高頻爐設(shè)備對(duì)石油套管進(jìn)行熱處理
石油套管是用來(lái)支撐油、氣井井壁的鋼管,是連接工藝管道的管件,內(nèi)孔帶有螺紋,其工作條件十分惡劣,在工作過(guò)程中不但承受套管柱產(chǎn)生的拉力,同時(shí)要承受地層蠕動(dòng)等而產(chǎn)生的挫斷力以及射孔帶來(lái)的開(kāi)裂力,因此對(duì)套管的綜合力學(xué)性能要求十分嚴(yán)格,為此,許多廠家采用高頻爐設(shè)備進(jìn)行熱處理,效果非常好。今天,我們就一起看看石油套管的高頻熱處理工藝。
1)熱處理工藝
1、在熱處理工藝參數(shù)中,主要影響其性能的因素有淬火加熱溫度、冷卻介質(zhì)的溫度、回火溫度和時(shí)間等。其國(guó)際上通常采用的強(qiáng)韌化處理方法有調(diào)質(zhì)處理(含軋后直接淬火+高溫回火處理)、;⒊;鼗鹨约败堉坪蠡鼗鸬龋筛鶕(jù)具體套管的技術(shù)指標(biāo)來(lái)確定熱處理工藝。需要注意非調(diào)質(zhì)鋼制作N80鋼級(jí)石油套管,普遍存在強(qiáng)度有余而韌性不足的缺陷。
為滿(mǎn)足其技術(shù)要求,對(duì)于34Mn6石油套管應(yīng)采用高頻爐設(shè)備進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,其工藝為:860-870℃加熱后在10-30℃的水中冷卻,石油套管的強(qiáng)度、塑性和韌性等均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
36Mn2V鋼的常規(guī)熱處理工藝為:860℃加熱,油冷,640℃回火后空冷,其熱處理后的力學(xué)性能符合技術(shù)要求。
42MnMo7鋼屬于調(diào)質(zhì)鋼,采用其制作的N80級(jí)套管在我國(guó)已經(jīng)應(yīng)用有10年的歷史了,在調(diào)質(zhì)處理后具有優(yōu)良的力學(xué)性能(良好的強(qiáng)度與高的韌性),而目前經(jīng)過(guò)工藝試驗(yàn),采用熱軋+高溫回火(560℃)的熱處理工藝,成功解決了必須進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理的難題,降低了套管的熱處理生產(chǎn)成本。
2)熱處理工藝分析與實(shí)施要點(diǎn)
1、從34Mn6鋼的試驗(yàn)結(jié)果分析,加熱溫度從800-900℃的過(guò)程中,在870℃左右均呈現(xiàn)出理想的技術(shù)指標(biāo);淬火冷卻水的溫度則對(duì)其沒(méi)有影響;回火溫度升高其延伸率與沖擊功上升,而抗拉與屈服強(qiáng)度略有降低,可見(jiàn)在滿(mǎn)足要求的前提下,在630-650℃進(jìn)行回火是適宜的。
2、可以對(duì)36Mn2V鋼油套管進(jìn)行亞溫淬火強(qiáng)韌化處理,其比普通淬火溫度降低50-70℃,具有延長(zhǎng)使用壽命、降低能耗、減小熱處理變形與開(kāi)裂的傾向,同時(shí)提高了力學(xué)性能。其強(qiáng)韌化的機(jī)理使晶粒細(xì)化,少量未熔鐵素體能阻止裂紋的擴(kuò)展,使殘余奧氏體增多以及改善有害雜質(zhì)元素的分布,故提高了強(qiáng)韌性,同時(shí)也降低了鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度,抑制了鋼的可逆回火脆性。
本文簡(jiǎn)單分析了石油套管的高頻熱處理工藝,許多廠家采用上述工藝進(jìn)行熱處理,生產(chǎn)出的石油套管質(zhì)量良好,滿(mǎn)足了其工作需要。