[发明专利]一种特超深井用130KSI高强度钻铤钢及其制造方法

权利要求书

1.一种特超深井用130KSI高强度钻铤钢，其特征在于：该钢的化学成分按质量百分比计为C：0.40～0.50％，Si：0.15～0.40％，Mn：1.10～1.50％，Cr：1.10～1.50％，S：≤0.003％，P：≤0.010％，Ni：0.20～0.40％，Cu：≤0.25％，Mo：0.40～0.70％，V：0.02～0.07％，Nb：0.010～0.050％，Ca≤0.0015％，As≤0.02％，Sn≤0.02％，Sb≤0.005％，O≤0.0015％，H≤0.0001％，N≤0.007％，余量为Fe及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种特超深井用130KSI高强度钻铤钢，其特征在于：所述钢的夹杂物满足：A、B类粗系＝0级，A、B类细系≤0.5级；C类粗、细系＝0级；D类粗、细系≤0.5级；铸坯低倍组织：中间裂纹、中心裂纹及中心偏析：0级，中心疏松：0.5～1.0级，缩孔0～0.5级。

3.根据权利要求1所述的一种特超深井用130KSI高强度钻铤钢，其特征在于：所述钢经过正火+调质处理后，二分之一半径的Rp0.2＝130-155KSI、Rm≥145KSI、KV(70℉)≥40ft-lbs、KV(-4℉)≥35ft-lbs；沿钢棒径向：表面下1/4英寸、1英寸、半径二分之一处硬度均≥30HRC(各点硬度差≤6HRC)，表面1/8英寸硬度＝302-352HBW。

4.根据权利要求1所述的一种特超深井用130KSI高强度钻铤钢，其特征在于：所述钢的径向二分之一半径部位金相组织为回火索氏体，最大直径为279.4mm。

5.一种如权利要求1所述的特超深井用130KSI高强度钻铤钢的制造方法，其特征在于：所述钻铤钢的制造流程为：KR铁水预处理—BOF炉初炼—LF炉外精炼—RH真空脱气—CCM连铸—CR连轧—缓冷—正火+调质处理—精整、探伤—检测、入库。

6.根据权利要求5所述的一种特超深井用130KSI高强度钻铤钢的制造方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)按所述钢的化学组成配制冶炼原料，依次经KR铁水预处理、BOF炉冶炼、LF炉外精炼、RH炉真空脱气和连铸，生产出高纯净度钢水的Ф600、Ф700mm直径具有轻微低倍中心疏松及缩孔、无中心裂纹及中间裂纹、无中心偏析的连铸坯；

2)连铸完成后对连铸坯500℃以上热送至轧钢加热炉加热至1160～1260℃，总加热时间12～15小时；

3)铸坯轧制前先进行高压水除鳞处理，然后进行两阶段轧制，轧制冷却后钢棒矫直处理；

4)矫直后的热轧钢棒进行正火+调质处理，出炉后空冷至室温；

5)将热处理结束的棒材经后续精整、探伤，得到的棒材产品满足APISpec7-1探伤标准。

7.根据权利要求6所述的一种特超深井用130KSI高强度钻铤钢的制造方法，其特征在于：第一阶段轧制为粗轧，开轧温度1100～1150℃，总压缩率保证≥60％，第二阶段轧制为精轧，开轧温度930～980℃，总压缩率≥30％，轧至低倍组织质量较好的钢棒，S、R、C均≤1.0级。

8.根据权利要求7所述的一种特超深井用130KSI高强度钻铤钢的制造方法，其特征在于：粗轧阶段采用强压下轧制，最大单道次压下量为100mm，变形量≥23％。

9.根据权利要求6所述的一种特超深井用130KSI高强度钻铤钢的制造方法，其特征在于：热处理使用连续式辊底炉加热，正火加热温度870～920℃，淬火加热温度850～900℃，保温时间：(1.8～2.0min/mm)×钢棒直径(mm)，回火加热温度：560～630℃，保温时间：(2.8～3.5min/mm)×钢棒直径(mm)。

10.根据权利要求9所述的一种特超深井用130KSI高强度钻铤钢的制造方法，其特征在于：正火采用风冷，淬火使用淬火机水淬；淬火机辊道速度≤250mm/min，水流量25±5m3/h，高压水压8±0.5bar，淬火时将钢棒水淬至表面温度不大于100℃后空冷至室温。