[发明专利]一种经济型具有耐腐蚀性能J55无缝管及其制造方法

说明书

本发明提供一种经济型具有耐腐蚀性能J55无缝管及其制造方法，该无缝管成分按重量百分比计如下：C：0.28％～0.33％、Si：0.15％～0.40％、Mn：1.30％～1.50％、Cr：0.20％～0.40％、Cu：0.15％～0.25％、Ti：0.01％～0.03％、P：≤0.018％、S：≤0.010％，其余为铁及不可避免杂质。制造方法：经转炉冶炼、炉外精炼、真空处理、连铸、连轧得到管坯，管坯经过环形炉加热到1200℃～1260℃，MPM连轧，穿孔后温度1160～1200℃，定径温度720℃～750℃。本发明产品组织均匀，力学性能良好；产品制造工艺易于实现且经济。

技术领域

本发明属于耐腐蚀材料及无缝钢管领域，尤其涉及具有抗CO₂性能的无缝管。

背景技术

随着我国各大油气田的不断开发，面临的问题和条件也日益变得严峻、苛刻起来，特别是CO₂腐蚀问题尤为严重，不仅严重影响了油气的产量，还会造成严重的经济损失。国内外研究表明，CO₂腐蚀性极强，采用含有高合金元素的13Cr、22Cr等不锈钢管被认为是抗CO₂腐蚀的理想选材，目前也有3Cr钢应用的报道。但含有大量昂贵的元素，极大地增加了钢管的制造成本，从而限制了它们在油气田的广泛应用，而J55钢级油管一般应用于浅井，若加入大量价格昂贵的耐腐蚀合金，不仅投资成本较高，而且对其焊接性能有一定的影响。因此，研究经济型低Cr油管钢，对于降低腐蚀危害，控制开发成本，意义特别重大。

《110ksi级高抗CO₂腐蚀油套管及其制造方法》(CN102851607A)，该专利通过低碳和氮的微合金化，主要解决了油套管在生产过程中低韧性的问题，但其为高Cr马氏体不锈钢。

发明“含稀土抗CO₂经济型套管材料及其制备方法”(CN103131952A)，该专利通过加入稀土元素制造经济型套管，生产过程增加热处理工艺，提高了生产成本，不足之处在于其强度较低。

《高强度高韧性抗CO₂腐蚀套管及其制备方法》(CN103820714A)，公开了一种抗CO₂腐蚀套管及其制备方法，化学成分为C：0.159％～0.166％、Si：0.241％～0.248％、Mn：0.427～0.574％、Cr 2.92％～3.1％、Mo 0.373％～0.417％、Ti 0.013％～0.18％、V0.050％～0.052％、Al 0.018％～0.022％，P：≤0.015％、S：≤0.011％，其具有高强度高韧性特点，但其添加了Cr、Mo、Ti、V等多种合金元素，成本较高，且其未提供腐蚀试验条件及数据结果。

《抗CO₂腐蚀无缝钢管及制造方法》(CN103952634A),该专利通过添加Cr、Mo、Nb、Cu、Ni等合金元素，采用锻压方法，并采用正火热处理，成本较高，其屈服强度为245MPa以上。

《经济型55Ksi钢级抗CO₂腐蚀油井管及其制造方法》(CN102199729A),该专利主要添加了2.5～4.5％的合金元素Cr及适量的Al，通过热轧获得55Ksi钢级以上的强度。

本发明提出了一种经济型具有耐腐蚀性能的无缝管及其制造方法，其生产成本较低，在化学成分和生产工艺上与上述专利均有很大差别，其具有良好的抗CO₂腐蚀性能，力学性能表现良好，金相组织为铁素体+珠光体。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种具有耐腐蚀性能的J55无缝管及其制造方法，本发明的无缝管具有优良的抗CO₂腐蚀性能，且力学性能良好，低屈强比，高延伸率等特点，具有良好的经济性和耐腐蚀性能，可以广泛应用于CO₂腐蚀环境下油气井的使用。

本发明的目的是这样实现的：