一种高强度高韧性钻杆接头用钢及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112048669A(43)申请公布日2020.12.08(21)申请号202010882743.1C21C7/10(2006.01)(22)申请日2020.08.28C21D1/28(2006.01)C21D1/18(2006.01)(71)申请人南京钢铁股份有限公司地址210035江苏省南京市六合区卸甲甸(72)发明人文辉(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人常孟(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/44(2006.01)C22C38/48(2006.01)C22C38/50(2006.01)C21C7/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种高强度高韧性钻杆接头用钢及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高强度高韧性钻杆接头用钢及其制备方法，化学成分以质量百分比计含有：C：0.35‑0.38%、Si：0.20‑0.30%、Mn：0.90‑1.10%、P：≤0.010%、S：≤0.004%、Cr：0.90‑1.20%、Mo：0.25‑0.35%、Ni：0.05‑0.15%、Nb：0.01‑0.04%，Ti：0.010‑0.030%，余量为Fe和不可避免的杂质；制备方法包括电炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、连铸、轧制、分段锻压、正火、淬火以及回火工序；其中，LF精炼工序中通过在钢水中添加铌以控制铌重量百分比含量为0.01‑0.04%；VD真空脱气后喂入钛线进行钛合金化，控制钛重量百分比含量为0.010‑0.030%。本发明采用合理的合金元素成分设计，获得具有屈服强度≥920MPa，20℃纵向冲击吸收功≥100J，‑20℃纵向冲击吸收功≥90J的钻杆接头用钢，达到了超深井对钻杆接头的性能要求。CN112048669ACN112048669A权利要求书1/1页1.一种高强度高韧性钻杆接头用钢，其特征在于：化学成分以质量百分比计含有：C：0.35-0.38％、Si：0.20-0.30％、Mn：0.90-1.10％、P：≤0.010％、S：≤0.004％、Cr：0.90-1.20％、Mo：0.25-0.35％、Ni：0.05-0.15％、Nb：0.01-0.04％，Ti：0.010-0.030％，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的高强度高韧性钻杆接头用钢，其特征在于：所述钻杆接头用钢的屈服强度为920-1020MPa，20℃纵向冲击吸收功为100-115J，-20℃纵向冲击吸收功为90J-110J。3.权利要求1-2任一项所述的高强度高韧性钻杆接头用钢的制备方法，其特征在于，包括电炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、连铸、轧制、分段锻压、正火、淬火以及回火工序；其中，LF精炼工序中通过在钢水中添加铌以控制铌重量百分比含量为0.01-0.04％；VD真空脱气后喂入钛线进行钛合金化，控制钛重量百分比含量为0.010-0.030％。4.根据权利要求3所述的高强度高韧性钻杆接头用钢的制备方法，其特征在于：正火工序的温度为840～900℃，淬火工序的温度为860～915℃，回火工序的温度为560～630℃。5.根据权利要求4所述的高强度高韧性钻杆接头用钢的制备方法，其特征在于：所述正火、淬火以及回火工序依次进行，正火保温时间为30～80min，淬火保温时间为40～80min，回火保温时间为60～150min。6.根据权利要求3所述的高强度高韧性钻杆接头用钢的制备方法，其特征在于：所述VD真空脱气工序中，真空处理时间为20～25min，真空压力小于1mbar。2CN112048669A说明书1/5页一种高强度高韧性钻杆接头用钢及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及钻杆接头用钢及其制备方法，尤其涉及一种高强度高韧性钻杆接头用钢及其制备方法。背景技术[0002]石油钻杆接头是油气田勘探开发过程中连接钻杆传递动力、输送泥浆的重要工具。随着钻井深度的不断增加，对钻杆接头的强度、韧性的要求也在不断提高，普通钢级的钻杆产品已难以满足开采要求。为满足钻杆接头在井下失效时“先漏后破”的准则，钻杆接头的韧性水平应随着材料强度的增加而同步增长。目前普遍使用37CrMnMo制造石油钻杆接头，使用该牌号钢制造的石油钻杆接头屈服强度一般在865-920MPa、20℃纵向冲击吸收功AKV一般为90-100J，-20℃纵向冲击吸收功AKV一般为80-90J，强度和冲击韧性明显偏低，达不到超深井对钻杆接头的要求。发明内容[0003]发明目的：本发明的目的在于提供一种高屈服强度、高韧性的石油钻杆接头用钢；本发明的第二目的在于提供上述钻杆接头用钢的制备方法。[