本发明专利技术提供一种低合金油井管用钢，以质量％计，该低合金油井管用钢含有：Ｃ：０．２０～０．３５％、Ｓｉ：０．０５～０．５％、Ｍｎ：０．０５～０．６％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．００５～０．１００％、Ｍｏ：０．８～３．０％、Ｖ：０．０５～０．２５％、Ｂ：０．０００１～０．００５％、Ｎ：０．０１％以下、Ｏ：０．０１％以下，其余成分由Ｆｅ及杂质构成，且满足式（１）。１２Ｖ＋１－Ｍｏ≥０（１），在此，式中的元素符号表示各元素的含量（质量％）。根据该构成，本发明专利技术的低合金油井管用钢具有优异的抗ＳＳＣ性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种低合金油井管用钢，具体涉及一种作为油 井、气井用的油井管来使用的低合金油井管用钢。
技术介绍
油井管用于采集及生产原油、天然气。油井管的两端切削 加工有螺紋，可随着油井、气井变深而续接新的油井管。此时， 油井管会受到因管的自重而产生的应力的作用，因此油井管需要高强度。伴随油井及气井的深井化，最近使用了 110ksi级(屈 月l强度758 ~ 861MPa )油井管，并且开发出了 125ksi级(屈服 强度861 ~ 965MPa )的油井管。但是，在这样的深井油井、气井中使用的油井管，需要具 有高抗硫化物应力裂紋性。硫化物应力裂紋(Sulfide Stress Cracking:以下称作SSC)是在硫化氢环境下使用的钢受到应 力作用而产生的现象，通常，钢的强度越高，其抗SSC性越差。 因此，在高强度油井管中，改善抗SSC性是很重要的。作为改善高强度油井管的抗SSC性的对策，有以下对策。 (1 )使钢高净化。(2) 对钢进行淬火后，在高温下进行回火。(3) 使钢的结晶粒微细化。例如，通过实施两次淬火、 或实施感应加热热处理，而使结晶粒纟設细化。(4) 控制在钢中生成的碳化物的形态。具体地讲，使碳 化物微细化或/及球状化。另外，根据日本特开2000-313919号公报、国际公开00/ 68450号小册子，通过降低Cr含量、并实施直接淬火使钢的组织为均匀马氏体组织，能够提高高强度油井用钢的抗SSC性。如以上所示那样，以往，主要是实施重视改善钢内质的对 策。但是，即使是实施了上述对策的高强度油井管，也仍然存 在产生SSC的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种具有优异的抗ssc性的低合 金油井管用钢。本专利技术人研究出一种与以往那样的改善内质不同的改善抗ssc性的对策，认为若抑制氢进入到钢中，则能进一步提高抗 ssc性。因此，为了抑制氲的进入，调查了会对氢的进入带来影响的合金元素。用具有表l所示化学组成的各钢编号的钢，制作了多个具 有各种屈服强度的试样。表l<table>table see original document page 4</column></row><table>基于后述试验条件，对各试样实施DCB ( Double Cantilever Beam )试验，求出了各钢的应力强度因子Kissc。 图l及图2为表示通过DCB试验得到的各钢编号的钢的屈服强 度与应力强度因子Kissc之间的关系的图。本专利技术人基于上述DCB试验结果及其他各种调查结果发 现，为了通过防止氢的进入来提高抗SSC性，实施如下所示的 (A) ~ ( D)是有效的。(A)由于合金元素中的Mn及Cr会提高淬硬性，因此，高 强度钢中通常含有Mn及Cr。但是，Mn会降低抗SSC性。并且，如图l所示，在110ksi级以上的高强度钢中，Cr也会降低抗SSC 性。Mn及Cr之所以会如上所述降低抗SSC性，可认为是由于 Mn及Cr在硫化氢环境中会产生活性溶解，从而促进腐蚀，促 进氢进入到钢中。因此，为了提高抗SSC性，Mn及Cr的含量要限制在用于 确保淬硬性所需要的程度。具体地讲，原则上只含有Mn,根据 需要而含有Cr。(B) 合金元素中的Mo会抑制氢的进入。具体地讲，Mo 会促进在钢表面上形成致密的硫化铁层，通过形成该硫化铁层 抑制腐蚀，从而抑制氢的进入。并且，硫化铁层会提高钢的氢 气超电势，通过提高该氢气超电势也会抑制氢的进入。因此， 为了提高抗SSC性，要提高Mo含量。(C) 若提高Mo含量，则会有效地抑制氢的进入，但当其 含量超过1%时，则在钢中生成针状的Mo2C，从而容易以Mo2C 为起点产生SSC。因此，为了提高Mo含量，需要抑制生成Mo2C。为了抑制生成Mo2C，含有V很有效。这是由于，V会与Mo 及C结合生成微细的碳化物MC ( M为V及Mo),从而防止Mo形 成M。2C。本专利技术人还使用多种改变了 Mo及V含量的钢实施了上述 DCB试验，并调查了抗SSC性。结果发现，若满足以下式(l)， 则能抑制生成Mo2C ，从而能防止降低抗SSC性。12V+l-Mo>0 (1)在此，式中的元素符号为各元素的含量(质量％)。 因此，为了提高抗SSC性，要提高Mo含量，并含有满足式 (1 )的V。(D) 在含有Cr的情况下，通过含有Mn及Cr，能促进氳 的进入。但是，如图2所示，若提高Mo含量，则也能抑制由于含有Mn及Cr而降低抗SSC性，从而可进一 步提高抗SSC性。因 的Mo。本专利技术人使用多种改变了Mn、 Cr及Mo含量的钢实施上述 DCB试验，并调查了抗SSC性。结果发现，若Mo含量满足以下 式(2),则能抑制由于含有Cr及Mn而降低抗SSC性。Mo- ( Cr+Mn)》0 (2)在此，式中的元素符号为各元素的含量(质量％)。 因此，在含有Cr的情况下，为了提高抗SSC性，要含有满 足式(2 )的Mo。基于上述见解，本专利技术人完成了以下专利技术。 本专利技术的低合金油井管用钢，以质量％计，其含有C: 0.20 ~ 0.35%、 Si: 0.05 ~ 0.5%、 Mn: 0.05 ~ 0.6%、 P: 0.025% 以下、S: 0.01%以下、Al: 0.005 ~ 0.100%、 Mo: 0.8 ~ 3.0%、 V: 0.05 ~ 0.25%、 B: 0.0001 ~ 0.005%、 N: 0.01%以下、0: ().01%以下，其余成分由Fe及杂质构成，该低合金油井管用钢 满足式(1 )。12V+ 1 - Mo > 0 ( 1 )在此，式中的元素符号表示各元素的含量(质量％)。 优选是，低合金油井管用钢还含有Cr: 0.6%以下，且满足 式(2)。Mo- ( Cr + Mn) > 0 ( 2 )在此，式中的元素符号表示各元素的含量(质量％)。 优选是，低合金油井管用钢还含有Nb: ().1%以下、Ti: 0.1%以下、Zr: 0.1%以下中的一种以上。优选是，低合金油井管用钢还含有Ca: 0.01°/。以下。 优选是，低合金油井管用钢具有861MPa以上的屈服强度。在此，861MPa相当于125ksi。 附图说明图l是表示Cr对由DCB试验得到的应力强度因子的影响的图。图2是表示Mo对由DCB试验得到的应力强度因子的影响的图。具体实施方式下面，详细说明本专利技术的实施方式。 1、化学组成本专利技术实施方式的低合金油井管用钢具有以下的化学组 成。以下，涉及元素的％表示质量％。 C: 0.20 ~ 0.35%C会提高淬硬性，从而提高钢的强度。但是，若过量地含有c,则会过量地生成碳化物，从而降低抗ssc性。因此，使c含量为0.20~ 0.35%。优选的C含量为0.25 ~ 0.30%。 Si: 0.05 ~ 0.5%Si对钢的脱氧有效。Si还可提高抗回火软化抵抗。但是， 若过量地含有Si，则会促进析出作为软化相的铁素体相，从而 降低抗SSC性。因此，使Si含量为0.05 - 0.5%。优选的Si含量 为0.05 ~ 0.35%。Mn: 0.05 ~ 0.6%在本专利技术中，Mn为重要元素。Mn会提高淬硬性，从而有 助于提高强度。但是，由于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗硫化物应力裂纹性优异的低合金油井管用钢，其特征在于，以质量％计，该低合金油井管用钢含有：Ｃ：０．２０～０．３５％、Ｓｉ：０．０５～０．５％、Ｍｎ：０．０５～０．６％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．００５～０．１００％、Ｍｏ：０．８～３．０％、Ｖ：０．０５～０．２５％、Ｂ：０．０００１～０．００５％、Ｎ：０．０１％以下、Ｏ：０．０１％以下，其余成分由Ｆｅ及杂质构成，该低合金油井管用钢满足式（１）， １２Ｖ＋１－Ｍｏ≥０ （１） 在此，式中的元素符号表示各元素的含量（质量％）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：小林宪司，大村朋彦，
申请(专利权)人：住友金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。