CN1390972A - 低合金超高强度钢种 - Google Patents
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Abstract
一种低合金超高强度钢种,除铁Fe元素外,其他元素按重量%的含量如下:碳C:0.30-0.40;Si:0.15-0.40;Mn:0.80-0.80;P:≤0.020;S≤0.015;Cr:0.80-1.25;Mo:≤0.30;Cu:≤0.20;Ni:≤0.10;V:≤0.15;其晶粒度应不低于7级;其屈服强度σs=860-1200Mpa,抗拉强度σb=1000-1300Pa,延伸率δ=15-25%,冲击韧性:0℃横向全尺寸≥33J;该钢种牌号,具有合金元素少、合金含量低、强度高、生产工艺简单、成本低等优点,适用于超高强度、高抗挤毁、超深井和深海用石油套管及接箍。
Description
本发明属于低合金钢种,特别涉及一种低合金超高强度钢种。
目前有些油田如中原油田有着特殊的地质条件,绝大多数的油井需穿过岩盐层。而岩盐层极易蠕动、融化、崩塌等地质现象形成了对油套管的外挤力,从而导致普通套管被挤毁,造成油井报废。一般API石油套管及API规格的非标钢级高抗挤毁套管的抗外挤能力低于130Pa,不能适应油井特殊地质情况要求。
本发明的目的是提供一种低合金超高强度钢种,克服现有技术的缺点和不足。采用此钢种制造的石油套管适应油井特殊地质情况要求,抗外挤强度高,适应盐岩层高抗挤毁。
本发明的目的是这样实现的:
一种低合金超高强度钢种,除铁Fe元素外,其特征为:其他元素按重量%的含量如下:碳C:0.30-0.40;Si:0.15-0.40;Mn:0.80-0.80;P:≤0.020;S≤0.015;Cr:0.80-1.25;Mo:≤0.30;Cu:≤0.20;Ni:≤0.10;V:≤0.15;其晶粒度应不低于7级;其强度范围强度等级为:屈服强度σs=860~1200MPa
抗拉强度σb=1000~1300Pa
延伸率δ=15~25%,
冲击韧性:0℃横向全尺寸≥33J;
本发明的优点是:该钢种牌号,具有合金元素少、合金含量低、强度高、生产工艺简单、成本低等优点,适用于超高强度、高抗挤毁、超深井和深海用石油套管及接箍。该钢种通过调质热处理,具有优良的强度和冲击韧性。同时,该钢种具有优良的高温强度,适合热采井使用。
下面进一步说明本发明的主要内容:
本发明低合金超高强度钢种,除铁Fe元素外,其他元素含量如下:
C% Si% Mn% P% S% Cr% Mo% Cu% Ni% V%
下限 0.30 0.15 0.80 0.80 ≤0.30
上限 0.40 0.40 1.50 ≤0.020 ≤0.015 1.25 ≤0.20 ≤0.10 ≤0.15强度范围强度等级:屈服强度σs=860~1200MPa
抗拉强度σb=1000~1300Pa
延伸率δ=15~25%,
冲击韧性:0℃横向全尺寸≥33J;
晶粒度应不低于7级。
该钢种通过调质热处理,具有优良的强度和冲击韧性。同时,该钢种具有优良的高温强度,适合热采井使用。
通过钢水冶炼、连铸、穿孔、连轧、定径、调质热处理、热矫直、探伤等工艺,该钢种适合生产125KSI钢级、130 KSI钢级、140 KSI钢级、150 KSI钢级等超高强度钢管。
1)不同调质热处理工艺达到的性能:
淬火温度:890℃,淬火介质:水
2)该钢种的高温强度:
回火温度℃ | σb(Mpa) | σt0.7(Mpa) | δ(%) | 晶粒度(级) | 0℃冲击10×10VT |
AK(J) | |||||
520 | 1315 | 1260 | 12.5 | 8.5 | 45 |
540 | 1293 | 1209 | 13.0 | 8.5 | 42 |
560 | 1277 | 1203 | 13.0 | 8.5 | 45 |
580 | 1275 | 1209 | 12.5 | 8.5 | 45 |
600 | 1241 | 1170 | 13.5 | 8.5 | 60 |
620 | 1177 | 1114 | 13.5 | 8.5 | 112 |
640 | 1170 | 1106 | 14.0 | 8.5 | 64 |
660 | 971 | 887 | 16.5 | 8.5 | 74 |
680 | 894 | 797 | 17.0 | 8.5 | 127 |
700 | 913 | 820 | 15.5 | 8.5 | 120 |
实验温度℃ | ∑b | σt0.7 | δ |
Mpa | Mpa | % | |
常温 | 1109 | 1046 | 18.0 |
200 | 1032 | 939 | 15.5 |
250 | 1024 | 919 | 15.0 |
300 | 1014 | 905 | 17.0 |
350 | 986 | 878 | 15.0 |
400 | 918 | 796 | 14.0 |
450 | 796 | 760 | 15.0 |
500 | 779 | 708 | 19.0 |
550 | 677 | 590 | 19.5 |
Claims (1)
1、一种低合金超高强度钢种,除铁Fe元素外,其特征为:其他元素按重量%的含量如
下:碳C:0.30-0.40;Si:0.15-0.40;Mn:0.80-0.80;P:≤0.020;S≤0.015;Cr:0.80-1.25;Mo:≤0.30;Cu:≤0.20;Ni:≤0.10;V:≤0.15;其晶粒度应不低于7级;其强度范围强度等级为:屈服强度σs=860~1200MPa
抗拉强度σb=1000~1300Pa
延伸率δ=15~25%,
冲击韧性:0℃横向全尺寸≥33J;
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