石油套管用热轧钢带j55的研制

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1、东北大学硕士学位论文摘要石油套管用热轧钢带J55的研制摘要随着国民经济的发展，国家制定了“开发西部、大力发展海上油气资源”的战略方针，到2005年油井管年需求量将达到120万吨，其中套管消费量约占油井管总消费量的70％左右。长期以来国内套管采用中碳无缝钢管，其生产能力远远满足不了要求，大部分依靠进口。七十年代国外即开始用热轧钢带制造直缝电阻焊(ERW)套管替代传统的无缝钢管，获得了成功，取得了良好的经济效益。据美国石油协会统计，J55及其以下钢级的套管约占50％左右，直缝电阻焊套管已占石油套管总量的60％以上。J55油井专用套管的研制开发对本

2、钢的产品提升与效益都至关重要。本钢从市场实际需求出发，依据锦西钢管厂、徐州光环有限公司、辽河油田、大庆油田等单位使用特点，进行J55的研制开发。化学成分的选择主要是根据石油套管用钢主要技术指标，结合本钢实际生产工艺、装备条件及用户要求而确定的。为了达到J55套管用钢的性能要求，采用Nb、Ti微合金化体系，配合控轧控冷工艺试制石油套管用热轧钢带，通过细晶强化，可以达到强韧性的统一。所做工作包括实验室研究和工业性生产。(1)实验室热轧实验：进行了用热轧模拟试验和电化学萃取分析J55中reo(c、N)在不同温度的析出特点的实验，以确定合理的温度制度

3、，充分发挥Nb的作用。(2)热模拟实验：为了确定控制轧制的合理温度范围和压下制度，在GLEEBLE一2000上测定了J55钢静态CCT曲线和单道次变形的显微组织，研究了未变形奥氏体和变形奥氏体连续冷却时v—d相交行为。(3)工业性生产：确定合理的冶炼工艺，获得低夹杂，低有害元素的纯净钢。通过分析c曲线，综合考虑微合金化和控轧控冷的结合，确定了工业生产采用再结晶轧制十未再结晶轧制的工艺制度，主要原则是强化奥氏体未再结晶区的变形，形变诱导铁素体相变和铁素体再结晶，铁素体晶粒得到细化，同时，沉淀析出的第二相能够抑制再结晶的发生，第二相的存在导致位错

4、密度的增大和形核点的增多，最终得到细化的铁素体+珠光体组织。也就是，在整个工艺过程中，确定合理的压下制度、温度制度、速度制度，实现各种的变形工艺参数，如总压下量、道次间隔时间、道次压下量、变形温度、变形一II—东北大学硕士学位论文摘要速度等参数的合理匹配，从而获得良好的综合性能。J55石油套管用热轧钢带的高强度保证了其能够承受自重悬挂力，承受内压，良好的横向冲击韧性、均匀的晶粒度、纯净的成分提高了材质的抗射孔开裂性能，钢材具有均细的组织、均匀较高的硬度，满足了套管套扣不粘扣的要求。关键词：直缝电阻焊套管Nb、奥氏体未再结晶区的变形Ti微合金化

5、奥氏体再结晶区的变形冲击韧性——III——查!!垄主堡主芏堡垒墨．一垒!坠璺!!一DevelopmentofJ55HotRolledStripForOilCasingPipeAbstractWiththedevelopmentofournationaleconomy,0urcountryestablishedthestrategicpolicytodevelopwesternregionandtheseaoilresources．Bytheyearof2005，theannualrequirementsofpipelineforoil-wel

6、lwillbe1．2milliontons，ofwhich70％arecasingpipe．Foralongtime，casingpipeshavebeenmadeupofmediumcarbonnon—seall"lpipes，theproductioncapacitycallnotmeetthemarket’Sneeds．Largepartsofthemreliedonimport．In1970’S，ExternalplantshaveusedhotrolledstripstomakeERW(electriealresistancewel

7、d)casingpipeswhichcanreplaceconventionalnon—sean]pipes。Theresultsaresuccessfulandefficient．AccordingtotheUSAOilAssociation’ssurvey,J55casingpipesandothergradest11atarelowerthanitaccountfor50％．ERWcasingpipesaccountfor60％ofthetotalamount．TheresearchanddevelopmentofJ55oil-well

8、specialcasingpipeisessentialforBengangtoupgradeitsproduct．Consideringtheusagechara