CN103882210B - 探矿钻杆接头的热处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热处理工艺技术领域，具体涉及新型探矿钻杆接头的热处理工艺，所述钻杆接头采用4330调质钢，由下述重量百分比的成分组成，C：0.28～0.37%，Mn：0.45～0.65%，P：≤0.015%，S：≤0.015%，Si：0.1～0.3%，Ni：2～3%，Cr：0.8～1.1%，Mo：0.4～0.65%，V：0.05～0.15%；所述钻杆接头镶合金成分，所述合金成分由重量百分比的15%的钴和85%的碳化钨组成；本发明首先钻杆接头采用镶合金成分的调质钢4330，其次经过淬火和高温回火的热处理，而钢中合金元素的作用主要是提高钢的淬透性和保证接头在高温回火后获得预期的综合性能，从而能使钢中应力完全消除，其硬度、强度和韧性等力学性能能够达到标准要求。

Description

探矿钻杆接头的热处理工艺

技术领域

本发明涉及热处理工艺技术领域，具体涉及新型探矿钻杆接头的热处理工艺。

背景技术

如今，用于探矿行业的探矿钻杆，通过接头将若干根管体连接成需要的长度，按标准要求，其硬度、强度和韧性等力学性能要求很高，因此，生产中的热处理工艺至关重要。我国对探矿钻杆特别是钻杆接头的生产起步较晚，按常规金属热处理工艺，很难达到其标准要求，产品合格率仅为60～70%。目前，国内还没有用于钻杆接头成熟的热处理工艺，国外也未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种其硬度、强度和韧性等力学性能能够达到标准要求，产品合格率高，且生产工艺简单、操作简便的新型探矿钻杆接头的热处理工艺。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：新型探矿钻杆接头的热处理工艺，所述钻杆接头采用4330调质钢，由下述重量百分比的成分组成，C：0.28～0.37%，Mn：0.45～0.65%，P：≤0.015%，S：≤0.015%，Si：0.1～0.3%，Ni：2～3%，Cr：0.8～1.1%，Mo：0.4～0.65%，V：0.05～0.15%；所述钻杆接头镶合金成分，所述合金成分由重量百分比的15%的钴和85%的碳化钨组成，其具体热处理步骤如下：

（一）、将4330调质钢钻杆接头置于淬火炉中，升温至860～880℃，保温2～4小时后出炉，放入30～60℃的油基淬火介质中，充分冷却；

（二）、将上述钻杆接头置于回火炉中，升温至600～630℃，保温3～5小时后出炉，自然冷却至室温。

本发明具有以下有益效果：本发明所述的新型探矿钻杆接头的热处理工艺，其中，首先钻杆接头采用镶合金成分的调质钢4330，其次经过淬火和高温回火的热处理，而钢中合金元素的作用主要是提高钢的淬透性和保证接头在高温回火后获得预期的综合性能，从而能使钢中应力完全消除，其硬度、强度和韧性等力学性能能够达到标准要求，且其耐磨性、耐腐蚀性和抗热性能均得到有所提高，其产品合格率达到95%以上。另外，该生产工艺简单、操作简便、制造成本低，易于推广和使用。

具体实施方式：

下面对本发明做进一步详细的说明。

实施例一：新型探矿钻杆接头的热处理工艺，所述钻杆接头采用4330调质钢，由下述重量百分比的成分组成，C：0.28%，Mn：0.45%，P： 0.015%，S： 0.015%，Si：0.1%，Ni：2%，Cr：0.8%，Mo：0.4%，V：0.05%；所述钻杆接头镶合金成分，所述合金成分由重量百分比的15%的钴和85%的碳化钨组成，其具体热处理步骤如下：

（一）、将4330调质钢钻杆接头置于淬火炉中，升温至860℃，保温2小时后出炉，放入30℃的油基淬火介质中，充分冷却；

（二）、将上述钻杆接头置于回火炉中，升温至600℃，保温3小时后出炉，自然冷却至室温。

本实施例中，首先适当提高加热温度，使合金元素充分溶解，最大限度发挥材料中的各种合金元素的优势，其次适当延长热处理的保温时间，从而使钢的组织转变充分，有效提高了机构性能，尤其是提高冲击韧性；另外，严格控制冷却方式和方法，从而保证了钢材足够的淬透性和组织的完全转变，使其晶粒度在7～9级，金相组织中的回火索氏体在85%以上，经机械性能检验，尤其是冲击试验，各项技术指标100%合格。

实施例二：新型探矿钻杆接头的热处理工艺，所述钻杆接头采用4330调质钢，由下述重量百分比的成分组成，C：0.33%，Mn：0.55%，P： 0.013%，S： 0.013%，Si：0.2%，Ni：2.5%，Cr：0.95%，Mo：0.55%，V：0.1%；所述钻杆接头镶合金成分，所述合金成分由重量百分比的15%的钴和85%的碳化钨组成，其具体热处理步骤如下：

（一）、将4330调质钢钻杆接头置于淬火炉中，升温至870℃，保温3小时后出炉，放入45℃的油基淬火介质中，充分冷却；

（二）、将上述钻杆接头置于回火炉中，升温至615℃，保温4小时后出炉，自然冷却至室温。

本实施例中，首先适当提高加热温度，使合金元素充分溶解，最大限度发挥材料中的各种合金元素的优势，其次适当延长热处理的保温时间，从而使钢的组织转变充分，有效提高了机构性能，尤其是提高冲击韧性；另外，严格控制冷却方式和方法，从而保证了钢材足够的淬透性和组织的完全转变，使其晶粒度在7～9级，金相组织中的回火索氏体在85%以上，经机械性能检验，尤其是冲击试验，各项技术指标100%合格。

实施例三：新型探矿钻杆接头的热处理工艺，所述钻杆接头采用4330调质钢，由下述重量百分比的成分组成，C： 0.37%，Mn： 0.65%，P： 0.01%，S： 0.01%，Si：0.3%，Ni：3%，Cr：1.1%，Mo：0.65%，V：0.15%；所述钻杆接头镶合金成分，所述合金成分由重量百分比的15%的钴和85%的碳化钨组成，其具体热处理步骤如下：

（一）、将4330调质钢钻杆接头置于淬火炉中，升温至880℃，保温4小时后出炉，放入60℃的油基淬火介质中，充分冷却；

（二）、将上述钻杆接头置于回火炉中，升温至630℃，保温5小时后出炉，自然冷却至室温。

本实施例中，首先适当提高加热温度，使合金元素充分溶解，最大限度发挥材料中的各种合金元素的优势，其次适当延长热处理的保温时间，从而使钢的组织转变充分，有效提高了机构性能，尤其是提高冲击韧性；另外，严格控制冷却方式和方法，从而保证了钢材足够的淬透性和组织的完全转变，使其晶粒度在7～9级，金相组织中的回火索氏体在85%以上，经机械性能检验，尤其是冲击试验，各项技术指标100%合格。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.探矿钻杆接头的热处理工艺，其特征在于，所述钻杆接头采用4330调质钢，由下述重量百分比的成分组成，C：0.33%，Mn：0.55%，P：0.013%，S：0.013%，Si：0.2%，Ni：2.5%，Cr：0.95%，Mo：0.55%，V：0.1%；所述钻杆接头镶合金成分，所述合金成分由重量百分比的15%的钴和85%的碳化钨组成，其具体热处理步骤如下：

（一）、将4330调质钢钻杆接头置于淬火炉中，升温至870℃，保温3小时后出炉，放入45℃的油基淬火介质中，充分冷却；

（二）、将上述钻杆接头置于回火炉中，升温至615℃，保温4小时后出炉，自然冷却至室温。