述方法制造的钢杆体的力学性能为屈服强度805MPa、抗拉强度955MPa、延伸 率20.0%、-20°C冲击功（AJ109J。其性能指标完全满足APIS阳C11B对Η级抽油杆用钢 性能的要求。该实例金相组织为板条马氏体+超细粒状贝氏体，参照图1。 W47] 实施例2
[0048] 一种Η级表面渗侣改性抽油杆用钢，其化学成分（重量百分比）为：0.11%的C， 2. 10%的Μη，0. 30%的Μο,0. 8%的Si，0. 0088%的Ρ，0. 0056%的S，l. 1%的Cr，0. 020%的 Ti，其余成分为化。
[0049] 上述Η级表面渗侣改性抽油杆用钢杆体的制造方法，按重量百分比，将上述成分 进行转炉或电炉冶炼、炼外精炼、铸造制得锭巧，锭巧经加热炉加热至1220°C;然后通过 连社机组进行社制，控制连社机组社制的开始溫度为115(TC，终社溫度为830°C;空冷至 350°C后堆煤保溫缓冷24h;通过高频感应渗侣设备对杆体进行快速渗侣表面处理，渗侣溫 度710°C，时间lOmin;空冷至300°C后堆煤保溫缓冷2地。
[(K)加]经上述方法制造的钢杆体的力学性能为屈服强度791MPa、抗拉强度932MPa、延伸 率21.0%、-20°C冲击功（Aku)94J。其性能指标完全满足APIS阳C11B对Η级抽油杆用钢 性能的要求。该实例金相组织为板条马氏体+超细粒状贝氏体，参照图2。 阳0川 实施例3
[0052] 一种Η级表面渗侣改性抽油杆用钢，其化学成分（重量百分比）为：0. 10%的C， 2. 25% 的Μη，0. 30% 的Μο,0. 6% 的Si，0. 0072% 的Ρ，0. 0023% 的S，l. 2% 的Cr，0. 020% 的 Ti，其余成分为化。
[0053] 上述Η级表面渗侣改性抽油杆用钢杆体的制造方法，按重量百分比，将上述成分 进行转炉或电炉冶炼、炼外精炼、铸造制得锭巧，锭巧经加热炉加热至1200°C;然后通过 连社机组进行社制，控制连社机组社制的开始溫度为115(TC，终社溫度为800°C;空冷至 380°C后堆煤保溫缓冷24h;通过高频感应渗侣设备对杆体进行快速渗侣表面处理，渗侣溫 度720 °C，时间7min;空冷至350 °C后堆煤保溫缓冷2地。
[0054] 经上述方法制造的钢杆体的力学性能为屈服强度771MPa、抗拉强度938MPa、延伸 率24.0%、-20°C冲击功（AJ117J。其性能指标完全满足APIS阳C11B对Η级抽油杆用钢 性能的要求。该实例金相组织为板条马氏体+超细粒状贝氏体，参照图3。 阳化5] 本发明提供的一种Η级表面渗侣改性抽油杆用钢成分设计思想是W低C、适量Μη， 通过加入化、微量Ti等微合金元素，结合缓冷工艺，获得超细粒状贝氏体+板条马氏体为主 的组织，W保证抽油杆钢具有优良的力学性能.
[0056]与W往的抽油杆钢成分相比，本发明在合金配方上具有较低的C含量化10~ 0. 12% )、一定的Cr含量（1. 0~1. 2% )、一定的Mo含量〇). 25~0. 30% )、一定的Si含 量（0.6~0.8%)和微量的Ti(《 0.020)、不加入NiXu等元素，成分设计简单、成本较低； 适当的Μη化10~2. 25% )含量，充分利用了Μη元素的相变强化和固溶强化作用；W上成 分配合热社后缓冷工艺，不仅提高了产品的综合性能，而且能够采取灵活的热社生产工艺， 提高生产率。此外，拥有较低C含量所生产的产品在具有较高的强度的同时、保持了良好的 初性和塑性，耐腐蚀性能及耐疲劳性能，使抽油杆钢具有良好的止裂能力，成倍的提高抽油 杆的使用寿命。
[0057] 特别的，本发明中表面渗侣改性处理后，杆体采用了空冷后缓冷工艺，无需进行调 质处理，一方面满足了力学性能要求，更为重要的是保护了渗侣层的组织结构，显著提高了 抽油杆材的耐腐蚀性能，克服了现有技术中经表面渗侣改性处理后需重新调质处理，导致 杆体表面渗侣层结构破坏，表面防腐性能下降的问题。
[0058] 本发明生产出的钢板条马氏体+超细粒状贝氏体组织，完APISPEC11B对Η级抽 油杆用钢性能的要求，并可降低生产制造成本和增加了生产可制造性。
[0059] 按照上述制造方法生产出的抽油杆用钢的性能达到W下要求：
[0060] (1)、拉伸性能，目标：ReL= 758 ~965MPa，Rm含 795MPa，A含 10% ; 阳06U 似、U型缺口夏比冲击性能，目标：试验溫度-20°C，10mmX10mmX55mm试样的冲 击功> 60J;
[0062] (3)、金相组织，组织W板条马氏体+超细粒状贝氏体组织为主。
[0063] 参见表1，表1显示了本发明钢与现有专利文献中述及的钢在化学成分上的不同。
[0064] 表1本发明钢与现有技术化学成分的比较 阳0化]
[0066] 与专利文献1相比，本发明的成分中提高了C含量，加入化、Mo元素，目的是提高 亚稳奥氏体的稳定性和泽透性，增大奥氏体的过冷能力，推迟铁素体和珠光体转变，促进C曲线逐渐右移，推迟贝氏体转变，避免了在渗侣工艺过程中发生高溫组织转变，进一步的在 渗侣冷却过程中获得更多的板条马氏体+超细粒状贝氏体为主的组织，从而保证了合金在 渗侣后具有优良的力学性能和耐蚀性能。
[0067] 与专利文献2、3及4相比，本发明的成分中C含量显著降低，采用WC、Μη、化、Si 元素为主，加入少量的Ti等合金元素，不加入Ni、化、V等合金元素，简化了炼钢工序，降低 了成本。
[0068] 最后所应说明的是，W上【具体实施方式】仅用W说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可W对本发明 的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖 在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种Η级表面渗铝改性抽油杆用钢，其特征在于，以重量百分比计，其组成包括： C:0· 10 ~0· 12%，Μη:2· 10 ~2. 25%，Cr:1· 0 ~1. 2%，Mo:0· 25 ~0· 30%，Si:0· 60 ~ 0· 80%，S:彡0· 03%，P:彡0· 03%，Ti:彡0· 020%，其余为铁和不可避免杂质。2. 根据权利要求1所述的一种Η级表面渗铝改性抽油杆用钢，其特征在于，以重量百分 比计，其组成包括：C:0· 12%，Μη:2· 25%，Cr:1· 2%，Mo:0· 25%，Si:0· 8%，S:0· 0033%， P:0. 0058%，Ti:0. 020%，其余为铁和不可避免杂质。3. 根据权利要求1所述的一种Η级表面渗铝改性抽油杆用钢，其特征在于，以重量百分 比计，其组成包括：C:0· 11%，Μη:2· 10%，Cr:1. 1%，Mo:0· 30%，Si:0· 8%，S:0· 0056%， P:0. 0088%，Ti:0. 020%，其余为铁和不可避免杂质。4. 根据权利要求1所述的一种Η级表面渗铝改性抽油杆用钢，其特征在于，以重量百分 比计，其组成包括：C:0· 10%，Μη:2· 25%，Cr:1· 0%，Mo:0· 30%，Si:0· 6%，S:0· 0023%， P:0. 0072%，Ti:0. 020%，其余为铁和不可避免杂质。5. -种Η级表面渗铝改性抽油杆的制造方法，其特征在于，包括如下步骤： 1) 按重量百分比计，将C:0· 10 ~0· 12%，Μη:2· 10 ~2. 25%，Cr:1· 0 ~1. 2%，Mo: 0· 25 ~0· 30%，Si:0· 60 ~0· 80%，S:彡 0· 03%，P:彡 0· 03%，Ti:彡 0· 020%，其余为铁， 进行冶炼、炉外精炼、铸造，制得棒坯； 2) 将棒坯在加热炉内加热，加热温度为1200~1220°C; 3) 通过连乳机组乳制，连乳机组乳制的开始温度为1150~1180°C，终乳温度为800~ 850。。； 4) 空冷后缓冷； 5) 通过高频感应渗铝设备对杆体进行快速渗铝表面处理，渗铝温度710~720°C，时间 5 ~10min; 6) 空冷后缓冷。6. 根据权利要求5所述的Η级表面渗铝改性抽油杆的制造方法，其特征在于：所述步 骤1)中冶炼是在转炉或电炉中进行的。7. 根据权利要求5所述的Η级表面渗铝改性抽油杆的制造方法，其特征在于：所述步 骤4)中缓冷的开始温度为350~400°C;缓冷保温时间为24h。8. 根据权利要求4所述的Η级表面渗铝改性抽油杆的制造方法，其特征在于：所述步 骤5)中渗铝是在高频感应渗铝设备中进行的。9. 根据权利要求5所述的Η级表面渗铝改性抽油杆的制造方法，其特征在于：所述步 骤6)中缓冷的开始温度为300~350°C;缓冷保温时间为24h。
【专利摘要】本发明公开了一种H级表面渗铝改性抽油杆用钢及其杆体制造方法，以重量百分比计，其组成包括：C：0.10～0.12％，Mn：2.10～2.25％，Cr：1.0～1.2％，Mo：0.25～0.30％，Si：0.60～0.80％，S：≤0.03％，P：≤0.03％，Ti：≤0.020％，其余为铁和不可避免杂质。通过将熔铸、轧制后定径，空冷后缓冷，渗铝、空冷后缓冷制得。本发明制造的杆体完全满足API？SPEC11B对抽油杆用钢性能的要求，并可降低生产制造成本和增加了生产可制造性。另外，拥有较低C含量所生产的产品在具有较高的强度的同时、保持了良好的韧性和塑性，耐腐蚀性能及耐疲劳性能，使抽油杆钢具有良好的止裂能力，成倍的提高抽油杆的使用寿命。
【IPC分类】C22C38/38, C22C33/04
【公开号】CN105369149
【申请号】CN201510885966
【发明人】冯春, 韩礼红
【申请人】中国石油天然气集团公司, 中国石油天然气集团公司管材研究所
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月4日