[发明专利]一种超高强度抽油杆用钢及制造方法

摘要

本发明涉及一种超高强度抽油杆用钢及制造方法，所述抽油杆用钢包括C0.07～0.13wt.％、Cr4.0～7.0wt.％、Mn<0.50wt.％、Si<0.50wt.％、Mo0.30～0.60wt.％、V0.05～0.15wt.％、Ti0.01～0.03wt.％、P<0.008wt.％、S<0.002wt.％、Al0.01～0.05wt.％，余量为Fe和不可避免的杂质；还可以含有Ni<0.50wt.％；所述抽油杆用钢采用低成本的超洁净钢冶炼技术和正火+高温回火的热处理工艺，得到高温回火马氏体组织，并以纳米Cr、V、Mo复合纳米粒子为沉淀强化相，屈服强度达800MPa级，同时具有优于KD级抽油杆用钢20Cr2MoNiA的耐腐蚀能力，可用于制作H级超高强度耐蚀钢制抽油杆。

主权项

一种超高强度抽油杆用钢的制造方法，其特征在于，所述抽油杆用钢包括：C：0.07～0.13wt.％、Cr：4.0～7.0wt.％、Mn：<0.50wt.％、Si：<0.50wt.％、Mo：0.30～0.60wt.％、V：0.05～0.15wt.％、Ti：0.01～0.03wt.％、P：<0.008wt.％、S：<0.002wt.％、Al：0.01～0.05wt.％、Ni：<0.50wt.％，余量为Fe和不可避免的杂质，所述抽油杆用钢组织为高温回火马氏体组织，所述抽油杆用钢析出强化相为纳米MC相粒子，其中所述MC中M指Cr、Mo、V中的一种或两种以上；所述方法包括冶炼、连铸、轧制和热处理步骤，具体如下：(1)冶炼：采用超洁净钢冶炼技术：使用转炉冶炼钢水，底吹氮气，控制所述底吹氮气强度为0.05～0.3m3/(min·t)；分别控制冶炼前期和冶炼终点的炉渣的二元碱度、全Fe及温度；出钢采用滑板挡渣法，出钢炉渣厚度控制在30mm以下，保证钢水中磷含量小于0.008％；其中所述二元碱度为SiO2/CaO；钢水出钢后通过LF精炼进行脱硫控制：以白渣为精炼炉渣进行精炼，其中所述白渣精炼时间为15～35min；按照钢水成分原则添加相应的合金元素；然后将钢水进行喂重钙线处理；所述喂重钙线后进行软吹，其中所述软吹时间大于20min，软吹强度0.1～0.5m3/(min·t)，保证钢水中硫含量小于0.002％；(2)连铸：控制连铸过程浇注过热度为15～40℃，全程采用恒拉速、严格保护浇注，最终连铸成铸坯；(3)轧制：将所述铸坯放入加热炉中加热，加热温度为1100～1250℃，保温时间为0.5～5h，然后经两道次轧制后成圆钢，其中开轧温度为1000～1180℃，第一道次压下量为20％～35％，第二道次压下量为25％～35％，终轧温度为800～980℃，总压缩比≥9，然后冷却至室温；(4)热处理：将轧制后所述圆钢进行正火：温度为870～950℃，保温时间为10min～2h，冷却至室温；将正火后所述圆钢进行回火：温度为550～650℃，保温时间为0.5～2h，冷却至室温。