科技动态

862 MPa(125 ksi)级高强度低合金油井管耐SSC性能的组织研究目前石油和天然气用耐蚀性油井管,实际上应用的是110 ksi级(屈服强度达到758 MPa级),在此强度以上对硫化物应力裂纹(Sulfide Stress Cracking,SSC)的敏感性高。日本住友金属公司研究了采用最佳含量的Cr、V元素,将油井管的屈服强度提高到862 MPa(125 ksi),从而进一步改善油井管的耐SSC性能。试验用材采用的是0.27C-0.3Si-0.45Mn-0.70Mo基础钢,改变其Cr和V含量,在实验室进行炼钢和制管试验。在经淬火+回火处理达到所规定的调质要求之后,用电子显微镜观察其碳化物形态,采取…     

HSLA-65钢及其应用

<正>目前,美国海军水面舰艇和潜艇是采用4种屈服强度的轧制钢板建造的,包括普通或中等强度（屈服强度为220～234MPa和314MPa）的HTS钢,高屈服强度（552MPa,原文献为80ksi;ksi为英制单位,读作:千磅/平方英寸,1ksi约为6.9MPa）的HY-80和HSLA-80钢;超高屈服强度（690MPa,原文献为100ksi）的HY-100和HSLA-100钢。     

攀钢集团有限公司成功交付某页岩气油井管项目用125钢级高强度页岩气油井管用钢卷

正2021年2月,攀钢集团有限公司成功交付某页岩气油井管项目用125钢级高强度页岩气油井管用钢卷。该钢卷经直缝电阻焊接成型、热张力减径、调质热处理,生产的Φ139.7 mm×12.7 mm规格125钢级直缝电阻焊接套管的抗拉强度≥1 000 MPa,屈服强度≥990MPa,伸长率≥16%,满足API Spec 5CT—2018《套管和油管》屈服强度862～1 034 MPa、抗拉强度931 MPa、伸长率≥13%的要求。     

高钢级油井管在高温高压气井全生命周期环境中的腐蚀行为及寿命预测

采用高温高压腐蚀测试系统研究了140ksi高钢级油井管在高温高压气井全生命周期单环境和连续多环境中的腐蚀行为.结果表明,140ksi高钢级油井管在全生命周期单环境和连续多环境中的腐蚀速率均呈现为CR鲜酸＞CR残酸＞CR地层水＞CR凝析水的趋势,其中连续多环境中腐蚀行为表现出一定的"遗传效应".地层水腐蚀介质中,140k...     

油井管杆偏磨失效分析

目的分析油井管杆失效原因。方法通过对抽油杆和油管失效样品的宏观形貌进行观察,分析样品的化学成分、显微组织和微观断口形貌,测试抽油杆抗拉强度、下屈服强度、伸长率、断面收缩率,同时测试油管抗拉性能、屈服强度、伸长率和冲击功,并结合油井所在区块的工况条件、产出液性质、腐蚀挂片测试数据和油管螺纹连接结构,对油井管杆失效原因进行了分析。结果抽油杆的抗拉强度为910 MPa、下屈服强度为845 MPa,伸长率为17%,断面收缩率为67.5%,符合SY/T 5029—2013《抽油杆》行业标准要求,其金相组织正常,为珠光体+铁素体。油管化学成分中的P质量分数为0.015%,S质量分数为0.011%,油管的抗拉强度为725 MPa,屈服强度为445 MPa,伸长率为26.0%,冲击功为27 J,符合API Spec 5CT《油管和套管规范》要求。其金相组织正常,为铁素体+珠光体。结论抽油杆和油管失效是偏磨与腐蚀共同作用的结果,螺纹连接处的J值凹槽是造成油井管杆偏磨损坏的重要原因,可以通过控制油管J值为0,变冲击磨损为滑动磨损,从而减缓油井管杆偏磨损坏。     

抗硫化氢应力腐蚀破裂油井管及抗压溃油井管的开发

增长着的能量需求,促进了在恶劣环境中具有优良的硫化氢腐蚀破裂抗力(SSC)和(或)压溃抗力的高强度油井管的显著发展。改进了的 Cr—Mo 钢套管的试验证明在O.2～0.3%C 钢中加入(?)1.0%Mo 和 Nb、B 即可生产出屈服强度达90000磅/英寸~2(63.3kg/mm~2)并且具有优良 SSC 抗力的钢管。复合的回归分析旨在判定各种因素对套管压溃的影响,业已得到证明的是成品管的残留应力是一个最重要的因素。本报告概述了这些特殊油井管生产工艺中的一些冶金问题。     

深井开发用超高强度高韧性套管组织对韧性的影响研究

采用扫描电镜和透射电镜微观分析手段,对深井用超高强度高韧性套管中Mo合金元素对韧性的影响以及管坯制造工艺对套管韧性的影响进行研究,发现析出相的尺寸和分布以及成分偏析造成的组织不均能够显著影响材料的韧性。通过合金化和微合金化以及成分偏析控制技术研究,开发出具有优异夏比冲击韧性的140 ksi和155 ksi钢级的套管材料,材料在0℃下的夏比横向冲击功超过了屈服强度的10%以上。     

直缝电阻焊石油套管用高强度钢的开发

在2150热连轧生产线上对10.03 mm厚电阻焊石油套管用高强钢进行了研制。成分设计采用中低碳加少量Cr元素,提高淬透性;采用纯净钢冶炼、170 mm板坯连铸和轻压下工艺进行了试制。最终实物的夹杂物水平低于1.0级。热轧态卷板的屈服强度为380～450 MPa,抗拉强度为600～630 MPa;制管后钢管屈服强度升高较大,屈服强度达到480～520 MPa,抗拉强度达到600～650 MPa;钢管高温淬火后400～430℃回火,屈服强度达到850～880 MPa,抗拉强度950～980 MPa,满足API SPEC 5CT标准中规定的P110钢级;钢管高温淬火后550～590℃回火,屈服强度达到600～620 MPa,抗拉强度达到680～700 MPa,满足API SPEC 5CT标准中规定的L80钢级。     

520 MPa级耐磨带钢的研究与开发

结合包钢现有热轧板带生产实际，利用计算机软件JMatPro结合试验研究，设计开发了520 MPa级BT520JJ耐磨钢带钢化学成分和工艺路线。研究表明，采用Mn-Ti-Cu微合金化及合理的轧制工艺，带钢横向屈服强度可达410~439 MPa、抗拉强度可达538.0~546.6 MPa、伸长率可达32.1%~33.6%；纵向屈服强度可达4090~423.6 MPa，抗拉强度可达533~547 MPa、伸长率可达33.5%，均满足标准要求。     

700MPa级低碳贝氏体钢的热处理工艺研究

采用扫描电镜、透射电镜等方法研究了不同回火温度对700MPa级贝氏体钢组织性能的影响。结果表明,回火温度对钢的屈服强度的影响明显,而对抗拉强度的影响较小。回火温度为600℃时的屈服强度比未热处理的增加127MPa,同时随着回火温度的增加,屈强比提高。热处理前的贝氏体板条比热处理后的细小,热处理前的析出物主要是尺寸为40～60nm之间的（Nh,Ti）（C,N）,热处理后的析出物主要是10nm以下的（Nb,Ti）（C,N）以及20～40nm的ε-Cu。     

高强度低合金汽车用钢的显微组织表征

采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜对5种不同强度级别的高强度低合金汽车用钢的显微组织和析出相进行了表征。结果显示,试样组织均为铁素体+珠光体,珠光体主要分布在铁素体晶界处,且类型主要为离异珠光体,少量为片层状珠光体;随着强度级别的增加,晶粒越来越细小,晶粒度级别分别为10.5级、11级、11.5级、12级、12.5级;强度级别为260 MPa级的钢中10~70 nm的Nb(C,N)析出相的数量比强度级别为340 MPa级的钢多,因此析出强化效应强是260 MPa级钢屈服强度偏高的主要原因,析出强化效应弱是340 MPa级钢屈服强度偏低的主要原因。     

590 MPa建筑用低屈强比耐火钢的研制

通过加入微合金元素并与控轧控冷工艺相结合,开发出590 MPa建筑用低屈强比耐火钢。结果表明,该钢种屈服强度大于460 MPa,抗拉强度大于590 MPa,屈强比小于0.8,600℃的屈服强度大于室温的2/3,能满足590 MPa级建筑用低屈强比耐火钢的力学性能要求。     

文摘

970623CO。环境下管线管用11Cr－1．SNi－0．SCU系无缝钢管的开发（1）（管线管用马氏体系不锈钢无缝钢管的开发）［刊，日］／官田由纪夫一｛材料L二口七又一1犯7门0）为能以低成本敷设和使用管线管，日本）11崎制铁所以实验室实验结果为基础，开发了化学成分为0·olC－11Cr－1．SNi一05Cu－0．01N的管线管用钢。该钢种焊接性能优良，抗CO2腐蚀性能与13Cr油井管钢相当。外径为273mm，壁厚为12．7mm的管线管（马氏体系不锈钢无缝钢管），屈服强度为550MPa。为制作焊接接头，用25Cr系双相不锈钢做焊接材料。焊接部位的冲击试验结果…     

直缝焊管生产工艺对X65M钢级钢材屈服强度的影响

以某X65M钢级钢板为例,分析了直缝焊管生产工艺对该材质焊管最终屈服强度的影响。分析认为:成型工艺对X65M钢级钢板的屈服强度影响较大,成型后母材屈服强度减小30~70 MPa;扩径虽能使屈服强度增加,但增幅不大,不足以弥补成型后造成的屈服强度损失;棒状试样的屈服强度普遍比板状试样的大,但增量不大。建议钢管生产厂对原料的理化性能及金相组织进行充分评估,预测屈服强度变化趋势,避免成品钢管的屈服强度超出标准要求。     

火焰矫正对屈服强度900 MPa级低合金高强钢焊接接头组织与性能的影响

对屈服强度900 MPa级的高强度钢焊接接头进行加热温度为700℃的模拟火焰矫正,发现其焊接热影响过热区出现了大量的M-A组元,焊接接头强度基本不变,但焊接热影响区低温冲击韧性下降45.3%。结果表明:屈服强度900 MPa级高强钢高强钢宜采用机械矫正,若采用火焰矫正,需控制好加热温度。     

提高铝合金AlSi90u3（Fe）屈服强度的工艺措施

德国一家汽车产品的顾客拟将一产品交我公司铸造。该产品所用材料为AlSigCu3（Fe），该材料欧盟标准要求的屈服强度是大于等于140MPa．而顾客的要求是大于等于240MPa．是标准值的1．71倍。经公司可行性分析，认为产品自身的结构和加工要求虽然很高，但采取一定的工艺手段．可以保证压铸致密程度和尺寸精度的要求，唯独合金材料的屈服强度是否能达到顾客的要求，是该项目的难题。     

冷轧热处理对一种亚稳β型钛合金组织及性能的影响

利用光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）及室温拉伸等试验方法研究了单次冷轧退火、三次冷轧退火以及后续时效工艺对自主设计的亚稳β型钛合金Ti-7.46V-5Mo-3.13Cr-1Zr-3Al的显微组织及力学性能的影响。结果表明：与单次冷轧退火相比,三次冷轧退火后合金晶粒更加细小,强度塑性均有提高,屈服强度达到815 MPa,延伸率为27%。样品经单次冷轧退火和时效处理后,析出弥散细小的次生α相,合金屈服强度达到1280 MPa并且屈服强度随时效时间的增加呈先增加后减小的趋势,总体呈现较高的强度和较低的延伸率;而经三次冷轧退火和时效后的样品屈服强度略低,但塑性显著提高,具有较好的强度和塑性匹配。综合比较实验结果,可以确定本次实验中合金经过三次800℃/20 min冷轧退火和500℃/10 h时效后能达到良好的强度和塑性匹配,其抗拉强度为1380 MPa,延伸率为10.8%。     

挤压温度对2A12铝合金T4状态管材力学性能的影响

研究了挤压温度对2A12铝合金T4状态厚壁管材力学性能的影响。结果表明，挤压温度越高，管材的强度越高。当挤压温度为370℃时，管材的抗拉强度为450MPa，屈服强度为330MPa；挤压温度为400℃时，抗拉强度达到540MPa，屈服强度达到400MPa。     

热处理对油井管的微观组织和性能的影响

利用OM、TEM及电化学试验等分析手段,研究了热处理对油井管的微观组织、析出相、力学性能和耐蚀性能的影响关系。结果表明:热处理后油井管的显微组织为回火索氏体,随着热处理次数的增加,晶粒和析出相尺寸都是先变小后长大,强度和耐蚀性能先升高后降低,经过两次热处理的油井管晶粒细化,微观组织均匀,析出相细小弥散,使得油井管的屈服强度和抗拉强度最高,极化电阻最大,耐蚀性能最好。     

鞍钢股份有限公司开发的AG110S系列抗H_2S腐蚀油井管顺利通过抗SSC性能评价

<正>2015年6月,鞍钢股份有限公司(简称鞍钢股份)生产的AG110S系列抗H2S腐蚀油井管顺利通过国家石油管材质量监督检验中心抗SSC(硫化物应力腐蚀)性能评价。结果表明:AG110S系列抗H2S腐蚀油井管的性能优异。生产中,油井管力学性能和抗SSC性能的匹配问题尤为棘手。为了保证硫化物应力腐蚀开裂试验能够顺利通过、试样