[发明专利]超高强度超高韧性石油套管用钢、石油套管及其制造方法

权利要求书

1.一种超高强度超高韧性石油套管用钢，其特征在于，其微观组织为回火索氏体，其化学元素质量百分比含量为：C：0.1-0.22％，Si：0.1-0.4％，Mn：0.5-1.5％，Cr：1-1.5％，Mo：1-1.5％，Nb：0.01-0.04％，V：0.2-0.3％，Al：0.01-0.05％，Ca：0.0005-0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质；

其中，所述回火索氏体上的析出物包括Nb的碳氮化物和V的碳氮化物的至少其中之一，所述Nb的碳氮化物的尺寸在100nm以下，所述V的碳氮化物的尺寸在100nm以下，所述超高强度超高韧性石油套管用钢还满足1≤(V+Nb)/C≤2.3，以使回火索氏体上有害的Cr的析出物和/或Mo的析出物极少，式中的V、Nb和C分别表示其质量百分比；

所述超高强度超高韧性石油套管用钢的冲击韧性大于屈服强度数值的10％，其中冲击韧性以0度横向夏比冲击功来表征，单位参量为J，屈服强度的单位参量为MPa。

2.如权利要求1所述的超高强度超高韧性石油套管用钢，其特征在于，还具有0＜Ti≤0.04wt％。

3.如权利要求2所述的超高强度超高韧性石油套管用钢，其特征在于，所述回火索氏体上的析出物包括Nb的碳氮化物、V的碳氮化物和Ti的碳氮化物的至少其中之一。

4.如权利要求3所述的超高强度超高韧性石油套管用钢，其特征在于，所述Nb的碳氮化物的尺寸在100nm以下，所述V的碳氮化物的尺寸在100nm以下，所述Ti的碳氮化物的尺寸在100nm以下。

5.如权利要求1所述的超高强度超高韧性石油套管用钢，其特征在于，所述不可避免的杂质中的P≤0.015wt％，S≤0.003wt％，N≤0.008wt％。

6.一种石油套管，其特征在于，其采用如权利要求1-5中任意一项所述的超高强度超高韧性石油套管用钢制得。

7.如权利要求6所述的石油套管，其特征在于，其为155ksi级石油套管，其屈服强度为1069-1276MPa，抗拉强度≥1138MPa，延伸率为20％-25％，0度横向夏比冲击功≥130J，韧脆转变温度≤-60℃。

8.如权利要求6所述的石油套管，其特征在于，其为170ksi级石油套管，其屈服强度为1172-1379MPa，抗拉强度≥1241MPa，延伸率为18％-25％，0度横向夏比冲击功≥120J，韧脆转变温度≤-50℃。

9.如权利要求6-8中任意一项所述的石油套管的制造方法，其包括步骤：

(1)冶炼和铸造；

(2)穿孔和连轧：其中将经过步骤(1)得到的连铸坯加热并均热，均热温度为1200-1240℃，控制穿孔温度为1180-1240℃，控制终轧温度为900℃-950℃；

(3)热处理：其中奥氏体化温度为920-950℃，保温30-60min后淬火，然后在600-650℃回火，保温时间50-80min，然后在500-550℃热定径。