一种高韧性耐腐蚀钢及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102839331102839331B(45)授权公告日2014.10.01(21)申请号201110173908.9(22)申请日2011.06.24(73)专利权人宝山钢铁股份有限公司地址201900上海市宝山区富锦路885号专利权人上海宝钢商贸有限公司(72)发明人田青超熊文兵董晓明(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人陈长会金惠淑(51)Int.Cl.C22C38/44(2006.01)C21D1/18(2006.01)审查员闫晓明权利要求书1页权利要求书1页说明书4页说明书4页(54)发明名称一种高韧性耐腐蚀钢及其制造方法(57)摘要本发明涉及一种高韧性耐腐蚀钢，其化学成分重量百分比为：C：0.03-0.10％，Si：0.2-0.6％，Mn：0.35-0.75％，Cr：12-114％，Ni：0.5-1.5％，Al：0.01-0.04％，Mo：0.1-0.3％，P≤0.015％，S≤0.006％，N≤0.01％，其中Al/N＞2，余量为Fe和不可避免的杂质。其制造方法，包括：采用电弧炉加炉外精炼并经真空精炼处理，或氧气转炉加炉外精炼并经真空精炼处理，或电渣重熔法冶炼后浇铸成锭；锻造前采用温锭入炉，入炉钢锭表面温度小于600℃；锻造加热温度1200-1250℃，终锻温度大于1000℃，锻造比大于6，且锻件壁厚1/2处晶粒度不小于6级。这样得到的高韧性耐腐蚀钢，其屈服强度大于517MPa，-46℃冲击功大于27J，适合用于石油天然气行业FF级105MPa采油树本体。CN102839331BCN102839BCN102839331B权利要求书1/1页1.一种高韧性耐腐蚀钢，其化学成分重量百分比为：C：0.03-0.10％，Si：0.2-0.6％，Mn：0.35-0.75％，Cr：12-14％，Ni：0.5-1.5％，Al：0.01-0.04％，Mo：0.1-0.3％，P≤0.015％，S≤0.006％，N≤0.01％，其中A1／N>2，余量为Fe和不可避免的杂质；所述钢的屈服强度大于517MPa，-46℃冲击功大于27J。2.如权利要求1所述的高韧性耐腐蚀钢的制造方法，包括：采用电弧炉加炉外精炼并经真空精炼处理，或氧气转炉加炉外精炼并经真空精炼处理，或电渣重熔法冶炼后浇铸成锭；锻造前采用温锭入炉，入炉钢锭表面温度小于600℃；锻造加热温度1200-1250℃，终锻温度大于1000℃，锻造比大于6，且锻件壁厚1／2处晶粒度不小于6级;锻件在加工成成品后在940-980℃温度下奥氏体化后进行水淬或油淬，然后分别在690-720℃回火0.5-3小时和650-680℃回火0.5-3小时，然后空冷却至室温。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，锻件在加工成成品后在940-980℃温度下奥氏体化后，当样件壁厚小于30mm时在空气中淬火，淬火时间为0.5-3小时，然后分别在690-720℃回火0.5-3小时和650-680℃回火0.5-3小时，然后空冷却至室温。2CN102839331B说明书1/4页一种高韧性耐腐蚀钢及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种石油天然气行业低温用高韧性耐腐蚀钢，特别是涉及一种使用温度达-46℃的高强度、高韧性耐腐蚀钢及其制造方法。背景技术[0002]采油树是油气井井口装置，为生产油管柱提供入口，是用于流体控制的阀门和配件的总成。采油树悬挂着下入井中的油管柱，密封油套管的环形空间，控制和调节油井生产，保证作业，施工，录取油、套压资料，测试及清蜡等日常生产管理。[0003]采油树按不同的作用又分采油(自喷、人工举升)、采气(天然气和各种酸性气体)、注水、热采、压裂、酸化等专用井口装置。并根据使用压力等级不同而形成系列。由于天然气气体相对密度低，气注压力低，不论采气或注气井口压力都高，流速高，同时易渗漏，有时天然气中会有H2S、CO2等腐蚀性介质，因而对采油树的材质有严格的要求。如在FF级105MPa采油树本体，其最低使用温度为-46℃，使用环境为二氧化碳分压小于200psi，硫化氢分压小于0.5psi。105MPa为采油树的最高强度级别，该级别要求屈服强度大于517MPa，-46℃冲击功大于27J。由于强度高而同时低温冲击韧性要求也高，因此目前该级别采油树的材质一般采用美国标准牌号UNS41000(UNIFIEDNUMBERINGSYSTEM)(其化学成分为C≤0.15％，Si≤1.00％，Mn≤1.00％，P≤0.04％，S≤0.03％，Cr：11.5-13.5％，Ni≤0.50％)，相当于中国钢材代号1Cr13。在生产实践中，各生产厂家使用1Cr13生产采油树时在质量控制上存在一定问题，