一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材技术领域
本发明涉及一种钢材，具体涉及一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材。
背景技术
石油套管是用于支撑油、气井井壁的钢管，以保证钻井过程进行和完井后整个油井的正常运行。每一口井根据不同的钻井深度和地质情况，要使用几层套管。套管下井后要采用水泥固井，它与油管、钻杆不同，不可以重复使用，属于一次性消耗材料。所以，套管的消耗量占全部油井管的70%以上。套管按使用情况可分为：导管、表层套管、技术套管和油层套管。
石油套管是维持油井运行的生命线。由于地质条件不同，井下受力状态复杂，拉、压、弯、扭应力综合作用于管体，这对套管本身的质量提出了较高的要求。一旦套管本身由于某种原因而损坏，可能导致整口井的减产，甚至报废。
剪切对焊工序中，不仅仅需要钢材满足自身强度、韧性等的需求，而且还需妈祖焊接的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有合金材料不能同时满足高强度、韧性和低成本的问题，提供解决上述问题的一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材。
本发明通过下述技术方案实现：
一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材，按照质量百分比由以下成份组成：C 0.3％～0.5％，Mn 0.7％～0.9％，Cr 0.6％～0.8％，Cu 0.3～0.4％，Ti 0.2％～0.3％，N 0.2％～0.3％, S≤0.02％，P≤0.03％，余量为Fe。
进一步，所述C 0.3％～0.4％，Mn 0.8％～0.9％，Cr 0.6％～0.7％，Cu 0.3～0.4％，Ti 0.2％，N 0.3％, S≤0.02％，P≤0.03％，余量为Fe。
作为其中一种优选地设置方式，所述C 0.3％，Mn 0.9％，Cr 0.6％，Cu 0.3％，Ti 0.2％，N 0.3％。
作为另一种优选设置方式，所述C 0.4％，Mn 0.8％，Cr 0.7％，Cu 0.4％，Ti 0.3％，N 0.2％。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明具有高强度、高韧性、高耐磨性、便于焊接等优点；
2、本发明成本低廉。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
一种适用于剪切对焊工序的石油套管用钢材，按照质量百分比由以下成份组成：C 0.3％～0.5％，Mn 0.7％～0.9％，Cr 0.6％～0.8％，Cu 0.3～0.4％，Ti 0.2％～0.3％，N 0.2％～0.3％, S≤0.02％，P≤0.03％，余量为Fe。本发明的具体组成成份如表1所示。
表1
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本发明根据上述比例，采用下述具体制备方法：
步骤一、将生铁投入炉中熔化作为铁基质，经过脱硫、脱氧、脱磷处理，处理后使生铁中硫含量低于0.02％、磷含量低于0.03％；
步骤二、将Mn 、Ti加入到铁基质中混合均匀后，加热至熔融状态，保持1～2h后，再加入C、Cr、Cu、N，混合均匀，在750～800℃条件下保温10～15min后，以5～10℃/min的升温速度增加到1100～1200℃，保温2～3h后，再在800～850℃条件下恒温浇铸；
步骤三、浇铸完成后以5～10℃/min的降温速度降低到400～450℃，然后快速冷却到200℃以下；该快速冷却的降温速度大于100℃/min；
步骤四，冷却后的放入800～850℃的炉火中保温1～2h，最后经过淬火、回火后制成成品。
本实施例中脱硫、脱氧、脱磷处理，以及淬火、回火处理工序均是现有技术，因此不再赘述。
根据上述组成成份和比例的物质组成的钢材，进行性能测试，测试结果如表2所示。
表2
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通过上述表2的试验数据可知，本发明通过对组分进行合理的优选，并优化配比的设置，能有效提高综合力学性能，尤其在低生产成本的条件下，有效满足具有高强度、高耐磨性、高硬度，且有效满足焊接需求。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。