[发明专利]新型探矿钻杆管体的热处理工艺有效
申请号: | 201410112224.1 | 申请日: | 2014-03-25 |
公开(公告)号: | CN103898304A | 公开(公告)日: | 2014-07-02 |
发明(设计)人: | 赵钧羡 | 申请(专利权)人: | 江苏和信石油机械有限公司 |
主分类号: | C21D9/08 | 分类号: | C21D9/08;C21D1/18;C22C38/44 |
代理公司: | 江苏银创律师事务所 32242 | 代理人: | 程龙进 |
地址: | 224200 江苏省*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 新型 探矿 钻杆 热处理 工艺 | ||
技术领域
本发明涉及技术管体热处理工艺技术领域,具体涉及新型探矿钻杆管体的热处理工艺。
背景技术
随着探矿技术的发展,探矿钻井的深度在不断增加,就要求探矿钻杆材料有更高的屈服强度和与之匹配的高韧性。现有的钻杆管体如采用常规热处理工艺,则存在以下缺点:一是冲击韧性低,二是回火温度低,不利后续的焊缝热处理,三是淬透性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用高淬透性调质钢,适当提高加热温度以及延长保温时间,从而能够使钢的组织转变充分,有效提高其机械性能和冲击韧性的新型探矿钻杆管体的热处理工艺。
为了解决背景技术所存在的问题,本发明是采用以下技术方案:新型探矿钻杆管体的热处理工艺,用于热处理工艺的调质钢由以下重量百分比的成分组成:C 0.3~0.5%,Cr 0.8~1.0%,Si 0.1~0.5%,Mn 0.6~0.8%,Ni 0.05~0.09%,Mo 0.6~0.9%,余量为Fe和不可去除的微量元素,所述热处理工艺具体步骤如下:
(一)、淬火,首先将钻杆管体升温加热到640~660℃,保温2~4小时;然后将钻杆管体升温加热到860~880℃,保温4~7小时出炉,最后采用淬火双介质对所述钻杆管体进行淬火;
(二)、回火,将上述淬火后的钻杆管体升温加热到600~630℃,保温7~12小时后出炉,自然冷却至室温。
进一步地,所述步骤(一)中的淬火双介质包括油冷却介质和空冷,所述钻杆管体先浸入到10~30℃油冷却介质中,冷却到稍高于100℃时,再进行空冷,自然冷却至室温。
进一步地,所述油冷却介质为机油、锭子油、变压器油或柴油中的任意一种。
进一步地,在回火处理后,所述管体的金相组织中的回火索氏体为85%以上。
本发明具有以下有益效果:本发明所述的新型探矿钻杆管体的热处理工艺,首先通过合理控制合金元素含量,使得钻杆管体的强度高,其次适当提高了热处理过程中的加热温度以及延长保温时间,从而能够使钢的组织转变充分,有效提高机械性能和冲击韧性,最后严格控制冷却方式和方法,保证了钢材的足够淬透性和组织的完全转变,且进行各项机械性能检验,尤其是冲击试验,各项技术指标达到100%合格。另外,该热处理工艺步骤简单,工艺参数合理,易于推广和使用。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细的说明。
实施例一:新型探矿钻杆管体的热处理工艺,用于热处理工艺的调质钢由以下重量百分比的成分组成:C 0.3%,Cr 0.8%,Si 0.1%,Mn 0.6%,Ni 0.05%,Mo 0.6%,余量为Fe和不可去除的微量元素,本实施例中,采用合理控制合金元素含量的调质钢具有很好的综合机械性能,即在保持较高的强度同时又具有很好的塑性和韧性,所述热处理工艺具体步骤如下:
(一)、淬火,首先将钻杆管体升温加热到640℃,保温2小时;然后将钻杆管体升温加热到860℃,保温4小时出炉,最后采用淬火双介质对所述钻杆管体进行淬火;其中,所述步骤(一)中的淬火双介质包括油冷却介质和空冷,所述钻杆管体先浸入到10℃油冷却介质中,冷却到稍高于100℃时,再进行空冷,自然冷却至室温,所述油冷却介质为机油、锭子油、变压器油或柴油中的任意一种。本实施例中,通过适当提高加热温度,从而可以使钢材中的合金元素充分溶解,最大限度地发挥了材料中的各种合金元素的优势,同时延长了热处理的保温时间,从而使钢材的组织转变充分,有效提高了管体的机械性能,尤其是有效提高了冲击韧性;其中,采用淬火双介质冷却方式和方法,即先油淬后空冷的方式,保证了钢材足够的淬透性和组织的完全转变,使管体的晶粒度为7~9级,同时采用淬火双介质可以使外杆管体在淬火时的内应力大力降低,从而减小变形、开裂的倾向。
(二)、回火,将上述淬火后的钻杆管体升温加热到600℃,保温7小时后出炉,自然冷却至室温;其中,在回火处理后,所述管体的金相组织中的回火索氏体为85%以上;本实施例中,采用高温回火的目的是在降低强度、硬度及耐磨性的前提下,大幅度提高塑性、韧性,得到较好的综合力学性能。
实施例二:新型探矿钻杆管体的热处理工艺,用于热处理工艺的调质钢由以下重量百分比的成分组成:C 0.4%,Cr 0.9%,Si 0.3%,Mn 0.7%,Ni 0.07%,Mo 0.75%,余量为Fe和不可去除的微量元素,本实施例中,采用合理控制合金元素含量的调质钢具有很好的综合机械性能,即在保持较高的强度同时又具有很好的塑性和韧性,所述热处理工艺具体步骤如下:
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