專利名稱：石油套管連接件用鋼及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種石油套管連接件用鋼及其制造方法。
背景技術(shù)：
石油工作作為“エ業(yè)血液”在保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有無可替代的重要作用，隨著石油工作的迅速發(fā)展，油井開發(fā)向深井、超深井、大位移等方向發(fā)展。石油套管是ー種廣泛應(yīng)用于石油開采領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備，其主要作用是固定油井壁。由于石油開采エ藝的特殊性，石油套管的質(zhì)量直接影響到油井的生產(chǎn)安全，套管的外部要承受各類底層地層地壓和地下水壓力，套管的內(nèi)部則要承受泥漿，內(nèi)壓及水蒸氣壓力，有時(shí)還要承受腐蝕性液體以及氣體的侵蝕，因此要求石油套管應(yīng)具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，即要有高的抗擠壓破壞強(qiáng)度，又有耐內(nèi)壓的屈服強(qiáng)度。石油套管連接件(套管接頭、套管四通等)是將石油套管相互連接起來，下入井中的部件，從井口到幾千米深的管柱被懸掛著。每個(gè)套管連接件都必須支持下面懸掛管柱的重量，還要承受使用條件下的拉、壓、扭、彎等各種載荷的綜合作用，因此，高強(qiáng)度是最重要性能要求之一；同時(shí)，鉆桿與套管徑向、軸向摩擦使鉆桿外壁及套管內(nèi)壁嚴(yán)重磨損，這種磨損多發(fā)生于鉆桿及套管的連接部位，因此，又要求有較強(qiáng)的耐磨性；油井地礦復(fù)雜，要求耐侵蝕性強(qiáng)?？傊?，石油套管連接件用鋼要求鋼材的強(qiáng)度高，鋼質(zhì)均勻，耐侵蝕性強(qiáng)，耐磨性好。中碳Cr-Mo系調(diào)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼，具有高比強(qiáng)、高硬、高韌、良好淬透性、易加工等優(yōu)良的使用性能和加工性能，成為石油套管連接件用鋼常用鋼種。由于石油套管連接件用鋼的質(zhì)量要求苛刻，其鍛件要求保證滿足高等級(jí)探傷。當(dāng)前，用戶主要采用鋼錠來作為鍛件原料，但由于鋼錠存在成材率低，組織致密性、成分均勻性差等問題，導(dǎo)致鍛件的質(zhì)量穩(wěn)定性低、廢品率高、原料成本増加。因此，用戶迫切希望用連鑄圓坯取代鋼錠作為鍛件原料，來提高鍛造質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，但對(duì)連鑄圓坯鋼水的潔凈度、組織的致密性、均勻性均提出極高要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了ー種石油套管連接件用鋼，該石油套管連接件用鋼潔凈度高、成分穩(wěn)定；本發(fā)明還提供ー種石油套管連接件用連鑄圓坯，上述石油套管連接件用鋼以連鑄圓坯的形式存在，用于制造石油套管連接件，該連鑄圓坯表面質(zhì)量、組織致密性、均勻性聞;本發(fā)明還提供ー種石油套管連接件用連鑄圓坯的制備方法。通過該方法得到的石油套管連接件用連鑄圓坯的潔凈度、組織致密性、均勻性均有很大提高，滿足石油套管連接件用鋼要求。上述石油套管連接件用鋼的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為C :0. 28% O. 33%，Si:O. 20% O. 35%, Mn 0. 45% O. 60%, P 彡 O. 025%, S 彡 O. 025%, Cr 0. 90% I. 10%,Mo 0. 18% O. 25%, Alt :0. 020% O. 050%, Cu ( O. 25%, H ( 2. OX 10_4%，N :40X 10_4% 70X 10_4%，T. O彡15X 10_4%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。其中，Alt是指全鋁；Τ· O是指全氧。以下將對(duì)本發(fā)明主要成分的設(shè)計(jì)機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)說明C :提高鋼的強(qiáng)度和硬度，降低塑、韌性。碳含量低于O. 28%，不易達(dá)到強(qiáng)、硬度要求，増加合金用量；高于O. 33%難以滿足塑、韌性要求，且易造成連鑄坯成分偏析和加熱時(shí)過熱。Si:提高鋼的強(qiáng)度、淬透性，最低含量在O. 20%時(shí)才能起有效作用；含量較高時(shí)，回火易產(chǎn)生石墨化，并易使鋼中形成帯狀組織，増加鋼的各向異性，降低綜合力學(xué)性能。
Mn 明顯提高鋼的淬透性，細(xì)化珠光體組織，改善力學(xué)性能，含量低于O. 45%不能滿足鋼種性能要求；含量過高時(shí)，増加晶粒粗化和回火脆性及連鑄坯成分偏析傾向，設(shè)計(jì)最高含量為O. 60%οP、S :改善鋼的切削性能，顯著降低鋼的塑性和韌性，増加鋼產(chǎn)生裂紋的傾向，惡化鋼的綜合力學(xué)性能，含量超過O. 025%時(shí)更加明顯，應(yīng)盡量降低其含量。Cr :明顯提高鋼的強(qiáng)度和淬透性，同時(shí)提高耐磨性和抗腐蝕能力，但含量過高，易增加鋼的回火脆性；依據(jù)鋼種使用性能要求，設(shè)計(jì)鉻含量為O. 90% I. 10%。Mo :顯著提高鋼的淬透性、沖擊韌性及耐腐蝕性能，提高回火穩(wěn)定性。含量低于O. 18%作用不明顯，含量過高時(shí)將增加生產(chǎn)成本。Alt :主要細(xì)化晶粒、脫氧、固氮，提高鋼的韌性，改善鋼的綜合力學(xué)性能，含量低于
O.020%不能起到有效作用；含量高干O. 050%吋，易造成二次氧化，降低鋼液流動(dòng)性，惡化鋼的質(zhì)量。Cu :作為鋼中的有害殘余元素，含量高于O. 25%吋，降低鋼的塑、韌性，連鑄坯易產(chǎn)生星狀裂紋。Τ. O :含量増加，鋼的潔凈度降低，鋼中夾雜物增多，全氧含量高于15Χ 10_4%吋，將顯著降低鋼塑、韌性及疲勞性能，惡化鋼的綜合力學(xué)性能。H:含量高于2. OX 10_4%，鋼易產(chǎn)生白點(diǎn)、點(diǎn)狀偏析、疲勞斷裂等，顯著惡化鋼的質(zhì)量，甚至造成鋼材報(bào)廢。N :可提高鋼的強(qiáng)度，與Al結(jié)合生成AlN細(xì)化晶粒，含量高于40 X 10_4%時(shí)能起到有效作用，但含量高于70Χ10_4%時(shí)將增加鋼中夾雜物，顯著惡化鋼的韌性，使鋼易產(chǎn)生藍(lán)脆。該石油套管連接件用鋼以連鑄圓坯的形式存在，用于制造石油套管連接件。本發(fā)明提供的上述石油套管連接件用連鑄圓坯的制造方法，包括如下的生產(chǎn)エ序電爐初煉エ序一LF精煉エ序一VD真空脫氣エ序一連鑄エ序一鑄坯緩冷エ序一檢驗(yàn)、精整エ序；其中，在所述電爐初煉エ序中，爐料結(jié)構(gòu)中鐵水的質(zhì)量百分比占50% 75% ;所述電爐初煉完成進(jìn)行無渣出鋼的過程中，根據(jù)實(shí)際終點(diǎn)碳含量預(yù)先向鋼包中加入碳粉，然后加入預(yù)熔低熔點(diǎn)調(diào)渣劑及石灰組成的混合造渣料。在所述電爐初煉エ序中，加入所述混合造渣料后，再加入合金和含鋁脫氧劑，其中，所述合金為硅錳、鉻鐵或鑰鐵中的至少ー種，所述含鋁脫氧劑的加入量為1.5kg/t鋼
2.Okg/1 鋼 ο
在所述LF精煉エ序中，精煉爐采用LF爐，采用碳粉和碳化硅擴(kuò)散脫氧和喂入鋁線強(qiáng)脫氧相的復(fù)合脫氧方式脫氧，出鋼前，喂入硅鈣線對(duì)夾雜物做變質(zhì)處理并深脫氧。在所述LF精煉エ序后即LF爐出鋼后且進(jìn)入所述VD真空脫氣エ序前進(jìn)行扒渣操作，扒渣量占總渣重量的30%-60%。在所述VD真空脫氣エ序中，在真空度67Pa以下保持時(shí)間為15min 20min，真空處理后H彡2. OX 10_4wt%，鋼液經(jīng)真空精煉回到常壓狀態(tài)后，控制底吹氬氣流量為120L/min 260L/min，壓カ為O. 20MPa O. 40MPa，保持軟吹時(shí)間為15min 30min，其中，軟吹狀態(tài)為渣面微動(dòng)，鋼液不裸露。在所述連鋳工序中，實(shí)行恒溫、恒拉速、恒液面的“三恒”操作，采用吹氬密封大包長(zhǎng)水ロ +中間包內(nèi)置式水ロ +吹IS密封浸入式水ロ、鋼包和中間包均加蓋保溫、中間包鋼液面采用低碳高堿度覆蓋劑及碳化稻殼雙層保溫的全保護(hù)低過熱度澆注，結(jié)晶器液面自動(dòng)控 制，末端電磁攪拌，動(dòng)態(tài)弱冷配水，多點(diǎn)連續(xù)矯直技術(shù)。在所述鑄坯緩冷エ序中，連鑄圓坯經(jīng)ニ冷段冷卻、矯置、運(yùn)輸棍道轉(zhuǎn)移至冷床后，及時(shí)轉(zhuǎn)入緩冷坑緩冷，并加蓋保溫，緩冷時(shí)間彡36h，吊出溫度彡250°C。本發(fā)明的有益效果如下(I)電爐采用配加高比例鐵水、爐后提前加入適量碳粉脫氧，加入預(yù)熔低熔點(diǎn)造渣料及石灰組成的混合造渣料，進(jìn)行爐渣改質(zhì)，加入鋁質(zhì)脫氧劑強(qiáng)化預(yù)脫氧等技術(shù)手段，盡快降低鋼中溶解氧含量，極早成渣，為精煉爐創(chuàng)造良好條件；(2) LF精煉利用碳粉+碳化硅擴(kuò)散脫氧和喂入鋁線強(qiáng)脫氧相的復(fù)合脫氧方式脫氧、高堿度精煉渣精煉、窄成分控制等技術(shù)及真空脫氣精煉，通過制定合理吹氬攪拌制定、保證足夠的真空脫氣時(shí)間、軟吹時(shí)間等措施保證了鋼液潔凈度、成分穩(wěn)定性。(3)連鑄通過采用“三恒操作”、全保護(hù)低過熱度澆注，結(jié)晶器液面自動(dòng)控制，末端電磁攪拌，動(dòng)態(tài)弱冷配水，多點(diǎn)連續(xù)矯直，入緩冷坑緩冷、加蓋保溫等技術(shù)，保證了連鑄圓坯表面質(zhì)量、潔凈度、組織均勻性及致密性，減少組織應(yīng)力及熱應(yīng)力，避免了內(nèi)裂紋的產(chǎn)生。(4)采用上述制備方法可生產(chǎn)出生潔凈度高(T. O彡15X10_4%、N:40X10_4% 70X10_4%、非金屬夾雜物A、B、C、D ^ 1.0級(jí))，均質(zhì)(低倍組織< I. O級(jí)、無裂紋、皮下氣泡)的連鑄圓坯，滿足石油套管連接件用鋼鍛件保證高等級(jí)探傷要求。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下實(shí)施方式。本發(fā)明提供的ー種石油套管連接件用鋼，其化學(xué)成分按照質(zhì)量百分比為C:
O.28% O. 33%, Si:O. 20% O. 35%, Mn 0. 45% O. 60%, P 彡 O. 025%, S 彡 O. 025%, Cr
O.90% I. 10%, Mo 0. 18% O. 25%, Alt 0. 020% O. 050%, Cu く O. 25%, H く 2. OX 10_4%，N :40X 10_4% 70 X 10、，T. O彡15X 10_4%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。作為本發(fā)明的ー種優(yōu)選實(shí)施方式，所述石油套管連接件用鋼，其化學(xué)成分按照質(zhì)量百分比為C 0. 29% O. 31%, Si 0. 20% O. 28%, Mn 0. 50% O. 56%, P 彡 O. 015%,
S彡 O. 010%, Cr 1. 00% I. 10%, Mo 0. 18% O. 22%, Alt 0. 020% O. 040%, Cu く O. 25%,H彡2. O X 10、，N 40 X 10、 70 X 1(Γ4%，T. O彡15 X 10、，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
本發(fā)明還提供ー種石油套管連接件用連鑄圓坯，即上述石油套管連接件用鋼以連鑄圓坯的形式存在，用于制造石油套管連接件。本發(fā)明提供的石油套管連接件用連鑄圓坯的制備方法，包括如下的生產(chǎn)エ序電爐初煉エ序一LF精煉エ序一VD真空脫氣エ序一連鑄エ序一鑄坯緩冷エ序一檢驗(yàn)、精整エ序;以下百分比如沒有特殊說明則均為質(zhì)量百分比。電爐初煉エ序采用廢鋼和鐵水的爐料結(jié)構(gòu)，其中，鐵水的質(zhì)量百分比占50% 75%;四支爐壁氧槍吹氧脫碳為主，一支爐門氧槍吹氧脫碳為輔；與吹氧相結(jié)合，噴吹碳粉或其他含碳粉劑造泡沫渣；配加造渣料如石灰造渣脫磷；偏心爐底出鋼，留鋼留渣操作；出鋼過程中，底吹氬氣攪拌；優(yōu)選地，爐料結(jié)構(gòu)中鐵水的質(zhì)量百分比占55% 75% ； 優(yōu)選地，噴吹碳粉或其他含碳粉劑造泡沫渣時(shí)，配碳量占爐料總重量的百分比為
I.00% 4. 00%，具體取決于爐料結(jié)構(gòu)以及爐料成分；優(yōu)選地，每噸爐料配加35kg 50kg石灰造渣脫磷，熔清碳彡O. 60%,比如在O. 6
I.5%，優(yōu)選在O. 8 I. 2%，更優(yōu)選在O. 9 I. 1%，熔清磷< O. 025%,同時(shí)氧化脫碳均勻沸騰，去除鋼中部分H和N,控制初煉爐冶煉終點(diǎn)C :0. 12% O. 20%, P彡O. 015%,出鋼溫度為1620°C 1660°C ；優(yōu)選地，所述電爐為堿性電弧爐；在所述電爐初煉エ序中，所述電爐初煉完成進(jìn)行無渣出鋼過程中，出鋼過程順鋼流，根據(jù)實(shí)際終點(diǎn)碳含量預(yù)先向鋼包中加入碳粉，然后加入預(yù)熔低熔點(diǎn)調(diào)渣劑及石灰組成的混合造渣料，其中，所述混合造渣料中預(yù)熔低熔點(diǎn)調(diào)渣劑與石灰按重量比優(yōu)選為以I I進(jìn)行混合，且鋼包內(nèi)所述混合造渣料的加入量為10kg/t鋼 15kg/t鋼，優(yōu)選地，所述預(yù)熔低熔點(diǎn)調(diào)洛劑中包括如下組分，且各組分的質(zhì)量百分比為CaO 40wt% 60wt%,SiO2 4wt% 20wt%, Al2O3 15wt% 35wt%, MgO 5wt% 15wt% ;加入所述混合造禮:料后，再加入合金和含鋁脫氧劑，其中，所述合金為硅錳、鉻鐵和鑰鐵中的ー種或多種，但本發(fā)明不限于此，具體的合金加入種類和加入量根據(jù)鋼的成分而定；所述含鋁脫氧劑的加入量為
I.5kg/t鋼 2. Okg/t鋼；無渣出鋼過程中進(jìn)行吹氬攪拌，出鋼前期、中期控制氬氣壓カ為I. 40MPa O. 80Mpa，后期控制氬氣壓カ為O. 60MPa O. 20Mpa,出鋼完畢后至鋼液轉(zhuǎn)至精煉エ位前，控制氬氣流量為使渣面微動(dòng)。LF精煉エ序精煉爐采用LF爐，到LF爐エ位鋼液溫度控制在1500 1550°C，優(yōu)選為1530 1550°C，鋼液在精煉爐經(jīng)送電化渣、調(diào)渣、喂線、攪拌等エ序，完成脫氧、脫硫，去除夾雜，調(diào)整成分，控制溫度等處理過程。采用碳粉和碳化硅擴(kuò)散脫氧，以及在分析一次樣前喂入鋁線強(qiáng)脫氧相的復(fù)合脫氧方式脫氧，臨近出鋼前，喂入硅鈣線對(duì)夾雜物做變質(zhì)處理井深脫氧，其中，所述碳粉和碳化硅的重量比為I : I 5 : 1，且用量為lkg/t鋼 2kg/t鋼，所述鋁線用量為O. 8kg/t鋼 I. Okg/t鋼，所述硅鈣線用量為O. 010kg/t鋼-0. 015kg/t鋼。出鋼溫度控制在1600 1650°C，優(yōu)選為1600 1620°C。優(yōu)選地,在所述LF精煉エ序中，LF精煉白洛保持時(shí)間> 20min,優(yōu)選保持時(shí)間為25 35min，控制終渣主要成分質(zhì)量百分比Ca0 :45% 55%，SiO2 :10% 15%, Al2O3 :15% 25%, Fe0+Mn0 く I. 0%, MgO 6% 10%。
優(yōu)選地，在所述LF精煉エ序中，LF爐精煉使鋼液實(shí)施窄成分控制，同一批次C ±0. 01%, Si :±0· 03%, Mn、Cr :±0· 02%, Mo :±0· 01%, Al :±0· 005%。LF爐出鋼后，進(jìn)入VD真空脫氣エ序前還要進(jìn)行扒渣操作，扒渣量為總渣質(zhì)量的30%-60% ；VD真空脫氣エ序真空精煉爐采用VD爐，主要完成鋼液脫H，并進(jìn)一歩促進(jìn)夾雜物上浮，凈化鋼液。鋼包至VD爐エ位后，測(cè)溫，抽真空進(jìn)行真空脫氣處理，在真空度67Pa以下保持時(shí)間為15min 20min，真空處理后H ( 2. OX l(T4wt% ；鋼液經(jīng)真空精煉回到常壓狀態(tài)后，進(jìn)入軟吹處理階段，控制底吹氬氣流量為120L/min 260L/min，壓カ為O. 20MPa O. 40Mpa，保持軟吹時(shí)間為15min 30min，其中，軟吹狀態(tài)為渣面微動(dòng)，鋼液不裸露。連鑄エ序?qū)嵭泻銣?、恒拉速、恒液面的“三恒”操作，采用吹氬密封大包長(zhǎng)水ロ、中間包內(nèi)置式水口和吹氬密封浸入式水口、鋼包和中間包均加蓋保溫、中間包鋼液面采用低 碳高堿度覆蓋劑及碳化稻殼雙層保溫的全保護(hù)低過熱度澆注，結(jié)晶器液面自動(dòng)控制，末端電磁攪拌，動(dòng)態(tài)弱冷配水，多點(diǎn)連續(xù)矯直技術(shù)；優(yōu)選地，在所述連鑄エ序中，正常澆注中間包鋼液液面850mm 900mm，末端電攪攪拌參數(shù)400Α/18. 0ΗΖ，鋼液澆注過熱度15°C 25°C，連鑄冷卻各段水量分配比為足輥段30%，ニ冷一段24%，ニ冷ニ段19%，ニ冷三段15%，ニ冷四段12%，比水量O. 30L/kg O.35L/kg ；優(yōu)選地，采用嵌式五機(jī)架連續(xù)拉矯機(jī)，鑄坯矯直溫度彡910°C，比如910 950°C，優(yōu)選鑄坯矯直溫度為915 925°C，斷面規(guī)格為Φ350mm時(shí)，拉速控制在O. 35-0. 42m/min。鑄坯緩冷エ序連鑄圓坯經(jīng)ニ冷段冷卻、矯置、運(yùn)輸棍道轉(zhuǎn)移至冷床后，及時(shí)轉(zhuǎn)入緩冷坑緩冷，并加蓋保溫，緩冷時(shí)間> 36h，優(yōu)選緩冷時(shí)間為40 48h，吊出溫度< 250°C，優(yōu)選為200 150°C。檢驗(yàn)、精整エ序檢查連鑄圓坯的表面質(zhì)量并對(duì)內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)分析,并對(duì)連鑄圓坯表面及端部進(jìn)行精整打磨處理。以下是采用不同エ藝參數(shù)制備本發(fā)明的石油套管連接件用連鑄圓坯的具體實(shí)施例，共四個(gè)實(shí)施例，按連鑄爐次編號(hào)為1#、2#、3#、4#。I、電弧爐初煉エ序中，四個(gè)實(shí)施例的主要控制エ藝參數(shù)見表1、2。表I電弧爐初煉過程主要エ藝參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種石油套管連接件用鋼，其特征在于，該石油套管連接件用鋼的化學(xué)成分按照質(zhì)量百分比為C 0. 28% O. 33%, Si :0· 20% O. 35%, Mn 0. 45% O. 60%, P 彡 O. 025%, S 彡 O. 025%,Cr 0. 90% I. 10%, Mo 0. 18% O. 25%, Alt 0. 020% O. 050%, Cu ^ O. 25%，H 彡 2. O X 10_4%，N :40X 10_4% 70 X 10、，T. O≤15X 10_4%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石油套管連接件用鋼，其特征在于，該石油套管連接件用鋼的化學(xué)成分按照質(zhì)量百分比為C 0. 29% O. 31%, Si : O. 20% O. 28%,Mn 0. 50% O. 56% P≤ O. 015%,S ≤ O. 010%,Cr 1. 00% I. 10%,Mo 0. 18% O. 22%, Alt 0. 020% O. 040%, Cu ( O. 25%,H ≤ 2. O X 10_4%， N 40 X 10_4% 70 X 10_4%，T. O ≤ 15 X 10_4%， 余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的石油套管連接件用鋼，其特征在于，該石油套管連接件用鋼以連鑄圓坯的形式存在，用于制造石油套管連接件。
4.一種石油套管連接件用連鑄圓坯的制造方法，包括如下的生產(chǎn)工序電爐初煉工序—LF精煉工序一VD真空脫氣工序一連鑄工序一鑄坯緩冷工序一檢驗(yàn)、精整工序，其特征在于， 所述石油套管連接件用連鑄圓坯是權(quán)利要求3所述的圓坯； 在所述電爐初煉工序中，爐料結(jié)構(gòu)中鐵水的質(zhì)量百分比占50% 75% ;所述電爐初煉完成進(jìn)行無渣出鋼的過程中，根據(jù)實(shí)際終點(diǎn)碳含量預(yù)先向鋼包中加入碳粉，然后加入預(yù)熔低熔點(diǎn)調(diào)渣劑及石灰組成的混合造渣料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于在所述電爐初煉工序中，所述混合造渣料中預(yù)熔低熔點(diǎn)調(diào)渣劑與石灰按重量比I : I進(jìn)行混合，且鋼包內(nèi)所述混合造渣料的加入量為10kg/t鋼 15kg/t鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制造方法，其特征在于在所述電爐初煉工序中，所述預(yù)熔低熔點(diǎn)調(diào)渣劑中包括如下組分，各組分按質(zhì)量百分比為CaO 40wt% 60wt%，SiO2 4wt% 20wt%，Al2O3 15wt% 35wt%，MgO 5wt% 15wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于在所述電爐初煉工序中，加入所述混合造渣料后，再加入合金和含鋁脫氧劑，其中，所述合金為硅錳、鉻鐵或鑰鐵中的至少一種，所述含鋁脫氧劑的加入量為I. 5kg/t鋼 2. Okg/t鋼。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于在所述電爐初煉工序的電爐初煉過程中，配碳量為I. 00wt% 4. 00wt%、熔清碳> O. 60wt%、熔清磷< O. 025wt%,冶煉終點(diǎn)C O. 12wt% O. 20wt%, P 彡 O. 015wt%,出鋼溫度為 1620°C 1660°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于在所述電爐初煉工序中，出鋼過程中進(jìn)行吹氬攪拌，出鋼前期、中期控制氬氣壓力為L(zhǎng) 40MPa O. 80MPa，后期控制氬氣壓力為O.60MPa O. 20MPa,出鋼完畢后至鋼液轉(zhuǎn)至精煉工位前，控制氬氣流量為使渣面微動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于在所述LF精煉工序中，精煉爐采用LF爐，采用碳粉和碳化硅擴(kuò)散脫氧和喂入鋁線強(qiáng)脫氧相的復(fù)合脫氧方式脫氧，出鋼前，喂入硅鈣線對(duì)夾雜物做變質(zhì)處理并深脫氧。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于所述碳粉和碳化硅的重量比為I : I 5 : 1，且用量為11^八鋼 21^八鋼，所述鋁線用量為0.81^八鋼 1.01^八鋼，所述硅鈣線用量為O. 010kg/t鋼-O. 015kg/t鋼。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于在所述LF精煉工序中，LF精煉白渣保持時(shí)間≥20min，控制終渣主要成分質(zhì)量百分比CaO :45% 55%，SiO2 :10% 15%，Al2O3 15% 25%，F(xiàn)eO + MnO ( I. 0%, MgO 6% 10%。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于在所述LF精煉工序中，LF爐精煉使鋼液實(shí)施窄成分控制，同一批次:c :±0· 01%，Si :±0· 03%，Mn、Cr :±0. 02%，Mo :±0· 01%,Al :±0· 005%。
14.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于在所述LF精煉工序后即LF爐出鋼后且進(jìn)入所述VD真空脫氣工序前進(jìn)行扒渣操作，扒渣量占總渣重量的30%-60%。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于在所述VD真空脫氣工序中，在真空度67Pa以下保持時(shí)間為15min 20min，真空處理后H ( 2. O X 10_Vt%，鋼液經(jīng)真空精煉回到常壓狀態(tài)后，控制底吹氬氣流量為120L/min 260L/min，壓力為O. 20MPa O. 40MPa，保持軟吹時(shí)間為15min 30min，其中，軟吹狀態(tài)為渣面微動(dòng)，鋼液不裸露。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于在所述連鑄工序中，實(shí)行恒溫、恒拉速、恒液面的“三恒”操作，采用吹氬密封大包長(zhǎng)水口 +中間包內(nèi)置式水口 +吹氬密封浸入式水口、鋼包和中間包均加蓋保溫、中間包鋼液面采用低碳高堿度覆蓋劑及碳化稻殼雙層保溫的全保護(hù)低過熱度澆注，結(jié)晶器液面自動(dòng)控制，末端電磁攪拌，動(dòng)態(tài)弱冷配水，多點(diǎn)連續(xù)矯直技術(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制造方法，其特征在于在所述連鑄工序中，正常澆注中間包鋼液液面為850mm 900mm，末端電攪攪拌參數(shù)為400A/18. 0ΗΖ,鋼液澆注過熱度為15°C 25°C，連鑄冷卻各段水量分配比為足輥段30%、二冷一段24%、二冷二段19%、二冷三段15%、二冷四段12%，比水量為O. 30L/kg O. 35L/kg。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制造方法，其特征在于在所述連鑄工序中，采用嵌式6機(jī)架四點(diǎn)連鑄矯直拉矯機(jī)，鑄坯矯直溫度彡910°C，斷面規(guī)格為Φ350πιπι時(shí)，拉速控制在O.35-0. 42m/min。
19.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于在所述鑄坯緩冷工序中，連鑄圓坯經(jīng)二冷段冷卻、矯置、運(yùn)輸棍道轉(zhuǎn)移至冷床后，及時(shí)轉(zhuǎn)入緩冷坑緩冷，并加蓋保溫，緩冷時(shí)間≥36h，吊出溫度≤250°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域的一種石油套管連接件用鋼及其制造方法。該石油套管連接件用鋼的化學(xué)成分按照質(zhì)量百分比為C0.28%～0.33%，Si:0.20%～0.35%，Mn0.45%～0.60%，P≤0.025%，S≤0.025%，Cr0.90%～1.10%，Mo0.18%～0.25%，Alt0.020%～0.050%，Cu≤0.25%，H≤2.0×10-4%，N40×10-4%～70×10-4%，T.O≤15×10-4%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。其制造方法包括如下的生產(chǎn)工序電爐初煉工序→LF精煉工序→VD真空脫氣工序→連鑄工序→鑄坯緩冷工序→檢驗(yàn)、精整工序。通過該方法得到的石油套管連接件用連鑄圓坯的潔凈度、組織致密性、均勻性均有很大提高，滿足石油套管連接件用鋼要求。
文檔編號(hào)C22C38/22GK102660711SQ20121016064
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者何慶文, 劉永昌, 張偉, 徐錫坤, 時(shí)振明, 李業(yè)才, 李法興, 李順, 翟正龍, 蔡朝華, 鄭桂蕓 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司