p110鋼級石油套管熱處理工藝探討

1、1P110鋼級石油套管熱處理工藝探討郭兆成石曉霞馬愛清摘要：文章通過對不同淬火溫度、回火溫度以及回火保溫時間下的30MnCr22鋼調(diào)質(zhì)生產(chǎn)的P110鋼級石油套管力學性能的實驗室研究，得出熱處理對P110鋼級石油套管力學性能的影響趨勢，篩選出最佳的熱處理制度應用于當前工業(yè)化生產(chǎn)中。關(guān)鍵詞：P110；熱處理；力學性能對淬火工藝而言，為實現(xiàn)淬火首先必須將鋼加熱到臨界點（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?shù)拇慊饻囟群屠鋮s速度。淬火加熱溫度的選擇應以得到均勻細小的奧氏體晶粒為原則，以便淬火后獲得細小的馬氏體組織。淬火溫度主要根據(jù)鋼的臨界點確定，亞共析鋼通常加熱至Ac3以上30～50℃；對于低合金鋼，淬火溫度亦應根據(jù)臨界點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℃。回火是將淬火鋼在A1以下溫度加熱，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的回火組

3、織，并以適當方式冷卻到室溫的工藝過程?；鼗鸬闹饕康氖菧p少或消除淬火應力，保證相應的組織轉(zhuǎn)變，提高鋼的韌性和塑性，獲得硬度、強度、塑性和韌性的適當配合，以滿足各種用途工件的性能要求。1CCT曲線實驗室對30MnCr22生產(chǎn)的P110鋼級石油套管進行了取樣CCT曲線實驗，實驗結(jié)果見圖1所示。3圖3回火溫度對性能的影響從圖3可以看出，880℃淬火保溫30min，隨著回火溫度的升高，抗拉強度和屈服強度振蕩走低，延伸率和沖擊功振蕩走高。2.3淬

4、火溫度對P110鋼級石油套管力學性能的影響850～920℃淬火，保溫30min，580℃回火保溫50min時力學性能隨淬火溫度的變化趨勢如圖4所示。圖4淬火溫度對性能影響從圖4可以看出，抗拉強度和屈服強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）低合金鋼力學性能隨回火溫度升高的變化趨勢是強度下降，塑性韌性上升[1]。隨著回火溫度升高，屈服強度、抗拉強度呈降低趨勢，延伸率和沖擊韌性呈上升趨勢。因為淬火

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