一种含稀土R95钢级石油套管生产方法技术

技术编号:8346640 阅读:289 留言:0更新日期:2013-02-20 22:29
本发明专利技术涉及一种含稀土R95钢级石油套管生产方法,其特征是:管坯的化学成分按重量百分比为:C?0.24-0.30;Si?0.15-0.35;Mn?1.35-1.55;P≤0.020;S≤0.010;Cr?0.30-0.40;Al?0.02-0.04;稀土元素RE?0.0007-0.0110;余量为基体Fe;套管的热处理制度为:910℃±20℃+50min保温后水淬;630℃±20℃回火+80min保温后空冷生产,任何规格的钢管均能满足标准要求。其优点是:本发明专利技术采用碳锰钢加稀土的27Mn2CrRE钢种,材料成分设计合理,套管的材料中不含钼等贵金属元素,成本低,热处理工艺采用水淬加回火,水淬对环境没有影响,成本较低,得到R95钢级石油套管,在保证强度的前提下大大提高了钢的塑性,使钢管的冲击韧性提高,并且高温力学性能很好,可以满足石油套管在不同工况下的使用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含稀土 R95钢级石油套管生产方法,属于黑色冶金

技术介绍
API Spec 5CT标准对于R95钢级石油套管只规定了部分元素的上限,可以自己设计化学成分,通过热处理手段得到符合标准要求的石油套管。现在很多钢厂多采用铬锰钥钢种,由于添加了钥金属,成本较高,在目前的市场条件下缺乏竞争力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含稀土 R95钢级(27Mn2CrRE钢种)石油套管的生产方法。本专利技术的方法采用碳锰钢加稀土钢种轧制后经过热处理工艺(热处理工艺采用水淬加回火,水淬对环境没有影响,成本较低),得到R95钢级石油套管,在保证强度的前提下大大提高钢的塑性,使钢管的冲击韧性提高,并且高温力学性能很好,可以满足石油套管在不同工况下的使用要求。本专利技术的管坯的化学成分按重量百分比为C O. 24-0. 30 ;Si O. 15-0. 35 ;Mn I. 35-1. 55 ;P ( O. 020 ;S ( 0. 010 ;Cr 0. 30-0. 40 ;A1 0. 02-0. 04 ;稀土元素 RE0.0007-0. 0110 ;余量为基体 Fe ;本专利技术的含稀土 R95钢级石油套管的生产工艺流程简述为铁水预处理一顶底复吹转炉冶炼一LF炉精炼一VD真空处理一圆坯连铸一管坯加热一穿孔一连轧管一定张减径一冷床一锯切一矫直一热处理一探伤。套管的热处理制度为910°C ±20°C+50min保温后水淬;630°C ±20°C回火+SOmin保温后空冷生产,任何规格的钢管均能满足标准要求。所述稀土元素为Ce、La混合稀土金属;它们的重量百分比分别为Ce 67%、La33%0将重量百分比90%的高炉铁水与10%的废钢作为原料。以下述工艺流程进行生产首先对上述铁水进行预处理,然后与上述废钢一同加入顶底复吹转炉进行冶炼,将冶炼好的钢水装入钢水包进入LF炉工位进行精炼,精炼完成后进行VD工位进行真空脱气处理,再进行圆坯连铸,对连铸管坯进行加热,对加热好的管坯进行穿孔使其成为连轧管,对轧管进行定张减径后送入冷床冷却,然后实施锯切,对切好的套管进行热处理,然后进行矫直,最后经探伤检测,合格者即为成品。其具体工艺过程详述如下I.将高炉铁水经预处理,使得铁水中的含S量(重量百分比)降低到O. 010%以下;2.将预处理后的铁水兑入顶底复吹转炉,加入(重量百分比)10%废钢,采用单渣工艺冶炼,控制终洛碱度和终点目标 O. 06% ;点吹次数彡I次,出钢过程中进行脱氧合金化,终脱氧采用有铝脱氧工艺,出钢过程必须挡渣或扒渣,出钢过程中合金加完以后加入白灰块;3.在LF炉进行精练精炼全过程按要求正常吹氩,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;4. LF炉精炼结束后保持底部软吹Ar,按材料配比加入量喂入稀土丝。5.进行VD真空处理真空度彡O. lOKpa,深真空时间彡13分钟;6.喂入定长硅钙丝,喂丝后进行8-10分钟吹Ar。将经过VD真空处理后的钢水进行圆坯连铸,采用低拉速、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。对检验合格及硫印不大于2. O级的铸坯进行制管,其管坯材料的化学成分如下 按重量百分比为CO. 24-0. 30 ;Si O. 15-0. 35 ;Mn I. 35-1. 55 ;P ^ 0. 020 ;S(0. 010 ;Cr 0. 30-0. 40 ;A1 0. 02-0. 04 ;稀土元素 RE 0. 0007-0. 0110 ;余量为基体 Fe。所述稀土元素为Ce、La混合稀土金属;它们的重量百分比分别为Ce 67%、La33%0制管过程如下;连续检查预热段、加热段、均热段等各段的温度,环形炉各段温度控制见下表I ;表I环形加热炉各段温度 *画机 Hire)预 Π (°C)加 I (°C) M CO II 均(sC) I 均(sC) Π IM 980-1100 1100 1200 1200-1280 1240-1290 1240-1290 1240-1290 Φ400Λ Ii热一段加热段加热一.段 Ijfl热网段均一均二II 800-1100 900-1240 丨 20CM280 1240-1290 1250-1290 1280-1290计算机系统在线记录各段加热温度,要求控制好预热段、均热段温度,保证加热透彻均匀而不过烧。热工具在使用前必须测量,轧前检查处理辊道避免划伤。加热好的管坯在Φ ISOmmMPM连轧管机组轧制成无缝钢管,每批至少进行一次热取样检查几何尺寸。经过上述工艺过程,可以生产出本专利技术所述的含稀土 R95钢级石油套管(27Mn2CrRE钢种)轧态钢管,热处理方法见具体实施方式。本专利技术的优点是本专利技术采用碳锰钢加稀土的27Mn2CrRE钢种,材料成分设计合理,套管的材料中不含钥等贵金属元素,成本低,热处理工艺采用水淬加回火,水淬对环境没有影响,成本较低,得到R95钢级石油套管,在保证强度的前提下大大提高了钢的塑性,使钢管的冲击韧性提高,并且高温力学性能很好,可以满足石油套管在不同工况下的使用要求。具体实施例方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例II.冶炼试验参数下表2-5分别为冶炼的化学成分、气体含量、五害元素控制以及连铸圆管坯硫印检验结果,由表中结果可知对钢的冶炼控制很好,为下厂进一步生产创造了良好的原料条件。表2 气体含量权利要求1.一种含稀土 R95钢级石油套管生产方法,其特征是管坯的化学成分按重量百分比为C O. 24-0. 30 ;Si O. 15-0. 35 ;Mn I. 35-1. 55 ;P ( 0. 020 ;S ( 0. 010 ;Cr 0. 30-0. 40 ;Al 0.02-0. 04 ;稀土元素RE 0. 0007-0. 0110 ;余量为基体Fe ;套管的生产工艺流程为铁水预处理一顶底复吹转炉冶炼一LF炉精炼一VD真空处理一圆坯连铸一管坯加热一穿孔一连轧管一定张减径一冷床一锯切一矫直一热处理一探伤;套管的热处理制度为9100C ±20°C +50min保温后水淬;630°C ±20°C回火+80min保温后空冷生产,任何规格的钢管均能满足标准要求。2.根据权利要求I所述的含稀土R95钢级石油套管生产方法,其特征是所述稀土元素为Ce、La混合稀土金属;它们的重量百分比分别为Ce 67%、La33%。3.根据权利要求I或2所述的含稀土R95钢级石油套管生产方法,其特征是所述管坯以重量百分比90%的高炉铁水与10%的废钢作为原料制作。全文摘要本专利技术涉及一种含稀土R95钢级石油套管生产方法,其特征是管坯的化学成分按重量百分比为C 0.24-0.30;Si 0.15-0.35;Mn 1.35-1.55;P≤0.020;S≤0.010;Cr 0.30-0.40;Al 0.02-0.04;稀土元素RE 0.0007-0.0110;余量为基体Fe;套管的热处理制度为910℃±20℃+50min保温后水淬;630℃±20℃回火+80min保温后空冷生产,任何规格的钢管均能满足标准要求。其优点是本专利技术采用碳锰钢加稀土的27Mn2CrRE钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含稀土R95钢级石油套管生产方法,其特征是:管坯的化学成分按重量百分比为:C?0.24?0.30;Si?0.15?0.35;Mn?1.35?1.55;P?≤0.020;S?≤0.010;Cr?0.30?0.40;Al?0.02?0.04;稀土元素RE?0.0007?0.0110;余量为基体Fe;套管的生产工艺流程为: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→管坯加热→穿孔→连轧管→定张减径→冷床→锯切→矫直→热处理→探伤;套管的热处理制度为:910℃±20℃+50min保温后水淬;630℃±20℃回火+80min保温后空冷生产,任何规格的钢管均能满足标准要求。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郭智韬刘金贺景春姜海龙董珍丰小冬
申请(专利权)人:内蒙古包钢钢联股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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