一种高强美标稀土抽油杆圆钢及其制备方法与流程

文档序号:18322681发布日期:2019-08-03 10:38阅读:151来源:国知局
本发明涉及冶金
技术领域
,尤其涉及一种高强美标稀土抽油杆圆钢及其制备方法。
背景技术
:抽油杆在机械采油过程中受拉—压应力的交变作用,进行不间断的往复工作,长期在不同程度的腐蚀环境中承受不对称循环交变载荷作用,目前的抽油杆在腐蚀环境中承受的不对称循环交变载荷作用的能力较弱。技术实现要素:本发明的目的是提供一种高强美标稀土抽油杆圆钢及其制备方法。为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种高强美标稀土抽油杆圆钢,包括如下质量百分比的化学成分:c0.23~0.27%,si0.20~0.30%,mn0.75~0.85%,cr0.50~0.60%,mo0.02-0.06%,ni0.77-0.87%,re0.0010-0.0030%,余量为fe和不可避免的杂质。进一步的,所述杂质中的p≤0.025%,所述杂质中的s≤0.025%。进一步的,包括如下质量百分比的化学成分:c0.23~0.27%,si0.20~0.30%,mn0.75~0.85%,cr0.50~0.60%,mo0.02-0.06%,ni0.77-0.87%,re0.0010-0.0030%。进一步的,包括如下质量百分比的化学成分:c0.25%,si0.26%,mn0.81%,cr0.56%,mo0.03%,ni0.78%,p0.013%,s0.008%,re0.0024%。进一步的,包括如下质量百分比的化学成分:c0.26%,si0.24%,mn0.79%,cr0.54%,mo0.04%,ni0.80%,p0.012%,s0.010%,re0.0018%。一种高强美标稀土抽油杆圆钢的制备方法,包括:冶炼,转炉终点钢水中c含量不少于0.06wt%,p含量不超过0.03wt%;出钢温度为1620~1644℃;精炼;连铸,过热度设置为25~35℃,拉速为1.9~2.0m/min;轧制,开轧温度为1000~1100℃,精轧入口温度为900~950℃。进一步的,所述冶炼过程中,加入硅铁、硅锰、无烟煤和铬铁、镍铁中的一种或多种进行脱氧合金化;出钢过程对钢包进行底吹氩操作。进一步的,所述精炼过程中,加入硅铁、中碳锰铁、钼铁和锻烧无烟煤中一种或多种进行成分微调。进一步的,精炼后期喂入硅钙线、稀土镧合金;软吹时间大于10min。。与现有技术相比,本发明的有益技术效果:本发明的将c、si、mn、cr、mo、ni的含量调整到中限,另外在钢中添加稀土镧合金,利用稀土镧合金与钢中的氧和硫有较强的亲和力作用,可脱氧、脱硫,降低钢中的氧含量和硫含量,并且可降低磷、氢、砷、锑、铅、锡等低熔点元素在晶界上的危害。稀土可控制硫化物夹杂物的形态,钢中硫化物是沿着钢材轧制方向呈长条状分布,加入稀土可使长条状硫化物变成球性或仿锤形,并可改变夹杂物的大小,可明显改善冲击韧性和疲劳性能。另外,稀土在钢中可显著提高钢的耐腐蚀性,延长抽油杆的使用寿命。具体实施方式工业试生产了2炉钢,具体的工艺参数控制如下:1、转炉冶炼转炉冶炼时根据成分需求加入白灰2000~3000kg,白云石1000~2000kg,铁皮球1000~3000kg,出钢过程中加入硅铁130kg,硅锰600kg,900kg高碳铬铁,1000kg镍板。转炉终点钢水的碳含量、磷含量(质量百分数)及出钢温度如表1所示。表1转炉出钢的成分及温度出钢温度,℃出钢碳含量,wt%出钢磷含量,wt%实施例116200.070.011实施例216440.150.0302、lf炉精炼据钢水成分及温度变化进行加辅料造渣,加合金进行微调和升温操作。加入白灰500~600kg,铝矾土200~300kg,合金根据精炼就位成分进行微调加入锰铁50~80kg,硅铁100~300kg,钼铁合金320kg,稀土镧铁合金30kg,精炼后喂入硅钙线,喂入量200~300m。3、连铸生产工艺参数列于表2;产品成分列于表3。表2连铸工艺参数过热度(℃)拉速(m/min)实施例1271.9实施例2341.9表3成品成分(wt%,余量为铁)4、轧钢生产开轧温度分别为1061℃、1065℃,精轧入口温度为923℃、925℃。对上述2个实施例制备的高强稀土抽油杆圆钢进行淬火860℃及回火540℃介质为水的热处理后进行力学性能测试,测试结果列于表5。表5力学性能测试由表5可知,本发明生产的抽油杆圆钢各项指标均满足标准要求,可以满足用户的使用需求。同时取试样在plg-200高频疲劳试验机上进行了实物轴向疲劳检验。在试验应力406mpa条件下,实物疲劳周次500万次未断裂,大于sy/t5029-2006《抽油杆》标准中疲劳循环周次大于100万次的要求。在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。当前第1页12
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