衡鋼過去生產(chǎn)的36Mn2V非調(diào)質(zhì)N80油管及25CrMnMoNHengyang80Q調(diào)質(zhì)油管性能好,生產(chǎn)工藝成熟,受到用戶的好評,但由于受Mo、Cr、V等合金價格上漲的影響,造成油管生產(chǎn)成本增加,同時也使油田用戶的生產(chǎn)成本增加。為了降低生產(chǎn)成本、提高市場競爭力,開發(fā)了一種新的鋼種,不采用Mo、Cr、V等價格高的鐵合金,通過調(diào)質(zhì)處理達到N80鋼級的性能要求。
鋼的牌號定為HS02,碳含量控制在0.3%左右,選用錳作為合金化元素,其含量控制在1.15%左右,以提高鋼的淬透性。其化學(xué)成分(質(zhì)量分數(shù),%)為:0.31C,0.28Si,1.30Mn,0.014S,0.007P,0.11Cu,0.04Ni,0.02Cr,0.01Mo,0.022As,0.013Sn,0.009Al;并將其軋成外徑73mm、壁厚5.51mm的管子。
由于該鋼是一種中碳鋼,合金含量少,影響熱處理工藝性能的主要因素是回火溫度及時間,故確定淬火工藝為900℃保溫30min,研究了回火溫度(580~660℃)及保溫時間(30~80min)對力學(xué)性能的影響。
通過實驗研究,確定HS02鋼生產(chǎn)N80油管熱處理工藝為:淬火工藝900℃×35min;回火工藝630℃×70min。HS02鋼經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后,金相組織為回火索氏體,晶粒度8.5級。經(jīng)生產(chǎn)驗證,采用優(yōu)化的熱處理工藝生產(chǎn)出的N80油管力學(xué)性能完全達到并超過API5CT標準對N80鋼級的要求。(榕霖)