一种110ksi级ERW石油套管用钢带，其化学成分按wt%为：C：0.14～0.22%，Si：0.13～0.35%，Mn：0.3～1.2%，Cr：0.1～1.0%，Mo：0.10～0.40%，P≤0.018%，S≤0.010%；生产步骤：冶炼并连铸成坯；对铸坯加热；轧制；水冷；卷取；用ERW工艺制成套管；对套管淬火；回火。本发明专利技术成分简单，成本低，耐高温性能好，制管容易且屈服强度在Rt0.5812~897MPa，抗拉强度Rm在910~1020MPa，延伸率A50mm在20~35%，使用环境温度由原来的不高于150℃提高到至少300℃，屈服强度Rt0.5下降比率不超过5%，各项性能优于API相关要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油管线用钢及生产方法，具体地指IlOksi级ERW石油套管用钢带及其生产方法。
技术介绍
油套管是石油天然气勘探、开采所需要的重要原材料之一。随着全球经济的发展和对石油、天然气等能源依存度的增加，世界范围内对油套管的需求量也越来越大。油套管可以采用无缝钢管和热轧钢带ERW焊接两种制造技术生产。ERW钢管因其壁厚均匀、圆整度高、制造成本低等优势而在国际上得到广泛关注，如北美ERW钢管应用比例已达到50%以上。然而，目前的ERW钢管，其存在的问题是成分复杂，添加微合金元素 较多，导致工艺难以控制，且成本高，还有耐高温性能差，即在工作环境温度高于150°C后，导致钢管壁的强度下降剧烈，无法满足工况使用要求。现有技术中，有一种制备高强度ERW石油套管的方法，其是直接采用高强度的热轧钢带进行制管，然后仅对焊缝进行热处理以满足API的要求。其对于PllO级的ERW石油套管则不适用，如若直接采用IlOksi级别的钢带进行制管，由于其强度级别高，将会给钢带以及制管的生产设备和工艺实现带来极大难度。经初步检索，中国专利号为CN200710045336. X的专利文献，其公开了一种IlOksi钢级直缝焊石油套管用钢、套管及制造方法，其化学成分重量百分比为c :0. 15 O. 4、Si O. I O. 8、Mn 0. 5 I. 8、Al 0. 01 O. 08、Mo 0. I O. 8、V 0. 01 O. 1，其余为 Fe 和不可避免的杂质。该方法为实现钢管目标强度主要采用添加贵重Mo元素的方法，这势必造成制造成本过高，不具有工业化大生产所追求的经济性原则。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的微合金元素添加较多，导致成本高，且高温热稳定性能差的不足，提供一种在满足强度要求的前提下，合金成分简单，兼具高温热稳定性和经济性的IlOksi级ERW石油套管的钢带及其生产方法。实现上述目的的措施 一种IlOksi级ERW石油套管用钢带，其化学成分按重量百分比为C:0. 14 O. 22%，Si 0. 13 O. 35%, Mn 0. 3 I. 2%, Cr 0. I I. 0%, Mo 0. 10 O. 40%, P 彡 O. 018%,S彡O. 010%，其余为Fe及不可避免的夹杂元素；并满足碳当量Ceq(%)=C+Mn/6+(Mo+Cr+V)/5+(Ni+Cu)/15 彡 O. 35 O. 60%。生产一种IlOksi级ERW石油套管用钢带的方法，其步骤 1)冶炼并连铸成还; 2)对铸坯加热，加热温度控制在116(Tl280°C； 3)进行轧制，控制精轧终轧温度在76(T870°C； 4)采用水冷，控制冷却速度不低于10°C/S ；5)进行卷取，控制卷取温度在48(T680°C;并控制钢带的屈服强度Rta5在46(T500MPa，抗拉强度Rm在52(T650MPa，延伸率A5ttam在20 35% ； 6)采用ERW工艺制成套管； 7)对套管进行淬火，控制淬火温度在81(T950°C，并保温3(T55min； 8)对套管进行回火，控制回火温度在53(T700°C，并保温3(T65min。本专利技术中各元素的作用及限定量的理由 C :c为碳化物形成元素，可以有效地提高钢的强度，其含量过低时对强度的作用不明显，含量太高时会大大降低钢的焊接性能，因此，C的含量控制为O. iro. 22%。Si =Si主要以固溶强化形势提高钢的强度，同时也是钢种的脱氧元素，但含量低于O. 13%则效果不明显，高于O. 35%则会引起韧性恶化，因此，Si的含量控制为O.13 O. 35%。Mn =Mn能固溶于铁素体与奥氏体中，是钢种重要的固溶强化元素，但含量低于O.3%时效果不明显，高于I. 3%时则会导致钢中偏析严重，影响焊接性能，因此，Mn的含量控制为O. 3 I. 2%οCr =Cr能后有效地提高钢的淬透性和强度，适量的Cr能提高钢的耐腐蚀性能，但Cr过高则会损害钢的韧性和焊接性能，因此，Cr含量控制在O. Γ1. 0%。Mo =Mo主要通过碳化物和固溶强化来提高钢的强度及回火稳定性，含量过高则会损伤钢的焊接性能，因此，Mo含量控制在O. 1(Γθ. 40%。P、S Ρ在钢中容易造成偏析、降低钢的低温韧性和恶化焊接性能，S容易与Mn形成MnS夹杂，影响钢的韧性。因此，本专利技术应尽量减少P、S的含量以减少其对钢性能的不利影响，P的含量控制为P彡O. 018%，S的含量控制为S彡O. 010%ο同时还控制碳当量Ceq(%)在O. 35、. 60%，以保证专利技术钢具有良好的焊接性能。本专利技术的工艺特点先在较低强度下用钢带采用ERW工艺制成套管，再对套管在81(T950°C进行淬火，并保温3(T55min ;然后在530 700°C进行回火处理，并保温3(T65min，以使其强度等力学性能满足要求。本专利技术与现有技术相比，成分简单，成本低，耐高温性能好，制备IlOksi级别的钢带制管容易，制备的石油套管屈服强度在Rta5 812 897MPa，抗拉强度匕在910 102010^，延伸率A5tl■在2(Γ35%，使用环境温度由原来的不高于150°C提高到至少300°C，屈服强度Rta5下降比率不超过5%，各项性能优于API相关要求。具体实施例方式下面对本专利技术予以详细描述 实施例I 本实施例钢的化学成分重量百分比含量为C :0. 14%、Si :0. 19%、Mn :0. 50%、P :0. 011%、S :0. 004%、Cr :0. 82%、Mo :0. 22%，余量为Fe及不可避免的夹杂元素；碳当量Ceq :0. 43%。生产步骤 1)冶炼并连铸成还; 2)对铸坯加热，加热温度控制在1175 1185°C； 3)进行轧制，控制精轧终轧温度在76(T765°C；4)采用水冷，控制冷却速度不低于irC/S ; 5)进行卷取，控制卷取温度在545 550°C ;并控制钢带的屈服强度Rta5在487MPa，抗拉强度Rm在595MPa，延伸率A5tlnm在27% ； 6)采用ERW工艺制成套管； 7)对套管进行淬火，淬火温度为895 905°C，并保温55min ； 8)对套管进行回火，控制回火温度在605飞15°C，并保温50min。经检测，所制得的IlOksi级石油套管的屈服强度Rta5为832MPa，抗拉强度Rni为925MPa，延伸率A5ttam为28. 5%，经在300°C试验环境温度下的试验，其屈服强度Rta5为790MPa，优于API中的性能要求。 实施例2 本实施例钢的化学成分重量百分比含量为C :0. 22%,Si :0. 31%、Mn :0. 6%、P :0. 006%,S O. 009%、Cr 1. 0%、Mo :0. 1%，余量为Fe及不可避免的夹杂元素；碳当量Ceq :0. 54%。生产步骤 1)冶炼并连铸成还; 2)对铸坯加热，加热温度控制在1195 1205°C； 3)进行轧制，控制精轧终轧温度在77(T780°C； 4)采用水冷，控制冷却速度不低于12°C/S ； 5)进行卷取，控制卷取温度在575 585°C ;并控制钢带的屈服强本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种110ksi级ERW石油套管用钢带，其化学成分按重量百分比含量为：C：0.14～0.22%，Si：0.13～0.35%，Mn：0.3～1.2%，Cr：0.1～1.0%，Mo：0.10～0.40%，P≤0.018%，S≤0.010%，其余为Fe及不可避免的夹杂元素；并满足碳当量Ceq(%)=C+Mn/6+(Mo+Cr+V)/5+(Ni+Cu)/15≤0.35～0.60%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：崔雷，孔君华，李利巍，杨海林，杜明，胡晟蓝，刘小国，徐进桥，王孟，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：
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。