專利名稱：高鋼級(jí)油井管用37Mn5鋼調(diào)質(zhì)處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中碳鋼的熱處理工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種高鋼級(jí)油井管用37Mn5鋼 的調(diào)質(zhì)處理工藝。
背景技術(shù)：
中碳合金鋼是油井管常用的合金鋼，以牌號(hào)為37Mn5為例，制造規(guī)格為 Φ 88. 9 X 6. 45mm、N80-Q鋼級(jí)的外加厚油井管，在生產(chǎn)過程中，為使其機(jī)械性能滿足API Spec 5CT標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的鋼級(jí)性能要求，都需對(duì)油井管進(jìn)行必要的熱處理，目前一般采用常 規(guī)的淬火加回火的工藝進(jìn)行熱處理，其淬火加熱溫度為880士 10°C，保溫45min，整體水淬， 640士 10°C回火，工件出回火爐后空冷，但在實(shí)際批量生產(chǎn)中，經(jīng)檢測(cè)，熱處理過程中產(chǎn)生淬 火裂紋的比例高達(dá)5 % 8 %，同時(shí)由于淬火加熱溫度采用880°C淬火，也浪費(fèi)了大量的天 燃?xì)饽茉矗o企業(yè)帶來(lái)了很大的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足，提供一種高鋼級(jí)油井管用 37Mn5鋼調(diào)質(zhì)處理工藝，以解決現(xiàn)有常規(guī)熱處理工藝對(duì)37Mn5鋼進(jìn)行熱處理時(shí)，存在的淬火 裂紋的比例高、能源浪費(fèi)較大的問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種高鋼級(jí)油井管用37Mn5鋼調(diào)質(zhì) 處理工藝，具有如下步驟(a)將采用37Mn5鋼制作的油井管表面清理干凈；(b)淬火將油井管送到淬火爐內(nèi)加熱至790士 10°C，油井管出淬火爐后進(jìn)行整體 水淬，水溫為25 35°C，淬火硬度達(dá)到45. 5HRC以上，淬火之后的油井管要在3小時(shí)內(nèi)進(jìn)行 回火；(c)回火把淬火后的油井管送進(jìn)回火爐中加熱至630士 10°C，對(duì)油井管進(jìn)行回火 處理，油井管出回火爐后進(jìn)行空冷；(d)檢驗(yàn)對(duì)回火處理后的油井管進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、硬度以及沖 擊性能綜合檢測(cè)，合格者入庫(kù)；(e)對(duì)油井管的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、硬度以及沖擊性能綜合檢測(cè)不合格 者需要重新進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，如果存在力學(xué)性能偏高的可以進(jìn)行重新回火處理，而力學(xué)性 能偏低者則必須重新返淬，返淬次數(shù)不能超過三次。進(jìn)一步說(shuō)，本技術(shù)方案最優(yōu)調(diào)質(zhì)處理工藝為(a)將采用37Mn5鋼制作的油井管表面清理干凈；(b)淬火將油井管送到淬火爐內(nèi)加熱至790°C，油井管出淬火爐后進(jìn)行整體水 淬，水溫為35°C，淬火硬度達(dá)到48HRC，淬火之后的油井管要在3小時(shí)內(nèi)進(jìn)行回火；(c)回火把淬火后的油井管送進(jìn)回火爐中加熱至630°C，對(duì)油井管進(jìn)行回火處 理，油井管出回火爐后進(jìn)行空冷；
(d)檢驗(yàn)對(duì)回火處理后的油井管進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、硬度以及沖 擊性能綜合檢測(cè)，合格者入庫(kù)；(e)對(duì)油井管的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、硬度以及沖擊性能綜合檢測(cè)不合格 者需要重新進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，如果存在力學(xué)性能偏高的可以進(jìn)行重新回火處理，而力學(xué)性 能偏低者則必須重新返淬，返淬次數(shù)不能超過三次。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明對(duì)以37Mn5鋼為材料制作的油井管采用790士 10°C 淬火加630士 10°C回火的調(diào)質(zhì)處理工藝后，可以滿足API Spec 5CT標(biāo)準(zhǔn)要求，而且淬火畸 變明顯減小，基本杜絕了淬裂現(xiàn)象的發(fā)生，淬火后油井管的機(jī)械性能也非常接近常規(guī)的熱 處理工藝，但與常規(guī)的調(diào)質(zhì)處理工藝相比較，淬火溫度降低了 80 90°C，因此可以大幅度 地降低加熱所需的天燃?xì)饽芎募俺杀镜拈_支。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是37Mn5鋼采用溫度為750°C淬火處理后的400倍金相組織圖。圖2是37Mn5鋼采用溫度為770°C淬火處理后的400倍金相組織圖。圖3是37Mn5鋼采用溫度為790°C淬火處理后的400倍金相組織圖。圖4是37Mn5鋼采用溫度為790°C淬火加630°C回火處理后的400倍金相組織圖。圖5是37Mn5鋼淬透性試樣硬度值的分布圖。
具體實(shí)施例方式下面以牌號(hào)為37Μη5為原材料，制造規(guī)格為Φ88. 9X6. 45mm、N80_Q鋼級(jí)的外加厚 油井管為例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。37Mn5鋼的化學(xué)成份見表1-1。表1-權(quán)利要求
1.一種高鋼級(jí)油井管用37ΜΠ5鋼調(diào)質(zhì)處理工藝，其特征是具有如下步驟(a)將采用37Mn5鋼制作的油井管表面清理干凈；(b)淬火將油井管送到淬火爐內(nèi)加熱至790士10°C，油井管出淬火爐后進(jìn)行整體水 淬，水溫為25 35°C，淬火硬度達(dá)到45. 5HRC以上，淬火之后的油井管要在3小時(shí)內(nèi)進(jìn)行回 火；(c)回火把淬火后的油井管送進(jìn)回火爐中加熱至630士10°C，對(duì)油井管進(jìn)行回火處 理，油井管出回火爐后進(jìn)行空冷；(d)檢驗(yàn)對(duì)回火處理后的油井管進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、硬度以及沖擊性 能綜合檢測(cè)，合格者入庫(kù)；(e)對(duì)油井管的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、硬度以及沖擊性能綜合檢測(cè)不合格者需 要重新進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，如果存在力學(xué)性能偏高的可以進(jìn)行重新回火處理，而力學(xué)性能偏 低者則必須重新返淬，返淬次數(shù)不能超過三次。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋼級(jí)油井管用37Mn5鋼最優(yōu)調(diào)質(zhì)處理工藝，其特征是具 有如下步驟(a)將采用37Mn5鋼制作的油井管表面清理干凈；(b)淬火將油井管送到淬火爐內(nèi)加熱至790°C，油井管出淬火爐后進(jìn)行整體水淬，水 溫為35°C，淬火硬度達(dá)到48HRC，淬火之后的油井管要在3小時(shí)內(nèi)進(jìn)行回火；(c)回火把淬火后的油井管送進(jìn)回火爐中加熱至630°C，對(duì)油井管進(jìn)行回火處理，油 井管出回火爐后進(jìn)行空冷；(d)檢驗(yàn)對(duì)回火處理后的油井管進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、硬度以及沖擊性 能綜合檢測(cè)，合格者入庫(kù)；(e)對(duì)油井管的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、硬度以及沖擊性能綜合檢測(cè)不合格者需 要重新進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，如果存在力學(xué)性能偏高的可以進(jìn)行重新回火處理，而力學(xué)性能偏 低者則必須重新返淬，返淬次數(shù)不能超過三次。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高鋼級(jí)油井管用37Mn5鋼調(diào)質(zhì)處理工藝，具有如下步驟將采用37Mn5鋼制作的油井管表面清理干凈；淬火將油井管送到淬火爐內(nèi)加熱至790±10℃，工件出淬火爐后進(jìn)行整體水淬，水溫為25～35℃，淬火硬度達(dá)到45.5HRC以上；回火把淬火后的油井管送進(jìn)回火爐中加熱至630±10℃，對(duì)油井管進(jìn)行回火處理，出回火爐后空冷；本發(fā)明對(duì)以37Mn5鋼為材料制作的油井管采用790±10℃淬火加630±10℃回火的調(diào)質(zhì)處理工藝后，可以滿足APISpec 5CT標(biāo)準(zhǔn)要求，淬火畸變明顯減小，基本杜絕了淬裂現(xiàn)象的發(fā)生，淬火后油井管的機(jī)械性能也非常接近常規(guī)的熱處理工藝，但淬火溫度降低了80～90℃，因此可以大幅度地降低加熱所需的天燃?xì)饽芎募俺杀镜拈_支。
文檔編號(hào)C21D1/25GK102080146SQ20111002890
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者盧衛(wèi)平, 肖瑞祥 申請(qǐng)人:江蘇勝大石油設(shè)備制造有限公司