[发明专利]一种低成本小口径马氏体不锈钢油井管及其制造方法

说明书

本发明公开了一种低成本小口径马氏体不锈钢油井管用钢，其化学元素质量百分比为：C：0.15％～0.22％，N：0.03％～0.10％，Si：0.35％～0.55％，Mn：0.35％～0.65％，Cr：12.0％～14.0％，Ni≤0.25％，Cu：0.10％～0.25％，Al：0.01％～0.05％，余量为Fe和其他不可避免的杂质；其中，所述低成本小口径马氏体不锈钢油井管用钢在液态凝固时δ高温铁素体的结晶量还需满足关系式：F_δ＝0.5×Si+17.8×Cr‑380×C‑370×N‑6.75×Mn‑12×Ni‑116.3≤9.5。

技术领域

本发明涉及一种油井管及其制造方法，尤其涉及一种马氏体油井管及其制造方法。

背景技术

在现有技术中，大口径(外径Φ114.3mm以上)马氏体不锈钢油井管可通过单次热轧路径实现生产，但小口径(常用外径有Φ114.3mm、Φ88.9mm和Φ73.02mm)马氏体不锈钢油井管的单次热轧路径生产一直是个难题。目前通常采用热挤压、多次重复热轧或者热轧+冷轧等方式来生产小口径马氏体不锈钢油井管，相比于大口径油井管的单次热轧路径生产，这些方式存在能源消耗大、成材率低、生产成本高和生产周期长等缺点。

现有技术中，公开号为CN102039311A，公开日为2011年5月4日，名称为“小口径高合金无缝钢管短流程纵轧生产方法”的中国专利文献公开了一种外径Φ114mm以下的高合金无缝钢管短流程纵轧生产方法，采用定径机代替脱棒机实现在线脱棒功能，此种短流程生产投资相对较少。

此外，公开号为CN102056686A，公开日为2011年5月11日，名称为“高合金无缝管的制造方法”的中国专利文献公开了一种含20～30％Cr、22～60％Ni的高合金无缝管的制造方法，通过控制加热温度、热挤压比、热挤压速度等手段实现热挤压生产无裂纹缺陷的高合金无缝管。

基于此，期望获得一种低成本、成材率高的小口径马氏体不锈钢油井管的制造方法。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种低成本小口径马氏体不锈钢油井管用钢，通过优化各组成元素的成分设计，使得该低成本小口径马氏体不锈钢油井管用钢具有较高的强度、耐腐蚀性能、高温热塑性以及热轧成材率，同时还能够实现单次热轧路径生产。

为了实现上述目的，本发明提供了一种低成本小口径马氏体不锈钢油井管用钢，其化学元素质量百分比为：

C：0.15％～0.22％，N：0.03％～0.10％，Si：0.35％～0.55％，Mn：0.35％～0.65％，Cr：12.0％～14.0％，Ni≤0.25％，Cu：0.10％～0.25％，Al：0.01％～0.05％，余量为Fe和其他不可避免的杂质；

其中，所述低成本小口径马氏体不锈钢油井管用钢在液态凝固时δ高温铁素体的结晶量还需满足关系式：F_δ＝0.5×Si+17.8×Cr-380×C-370×N-6.75×Mn-12×Ni-116.3≤9.5，式中的Si、Cr、C、N、Mn和Ni分别表示其质量百分比。

需要说明的是，上述方案中，Si、Cr、C、N、Mn和Ni均表示其各自的质量百分比，并且带入上述限定公式时的数值应当代入百分号前的数值，例如当Si的质量百分比为0.45％，Cr的质量百分比为12.3％，C的质量百分比为0.21％，N的质量百分比为0.03％，Mn的质量百分比为0.55％，Ni的质量百分比为0.15％，则代入公式时的数值分别为0.45、12.3、0.21、0.03、0.55和0.15，从而计算得到F_δ＝0.5×Si+17.8×Cr-380×C-370×N-6.75×Mn-12×Ni-116.3＝6.4525。