[发明专利]一种高强度抗硫化氢腐蚀油井管钢及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度抗硫化氢腐蚀油井管钢，其特征在于，油井管钢的化学组成元素的质量百分比为：C：0.12～0.14％，Si：0.10～0.14％，Mn：3.4～4.5％，P：≤0.010％，S：≤0.002％，Cr：0.50～1.10％，Ni：1.2～1.50％，Mo：0.4～0.42％，V：0.32～0.50％，Cu：0.5～0.85％，余量为Fe和无法避免的夹杂，其中Ni/Cu＝1.0-1.5；油井管钢的微观组织为回火马氏体、逆转变奥氏体以及附着于回火马氏体上的第二相析出物；第二相析出物包括碳化钒、氮化钒和碳化铬，逆转变奥氏体的体积分数大于5％，第二相析出物晶粒为纳米级颗粒，其平均颗粒尺寸为10～40nm；

所述油井管钢的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将连铸坯通过冶炼、炉外精炼获得钢坯；

步骤2：钢坯开坯锻造后进行热轧，得到热轧后的钢坯；热轧包括粗轧和精轧；

步骤3：将经过热轧后的钢坯再进行调质处理；

步骤4：对调质后的钢坯进行冷却后得到油井管钢；

所述步骤2中，热轧的开轧温度为1100～1150℃；

所述步骤3中的调质处理，采用先淬火后回火的热处理工艺；淬火温度为780～840℃，保温时间40min～1h，淬火为油淬；回火温度为580～640℃，保温时间大于3h；

所述步骤4中用油进行冷却，冷却速度为30～60℃/s；

所述油井管钢按照NACE TM0177标准方法A测定，采用H₂S分压0.1MPa，溶液为标准A溶液，标准A溶液的质量分数为5％氯化钠+质量分数0.5％的冰醋酸；经720h耐腐蚀试验后，钢材未发生断裂。

2.根据权利要求1所述的一种高强度抗硫化氢腐蚀油井管钢，其特征在于，油井管钢的化学组成元素的质量百分比为：C：0.12～0.13％，Si：0.12～0.14％，Mn：3.5～4.5％，P：≤0.008％，S：≤0.0015％，Cr：0.60～1.0％，Ni：1.3～1.5％，Mo：0.4～0.42％，V：0.32～0.40％，Cu：0.5～0.8％，其余为Fe和不可避免的杂质。

3.一种高强度抗硫化氢腐蚀油井管钢的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1或2所述的油井管钢，包括如下步骤：

步骤1：将连铸坯通过冶炼、炉外精炼获得钢坯；

步骤2：钢坯开坯锻造后进行热轧，得到热轧后的钢坯；

步骤3：将经过热轧后的钢坯再进行调质处理；

步骤4：对调质后的钢坯进行冷却后得到油井管钢。

4.根据权利要求3所述的一种高强度抗硫化氢腐蚀油井管钢的制备方法，其特征在于，所述步骤2中在热轧前，钢坯先经过加热，加热温度为1150～1200℃，保温时间1～2h。

5.根据权利要求3所述的一种高强度抗硫化氢腐蚀油井管钢的制备方法，其特征在于，所述步骤2的热轧工艺中开轧温度为1100～1150℃，终轧温度为800～850℃。

6.根据权利要求3所述的一种高强度抗硫化氢腐蚀油井管钢的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的调质处理，采用先淬火后回火的热处理工艺。

7.根据权利要求6所述的一种高强度抗硫化氢腐蚀油井管钢的制备方法，其特征在于，淬火温度为780～840℃，保温时间40min～1h，淬火为油淬；回火温度为580～640℃，保温时间大于3h。

8.根据权利要求3所述的一种高强度抗硫化氢腐蚀油井管钢的制备方法，其特征在于，所述步骤4中用油进行冷却，冷却速度为30～60℃/s。