专利名称：高钢级油井管用37Mn5钢调质处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及中碳钢的热处理工艺技术领域，尤其是一种高钢级油井管用37Mn5钢 的调质处理工艺。
背景技术：
中碳合金钢是油井管常用的合金钢，以牌号为37Mn5为例，制造规格为 Φ 88. 9 X 6. 45mm、N80-Q钢级的外加厚油井管，在生产过程中，为使其机械性能满足API Spec 5CT标准中规定的钢级性能要求，都需对油井管进行必要的热处理，目前一般采用常 规的淬火加回火的工艺进行热处理，其淬火加热温度为880士 10°C，保温45min，整体水淬， 640士 10°C回火，工件出回火炉后空冷，但在实际批量生产中，经检测，热处理过程中产生淬 火裂纹的比例高达5 % 8 %，同时由于淬火加热温度采用880°C淬火，也浪费了大量的天 燃气能源，给企业带来了很大的经济损失。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中之不足，提供一种高钢级油井管用 37Mn5钢调质处理工艺，以解决现有常规热处理工艺对37Mn5钢进行热处理时，存在的淬火 裂纹的比例高、能源浪费较大的问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种高钢级油井管用37Mn5钢调质 处理工艺，具有如下步骤(a)将采用37Mn5钢制作的油井管表面清理干净；(b)淬火将油井管送到淬火炉内加热至790士 10°C，油井管出淬火炉后进行整体 水淬，水温为25 35°C，淬火硬度达到45. 5HRC以上，淬火之后的油井管要在3小时内进行 回火；(c)回火把淬火后的油井管送进回火炉中加热至630士 10°C，对油井管进行回火 处理，油井管出回火炉后进行空冷；(d)检验对回火处理后的油井管进行抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度以及冲 击性能综合检测，合格者入库；(e)对油井管的抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度以及冲击性能综合检测不合格 者需要重新进行调质热处理，如果存在力学性能偏高的可以进行重新回火处理，而力学性 能偏低者则必须重新返淬，返淬次数不能超过三次。进一步说，本技术方案最优调质处理工艺为(a)将采用37Mn5钢制作的油井管表面清理干净；(b)淬火将油井管送到淬火炉内加热至790°C，油井管出淬火炉后进行整体水 淬，水温为35°C，淬火硬度达到48HRC，淬火之后的油井管要在3小时内进行回火；(c)回火把淬火后的油井管送进回火炉中加热至630°C，对油井管进行回火处 理，油井管出回火炉后进行空冷；
(d)检验对回火处理后的油井管进行抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度以及冲 击性能综合检测，合格者入库；(e)对油井管的抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度以及冲击性能综合检测不合格 者需要重新进行调质热处理，如果存在力学性能偏高的可以进行重新回火处理，而力学性 能偏低者则必须重新返淬，返淬次数不能超过三次。本发明的有益效果是本发明对以37Mn5钢为材料制作的油井管采用790士 10°C 淬火加630士 10°C回火的调质处理工艺后，可以满足API Spec 5CT标准要求，而且淬火畸 变明显减小，基本杜绝了淬裂现象的发生，淬火后油井管的机械性能也非常接近常规的热 处理工艺，但与常规的调质处理工艺相比较，淬火温度降低了 80 90°C，因此可以大幅度 地降低加热所需的天燃气能耗及成本的开支。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是37Mn5钢采用温度为750°C淬火处理后的400倍金相组织图。图2是37Mn5钢采用温度为770°C淬火处理后的400倍金相组织图。图3是37Mn5钢采用温度为790°C淬火处理后的400倍金相组织图。图4是37Mn5钢采用温度为790°C淬火加630°C回火处理后的400倍金相组织图。图5是37Mn5钢淬透性试样硬度值的分布图。
具体实施例方式下面以牌号为37Μη5为原材料，制造规格为Φ88. 9X6. 45mm、N80_Q钢级的外加厚 油井管为例，对本发明作进一步说明。37Mn5钢的化学成份见表1-1。表1-权利要求
1.一种高钢级油井管用37ΜΠ5钢调质处理工艺，其特征是具有如下步骤(a)将采用37Mn5钢制作的油井管表面清理干净；(b)淬火将油井管送到淬火炉内加热至790士10°C，油井管出淬火炉后进行整体水 淬，水温为25 35°C，淬火硬度达到45. 5HRC以上，淬火之后的油井管要在3小时内进行回 火；(c)回火把淬火后的油井管送进回火炉中加热至630士10°C，对油井管进行回火处 理，油井管出回火炉后进行空冷；(d)检验对回火处理后的油井管进行抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度以及冲击性 能综合检测，合格者入库；(e)对油井管的抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度以及冲击性能综合检测不合格者需 要重新进行调质热处理，如果存在力学性能偏高的可以进行重新回火处理，而力学性能偏 低者则必须重新返淬，返淬次数不能超过三次。
2.根据权利要求1所述的高钢级油井管用37Mn5钢最优调质处理工艺，其特征是具 有如下步骤(a)将采用37Mn5钢制作的油井管表面清理干净；(b)淬火将油井管送到淬火炉内加热至790°C，油井管出淬火炉后进行整体水淬，水 温为35°C，淬火硬度达到48HRC，淬火之后的油井管要在3小时内进行回火；(c)回火把淬火后的油井管送进回火炉中加热至630°C，对油井管进行回火处理，油 井管出回火炉后进行空冷；(d)检验对回火处理后的油井管进行抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度以及冲击性 能综合检测，合格者入库；(e)对油井管的抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度以及冲击性能综合检测不合格者需 要重新进行调质热处理，如果存在力学性能偏高的可以进行重新回火处理，而力学性能偏 低者则必须重新返淬，返淬次数不能超过三次。
全文摘要
本发明公开了一种高钢级油井管用37Mn5钢调质处理工艺，具有如下步骤将采用37Mn5钢制作的油井管表面清理干净；淬火将油井管送到淬火炉内加热至790±10℃，工件出淬火炉后进行整体水淬，水温为25～35℃，淬火硬度达到45.5HRC以上；回火把淬火后的油井管送进回火炉中加热至630±10℃，对油井管进行回火处理，出回火炉后空冷；本发明对以37Mn5钢为材料制作的油井管采用790±10℃淬火加630±10℃回火的调质处理工艺后，可以满足APISpec 5CT标准要求，淬火畸变明显减小，基本杜绝了淬裂现象的发生，淬火后油井管的机械性能也非常接近常规的热处理工艺，但淬火温度降低了80～90℃，因此可以大幅度地降低加热所需的天燃气能耗及成本的开支。
文档编号C21D1/25GK102080146SQ20111002890
公开日2011年6月1日 申请日期2011年1月27日 优先权日2011年1月27日
发明者卢卫平, 肖瑞祥 申请人:江苏胜大石油设备制造有限公司