[发明专利]一种高锰钢无缝管制造方法

说明书

本发明涉及一种无缝钢管制作方法，特别是一种高锰钢高强度耐腐蚀无缝管制造方法。一种高锰钢无缝管制造方法，按照如下的步骤进行将按照重量百分数计（%），C含量0.08~0.60%，Si含量0.10~3.60%，Mn含量15.00~28.00%，Al含量0.02~4.50%，P含量≤0.045%，S含量≤0.045%，Nb含量0.01~0.30%，N含量0.001~0.040%，Ti含量0.01~0.20%，V含量0.01~0.20%，余量为Fe和不可避免的杂质的高锰钢钢锭在1150~1250℃温度下保温6‑8小时，在850~1100℃温度下将钢锭热锻成圆柱坯，然后快速扣保温罩缓冷，48小时后吊罩空冷至室温。

技术领域

本发明涉及一种无缝钢管制作方法，特别是一种高锰钢高强度耐腐蚀无缝管制造方法。

背景技术

膨胀套管技术是近十多年来新发展的石油开采领域的创新技术，上世纪九十年代荷兰壳牌公司提出了概念并很快开展了应用，该技术被称为是钻井技术的革命。采用膨胀套管技术可实现等井径钻井，可缩减油气井上部井眼尺寸，优化钻具组合，提高机械钻速，节省井口设备、钻井液、循环时间、水泥、钻头和平台费用。据统计，该技术可以降低44%的钻井液用量、42%的水泥用量、38%的套管用量和59%的钻屑生成量，在海上钻井和建井中可节省33%~48%的建井费用。

目前使用的低合金高强度钢（HSLA）无缝钢管、因成分设计及强化机制的因素，钢的强塑性匹配相对较差。高锰奥氏体钢具有低屈服、高断裂强度、高加工硬化能力及高均匀延伸率等特点，较好地满足在低于25MPa膨胀驱动压力的条件下内径膨胀变形率≥15%，且膨胀后的管体屈服强度至少达到550MPa以上的性能要求，就力学性能而言非常适合加工制造膨胀管。但是目前国内尚没有高锰奥氏体钢无缝管的生产报道，绝大多数的报道集中于汽车钢板以及其它领域。

为了经济可靠地制造石油膨胀套管材料，开创性地采用高锰奥氏体钢成分设计、钢锭锻造、热挤压及热处理的方法，利用热挤压过程中材料变形量大、三向压应力的变形特点，结合固溶热处理，得到高强塑积、组织均匀、晶粒适中的无缝管体，实现材料性能和制造经济性的大幅提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种高强度耐腐蚀的高锰钢无缝管。

本发明所采用的技术方案是：一种高锰钢无缝管制造方法，按照如下的步骤进行

步骤一、将按照重量百分数计（%），C含量0.08~0.60%，Si 含量0.10~3.60%，Mn 含量15.00~28.00%，Al含量0.02~4.50%，P含量≤0.045%，S含量≤0.045%，Nb含量0.01~0.30%，N 含量0.001~0.040%，Ti含量 0.01~0.20%，V含量0.01~0.20%，余量为Fe和不可避免的杂质的高锰钢钢锭在1150~1250℃温度下保温6-8小时，在850~1100℃温度下将钢锭热锻成圆柱坯，然后快速扣保温罩缓冷，48小时后吊罩空冷至室温；

步骤二、圆柱坯经机加工圆车剥皮、锯切后，形成直径Φ240~400mm、长度600~1100mm的圆柱形的坯料，坯料中心用深孔钻钻出直径50~80mm通孔；

步骤三、将经过步骤二处理的坯料经过环形炉加热、第一次感应加热、扩孔、第二次感应加热、玻璃粉润滑后，进入卧式挤压机进行热挤压，穿水冷却，形成外径为140mm，壁厚为8mm的荒管；

步骤四、荒管进行固溶热处理，固溶温度1010℃，保温30min，出炉后直接穿水冷却到室温；

步骤五、荒管采用锯切平头、并进行矫直处理；

步骤六、荒管采用喷沙抛丸处理，去除内外表面氧化铁皮，形成光管；

步骤七、用车床在光管两端部加工膨胀管专用螺纹。