[发明专利]一种低成本J55级石油套管用钢及其生产方法和应用

权利要求书

1.一种低成本J55级石油套管用钢，其特征在于，所述低成本J55级石油套管用钢的化学成分按质量百分比计为C：0.22-0.27％、Si：0.15-0.25％、Mn：1.20-1.35％、P：≤0.015％、S：≤0.005％、Nb：0.010-0.025％、Al：0.020-0.050％、N：≤50ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的低成本J55级石油套管用钢，其特征在于，所述低成本J55级石油套管用钢的力学性能满足：屈服强度≥515MPa，抗拉强度≥645MPa，屈强比≤0.81，延伸率≥32.0％，夹杂物等级总和≤1.5，晶粒度≥12.0，金相组织为铁素体+珠光体组织。

3.权利要求1或2所述的低成本J55级石油套管用钢的生产方法，其包括以下工序：铁水预处理-转炉顶底复吹冶炼-LF炉外精炼-板坯连铸-堆垛缓冷-板坯加热-高压水除鳞-粗轧轧制-飞剪-高压水除鳞-精轧轧制-冷却-卷取-标识-入库；其中：

所述铁水预处理工序采用KR法脱硫铁水，保证入转炉铁水元素S≤0.003％；

所述转炉顶底复吹冶炼工序出钢温度≥1620℃；

所述LF炉外精炼工序采用大渣量进行造渣脱硫，保证S≤0.003％，精炼过程加入铌铁；钢水进行钙处理，Ca含量为0.0010～0.0030％，氩气软吹时间大于10min；

所述板坯连铸工序中全程保护浇注，过热度控制在15-25℃，拉速为0.90-1.10m/min，并采用动态轻压下技术，以减少连铸坯中心偏析，铸坯中心偏析不大于C 3.0级，中心疏松不大于2.0级；

所述板坯加热工序采用步进式加热炉，加热温度1150～1190℃，加热时间≥120min，确保钢坯温度均匀；

所述粗轧轧制采用R1二辊水平可逆轧机和R2四辊水平可逆轧机进行3+5道次轧制，中间坯厚度为46mm；

所述精轧轧制采用七机架四辊精轧机组轧制，精轧开轧温度980～1020℃，终轧温度为810～850℃；

所述冷却工序中，钢带进入加密型层流冷却区域，冷却方式为前段分散冷却；

所述卷取的温度为570～610℃，最终得到所述低成本J55级石油套管用钢。

4.一种小口径石油套管的生产方法，其在权利要求3的基础上还包括以下工序：开卷-制管；

其中所述开卷为将所述低成本J55级石油套管用钢开平纵剪，纵剪后原料分为三条，获得纵剪钢带；

将所述纵剪钢带采用高频电阻焊焊接(HFW)生产大口径母管，其中的焊接功率为215±10KW，焊成的大口径母管直径为φ193mm，并且在焊接过程中不填充金属；

大口径母管全管体经中频感应快速加热，加热温度为930～950℃，中频加热后经热张力减径及在线控冷，张减后获得成品管，该成品管管径为φ139mm；其中在线控冷的冷前温度为740～770℃，冷后温度为620～650℃，随后空冷至室温。

5.权利要求4所述的方法生产获得的小口径石油套管，其特征在于，所述小口径石油套管的力学性能满足：管拉：屈服强度R_p0.2≥475MPa，抗拉强度≥610MPa，屈强比≤0.79，延伸率≥32.0％；焊拉：抗拉强度≥620MPa；晶粒度≥10.0，金相组织为铁素体+珠光体组织。