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UNS N08028鐵鎳基合金油套管（化學(xué)成分/工藝流程）的開(kāi)發(fā)試制
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時(shí)間：2013-07-12
??? 我國(guó)油氣資源中，大部分含有CO2和H2S。其中，部分油井氣僅含CO2或僅含H2S，而更多的油井氣同時(shí)含有CO2和H2S。油氣井的腐蝕問(wèn)題非常嚴(yán)重。普通的碳鋼、低合金鋼乃至13Cr、22Cr等不銹鋼已無(wú)法滿足開(kāi)采需求，因此有大量的Cr、Ni、Mo含量高的Ni基合金材料應(yīng)用到油套管中。
????UNS?N08028鐵鎳基合金由于高溫變形抗力大，靠穿孔工藝根本“穿不動(dòng)”，只能通過(guò)在中間打孔以后一根一根“擠出來(lái)”。UNS?N08028鐵鎳基合金材料強(qiáng)度問(wèn)題突出：鎳基合金為單相奧氏體組織，成型之初的強(qiáng)度僅有200MPa左右，而高酸性氣田用油井管一般都要求強(qiáng)度在760MPa以上，因而UNS?N08028鐵鎳基合金依靠60MN擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓開(kāi)坯，通過(guò)控制熱處理溫度、時(shí)間和冷軋變形量，極好地提高自身的材料強(qiáng)度，從而滿足高酸性油氣田的特殊需求。
材料冶煉方法為VIM+ESR，鍛造后車外圓為Φ279mm，UNS?N08028鐵鎳基合金的化學(xué)成分見(jiàn)表1。
表1?UNS?NO8028鐵鎳基合金化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）
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牌號(hào)
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C
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Cr
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Ni
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Mo
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Mn
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Si
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P
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S
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Cu
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Fe
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UNS?N08028
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0.0096
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26.32
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31.51
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3.35
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1.62
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0.115
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0.01
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0.0005
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0.85
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余量
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????
????UNS?N08028鎳基合金油套管的制管工藝路線：Φ279mm擠壓→Φ219mm×22.5mm擴(kuò)拔→Φ250mm×21.5mm冷軋→Φ219mm×16mm冷軋→Φ178.2mm×10.36mm。
UNS?N08028鎳基合金油套管的制管工藝流程：管坯準(zhǔn)備→環(huán)形爐加熱→一次工頻加熱→擴(kuò)孔→二次工頻加熱→熱擠壓→（矯直）→酸洗、檢驗(yàn)、修磨→平頭→上灰→擴(kuò)拔（二道）→（矯直）→酸洗、檢驗(yàn)、修磨→平頭→冷軋→固溶處理→矯直→酸洗、檢驗(yàn)、修磨→冷軋→酸洗→無(wú)損（水壓、超聲）檢測(cè)→成品檢驗(yàn)→入庫(kù)。
將材料置于室式爐中，在1150～1160℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行固溶處理40min，爐溫控制精度±5℃。按照GB/T14999.2，GB/T10561—2005，ISO?13680－2008（E）規(guī)定的各項(xiàng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鋼管的沖擊試驗(yàn)、拉伸試驗(yàn)、金相檢驗(yàn)和硬度試驗(yàn)。試制結(jié)果如下:
（1）UNS?N08028在1150～1160℃固溶處理，微觀組織晶界處沒(méi)有金屬間化合物、氮化物及碳化物等析出相。
（2）經(jīng)兩道冷軋，控制最后一道冷軋變形量為46.5%，UNS?N08028成品管的力學(xué)性能完全滿足ISO?13680—2008（E）的要求。
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