CN102719743A - 一种石油套管用热轧卷板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石油套管用热轧卷板及其制造方法。热轧卷板的化学成分的质量百分比为：C：0.10～0.21；Si：0.10～0.25；Mn：1.0～1.50；Al：0.010～0.020；P：≤0.020；S：≤0.010；Nb：0.012～0.045；Ti：0.005～0.020；余量为Fe及不可避免的杂质。抗拉强度Rm≥655Mpa，屈服强度Rt_0.5为379-552Mpa，伸长率A₅₀%≥24，硬度HV10≤248。制造方法包括：LF精炼：S≤0.004%；RH精炼：对钢水进行Ca处理；板坯连铸：温度：1527～1547℃；拉速：≤1.2m/min；板坯加热：温度：1150℃～1230℃；粗轧机组轧制：精轧机组轧制：终止温度：750℃～920℃；层流冷却；卷取。本石油套管用热轧卷板有低屈强比、良好的焊接性能，无需后续热处理。

Description

一种石油套管用热轧卷板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种石油套管用热轧卷板及其制造方法，即是K55钢级的石油套管用热轧卷板及其制造方法。

背景技术

石油套管是维持油井运行的生命线。主要用于钻井过程中和完井后对井壁的支撑，以保证钻井过程的进行和完井后整个油井的正常运行。由于地质条件不同，井下受力状态复杂，拉、压、弯、扭应力综合作用于管体，这对套管本身的质量提出了较高的要求，一旦套管本身由于某种原因而损坏，可能导致整口井的减产，甚至报废。

按钢材本身的强度套管可分为不同钢级，即J55、K55、N80、L80、C90、T95、P110、Q125、V150等。井况、井深不同，采用的钢级也不同。在腐蚀环境下还要求套管本身具有抗腐蚀性能。在地质条件复杂的地方还要求套管具有抗挤毁性能。

早期石油套管主要使用无缝钢管，随着ERW（高频电阻焊接）焊接工艺和热轧卷板产品质量的不断提高，ERW焊接油井套管以其壁厚均匀、椭圆度好、化学成分不断稳定提高的特点逐渐进入应用阶段。以焊管方式生产油井套管具有尺寸精度高、规格范围宽、生产成本低、生产效率高等特点。

目前，国外ERW焊接油井套管占总用量的50%左右。在中国应用ERW焊接油井套管是从上世纪90年代开始，现在每年的产量在35万吨左右。主要是J55的用量最大，而 K55 套管由于热轧钢卷生产难度大，用量相对较少。 

石油套管中的中高端牌号K55，除了需要满足常规管线钢要求的高强度、高韧性和可焊性外，还必须满足高强韧匹配性能---低屈强比。就 K55 钢级石油套管而言，API SPEC 5CT标准规定：管体的屈服强度在 379-552 MPa 之间，抗拉强度≥655MPa 。

K55无缝管的生产，普遍采用37Mn5钢种，其含碳量约0.37%、含锰量约1.5%，轧后屈服强度在450Mpa左右，抗拉强度大于700Mpa，很好的满足了K55钢级无缝钢管力学性能的要求，但是，37Mn5的碳当量大于0.6，对焊接性能造成了严重影响。显而易见，37Mn5钢种不适合于ERW焊管生产。

采用ERW焊管生产K55钢级，为了保证板卷头尾剪切对焊工序的顺利，一般都将热轧卷板的碳当量控制在0.4以下，否则易造成断带，影响生产。

当制管成型后，管体与板卷相比，屈服强度会有所提高，抗拉强度基本不变。从目前研究看来，同时保证高强韧匹配性能---低屈强比存在一定难度。这就对化学成分的设计、控轧工艺、控冷工艺及组织状态提出了较高的要求。

石油套管K55 套管生产难度大的原因为：①对板管屈服强度的变化规律认识不清；②低碳当量下的热轧钢卷达到所要求的低屈强比难度非常大。

有文献报道采用整管热处理工艺，该工艺对热轧钢卷的性能要求则相对较低，不要求钢卷具有低的屈强比，但制管后进行整管热处理的成本较高，已实现批量供货。（见文献《 高频电阻焊 K55 钢级套管的研发 》，《 钢管 》，2008 年8月，第37卷第4期）。

钢材的屈服行为受其组织类型、晶粒尺寸、各相的体积分数、形态及位错密度等因素影响。为了获取较理想钢材的强度及屈强比，关键就在于如何控制其组织结构的各特性参数。

因此，通过控制化学成分、加热温度、粗轧终轧温度、粗轧出口中间带坯厚度、精轧终轧温度、弛豫时间、层流冷却速度、卷取温度等以获得石油套管用钢K55的理想组织和性能。

现有关石油套管用钢K55的专利有：

1）中国专利，公开号CN 101082099A，申请号200610027021.8，“一种低屈强比直缝焊石油套管用钢及其制造方法 ” ，C含量在0.20-0.30%。

2）中国专利，申请号 200910048199.4 ，申请公布号 CN 1O1845583A ，“石油套管用钢及其制造方法”；C含量在0.31-0.35%，且选择性添加Mo0.05-0.35%，与申请号200610027021.8的专利相比，一样采用碳锰钢，但成分和热轧工艺都存在差别，含碳量较高，影响焊接性能。

3）中国专利，申请号 200710093884.X，公开号 CN 101328559A，“低屈强比石油套管用钢、石油套管及其制法”；C含量在0.19-0.27%，生产出K55的电阻焊或无缝石油套管，后续需进行亚温淬火加高温回火方式的钢管热处理。

发明内容

为了克服现有石油套管用热轧带钢的上述不足，本发明提供一种具有低屈强比、良好的焊接性能且无需进行后续热处理的的高等级石油套管用热轧带钢，同时提供一种该热轧带钢的制造方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：以C、Si、Mn、Al为主要合金元素，以Nb、Ti为微合金化元素。通过低温加热、控制轧制、中间带坯厚度控制、分段控制冷却、控制驰豫时间、控制终轧及卷取温度，获得铁素体和贝氏体组织、铁素体和珠光体组织。

本发明提供一种石油套管（K55钢级）用热轧卷板，其化学成分的质量百分比为： 

C：0.10～0.21；   Si：0.10～0.25；  Mn：1.0～1.50；   Al：0.010～0.020；

P：≤0.020；       S：≤0.010；     Nb：0.012～0.045；  Ti：0.005～0.020；

余量为Fe及不可避免的杂质元素。

    其力学性能如下：

其抗拉强度Rm≥655Mpa，屈服强度Rt_0.5为 379-552 Mpa，伸长率A₅₀ % ≥24，硬度HV10 ≤248，屈强比为0.58-0.84。满足任何尺寸规格的K55石油套管对热轧带钢的性能需求。

可生产的尺寸规格为：

卷板厚度3.0～25.4mm，宽1000～2130mm。

本发明的石油套管用热轧卷板还具有下述特点：180°横向冷弯试验 d=2a 完好；夏比V型冲击0℃冲击功10×10×55mm单个（平均）≥34（45）J；夏比V型冲击0℃剪切面积≥80%。

在本发明的一种石油套管用热轧卷板及其制造方法中，各成分确定的缘由如下：

碳：是钢中最经济、最基本的强化元素，但是C含量提高，对钢的延性、韧性和焊接性都会产生负面影响。因此，本专利C含量控制在0.10-0.21%范围内。减小了C高对钢的延性、韧性和焊接性产生的负面影响，同时保证了获得低的屈强比。

硅：降低硅含量，对提高钢的成型性、焊接性、韧性和塑性有利，因此，本专利Si含量控制在0.10-0.25%范围内。

锰：加入适量的Mn，可提高钢的淬透性，产生固溶强化的作用，弥补低碳造成的强度下降。但是Mn含量超过一定量，则易产生偏析，形成带状组织。因此，本专利Mn含量控制在1.0-1.50%范围内。

铝：铝是钢中的主要脱氧元素与固N元素。我们利用Ti₂O₃在高温下性能很稳定的特性，通过细小均匀分布在钢中的Ti₂O₃来改善钢管HAZ的韧性，而在实际生产中，为获得足够细小的Ti₂O₃，必须尽量减少与氧有很强亲和力的元素Al。本专利Al含量控制在≤0.020%。

磷：是钢中不可避免的杂质元素，磷易产生偏析，越低越好。因此，本专利P含量控制在≤0.020%。

硫：是极有害的元素，本专利S含量控制≤0.010 %。

铌：铌具有晶粒细化、固溶强化、相变强化、析出强化的作用，最显著的是晶粒细化作用，在增加强度的同时还能降低韧脆转变温度，改善低温韧性；Nb还可以具备非时效性，提高钢的成型性；通过加入Nb形成铁素体-贝氏体组织可提高疲劳极限； Nb可延迟奥氏体再结晶、降低相变温度，固溶Nb在热轧过程中会经过应变诱导析出，在位错、亚晶界、晶界上沉淀析出，经控轧控冷后转变为细小的相变产物。含Nb钢还存在高温延展性能会明显降低的脆化温度区（900-700℃），易在连铸时出现裂纹，但在添加微量Ti后，脆化温度区消失。这是因为在奥氏体高温区，TiN比Nb（N，C）更易生成，所以N被TiN固定在奥氏体高温区，Nb析出物从Nb（N，C）变成了在奥氏体低温区和γ+α 双相区难以析出的NbC，因此，Ti和Nb同时存在。因此，本专利添加Nb含量0.012～0.045%。

钛：钛在钢中的主要作用是细晶强化和析出强化；钛在高温下与N结合，形成非常稳定的TiN质点，在奥氏体中，通过弥散、细小的TiN颗粒可抑制奥氏体晶粒的长大，但在1400℃以上时，TiN颗粒开始粗化或溶解，其作用开始丧失。由于Ti₂O₃在高温下性能很稳定，有利于焊接时热影响区的晶粒控制，利用细小均匀分布在钢中的Ti₂O₃来改善钢管HAZ的韧性。这种颗粒一般与MnS、TiN共存析出在奥氏体晶粒内。在实际生产中，为获得足够细小的Ti₂O₃，必须尽量减少与氧有很强亲和力的元素Al。因此，本专利通过添加0.005%～0.020%的Ti来改善钢的性能。

含Nb、Ti钢整体上都具有均匀的、良好的低温成型性。

本发明的石油套管用热轧卷板的制造方法包括的步骤为：

铁水预处理→转炉冶炼→（吹氩处理）→LF炉外精炼+RH炉外精炼→板坯连铸→板坯加热→高压水除鳞→粗轧机组轧制→高压水除鳞→精轧机组轧制→层流冷却→卷取。

为保证质量，还应进行质量和性能检验，在出厂前要进行包装标志并入库。

本发明的石油套管用热轧卷板的制造方法，它包括下述依次的步骤：

LF精炼：

将经转炉冶炼后的钢水脱硫至S≤0.004%， 

RH精炼：

真空脱气，破真空后，对钢水进行Ca处理，对夹杂物变性。

板坯连铸：

a 连铸浇注温度：1527～1547℃。

b 连铸拉速：≤1.2m/min。

板坯加热：

将板坯放到加热炉，板坯加热温度：1150℃～1230℃。

粗轧高压水除鳞：

将加热的板坯通过粗轧高压水除鳞去除钢坯表面生成的氧化铁皮。 

粗轧机组轧制：

粗轧机组终止温度：930℃～1070℃。中间带坯厚度：25～60mm。 

精轧高压水除鳞箱：

入精轧前，通过精轧高压水除鳞箱去除中间带坯表面的二次氧化铁皮。 

精轧机组轧制：

精轧机组终止温度：750℃～920℃。

层流冷却：

采用前冷+空冷+后冷、空冷+后冷的分段冷却方式，冷速≥2.5℃/s，弛豫时间为：5～50秒。

卷取：

钢带卷取温度：150℃～620℃。

为保证质量，还应进行质量和性能检验。在出厂前要贴包装标志并入库。

详细讲，本发明的石油套管用热轧卷板制造方法的步骤特征是： 

Ⅰ铁水预处理

    铁水预处理时扒渣干净，铁水预处理后，将铁水中的S降低到S≤0.005%；

Ⅱ转炉冶炼

将符合转炉冶炼的80～95%的预处理铁水、废钢（[S]≤0.03%）加入转炉中。转炉出钢时，每吨钢水加入铝铁5～7 Kg，加入电解锰和硅铁合金化，每吨钢水加电解锰10～15Kg 和硅铁1.5～3.0Kg 。

Ⅲ LF精炼  

LF精炼时加入石灰石，每吨钢水加石灰4～8Kg脱S，将S脱至不大于0.004%，之后，加入Nb铁与Ti铁微合金化，每吨钢水加Nb铁0.2～0.6Kg 、Ti铁0.2～0.5Kg。并以底吹氩流量20～200NL/ min弱搅时间不小于5分钟。

ⅣRH精炼

在真空压强值不大于10mbar状态下，循环时间不小于10分钟。破真空后，对钢水进行Ca处理，对夹杂物变性，底吹氩软搅拌（氩流量20～200NL/ min）时间不小于7分钟。

经化验分析，钢水的成分重量百分比为： 

C：0.10～0.21   Si：0.10～0.25  Mn：1.0～1.50    Al：0.010～0.020

P：≤0.020      S：≤0.010     Nb：0.012～0.045  Ti：0.005～0.020

其余为平衡元素Fe以及不可避免的杂质元素；

Ⅴ板坯连铸

将钢包中的钢水加入到中间包中，通过结晶器，连铸成板坯，连铸坯拉速不高于1.2m/min，连铸浇注温度，1527～1547℃。

Ⅵ板坯加热

将板坯放到加热炉，板坯加热温度，1150℃～1230℃，加热时间为≥150min。

Ⅶ粗轧高压水除鳞

将加热的板坯通过粗轧高压水除鳞去除钢坯表面生成的氧化铁皮。 

Ⅷ粗轧机组轧制 

    将板坯在粗轧机组上经过5～7道次可逆轧制成中间带坯，终止温度，930℃～1070℃。中间带坯厚度：25-60mm。 

Ⅸ  精轧高压水除鳞

入精轧前，通过精轧高压水除鳞箱除去中间带坯表面的二次氧化铁皮。 

Ⅹ精轧机组轧制

将中间带坯在7机架精轧机组上轧制成热轧钢带，终止温度：750℃～920℃；

Ⅺ层流冷却

带钢出精轧机组后，经层流冷却系统，采用前冷+空冷+后冷、空冷+后冷的分段冷却方式，冷速≥2.5℃/s，弛豫时间为：5～50秒冷至150℃～620℃；

Ⅻ卷取

经3助卷辊全液压移动式卷取机卷取成钢卷，卷取温度：150℃～620℃。

上述的石油套管用热轧卷板及其制造方法，其特征是：在步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ时，合金加入量计算按表1品位进行，若品位发生变化，加入量需进行相应折算。

表1    计算合金加入量品位表

名称

铝铁

Ti铁

Nb铁

电解锰

Si铁

Si-Ca线

品位

Al：36-46%

Ti≥65%

Nb≥60%

Mn≥97%

Si≥70%

芯粉Ca含量25-35%

    本发明的石油套管用热轧卷板，其屈服强度为379-552 Mpa，抗拉强度Rm≥655Mpa，屈强比为0.58-0.84，满足任何尺寸规格的K55石油套管对热轧带钢的性能需求，具有良好的低屈强比和高强韧匹配性能。

下面对本发明的一种石油套管用热轧卷板的制造方法机理进行说明。

本发明中为保证石油套管用热轧卷板制管后具有良好的抗腐蚀性能，对S含量的控制有严格要求，需选用优质废钢，铁水预处理时扒尽渣，铁水预处理至S≤0.005%，进入转炉冶炼，后采用LF深脱硫，脱至S≤0.004%。为保证钢质纯净度，需进行RH真空脱气处理，破真空后，还对钢水进行Ca处理，对夹杂物变性。 

本发明中为保证钢质纯净度，连铸坯拉速不高于1.2m/min。板坯在加热炉内加热时，为防止晶粒长大，改善轧后塑性和韧性，加热温度控制在1150℃-1230℃；轧制工艺为粗轧终止温度930-1070℃，中间带坯厚度：25-60mm； 精轧终止温度750-920℃；层流冷却采用：前冷+空冷+后冷、空冷+后冷的分段冷却方式，冷速≥2.5℃/s，弛豫时间为：5-50秒 ；钢带卷取温度150-620℃。本方法生产的不锈钢钢带获得的组织为均匀细小的铁素体和贝氏体组织、铁素体和珠光体组织。

综上所述，本发明具有以下特点： 

1、本发明以低温加热工艺，通过控制粗轧机组出口中间带坯温度，中间带坯厚度获得良好的原始奥氏体晶粒尺寸，得到所要求的优良韧性性能；通过控制精轧终轧温度，采用前冷+空冷+后冷、空冷+后冷的层流冷却方式，控制驰豫时间长短、冷却速度及卷取温度，获得铁素体和贝氏体组织、铁素体和珠光体组织，以得到低的屈强比性能指标要求；满足具有高强韧匹配性能的高等级石油套管K55达到API标准要求。

2、本发明的石油套管用热轧卷板具有优良的综合性能，高强度、低屈强比、优良的韧性，其屈服强度为379-552 Mpa，抗拉强度Rm≥655Mpa，屈强比为0.58-0.84，-10℃冲击功可达225J，而且具有良好的冷弯性能。适合于复杂井下状态的使用

3、本发明的石油套管用热轧卷板采用低温加热+控轧控冷工艺生产，以热轧态交货，无需进行热处理，生产成本低，生产操作简单，产效率高的焊管方式生产特点。

高强度低合金钢经临界区处理或控轧控冷可以得到以铁素体+马氏体+残余奥氏体双相热轧态组织、铁素体（较软相—可以获得较低的屈服强度）和特殊的铁素体亚结构<晶内块状和片状铁素体>及珠光体精细组织（较强相—可以获得较高的抗拉强度）或铁素体+贝氏体双相组织，使其具有屈服强度低、抗拉强度高、良好的塑性和韧性、优异的焊接性能等优点。

因此，本发明通过控制化学成分、加热温度、粗轧终轧温度、粗轧出口中间带坯厚度、精轧终轧温度、弛豫时间、层流冷却速度、卷取温度获得了具有一种石油套管（K55钢级）用热轧卷板的理想组织和性能。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例

热轧卷板实施例一

下面以本实施例详细说明本发明的卷板的技术特征。本实施例的石油套管（K55钢级）用热轧卷板的化学成分的质量百分比为：

C：0.18     Si：0.195   Mn：1.26   P：0.011   S：0.002  Al：0.018

Nb：0.018   Ti：0.014  

余量为Fe及不可避免的杂质元素。

本实施例的卷板厚12.2mm，宽1600mm，长193.6m。

其抗拉强度Rm=715Mpa，屈服强度为Rt_0.5=465Mpa，屈强比为0.65，满足K55石油套管对热轧带钢的性能需求。

热轧卷板制造方法实施例一

下面以本实施例详细说明本发明的制造方法的步骤。本实施例是在180吨顶底复吹转炉和2250mm热连轧机组上进行的。本实施例包括下述依次的步骤：

Ⅰ铁水预处理

     铁水预处理时扒渣干净，铁水预处理后，将铁水中的S脱到0.005%；

Ⅱ转炉冶炼

将符合转炉冶炼的预处理铁水170吨、废钢（[S]≤0.03%）30吨、加入转炉中。转炉出钢时，每吨钢水加铝铁5.5 Kg，电解锰12Kg 和硅铁2.1Kg经铁水预处理、转炉冶炼后，钢水成分达到下述成分质量百分比，即可出钢。

C：0.05     Si：0.02      Mn：0.06    P：0.008    S：0.008 

余量为Fe及不可避免的杂质元素。

转炉终点温度：1671℃。

出钢后送吹氩站进行吹氩处理，吹氩气流量220NL/min，进行搅拌处理。

出吹氩站成分：

C：0.17， Si：0.16  Mn：1.40  P：0.009  S：0.010  Al：0.051

余量为Fe及不可避免的杂质元素。

出吹氩站温度：1593℃。   

Ⅲ LF精炼

将经铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理后，进入LF炉工序：

LF加入定量脱硫剂石灰石1710Kg，将S脱至0.0013%，出钢时，每吨钢水加Nb铁0.5Kg 、Ti铁0.4Kg 微合金化，微调成分。并以底吹氩流量80NL/ min弱搅时间6分钟。

钢水成分的质量百分比达下述值即可：

C：0.18      Si：0.20     Mn：1.26    P： 0.010   S： 0.002    

Al：0.021    Nb：0.018    Ti：0.014

余量为Fe及不可避免的杂质元素。

出站温度1573℃。

ⅣRH精炼

在真空压强值8mbar状态下，循环12分钟。破真空后，喂入600mCa-Si线，对钢水进行Ca处理，之后弱搅拌10分钟，氩气流量120NL/min，进行夹杂物变性处理。

钢水成分的重量百分比为：

C：0.18     Si：0.195   Mn：1.26   P：0.011   S：0.002  

Al：0.018   Nb：0.018   Ti：0.014  N：0.0048  Ca：0.00051

余量为Fe及不可避免的杂质元素。

Ⅴ  板坯连铸  

将钢包中的钢水加入到中间包中，通过结晶器，连铸成板坯，连铸坯拉速1.1m/min，连铸浇注温度1537℃；

板坯规格：厚度200mm，宽度1610mm，长度11000mm；

板坯数量：7块；

板坯自然冷却。

Ⅵ板坯加热

将板坯在步进式加热炉中加热，加热时间为160min，加热温度1200℃。

Ⅶ粗轧高压水除鳞

将加热的板坯通过粗轧高压水除鳞去除钢坯表面生成的氧化铁皮。 

Ⅷ粗轧机组轧制 

将板坯在四辊可逆式粗轧机组往复轧制7道次，轧制成厚度50mm，宽度1616mm，长度48000mm的中间带坯，粗轧终轧温度：1020℃。

Ⅸ 精轧高压水除鳞

精轧前，通过精轧高压水除鳞箱除去中间带坯表面的二次氧化铁皮。 

Ⅹ 精轧机组轧制

将板坯在7机架精轧机组制成厚度12.2mm ，宽度1600mm ，长度193.6m 

的钢带，精轧机组终轧温度：840℃。

Ⅺ层流冷却

带钢出精轧机组后，采取前冷+空冷+后冷的分段冷却方式，前段冷速14℃/s，后段冷速38℃/s，弛豫时间为：15秒，冷却至580℃。

Ⅻ卷取

用3助卷辊全液压移动式卷取机，在580℃温度下卷成钢卷。

经质量和性能检验，本实施例的检验结果如下：

其可达力学性能如下：

其抗拉强度Rm=715Mpa，屈服强度为465 Mpa，伸长率A₅₀ =24%；硬度HV10 为221/222/220；屈强比0.65；180°横向冷弯试验 d=2a 完好；夏比V型冲击0℃冲击功10×10×55mm单个（平均）95/90/84（90）J；夏比V型冲击0℃剪切面积100%。

卷板厚度12.2mm，宽1600mm。

出厂前要贴包装标志并入库。

热轧卷板其它实施例的成分见表2

表2  热轧卷板其它实施例的成分

实施例	C	Si	Mn	P	S	V	Mo	AL	Nb	Ti
											卷板例Ⅰ	0.18	0.195	1.26	0.011	0.002	0.001	0.006	0.018	0.018	0.014
卷板例Ⅱ	0.14	0.189	1.45	0.012	0.003	0.001	0.001	0.016	0.019	0.011
											卷板例Ⅲ	0.15	0.195	1.21	0.011	0.004	0.001	0.006	0.019	0.020	0.010
卷板例Ⅳ	0.12	0.167	1.15	0.014	0.002	0.002	0.002	0.015	0.032	0.013
											卷板例Ⅴ	0.11	0.164	1.30	0.013	0.002	0.001	0.002	0.016	0.030	0.015

    热轧卷板其它制造方法实施例的工艺参数与卷板性能见表3

表3  热轧卷板其它制造方法实施例的工艺参数与卷板性能

Claims (5)

1.一种石油套管用热轧卷板，它的化学成分的质量百分比为： 

C：0.10～0.21；   Si：0.10～0.25；  Mn：1.0～1.50；   Al：0.010～0.020；

P：≤0.020；       S：≤0.010；     Nb：0.012～0.045；  Ti：0.005～0.020；

余量为Fe及不可避免的杂质元素。

2.根据权利要求1所述的石油套管用热轧卷板，其特征是它具有以下的力学性能：

抗拉强度Rm≥655Mpa，屈服强度Rt_0.5为 379-552 Mpa，伸长率A₅₀ % ≥24，硬度HV10 ≤248，屈强比为0.58-0.84。

3.一种石油套管用热轧卷板的制造方法，它包括下述依次的步骤：

LF精炼

将经转炉冶炼后的钢水脱硫至S≤0.004%； 

RH精炼

真空脱气，破真空后，对钢水进行Ca处理，对夹杂物变性；

板坯连铸

a 连铸浇注温度：1527～1547℃；

b 连铸拉速：≤1.2m/min；

板坯加热

将板坯放到加热炉，板坯加热温度：1150℃～1230℃；

粗轧机组轧制

粗轧机组终止温度：930℃～1070℃，中间带坯厚度：25～60mm；

精轧机组轧制

精轧机组终止温度：750℃～920℃；

层流冷却

采用前冷+空冷+后冷、空冷+后冷的分段冷却方式，冷速≥2.5℃/s，弛豫时间为：5～50秒；

卷取

钢带卷取温度：150℃～620℃。

4.根据权利要求3所述的石油套管用热轧卷板制造方法，其步骤特征是： 

Ⅰ铁水预处理

    铁水预处理时扒渣干净，铁水预处理后，将铁水中的S降低到S≤0.005%；

Ⅱ转炉冶炼

将符合转炉冶炼的80～95%的预处理铁水、废钢（[S]≤0.03%）加入转炉中；

转炉出钢时，每吨钢水加入铝铁5～7 Kg，加入电解锰和硅铁合金化，每吨钢水加电解锰10～15Kg 和硅铁1.5～3.0Kg；

Ⅲ LF精炼  

LF精炼时加入石灰石，每吨钢水加石灰4～8Kg脱S，将S脱至不大于0.004%，之后，加入Nb铁与Ti铁微合金化，每吨钢水加Nb铁0.2～0.6Kg 、Ti铁0.2～0.5Kg；并以底吹氩流量20～200NL/ min弱搅时间不小于5分钟；

ⅣRH精炼

在真空压强值不大于10mbar状态下，循环时间不小于10分钟；破真空后，对钢水进行Ca处理，对夹杂物变性，底吹氩软搅拌时间不小于7分钟；

经化验分析，钢水的成分重量百分比为： 

C：0.10～0.21   Si：0.10～0.25  Mn：1.0～1.50    Al：0.010～0.020

P：≤0.020      S：≤0.010     Nb：0.012～0.045  Ti：0.005～0.020

其余为平衡元素Fe以及不可避免的杂质元素；

Ⅴ板坯连铸

将钢包中的钢水加入到中间包中，通过结晶器，连铸成板坯，连铸坯拉速不高于1.2m/min，连铸浇注温度，1527～1547℃；

    Ⅵ板坯加热

将板坯放到加热炉，板坯加热温度，1150℃～1230℃，加热时间为≥150min；

Ⅶ粗轧高压水除鳞

将加热的板坯通过粗轧高压水除鳞去除钢坯表面生成的氧化铁皮； 

Ⅷ粗轧机组轧制 

    将板坯在粗轧机组上经过5～7道次可逆轧制成中间带坯，终止温度，930℃～1070℃；中间带坯厚度：25-60mm；

Ⅸ  精轧高压水除鳞

入精轧前，通过精轧高压水除鳞箱除去中间带坯表面的二次氧化铁皮； 

Ⅹ精轧机组轧制

将中间带坯在7机架精轧机组上轧制成热轧钢带，终止温度：750℃～920℃；

Ⅺ层流冷却

带钢出精轧机组后，经层流冷却系统，采用前冷+空冷+后冷、空冷+后冷的分段冷却方式，冷速≥2.5℃/s，弛豫时间为：5～50秒冷至150℃～620℃；

Ⅻ卷取

经3助卷辊全液压移动式卷取机卷取成钢卷，卷取温度：150℃～620℃。

5.根据权利要求3或4所述的石油套管用热轧卷板的制造方法，其特征是：在步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ时，合金加入量计算按下述的要求进行，若品位发生变化，加入量需进行相应折算；

铝铁：Al：36-46%；   Ti铁：Ti≥65%；    Nb铁：Nb≥60%；

电解锰：Mn≥97%；    Si铁：Si≥70%； Si-Ca线：芯粉Ca含量25-35%。