CN102330018A - 一种厚壁石油套管接箍料用无缝钢管及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种厚壁石油套管接箍料用无缝钢管及其生产方法，涉及无缝钢管及生产方法。解决现有厚壁K55钢级石油套管接箍料用无缝钢管制备工艺复杂，成本高的问题。钢管按重量分数成分：C0.31％～0.35％，Si0.20％～0.35％，Mn1.45％～1.60％，V0.02％～0.04％，Alsol0.015％～0.040％，S≤0.020％，P≤0.020％，Cr≤0.20％，Ni≤0.20％，Cu≤0.15％，Mo≤0.10％，余量为铁。经转炉冶炼、精炼炉精炼，连铸和轧制。无缝钢管达K55钢级，达20.24mm壁厚，屈服强度379～552MPa，抗拉强度≥655MPa，断后延伸率≥19％，冲击功≥20J。
Description
技术领域
本发明涉及一种无缝钢管及其生产方法。
背景技术
目前石油行业广泛使用的K55钢级石油套管接箍料用无缝钢管，一般采用轧制过程中常化处理或轧后热处理的方式生产，由于增加了钢管的再加热工艺或热处理工序，无缝钢管的制造成本大幅度增加。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有厚壁K55钢级石油套管接箍料用无缝钢管制备工艺复杂，制造成本高的问题，本发明提供了一种厚壁石油套管接箍料用无缝钢管及其生产方法。
本发明的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管，按重量百分比其化学成分如下：C：0.31％～0.35％，Si：0.20％～0.35％，Mn：1.45％～1.60％，V：0.02％～0.04％，Alsol(酸溶铝)：0.015％～0.040％，S≤0.020％，P≤0.020％，Cr≤0.20％，Ni≤0.20％，Cu≤0.15％，Mo≤0.10％，余量为铁。
本发明的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的生产方法，是通过以下步骤实现的：
步骤一、转炉冶炼：对铁水采用顶、底复吹方式进行冶炼得钢水，其中，顶吹氧气工作氧压为0.85～0.95MPa，氧气流量为16000～17000m3/h，供氧强度为3.5～3.8Nm3/(t.min)，纯供氧时间为14～16min；底吹氩气压力为0.3～1.3MPa，底吹氩气流量为50～120m3/h；
步骤二、出钢和上钢：将钢水由出钢口注入钢水包的同时，向钢水包里加入铝铁合金、钒铁合金和硅锰合金，然后加入预熔渣，造钢包顶渣，然后将钢包输送至精炼炉，控制出钢和上钢过程中吹氩气，其中，控制铝铁合金加入量为钢水质量的0.02％～0.04％，钒铁合金加入量为钢水质量的0.02％～0.04％，硅锰合金加入量为钢水质量的1.4％～1.6％，预熔渣加入量为每吨钢水中加入3～4Kg；
步骤三、精炼炉精炼：向步骤二中输送至精炼炉内的钢包内的钢水中加入精炼预熔渣、石灰、电石和铝粒，控制每吨钢水中加入精炼预熔渣1.5～2.0kg、石灰2.0～3.0kg、电石0.2～0.3kg和铝粒0.2～0.4kg，然后喂硅钙线进行钙处理，控制钙处理后的钢水中Ca/S＞0.3，Ca/Alsol(酸溶铝)为0.15～0.20，再以0.2～0.3MPa的吹氩搅拌强度软吹6～10min，得纯净钢水；
步骤四、连铸：连铸机采用钢包套管吹氩气、中间包整体浸入式水口、中间包钢水吸渣剂和碳化稻壳双层保护的方式实现全程保护浇注，钢包套管氩气流量控制在300～400L/min，中间包整体式水口对中偏差±3mm，插入结晶器钢水液面以下100mm，浇注过程钢水酸溶铝损失＜0.005％，采用振动式钢包下渣自动检测系统控制炉渣进入中间包，采用液压伺服结晶器液面自动控制系统，再采用外置式结晶器电磁搅拌装置，电磁搅拌参数为350A、2Hz，采用四段式自动配水系统。
步骤五、轧制：将步骤四得到的连铸坯置于环形加热炉内，控制各段加热温度如下：预热段900～1150℃，加热一段1200～1250℃，加热二段1240～1270℃，均热段1230～1260℃，控制轧机出口温度为970～1000℃，从入炉到出炉的总加热时间控制在150分钟之内，然后经16～20MPa的荒管表面高压水除磷后进入定径机，控制定径机出口温度850～890℃，再在输送辊道运行过程中进行喷雾快速冷却，控制上冷床温度为610～630℃，得厚壁石油套管接箍料用无缝钢管。
本发明的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管达到K55钢级，能达到20.24mm的极限壁厚，金属显微组织为铁素体+层片状珠光体，本发明的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的力学性能指标如下：
屈服强度(Rel)： 379～552MPa
抗拉强度(Rm)： ≥655MPa
断后延伸率(A)： ≥19％
冲击功AKV(T)： ≥20J 。
本发明的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管对钢管中的碳、锰成分进行合理优化并进行窄成分控制(通过本发明的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的生产方法的步骤三实现的)，同时添加适量的钒元素进行细化晶粒处理，再通过轧钢生产工艺中的优化连铸坯加热和控制冷却方法，进一步细化晶粒，晶粒度达到5级以上，使热轧态无缝钢管组织均匀、力学性能稳定，确保热轧态无缝钢管在较高强度下具有良好的冲击韧性。
本发明的K55钢级石油套管接箍料用无缝钢管在确保钢管P、S化学成分和力学性能满足API Spec 5CT标准要求的基础上，进行钢管化学成分和轧制工艺的优化，降低制造成本，使企业依靠此产品最优的性价比在石油套管用无缝钢管制造领域占领一席之地。
本发明步骤一中顶吹氧气采用恒压变枪操作，合理控制顶吹氧气压力和氧枪枪位以有效地调节于控制熔池的搅拌效果，以达到吹炼平稳、冶炼时间短、脱碳、降硅，并去除钢中有害成分和杂物，保证钢水洁净。
步骤二中在出钢过程中加入铝铁合金、钒铁合金和硅锰合金进行脱氧合金化，加入预熔渣造钢包顶渣。出钢及上钢过程实现全程吹氩以均匀成分和温度，促进夹杂物的上浮。
步骤三中精炼采用LF精炼炉，利用转炉形成的顶渣实现快速成渣，加入电石形成泡沫渣保证充分的埋弧效果，从而实现5℃/min以上的的升温速率，根据化渣和升温的实际需要整个精炼过程可以控制0.3～1.3MPa的吹氩搅拌强度，采用精炼预熔渣1.5～2.0kg/t、石灰2.0～3.0kg/t、电石0.2～0.3kg/t、铝粒0.2～0.4kg/t造白渣进行扩散脱氧和脱硫，最终保证钢水中的硫含量≤0.010％，T[O]≤25PPm；对成分、温度和脱氧充分的钢水喂硅钙线进行钙处理，根据钢水的[S]和Alsol(酸溶铝)成分控制硅钙线加入量为1.5～2.0m/t，保证Ca/S＞0.3、Ca/Alsol：0.15～0.20，保证脱氧产物Al2O3的充分变性，喂线结束后以0.2～0.3Mpa的吹氩搅拌强度软吹6～10分钟，使夹杂物充分上浮，提高钢水的纯净度。
步骤四中连铸机采用钢包套管吹氩气、中间包整体浸入式水口、中间包钢水吸渣剂和碳化稻壳双层保护的方式实现全程保护浇注，防止钢水的二次氧化；采用振动式钢包下渣自动检测系统最大程度的控制炉渣进入中间包；再采用液压伺服结晶器液面自动控制系统实现结晶器液面±3mm的稳定浇注，控制浇注过程中的卷渣；再采用外置式结晶器电磁搅拌装置实现低过热度浇注，保证连铸坯的组织均匀，电磁搅拌参数350A、2Hz；再采用四段式自动配水系统，实现二冷水量随拉速的线性变化并均匀分配，保证连铸坯二次冷却均匀。
步骤五中连铸坯在环形加热炉内单排布料，从入炉到出炉的总加热时间控制在150分钟之内。
附图说明
图1是具体实施方式二十二制备的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的外壁的金相显微组织图；图2是具体实施方式二十二制备的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的中间的金相显微组织图；图3是具体实施方式二十二制备的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的内壁的金相显微组织图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式为厚壁石油套管接箍料用无缝钢管，按重量百分比厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的化学成分如下：C：0.31％～0.35％，Si：0.20％～0.35％，Mn：1.45％～1.60％，V：0.02％～0.04％，Alsol(酸溶铝)：0.015％～0.040％，S≤0.020％，P≤0.020％，Cr≤0.20％，Ni≤0.20％，Cu≤0.15％，Mo≤0.10％，余量为铁。
本实施方式的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管达到K55钢级，能达到20.24mm的极限壁厚，本实施方式的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的力学性能指标如下：
屈服强度(Rel)： 379～552Mpa
抗拉强度(Rm)： ≥655Mpa
断后延伸率(A)： ≥19％
冲击功AKV(T)： ≥20J 。
本实施方式的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的金属显微组织为铁素体+层片状珠光体，晶粒度达到5级以上，热轧态无缝钢管组织均匀、力学性能稳定，确保了热轧态无缝钢管在较高强度下具有良好的冲击韧性。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是按重量百分比厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的化学成分如下：C：0.31％～0.34％，Si：0.23％～0.32％，Mn：1.48％～1.55％，V：0.025％～0.038％，Alsol(酸溶铝)：0.018％～0.030％，S≤0.015％，P≤0.018％，Cr≤0.10％，Ni≤0.15％，Cu≤0.10％，Mo≤0.02％，余量为铁。其它参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是按重量百分比厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的化学成分如下：C：0.31％～0.33％，Si：0.25％～0.30％，Mn：1.50％～1.53％，V：0.03％～0.035％，Alsol(酸溶铝)：0.02％～0.025％，S≤0.01％，P≤0.015％，Cr≤0.05％，Ni≤0.08％，Cu≤0.05％，Mo≤0.005％，余量为铁。其它参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是按重量百分比厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的化学成分如下：C：0.32％，Si：0.27％，Mn：1.51％，V：0.032％，Alsol(酸溶铝)：0.022％，S≤0.006％，P≤0.013％，Cr≤0.02％，Ni≤0.01％，Cu≤0.02％，Mo≤0.001％，余量为铁。其它参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式为如具体实施方式一所述的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的生产方法，其是通过以下步骤实现的：
步骤一、转炉冶炼：对铁水采用顶、底复吹方式进行冶炼得钢水，其中，顶吹氧气工作氧压为0.85～0.95MPa，氧气流量为16000～17000m3/h，供氧强度为3.5～3.8Nm3/(t.min)，纯供氧时间为14～16min；底吹氩气压力为0.3～1.3MPa，底吹氩气流量为50～120m3/h；
步骤二、出钢和上钢：将钢水由出钢口注入钢水包的同时，向钢水包里加入铝铁合金、钒铁合金和硅锰合金，然后加入预熔渣，造钢包顶渣，然后将钢包输送至精炼炉，控制出钢和上钢过程中吹氩气，其中，控制铝铁合金加入量为钢水质量的0.02％～0.04％，钒铁合金加入量为钢水质量的0.02％～0.04％，硅锰合金加入量为钢水质量的1.4％～1.6％，预熔渣加入量为每吨钢水中加入3～4Kg；
步骤三、精炼炉精炼：向步骤二中输送至精炼炉内的钢包内的钢水中加入精炼预熔渣、石灰、电石和铝粒，控制每吨钢水中加入精炼预熔渣1.5～2.0kg、石灰2.0～3.0kg、电石0.2～0.3kg和铝粒0.2～0.4kg，然后喂硅钙线进行钙处理，控制钙处理后的钢水中Ca/S＞0.3，Ca/Alsol(酸溶铝)为0.15～0.20，再以0.2～0.3MPa的吹氩搅拌强度软吹6～10min，得纯净钢水；
步骤四、连铸：连铸机采用钢包套管吹氩气、中间包整体浸入式水口、中间包钢水吸渣剂和碳化稻壳双层保护的方式实现全程保护浇注，钢包套管氩气流量控制在300～400L/min，中间包整体式水口对中偏差±3mm，插入结晶器钢水液面以下100mm，浇注过程钢水酸溶铝损失＜0.005％，采用振动式钢包下渣自动检测系统控制炉渣进入中间包，采用液压伺服结晶器液面自动控制系统实现结晶器液面±3mm的浇注，再采用外置式结晶器电磁搅拌装置实现低过热度浇注，电磁搅拌参数为350A、2Hz，采用四段式自动配水系统。
步骤五、轧制：将步骤四得到的连铸坯置于环形加热炉内，控制各段加热温度如下：预热段900～1150℃，加热一段1200～1250℃，加热二段1240～1270℃，均热段1230～1260℃，控制轧机出口温度为970～1000℃，从入炉到出炉的总加热时间控制在150分钟之内，然后经16～20MPa的荒管表面高压水除磷后进入定径机，控制定径机出口温度850～890℃，再在输送辊道运行过程中进行喷雾快速冷却，控制上冷床温度为610～630℃，得厚壁石油套管接箍料用无缝钢管。
本实施方式步骤一中的供氧强度的单位Nm3/(t.min)表示标立方米每吨每分钟。步骤二中将钢包输送至精炼炉的过程即为上钢。步骤三中铝粒的质量纯度达99.5％以上。
本实施方式得到的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的化学成分按重量百分比如下：C：0.31％～0.35％，Si：0.20％～0.35％，Mn：1.45％～1.60％，V：0.02％～0.04％，Alsol(酸溶铝)：0.015％～0.040％，S≤0.020％，P≤0.020％，Cr≤0.20％，Ni≤0.20％，Cu≤0.15％，Mo≤0.10％，余量为铁。
本实施方式的生产方法通过步骤三实现对钢管中的碳、锰成分进行合理优化并进行窄成分控制，同时添加适量的钒元素进行细化晶粒处理，再通过轧钢生产工艺中的优化连铸坯加热和控制冷却方法，进一步细化晶粒，晶粒度达到5级以上，使热轧态无缝钢管组织均匀、力学性能稳定，确保了热轧态无缝钢管在较高强度下具有良好的冲击韧性。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是步骤一中顶吹氧气工作氧压为0.9MPa，氧气流量为16500m3/h，供氧强度为3.6Nm3/(t.min)，纯供氧时间为15min。其它步骤及参数与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式五或六不同的是步骤一中底吹氩气压力为0.5～1.0MPa，底吹氩气流量为60～100m3/h。其它步骤及参数与具体实施方式五或六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式五或六不同的是步骤一中底吹氩气压力为0.8MPa，底吹氩气流量为80m3/h。其它步骤及参数与具体实施方式五或六相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式五至八之一不同的是步骤二中的铝铁合金按质量百分数由45％的Al和余量的Fe组成，钒铁合金按质量百分数由50％的V和余量的Fe组成，硅锰合金按质量百分数由60％～67％的Mn、17％～20％的Si和余量的Fe组成，具体的为FeMn64Si18。其它步骤及参数与具体实施方式五至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式五至九之一不同的是步骤二中预熔渣为河南西保集团公司生产的预熔渣，按重量百分比成分如下：CaO：42％～52％，Al2O3：35％～45％，MgO：2％～8％，SiO2：≤5％，S：0.12％。其它步骤及参数与具体实施方式五至九之一相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式五至十之一不同的是步骤二中控制铝铁合金加入量为钢水质量的0.025％，钒铁合金加入量为钢水质量的0.03％，硅锰合金加入量为钢水质量的1.5％，预熔渣加入量为每吨钢水中加入3Kg。其它步骤及参数与具体实施方式五至十之一相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式五至十一之一不同的是步骤三中精炼预熔渣为河南西保集团公司生产的预熔渣，按重量百分比成分如下：CaO：42％～52％，Al2O3：35％～45％，MgO：2％～8％，SiO2：≤5％，S：0.12％。其它步骤及参数与具体实施方式五至九之一相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式五至十二之一不同的是步骤三中控制每吨钢水中加入精炼预熔渣1.8kg、石灰2.5kg、电石0.25kg和铝粒0.3kg。其它步骤及参数与具体实施方式五至十二之一相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式五至十三之一不同的是步骤三中以0.25MPa的吹氩搅拌强度软吹8min。其它步骤及参数与具体实施方式五至十三之一相同。
具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式五至十四之一不同的是步骤五中控制各段加热温度如下：预热段1000～1100℃，加热一段1210～1240℃，加热二段1260～1270℃，均热段1240～1260℃，控制轧机出口温度为975～990℃。其它步骤及参数与具体实施方式五至十四之一相同。
具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式五至十四之一不同的是步骤五中控制各段加热温度如下：预热段1035℃，加热一段1230℃，加热二段1266℃，均热段1253℃，控制轧机出口温度为984℃。其它步骤及参数与具体实施方式五至十四之一相同。
具体实施方式十七：本实施方式与具体实施方式五至十六之一不同的是步骤五中控制定径机出口温度880～886℃。其它步骤及参数与具体实施方式五至十六之一相同。
具体实施方式十八：本实施方式与具体实施方式五至十六之一不同的是步骤五中控制定径机出口温度883℃。其它步骤及参数与具体实施方式五至十六之一相同。
具体实施方式十九：本实施方式与具体实施方式五至十八之一不同的是步骤五中控制上冷床温度为620～630℃。其它步骤及参数与具体实施方式五至十八之一相同。
具体实施方式二十：本实施方式与具体实施方式五至十八之一不同的是步骤五中控制上冷床温度为626℃。其它步骤及参数与具体实施方式五至十八之一相同。
具体实施方式二十一：本实施方式为厚壁石油套管接箍料用无缝钢管，按重量百分比厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的化学成分如下：C：0.32％，Si：0.27％，Mn：1.51％，V：0.032％，Alsol(酸溶铝)：0.022％，S≤0.006％，P≤0.013％，Cr≤0.02％，Ni≤0.01％，Cu≤0.02％，Mo≤0.001％，余量为铁。
本实施方式的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管达到K55钢级，能达到20.24mm的极限壁厚，本实施方式的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的力学性能指标如下：
屈服强度(Rel)： 410～425Mpa
抗拉强度(Rm)： 670～690Mpa
断后延伸率(A)： 28％～31％
冲击功AKV(T)： 31～33.5J 。
本实施方式的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的晶粒度达到5级以上，热轧态无缝钢管组织均匀、力学性能稳定，确保了热轧态无缝钢管在较高强度下具有良好的冲击韧性。
具体实施方式二十二：本实施方式为具体实施方式二十一所述的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的的生产方法，其是通过以下步骤实现的：
步骤一、转炉冶炼：对铁水采用顶、底复吹方式进行冶炼得钢水，其中，顶吹氧气工作氧压为0.9MPa，氧气流量为16500m3/h，供氧强度为3.6Nm3/(t.min)，纯供氧时间为15min；底吹氩气压力为0.8MPa，底吹氩气流量为80m3/h；
步骤二、出钢和上钢：将钢水由出钢口注入钢水包的同时，向钢水包里加入铝铁合金、钒铁合金和硅锰合金，然后加入预熔渣，造钢包顶渣，然后将钢包输送至精炼炉，控制出钢和上钢过程中吹氩气，其中，控制铝铁合金加入量为钢水质量的0.025％，钒铁合金加入量为钢水质量的0.03％，硅锰合金加入量为钢水质量的1.5％，预熔渣加入量为每吨钢水中加入3Kg；
步骤三、精炼炉精炼：向步骤二中输送至精炼炉内的钢包内的钢水中加入精炼预熔渣、石灰、电石和铝粒，控制每吨钢水中加入精炼预熔渣1.8kg、石灰2.5kg、电石0.25kg和铝粒0.3kg，然后喂硅钙线进行钙处理，控制钙处理后的钢水中Ca/S＞0.3，Ca/Alsol(酸溶铝)为0.18，再以0.25MPa的吹氩搅拌强度软吹8min，得纯净钢水；
步骤四、连铸：连铸机采用钢包套管吹氩气、中间包整体浸入式水口、中间包钢水吸渣剂和碳化稻壳双层保护的方式实现全程保护浇注，钢包套管氩气流量控制在300～400L/min，中间包整体式水口对中偏差±3mm，插入结晶器钢水液面以下100mm，浇注过程钢水酸溶铝损失＜0.005％，采用振动式钢包下渣自动检测系统控制炉渣进入中间包，采用液压伺服结晶器液面自动控制系统实现结晶器液面±3mm的浇注，再采用外置式结晶器电磁搅拌装置实现低过热度浇注，电磁搅拌参数为350A、2Hz，采用四段式自动配水系统。
步骤五、轧制：将步骤四得到的连铸坯置于环形加热炉内，控制各段加热温度如下：预热段1035℃，加热一段1230℃，加热二段1266℃，均热段1253℃，控制轧机出口温度为984℃，从入炉到出炉的总加热时间控制在150分钟之内，然后经16～20MPa的荒管表面高压水除磷后进入定径机，控制定径机出口温度883℃，再在输送辊道运行过程中进行喷雾快速冷却，控制上冷床温度为626℃，得厚壁石油套管接箍料用无缝钢管。
本实施方式步骤二中铝铁合金为FeAl(Al：45wt.％，其余为Fe)，钒铁合金为FeV(V：50wt.％，其余为Fe)，硅锰合金为FeMn64Si18(Mn：64wt.％，Si：18wt.％)。步骤二中预熔渣为预熔渣为河南西保集团公司生产的预熔渣，按重量百分比成分如下：CaO：42％～52％，Al2O3：35％～45％，MgO：2％～8％，SiO2：≤5％，S：0.12％。。步骤三中精炼预熔渣为预熔渣为河南西保集团公司生产的预熔渣，按重量百分比成分如下：CaO：42％～52％，Al2O3：35％～45％，MgO：2％～8％，SiO2：≤5％，S：0.12％。。步骤三中铝粒的质量纯度达99.5％以上。
本实施方式步骤五中控制穿孔机出口温度1040℃。
本实施方式对制备得到的具体实施方式二十一所述的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管，其化学成分与具体实施方式二十一中所述一致。制备得到的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管达到K55钢级，能达到20.24mm的极限壁厚。
采用本实施方式制备得到I、II、III和Ⅳ四个试样，采用GBT 228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》和GBT 229-1994《金属夏比缺口冲击试验方法》对四个试样分别进行屈服强度(Rel)、抗拉强度(Rm)、断后延伸率(A)和冲击功AKV(T)的性能测试，其中冲击功AKV(T)测试的标准要求为：尺寸10×10×55mm，温度21℃，横向≥20.J。测试结果如表1所示。
表1
本实施方式生产得到的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的力学性能指标如下：
屈服强度(Rel)： 410～425Mpa
抗拉强度(Rm)： 670～690Mpa
断后延伸率(A)： 28％～31％
冲击功AKV(T)： 31～33.5J 。
本实施方式制备得到的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的外壁、中间和内壁的金相显微组织图分别如图1、图2和图3所示。由图1、图2和图3可知，本实施方式的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管金属显微组织为铁素体+层片状珠光体，晶粒度：平均晶粒度5.5级。
Claims (10)
1.一种厚壁石油套管接箍料用无缝钢管，其特征在于按重量百分比厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的化学成分如下：C：0.31％～0.35％，Si：0.20％～0.35％，Mn：1.45％～1.60％，V：0.02％～0.04％，Alsol：0.015％～0.040％，S≤0.020％，P≤0.020％，Cr≤0.20％，Ni≤0.20％，Cu≤0.15％，Mo≤0.10％，余量为铁。
2.根据权利要求1所述的一种厚壁石油套管接箍料用无缝钢管，其特征在于按重量百分比厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的化学成分如下：C：0.31％～0.34％，Si：0.23％～0.32％，Mn：1.48％～1.55％，V：0.025％～0.038％，Alsol：0.018％～0.030％，S≤0.015％，P≤0.018％，Cr≤0.10％，Ni≤0.15％，Cu≤0.10％，Mo≤0.02％，余量为铁。
3.根据权利要求1所述的一种厚壁石油套管接箍料用无缝钢管，其特征在于按重量百分比厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的化学成分如下：C：0.32％，Si：0.27％，Mn：1.51％，V：0.032％，Alsol：0.022％，S≤0.006％，P≤0.013％，Cr≤0.02％，Ni≤0.01％，Cu≤0.02％，Mo≤0.001％，余量为铁。
4.如权利要求1所述的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的生产方法，其特征在于厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的生产方法是通过以下步骤实现的：
步骤一、转炉冶炼：对铁水采用顶、底复吹方式进行冶炼得钢水，其中，顶吹氧气工作氧压为0.85～0.95MPa，氧气流量为16000～17000m3/h，供氧强度为3.5～3.8Nm3/(t.min)，纯供氧时间为14～16min；底吹氩气压力为0.3～1.3MPa，底吹氩气流量为50～120m3/h；
步骤二、出钢和上钢：将钢水由出钢口注入钢水包的同时，向钢水包里加入铝铁合金、钒铁合金和硅锰合金，然后加入预熔渣，造钢包顶渣，然后将钢包输送至精炼炉，控制出钢和上钢过程中吹氩气，其中，控制铝铁合金加入量为钢水质量的0.02％～0.04％，钒铁合金加入量为钢水质量的0.02％～0.04％，硅锰合金加入量为钢水质量的1.4％～1.6％，预熔渣加入量为每吨钢水中加入3～4Kg；
步骤三、精炼炉精炼：向步骤二中输送至精炼炉内的钢包内的钢水中加入预熔精炼渣、石灰、电石和铝粒，控制每吨钢水中加入预熔精炼渣1.5～2.0kg、石灰2.0～3.0kg、电石0.2～0.3kg和铝粒0.2～0.4kg，然后喂硅钙线进行钙处理，控制钙处理后的钢水中Ca/S＞0.3，Ca/Alsol为0.15～0.20，再以0.2～0.3MPa的吹氩搅拌强度软吹6～10min，得纯净钢水；
步骤四、连铸：连铸机采用钢包套管吹氩气、中间包整体浸入式水口、中间包钢水吸渣剂和碳化稻壳双层保护的方式实现全程保护浇注，钢包套管氩气流量控制在300～400L/min，中间包整体式水口对中偏差±3mm，插入结晶器钢水液面以下100mm，浇注过程钢水酸溶铝损失＜0.005％，采用振动式钢包下渣自动检测系统控制炉渣进入中间包，采用液压伺服结晶器液面自动控制系统实现结晶器液面±3mm的浇注，再采用外置式结晶器电磁搅拌装置实现低过热度浇注，电磁搅拌参数为350A、2Hz，采用四段式自动配水系统。
步骤五、轧制：将步骤四得到的连铸坯置于环形加热炉内，控制各段加热温度如下：预热段900～1150℃，加热一段1200～1250℃，加热二段1240～1270℃，均热段1230～1260℃，控制轧机出口温度为970～1000℃，从入炉到出炉的总加热时间控制在150分钟之内，然后经16～20MPa的荒管表面高压水除磷后进入定径机，控制定径机出口温度850～890℃，再在输送辊道运行过程中进行喷雾快速冷却，控制上冷床温度为610～630℃，得厚壁石油套管接箍料用无缝钢管。
5.步骤一中顶吹氧气工作氧压为0.9MPa，氧气流量为16500m3/h，供氧强度为3.6Nm3/(t.min)，纯供氧时间为15min。
6.根据权利要求4或5所述的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的生产方法，其特征在于步骤二中的铝铁合金按质量百分数由45％的Al和余量的Fe组成，钒铁合金按质量百分数由50％的V和余量的Fe组成，硅锰合金按质量百分数由60％～67％的Mn、17％～20％的Si和余量的Fe组成。
7.根据权利要求4或5所述的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的生产方法，其特征在于步骤二中控制铝铁合金加入量为钢水质量的0.025％，钒铁合金加入量为钢水质量的0.03％，硅锰合金加入量为钢水质量的1.5％，预熔渣加入量为每吨钢水中加入3Kg。
8.根据权利要求4或5所述的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的生产方法，其特征在于步骤三中控制每吨钢水中加入精炼预熔渣1.8kg、石灰2.5kg、电石0.25kg和铝粒0.3kg。
9.根据权利要求4或5所述的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的生产方法，其特征在于步骤五中控制各段加热温度如下：预热段1035℃，加热一段1230℃，加热二段1266℃，均热段1253℃，控制轧机出口温度为984℃。
10.根据权利要求4或5所述的厚壁石油套管接箍料用无缝钢管的生产方法，其特征在于步骤五中控制定径机出口温度883℃。
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