一种用于石油钻头的高强度超耐磨钢的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于石油钻头的高强度超耐磨钢，解决了采用上述齿面敷焊新型耐磨材料的方式提高钻头切削齿寿命时，其制造成本较高的问题。本发明按照质量百分比由以下成份组成：C 0.8％～1.0％，Cr 0.3％～0.4％，Mn 0.3％～0.4％，Si 0.1％～0.3％，Al 0.05％～0.1％，B 0.05％～0.1％，Cu 0.05％～0.1％，V 0.05％～0.1％,S≤0.03％，P≤0.03％，微量元素之和≤1％，余量为Fe。本发明具有屈服强度高、硬度高、耐磨性好等优点。
【专利说明】
-种用于石油钻头的高强度超耐磨钢
技术领域
[0001] 本发明设及一种金属材料，具体设及一种用于石油钻头的高强度超耐磨钢。
【背景技术】
[0002] 石油钻头是石油钻井的重要工具，是在开采石油时用于钻取石油的，其工作性能 的好坏将直接影响钻井质量、钻井效率和钻井成本。
[0003] 镶齿钻头采用高强度高初性硬质合金齿，优化设计的齿排数、齿数、露齿高度和独 特的合金齿外形，充分发挥了镶齿钻头高耐磨性和优异的切削能力。但现有钢齿钻头的齿 面敷焊新型耐磨材料，通过耐磨材料的设置保持钢齿钻头高机械钻速的同时，提高了钻头 切削齿寿命。
[0004] 采用上述齿面敷焊新型耐磨材料的方式提高钻头切削齿寿命时，其制造成本较 高，当敷焊新型耐磨材料的工艺不好时，极大地影响钢齿钻头的使用效果和寿命。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是:采用上述齿面敷焊新型耐磨材料的方式提高钻头 切削齿寿命时，其制造成本较高的问题，提供解决上述问题的一种用于石油钻头的高强度 超耐磨钢。
[0006] 本发明通过下述技术方案实现： 一种用于石油钻头的高强度超耐磨钢，按照质量百分比由W下成份组成：C 0.8%~ 1.0%，Cr0.3%~0.4%，Mn0.3%~0.4%，Si0.1%~0.3%，A10.05%~0.1%，B 0.05%~0.1%，加0.05%~0.1%，￥0.05%~0.1%，8《0.03%，？《0.03%，微量元素 之和《1 %，余量为化。
[0007] 通过本发明的配比组成的钢材，其屈服强度高、硬度高、耐磨性好，进而有效延长 本发明钢材制成的石油钻头的使用寿命。
[000引进一步，本发明按照质量百分比由W下成份组成：C 0.8%~0.9% ,Cr 0.3%~ 0.4%，Mn0.3%~0.4%，Si0.1%~0.2%，A10.05%~0.1%，B0.05%~0.1%，Cu 0.05%~0.1%，￥0.05%~0.1%，8《0.03%，？《0.03%，微量元素之和《1%，余量为 Fe0
[0009] 更进一步地，按照质量百分比由W下成份组成:C 0.9%，Cr 0.3% ,Mn 0.4%，Si 0.2%，A1 0.05%，B 0.1%，Cu 0.05%，V 0.08%, 8《0.03%，？《0.03%，微量元素之和 《1%，余量为化。
[0010] 作为最优地设置方式，所述CXr、Mn和Si的质量百分比之和小于1.9%，所述Mn、 Al、B、化和V的质量百分比之和大于0.65%。
[0011] 本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果： 本发明具有屈服强度高、硬度高、耐磨性好等优点，进而有效延长本发明钢材制成的石 油钻头的使用寿命。
【具体实施方式】
[0012] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作 进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本 发明的限定。 实施例
[0013] -种用于石油钻头的高强度超耐磨钢，按照质量百分比由W下成份组成：C 0.8%~1.0%，Cr0.3%~0.4%，Mn0.3%~0.4%，Si0.1%~0.3%，A10.05%~ 0.1%，B0.05%~0.1%，Cu0.05%~0.1%，V0.05%~0.1%，S《0.03%，P《0.03%， 微量元素之和《I %，余量为化。
[0014] 本实施例中的具体组成成份如表1所示。
[0015] 表1
本发明中该材料的具体制备方法如下： 步骤一、将生铁投入炉中烙化作为铁基质，经过脱硫、脱氧、脱憐处理，并使生铁中硫含 量低于0.02%、憐含量低于0.03% ; 步骤二、将Mn、AlXu、V加入到铁基质中混合均匀后，加热至烙融状态，保持1~化后，再 加入CXr、Si、B，混合均匀，在900~1050°C条件下保溫1~化，然后WlO~15°C/min的升溫 速度增加到1200~1250°C，保溫至少化，再在800~850°C条件下恒溫诱铸； 步骤S、诱铸完成后W5~1 (TC/min的降溫速度降低到400~450°C，然后快速冷却到 200°C W下;该快速冷却的降溫速度大于IOOtVmin; 步骤四，冷却后放入800~850°C的炉火中保溫1~化，最后经过泽火、回火后制成成品。
[0016] 本实施例中脱硫、脱氧、脱憐处理，W及泽火、回火处理工序均为现有技术，因此不 再寶述。
[0017] 对上述组成成份比例的物质组成的基体材料进行性能测试，测试结果如表2所示。 [001引 表2
通过上述表2的试验数据可知，本发明实例1-实例3中的数据表明：本发明不仅仅能保 证同时具有较高的屈服强度、冲击初性和硬度，而且还具有一定的耐酸碱性，且本发明的成 本更加低廉，效果十分显著。
[0019] W上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明，所应理解的是，W上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明 的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于石油钻头的高强度超耐磨钢，其特征在于，按照质量百分比由以下成份组 成：C 0.8%~1.0%，Cr 0.3%~0·4%，Μη 0.3%~0.4%，Si 0.1%~0·3%，Α1 0.05%~ 0·1%，Β 0.05%~0.1%，Cu 0.05%~0.1%，V 0.05%~0.1%, S彡0·03%，Ρ彡0.03%， 微量元素之和< 1 %，余量为Fe。2. 根据权利要求1所述的一种用于石油钻头的高强度超耐磨钢，其特征在于，按照质量 百分比由以下成份组成:C 0.8%~0.9%，Cr 0.3%~0·4%，Μη 0.3%~0.4%，Si 0.1% ~0·2%，Α1 0.05%~0·1%，Β 0.05%~0.1%，Cu 0.05%~0.1%，V 0.05%~0.1%, S <0.03%，Ρ<0.03%，微量元素之和<1%，余量为Fe。3. 根据权利要求1所述的一种用于石油钻头的高强度超耐磨钢，其特征在于，按照质量 百分比由以下成份组成：C 0.9%，Cr 0.3%，Mn 0.4%，Si 0.2%，A1 0.05%，B 0.1%，Cu 0.05%，V 0.08%，S彡0.03%，Ρ彡0.03%，微量元素之和彡1%，余量为Fe。4. 根据权利要求1所述的一种用于石油钻头的高强度超耐磨钢，其特征在于，所述C、Cr 、Mn和Si的质量百分比之和小于1.9%，所述此^1、8、&1和￥的质量百分比之和大于0.65%。
【文档编号】C22C38/12GK105925910SQ201610513445
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】贺昶明
【申请人】四川行之智汇知识产权运营有限公司