N80级非调质油井管坯钢36Mn2V的开发

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1、N80级非调质油井管坯钢36Mn2V的开发摘要：本文介绍了莱钢特殊钢厂采用电炉-连铸-轧钢短流程生产线试制油井管坯用钢36Mn2V的生产情况，此钢种开发生产以来产品的各项性能指标均达到国内领先水平，实物质量完全满足用户使用要求，进一步提升了莱钢特钢产品的市场盈利能力，效益显著。1.前言N80级36Mn2V非调质钢是用于生产高强度级别的专用石油井管管材，一般被用在恶劣的环境中，要求具有较高的强度和一定的塑韧性，对钢材的纯净度（气体含量、夹杂物）要求较高，因此，对制造油井管的36Mn2V非调质管坯的内部质量要求非常严格，低倍组织级别不大于2.5级，非

2、金属夹杂物粗、细系均不大于2.5级，夹杂物级总和不大于16级。2.工艺流程与成分设计2.1工艺流程50t电弧炉冶炼→LF精炼→VD真空脱气处理→3机3流合金钢连铸机（铸坯断面260mm×300mm/180mm×220mm）→连铸坯入坑缓冷→轧制成材→精整修磨→矫直→检验→包装→入库。2.236Mn2V钢化学成分及内控成分36Mn2V钢化学成分见表1表136Mn2V钢化学成分/%牌号CSiMnPSCrNiCuV36Mn2V0.34～0.25～1.45～≤≤≤≤≤0.11～0.390.401.700.0250.0150.150.200.200.16说

3、明：管坯的微量有害元素As、Sn、Sb、Bi、Pb各不大于0.020%,[O]≤20ppm。36Mn2V钢内控成分见表2表2内控化学成分目标/%项目CSiMnPSCrNiCuV内控成分0.34～0.25～1.5～≤≤≤≤≤0.11～0.380.351.600.0250.0150.150.200.200.143.36Mn2V钢的试制3.1原材料要求采用精料方针，选用优质废钢，为保证钢液的纯净度，要求铁水配入量达50%以上，优质废钢40～50%，不加生铁、粘罐铁、渣钢等含磷量高的钢铁料，保证了钢水中残余元素含量较低。入炉原材物料必须经过烘烤干燥，以减

4、少钢中气体含量。通过合理配料，避免电炉熔清磷含量高，达到配料控制要求。3.2电炉冶炼冶炼采用早期去磷、泡沫渣埋弧操作，控制终点碳大于0.1%，脱碳量大于0.3%，钢水无过氧化现象。[P]≤0.015%，EBT出钢，出钢过程中钢包内加入合成渣、硅锰、钢芯铝等预脱氧。出钢[Si]、[Mn]不计烧损调至规格下限，留钢留渣操作，对出钢温度严格控制，为下步精炼工序创造好的钢水条件，同时注意控制出钢时间，保持均衡出钢，以满足连铸生产恒拉速的要求。3.3LF、VD精炼全程吹氩充分搅拌，以促进夹杂物上浮。要求精炼渣碱度≥3.0，渣样呈乳白色、黏度不高，流动性好，

5、白渣保持时间大于15分钟，以利于吸附夹杂物，同时有效降低钢水中的硫含量。使用SiC扩散脱氧，LF出钢前喂入CaSi线进行夹杂物变性处理，可使串簇状Al2O3变为球状的CaO-Al2O3系夹杂物，后者易从钢水中分离出去，改善钢水质量，从而防止钢水在浇铸过程中的水口堵塞。出钢后，钢水充分软吹，以促使夹杂物充分上浮，提高钢水纯净度。VD真空度达67MPa后保持氩气搅拌12分钟以上，氩气压力≥0.4MPa，使钢中气体和夹杂物充分上浮，而后调小压力破真空，以免钢液面裸露，造成钢水二次氧化。3.4连铸浇注过程全程保护，防止钢水在浇注过程中吸气，污染钢水。中间

6、包使用连续测温，实时测量中间包内钢液温度，为浇注过程工艺参数控制提供有利保证。中间包采用高液位控制，使用专用碱性覆盖剂和碳化稻壳。结晶器中钢液面使用优质专用保护渣，且保证保护渣干燥，保护渣加入遵循勤加、少加、匀加的原则。恒拉速操作。结晶器液面采用液面自动控制，稳定结晶器液面，防止铸坯卷渣。二次冷却区采用动态配水方式，36Mn2V钢种专用配水模型，使铸坯在各冷却区的冷却更趋均匀。使用结晶器、末端组合式电磁搅拌，减少了铸坯的中心偏析，中心疏松等组织缺陷，同时也显著提高了铸坯等轴晶率。铸坯入坑缓冷加保温罩。3.536Mn2V钢的轧制连铸坯装入加热炉中，

7、采用计算机精确控制加热温度和加热速度，保证了铸坯加热的均匀性，轧制加热温度在1150～1220℃，铸坯温差＜30℃，轧制节奏控制良好，终轧温度＞850℃，防止奥氏体晶粒粗大化，使钢中碳氮化物充分固溶，以利于提高轧材性能；控制轧材压缩比，提高内部质量。4.36Mn2V钢的理化检验性能4.136Mn2V钢的成品成分36Mn2V钢的成品成分见表3表336Mn2V钢化学成分/%，6炉项目CSiMnPSCrNiCuV标准0.34～0.25～1.45～≤≤≤≤≤0.11～0.390.401.700.0250.0150.150.200.200.16内控0.34

8、～0.25～1.5～≤≤≤≤≤0.11～0.380.351.600.0250.0150.150.200.200.14检验值0.34～0.