[发明专利]一种新型抽油杆钢

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型抽油杆钢，属于冶金技术领域。

背景技术

抽油杆是石油油井的抽油杆结构中的部件之一，对钢的塑韧性、抗疲劳和耐腐蚀性有一定的要求，针对国内部分油田的油气特点，一些浅井和腐蚀性较低的油井对杆体本身的抗腐蚀性要求较低，抽油杆使用到寿命后杆体的腐蚀程度完全能够满足要求，用户认为应该对钢的成分进行重新设计，只加入少量的耐腐蚀元素和其他一些微合金元素，满足性能要求的同时，降低用户的使用成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型抽油杆钢，既具有高耐腐蚀性，高强度，又具有较低的生产成本，特别适合在油井钻探中使用。

本发明的目的是这样实现的：一种新型抽油杆钢，其中的主要化学成分百分含量为：C 0.25～0.30、Si 0.23～0.29、Mn 0.8～1.10、Cr 0.8～1.10、V0.04～0.07、P≤0.025、S≤0.025、Cu≤0.20。

在本发明抽油杆钢中：

C：主要的强化元素，碳溶解在钢中形成间隙固溶体，起固溶强化作用，其在钢中形成的碳化物析出时，起沉淀强化作用；设计碳含量时，主要考虑固溶强化和沉淀强化所需，碳含量过高增加钢的脆性，容易引起碳化物偏析，影响钢材疲劳；因此参考其它抽油杆C含量，将C成分控制在0.25～0.30％之间。

Si：本身具有固溶强化作用，同时能改变回火时碳化物析出数量、尺寸、形态，提高钢的回火稳定性，对提高钢的强度、硬度有好处，但Si不宜过高，Si过高会对钢的塑性、韧性产生不良影响，助长钢加热时的脱碳和晶粒粗化，因此将Si含量控制在0.23～0.29％之间。

Mn：能显著提高淬透性，改善热处理性能，强化基体和细化珠光体，提高钢的强度和硬度，参考其它抽油杆Mn含量，将Mn成分控制在0.8～1.0％之间

Cr：能显著提高淬透性，Cr和Mn共用有互助效果，一定铬含量的突出优点是大幅提高钢的强度，耐蚀性能极好，同时还不致促使钢脱碳、石墨化和粗化晶粒，同时提高钢中碳化扩散的激活能，减轻脱碳倾向，因此将Cr成分控制在0.8～1.1之间。

V：有较强的细化晶粒的作用，同时是强碳化物生成元素，产生强烈的沉淀强化效果，能显著提高钢的强度、硬度。

本发明抽油杆钢可采用转炉或电炉进行冶炼，通过LF炉精炼后，用150×150方坯连铸机浇注成方坯进行轧制，我们采用国内先进的小型材连轧机组进行轧制后，对抽油杆按以上热处理工艺热处理后进行检试验，性能完全能够满足用户要求，具体的性能指标如下：

本发明抽油杆钢的热处理工艺为：

通过以上结果可以看出，本发明新型抽油杆完全能够满足用户要求，采用此工艺累计生产15000吨，主要销售给长庆油田公司、济源石油机械厂、玉门油田石油机械厂等国内著名的抽油杆加共使用单位，成本比通用的20CrMoA等抽油杆钢产品吨钢降低500～800元(根据合金价格变化)，得到各大油田用户的一致认可。

本发明抽油杆钢填补了国内抽油杆钢领域内的空白，既具有高耐腐蚀性，高强度，又具有较低的生产成本，特别适合在油井钻探中使用。

具体实施方式

一种新型抽油杆钢，其中的主要化学成分百分含量为：C 0.25～0.30、Si0.23～0.29、Mn 0.8～1.10、Cr 0.8～1.10、V 0.04～0.07、P≤0.025、S≤0.025、Cu≤0.20。

其中的主要化学成分优选的百分含量为：C  0.27、Si 0.25、Mn 0.95、Cr0.95、V 0.05、P 0.018、S 0.018、Cu 0.12。