專利名稱：：一種高強(qiáng)度特種抽油桿鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于石油鉆探中使用的抽油桿鋼成分的改進(jìn)，涉及一種高強(qiáng)度特種抽油桿鋼。
背景技術(shù)：
：在石油開采鉆探行業(yè)中需求一種高耐腐蝕性、高強(qiáng)度的抽油桿鋼，用于油田部分油氣腐蝕性較強(qiáng)、井深度較深的油井中，有較高的強(qiáng)度要求，用戶要求抽油桿鋼必須含Cr、Ni、Mo等元素，其中Cr含量必須大于1.7%，C含量小于0.24%，抗拉強(qiáng)度必須大于1050MPa，現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中合金結(jié)構(gòu)鋼及抽油桿鋼成分及性能均不能用戶滿足要求，必須重新設(shè)計(jì)一種符合用戶要求的抽油桿鋼。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度特種抽油桿鋼，其具有高耐腐蝕性和高強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度大于1050MPa，特別適合在石油鉆探的深井中使用。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種高強(qiáng)度特種抽油桿鋼，其中所含的主要化學(xué)成分的百分含量為:C0.18-0.24、Si0.15-0.30、Mn0.30-0.50、Crl.70-2.0、Mo0.10-0.20、P《0.025、S《0.025、Ni0.10-0.20、Cu《0.20。本發(fā)明抽油桿鋼的各成分中C:主要的強(qiáng)化元素，碳溶解在鋼中形成間隙固溶體，起固溶強(qiáng)化作用，其在鋼中形成的碳化物析出時(shí)，起沉淀強(qiáng)化作用；設(shè)計(jì)碳含量時(shí)，主要考慮固溶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化所需，碳含量過(guò)高增加鋼的脆性，容易引起碳化物偏析，影響鋼材疲勞，一定的Cr含量下，采用低碳有利于強(qiáng)化淬火和強(qiáng)化回火冷卻，改善淬火組織和避免高溫回火；因此參考其它抽油桿C含量，將C成分控制在0.180.24%之間。Si:Si本身具有固溶強(qiáng)化作用，同時(shí)能改變回火時(shí)碳化物析出數(shù)量、尺寸、形態(tài)，提高鋼的回火穩(wěn)定性，對(duì)提高鋼的強(qiáng)度、硬度有好處，但Si不宜過(guò)高，Si過(guò)高會(huì)對(duì)鋼的塑性、韌性產(chǎn)生不良影響，助長(zhǎng)鋼加熱時(shí)的脫碳和晶粒粗化，因此將Si含量控制在0.150.30%之間。Mn:能顯著提高淬透性，改善熱處理性能，強(qiáng)化基體和細(xì)化珠光體，提高鋼的強(qiáng)度和硬度，參考其它抽油桿Mn含量，將Mn成分控制在0.30.5%之間。Cr:能顯著提高淬透性，Cr和Mn共用有互助效果，一定鉻含量的突出優(yōu)點(diǎn)是大幅提高鋼的強(qiáng)度，Cr、Mo共用使調(diào)制鋼具有良好的抗H2S破壞能力，顯著提高鋼材耐蝕性能，同時(shí)還不致促使鋼脫碳、石墨化和粗化晶粒，同時(shí)提高鋼中碳化擴(kuò)散的激活能，減輕脫碳傾向，因此將Cr成分空制在1.72.0之間。Mo:提高鋼的淬透性，克服回火脆性，改善熱處理性能、提高抗疲勞性能，與Cr共用，能顯著提高抗H2S破壞能力，是石油深井不可或缺的元素之一，耐蝕性能極好；因此考慮綜合因素，將Mo成分控制在O.10.2%之間。Ni:加入一定量的Ni元素，有助于提高鋼的淬透性和高溫回火穩(wěn)定性，同時(shí)與Cr、Mo共用，可顯著提高鋼的耐蝕性能，綜合考慮將Ni成分控制在0.10.2%之間。本發(fā)明高強(qiáng)度特種抽油桿鋼的熱處理工藝如下<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>本發(fā)明高強(qiáng)度特種抽油桿鋼20Cr2Mo可采用轉(zhuǎn)爐或電爐進(jìn)行冶煉，通過(guò)LF爐精煉后，用150X150方坯連鑄機(jī)澆注成方坯進(jìn)行軋制，我們采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的小型材連軋機(jī)組進(jìn)行軋制后，按用戶提出的抽油桿性能要求進(jìn)行檢驗(yàn)入庫(kù)，經(jīng)過(guò)用戶在油井使用驗(yàn)證，使用性能完全能夠滿足用戶要求，具體的性能指標(biāo)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>本發(fā)明抽油桿鋼充分考慮了各主要化學(xué)成分之間的百分比含量以及相互之間的作用關(guān)系，大大提高了其抗拉強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度大于1050MPa，其具有高耐腐蝕性和高強(qiáng)度，易于生產(chǎn)制造，使用性能高，特別適合在石油鉆探的深井中使用。具體實(shí)施例方式—種高強(qiáng)度特種抽油桿鋼，其中所含的主要化學(xué)成分的百分含量為CO.18-0.24、Si0.15-0.30、Mn0.30-0.50、Cr1.70-2.0、Mo0.10-0.20、P《0.025、S《0.025、Ni0.10-0.20、Cu2《0.20。其中所含的主要化學(xué)成分的優(yōu)選百分含量為C0.19、Si0.20、Mn0.38、Cr1.80、Mo0.15、P=0.015、S=0.015、Ni0.15、Cu=0.10。權(quán)利要求一種高強(qiáng)度特種抽油桿鋼，其特征在于其中所含的主要化學(xué)成分的百分含量為C0.18-0.24、Si0.15-0.30、Mn0.30-0.50、Cr1.70-2.0、Mo0.10-0.20、P≤0.025、S≤0.025、Ni0.10-0.20、Cu≤0.20。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度特種抽油桿鋼，其特征在于其中所含的主要化學(xué)成分的百分含量為:C0.19、Si0.20、Mn0.38、Cr1.80、Mo0.15、P=0.015、S=0.015、Ni0.15、Cu=0.10。全文摘要本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度特種抽油桿鋼，其中所含的主要化學(xué)成分的百分含量為C0.18-0.24、Si0.15-0.30、Mn0.30-0.50、Cr1.70-2.0、Mo0.10-0.20、P≤0.025、S≤0.025、Ni0.10-0.20、Cu≤0.20。本發(fā)明抽油桿鋼具有高耐腐蝕性和高強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度大于1050MPa，特別適合在石油鉆探的深井中使用。文檔編號(hào)C22C38/44GK101736201SQ200910113600公開日2010年6月16日申請(qǐng)日期2009年12月25日優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日發(fā)明者張建新,張春輝,狄明軍,穆保安,陳躍軍申請(qǐng)人:寶鋼集團(tuán)新疆八一鋼鐵有限公司