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山钢CT90 连续油管用钢
2023-07-06

CT90表示最小屈服强度为80000psi美制强度单位(80000psi相当于555MPa) 的连续油管。钢水、夹杂物控制纯净度 

材料具有较高的抗疲劳开裂性能,因此要求钢水的纯净度较高,A、B、 C、D 夹杂物级别均要求不大于0.5。


力学性能指标

屈服强度

抗拉强度

延伸率

屈强比

≥550MPa

≥621MPa

≥24.5%

≤0.88


关键控制技术

(1)化学成分优化设计;

(2)满足质量要求的纯净度钢生产、夹杂物控制技术;

(3)满足高强度、低屈强比性能的微观组织结构设计及控制关键技术;

(4)控轧控冷非调质生产工艺参数优化;主要包括:加热温度、终轧温度、轧后冷却速度、变形量和变形速率等;



化学成分控制

中试实验和现场试制化学成分对比(wt,%)

方案

C

Si

Mn

Cr

P

S

Cu

Ni

Mo

Nb

Ti

Als

中试1#

内控

0.07~ 0.09

0.35~ 0.45

0.9~

1.1

0.45~ 0.55

  0.015

0.005

≤0.30

≤0.30

≤0.30

0.03~ 0.05

0.01~ 0.02

0.02~ 0.06


结果

0.098

0.43

1.23

0.58

0.019

0.004

0.11

0.19

0.237

0.049

0.019

0.034

 

现场试制

内控

0.07~ 0.12

0.45

0.70~ 1.10

0.45~ 0.65

  0.015

0.002

≤0.30

≤0.25

0.10~

0.20

0.010~

0.030

0.010~ 0.020

0.015~ 0.040


结果

0.09

0.40

0.92

0.49

0.010

0.002

0.19

0.15

0.15

0.017

0.016

0.004


Mo元素含量提高

√实验钢淬透性提高,有利于获得M/A岛组织 

√有利于获得连续屈服型拉伸曲线

√作为实验钢中的硬相提高其抗拉强度

√可获得较低的屈强比

√Mo元素促进针状铁素体转变

√有利于获得针状铁素体的目标组织


Nb元素含量

细晶强化和析出强化作用主要贡献于材料的屈服强度

现场试制中,钢板屈服强度均能达到其性能指标


通过对比可知Mo元素和Nb元素对CT90连续油管用钢组织性能的影响规律, 为后续不同级别不同规格连续油管用钢现场生产化学成分调整提供依据。


山钢CT90连续油管用钢及制管情况总结

(1)卷板力学性能检测:由于取样位置不对,供货酸洗板卷外圈1- 10米为热轧带头前10米未冷段,所测性能不能作为实际板卷性能。建议下次供货把酸洗板卷后10米切除;

(2)板卷180°弯曲试验合格、显微硬度、带状组织、夹杂、晶粒度均满足协议要求;

(3)扩口试验和低周疲劳试验结果均合格;

(4)试验管力学性能检测结果满足要求;试验管母材硬度值满足指标要求;硬度值满足指标要求。


连续油管及其用钢发展趋势

高强度级别连续油管

级别

屈服强度,MPa

抗拉强度,MPa

伸长率,%

硬度,HRC

CT55

≥379

≥483

≥30

≤22

CT70

≥483

≥552

≥30

≤22

CT80

≥551

≥621

≥27

≤22

CT90

≥620

≥669

≥22

≤22

CT100

≥689

≥758

≥22

≤28

CT110

≥758

≥793

≥20

≤30

目前,国内外连续油管多采用CT80 级别。而美国QT 公司和Tenaris已经开 发出CT110 钢级连续管,CT90 实现批量应用

CT90 及以上级别连续油管应用将会是近期连续油管技术发展的重点。对于连续油管用钢,其后续开发目标应以CT90 及以上级别。


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