一种石油钻杆接头用钢及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112375996A(43)申请公布日2021.02.19(21)申请号202011277136.9(22)申请日2020.11.16(71)申请人江苏联峰能源装备有限公司地址215600江苏省苏州市南丰镇永联村(72)发明人杨凯军付化刚江宏亮何鑫宇张春香(74)专利代理机构北京集智东方知识产权代理有限公司11578代理人吴倩(51)Int.Cl.C22C38/50(2006.01)C22C33/04(2006.01)C21D8/06(2006.01)C23C8/22(2006.01)C23C8/80(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种石油钻杆接头用钢及其制备方法(57)摘要本发明适用于钻杆接头制备技术领域，提供了一种石油钻杆接头用钢，其组分及重量百分比含量为：碳：0.2‑0.25％，硅：0.30‑0.50％，锰：0.45‑0.80％，通过在原料中加入添加铬、钼、钛、钨、钒金属，降低钢原料的热敏感性，抑制钢原料内部的晶粒增大，并采用冷轧、热循环处理等方式进一步细化晶粒，提高石油钻杆接头的韧性和强度，然后将石油钻杆接头放入真空渗碳炉内部进行高温渗碳，使石油钻杆接头表面的含碳量增加，从而增加石油钻杆接头表面的硬度，同时由于石油钻杆接头内部仍为低碳钢，其内部韧性不变，高温渗碳后经过淬火和回火工艺保持石油钻杆接头内部晶粒大小，使石油钻杆接头的韧性和硬度均能够得到大幅度提升。CN112375996ACN112375996A权利要求书1/1页1.一种石油钻杆接头用钢，其特征在于：其组分及重量百分比含量为：碳：0.2-0.25％，硅：0.30-0.50％，锰：0.45-0.80％，磷：≤0.01％，硫：0.01-0.02％，铬：0.4-0.5％，镍：0.35-0.6％，钼：0.15-0.25％，铝：0.01-0.018％，钒：0.05-0.09％，钛：0.03％-0.05％，钨：0.5％-0.8％，其余为铁和不可避免的夹杂。2.如权利要求1所述的一种石油钻杆接头用钢，其特征在于：所述石油钻杆接头用钢内部的铁的含量不低于原材料总体质量的96％。3.一种石油钻杆接头用钢的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、将原材料加热至熔化并搅拌均匀；步骤2、采用微波震荡装置对熔液进行震荡；步骤3、导出熔液至模具中，等待其冷却成型；步骤4、将成型材料加热并快速压轧；步骤5、压轧后对成型材料进行快速降温；步骤6、对成型材料进行热循环处理；步骤7、对成型材料进行高温渗碳处理步骤8、对高温渗碳后的成型材料进行淬火和回火处理；步骤9、在成型材料的外表面电镀具有耐腐蚀性能的金属薄层。4.如权利要求3所述的一种石油钻杆接头用钢的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，原材料的加热温度大于3500摄氏度，加热至原材料熔化后的搅拌时间不低于十分钟。5.如权利要求3所述的一种石油钻杆接头用钢的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，微波震荡装置对熔液震荡时间不低于一小时，震荡过程中持续对熔夜进行加热。6.如权利要求3所述的一种石油钻杆接头用钢的制备方法，其特征在于：所述步骤3中，导出熔液后，静止至熔液表面完全冷却后，迅速对成型材料进行脱模处理。7.如权利要求3所述的一种石油钻杆接头用钢的制备方法，其特征在于：所述步骤4中，对成型材料加热后持续保温六个小时，对成型材料进行压轧时的压力不低于200Kpa。8.如权利要求3所述的一种石油钻杆接头用钢的制备方法，其特征在于：所述步骤6中，对成型材料进行热循环处理的反复循环压轧的次数为6至7次，每次压轧过后均对成型材料进行快速淬火至室温。9.如权利要求3所述的一种石油钻杆接头用钢的制备方法，其特征在于：步骤7中，高温渗碳采用真空渗碳炉，高温渗碳的温度为1100摄氏度，高温渗碳时间为五分钟。10.如权利要求3所述的一种石油钻杆接头用钢的制备方法，其特征在于：所述步骤8中，淬火的温度为850摄氏度，回火温度为180摄氏度。2CN112375996A说明书1/4页一种石油钻杆接头用钢及其制备方法技术领域[0001]本发明属于钻杆接头制备技术领域，尤其涉及一种石油钻杆接头用钢及其制备方法。背景技术[0002]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一般能够满足实际使用要求。[0003]目前的石油钻杆接头的表面硬度不够，在工作时产生的扭力容易损伤接头，同时，石油钻杆接头大多通过注塑或焊接生产，在注塑生产中，原料中含有的气泡会大大影响接头强度。发明内容[0004]本发明提供一种石油钻杆接头用钢及其制备方法，旨在解决目前的石油钻杆接头的表面硬度不够，在工作时产生的扭力容易损伤接头，同