[发明专利]含稀土射孔枪管体材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料领域，具体地说，涉及一种含稀土射孔枪管体材料及其制备方法。

背景技术

射孔是油田油气井的主要完井方式，在石油勘探和开发中发挥着重要的作用，射孔的目的是沟通井眼和地层之间的流体通道，保证油气井获得应有的产能。而射孔枪管体作为射孔枪的主体材料，在射孔过程中承受着火药爆炸产生的巨大冲击波，要求射孔枪管不仅强度要满足要求，还要求有高的韧性匹配，以使射孔枪在射孔作业中不发生爆裂。而通过稀土元素在钢种变质及合金化作用可以极大的提高钢的韧性，但稀土元素极易氧化，因此在冶炼过程中需要低氧条件来保证稀土发挥其作用。所以，开发低含氧量的含稀土射孔枪管具有非常重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种含稀土射孔枪管体材料，具有高韧性。

本发明的技术方案如下：

一种含稀土射孔枪管体材料，其化学成分的质量百分含量包括：C0.25%～0.30%、Si0.20%～0.35%、Mn1.0%～1.20%、P≤0.020%、S≤0.010%、Cr0.80%～1.05%、Mo0.15%～0.25%、Al0.015%～0.04%和稀土La0.01%～0.03%，其余为Fe和杂质，质量分数共计100%。

进一步，所述含稀土射孔枪管体材料的化学成分的质量百分含量包括：C0.25%、Si0.22%、Mn1.0%、Cr0.80%、Al0.015%、P0.02%、S0.010%、Mo0.15%和La0.01%；或者，C0.27%、Si0.27%、Mn1.10%、Cr0.90%、Al0.03%、P0.010%、S0.008%、Mo0.21%和La0.015%；或者，C0.28%、Si0.29%、Mn1.12%、Cr0.95%、Al0.035%、P0.013%、S0.007%、Mo0.23%和La0.020%；或者，C0.29%、Si0.30%、Mn1.15%、Cr1.0%、Al0.037%、P0.013%、S0.006%、Mo0.20%和La0.025%；或者，C0.30%、Si0.35%、Mn1.20%、Cr1.05%、Al0.04%、P0.02%、S0.010%、Mo0.25%和La0.03%。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种含稀土射孔枪管体的制备方法，可以制备具有高韧性的含稀土射孔枪管体。

本发明的另一技术方案如下：

一种含稀土射孔枪管体的制备方法，包括：炼钢生产、钢的轧制、轧态钢热处理和矫直，生产得到的含稀土射孔枪管体的材料的化学成分的质量百分含量包括：C0.25%～0.30%、Si0.20%～0.35%、Mn1.0%～1.20%、P≤0.020%、S≤0.010%、Cr0.80%～1.05%、Mo0.15%～0.25%、Al0.015%～0.04%和稀土La0.01%～0.03%，其余为Fe和杂质，质量分数共计100%。

进一步，所述炼钢生产包括：铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气和圆坯连铸。

进一步，所述转炉冶炼采用单渣冶炼工艺，终渣碱度控制在3.0，转炉终点的碳的质量百分含量≥0.06%；所述LF精炼的时间≥40min，所述LF精炼的就位温度≥1500℃，所述LF精炼的离位温度≥1650℃；所述LF精炼离位时钢水中Al的质量百分含量为0.015%～0.035%，S的质量百分含量≤0.010%，所述LF精炼结束后每100吨钢水喂入150m稀土丝；所述VD真空脱气的真空度≤0.1KPa，采用底部吹氩气，所述VD真空脱气后的软吹时间≥15min；所述圆坯连铸采用1.4～1.6m/min的恒定拉速。

进一步：所述钢的轧制主要包括：圆坯加热、穿孔、轧管和张力减径。

进一步：所述圆坯加热的温度为1250～1300℃，所述穿孔的温度为1230～1260℃，所述轧管的开轧温度为1150～1220℃，终轧的温度≥890℃。

进一步：所述轧态钢热处理包括淬火和回火，所述淬火的温度为890±10℃，在890±10℃保温70～80分钟；所述回火的温度为630±10℃，在630±10℃保温80～90分钟。

进一步：所述矫直的温度≥480℃。