專(zhuān)利名稱(chēng)：抗硫石油鉆桿接頭熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬熱處理工藝，具體地講，本發(fā)明涉及一種抗硫石油鉆桿接頭熱處理工藝。
背景技術(shù)：
石油鉆桿接頭是一種直接承擔(dān)大扭矩的高強(qiáng)度桿件，通常采用低碳高鉬類(lèi)的優(yōu)質(zhì)合金鋼制造，該類(lèi)材質(zhì)經(jīng)熱處理后完全能夠滿足實(shí)際使用要求。石油鉆桿接頭屬于厚壁管件，不易淬透，傳統(tǒng)熱處理工藝采用井式淬火爐加熱。具體熱處理工藝為一次淬火之后實(shí)施兩次回火處理，淬火加熱至860°C 士 10°C，在保溫60min士5min后投入油槽中淬火；第一次回火溫度控制在620°C 士 10°C，在保溫120min士5min后投入水中快速冷卻；再重新作一次回火處理，回火加熱控制在640°C 士 10°C，在保溫120min士5min投入水中快速冷卻。熱處理之后取樣檢驗(yàn)，試樣各項(xiàng)機(jī)械性能均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，其晶粒度達(dá)到9級(jí)，試樣在硫化氫溶液里抗腐蝕時(shí)間在70 80小時(shí)之間，符合常規(guī)石油鉆桿的抗腐蝕條件。但是，在高硫地區(qū)或海洋地區(qū)使用的石油鉆桿，因地質(zhì)含硫多，要求抗硫腐蝕能力高于常規(guī)石油鉆桿，用傳統(tǒng)熱處理工藝加工的石油鉆桿達(dá)不到抗硫要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種抗硫石油鉆桿接頭熱處理工藝，該工藝合理安排工序、合理調(diào)整參數(shù)，熱處理后工件金相組織更加細(xì)化，有效提高晶粒度等級(jí)， 顯著增加抗硫腐蝕能力。本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)?？沽蚴豌@桿接頭熱處理工藝，其改進(jìn)之處在于它采用兩次淬火三次回火，具體工藝步驟及工藝參數(shù)如下
(1)將工件抗硫石油鉆桿接頭置于箱式淬火爐中加熱，爐中充入氮?dú)猓訜嶂?9200C 士5°C，在保溫IOOmin士5min之后投入到油槽中淬火；
(2)待工件冷卻至室溫后作首次高溫回火處理，回火加熱至600°C士 10°C，保溫 120min 士 5min后投入水中快速冷卻；
(3)實(shí)施第二次淬火處理，將工件抗硫石油鉆桿接頭重新置入箱式淬火爐中加熱，爐中充入氮?dú)?，加熱?90°C 士5°C，在保溫IOOmin士5min后投入到油槽中淬火；
(4)接著進(jìn)行第二次高溫回火處理，回火加熱至680°C士5°C，保溫120min士5min后投入水中快速冷卻；
(5)再一次作高溫回火處理，回火加熱至687°C士5°C，保溫120min士5min后投入水中快速冷卻。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果
1、因工件為厚壁管件，適當(dāng)增加保溫時(shí)間，有利于內(nèi)外熱透，消除內(nèi)應(yīng)力，有效提高淬火質(zhì)量；2、工件相對(duì)較大，實(shí)施淬火路徑相對(duì)較長(zhǎng)，適當(dāng)提高淬火加熱溫度，可確保在設(shè)定溫度值作淬火；
3、通過(guò)適當(dāng)提高淬火溫度及高溫回火處理，使工件金相組織形成細(xì)小而均勻的馬氏體，其中的鉬元素充分溶解到每個(gè)晶間中，從而提高工件材質(zhì)的晶粒度達(dá)到10級(jí)以上。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明?？沽蚴豌@桿接頭熱處理工藝，它采用兩次淬火三次回火，具體工藝步驟及工藝參數(shù)如下
(1)將工件抗硫石油鉆桿接頭置于箱式淬火爐中加熱，爐中充入氮?dú)?，加熱?9200C 士5°C，在保溫IOOmin士5min之后投入到油槽中淬火；
(2)待工件冷卻至室溫后作首次高溫回火處理，回火加熱至600°C士 10°C，保溫 120min 士 5min后投入水中快速冷卻；
(3)實(shí)施第二次淬火處理，將工件抗硫石油鉆桿接頭重新置入箱式淬火爐中加熱，爐中充入氮?dú)猓訜嶂?90°C 士5°C，在保溫IOOmin士5min后投入到油槽中淬火；
(4)接著進(jìn)行第二次高溫回火處理，回火加熱至680°C士5°C，保溫120min士5min后投入水中快速冷卻；
(5)再一次作高溫回火處理，回火加熱至687°C士5°C，保溫120min士5min后投入水中快速冷卻。實(shí)施例為通徑Φ 152. 4抗硫石油鉆桿接頭，其材質(zhì)為37CrMnMo。采用3件實(shí)施例來(lái)驗(yàn)證本發(fā)明，具體工藝及參數(shù)見(jiàn)表1。將本發(fā)明3件實(shí)施例的試樣和現(xiàn)有技術(shù)3件對(duì)比試樣分別作機(jī)械性能測(cè)試，具體機(jī)械性能測(cè)試內(nèi)容和數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。表1 工藝及參數(shù)表
權(quán)利要求
1. 一種抗硫石油鉆桿接頭熱處理工藝，其特征在于它采用兩次淬火三次回火，具體工藝步驟及工藝參數(shù)如下(1)將工件抗硫石油鉆桿接頭置于箱式淬火爐中加熱，爐中充入氮?dú)?，加熱?9200C 士5°C，在保溫IOOmin士5min之后投入到油槽中淬火；(2)待工件冷卻至室溫后作首次高溫回火處理，回火加熱至600°C士 10°C，保溫 120min 士 5min后投入水中快速冷卻；(3)實(shí)施第二次淬火處理，將工件抗硫石油鉆桿接頭重新置入箱式淬火爐中加熱，爐中充入氮?dú)?，加熱?90°C 士5°C，在保溫IOOmin士5min后投入到油槽中淬火；(4)接著進(jìn)行第二次高溫回火處理，回火加熱至680°C士5°C，保溫120min士5min后投入水中快速冷卻；(5)再一次作高溫回火處理，回火加熱至687°C士5°C，保溫120min士5min后投入水中快速冷卻。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種抗硫石油鉆桿接頭熱處理工藝，它采用兩次淬火三次回火，具體工藝步驟及工藝參數(shù)如下將工件置于箱式淬火爐中加熱，爐中充入氮?dú)?，加熱并保溫一段時(shí)間后投入到油槽中淬火；待工件冷卻至室溫后作首次高溫回火處理；實(shí)施第二次淬火處理，將工件重新置入箱式淬火爐中加熱，爐中充入氮?dú)?，加熱并保溫一段時(shí)間后投入到油槽中淬火；接著進(jìn)行第二次高溫回火處理；再一次作高溫回火處理。本發(fā)明通過(guò)兩次淬火，并提高淬火溫度及三次高溫回火處理，使工件金相組織形成細(xì)小而均勻的馬氏體，其中的鉬元素充分溶解到每個(gè)晶間中，從而將工件的晶粒度提高到10級(jí)以上。本發(fā)明同樣可作為其它規(guī)格抗硫石油鉆桿接頭的熱處理工藝。
文檔編號(hào)E21B17/00GK102337387SQ20111033351
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者張希平, 彭志勇, 蔣家華 申請(qǐng)人:江蘇曙光石油鉆采設(shè)備有限公司