p110鋼級(jí)石油套管熱處理工藝探討

1、1P110鋼級(jí)石油套管熱處理工藝探討郭兆成石曉霞馬愛(ài)清摘要：文章通過(guò)對(duì)不同淬火溫度、回火溫度以及回火保溫時(shí)間下的30MnCr22鋼調(diào)質(zhì)生產(chǎn)的P110鋼級(jí)石油套管力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)室研究，得出熱處理對(duì)P110鋼級(jí)石油套管力學(xué)性能的影響趨勢(shì)，篩選出最佳的熱處理制度應(yīng)用于當(dāng)前工業(yè)化生產(chǎn)中。關(guān)鍵詞：P110；熱處理；力學(xué)性能對(duì)淬火工藝而言，為實(shí)現(xiàn)淬火首先必須將鋼加熱到臨界點(diǎn)（Ac3或Ac1）以上獲得馬氏體組織，其后的冷卻速度必須大于臨界淬火速度（V

2、c），以得到全部馬氏體組織。為此，必須注意選擇適當(dāng)?shù)拇慊饻囟群屠鋮s速度。淬火加熱溫度的選擇應(yīng)以得到均勻細(xì)小的奧氏體晶粒為原則，以便淬火后獲得細(xì)小的馬氏體組織。淬火溫度主要根據(jù)鋼的臨界點(diǎn)確定，亞共析鋼通常加熱至Ac3以上30～50℃；對(duì)于低合金鋼，淬火溫度亦應(yīng)根據(jù)臨界點(diǎn)Ac1或Ac3確定，考慮合金元素的作用，為了加速奧氏體化，淬火溫度可偏高些，一般為Ac1或Ac3以上50～100℃?；鼗鹗菍⒋慊痄撛贏1以下溫度加熱，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的回火組

3、織，并以適當(dāng)方式冷卻到室溫的工藝過(guò)程。回火的主要目的是減少或消除淬火應(yīng)力，保證相應(yīng)的組織轉(zhuǎn)變，提高鋼的韌性和塑性，獲得硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性的適當(dāng)配合，以滿足各種用途工件的性能要求。1CCT曲線實(shí)驗(yàn)室對(duì)30MnCr22生產(chǎn)的P110鋼級(jí)石油套管進(jìn)行了取樣CCT曲線實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1所示。3圖3回火溫度對(duì)性能的影響從圖3可以看出，880℃淬火保溫30min，隨著回火溫度的升高，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度振蕩走低，延伸率和沖擊功振蕩走高。2.3淬

4、火溫度對(duì)P110鋼級(jí)石油套管力學(xué)性能的影響850～920℃淬火，保溫30min，580℃回火保溫50min時(shí)力學(xué)性能隨淬火溫度的變化趨勢(shì)如圖4所示。圖4淬火溫度對(duì)性能影響從圖4可以看出，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度隨淬火溫度升高振蕩走低，延伸率和沖擊功隨淬火溫度升高振蕩走高。3分析與討論（1）低合金鋼力學(xué)性能隨回火溫度升高的變化趨勢(shì)是強(qiáng)度下降，塑性韌性上升[1]。隨著回火溫度升高，屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度呈降低趨勢(shì)，延伸率和沖擊韌性呈上升趨勢(shì)。因?yàn)榇慊?/p>

5、得到馬氏體組織，回火時(shí)隨回火溫度升高到500℃以上時(shí)再升高溫度得到的回火索氏體組織中的碳化物發(fā)生聚集長(zhǎng)大，造成強(qiáng)度、硬度下降，塑性、韌性提高。（2）同樣溫度回火時(shí)，隨著淬火溫度的升高，材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度20040060080010001200850880900920淬火溫度℃Rt0.6RmMPa020406080100120A%AKvJ屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度延伸率沖擊功0200400600800100012005005505806006