基于石油钻采钻头的钢材制备方法.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CN105908054A(43)申请公布日2016.08.31(21)申请号201610422008.6(22)申请日2016.06.15(71)申请人成都高普石油工程技术有限公司地址610000四川省成都市成华区建设路56号(72)发明人周斌(51)Int.Cl.C22C33/04(2006.01)C22C38/12(2006.01)C22C38/18(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/14(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称基于石油钻采钻头的钢材制备方法(57)摘要本发明公开了基于石油钻采钻头的钢材制备方法，解决了现有合金材料韧性差、非常脆的问题。本发明包括步骤一、将生铁投入炉中熔化作为铁基质，经过脱硫、脱氧、脱磷处理；步骤二、将Mn、Ti、Nb加入到铁基质中混合均匀后加热至熔融状态，保持1～2h，再加入C、Cr、Mo、W、Sn、N，混合均匀，在750～800℃条件下保温10～15min，再以5～10℃/min的升温速度增加到1100～1200℃，保温2～3h后，再在800～850℃条件下恒温浇铸；步骤三、浇铸完成后降温到400～450℃，然后快速冷却到200℃以下；步骤四，冷却后的放入800～850℃的炉火中保温1～2h，最后经过淬火、回火后制成成品。本发明具有高强度、高硬度、高耐磨性、高韧性、低成本等优点。CN105908054ACN105908054A权利要求书1/1页1.基于石油钻采钻头的钢材制备方法，其特征在于，包括：步骤一、将生铁投入炉中熔化作为铁基质，经过脱硫、脱氧、脱磷处理，处理后使生铁中硫含量低于0.02％、磷含量低于0.03％；步骤二、将Mn、Ti、Nb加入到铁基质中混合均匀后，加热至熔融状态，保持1～2h后，再加入C、Cr、Mo、W、Sn、N，混合均匀，在750～800℃条件下保温10～15min后，以5～10℃/min的升温速度增加到1100～1200℃，保温2～3h后，再在800～850℃条件下恒温浇铸；步骤三、浇铸完成后以5～10℃/min的降温速度降低到400～450℃，然后快速冷却到200℃以下；步骤四，冷却后的放入800～850℃的炉火中保温1～2h，最后经过淬火、回火后制成成品；上述各组分的质量百分比为：C0.3％～0.5％，Mn0.7％～0.9％，Cr1.1％～1.5％，Mo1.4％～1.6％，W1.7％～2.3％，Sn0.1％～0.2％，Ti0.1％～0.2％，Nb0.05％～0.1％，N0.05％～0.1％。2.根据权利要求1所述的基于石油钻采钻头的钢材制备方法，其特征在于，所述C0.3％～0.5％，Mn0.7％～0.9％，Cr1.1％～1.2％，Mo1.4％～1.6％，W1.8％～2.0％，Sn0.1％～0.2％，Ti0.1％～0.2％，Nb0.05％～0.1％，N0.05％～0.1％,S≤0.02％，P≤0.03％，余量为Fe。3.根据权利要求1所述的基于石油钻采钻头的钢材制备方法，其特征在于，所述C0.4％，Mn0.8％，Cr1.1％，Mo1.5％，W1.9％，Sn0.2％，Ti0.1％，Nb0.1％，N0.05％,S≤0.02％，P≤0.03％，余量为Fe。4.根据权利要求1所述的基于石油钻采钻头的钢材制备方法，其特征在于，所述C0.3％，Mn0.9％，Cr1.2％，Mo1.6％，W2.0％，Sn0.1％，Ti0.2％，Nb0.05％，N0.1％,S≤0.02％，P≤0.03％，余量为Fe。5.根据权利要求1所述的基于石油钻采钻头的钢材制备方法，其特征在于，所述C0.5％，Mn0.7％，Cr1.5％，Mo1.4％，W2.3％，Sn0.2％，Ti0.2％，Nb0.1％，N0.05％,S≤0.02％，P≤0.03％，余量为Fe。2CN105908054A说明书1/3页基于石油钻采钻头的钢材制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种钢材，具体涉及基于石油钻采钻头的钢材制备方法。背景技术[0002]随着石油钻采设备市场国际化，对石油钻机性能提出了更高的要求，钻采设备性能必须符合要求。[0003]石油钻采设备中的钻头，该钻头一般都采用硬质合金构成。所谓硬质合金是以碳化钨粉末为基体，以钴粉作粘结剂经加压、烧结而成。[0004]现有技术中通常含碳化钨94%，含钴6%。由于其硬度很高，非常耐磨，有一定强度，适于高速切削。但韧性差，非常脆，为了改善硬质合金的性能，有的采用在碳化基体上化学汽相沉积一层5～7微米的特硬碳化钛（TIC）或氮化钛（TIN），使其具有更高的硬度。[0005]上述方法虽然解决了韧性差，非常脆的问题，但是该方法操作繁琐，效果也不是十分理想。因而，