郭海明，侯小振，冉 旭

（衡阳华菱钢管有限公司，湖南 衡阳 421001）

随着石油工业的发展，石油工业用钢不断增加，石油管服役条件越来越恶劣，对油井管特别是石油套管的性能提出了更高要求［1-3］。特别是随着石油开采的深度不断增加，当井深达到5 000～6 000 m，通常选用P110 钢级［4-5］套管，作为中高级套管，其具备较好的综合性能。

API Spec 5CT《套管和油管规范》（第 10 版）对P110 钢级石油套管的热处理方式和性能有明确要求：采用调质生产，屈服强度758～965 MPa，抗拉强度≥862 MPa，全尺寸0 ℃横向冲击功≥20 J，伸长率根据外径和壁厚确定。国内外企业在选材上也有所不同，大致分为碳锰系、铬钼系、锰钼系和铬锰系，随着钢管行业竞争日趋激烈，通过降低钢种合金成分同时确保性能满足要求来降低企业生产成本的呼声日趋高涨，其中某公司采用30MnCr22代替 30CrMnMo 生产 P110 钢级来降低生产成本［6］。本文通过碳锰系29Mn5 钢的热处理性能试验，探讨实现P110 钢级的低合金生产的可行性。

1 试验准备

1.1 试验材料

29Mn5 材质选择主要是碳锰系添加少量合金元素。C 可以提高淬透性和强度，但是容易引起淬火裂纹和变形的问题，大部分企业为了确保其各方面质量，C 含量基本控制在0.35%以下；Si 和Mn 都是提高强度最有效且经济的元素，Mn 对晶界的催化危害比Si 小，出于成本考虑采用多Mn 少Si，同时要考虑Mn 较高时，有使钢晶粒粗化的倾向，并增加钢的回火脆性敏感度［7-8］；同时降低P、S 元素的含量，以减少夹杂对钢脆性的影响［9］。为了简化设计且降低成本，提高钢管的淬火能力和综合性能，少量添加Al 和B，可以起到明显的细化晶粒提高其综合性能的作用。……