[发明专利]一种钢级石油套管的热处理工艺

说明书

本发明公开了一种钢级石油套管的热处理工艺，所述具体步骤如下：钢管退火：将钢管加热到650℃‑750℃，保温后冷却；钢管正火：将冷却后钢管加热到750℃‑850℃，并保温后冷却；钢管淬火：将冷却后钢管加热到650℃‑750℃，保温后快速冷却得到马氏体；钢管回火：将马氏体钢管加热到650℃‑750℃，回火时间1.5‑2小时，保温后冷却；所述步骤1、步骤2和步骤4中的冷却采用油冷和空气中自然冷却两种方式交替进行，步骤3中在冷却管道内充满液氮，采用液氮冷却方式。本发明热处理产品能够增加淬透性和提高钢管的力学性能，并保护折弯效果更好，使其不易断裂。

技术领域

本发明涉及金属热处理工艺领域，尤其涉及一种钢级石油套管的热处理工艺。

背景技术

金属热处理是把工件放在一定的介质中加热、保温、冷却，通过改变金属材料表面或内部的组织结构来控制其性能的工艺方法。

热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺，俗称金属热处理的“四把火”。

一、退火：

退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。

二、正火：

正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。

三、淬火：

淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。

四、回火：

回火为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于750℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。

现有的钢级石油套管的热处理工艺在加工时热处理产品淬透性较差，钢管的力学性能不够优良，并保护折弯效果不好，容易断裂。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中热处理产品淬透性较差，钢管的力学性能不够优良，并保护折弯效果不好，容易断裂的问题，而提出的一种钢级石油套管的热处理工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种钢级石油套管的热处理工艺，所述具体步骤如下：

(1)、钢管退火：将钢管加热到650℃-750℃，保温后冷却；

(2)、钢管正火：将冷却后钢管加热到750℃-850℃，并保温后冷却；

(3)、钢管淬火：将冷却后钢管加热到650℃-750℃，保温后快速冷却得到马氏体；

(4)、钢管回火：将马氏体钢管加热到650℃-750℃，回火时间1.5-2小时，保温后冷却。

优选的，所述步骤(1)、步骤(2)和步骤(4)中的冷却采用油冷和空气中自然冷却两种方式交替进行，步骤(3)中在冷却管道内充满液氮，采用液氮冷却方式。

优选的，所述步骤(3)中钢管淬火前半段时加入锰或者硼100g-150g，钢管淬火后半段时加入合金元素：钼、钨、钒、钛中的一种或其中的任意两种组合，加入量150g-200g。

优选的，所述步骤(4)中回火后的保温时间140分钟-180分钟，且保温时的温度为400℃-700℃。

优选的，所述步骤(4)中钢管回火时炉内充入氩气或者在热处理前在炉内涂上防氧化涂层。