一种油井用耐腐蚀钢及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及钢铁技术领域，具体设及一种油井用耐腐蚀钢及其生产方法。
【背景技术】
[0002] 钢材的常见腐蚀方式为化学腐蚀，钢铁在与氧化性气体有空气、氧、水蒸气、二氧 化碳、二氧化硫和氯等接触反应后生成疏松氧化物造成氧化腐蚀，或者与硫化物，如HzS等 物质接触造成硫化腐蚀。
[0003] 目前，在抗c〇2腐蚀的选材上，国际上普遍采用加入能提高合金热力学稳定性和直 接阻滞阳极过程的化、Ni，Mo等元素，使材料表面较快形成具有一个或几个原子层厚度的 高稳定合金组元的表面保护层腐蚀结构。但是化、Ni，Mo等元素的价格较高，大量加入会增 加钢管的成本。
[0004] 13化、22化等不诱钢管被认为是抗腐蚀的理想选材。但是上述材料由于含有大量 的化、Ni，Mo等价格昂贵的元素，大大增加了钢管的制造成本，它们的使用一次性投资太 大，产量较低的油气田使用起来存在经济效益和投资比太低的问题。同时，该类材料在含 HzS腐蚀介质中的抗SSC性能还存在很大不足之处，从而限制了此类材料在油气田的广泛使 用。因此，急需一种成本低廉、抗C〇2腐蚀和抗Η2S应力腐蚀能力强的油井用耐腐蚀钢。
【发明内容】
阳〇化]因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中的油井用耐腐蚀钢成本高、抗c〇2 腐蚀和抗H2S应力腐蚀能力弱，从而提供一种成本低廉、抗C〇2腐蚀和抗Η2S应力腐蚀能力 强的油井用耐腐蚀钢及其制造方法。
[0006] 本发明实施例提供一种油井用耐腐蚀钢，W质量百分比计，具有W下化学成分：
[0007] C :0. 10% -0. 20%，Si :0. 20% -1. 0%，Μη :0. 50% -1. 50%，化：4. 0% -6. 0%，Ni : 0. 1% -1.0%，Mo :0. 10% -0.80%，Cu :0.20% -0.80%，A1 :0.01% -0. 10% ;
[0008] 其余为化及不可避免杂质元素，且不可避免杂质元素总含量不大于0. 5%。
[0009] 本发明的油井用耐腐蚀钢，W质量百分比计，
[0010] C :0. 12% -0. 17%，Si :0. 30% -0. 5%，Mn :0. 80% -1. 30%，化：5. 0% -5. 5%，Ni : 0. 4% -1%，Mo :0.20% -0.70%，Cu :0.40% -0.50%，A1 :0.03% -0.06% ;
[0011] 不可避免杂质元素总含量不大于0. 2%。
[0012] 本发明的油井用耐腐蚀钢，
[0013] 所述不可避免杂质元素中S:《0.01%，P《0.01%，N+0+H《80ppm。
[0014] 本发明实施例提供一种油井用耐腐蚀钢，W质量百分比计，具有W下化学成分：
[0015] C :0. 12% -0. 17%，Si :0. 30% -0. 5%，Mn :0. 80% -1. 30%，化：5. 0% -5. 5%，Ni : 0. 4% -1%，Mo :0. 20% -0. 70%，Cu :0. 40% -0. 50%，A1 :0. 03% -0. 06%，臥及尺6、Ti、V 中的一种或多种；
[0016] 其余为化及不可避免杂质元素，且不可避免杂质元素总含量不大于0. 2%。
[0017] 本发明实施例的油井用耐腐蚀钢，W质量百分比计，RE的含量为0. 02% -0. 05%， Ti的含量为 0. 08 % -0. 12%，V的含量为 0. 05 % -0. 08 %。 阳01引本发明实施例的油井用耐腐蚀钢，W质量百分比计，
[0019]C:0. 12% -0. 17%，Si:0. 30% -0. 5%，Mn:0. 80% -1. 30%，化：5. 0% -5. 5%，Ni: 0. 4% -1%，Mo:0.20% -0.70%，Cu:0.40% -0.50%，A1 :0.03% -0.06%;
[0020] 不可避免杂质元素总含量不大于0. 2%。
[0021] 本发明的油井用耐腐蚀钢，
[0022] 所述不可避免杂质元素中S:《0.01%，P《0.01%，N+0+H《80ppm。
[0023] 本发明实施例提供一种油井用耐腐蚀钢的生产方法，包括如下步骤：
[0024] 将废钢和/或生铁冶炼至碳含量低于0. 3%，憐含量低于0. 01%出钢；
[0025] 出钢进行过程中加入Si、Μη合金元素进行脱氧，并加入碳粉和造渣剂；
[0026] 脱氧后加入化、Ni、Mo、化W使钢中的化学成分控制在上述的成分范围内；
[0027] 加入巧铁合金并通入惰性气体软揽拌，将钢水升溫，加入覆盖剂；
[0028] 进行真空脱气；
[0029] 将钢水在保护诱注条件下诱注成连铸巧。
[0030] 本发明实施例的油井用耐腐蚀钢的生产方法，还包括，
[0031] 将连铸巧W380-420°CA的升溫速度加热到高于奥氏体化溫度，并依次对连 铸巧进行粗社、中社、精社，精社后得到棒材并对棒材进行缓冷，缓冷过程中冷却速度为 10-15°CA。
[0032] 本发明实施例的油井用耐腐蚀钢的生产方法，还包括，
[0033] 将棒材加工成管材；
[0034] 将管材加热到900-920°C后进行泽火，再将泽火后的钢管加热到530-550°C进行 回火，回火保溫时间为60-80min。
[0035] 本发明实施例提供一种油井用耐腐蚀钢的生产方法，包括如下步骤：
[0036] 将废钢和/或生铁冶炼至碳含量低于0. 3%，憐含量低于0. 01 %出钢；
[0037] 出钢进行过程中加入Si、Μη合金元素进行脱氧，并加入碳粉和造渣剂； 阳03引脱氧后加入化、Ni、Mo、化W及RE、Ti、V中的一种或多种W使钢中的化学成分控 制在上述的成分范围内；
[0039] 加入巧铁合金并通入惰性气体软揽拌，将钢水升溫，加入覆盖剂；
[0040] 进行真空脱气；
[0041] 将钢水在保护诱注条件下诱注成连铸巧。
[0042] 本发明实施例的油井用耐腐蚀钢的生产方法，还包括，
[0043] 将连铸巧W380-420°CA的升溫速度加热到高于奥氏体化溫度，并依次对连 铸巧进行粗社、中社、精社，精社后得到棒材并对棒材进行缓冷，缓冷过程中冷却速度为 10-15°CA。
[0044] 本发明实施例的油井用耐腐蚀钢的生产方法，还包括，
[0045] 将棒材加工成管材；
[0046] 将管材加热到900-920°C后进行泽火，再将泽火后的钢管加热到530-550°C进行 回火，回火保溫时间为60-80min。
[0047] 本发明实施例的技术方案，具有如下优点：
[0048] 1.本发明实施例提供的油井用耐腐蚀钢，其化学成分含量决定其具有优良的力学 性能，其中，屈服强度1020-1150MPa，抗拉强度在1140-1300MPa，伸长率为20%左右，0°C下 Κν为30J左右的140ksi钢级油套管产品。并且本发明的油井用耐腐蚀钢属于低合金钢范 畴，化和Ni的含量较低，通过同时加入少量阻滞阳极过程的元素（化，Ni，Mo等）和促进阴 极过程W及表面活性的元素（化、Si、Al等）的方法来提高钢的抗C〇2腐蚀性能和HzS腐蚀 性能。使油井用耐腐蚀钢的制造成本低廉、抗C〇2腐蚀和抗Η2S应力腐蚀能力强。
[0049] 2.本发明实施例的油井用耐腐蚀钢的生产方法，其在生产过程中，通过加在冶炼、 出钢W及脱氧步骤中，加入所需元素，并控制元素含量，使得最终生产得到的油井用耐腐蚀 钢，对各项力学指标的控制稳定，屈服强度1020-1150MPa，抗拉强度在1140-1300MPa，伸长 率为20 %左右，(TC下Κν为30J左右的140ksi钢级油套管产品。并且本发明的油井用耐腐 蚀钢属于低合金钢范畴，化和Ni的含量较低，通过同时加入少量阻滞阳极过程的元素（化， Ni，Mo等）和促进阴极过程W及表面活性的元素（化、Si、A1等）的方法来提高钢的抗(? 腐蚀和抗H2S应力腐蚀性能。使油井用耐腐蚀钢的制造成本低廉、抗C〇2腐蚀和抗Η2S应力 腐蚀能力强。
[0050] 3.本发明实施例的油井用耐腐蚀钢的生产方法，社制时W380-4