CN112427458A - 耐蚀合金油套管的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及耐蚀合金油套管的制造方法，属于钢铁制造技术领域。本发明提供了耐蚀合金油套管的制造方法，包括如下步骤：将耐蚀合金N08028锻造为圆坯，打中心通孔，然后依次进行圆坯加热、制备毛管、毛管固溶处理及冷轧和第二次固溶处理及冷轧。本发明采用斜轧穿孔工艺制备耐蚀合金毛管，毛管成材率能够达到90％左右，较挤压成材率提高约10％，同时降低了加工成本。
Description
技术领域
本发明涉及耐蚀合金油套管的制造方法，属于钢铁制造技术领域。
背景技术
随着高温高含硫化氢分压油气井的开发，超级13Cr、双相钢油套管已经无法满足井下苛刻的腐蚀环境，耐蚀合金因具有优异的耐蚀性能被用作油套管的制备材料。但耐蚀合金与常规材料相比，因合金含量高，高温塑性差，变形抗力高，通常需通过挤压机热挤压成型制备管坯，成材率较低且挤压费用高。另外，因油套管的特殊用途，该类材料的油套管需具备较高的强度级别，以及良好的抗腐蚀性能。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提供耐蚀合金油套管的制造方法。
本发明提供了耐蚀合金油套管的制造方法，包括如下步骤：将耐蚀合金N08028锻造为圆坯，打中心通孔，然后依次进行：
a、圆坯加热：预热段830℃±50℃预热90分钟±10分钟，加热段从880℃±10℃经过120分钟±10分钟升至1210℃±10℃，均热段1210±10℃保温60分钟±10分钟；
b、制备毛管：采用斜轧穿孔工艺，控制导盘高边与轧辊间隙≤3mm，喂入角80～90°，顶伸量77～79，穿孔速度0.4～0.5m/s，等速咬钢和抛钢，得到毛管；
c、毛管固溶处理及冷轧：温度1180±10℃，保温30～40分钟，水冷，酸洗，进行第一道次冷轧；
d、第二次固溶处理及冷轧：温度1180±10℃，保温30～40分钟，水冷，酸洗，进行第二道次冷轧。
其中，打中心通孔后还可以进行如下操作：采用酒精清洗内孔油污，在坯料通孔中均匀涂抹玻璃粉涂料，厚度1～4mm。穿孔过程中起润滑作用，有助于降低穿孔负荷。
合理的加热制度可避免加热过程坯料开裂，保证坯料受热均匀，穿孔过程中温度处于最佳变形温度区间。其中，均热段加热温度的控制对于本发明工艺尤为关键：试验结果表明，若均热段升温高于1220℃，材料高温塑性降低，穿孔过程容易粘钢掉肉；若温度低于1200℃，材料高温强度高，容易发生穿孔不咬入的情况。
上述步骤b中，控制合理的穿孔参数可保证坯料穿孔过程顺利咬入和抛钢。
上述步骤c中，毛管固溶处理首先可以保证第二相回溶，降低冷轧变形抗力，其次可作为预处理，调控金属间化合物、氮化物及碳化物析出量。上述步骤d中，第二次固溶处理首先是调控组织，减小金属间化合物、氮化物及碳化物析出量，其次降低冷轧变形抗力。经调控金属间化合物、氮化物及碳化物的析出量，能显著提升钢材的抗腐蚀性能。
进一步地，步骤a采用环形加热炉。
进一步地，持正压25～30Pa，炉膛内保持还原性气氛。合理的炉膛气氛有助于减少坯料氧化。
进一步地，锻造开坯为
圆坯；打
中心通孔；步骤b得到毛管的规格为
第一道次冷轧的轧制规格为
第二道次冷轧所得成品的规格为
其中，进行第一道次冷轧，外径大于成品外径，壁厚大于成品壁厚。
进一步地，第二道次冷轧的变形系数为1.8～2.0。通过控制冷轧变形系数，可调控加工硬化程度，保证成品机械性能。
本发明提供了按照所述制造方法得到的油套管。
本发明提供了耐蚀合金油套管的制造方法，该方法采用斜轧穿孔工艺制备毛管，耐蚀合金毛管成材率能够达到90％左右，较挤压成材率提高约10％，同时降低了加工成本。此外，通过合理的固溶处理制度和合理的冷加工变形量匹配，本发明生产的耐蚀合金油套管机械性能和析出相控制均满足标准要求。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。实施例中使用的耐蚀合金N08028采用非真空+电渣冶炼。
实施例1采用本发明方法制造耐蚀合金油套管
1)将耐蚀合金N08028锻造开坯为
圆坯，打
中心通孔。
2)采用酒精清洗内孔油污，在坯料通孔中均匀涂抹玻璃粉涂料，厚度2mm，穿孔过程中起润滑作用。
3)采用环形加热炉，预热段780℃预热90分钟，加热段从880℃经过120分钟升至1210℃，均热段1210±10℃，保温60分钟。持微正压(25～30Pa)，炉膛内保持弱还原性气氛。
4)采用斜轧穿孔工艺制备毛管，控制导盘高边与轧辊间隙≤3mm，喂入角90°，顶伸量79，穿孔速度0.5m/s，等速咬钢和抛钢，得到
规格的毛管，毛管成材率89％。
5)毛管固溶处理，温度1180±10℃，保温35分钟，水冷；酸洗；进行第一道次冷轧，轧制规格为φ220×16mm。
6)固溶处理，温度1180±10℃，保温35分钟，水冷；酸洗；进行第二道次冷轧，变形系数为1.88，成品规格为
7)机械性能测试，屈服强度810MPa，抗拉强度862MPa，断后伸长率24％，微观组织晶界处没有连续的析出相，金属间化合物、氮化物及碳化物总含量0.2％。
实施例2采用本发明方法制造耐蚀合金油套管
1)将耐蚀合金N08028锻造开坯为
圆坯，打
中心通孔。
2)采用酒精清洗内孔油污，在坯料通孔中均匀涂抹玻璃粉涂料，厚度1mm，穿孔过程中起润滑作用。
3)采用环形加热炉，预热段780℃预热90分钟，加热段从880℃经过120分钟升至1210℃，均热段1210±10℃，保温60分钟。持微正压(25～30Pa)，炉膛内保持弱还原性气氛。
4)采用斜轧穿孔工艺制备毛管，控制导盘高边与轧辊间隙≤3mm，喂入角85°，顶伸量77，穿孔速度0.4m/s，等速咬钢和抛钢，得到
规格的毛管，毛管成材率91％。
5)毛管固溶处理，温度1180±10℃，保温35分钟，水冷；酸洗；进行第一道次冷轧，轧制规格为φ218×17mm。
6)固溶处理，温度1180±10℃，保温35分钟，水冷；酸洗；进行第二道次冷轧，变形系数为1.97，成品规格为
7)机械性能测试，屈服强度830MPa，抗拉强度878MPa，断后伸长率26％，微观组织晶界处没有连续的析出相，金属间化合物、氮化物及碳化物总含量0.3％。
实施例3采用本发明方法制造耐蚀合金油套管
1)将耐蚀合金N08028锻造开坯为
圆坯，打
中心通孔。
2)采用酒精清洗内孔油污，在坯料通孔中均匀涂抹玻璃粉涂料，厚度3mm，穿孔过程中起润滑作用。
3)采用环形加热炉，预热段780℃预热90分钟，加热段从880℃经过120分钟升至1210℃，均热段1210±10℃，保温60分钟。持微正压(25～30Pa)，炉膛内保持弱还原性气氛。
4)采用斜轧穿孔工艺制备毛管，控制导盘高边与轧辊间隙≤3mm，喂入角80°，顶伸量78，穿孔速度0.4m/s，等速咬钢和抛钢，得到
规格的毛管，毛管成材率90％。
5)毛管固溶处理，温度1180±10℃，保温35分钟，水冷；进行第一道次冷轧，轧制规格为φ218×16mm。
6)固溶处理，温度1180±10℃，保温35分钟，水冷；进行第二道次冷轧，变形系数为1.86，成品规格为
7)机械性能测试，屈服强度820MPa，抗拉强度885MPa，断后伸长率27％，微观组织晶界处没有连续的析出相，金属间化合物、氮化物及碳化物总含量0.1％。
需要说明的是，本说明书中描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例以及不同实施例的特征进行结合和组合。
Claims (5)
1.耐蚀合金油套管的制造方法，其特征是：包括如下步骤：将耐蚀合金N08028锻造为圆坯，打中心通孔，然后依次进行：
a、圆坯加热：预热段830℃±50℃预热90分钟±10分钟，加热段从880℃±10℃经过120分钟±10分钟升至1210℃±10℃，均热段1210±10℃保温60分钟±10分钟；
b、制备毛管：采用斜轧穿孔工艺，控制导盘高边与轧辊间隙≤3mm，喂入角80～90°，顶伸量77～79，穿孔速度0.4～0.5m/s，等速咬钢和抛钢，得到毛管；
c、毛管固溶处理及冷轧：温度1180±10℃，保温30～40分钟，水冷，酸洗，进行第一道次冷轧；
d、第二次固溶处理及冷轧：温度1180±10℃，保温30～40分钟，水冷，酸洗，进行第二道次冷轧。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征是：步骤a满足以下至少一项：采用环形加热炉；持正压25～30Pa，炉膛内保持还原性气氛。
3.如权利要求1所述的制造方法，其特征是：锻造开坯为
圆坯；打
中心通孔；步骤b得到毛管的规格为
第一道次冷轧的轧制规格为
第二道次冷轧所得成品的规格为
4.如权利要求1所述的制造方法，其特征是：第二道次冷轧的变形系数为1.8～2.0。
5.按照权利要求1～4任意一项所述制造方法得到的油套管。
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