专利名称：抗硫石油钻杆接头热处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属热处理工艺，具体地讲，本发明涉及一种抗硫石油钻杆接头热处理工艺。
背景技术：
石油钻杆接头是一种直接承担大扭矩的高强度杆件，通常采用低碳高钼类的优质合金钢制造，该类材质经热处理后完全能够满足实际使用要求。石油钻杆接头属于厚壁管件，不易淬透，传统热处理工艺采用井式淬火炉加热。具体热处理工艺为一次淬火之后实施两次回火处理，淬火加热至860°C 士 10°C，在保温60min士5min后投入油槽中淬火；第一次回火温度控制在620°C 士 10°C，在保温120min士5min后投入水中快速冷却；再重新作一次回火处理，回火加热控制在640°C 士 10°C，在保温120min士5min投入水中快速冷却。热处理之后取样检验，试样各项机械性能均达到设计要求，其晶粒度达到9级，试样在硫化氢溶液里抗腐蚀时间在70 80小时之间，符合常规石油钻杆的抗腐蚀条件。但是，在高硫地区或海洋地区使用的石油钻杆，因地质含硫多，要求抗硫腐蚀能力高于常规石油钻杆，用传统热处理工艺加工的石油钻杆达不到抗硫要求。
发明内容
本发明主要针对现有技术的不足，提出一种抗硫石油钻杆接头热处理工艺，该工艺合理安排工序、合理调整参数，热处理后工件金相组织更加细化，有效提高晶粒度等级， 显著增加抗硫腐蚀能力。本发明通过下述技术方案实现技术目标。抗硫石油钻杆接头热处理工艺，其改进之处在于它采用两次淬火三次回火，具体工艺步骤及工艺参数如下
(1)将工件抗硫石油钻杆接头置于箱式淬火炉中加热，炉中充入氮气，加热至 9200C 士5°C，在保温IOOmin士5min之后投入到油槽中淬火；
(2)待工件冷却至室温后作首次高温回火处理，回火加热至600°C士 10°C，保温 120min 士 5min后投入水中快速冷却；
(3)实施第二次淬火处理，将工件抗硫石油钻杆接头重新置入箱式淬火炉中加热，炉中充入氮气，加热至890°C 士5°C，在保温IOOmin士5min后投入到油槽中淬火；
(4)接着进行第二次高温回火处理，回火加热至680°C士5°C，保温120min士5min后投入水中快速冷却；
(5)再一次作高温回火处理，回火加热至687°C士5°C，保温120min士5min后投入水中快速冷却。本发明与现有技术相比，具有以下积极效果
1、因工件为厚壁管件，适当增加保温时间，有利于内外热透，消除内应力，有效提高淬火质量；2、工件相对较大，实施淬火路径相对较长，适当提高淬火加热温度，可确保在设定温度值作淬火；
3、通过适当提高淬火温度及高温回火处理，使工件金相组织形成细小而均勻的马氏体，其中的钼元素充分溶解到每个晶间中，从而提高工件材质的晶粒度达到10级以上。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。抗硫石油钻杆接头热处理工艺，它采用两次淬火三次回火，具体工艺步骤及工艺参数如下
(1)将工件抗硫石油钻杆接头置于箱式淬火炉中加热，炉中充入氮气，加热至 9200C 士5°C，在保温IOOmin士5min之后投入到油槽中淬火；
(2)待工件冷却至室温后作首次高温回火处理，回火加热至600°C士 10°C，保温 120min 士 5min后投入水中快速冷却；
(3)实施第二次淬火处理，将工件抗硫石油钻杆接头重新置入箱式淬火炉中加热，炉中充入氮气，加热至890°C 士5°C，在保温IOOmin士5min后投入到油槽中淬火；
(4)接着进行第二次高温回火处理，回火加热至680°C士5°C，保温120min士5min后投入水中快速冷却；
(5)再一次作高温回火处理，回火加热至687°C士5°C，保温120min士5min后投入水中快速冷却。实施例为通径Φ 152. 4抗硫石油钻杆接头，其材质为37CrMnMo。采用3件实施例来验证本发明，具体工艺及参数见表1。将本发明3件实施例的试样和现有技术3件对比试样分别作机械性能测试，具体机械性能测试内容和数据见表2。表1 工艺及参数表
权利要求
1. 一种抗硫石油钻杆接头热处理工艺，其特征在于它采用两次淬火三次回火，具体工艺步骤及工艺参数如下(1)将工件抗硫石油钻杆接头置于箱式淬火炉中加热，炉中充入氮气，加热至 9200C 士5°C，在保温IOOmin士5min之后投入到油槽中淬火；(2)待工件冷却至室温后作首次高温回火处理，回火加热至600°C士 10°C，保温 120min 士 5min后投入水中快速冷却；(3)实施第二次淬火处理，将工件抗硫石油钻杆接头重新置入箱式淬火炉中加热，炉中充入氮气，加热至890°C 士5°C，在保温IOOmin士5min后投入到油槽中淬火；(4)接着进行第二次高温回火处理，回火加热至680°C士5°C，保温120min士5min后投入水中快速冷却；(5)再一次作高温回火处理，回火加热至687°C士5°C，保温120min士5min后投入水中快速冷却。
全文摘要
本发明公开了一种抗硫石油钻杆接头热处理工艺，它采用两次淬火三次回火，具体工艺步骤及工艺参数如下将工件置于箱式淬火炉中加热，炉中充入氮气，加热并保温一段时间后投入到油槽中淬火；待工件冷却至室温后作首次高温回火处理；实施第二次淬火处理，将工件重新置入箱式淬火炉中加热，炉中充入氮气，加热并保温一段时间后投入到油槽中淬火；接着进行第二次高温回火处理；再一次作高温回火处理。本发明通过两次淬火，并提高淬火温度及三次高温回火处理，使工件金相组织形成细小而均匀的马氏体，其中的钼元素充分溶解到每个晶间中，从而将工件的晶粒度提高到10级以上。本发明同样可作为其它规格抗硫石油钻杆接头的热处理工艺。
文档编号E21B17/00GK102337387SQ20111033351
公开日2012年2月1日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者张希平, 彭志勇, 蒋家华 申请人:江苏曙光石油钻采设备有限公司