油井用028合金無縫鋼管的研制.pdf

1、由于世界能源替代技術(shù)進(jìn)展緩慢,世界各國對石油和天然氣需求的不斷增長,促進(jìn)了含H2S、CO2、Cl-等生產(chǎn)成本高、開發(fā)難度大的油氣田的開發(fā)。而油氣田用油井管服役條件的惡化,要求管材具有優(yōu)異的抗H2S、CO2、Cl-腐蝕性能。028鐵-鎳基奧氏體合金材料在溫度130℃、Cl-溶度100000ppm、CO2分壓6MPa及HES分壓9MPa的強(qiáng)酸性環(huán)境下具有高強(qiáng)度和良好的抗腐蝕性能,被廣泛應(yīng)用于石油、天然氣開采領(lǐng)域。但目前國內(nèi)對028合金鋼管的

2、生產(chǎn)尚處空白,為此寶山鋼鐵集團(tuán)公司展開了028合金工業(yè)化批量生產(chǎn)的攻關(guān)研究。
　　 本論文通過組織觀察、相成分和結(jié)構(gòu)分析,研究了028合金組織析出規(guī)律、析出相的溶解規(guī)律、028合金成分對組織析出和析出相溶解的影響、以及028合金鋼管制造工藝,得到了以下有價(jià)值的結(jié)論,研制出了能滿足ISO13680標(biāo)準(zhǔn)要求的028合金油井用鋼管:
　　 1通過028合金中主要合金元素Ni、Cr、Si、對028合金組織析出影響的研究,并通過對

3、028合金標(biāo)準(zhǔn)成分范圍中上、中、下限成分的組織研究,合理地匹配了028合金的Cr、Si、Ni及N的含量,最終確定了無析出相的028合金的熔煉成分控制范圍:Ni:31～32.5％、Cr:26～27％、Si≤:0.3％、N:0.06～0.11％,確保了028合金組織的純凈度。
　　 2通過對028合金組織析出規(guī)律的研究,發(fā)現(xiàn)經(jīng)800℃～1000v時(shí)效處理后的028合金組織中,均產(chǎn)生了不同數(shù)量的析出相,其中950℃時(shí)效組織中產(chǎn)生的析出

4、相數(shù)量達(dá)到最大值。明確了在028合金的生產(chǎn)過程中,應(yīng)避免在800℃～1000℃溫度范圍內(nèi)長時(shí)間滯留,以避免合金組織在熱加工過程中產(chǎn)生析出相。
　　 3確定了能有效固溶028合金組織析出相的固溶處理制度(1180℃～1190℃×3小時(shí)),為確保028合金鋼管最終組織滿足要求提供了技術(shù)保障。
　　 4根據(jù)材料的熱塑性特點(diǎn),一改傳統(tǒng)的荒管生產(chǎn)方式---熱穿孔,采用了熱擠壓實(shí)現(xiàn)荒管的生產(chǎn)；通過鍛造工藝實(shí)驗(yàn)探索出熱擠壓的工藝參數(shù)；