了一种抗硫油井管用钢的制备方法，用于制备上述抗硫油井管用钢，制备方法包括：
10、步骤1：冶炼、浇注得到铸坯或铸锭；
11、步骤2：对铸坯或铸锭高温均质化处理后进行轧制得到荒管；
12、步骤3：对荒管进行淬火之后再进行高温回火，得到抗硫油井管用钢。
13、进一步的，步骤2的具体步骤包括：在加热炉中将铸坯或铸锭加热至1150～1200℃，并在1150～1200℃保温1～3h，出炉后进行穿孔热轧、冷却，得到所需尺寸的荒管。
14、进一步的，步骤2中，热轧的终轧温度控制在850～900℃。
15、进一步的，淬火的保温温度为820～900℃，高温回火的保温温度为700～800℃。
16、与现有技术相比，本专利技术至少能实现以下有益效果之一：
17、a)本专利技术提供的抗硫油井管用钢通过精确控制钢中c、si、mn、cr、mo、v、cu、al等元素的质量百分比，并通过控制一些元素的协同数量关系，保证本专利技术的钢的基体组织为回火索氏体，基体上还存在大量细小弥散的析出相(如vc、富铜相)，保证了本专利技术的抗硫油井管用钢具有较高强度水平的同时，兼具较高的韧性以及较好的抗sscc性能。
18、b)本专利技术的制备方法中通过精确控制各步骤以及工艺参数，得到“回火索氏体组织+vc、富铜相析出”，并且由于回火温度的升高，明显降低了试验钢中的位错密度，减少了可逆氢陷阱对抗硫性能的危害。其中回火索氏体作为基体组织拥有良好的强韧塑性匹配和优异的抗sscc性能。同时富铜相为fcc结构，其h固溶度远远高于基体的bcc结构，可以作为氢陷阱吸附更多的h，提高基体抗sscc性能。析出的vc相不仅可以通过析出强化的效果提高管材的强韧性，还可以作为不可逆氢陷阱容纳更多的h，提高基体抗sscc性能，同时在淬火过程中钉扎晶界，细化晶粒，提高抗sscc性能。只有在本专利技术的成分、步骤和温度范围内进行热处理才能使本专利技术成分的钢的强度和韧性匹配，全部达到要求范围。
19、c)本专利技术的抗硫油井管用钢具有良好的综合性能，例如，屈服强度≥962mpa(例如962～995mpa)，抗拉强度≥1060mpa(例如1062～1120mpa)，0℃冲击功≥175j(例如177～210j)，参考nace tm0177-2016标准，目前已通过a法a溶液，h2s分压为0.1mpa，加载应力为最小屈服强度的85％(733mpa)，实验温度为24℃。本专利技术的抗硫油井管用钢的强度高、韧性好、耐腐蚀性能好。
20、d)本专利技术提供的抗硫油井管用钢中不添加nb、ni等昂贵合金元素，大幅降低了生产成本。本专利技术的制备方法简单，适合大规模生产应用。
21、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的内容来实现和获得。
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1.一种抗硫油井管用钢，其特征在于，所述抗硫油井管用钢的组分以质量百分比计包括：C:0.45％～0.55％,Si:0.51％～0.60％,Mn:0.05％～0.15％,Mo:0.75％～0.85％,Cr:1.41％～1.55％,V:0.31％～0.35％，Al:0.4％～0.5％,Cu:0.9％～1.1％，P:≤0.010％,S:≤0.003％，余量为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的抗硫油井管用钢，其特征在于，所述抗硫油井管用钢的组分中，控制Mo+C为1.2％～1.3％。
3.根据权利要求1所述的抗硫油井管用钢，其特征在于，所述抗硫油井管用钢的组分中，控制C/V的值为1.3～1.7。
4.根据权利要求1所述的抗硫油井管用钢，其特征在于，所述抗硫油井管用钢的组分以质量百分比计为：C:0.47％～0.55％,Si:0.51％～0.60％,Mn:0.05％～0.15％,Mo:0.75％～0.83％,Cr:1.431％～1.55％,V:0.31％～0.35％，Al:0.41％～0.5％,Cu:0.9％～1.1％，P:≤0.010％,S:
5.根据权利要求1至4任一项所述的抗硫油井管用钢，其特征在于，所述抗硫油井管用钢的室温微观组织的基体为回火索氏体，基体上弥散分布有VC析出相和富铜相。
6.根据权利要求5所述的抗硫油井管用钢，其特征在于，所述抗硫油井管用钢的室温微观组织的晶粒尺寸在20μm以下。
7.一种抗硫油井管用钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备权利要求1至6任一项所述的抗硫油井管用钢，所述制备方法包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2的具体步骤包括：在加热炉中将铸坯或铸锭加热至1150～1200℃，并在1150～1200℃保温1～3h，出炉后进行穿孔热轧、冷却，得到所需尺寸的荒管。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，热轧的终轧温度控制在850～900℃。
10.根据权利要求7至9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述淬火的保温温度为820～900℃，高温回火的保温温度为700～800℃。
...【技术特征摘要】
1.一种抗硫油井管用钢，其特征在于，所述抗硫油井管用钢的组分以质量百分比计包括：c:0.45％～0.55％,si:0.51％～0.60％,mn:0.05％～0.15％,mo:0.75％～0.85％,cr:1.41％～1.55％,v:0.31％～0.35％，al:0.4％～0.5％,cu:0.9％～1.1％，p:≤0.010％,s:≤0.003％，余量为fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的抗硫油井管用钢，其特征在于，所述抗硫油井管用钢的组分中，控制mo+c为1.2％～1.3％。
3.根据权利要求1所述的抗硫油井管用钢，其特征在于，所述抗硫油井管用钢的组分中，控制c/v的值为1.3～1.7。
4.根据权利要求1所述的抗硫油井管用钢，其特征在于，所述抗硫油井管用钢的组分以质量百分比计为：c:0.47％～0.55％,si:0.51％～0.60％,mn:0.05％～0.15％,mo:0.75％～0.83％,cr:1.431％～1.55％,v:0.31％～0.35％，al:0.41％～0.5％,cu:0.9％～1.1％，p:...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁小凯，贾书君，白金鹏，孙新军，童帅，
申请(专利权)人：钢铁研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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