N80Q 鋼級油管伸長率不穩定原因探討

張友鵬，吳宇新，李大航，劉 璇，周洪慶，朱義軒，趙 剛

（鞍鋼股份有限公司，遼寧 鞍山 114009）

按API Spec 5CT—2018《套管和油管規范》組織生產的N80 鋼級油井管在我國大量使用［1］。近期國內某公司采用熱軋工藝，經過調質處理所生產的Φ73.02 mm×5.51 mm N80Q 油管，出現了屈服強度、抗拉強度值波動較大，較多批次伸長率不合格的情況，伸長率合格率僅80%左右。筆者著手研究，找出了產生原因，并提出了相應的措施。

1 力學性能數據分析

API Spec 5CT—2018 標準中對N80Q 的化學成分只有P 和S 要求，均為≤0.030%。該公司生產N80Q 鋼級油管時采用C-Mn 鋼，牌號為27Mn，具體化學成分見表1。

對調質處理后的N80Q 油管的力學性能進行統計，如圖1 所示。

根據API Spec 5CT—2018 產品規范，N80Q 鋼級產品需進行全長淬火+回火，屈服強度為552～758 MPa，抗拉強度≥689 MPa，伸長率≥16%。通過統計力學性能的檢測結果來看，生產的Φ73.02 mm×5.51 mm N80Q 油管屈服強度和抗拉強度雖然都合格，但是波動較大；而伸長率的波動更大，最小值與最大值差距明顯。N80Q 鋼級油管力學性能檢測結果見表2。

表1 某公司生產的N80Q 鋼級油管化學成分（質量分數） %

圖1 N80Q 鋼級鋼管力學性能

表2 N80Q 鋼級油管力學性能檢測結果

2 顯微組織分析

分別在同一批次伸長率性能合格及不合格樣管上沿縱向各取2 塊顯微試樣檢驗：1 號樣（屈服強度735 MPa、抗拉強度815 MPa、伸長率23%，試樣號 1－1、1－2）及 2 號樣（屈服強度 630 MPa、抗拉強度 740 MPa、伸長率 13.5%，試樣號 2－1、2－2）。

1 號樣顯微組織均為回火索氏體，內壁、中間位置、外壁組織差異不大。

2－1 試樣組織為回火索氏體+少量先共析鐵素體，內壁、中間位置、外壁組織差異不大；2－2 試樣組織不均勻，在整個縱向檢驗面上發現局部區域組織為回火索氏體+較多先共析鐵素體，由于鐵素體的強度較低，變形阻力小，在外力作用下成為應力集中位置，導致在晶界斷裂［2］?！?br>