[发明专利]合金结构钢油田钻采工具在硫化氢恶劣环境下防脆断热处理工艺

摘要

本发明涉及一种新型优质合金结构钢油田钻采工具在硫化氢恶劣环境下防脆断热处理工艺，所述合金结构钢油田钻采工具的化学成分为：C:0.34-0.43﹪,Si:0.17-0.37﹪,Mn:0.40-0.90﹪,Cr：0.80-1.10﹪，Mo:0.15-0.25﹪,S≤0.0350﹪,P≤0.035﹪，热处理工艺步骤包括，首先将优质合金结构钢钻采工具表面清理干净，不能存有油污，然后在840℃温度下油淬火，继续在780℃温度下油淬火，然后在710℃下回火2小时，采用以上技术方案，热处理操作步骤规范、工艺合理。产品除能满足石油部转杆接头的硬度、强度、延伸率、冲击功等力学性能要求外，在高硫化氢环境下表现出很强的抗硫化氢腐蚀能力以防止氢脆断裂。产品满足在高硫化氢环境下油田钻采工具用钢的使用性能要求。

主权项

1.一种合金结构钢油田钻采工具在硫化氢恶劣环境下防脆断热处理工艺，其特征在于：该合金结构钢油田钻采工具的化学成分如下：C:0.34-0.43﹪,Si: 0.17-0.37﹪,Mn: 0.40-0.90﹪,Cr：0.80-1.20﹪，Mo: 0.15-0.25﹪,S≤0.0350﹪,P≤0.035﹪；所述合金结构钢油田钻采工具的热处理工艺步骤是：1）、将用合金结构钢制作的油田钻采工具表面清理干净、除去油污以防影响热处理效果;2）、淬火、回火①、在840℃温度下加热、保温，然后用20号机油淬火，油温≤35℃，再进热处理炉用200℃保温回火2小时，淬火后的硬度≧HRC46,显微组织为：马氏体+残留奥氏体，淬火后工具在2小时内立即回火；②、将经淬火、回火后的油田钻采工具在780℃下加热、保温，然后再用20号机油进行亚稳态淬火，油温≤35℃，再进热处理炉用710℃保温回火4小时，经上述处理后的工具硬度≤HB228，显微组织为：回火索氏体+铁素体，晶粒度细化到10.2 μm，晶粒度级别为10.0～10.5级，延伸率为:15.0%，断面收缩率为:33.27%，屈服强度:σ_s≧980MPa，亚稳态淬火后工具在2小时内立即回火；3）、对热处理后的工具，进行力学性能、显微组织、抗硫化氢腐蚀性能检验，合格后入库，性能检验指标如下：①、硬度≤HRC22. 延伸率为:δ（%）≥19.0%、，断面收缩率为:φ（%）≥38.57%，屈服强度:σ_s≧1100MPa；②、显微组织为：回火索氏体+针状铁素体；晶粒度细化到10.2 μm，晶粒度级别为10.0～10.5级；③、抗硫化氢腐蚀性能检验,在动态充氢电流密度为150条件下，延伸率为：：δ（%）≥15.5%、，断面收缩率为：φ（%）≥33.27%，屈服强度为：σ_s≥ 980MPa。