新型探礦鉆桿管體的熱處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及技術(shù)管體熱處理工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及新型探礦鉆桿管體的熱處理工藝，用于熱處理工藝的調(diào)質(zhì)鋼由以下重量百分比的成分組成：C0.3～0.5%，Cr0.8～1.0%,Si0.1～0.5%,Mn0.6～0.8%,Ni0.05～0.09%,Mo0.6～0.9%,余量為Fe和不可去除的微量元素，所述熱處理工藝具體步驟如下：淬火，首先將鉆桿管體升溫加熱到640～660℃，保溫2～4小時；然后將鉆桿管體升溫加熱到860～880℃，保溫4～7小時出爐，最后采用淬火雙介質(zhì)對所述鉆桿管體進(jìn)行淬火；本發(fā)明首先通過合理控制合金元素含量，使得鉆桿管體的強度高，其次適當(dāng)提高了熱處理過程中的加熱溫度以及延長保溫時間，從而能夠使鋼的組織轉(zhuǎn)變充分，有效提高機械性能和沖擊韌性。
【專利說明】新型探礦鉆桿管體的熱處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及技術(shù)管體熱處理工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及新型探礦鉆桿管體的熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著探礦技術(shù)的發(fā)展，探礦鉆井的深度在不斷增加，就要求探礦鉆桿材料有更高的屈服強度和與之匹配的高韌性?，F(xiàn)有的鉆桿管體如采用常規(guī)熱處理工藝，則存在以下缺點:一是沖擊韌性低，二是回火溫度低，不利后續(xù)的焊縫熱處理，三是淬透性差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種采用高淬透性調(diào)質(zhì)鋼，適當(dāng)提高加熱溫度以及延長保溫時間，從而能夠使鋼的組織轉(zhuǎn)變充分，有效提高其機械性能和沖擊韌性的新型探礦鉆桿管體的熱處理工藝。
[0004]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案:新型探礦鉆桿管體的熱處理工藝，用于熱處理工藝的調(diào)質(zhì)鋼由以下重量百分比的成分組成: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%,余量為Fe和不可去除的微量元素，所述熱處理工藝具體步驟如下:
(一)、淬火，首先將鉆桿管體升溫加熱到640~660°C,保溫2~4小時；然后將鉆桿管體升溫加熱到860~880°C，保溫4~7小時出爐，最后采用淬火雙介質(zhì)對所述鉆桿管體進(jìn)行淬火；
(二)、回火，將上述淬火后的鉆桿管體升溫加熱到600~630°C，保溫7~12小時后出
爐，自然冷卻至室溫。
[0005]進(jìn)一步地，所述步驟(一)中的淬火雙介質(zhì)包括油冷卻介質(zhì)和空冷，所述鉆桿管體先浸入到10~30°c油冷卻介質(zhì)中，冷卻到稍高于100°C時，再進(jìn)行空冷，自然冷卻至室溫。
[0006]進(jìn)一步地，所述油冷卻介質(zhì)為機油、錠子油、變壓器油或柴油中的任意一種。
[0007]進(jìn)一步地，在回火處理后，所述管體的金相組織中的回火索氏體為85%以上。
[0008]本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明所述的新型探礦鉆桿管體的熱處理工藝，首先通過合理控制合金元素含量，使得鉆桿管體的強度高，其次適當(dāng)提高了熱處理過程中的加熱溫度以及延長保溫時間，從而能夠使鋼的組織轉(zhuǎn)變充分，有效提高機械性能和沖擊韌性，最后嚴(yán)格控制冷卻方式和方法，保證了鋼材的足夠淬透性和組織的完全轉(zhuǎn)變，且進(jìn)行各項機械性能檢驗，尤其是沖擊試驗，各項技術(shù)指標(biāo)達(dá)到100%合格。另外，該熱處理工藝步驟簡單，工藝參數(shù)合理，易于推廣和使用。
【具體實施方式】
[0009]下面對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0010]實施例一:新型探礦鉆桿管體的熱處理工藝，用于熱處理工藝的調(diào)質(zhì)鋼由以下重量百分比的成分組成:C 0.3%, Cr 0.8%, Si 0.1%, Mn 0.6%, Ni 0.05%, Mo 0.6%,余量為 Fe
和不可去除的微量元素，本實施例中，采用合理控制合金元素含量的調(diào)質(zhì)鋼具有很好的綜合機械性能，即在保持較高的強度同時又具有很好的塑性和韌性，所述熱處理工藝具體步驟如下:
(一)、淬火，首先將鉆桿管體升溫加熱到640°C，保溫2小時；然后將鉆桿管體升溫加熱到860°C，保溫4小時出爐，最后采用淬火雙介質(zhì)對所述鉆桿管體進(jìn)行淬火；其中，所述步驟(一)中的淬火雙介質(zhì)包括油冷卻介質(zhì)和空冷，所述鉆桿管體先浸入到10°C油冷卻介質(zhì)中，冷卻到稍高于10(TC時，再進(jìn)行空冷，自然冷卻至室溫，所述油冷卻介質(zhì)為機油、錠子油、變壓器油或柴油中的任意一種。本實施例中，通過適當(dāng)提高加熱溫度，從而可以使鋼材中的合金元素充分溶解，最大限度地發(fā)揮了材料中的各種合金元素的優(yōu)勢，同時延長了熱處理的保溫時間，從而使鋼材的組織轉(zhuǎn)變充分，有效提高了管體的機械性能，尤其是有效提高了沖擊韌性；其中，采用淬火雙介質(zhì)冷卻方式和方法，即先油淬后空冷的方式，保證了鋼材足夠的淬透性和組織的完全轉(zhuǎn)變，使管體的晶粒度為7~9級，同時采用淬火雙介質(zhì)可以使外桿管體在淬火時的內(nèi)應(yīng)力大力降低，從而減小變形、開裂的傾向。
[0011](二)、回火，將上述淬火后的鉆桿管體升溫加熱到600°C，保溫7小時后出爐，自然冷卻至室溫；其中，在回火處理后，所述管體的金相組織中的回火索氏體為85%以上；本實施例中，采用高溫回火的目的是在降低強度、硬度及耐磨性的前提下，大幅度提高塑性、韌性，得到較好的綜合力學(xué)性能。
[0012]實施例二:新型探礦鉆桿管體的熱處理工藝，用于熱處理工藝的調(diào)質(zhì)鋼由以下重量百分比的成分組成:C 0.4%, Cr 0.9%, Si 0.3%, Mn 0.7%, Ni 0.07%, Mo 0.75%,余量為 Fe和不可去除的微量元素，本實施例中，采用合理控制合金元素含量的調(diào)質(zhì)鋼具有很好的綜合機械性能，即在保持較高的強度同時又具有很好的塑性和韌性，所述熱處理工藝具體步驟如下:
(一)、淬火，首先將鉆桿管體升溫加熱到650°C，保溫3小時；然后將鉆桿管體升溫加熱到870°C，保溫5.5小時出爐，最后采用淬火雙介質(zhì)對所述鉆桿管體進(jìn)行淬火；其中，所述步驟(一)中的淬火雙介質(zhì)包括油冷卻介質(zhì)和空冷,所述鉆桿管體先浸入到20°C油冷卻介質(zhì)中，冷卻到稍高于100°C時，再進(jìn)行空冷，自然冷卻至室溫，所述油冷卻介質(zhì)為機油、錠子油、變壓器油或柴油中的任意一種。本實施例中，通過適當(dāng)提高加熱溫度，從而可以使鋼材中的合金元素充分溶解，最大限度地發(fā)揮了材料中的各種合金元素的優(yōu)勢，同時延長了熱處理的保溫時間，從而使鋼材的組織轉(zhuǎn)變充分，有效提高了管體的機械性能，尤其是有效提高了沖擊韌性；其中，采用淬火雙介質(zhì)冷卻方式和方法，即先油淬后空冷的方式，保證了鋼材足夠的淬透性和組織的完全轉(zhuǎn)變，使管體的晶粒度為7~9級，同時采用淬火雙介質(zhì)可以使外桿管體在淬火時的內(nèi)應(yīng)力大力降低，從而減小變形、開裂的傾向。
[0013](二)、回火，將上述淬火后的鉆桿管體升溫加熱到615°C，保溫9小時后出爐，自然冷卻至室溫。其中，在回火處理后，所述管體的金相組織中的回火索氏體為85%以上；本實施例中，采用高溫回火的目的是在降低強度、硬度及耐磨性的前提下，大幅度提高塑性、韌性，得到較好的綜合力學(xué)性能。
[0014] 實施例三:新型探礦鉆桿管體的熱處理工藝，用于熱處理工藝的調(diào)質(zhì)鋼由以下重量百分比的成分組成:C 0.5%, Cr 1.0%, Si 0.5%, Mn 0.8%, Ni 0.09%, Mo 0.9%,余量為 Fe和不可去除的微量元素，本實施例中，采用合理控制合金元素含量的調(diào)質(zhì)鋼具有很好的綜合機械性能，即在保持較高的強度同時又具有很好的塑性和韌性，所述熱處理工藝具體步驟如下:
(一)、淬火，首先將鉆桿管體升溫加熱到660°C，保溫4小時；然后將鉆桿管體升溫加熱到880°C，保溫7小時出爐，最后采用淬火雙介質(zhì)對所述鉆桿管體進(jìn)行淬火；其中，所述步驟(一)中的淬火雙介質(zhì)包括油冷卻介質(zhì)和空冷,所述鉆桿管體先浸入到30°C油冷卻介質(zhì)中，冷卻到稍高于10(TC時，再進(jìn)行空冷，自然冷卻至室溫，所述油冷卻介質(zhì)為機油、錠子油、變壓器油或柴油中的任意一種。本實施例中，通過適當(dāng)提高加熱溫度，從而可以使鋼材中的合金元素充分溶解，最大限度地發(fā)揮了材料中的各種合金元素的優(yōu)勢，同時延長了熱處理的保溫時間，從而使鋼材的組織轉(zhuǎn)變充分，有效提高了管體的機械性能，尤其是有效提高了沖擊韌性；其中，采用淬火雙介質(zhì)冷卻方式和方法，即先油淬后空冷的方式，保證了鋼材足夠的淬透性和組織的完全轉(zhuǎn)變，使管體的晶粒度為7~9級，同時采用淬火雙介質(zhì)可以使外桿管體在淬火時的內(nèi)應(yīng)力大力降低，從而減小變形、開裂的傾向。
[0015](二)、回火，將上述淬火后的鉆桿管體升溫加熱到630°C，保溫12小時后出爐，自然冷卻至室溫。其中，在回火處理后，所述管體的金相組織中的回火索氏體為85%以上；本實施例中，采用高溫回火的目的是在降低強度、硬度及耐磨性的前提下，大幅度提高塑性、韌性，得到較好的綜合力學(xué)性能。
[0016]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.新型探礦鉆桿管體的熱處理工藝，用于熱處理工藝的調(diào)質(zhì)鋼由以下重量百分比的成分組成: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%,余量為Fe和不可去除的微量元素，其特征在于，所述熱處理工藝具體步驟如下: (一)、淬火，首先將鉆桿管體升溫加熱到640~660°C,保溫2~4小時；然后將鉆桿管體升溫加熱到860~880°C，保溫4~7小時出爐，最后采用淬火雙介質(zhì)對所述鉆桿管體進(jìn)行淬火； (二)、回火，將上述淬火后的鉆桿管體升溫加熱到600~630°C，保溫7~12小時后出爐，自然冷卻至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型探礦鉆桿管體的熱處理工藝，其特征在于，所述步驟(一)中的淬火雙介質(zhì)包括油冷卻介質(zhì)和空冷,所述鉆桿管體先浸入到10~30°C油冷卻介質(zhì)中，冷卻到稍高于100°C時，再進(jìn)行空冷，自然冷卻至室溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述新型探礦鉆桿管體的熱處理工藝，其特征在于，所述油冷卻介質(zhì)為機油、錠子油、變壓器油或柴油中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型探礦鉆桿管體的熱處理工藝，其特征在于，在回火處理后，所述管體的金相組織 中的回火索氏體為85%以上。
【文檔編號】C22C38/44GK103898304SQ201410112224
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】趙鈞羨 申請人:江蘇和信石油機械有限公司