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UNS N08028铁镍基合金油套管（化学成分/工艺流程）的开发试制
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司
更新时间：2013-07-12
我国油气资源中，大部分含有CO2和H2S。其中，部分油井气仅含CO2或仅含H2S，而更多的油井气同时含有CO2和H2S。油气井的腐蚀问题非常严重。普通的碳钢、低合金钢乃至13Cr、22Cr等不锈钢已无法满足开采需求，因此有大量的Cr、Ni、Mo含量高的Ni基合金材料应用到油套管中。
UNS N08028铁镍基合金由于高温变形抗力大，靠穿孔工艺根本“穿不动”，只能通过在中间打孔以后一根一根“挤出来”。UNS N08028铁镍基合金材料强度问题突出：镍基合金为单相奥氏体组织，成型之初的强度仅有200MPa左右，而高酸性气田用油井管一般都要求强度在760MPa以上，因而UNS N08028铁镍基合金依靠60MN挤压机进行挤压开坯，通过控制热处理温度、时间和冷轧变形量，极好地提高自身的材料强度，从而满足高酸性油气田的特殊需求。
材料冶炼方法为VIM+ESR，锻造后车外圆为Φ279mm，UNS N08028铁镍基合金的化学成分见表1。
表1 UNS NO8028铁镍基合金化学成分（质量分数）
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牌号
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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镍基合金油套管的制管工艺路线：Φ279mm挤压→Φ219mm×22.5mm扩拔→Φ250mm×21.5mm冷轧→Φ219mm×16mm冷轧→Φ178.2mm×10.36mm。
UNS N08028镍基合金油套管的制管工艺流程：管坯准备→环形炉加热→一次工频加热→扩孔→二次工频加热→热挤压→（矫直）→酸洗、检验、修磨→平头→上灰→扩拔（二道）→（矫直）→酸洗、检验、修磨→平头→冷轧→固溶处理→矫直→酸洗、检验、修磨→冷轧→酸洗→无损（水压、超声）检测→成品检验→入库。
将材料置于室式炉中，在1150～1160℃温度范围内进行固溶处理40min，炉温控制精度±5℃。按照GB/T14999.2，GB/T10561—2005，ISO 13680－2008（E）规定的各项检测标准进行钢管的冲击试验、拉伸试验、金相检验和硬度试验。试制结果如下:
（1）UNS N08028在1150～1160℃固溶处理，微观组织晶界处没有金属间化合物、氮化物及碳化物等析出相。
（2）经两道冷轧，控制最后一道冷轧变形量为46.5%，UNS N08028成品管的力学性能完全满足ISO 13680—2008（E）的要求。
以上资料由上海艾荔艾金属材料有限公司提供，欢迎新老客户来电洽购。