本钢从市场实际需求出发,依据锦西钢管厂、徐州光环有限公司、辽河油田、大庆油田等单位使用特点,进行J55的研制开发.化学成分的选择主要是根据石油套管用钢主要技术指标,结合本钢实际生产工艺、装备条件及用户要求而确定的.为了达到J55套管用钢的性能要求,采用Nb、Ti微合金化体系,配合控轧控冷工艺试制石油套管用热轧钢带,通过细晶强化,可以达到强韧性的统一.所做工作包括实验室研究和工业性生产.(1)实验室热轧实验:进行了用热轧模拟试验和电化学萃取分析J55中Nb(C、N)在不同温度的析出特点的实验,以确定合理的温度制度,充分发挥Nb的作用.(2)热模拟实验:为了确定控制轧制的合理温度范围和压下制度,在GLEEBLE-2000上测定了J55钢静态CCT曲线和单道次变形的显微组织,研究了未变形奥氏体和变形奥氏体连续冷却时γ→α相变行为.(3)工业性生产:确定合理的冶炼工艺,获得低夹杂,低有害元素的纯净钢.通过分析C曲线,综合考虑微合金化和控轧控冷的结合,确定了工业生产采用再结晶轧制+未再结晶轧制的工艺制度,主要原则是强化奥氏体未再结晶区的变形,形变诱导铁素体相变和铁素体再结晶,铁素体晶粒得到细化,同时,沉淀析出的第二相能够抑制再结晶的发生,第二相的存在导致位错密度的增大和形核点的增多,最终得到细化的铁素体+珠光体组织.也就是,在整个工艺过程中,确定合理的压下制度、温度制度、速度制度,实现各种的变形工艺参数,如总压下量、道次间隔时间、道次压下量、变形温度、变形速度等参数的合理匹配,从而获得良好的综合性能.J55石油套管用热轧钢带的高强度保证了其能够承受自重悬挂力,承受内压,良好的横向冲击韧性、均匀的晶粒度、纯净的成分提高了材质的抗射孔开裂性能,钢材具有均细的组织、均匀较高的硬度,满足了套管套扣不粘扣的要求.