[发明专利]一种含稀土耐硫化氢腐蚀高抗挤毁石油套管及其生产方法

摘要

本发明涉及一种含稀土耐硫化氢腐蚀高抗挤毁石油套管及其生产方法，属于冶金及成型技术领域，管坯化学成分及含量(Wt％)为C 0.12‑0.20；Si0.10‑0.30；Mn 1.20‑1.50；P≤0.015；S≤0.005；Cr 1.20‑1.50；Mo 0.20‑0.40；Al 0.01‑0.03；稀土元素RE 0.0005‑0.0100；Cu≤0.10；其工艺流程为铁水预处理→转炉冶炼→精炼→真空处理→连铸→切割→管坯加热→穿孔→连轧→定径→冷却→锯切→热处理→矫直→探伤→车丝扣；屈服强度为780～870MPa、0℃时的横向冲击值≥70J/cm2。本发明的产品具有生产成本低、强韧性能匹配高、组织均匀细小、残余应力低、耐硫化氢腐蚀性能高、抗挤毁性能高的特点。

主权项

一种含稀土耐硫化氢腐蚀高抗挤毁石油套管，其特征在于：所述石油套管化学成分按重量百分比含量分别为：C 0.12‑0.20％；Si 0.10‑0.30％；Mn 1.20‑1.50％；P≤0.015％；S≤0.005％；Cr 1.20‑1.50％；Mo 0.20‑0.40％；Al 0.01‑0.03％；稀土元素RE 0.0005‑0.0100％；Cu≤0.10％；余量为基体Fe；其中稀土元素RE组分为：67％的Ce和33％的La制成；其包括以下重量份的组分制备而成：高炉铁水：90份；废钢：10份；预脱氧合金：3.5‑4.5份；铝铁合金：0.03‑0.10份；白灰块：0.2份；钼铁合金：0.36‑0.72份；稀土丝：0.02份；硅钙线：0.06份；其中所述稀土丝由稀土元素RE组分为67％的Ce和33％的La制成；所述预脱氧合金选自硅锰合金、锰铁合金和铬铁合金两种或两种以上任意比例的混合物；所述含稀土耐硫化氢腐蚀高抗挤毁石油套管的生产方法，包括如下步骤：(1)高炉铁水预处理：将所述高炉铁水中S含量降低到重量百分比0.010％以下；(2)顶底复吹转炉冶炼：将所述处理后的高炉铁水和所述废钢加入顶底复吹转炉冶炼，出钢过程中采用所述预脱氧合金进行预脱氧合金化，终脱氧采用铝铁合金进行有铝脱氧工艺，出钢过程进行挡渣或扒渣，出钢过程中合金加完以后加入所述白灰块；(3)LF炉精炼：将步骤(2)冶炼后的钢水加入LF炉精炼，精炼时吹氩气，采用从低级数到高级数逐渐提高升温速度的方式将温度从1530℃升至1620℃；采用造白渣操作并加入所述钼铁合金；最后保持底部软吹氩气，加入所述稀土丝；(4)VD真空处理：真空处理的真空度≤0.10KPa，深真空时间≥13分钟后，喂入所述硅钙丝，喂丝后进行10‑15分钟软吹氩气；(5)圆坯连铸：采用低拉速的恒速控制和电磁搅拌工艺并控制钢水过热度≤30℃进行圆坯连铸：铸坯出二次冷却区域后进行矫直，然后切割为圆管坯；(6)之后进行管坯加热、穿孔、连轧管、定径、冷却、锯切、热处理、矫直、探伤、车丝扣，其中热处理工艺为：890±10℃保温30～50min进行水淬，680±20℃保温60～80min进行空冷；回火后执行带温矫直，矫直温度≥500℃；然后对钢管逐支进行探伤检测，合格者在两端进行车丝扣加工。