[发明专利]一种高表面质量抗拉强度1000MPa级连续油管用钢及其制造方法

说明书

本发明提供了一种高表面质量抗拉强度1000MPa级连续油管用钢及其制造方法，所述制造方法包括以下步骤：铁水预处理→转炉冶炼→炉外精炼→连铸→板坯加热→一次高压水除鳞→粗轧→二次高压水除鳞→精轧→冷却→卷取→开卷→拉矫→酸洗→漂洗→烘干→平整→切边→涂油→卷取；按照本发明方法制造得到的高表面质量抗拉强度1000MPa级连续油管用钢的屈服强度786～818MPa、抗拉强度1054～1097MPa、延伸率12％～17％、屈强比0.74～0.75，具有优良的综合性能优良和高的表面质量。

技术领域

本发明属于油管用钢技术领域，具体涉及一种高表面质量抗拉强度1000MPa级连续油管用钢及其制造方法。

背景技术

随着页岩气开发工况逐步恶化和下井深度逐渐增加，使得连续油管强度向超高强度方向发展，且对连续油管焊缝质量要求也越来越高。而连续油管用钢的原料若表面质量较差如表面有氧化铁皮，往往会引起连续油管焊缝夹杂，造成焊接的缺陷。目前国内一般通过酸洗工序来清除表面氧化铁皮，酸洗工序既能提高连续油管用钢原料的表面质量，又能提高原料的板形和尺寸精度。连续油管用热轧酸洗钢带作为原料在制管前必须将其表面氧化铁皮清除干净，使钢带表面光洁无氧化铁皮残留，保证连续油管焊缝质量，提高市场竞争力。

超高强度连续油管用钢为保证其超高强度，一般通过成分设计如添加C、Si、Mn、Nb、V、Ti、Cr、Ni、Cu等元素和热轧工艺来实现。由于C、Si、Ni、Cu等元素的添加会促进氧化铁皮生成，所以不同强度级别的热轧酸洗钢的氧化铁皮厚度往往不一致，超高强度级别的热轧钢表面氧化铁皮会更厚，氧化铁皮变厚会直接影响到酸洗效率和酸洗后产品的表面质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高表面质量抗拉强度1000MPa级连续油管用钢及其制造方法，其具有优良的综合性能和高的表面质量。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

本发明提供了一种高表面质量抗拉强度1000MPa级连续油管用钢的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：铁水预处理→转炉冶炼→炉外精炼→连铸→板坯加热→一次高压水除鳞→粗轧→二次高压水除鳞→精轧→冷却→卷取→开卷→拉矫→酸洗→漂洗→烘干→平整→切边→涂油→卷取。

所述炉外精炼步骤中，经过RH炉、LF炉处理和进行钙处理以脱氢和氧，控制非金属夹杂物形态数量、形态和尺寸，减少非金属夹杂物的形成。连铸过程中投用动态轻压下和电磁制动，减少铸坯内部缺陷，提高材料的韧性。

所述板坯加热步骤中，第一加热段末温度按≤1050℃控制，第二加热段末温度控制在1200～1230℃，均热段温度控制在1200～1230℃，第二加热段和均热段时间之和控制在≤120min。在板坯加热温度均匀性情况下，促进奥氏体均匀化和合金元素在奥氏体中充分固溶，缩短加热时间有利于减少氧化铁皮生成。

所述一次高压水除鳞步骤中，水压控制在16～19MPa，除去板坯表面的一次氧化铁皮，确保后道工序轧制时产品表面质量。

所述粗轧步骤中，在奥氏体再结晶区进行多道次轧制，粗轧机架R1和R2间4组除鳞水全开，除鳞水压力为15～18MPa，以除去一次氧化铁皮；粗轧后中间坯厚度控制在39～41mm。

所述二次高压水除鳞步骤中，上除鳞集管和下除鳞集管共开35个喷嘴，除鳞集管喷射角24～26°，除鳞水压力为15～18MPa，喷嘴到板坯上下表面的距离均控制在90±5mm。

所述精轧步骤中，精轧机由F1～F7机架组成，在F2-F3机架间设有上喷淋集管和下喷淋集管，除鳞水压力为8～10MPa，用于除去精轧机内第三次生成的氧化铁皮，提高带钢表面质量；精轧终轧温度控制在800～850℃，避免在低温双相区轧制导致轧机负荷过大，同时避免造成混晶，也要避免终轧温度过高导致奥氏体晶粒粗化；轧制速度不低于6.5m/s。