專利名稱：一種高韌性鉆鋌用鋼材及其熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型鋼材及其熱處理方法，尤其涉及一種高韌性鉆鋌用鋼材及其熱處理方法。
背景技術(shù)：
鉆鋌是鉆柱最重要的組成部分之一，具有向鉆頭提供鉆壓及提高鉆柱剛性的作用，它在運轉(zhuǎn)過程中除承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、內(nèi)壓和振動等載荷作用之外，還要承受一定的沖擊作用，尤其是鉆鋌螺紋剛度較小，截面復(fù)雜，在彎 、扭交變載荷作用下易產(chǎn)生應(yīng)力集中，是鉆鋌的薄弱環(huán)節(jié)，最易發(fā)生失效。以往的鉆鋌失效數(shù)據(jù)顯示，90%以上鉆鋌失效為螺紋部位疲勞失效。AISI 4145H是國內(nèi)外生產(chǎn)鉆鋌的最廣泛用材料，雖然目前通過對鋼種的成分優(yōu)化或熱處理工藝改進(jìn)，部分鉆鋌的沖擊韌性已經(jīng)可以達(dá)到80J以上，基本能夠滿足普通鉆井的要求。但是隨著油田開發(fā)向深井、超深井及定向鉆井發(fā)展，由于鉆井作業(yè)工作環(huán)境越來越苛刻，普通鉆鋌越來越難以滿足鉆井作業(yè)要求。因此，鉆鋌不僅要有一定的強(qiáng)度，還要有足夠的韌性，從而提高疲勞性能，降低鉆鋌疲勞失效風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高韌性鉆鋌用鋼材及其熱處理方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種高韌性鉆鋌用鋼材，由下列重量百分比的元素組成C 0. 28-0. 32Si 0. 15-0. 35Mn 0. 45-0. 65P :0.015
C O. 28-0. 32 Si O. 15-0. 35 Mn 0.45-0. 65 P O. 015

S O. 005 Cr O. 90-1 O)
Mo O. 50-0. 65 Ni 5=0, 025 Nb O. 03-0 Ob 余量為Fe。S 0. 005Cr 0. 90-1. 05Mo 0. 50-0. 65Ni O. 025Nb 0. 03-0. 06余量為Fe。一種高韌性鉆鋌用鋼材熱處理方法，包括有淬火、回火和空冷工藝，所述淬火溫度為800°C _900°C，淬火時間50min-3h，所述回火溫度為600°C _700°C，回火時間lh。本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是由于采用上述技術(shù)方案，高韌性鋼種的設(shè)計采用AISI4130改性鋼，提高了 Mo、B含量，降低了 Mn含量。設(shè)計的鋼種淬透性滿足一般鉆鋌規(guī)格要求。實際應(yīng)用中，該鋼種強(qiáng)度可以達(dá)到135級，沖擊韌性可以達(dá)到120J。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明由下列重量百分比的元素組成
權(quán)利要求
1.一種高韌性鉆鋌用鋼材，其特征在于由下列重量百分比的元素組成 C :0. 28-0. 32 Si :0. 15-0. 35 Mn :0· 45-0. 65 P :0. 015 S 0. 005 Cr :0. 90-1. 05 Mo :0· 50-0. 65 Ni O. 025 Nb :0. 03-0. 06 余量為Fe。
2.一種高韌性鉆鋌用鋼材熱處理方法，其特征在于包括有淬火、回火和空冷工藝，所述淬火溫度為800°C _900°C，淬火時間50min-3h，所述回火溫度為600°C _700°C，回火時間Ih0
全文摘要
本發(fā)明提供一種高韌性鉆鋌用鋼材及其熱處理方法，鋼材由下列重量百分比的元素組成C0.28-0.32、Si0.15-0.35、Mn0.45-0.65、P0.015、S0.005、Cr0.90-1.05、Mo0.50-0.65、Ni≤0.025、Nb0.03-0.06、余量為Fe。熱處理方法，包括有淬火、回火和空冷工藝，所述淬火溫度為800℃-900℃，淬火時間50min-3h，所述回火溫度為600℃-700℃，回火時間1h。本發(fā)明的有益效果是由于采用上述技術(shù)方案，高韌性鋼種的設(shè)計采用AISI4130改性鋼，提高了Mo、B含量，降低了Mn含量。設(shè)計的鋼種淬透性滿足一般鉆鋌規(guī)格要求。實際應(yīng)用中，該鋼種強(qiáng)度可以達(dá)到135級，沖擊韌性可以達(dá)到120J。
文檔編號C22C38/26GK102851595SQ20121030199
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者侯煒, 張國正, 馬強(qiáng) 申請人:天津摩爾工程材料實驗室