本发明涉及奥氏体钢技术，特别是提供了一种具有高强度的无磁钻铤之用钢及制备技术。 无磁钻铤是钻水平井、定向井不可缺少的井下工具。由于国外技术垄断，多年来全部依靠国外进口，年耗外汇数百万美元，随着我国石油工业的发展，无磁钻铤国产化已成为石油钻井生产中急待解决的问题。无磁钻铤要求钢材除了无磁性之外，必须具有较高的强度和韧性（屈服强度σ0.2≥689MPa，冲击功AKV≥68J）和耐应力腐蚀性能。日本专利JP62-109950曾报导过一种无磁钻铤，毛坯采用热处理工艺提高钢的强度。其成品强度、韧性基本达到无磁钻铤要求。
本发明的目的在于提供一种强度和韧性更加优异，并且不需热处理工艺强化的无磁钻铤用钢。
本发明所提供的高强度无磁钻铤用钢，其特征在于化学成份为：（重量百分比）
Si Mn Cr Ni Mo
0.80～3.0 17～19 12～15 1.0～2.0 0.8～1.20
Nb N Re C S P Fe
0.2～0.5 0.25～0.5 0.12～0.5 <0.15 ≤0.030 ≤0.035 余量
在Fe-Cr-Mn-N固溶体中，Mn和Ni一样是扩大和稳定铁碳平衡相图中的r相区，碳和氮含量对稳定奥氏体组织具有良好作用。本发明钢以Mn、Ni、N来扩大和稳定r相区，使其获得单一的奥区体组织，以满足钢的无磁性，导磁率μγ≤1.010，本发明充分利用Cr-Mn-N的奥氏体，以Si、Mo、N的固溶强化作用，使其屈强度提高到600MPa以上，以靠形弯强化使钢的屈服强度提高到700MPa以上，但是Si含量超过3%，将使的韧性下降和增加铁素体含量。钢中加入＞12%的Cr和少量Ni、Re将明显提高钢的抗腐蚀和抗氧化的能力，Nb是强碳化物形成元素，它在奥氏体不锈钢中以固定碳而提高抗晶间腐蚀的能力。Nb和Re在钢中的另一个作用是细化钢的晶粒，根据Hall-Petch公式：σ＝σi+Kd1/2，由于细晶强化而提高钢的屈服强度。Re在钢中由于改变夹杂物形状而改善钢的热塑性，提高钢的锻造性能。由于采用上述成分设计，本发明所提供的无磁钻铤用钢生产方法有一定特色，其特征在于钢冶炼后需经下述锻造过程：
（1）开坯锻造：温度1100℃～1200℃ 保温2～4小时 锻造比2～3
（2）二次精锻成型：总锻造比6～8温度900℃～1100℃，最后留20～30%在650℃～950℃锻造进行形变强化处理，锻后快冷。形变处理的最佳温度700℃～900℃，开坯锻造温度最好在1140℃～1180℃，二次精锻温度最好在1100℃～1140℃。本发明提供的方法可使棒材结构均匀晶粒细，表面到中心的强度和硬度均匀，提高抗磨损性能。总之，本发明所提供无磁钻铤用钢在成分设计中严格控制贵重金属Cr、Ni、Mo地用量，Cr+Ni+Mo＜18%，降低成本，合理利用我国富有资源硅和稀土元素，合理设计工艺使无磁钻铤钢强度及冲击韧性均高于日本专利。
下面通过实施例详述本发明。
实例1
化学成份按表1中的30162，精纯原料常压炉冶炼，锻造工艺参数为：
一次开坯锻造温度：1160～1180℃，锻造比：2
二次精锻 加热温度：1000～1100℃，锻造比：5
降温到800℃，锻造比：2
机械性能、物理性能、耐蚀性、冷加工和热加工性能见表2。
实施例2
编号30163，锻造工艺参数为：
一次开坯锻造温度：1140～1160℃，锻造比：1.5
二次精锻 加热温度：1100～1140℃，锻造比：6
降温度到850℃，锻造比：1.5
实施例3
编号30164，工艺参数为：
一次开坯锻造温度：1150～1190℃，锻造比：1.8
二次精锻 加热温度：1120～1130℃，锻造比：5.5
降温度到820℃，锻造比：2.5
实施例4
编号30165，工艺参数为：
一次开坯锻造温度：1100～1120℃，锻造比：1.6
二次精锻 加热温度：1000～1120℃，锻造比：5
降温度到750℃，锻造比：2.2
表1