[发明专利]一种25Cr高强钢厚壁无缝管的制造方法

说明书

本发明公开了一种25Cr高强钢厚壁无缝管的制造方法。包括以下步骤：第一步、根据标准强度要求设计无缝管的减径量；第二步、25Cr超级双相钢的原料准备；第三步、原料需要进行加工；第四步、原料加热；第五步、原料扩孔；第六步、扩孔料加热；第七步、热挤压；第八步、固溶处理；第九步、冷变形；第十步、表面酸洗抛光。本发明提供的25Cr超级双相钢无缝管经过冷硬化提高强度的方法，原料为锻造圆棒，经过机加工、加热、扩孔、挤压等工序完成无缝管制造，再经过固溶处理、冷变形、酸洗抛光工艺完成110ksi高强度厚壁无缝管的生产，本发明生产的25Cr高钢级厚壁无缝钢管，制造成本低，内外表面质量好、性能稳定，组织较好，完全满足客户的要求。

技术领域

本发明总体涉及金属材料制造领域，具体而言是涉及一种超级双相钢经过挤压、冷加工等工序制造高强度无缝管的工艺方法。

背景技术

本发明的25Cr高强度厚壁无缝管主要应用在油气开采行业。

25Cr是一种铁素体和奥氏体超级双相不锈钢，它在一定程度上兼有奥氏体钢和铁素体钢的特性。钢中铬、镍、钼的含量都很高，与奥氏体钢和铁素体钢相比，具有更好的抗点腐蚀、缝隙腐蚀和均匀腐蚀的能力。奥氏体相的存在，降低了高铬铁素体不锈钢的脆性，防止晶粒长大倾向，提高了韧性和可焊性；铁素体相的存在，提高了奥氏体钢的室温强度，尤其是屈服强度(约2倍)和导热系数，降低线膨胀系数和焊接热裂倾向，同时大大提高钢的耐晶间腐蚀、抗氯化物应力腐蚀和腐蚀疲劳等性能。为此，双相钢在石油工业中广泛使用。

挤压形变以三向压应力变形为主，在这种最佳状态下，金属密实性好，组织均匀，可以获得较好的内外表面质量、金相组织和性能。而金属经过冷变形可以提高强度，且在设定的冷变形量条件下可以获得需要的强度。

目前石油工业完井、固井工具，包括管外封隔器、液压裸眼封隔器、高温压缩式封隔器、遇液膨胀封隔器等固井工具，由于其材料要求抗腐蚀、高温、高强度等综合性能，需要采用N06625、N07718等高温合金材料，成本较高。而本发明制造的25Cr高强度超级双相钢成本相对较低，但各项性能均能达到镍基合金的要求。该发明工艺生产的高强度超级双相钢具有较高的市场竞争价值。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种25Cr高强钢厚壁无缝管的制造方法，以满足石油工业中完井和固井工具抗腐蚀、高温、高强度等要求。

本发明所要制造的25Cr高强钢厚壁无缝管是指壁厚为25-55mm；钢级是110ksi以上，具体可以包括以下三种钢种，三种钢种的化学成分是：

S32750化学成分：C≤0.03wt％，Si≤0.8wt％，Mn≤1.2wt％，P≤0.035wt％，S≤0.02wt％，Cr24.0～26.0wt％，Ni6.0～8.0wt％，Mo3.0～4.0wt％，N0.24～0.32wt％。

S32760化学成分：C≤0.03wt％，Si≤1.0wt％，Mn≤1.2wt％，P≤0.030wt％，S≤0.01wt％，Cr24.0～26.0wt％，Ni6.0～8.0wt％，Mo3.0～4.0wt％，Cu0.5～1.0wt％，W0.5～1.0wt％，N0.2～0.3wt％。

S39274化学成分：C≤0.03wt％，Si≤0.8wt％，Mn≤1.2wt％，P≤0.030wt％，S≤0.02wt％，Cr24.0～26.0wt％，Ni6.0～8.0wt％，Mo2.5～3.5wt％，Cu0.20～0.80wt％，W1.50～2.50wt％，N0.24～0.32wt％。

上述三种成分中的余量都为Fe。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种25Cr高强钢无缝管的制造方法，步骤如下：

第一步、原料设计，根据25Cr高强钢厚壁无缝管的成品尺寸及冷变形减径量设计荒管尺寸，由荒管尺寸推算需要的原料规格。