钢材调质处理是为了获得良好综合机械性能的 回火索氏体组织，淬火后必须获得足量的马氏体， 调质效果与加热、回火温度和材料淬透性密切相 关。加热温度或保温时间不足，奥氏体化不充分， 则机械性能低下；温度过高或时间过长会造成晶粒 长大，淬火马氏体粗化，工件变形严重，这些均应 尽力避免。 因此掌握材料充分奥氏体化最低温度和过冷奥 氏体等温转变曲线等相关数据是制定热处理工艺的 关键。鉴于国内尚未见到这两种材料的相关资料和 介绍，而且企业目前尚不具备获得相关信息的技术 条件，采取从材质化学成分方面近似对比，结合试 验的方法进行分析概括。 调质处理的冷却包括两个方面的内容。淬火冷 却和回火冷却。淬火冷却及其介质是调质工艺的关 键，决定着能否获得淬火马氏体。鉴于光坯有突变 截面、壁厚不均，较大淬火内应力易引起工件变形 和开裂，因此在冷却速度足够的条件下不宜采用水 基淬火液。 根据光坯形状特点以及对材料淬透性的评估， 兼顾减小内应力畸变，选择快速淬火油。试验选用 的淬火油具有冷却速度快、热稳定性好的特点，在 油温６０℃无搅拌条件下，特性温度在６７０℃以上， 最大冷却速度超过ｉ００℃／ｓ。 回火脆性的问题在材料化学成分选择时已经兼 顾，两种材料中均含有一定量的Ｍｏ元素，而在处 理过程中，可采用快速冷却的水冷方式以抑制回火 脆性的发生。 采用无氧化箱式炉生产线完成工艺过程。生产 线技术特性：加热、回火温度均匀性≤±５℃，碳 势控制≤Ｏ．０５０％。 ４．工艺实现 以工艺分析为基础首先试验４１３７材料，分析 试验结果得到启示：芯部强度和硬度数据表明冷却 速度足够、材料淬透；７．５级晶粒度证明晶粒长大 趋势不明显，淬火温度、保温时间适当；冲击功偏 低说明回火温度偏低或保温时间不足。于是以回火 温度和回火保温时间两因素的正交试验进行６组试 验，综合分析试验结果，确定４１３７外接头适当工 艺参数为：淬火８６０℃，回火６００℃，回火保温 ｌＯＯｍｉｎ。采用同样方法进行试验，３６ＣｒＮｉＭ０４材 料适用于工艺参数为淬火８６０℃，回火６１０℃，回 火保温１００ｍｉｎ。
（栏目主持樊韶华）
万 方数据
石油钻杆接头热处理工艺
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 谭淑梅 大庆师范学院 油气田地面工程 OIL-GASFIELD SURFACE ENGINEERING 2007,26(1)
本文链接：/Periodical_yqtdmgc200701030.aspx
油气田地面工程第２６卷第１期（２００７．１）
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石油钻பைடு நூலகம்接头热处理工艺
谭淑梅（大庆师范学院）
１．接头材料选择原则 （１）满足有害元素的限制要求。 （２）经热处理后能满足力学性能要求。 （３）兼顾各向应力腐蚀、Ｈ。Ｓ、Ｈｚ腐蚀的工 作环境要求。 （４）易于切削加工。 （５）经济性的原则。 采用ＡＩＳｌ４１３７和ＤＩＮ３６ＣｒＭ０４两种材料能够 满足限制硫、磷含量不大于０．０３０％。适量的合金 元素Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｍｏ提高了材料的强度，使之 能够满足抗拉强度大于９６２ＭＰａ和屈服强度大于 ８２７ＭＰａ的要求，同时提高韧性，并且Ｎｉ元素对 处在复杂交变应力环境下的钻杆接头抵抗Ｈ。Ｓ、 Ｈ。等腐蚀能力具有显著作用。 ２．光坯几何尺寸优选原则 光坯几何尺寸优选原则考虑两方面因素：一方 面是淬透性，余量越少越好；另一方面，保留合理 ．的余量才能保证产品尺寸精度要求。由于热处理引 起材料组织、体积、形状的改变及变幅和方向受多 种因素制约，因此选择适合的光坯余量需要在实践 中摸索。 ３．热处理工艺 根据力学性能要求，确定采用调质处理以获得 良好的综合机械性能。４１３７材料是美国牌号，按 我国的钢材牌号定义为３７ＣｒＭｎＭｏ钢，Ｃｒ、Ｍｎ、 Ｍｏ元素含量与４０ＣｒＭｎＭｏ较相近，其中Ｃｒ是提 高淬透性、增加回火稳定性的元素，在钢中可起到 提升抗氧化性、耐磨性、耐腐蚀性的作用；Ｍｏ是 提升钢的淬透性的元素，在ＣｒＭｎ钢中添加Ｍｏ， 可以改善金相组织，细化晶粒，减轻合金钢的回火 脆性；Ｍｎ加入钢中可提高钢的淬透性，并起到固 溶强化作用，对于０．９％的含量，应在选择热处理 参数时注意其对奥氏体晶粒成长的影响。 ３６ＣｒＮｉＭ０４材料中Ｎｉ元素可以增强奥氏体稳定 性，提高钢材淬透性，还有固溶强化作用。 两种钢材均属于中碳含ｃｒ合金钢，淬透性良 好，可以获得较强的综合机械性能，淬硬性略逊于 ４０ＣｒＭｎＭｏ和４０ＣｒＮｉＭｏ，Ｍｏ元素含量０．２５％以 上，尽管回火脆性倾向不明显，但应适当采取措施 防止回火脆性现象。