本發明專利技術公開了一種鋼材、包括其的抽油桿、及鋼材的應用。其中，該鋼材含有如下原料組分：碳元素、硅元素，錳元素，磷元素，硫元素，鉻元素、鎳元素、鉬元素、銅元素，鋁元素、鈦元素、釩元素、鈮元素、鎢元素、鈷元素、銻元素、以及鐵元素。本發明專利技術所提供的鋼材不但具有優良的力學性能，而且抗腐蝕性非常優異，經試驗證明，其耐腐蝕性能是20CrMo的140～150倍，特別能適于在沿海油井作業中使用。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋼材料領域，具體而言，涉及一種鋼材、包括其的抽油桿、及鋼材的應用。
技術介紹
眾所周知，鋼鐵材料被工作介質腐蝕主要是電化學腐蝕，腐蝕形式主要有晶間腐蝕,點蝕,和應力腐蝕。據統計這三種類形的腐蝕事故，占各類電化學腐蝕事故的83%以上。這種腐蝕屬于局部腐蝕，材料的破壞速度很快，是最危險的腐蝕形式。 特別要指出的是鋼鐵材料處在富含Cl—離子的介質中所發生的腐蝕，主要是晶間腐蝕。晶間腐蝕是鋼鐵材料在介質中沿著晶界受到腐蝕，使晶粒之間喪失結合力的一種現象。其腐蝕介質條件是含C1_、S042_、P0廣離子的溶液或鹽類，溫度條件在200°C以下。腐蝕機理為由于C在鋼中的固溶度隨溫度的降低而急劇減少，在一般冷卻條件下，可以從1000°C時的O. 15 %下降為室溫時的O. 02 %，多余出來的C將以Cr23C6的碳化物形式沿著晶界析出。這種碳化物中的Cr元素含量最高可達70%以上。由于C向晶界析出的速度很快，所以耗用的Cr元素只能從鄰近晶界區域奪取，從而造成晶界高度貧Cr。在電化學反應中這類貧Cr區域優先作為陽級進行反應，即發生晶界腐蝕。點蝕是在金屬材料表面產生無規律的小坑狀腐蝕，也叫孔蝕。產生點蝕的腐蝕介質條件是Cr離子、Br' Γ、ClO4-溶液中存在重金屬離子或含有K+、Na+、Ca2+、Mg2+等堿土金屬離子。發生的溫度在50°C以下最多，80 90°C是最危險的溫度段。材料在加工過程中殘存一定的拉應力，在存富含K+、Na+、Ca2+、Mg2+等堿金屬離子和Cr離子溶液中容易發生應力腐蝕。其溫度條件為室溫到300°C。奧氏體金相組織由于存在滑移與孿晶，故僅在30 50N/mm2的殘余拉應力條件下就會發生應力腐蝕?，F有技術中，通常采用20CrMo作為采油機抽油桿材料。20CrMo是一種經典的合金結構鋼，由于其組份中含有一定量的Cr與Mo，因而具有良好的綜合機械性能，其抗拉強度一般在885Mpa/mm2以上，屈服強度一般在685Mpa/mm2以上，延伸率大于12%，斷面收縮率大于50%，沖擊功大于78J。但由于其組份配伍的特點，基本不具備抗腐蝕性能，因而只能在無防腐要求的普通車輛、機床的零部件中作為一般的結構件使用，不適宜于在沿海油井中含有K+、Na+、Ca2+、Mg2+等堿土金屬離子及Cl' S042—離子液體的惡劣環境中使用。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種鋼材、包括其的抽油桿、及鋼材的應用，以解決現有技術中普通鋼材在沿海油井中工作時易被腐蝕的技術問題。為了實現上述目的，根據本專利技術的一個方面，提供了一種鋼材。該鋼材按重量百分比計含有如下原料組分0. 03% O. 05%的碳元素、O. 035% O. 05%的硅元素，5% 6%的錳元素，O. 25% O. 35%的磷元素，O. 015% O. 017%的硫元素，9. 50% 10. 5%的鉻元素、O. 25% O. 50%的鎳元素、O. 15% O. 20%的鑰元素、O. 50% O. 60%的銅元素，O. 15% O. 17%的鋁元素、O. 15% O. 16%的鈦元素、O. 04% O. 05%的釩元素、O. 01% O. 015%的鈮元素、O. 050% O. 060%的鎢元素、O. 018% O. 020%的鈷元素、O O. 001%的銻元素、以及81. 201% 83. 81%的鐵元素。進一步地，還包括O. 018% O. 020%的鋅元素。進一步地，還包括O. 004% O. 006%的錫元素。進一步地，還包括O. 02% O. 03%的鉛元素。進一步地，按重量百分比計含有如下原料組分0. 031%的碳元素、O. 05%的硅元素，5. 776%的錳元素，O. 326%的磷元素，O. 017%的硫元素，10. 33%的鉻元素、O. 22%的鎳元素、O. 173%的鑰元素、O. 65%的銅元素，O. 007%的鋁元素、O. 158%的鈦元素、O. 047%的釩元素、O. 019%的鈮元素、O. 058%的鎢元素、O. 0185%的鋅元素、O. 018%的鈷元素、O. 004%的錫元素、O. 022%的鉛元素、O. 001%的鋪元素、以及余量的鐵元素。根據本專利技術的另一個方面，提供一種抽油桿。該抽油桿采用上述鋼材制作而成。進一步地，在抽油桿的制作過程中還包括了對抽油桿的桿件及兩端的去應力處理。進一步地，去應力處理包括將抽油桿的桿件及兩端的心部組織和熱影響區形成為索氏體或屈氏體的處理。根據本專利技術的再一個方面，該鋼材在沿海油井作業中的應用。本專利技術產生的有益效果如下本專利技術所提供的鋼材不但具有優良的力學性能，而且抗腐蝕性非常優異，經試驗證明，其耐腐蝕性能是20CrMo的140 150倍，特別能適于在沿海油井作業中使用。具體實施例方式應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本專利技術提供進一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本專利技術所屬
的普通技術人員通常理解的相同含義。根據本專利技術一種典型的實施方式，提供一種鋼材。該鋼材按重量百分比計含有如下原料組分0. 03% O. 05%的碳元素、O. 035% O. 05%的硅元素，5% 6%的錳元素，O. 25% O. 35%的磷元素，O. 015% O. 017%的硫元素，9. 50% 10. 5%的鉻元素、O. 25% O. 50%的鎳元素、O. 15% O. 20%的鑰元素、O. 50% O. 60%的銅元素，O. 15% O. 17%的鋁元素、O. 15% O. 16%的鈦元素、O. 04% O. 05%的釩元素、O. 01% O. 015%的鈮元素、O. 050% O. 060%的鎢元素、O. 018% O. 020%的鈷元素、O O. 001%的銻元素、以及81. 201% 83. 81%的鐵元素。本專利技術所提供的鋼材不但具有優良的力學性能，而且抗腐蝕性非常優異，經試驗證明，其耐腐蝕性能是20CrMo的140 150倍，特別能適于在沿海油井作業中使用。根據本專利技術一種典型的實施方式，鋼材還可以包括O. 018% O. 020%的鋅元素，O. 004% O. 006%的錫元素，和/或O. 02% O. 03%的鉛元素。根據本專利技術一種優選的實施方式，該鋼材按重量百分比計含有如下原料組分O. 031%的碳元素、O. 05%的硅元素，5. 776%的錳元素，O. 326%的磷元素，O. 017%的硫元素，10. 33%的鉻元素、O. 22%的鎳元素、O. 173%的鑰元素、O. 65%的銅元素，O. 007%的鋁元素、O. 158%的鈦元素、O. 047%的釩元素、O. 019%的鈮元素、O. 058%的鎢元素、O. 0185%的鋅元素、O. 018%的鈷元素、O. 004%的錫元素、O. 022%的鉛元素、O. 001%的銻元素、以及余量的鐵元素。本專利技術鋼材的良好抗腐蝕性能，來源于其特殊的化學成份構成和金相組織結構。眾所周知,鋼鐵材料被工作介質腐蝕主要是電化學腐蝕,腐蝕形式主要有晶間腐蝕,點蝕，和應力腐蝕。據統計這三種類形的腐蝕事故，占各類電化學腐蝕事故的83%以上。這種腐蝕屬于局部腐蝕，材料的破壞速度很快，是最危險的腐蝕形式。特別要指出的是鋼鐵材料處在富含cr離子的介質本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種鋼材，其特征在于，按重量百分比計含有如下原料組分：0.03%～0.05%的碳元素、0.035%～0.05%的硅元素，5%～6%的錳元素，0.25%～0.35%的磷元素，0.015%～0.017%的硫元素，9.50%～10.5%的鉻元素、0.25%～0.50%的鎳元素、0.15%～0.20%的鉬元素、0.50%～0.60%的銅元素，0.15%～0.17%的鋁元素、0.15%～0.16%的鈦元素、0.04%～0.05%的釩元素、0.01%～0.015%的鈮元素、0.050%～0.060%的鎢元素、0.018%～0.020%的鈷元素、0～0.001%的銻元素、以及81.201%～83.81%的鐵元素。
【技術特征摘要】
1.一種鋼材，其特征在于，按重量百分比計含有如下原料組分0. 03% O. 05%的碳元素、O. 035% O. 05%的硅元素，5% 6%的錳元素，O. 25% O. 35%的磷元素，O. 015% O. 017%的硫元素，9. 50% 10. 5%的鉻元素、O. 25% O. 50%的鎳元素、O. 15% O. 20%的鑰元素、O. 50% O. 60%的銅元素，O. 15% O. 17%的鋁元素、O. 15% O. 16%的鈦元素、O. 04% O. 05%的釩元素、O. 01% O. 015%的鈮元素、O. 050% O. 060%的鎢元素、O. 018% O. 020%的鈷元素、O O. 001%的銻元素、以及81. 201% 83. 81%的鐵元素。2.根據權利要求I所述的鋼材，其特征在于，還包括O.018% O. 020%的鋅元素。3.根據權利要求I所述的鋼材，其特征在于，還包括O.004% O. 006%的錫元素。4.根據權利要求I所述的鋼材，其特征在于，還包括O.02% O. 03%的鉛元素。...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李永安，
申請(專利權)人：浙江睿智鋼業有限公司，
類型：發明
國別省市：
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