具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。
一种石油钻杆接头制造过程中的调质方法,包括以下步骤:
首先,检测出钻杆接头毛坯中至少8种合金元素C、Si、Mn、P、Mo、Cr、Ni、Cu的具体含量是否与该型号钻杆接头毛坯的国家规定标准相符合。如果检测结果不符合国标,则不采用该钻杆接头毛坯。
如果检测结果符合国标,采用碳当量计算法,将C、Si、Mn、P、Mo、Cr、Ni、Cu元素的含量折算成对应的C当量值,并计算出这些C当量值的总和。
之后,根据计算出的C当量总和,确定出淬火时选用的温度范围,以及回火时选用的温度范围,即:
若C当量总和<0.862%时,淬火时的温度要求控制在870~880℃,回火时的温度要求控制在570~580℃;若C当量总和≥0.862%时,淬火时的温度要求控制在860~870℃,回火时的温度要求控制在580~595℃。
在调质时,根据上述确定出的温度参数进行调质,即可实现只经一次性调质就使接头达到性能指标要求。
实施例
下面以采用本发明方法对5″型号石油钻杆接头进行调质为例进行说明。
首先,通过采用国家标准化学检测法,检测出5″钻杆接头毛坯中主要合金元素C、Si、Mn、P、Mo、Cr、Ni、Cu的百分含量,具体如下:
C:0.37% Si:0.23% Mn:0.96% P:0.013%
Mo:0.31% Cr:1.11% Ni:0.12% Cu:0.014%
在国家标准中,5″钻杆接头毛坯中,C元素含量为0.35%~0.38%,Si元素含量为0.15%~0.35%,Mn元素含量为0.85%~1%,P元素含量≤0.013%;Mo元素含量为0.28%~0.33%,Cr元素含量为0.9%~1.2%,Ni元素含量≤0.25%,Cu元素含量≤0.25%。可见,该钻杆接头毛坯中8种主要合金元素均在标准范围之内。
然后,采用碳当量计算法,根据检测出的每个合金元素的具体含量值,将其折算成各自对应的C当量值,并计算出这些C当量值的总和,具体如下:
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之后,根据计算出的C当量总和,确定出淬火时选用的温度范围,以及回火时选用的温度范围,即:C当量总和<0.862%,因此,淬火时的温度要求控制在870~880℃,优选880℃;回火时的温度要求控制在570~585℃,优选578℃。
在调质时,根据上述确定出的温度参数进行调质,即可实现只经一次性调质就使接头达到性能指标要求。
采用本方法调质后的3批次同类型5″石油钻杆母接头,以及1批次同类型5″石油钻杆公接头进行的性能检测结果如表1所示。
表1 3批次同类型5″石油钻杆母接头及1批次同类型5″石油钻杆公接头力学性能检测结果
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M34-D621-1
1010
1090
17
118
80
M34-D621-2
1000
1090
17
102
88
102
82
|
M34-E861-1
1020
1100
18
124
96
M34-E861-2
1020
1100
18
124
98
122
96
|
M34-F1165-1
940
1030
18
148
94
M34-F1165-2
940
1030
20
134
98
146
96
|
G41-A1-1
900
1020
21
100
96
G41-A1-2
935
1040
19.5
114
100
108
110
|
G41-B291-1
1020
1110
18
84
86
G41-B291-2
990
1080
18
102
86
M34-D621-1
1010
1090
17
118
80
104
96
|
G41-E801-1
965
1060
18
122
108
G41-E801-2
955
1050
18
122
104
166
102
|
G41-E980-1
930
1030
17
122
84
G41-E980-2
965
1060
18
116
88
124
88
|
G41-C536-1
1020
1100
16
110
88
G41-C536-2
1020
1100
16
114
86
114
96
|
G41-D606-1
945
1050
18
108
90
G41-D606-2
955
1040
18
108
94
104
96
|
M34-D621-1
1010
1090
17
118
80
G42-A2-1
920
1030
18
124
98
G42-A2-2
955
1060
18
132
98
132
114
|
G42-B217-1
925
1030
17
140
102
G42-B217-2
905
1010
17.5
132
108
132
98
|
|
总和
27015
29683
504
4322
3410
平均值
1000.6
1060.1
18
117
93
其中,Rp0.2为屈服强度,Rm为抗拉强度,A4.52为延伸率。
由上表可见,采用本发明方法进行一次性调质后,5″石油钻杆接头的屈服强度即可达到1000.6Mpa,抗拉强度可达到1060Mpa,纵向冲击(-20±3℃)平均能够达到117J,横向冲击(-20±3℃)平均能够达到93J,完全符合产品力学性能要求。