[发明专利]一种抗硫化氢应力腐蚀80钢级石油套管及其制造方法

权利要求书

1.一种抗硫化氢应力腐蚀80钢级石油套管，其特征在于，所述石油套管的化学成分按质量百分比计为：C 0.24～0.28％，Si 0.15～0.25％，Mn 0.50～0.70％，P≤0.015％，S≤0.005％，Cr 0.60～0.80％，Mo 0.15～0.25％，Ni≤0.15％，Cu≤0.20％，Al 0.01～0.04％，其余为铁和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的石油套管，其特征在于，所述不可避免的杂质中包含以下含量的气体：【H】≤1.5ppm；【O】≤25ppm；【N】≤80ppm。

3.根据权利要求1所述的石油套管，其特征在于，所述不可避免的杂质中包含非金属夹杂物的级别分别为：A类细系≤1.5级、A类粗系≤1.5级、B类细系≤1.5级、B类粗系≤1.5级、C类细系≤1.5级、C类粗系≤1.5级、D类细系≤1.5级、D类粗系≤1.5级，并且A、B、C、D类非金属夹杂物的细系级别总数和粗系级别总数分别不大于4.0级。

4.根据权利要求1-3任一所述的石油套管，其特征在于，所述石油套管的屈服强度580-630MPa，抗拉强度≥670MPa，延伸率≥22％，冲击功≥60J，金相组织为回火索氏体，晶粒度≥6级。

5.一种抗硫化氢应力腐蚀80钢级石油套管的制造方法,其特征在于，所述制造方法包括：

S1.冶炼管坯：将按如权利要求1-4任一所述的石油套管的化学成分配置的冶炼原料经转炉冶炼工序、LF炉外精炼工序、VD真空处理工序和连铸工序，获得管坯；

S2.轧管：采用穿孔+连轧工艺，将切好的管坯装入环形炉加热至最佳热塑性温度区域1220-1240℃，按5-8min/cm系数计算加热时间；出炉后经穿孔工序、连轧工序、热张减工序获得热轧态钢管；

S3.热处理：采用淬火+回火热处理工艺对热轧态钢管进行热处理；

S4.热矫直：对热处理后的钢管进行热矫直,调整矫直前冷床和辊速，保证矫直后温度大于520℃；

S5.探伤：对钢管进行超声无损探伤，探伤级别为L2级。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中的LF炉外精炼工序中，要保持炉渣的还原性，在炉渣变白至加热结束前3分钟之间，根据炉渣碱度分批加入碳化硅或电石保持白渣，保持时间≥20min，炉渣碱度控制在2.5-3.5；LF炉出钢进入真空罐的温度要求为：连铸开机第一炉按1720±5℃控制，连铸连浇炉次按1680±5℃控制。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中的VD真空处理工序中，氩气流量在钢渣发泡时流量按10-40L/min控制，在高真空度下保持时间≥15min后结束抽真空；破空后喂硅钙线80-100m，喂线速度2.5m/s，硅钙线垂直喂入钢液内；喂完硅钙线后测温取样，控制吹氩强度保持钢液蠕动且不得裸露，静吹时间≥15min；出钢温度第一炉1620～1640℃，连浇炉次1585～1595℃。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中的连铸工序中，中间包温度开浇炉次为1540～1560℃，连浇炉次为1525～1545℃；拉速为1.0-2.5m/min。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S2.1环形炉加热：将切好的管坯装入环形炉加热至最佳热塑性温度区域1250℃，按5-8min/cm系数计算加热时间；

S2.2使用穿孔机穿孔；

S2.3采用连轧机连轧：

连轧工序的工艺参数为：吹硼砂压力0.65Bar，计算用量165-185g/m²，吹砂时间6S；石墨润滑速度0.6m/s，满足用量≥80g/m2；轧制毛管温度不低于1080℃；

S2.4经热张减工序生成热轧态钢管：保证终轧温度不低于800℃。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述环形炉加热工序中：预热段680-820℃，加热一段900-1000℃，加热二段1120-1200℃，加热三段1240-1260℃，均热段1220-1240℃，出钢钢温控制在1200-1220℃，加热时间160-180min。