近年来，随着海洋油气开发由浅水区向深水区、由常规温和环境向极地高寒环境发展，推动海洋石油装备不断升级换代，从而促进石油装备材料性能进一步优化升级。石油装备由于工况条件恶劣，通常需要承受复杂的交变载荷作用力以及苛刻的腐蚀环境介质，因此对于石油装备材料的安全可靠性、使用寿命要求很高。

技术及产品的创新突破

历经多年在棒材技术研发方面的探索研究，新超通过采取超纯净冶炼技术、高均匀性热处理技术等措施，在石油用棒材工艺技术和产品质量方面取得了一系列突破。本文将介绍新超几个典型石油用棒材品种的创新研发案例。

1.1 抗腐蚀4130M 125ksi棒材

随着易开发油气资源越来越少，目前石油开采逐渐向深海以及含H2S等强腐蚀介质环境条件更加苛刻的油气田发展，对高钢级、抗腐蚀系列的油气用钢需求量越来越大。国内外广泛使用的4130M 80ksi和4130M 95ksi钢材强度较低，在含有H2S腐蚀环境的超深井中使用此钢级钢棒其承载力不够，因此需要提高钢材强度，同时能抗H2S腐蚀。对于4130M 125ksi抗腐蚀用棒材，国外石油行业正处于试验阶段，国内尚无厂家进行研究，主要原因是该品种的超纯净度冶炼工艺和高均匀性热处理技术不够成熟。

新超深入开展了4130M 125ksi棒材的工艺技术研究，形成了一套独有的高强度抗腐蚀材料设计、生产、测试评价体系。抗腐蚀4130M 125ksi棒材产品创新点如下：

1）超纯净度冶炼技术：钢中P≤0.010%，S≤0.005%，实现控制钢中夹杂物之和不大于2.0级；

2）独特的高精度轧制技术：可生产低倍长宽比≤1.20的棒材，实现钢材内部组织的一致性；

3）高均匀性棒材热处理技术：直径60-135mm的抗腐蚀棒材，棒材距表面25.4mm部位内四象限环状洛氏硬度差≤3HRC。

1.2 耐低温L7棒材

随着资源开采由浅海向深海区域、极地高寒区域发展，海洋工程用螺栓的服役环境越来越严苛，对材料的要求也越来越高。深海螺栓在海油工程中承担着重要的衔接任务，主要用于衔接海洋平台井上及井下各个结构部件。由于海洋环境的特殊性，要求螺栓不仅具有高强度、优异的低温韧性以及良好的焊接性能，还需要低屈强比和高均匀延伸率来保证钢结构的安全性和可靠性。

新超致力于L7系列产品的工艺技术研究，形成了一套独有的耐低温冲击材料设计、生产、测试评价体系。耐低温L7棒材产品创新点如下：

1）开发了高纯净度冶炼技术，实现控制钢中夹杂物之和不大于2.5级，最大颗粒不超过10μm；

2）高均匀性热处理技术：直径20-88.9mm的中碳（0.38%-0.43%）L7棒材全横截面硬度波动在15HBW以内；

3）超低温冲击控制技术：-101℃环境下，在保证抗拉强度≥900MPa的条件下，V型冲击功达到27J以上；

4）低屈强比控制技术：在保证抗拉强度≥900MPa的条件下，屈强比Rp0.2/Rm控制在≤0.90。

1.3 高强高韧4330V棒材

4330V棒材，作为一种深井钻具用关键材料，长期被国外垄断。为响应国家对于关键材料自主研发的号召，新超通过对4330V大规格棒材的研发，实现了产品自主生产，替代进口。产品先后通过斯伦贝谢、国民油井华高（NOV）、贝克休斯及安百拓等国际知名用户的认可，实现了批量生产。

目前，新超已成为国内覆盖面最广的高端油气用棒材生产基地，产品实物质量水平处于国内领先、国际先进水平，进一步加快了我国油气用钢的国产化进程，通过一系列的技术难题攻关，解决了制约我国深井钻具等高端油气装备发展的瓶颈问题。高强高韧性4330V棒材产品创新点如下：

1）开发了高纯净钢精炼控制技术、真空处理技术和浇注控制技术等，实现了P、S及气体等元素的精准控制，达到国外先进水平，P≤0.010%，S≤0.005%，氧含量≤8ppm，氢含量≤2ppm；

2）开发了屈服强度110ksi-170ksi不同钢级的4330V棒材，可达到规格≤304.8mm全横截面淬透；

3）开发了大规格棒材高均匀性热处理技术，横截面四象限硬度波动在10HBW以内，综合性能达到国际先进水平。