[发明专利]一种表面渗铝改性P110级油套管用钢及其管材制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油管制造技术领域，具体涉及一种表面渗铝改性P110级油套管用钢及其管材制造方法。

背景技术

随着石油工业的发展，对油套管表面防腐技术的性能要求不断提高，油套管表面渗铝改性技术作为一种重要的防腐手段其研究受到广泛重视。

目前表面渗铝改性普遍使用的P110级油套管用钢多采用调质处理，工艺复杂，成本较高，供货周期长。此外，经表面渗铝改性处理后，管材需重新调质处理，导致管材表面防腐性能下降。采用非调质钢生产油井管，可简化生产工艺、大幅度降低生产成本供货周期。所以如何制造经表面渗铝改性处理后，不需要进行重新调制处理的管材，即生产非调制钢生产油井管，提高了油套管材的耐腐蚀性能，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供的一种表面渗铝改性P110级油套管用钢及其管材制造方法，具有生产工艺简单、成本较低、韧性低、耐腐蚀性能好的优点。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种表面渗铝改性P110级油套管用钢，以重量百分比计，其组成包括：C：0.07～0.09％，Mn：2.10～2.35％，Cr：1.0～1.2％，Si：0.60～0.80％，S：≤0.03％，P：≤0.03％，Ti：≤0.020％，其余为铁和不可避免杂质。

以重量百分比计，其组成包括：C：0.07～0.08％，Mn：2.10～2.35％，Cr：1.0～1.1％，Si：0.60～0.70％，S：≤0.03％，P：≤0.03％，Ti：≤0.020％，其余为铁和不可避免杂质。

以重量百分比计，其组成包括：C：0.08～0.09％，Mn：2.10～2.35％，Cr：1.1～1.2％，Si：0.70～0.80％，S：≤0.03％，P：≤0.03％，Ti：≤0.020％，其余为铁和不可避免杂质。

一种表面渗铝改性P110级油套管用钢管材制造方法，包括如下步骤：

1)按重量百分比计，将C：0.07～0.09％，Mn：2.10～2.35％，Cr：1.0～1.2％，Si：0.60～0.80％，S：≤0.03％，P：≤0.03％，Ti：≤0.020％，其余为铁，进行冶炼、炉外精炼、铸造，制得管坯；

2)将管坯在加热炉内加热，加热温度为1245～1275℃；

3)将加热后的管坯经穿孔机穿孔，管坯穿孔后温度为1200～1220℃；

4)再通过连轧机组轧制，连轧机组轧制的开始温度为1150～1180℃；

5)然后通过定径机组定径，定径机组的开始温度：850～900℃；

6)最后空冷后缓冷。

所述步骤7)缓冷的开始温度为350～400℃；缓冷保温时间为48h。

进行步骤6)前，通过矫直机矫直。

所述步骤1)中冶炼是在转炉或电炉中进行的。

所述步骤2)中加热炉为环形加热炉。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

本发明提供的一种表面渗铝改性P110级油套管用钢成分是以低C、适量Mn，通过加入Cr、微量Ti等微合金元素，结合缓冷工艺，获得超细粒状贝氏体+板条马氏体为主的组织，以保证油套管钢具有优良的力学性能。其主要组成成分的作用如下：

碳：在充分奥氏体化情况下，随着奥氏体碳含量增加，C曲线逐渐右移，过冷奥氏体的稳定性增加。一般而言，随碳含量升高，钢的强度升高，但焊接性能和塑韧性下降。对于本发明的表面渗铝改性P110级油套管用钢采用0.07～0.09％的碳重量百分含量设计。

锰：是油套管用钢中补偿因C含量降低而引起强度损失的最主要且最经济的强化元素。Mn是扩大γ相区的元素，可降低钢的γ→α相变温度，有助于获得细小的相变产物，可提高钢的韧性、降低韧脆转变温度。对本发明的表面渗铝改性P110级油套管用钢的Mn重量百分含量设计在2.10～2.35％范围。

钛：是强的N化物形成元素，在奥氏体化温度均热时，细小的TiN析出相可有效地抑制奥氏体晶粒长大，细化原奥氏体晶粒，此外TiN析出相对改善焊接热影响区的冲击韧性有明显作用。微量Ti即可实现上述作用，因此本发明选取的Ti重量百分含量≤0.020％。

铬：Cr是中强碳化物形成元素，一般而言，Cr可明显提高亚稳奥氏体的稳定性和淬透性，增大奥氏体的过冷能力，推迟铁素体和珠光体转变，并推迟贝氏体转变，有利于铁素体转变区和贝氏体转变区之间的亚稳奥氏体区的出现。本发明选取Cr含量为重量百分1.0～1.2％。