CN108774678A - 超级13Cr油套管的热处理方法 - Google Patents

超级13Cr油套管的热处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超级13Cr油套管的热处理方法，属于钢铁冶金技术领域。本发明为了能经济有效地控制热处理过程中超级13Cr油套管内表面氧化皮生成同时又使其满足相应机械性能指标，提供了一种超级13Cr油套管的热处理方法：在超级13Cr钢管两端分别塞入耐火棉进行封堵，940～1000℃淬火后进行风冷，待钢管冷却后取出耐火棉，600～670℃回火处理后进行空冷。本发明方法能经济有效地控制钢管内表面氧化铁皮生成，无需进行喷砂或酸洗处理，同时又能满足机械性能要求，其屈服强度为857～893MPa，抗拉强度为897～926MPa，伸长率为21～24％，硬度为24～28HRC。

Description

超级13Cr油套管的热处理方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种超级13Cr油套管的热处理方法。
背景技术
超级13Cr马氏体不锈钢用作油套管除了要求抗腐蚀性能外，需同时满足110Ksi强度级别和内表面最终热处理后无氧化铁皮的要求。
目前大部分厂家在管子最终热处理后，内表面氧化皮严重，需进行酸洗或喷砂修磨处理以去除氧化铁皮，有条件的厂家采用带氮气保护的光亮退火炉进行空气淬火热处理，可避免热处理后进行酸洗或喷砂修磨处理；如CN1939656A公开了一种L80-13CR油套管的制造工艺，其采用辐射管加热且炉内用氮气压力保持正压，虽然可有效控制钢管内表面氧化铁皮，但是需配备有专用设备且成本较高。因此，在不具备氮气保护的光亮退火炉的条件下，如何经济地、有效地控制管子内表面氧化皮生成同时又能满足机械性能指标显得尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何经济有效地控制热处理过程中超级13Cr油套管管内表面氧化皮生成同时又使其满足相应机械性能指标。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供了一种超级13Cr油套管的热处理方法，其包括以下步骤：在超级13Cr钢管两端分别塞入耐火棉进行封堵，控制淬火加热温度为940～1000℃，钢管加热完成后进行风冷，待钢管冷却后取出耐火棉，在600～670℃进行回火处理，回火完成进行空冷，得热处理后的超级13Cr油套管。
其中，上述所述的超级13Cr油套管的热处理方法中，所述耐火棉为耐火度不小于1200℃的高铝硅酸铝纤维毯。
其中，上述所述的超级13Cr油套管的热处理方法中，所述高铝硅酸铝纤维毯经以下预处理：将高铝硅酸铝纤维毯裁剪成条状，然后卷成紧缩的圆筒状。
其中，上述所述的超级13Cr油套管的热处理方法中，采用耐火棉进行封堵时，堵头末端与管端齐平。
其中，上述所述的超级13Cr油套管的热处理方法中，采用耐火棉进行封堵时，每端封堵长度为20～40mm，每端封堵紧度为5～8Kg。
其中，上述所述的超级13Cr油套管的热处理方法中，所述淬火的时间为20～50min。
其中，上述所述的超级13Cr油套管的热处理方法中，所述回火的时间为20～50min。
其中，上述所述的超级13Cr油套管的热处理方法中，所述超级13Cr钢管含有以下重量百分比的化学成分：P≤0.020％，S≤0.005％，C≤0.030％，Mn≤0.5％，Mo1.5～3.0％，Ni4.5～6.5％，Si≤0.5％，Cr11.5～13.5％，V≤0.5％，Ti0.01～0.5％，其余为铁及不可避免的杂质。
其中，上述所述的超级13Cr油套管的热处理方法中，所述热处理后的超级13Cr油套管的屈服强度为857～893MPa，抗拉强度为897～926MPa，伸长率为21～24％，硬度为24～28HRC。
本发明的有益效果是：
本发明方法提供了一种超级13Cr油套管的热处理方法，通过该方法能经济有效地控制钢管内表面氧化铁皮生成，无需进行喷砂或酸洗处理，同时又能满足机械性能要求，其屈服强度857～893MPa，抗拉强度897～926MPa，伸长率21～24％，硬度24～28HRC。
具体实施方式
具体的，超级13Cr油套管的热处理方法，其包括以下步骤：在超级13Cr钢管两端分别塞入耐火棉进行封堵，控制淬火加热温度为940～1000℃，钢管加热完成后进行风冷，待钢管冷却后取出耐火棉，在600～670℃进行回火处理，回火完成进行空冷，得热处理后的超级13Cr油套管。
本发明方法中耐火棉优选为耐火度不小于1200℃的高铝硅酸铝纤维毯，该材料质量较好，并且有利于重复利用；使用前，预先将高铝硅酸铝纤维毯裁剪成条状，然后卷成紧缩的圆筒状，该圆筒状的直径应与钢管内径相当，以便于控制封堵进度，若紧度不够，适当增加耐火棉。
采用耐火棉进行封堵时，若深入管端太多，则管端内表面氧化得不到控制，若超出管端太多，则在辊道上易脱落，因此要求堵头末端与管端齐平(即封堵材料刚好完全塞入钢管内)；此外，本发明控制每端封堵长度为20～40mm，每端封堵紧度为5～8Kg(两段长度和紧度可不一样)，以控制加热过程中氧气进入，避免钢管内表面氧化铁皮生成。
上述方法中，淬火20～50min后，采用风机进行风冷，在淬火炉出炉侧辊道旁布置三台风机进行风冷，以弥补因堵头导致的钢管冷却速度减缓的不利因素，有利于控制钢管内表面氧化及机械性能的综合指标，待钢管完全冷却后取掉耐火棉堵头，在600～670℃回火处理20～50min，回火完成后进行冷床空冷。
本发明适用于超级13Cr钢管，特别是外径为73.02～177.8mm的超级13Cr钢管，其主要成分如表1所示；其热处理后的超级13Cr油套管的机械系能要求表2所示。
表1主要化学成分(％)
表2机械性能
屈服强度Mpa 抗拉强度Mpa 伸长率％ 硬度HRC
758～965 ≥793 ≥12 ≤32
经本发明方法热处理后的超级13Cr油套管的屈服强度为857～893MPa，抗拉强度为897～926MPa，伸长率为21～24％，硬度为24～28HRC，能满足相应机械性能要求，并且能经济有效地控制钢管内表面氧化铁皮生成。
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此将本发明保护范围限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
热处理88.9*6.45规格超级13Cr钢管：在钢管两端分别塞入耐火棉进行封堵，位置与管端齐平，堵头长度30mm，堵头紧度7Kg；淬火加热温度950℃，保温时间30分钟，淬火炉出炉后进行风冷；待钢管冷却后取掉堵头进行回火处理；回火加热温度610℃，保温时间30分钟，冷却方式为冷床空冷，得热处理后的超级13Cr油套管，其内表面无氧化皮，无需进行喷砂或修磨处理，且机械性能满足设计要求，其中屈服强度886MPa，抗拉强度912MPa，伸长率24％，硬度27.5HRC。
实施例2
热处理88.9*6.45规格超级13Cr钢管：在钢管两端分别塞入耐火棉进行封堵，位置与管端齐平，堵头长度30mm，堵头紧度6Kg；淬火加热温度980℃，保温时间30分钟，淬火炉出炉后进行风冷；待钢管冷却后取掉堵头进行回火处理；回火加热温度620℃，保温时间30分钟，冷却方式为冷床空冷，得热处理后的超级13Cr油套管，其内表面无氧化皮，无需进行喷砂或修磨处理，且机械性能满足设计要求，其中屈服强度866MPa，抗拉强度906MPa，伸长率23.5％，硬度27HRC。
实施例3
热处理88.9*6.45规格超级13Cr油管：在钢管两端分别塞入耐火棉进行封堵，位置与管端齐平，堵头长度30mm，堵头紧度7Kg；淬火加热温度970℃，保温时间30分钟，火淬火炉出炉后进行风冷；待钢管冷却后取掉堵头进行回火处理；回火加热温度630℃，保温时间30分钟，冷却方式为冷床空冷，得热处理后的超级13Cr油套管，其内表面无氧化皮，无需进行喷砂或修磨处理，且机械性能满足设计要求，其中屈服强度874MPa，抗拉强度901MPa，伸长率23％，硬度24.3HRC。

Claims (9)

1.超级13Cr油套管的热处理方法，其特征在于：包括以下步骤：在超级13Cr钢管两端分别塞入耐火棉进行封堵，控制淬火加热温度为940～1000℃，钢管加热完成后进行风冷，待钢管冷却后取出耐火棉，在600～670℃进行回火处理，回火完成进行空冷，得热处理后的超级13Cr油套管。
2.根据权利要求1所述的超级13Cr油套管的热处理方法，其特征在于：所述耐火棉为耐火度不小于1200℃的高铝硅酸铝纤维毯。
3.根据权利要求2所述的超级13Cr油套管的热处理方法，其特征在于：所述高铝硅酸铝纤维毯经以下预处理：将高铝硅酸铝纤维毯裁剪成条状，然后卷成紧缩的圆筒状。
4.根据权利要求1所述的超级13Cr油套管的热处理方法，其特征在于：采用耐火棉进行封堵时，堵头末端与管端齐平。
5.根据权利要求1～4任一项所述的超级13Cr油套管的热处理方法，其特征在于：采用耐火棉进行封堵时，每端封堵长度为20～40mm，每端封堵紧度为5～8Kg。
6.根据权利要求1所述的超级13Cr油套管的热处理方法，其特征在于：所述淬火的时间为20～50min。
7.根据权利要求1所述的超级13Cr油套管的热处理方法，其特征在于：所述回火的时间为20～50min。
8.根据权利要求1所述的超级13Cr油套管的热处理方法，其特征在于：所述超级13Cr钢管含有以下重量百分比的化学成分：P≤0.020％，S≤0.005％，C≤0.030％，Mn≤0.5％，Mo1.5～3.0％，Ni4.5～6.5％，Si≤0.5％，Cr11.5～13.5％，V≤0.5％，Ti0.01～0.5％，其余为铁及不可避免的杂质。
9.根据权利要求1～8所述的超级13Cr油套管的热处理方法，其特征在于：所述热处理后的超级13Cr油套管的屈服强度为857～893MPa，抗拉强度为897～926MPa，伸长率为21～24％，硬度为24～28HRC。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112170519A (zh) * 2020-09-29 2021-01-05 邯郸新兴特种管材有限公司 一种L80～9Cr马氏体不锈钢管生产方法
CN113481434A (zh) * 2021-06-21 2021-10-08 邯郸新兴特种管材有限公司 屈服强度125钢级的厚壁超级13Cr无缝钢管及生产方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102899466A (zh) * 2012-09-27 2013-01-30 攀钢集团成都钢钒有限公司 防止钢管在热处理过程中内表面氧化的处理方法
CN204251657U (zh) * 2014-11-25 2015-04-08 江苏常宝普莱森钢管有限公司 一种消除钢管内表面氧化的充气端盖部件

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102899466A (zh) * 2012-09-27 2013-01-30 攀钢集团成都钢钒有限公司 防止钢管在热处理过程中内表面氧化的处理方法
CN204251657U (zh) * 2014-11-25 2015-04-08 江苏常宝普莱森钢管有限公司 一种消除钢管内表面氧化的充气端盖部件

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
方旭东等: ""淬火温度对SUP13Cr 钢组织与性能的影响"", 《金属热处理》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112170519A (zh) * 2020-09-29 2021-01-05 邯郸新兴特种管材有限公司 一种L80～9Cr马氏体不锈钢管生产方法
CN113481434A (zh) * 2021-06-21 2021-10-08 邯郸新兴特种管材有限公司 屈服强度125钢级的厚壁超级13Cr无缝钢管及生产方法
CN113481434B (zh) * 2021-06-21 2022-05-31 邯郸新兴特种管材有限公司 屈服强度125钢级的厚壁超级13Cr无缝钢管及生产方法

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