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15065520431石油套管強韌化熱處理工藝
27MnCrV是生產(chǎn)TP110T鋼級石油管套的新型鋼種，常規(guī)生產(chǎn)TP110T鋼級石油管套鋼種是29CrMo44和26CrMo4。相對于后兩者，27MnCrV含有較少的Mo元素，可以極大地降低生產(chǎn)成本。然而采用正常的奧氏體化淬火處理工藝生產(chǎn)27MnCrV后存在明顯的高溫回火脆性，造成沖擊韌性偏低且不穩(wěn)定。
解決此類問題通常采用兩種方法處理：一是采用回火后快速冷卻的方法避免高溫脆性，獲取韌性。、二是亞溫淬火法通過鋼種的不完全奧氏體化以有效地改善有害元素及雜質(zhì)，提高韌性。第一種方法，對熱處理設(shè)備要求相對嚴(yán)格，需要添加額外成本。
27MnCrV鋼的AC1=736℃，AC3=810℃，亞溫淬火時加熱溫度在740-810℃之間選取。亞溫淬火選取加熱溫度780℃，淬火加熱的保溫時間15min；淬火后回火選取溫度630℃，回火加熱保溫時間50min。由于亞溫淬火在α+γ兩相區(qū)加熱，在保留部分未溶解鐵素體狀態(tài)下進(jìn)行淬火，在保持較高強度的同時，韌性得到提高。
同時低溫淬火較常規(guī)溫度低，減小了淬火的應(yīng)力，從而減小了淬火的變形，這樣保證了熱處理的生產(chǎn)的順利操作，而且為后續(xù)的車絲加工等提供了很好的原料。
目前該工藝在天津鋼管的管加工廠已得以應(yīng)用，質(zhì)保數(shù)據(jù)表明，熱處理后的鋼管屈服強度Rt0.6在820-860MPa，抗拉強度Rm在910-940MPa，沖擊韌性Akv在65-85J間，抗毀性能100%合格。數(shù)據(jù)表明，27MnCrV鋼管已是相當(dāng)優(yōu)質(zhì)的高鋼級石油套管，另一方面也表明了亞溫淬火工藝是鋼制品生產(chǎn)中避免高溫脆性時的一種極好方法。
石油套管是一種大口徑管材，起到固定石油和天然氣油井壁或井孔的作用。套管是插入井孔里，用水泥固定，以防止井眼隔開巖層和井眼坍塌、并保證鉆探泥漿循環(huán)流動，以便于鉆探開采。在石油開采過程中使用的不同類型的套管： 表層石油套管 - 保護(hù)鉆井，使其避免受淺水層及淺氣層污染， - 支撐井口設(shè)備并保持套管的其他層重量。技術(shù)石油套管 - 分隔不同層面的壓力，以便鉆液額度正常流通并保護(hù)生產(chǎn)套管。 - 以便在鉆井內(nèi)安裝反爆裂裝置、防漏裝置及尾管。油層石油套管 - 將石油和天然氣從地表下的儲藏層里導(dǎo)出。 - 用于保護(hù)鉆井，將鉆探泥漿分層。石油套管生產(chǎn)時，外徑通常為114.3毫米到508毫米。
冷拔時無縫鋼管出現(xiàn)缺陷的具體原因：
1、無縫鋼管的管料和中間管的質(zhì)量不合格，而且?guī)缀纬叽缫膊环弦螅v向和橫向壁厚嚴(yán)重不均，彎曲度和橢圓度過大，化學(xué)成分不相容，力學(xué)性能不和。
2.不遵守拔制無縫鋼管前各準(zhǔn)備工序的操作規(guī)程。主要的是錘頭工藝不正確、化學(xué)處理和熱處理操作不當(dāng)、管端有毛刺、修磨質(zhì)量不高、在運輸過程中產(chǎn)生缺陷等;
3.沒有遵守拔管過程的操作規(guī)程。表現(xiàn)在無縫鋼管中心線和拔制不一致、拔管模安裝不正、開拔速度太快、工具選配不當(dāng)、芯棒拉桿的直徑過大或過小、變形量太大、芯棒送進(jìn)不及時等;
4.拔管模和芯棒的質(zhì)量不好，包括光潔度差、硬度和強度低、尺寸不合、硬質(zhì)合金模的鑲裝不正確等;
5.拔管機失修。如拔管小車傾斜、模座或拔管模本身在中心架上安裝不正等。