專利名稱：高鋼級油井管用37Mn5鋼調質處理工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及中碳鋼的熱處理工藝技術領域，尤其是一種高鋼級油井管用37Mn5鋼 的調質處理工藝。
背景技術：
中碳合金鋼是油井管常用的合金鋼，以牌號為37Mn5為例，制造規格為 Φ 88. 9 X 6. 45mm、N80-Q鋼級的外加厚油井管，在生產過程中，為使其機械性能滿足API Spec 5CT標準中規定的鋼級性能要求，都需對油井管進行必要的熱處理，目前一般采用常 規的淬火加回火的工藝進行熱處理，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，但在實際批量生產中，經檢測，熱處理過程中產生淬 火裂紋的比例高達5 % 8 %，同時由于淬火加熱溫度采用880°C淬火，也浪費了大量的天 燃氣能源，給企業帶來了很大的經濟損失。
發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有技術中之不足，提供一種高鋼級油井管用 37Mn5鋼調質處理工藝，以解決現有常規熱處理工藝對37Mn5鋼進行熱處理時，存在的淬火 裂紋的比例高、能源浪費較大的問題。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種高鋼級油井管用37Mn5鋼調質 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加熱至790士 10°C，油井管出淬火爐后進行整體 水淬，水溫為25 35°C，淬火硬度達到45. 5HRC以上，淬火之后的油井管要在3小時內進行 回火；(c)回火把淬火后的油井管送進回火爐中加熱至630士 10°C，對油井管進行回火 處理，油井管出回火爐后進行空冷；(d)檢驗對回火處理后的油井管進行抗拉強度、屈服強度、伸長率、硬度以及沖 擊性能綜合檢測，合格者入庫；(e)對油井管的抗拉強度、屈服強度、伸長率、硬度以及沖擊性能綜合檢測不合格 者需要重新進行調質熱處理，如果存在力學性能偏高的可以進行重新回火處理，而力學性 能偏低者則必須重新返淬，返淬次數不能超過三次。進一步說，本技術方案最優調質處理工藝為(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加熱至790°C，油井管出淬火爐后進行整體水 淬，水溫為35°C，淬火硬度達到48HRC，淬火之后的油井管要在3小時內進行回火；(c)回火把淬火后的油井管送進回火爐中加熱至630°C，對油井管進行回火處 理，油井管出回火爐后進行空冷；
(d)檢驗對回火處理后的油井管進行抗拉強度、屈服強度、伸長率、硬度以及沖 擊性能綜合檢測，合格者入庫；(e)對油井管的抗拉強度、屈服強度、伸長率、硬度以及沖擊性能綜合檢測不合格 者需要重新進行調質熱處理，如果存在力學性能偏高的可以進行重新回火處理，而力學性 能偏低者則必須重新返淬，返淬次數不能超過三次。本發明的有益效果是本發明對以37Mn5鋼為材料制作的油井管采用790士 10°C 淬火加630士 10°C回火的調質處理工藝后，可以滿足API Spec 5CT標準要求，而且淬火畸 變明顯減小，基本杜絕了淬裂現象的發生，淬火后油井管的機械性能也非常接近常規的熱 處理工藝，但與常規的調質處理工藝相比較，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氣能耗及成本的開支。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。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。
具體實施例方式下面以牌號為37Μη5為原材料，制造規格為Φ88. 9X6. 45mm、N80_Q鋼級的外加厚 油井管為例，對本發明作進一步說明。37Mn5鋼的化學成份見表1-1。表1-權利要求
1.一種高鋼級油井管用37ΜΠ5鋼調質處理工藝，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加熱至790士10°C，油井管出淬火爐后進行整體水 淬，水溫為25 35°C，淬火硬度達到45. 5HRC以上，淬火之后的油井管要在3小時內進行回 火；(c)回火把淬火后的油井管送進回火爐中加熱至630士10°C，對油井管進行回火處 理，油井管出回火爐后進行空冷；(d)檢驗對回火處理后的油井管進行抗拉強度、屈服強度、伸長率、硬度以及沖擊性 能綜合檢測，合格者入庫；(e)對油井管的抗拉強度、屈服強度、伸長率、硬度以及沖擊性能綜合檢測不合格者需 要重新進行調質熱處理，如果存在力學性能偏高的可以進行重新回火處理，而力學性能偏 低者則必須重新返淬，返淬次數不能超過三次。
2.根據權利要求1所述的高鋼級油井管用37Mn5鋼最優調質處理工藝，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加熱至790°C，油井管出淬火爐后進行整體水淬，水 溫為35°C，淬火硬度達到48HRC，淬火之后的油井管要在3小時內進行回火；(c)回火把淬火后的油井管送進回火爐中加熱至630°C，對油井管進行回火處理，油 井管出回火爐后進行空冷；(d)檢驗對回火處理后的油井管進行抗拉強度、屈服強度、伸長率、硬度以及沖擊性 能綜合檢測，合格者入庫；(e)對油井管的抗拉強度、屈服強度、伸長率、硬度以及沖擊性能綜合檢測不合格者需 要重新進行調質熱處理，如果存在力學性能偏高的可以進行重新回火處理，而力學性能偏 低者則必須重新返淬，返淬次數不能超過三次。
全文摘要
本發明公開了一種高鋼級油井管用37Mn5鋼調質處理工藝，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加熱至790±10℃，工件出淬火爐后進行整體水淬，水溫為25～35℃，淬火硬度達到45.5HRC以上；回火把淬火后的油井管送進回火爐中加熱至630±10℃，對油井管進行回火處理，出回火爐后空冷；本發明對以37Mn5鋼為材料制作的油井管采用790±10℃淬火加630±10℃回火的調質處理工藝后，可以滿足APISpec 5CT標準要求，淬火畸變明顯減小，基本杜絕了淬裂現象的發生，淬火后油井管的機械性能也非常接近常規的熱處理工藝，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氣能耗及成本的開支。
文檔編號C21D1/25GK102080146SQ20111002890
公開日2011年6月1日 申請日期2011年1月27日 優先權日2011年1月27日
發明者盧衛平, 肖瑞祥 申請人:江蘇勝大石油設備制造有限公司