[发明专利]通过29CrMo44钢调质成高级钢的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过29CrMo44钢调质成高级钢的工艺，属于高级钢制备技术领域。

背景技术

随着石油天然气开采技术的发展，对油套管产品的性能（连接强度、抗挤性能、内屈服强度等）提出了越来越高的要求。根据长期以来在相关技术方面的研究成果，当失效处并非位于接头部位、且管子外径与壁厚受限制时，提高钢级就成为了一最佳的措施。提高钢级常规方法就是通过改进钢种成分，添加合金元素，而这使原材料成本大大增加。而本发明中29CrMo44是生产110钢级的常规钢种，在不改变钢种成分的前提下，通过设计改变调质工艺，从而达到提高钢级的目的。

发明内容

本发明的目的是通过改变调质工艺，提供一种通过29CrMo44钢调质成高级钢的工艺。

按照本发明提供的技术方案，通过29CrMo44钢调质成高级钢的工艺，取29CrMo44钢，淬火加热到900℃~950℃，淬火保温时间59min~126min；然后进行淋水淬火处理，水温为常温，淋水时间为20s~25s，冷却至室温；取淋水淬火后的29CrMo44钢进行回火，加热到530℃~620℃，回火加热时间96min~206min，然后空冷，冷却至室温即得产品高级钢。

所述淬火保温时间根据下式计算：t=（a+b）×K×D；

式中t-加热时间，min；a-到达淬火温度的加热系数，a=1~1.5min/mm；b-到达预热温度的加热系数，b=2min~3.5min/mm；K-装炉修正系数，K=1~2；D-管子壁厚，mm；

所述淋水淬火后回火加热时间根据下式计算：t=a₁×D+b₁；

式中t-回火加热时间，min；D-管子壁厚，mm；a₁-加热系数，a₁=5~9min/mm；b₁-附加时间，为10~20min。

所述29CrMo44钢的化学成分按重量百分比计如下：C：0.25%~0.3%、Si：0.17%~0.35%、Mn：0.80%~1.10%、P：≤0.015%、S：≤0.008%、Cu：≤0.15%、Ni：≤0.2%、Cr：0.9%~1.05%、Mo:0.39%~0.49%，其余为Fe。

加热时采用连续加热炉加热。

本发明具有如下优点：

1、本发明所述制备的调质后的V140钢级油井管抗拉强度σ_b≥1034MPa，屈服强度σ_0.7在965~1137MPa之间，延伸率δ≥13﹪，冲击功A_kv≥100J(10×10L，0℃)，洛氏硬度HRC≤40HRC，硬度变化HRC≤3HRC，机械性能符合API 5CT需求。

2、本发明所述采用的29CrMo44是生产110钢级的常规原材料，属于Cr-Mo系低合金钢，与生产V140钢级的高合金钢相比，大大降低了原材料的生产成本。

具体实施方式

实施例1

177.8×12.65的套管：

取29CrMo44钢，加热到900℃，淬火保温59min；然后进行淋水淬火处理，水温为常温，淋水时间为20s，冷却至室温；取淋水淬火后的29CrMo44钢加热到620℃，加热时间96min，进行回火空冷，冷却至室温即得产品高级钢。所述淬火保温时间根据t=（a+b）×K×D计算，式中t-加热时间，min；a-到达淬火温度的加热系数，取a=1.5min/mm；b-到达预热温度的加热系数，取b=2min/mm；K-装炉修正系数,取K=1.32；D-管子壁厚，D=12.65mm；所得淬火保温时间为：t=（1.5+2）×1.32×12.65≈ 59（min）；

所述淋水淬火后加热时间根据下式计算：t=a₁×D+b₁；

式中t-回火保温时间，min；D-管子壁厚，D=12.65mm；a₁-加热系数，a₁=6.5min/mm；b₁-附加时间，为10~20min;所得回火保温时间为:

t=6.5×12.65+13≈96（min）；

实施例2

202×20.4的套管：