一种抗氯离子腐蚀抽油杆钢及其制造方法.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CN106957993A(43)申请公布日2017.07.18(21)申请号201610016306.5(22)申请日2016.01.12(71)申请人宝钢特钢有限公司地址200940上海市宝山区水产路1269号(72)发明人刘湘江李阳(74)专利代理机构上海集信知识产权代理有限公司31254代理人肖祎(51)Int.Cl.C22C38/18(2006.01)C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/12(2006.01)C22C38/06(2006.01)C21D8/06(2006.01)C21D1/25(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图3页(54)发明名称一种抗氯离子腐蚀抽油杆钢及其制造方法(57)摘要本发明公开了一种抗氯离子腐蚀抽油杆钢及其制造方法，该钢材包括按重量百分数计的如下元素：碳：0.12～0.25％，硅：0.17～0.37％，锰：0.40～0.70％，钼：0.15～0.25％，镍：≤0.01％，铬：4.50～6.10％，Al：0.010～0.050％，铌：0.02～0.06％，硫≤0.015％，磷≤0.020％，余为Fe和不可避免的杂质元素。该制造方法为：转炉或电弧炉初炼；钢包炉炉外精炼；真空精炼；连铸或模铸；加工成棒材或盘条。本发明的优点在于：发明钢具有优良的耐腐蚀性能。CN106957993ACN106957993A权利要求书1/1页1.一种抗氯离子腐蚀抽油杆钢，其特征在于，包括按重量百分数计的如下元素：碳：0.12～0.25％，硅：0.17～0.37％，锰：0.40～0.70％，钼：0.15～0.25％，镍：≤0.01％，铬：4.50～6.10％，Al：0.010～0.050％，铌：0.02～0.06％，硫≤0.015％，磷≤0.020％，余为Fe和不可避免的杂质元素。2.如权利要求1所述的抗氯离子腐蚀抽油杆钢，其特征在于，所述各元素的重量百分数分别为：碳：0.12～0.22％，硅：0.17～0.33％，锰：0.40～0.59％，钼：0.15～0.22％，镍：≤0.01％，铬：4.50～5.5％，Al：0.010～0.035％，铌：0.02～0.06％，硫≤0.015％，磷≤0.020％。3.一种如权利要求1或2所述的抗氯离子腐蚀抽油杆钢的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：转炉或电弧炉初炼；钢包炉炉外精炼；真空精炼；连铸或模铸；加工成棒材或盘条。4.如权利要求3所述的抗氯离子腐蚀抽油杆钢的制造方法，其特征在于，所述加工成棒材或盘条采用轧钢机热扎制的方法。5.如权利要求4所述的抗氯离子腐蚀抽油杆钢的制造方法，其特征在于，所述轧钢机热轧制的方法的技术参数为：加热炉加热工艺：均热温度1130～1230℃，加热保温时间≥2：10小时，钢坯出炉温度1130～1210℃，阴阳面温差≤30℃；控制轧制工艺：加热均匀的钢坯出炉后，正常开启高压除鳞机，终轧温度：780～850℃；控冷工艺：轧成盘条后在线缓冷，冷却速度40～80℃/h，不得吹风。2CN106957993A说明书1/9页一种抗氯离子腐蚀抽油杆钢及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及冶金行业结构钢的成分设计及其制造方法，尤其是指一种抗氯离子腐蚀抽油杆钢材的成分设计及其棒线材的制造技术，属黑色金属材料制造加工技术领域。背景技术[0002]机械采油是油田开发的主要手段，有杆抽油系统在机械采油中占有举足轻重的地位。抽油杆是有杆抽油设备的重要零件，其功能是将抽油机的动力传递给井下抽油泵，通过油井管采出石油。[0003]抽油杆在抽油过程中将承受各种交变载荷、振动载荷和冲击载荷及与油管相对运动所产生的摩擦作用。同时抽油杆还直接与油井中的盐离子、氯离子、CO2、H2S等多种腐蚀性介质及砂粒相接触而受到强烈的腐蚀和磨损作用。所以，抽油杆不仅需要良好的强韧性，还要求具有优良的耐腐蚀性能。[0004]抽油杆一般采用钢质线材制造，其按强度级别可分为D级杆、H级杆两种，其中，后者强度较高。制造D级杆采用的钢种有35Mn2、35CrMo、42CrMo钢等，美国石油协会推荐的D级抽油杆有：1536和4142(分别相当于35Mn2和42CrMo钢)。制造H级杆主要采用12Mn2SiCr、16Mn2SiCr、20Cr2MoNi钢等。大量实际应用表明，尽管H级抽油杆强度较高，但其使用寿命并不一定高于D级杆。原因在于，尽管随着钢的强度提高，抽油杆的疲劳强度、耐磨损性能提-高，但在CO2、H2S、Cl等油井腐蚀性介质条件下，抽油杆的耐侵蚀、耐腐蚀疲劳性能并没有得到改善。而且，单纯提高抽油杆强度时，往往伴随着韧性的降低，抽油杆早期突然断裂的概率上升。[0005]随着采