CN1390972A - 低合金超高强度钢种 - Google Patents

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严泽生
邱峰
胡秉仁
张传友
郑述懿
孙宇
刘怀刚
姜桂年
付继成
王京
吴成和
庄刚
郑贵英
张宝惠
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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

低合金超高强度钢种
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
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
2)该钢种的高温强度：
  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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