[发明专利]一种抗CO2

说明书

本发明涉及一种抗COsubgt;2/subgt;腐蚀油套管热轧圆管坯及其生产工艺，热轧圆管坯的组成成分按质量百分数计为：C：0.18～0.24％、Si：0.25～0.35％、Mn：0.45～0.55％、P：≤0.015％、S：0～0.005％、Cr：2.80～3.20％、Mo：0.38～0.44％、Cu：0.20～0.30％、Ti：0.015～0.030％、Al：0.020～0.030％、V：≤0.020％、H：≤1.5ppm、O：≤40ppm、N：≤100ppm，余量为Fe和不可避免的杂质，屈服强度为758‑956Mpa，最小抗拉强度≥862MPa，伸长率≥0.6％，‑20℃冲击功≥40J，生产工艺包括依次的优化电炉炼钢、LF精炼、VD真空处理、连铸、加热、轧制和坑冷工序，A、B、C、D类夹杂在1.5级以内，DS类夹杂≤1.0级，中心疏松、一般疏松、中心偏析在1.5级以内，满足成品管的致密度和各项性能需求，适用于海洋油气钻探油套管的复杂工况，能够满足环境考验。

技术领域

本发明属于合金钢技术领域，具体涉及一种海洋油气钻探用抗CO₂腐蚀油套管热轧圆管坯及其生产工艺。

背景技术

海洋油气钻探具有其特殊性，油套管的工作环境复杂，要求其性能要能够满足环境的考验。现有油套管钢种的关键成分控制为C：0.26～0.28％、Si：0.19～0.25％、Mn：0.67～0.77％、P≤0.012％、S：0～0.003％、Cr：0.96～1.03％、Mo：0.33～0.38％、Cu：≤0.10％、Ti：0.010～0.020％、Al：0.020～0.030％、Nb：0.016～0.020％、H：≤1.5ppm、O：≤40ppm、N：≤100ppm，余量为Fe和不可避免的杂质，其屈服强度为655-758Mpa，最小抗拉强度≥724MPa，冲击功(-20℃)≥35J，强度、韧性的力学性能和耐蚀性难以满足应用需求。同时为了满足海洋钻探的性能需求，对钢水纯净度要求苛刻，现有生产工艺的热轧圆管坯非金属夹杂物较多，圆管坯低倍质量、中心疏松、一般疏松、中心偏析难以满足海洋油气钻探用成品管的致密度和质量要求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一，本发明提供一种抗CO₂腐蚀油套管热轧圆管坯及其生产工艺，满足海洋油气钻探应用需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种抗CO₂腐蚀油套管热轧圆管坯，其组成成分按质量百分数计为：C：0.18～0.24％、Si：0.25～0.35％、Mn：0.45～0.55％、P：≤0.015％、S：0～0.005％、Cr：2.80～3.20％、Mo：0.38～0.44％、Cu：0.20～0.30％、Ti：0.015～0.030％、Al：0.020～0.030％、V：≤0.020％、H：≤1.5ppm、O：≤40ppm、N：≤100ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。

上述抗CO₂腐蚀油套管热轧圆管坯，优选地，所述热轧圆管坯的屈服强度为758-956Mpa，最小抗拉强度≥862MPa，伸长率≥0.6％，-20℃冲击功≥40J。

上述抗CO₂腐蚀油套管热轧圆管坯的化学成分设计原因为：

(1)C：降低C含量有利于提高塑性和热性，改善含有CO₂等腐蚀环境下不锈钢的耐腐蚀性，但C含量再低会影响热轧圆管坯强度，故C含量设计为0.18～0.24％。

(2)Si：Si能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度、屈服强度和屈服比，但Si过高会降低钢的塑性和韧性，因此Si含量设计为0.25～0.35％。

(3)Mn：Mn能与Fe无限固溶，在提高钢材强度的同时，对塑性的影响相对较小，但Mn过高会降低钢的塑性，因此Mn含量设计为0.45～0.55％。