【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种钢材,具体涉及用于石油钻采的抗高压流体压力的钢材制备方法。
技术介绍
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API Spec7K的要求。石油钻采设备泥浆泵的空气包、排出管路和滤网外壳等是受高压流体压力的关键承压部件,要求在70Mpa 的压力下运行20分钟不渗漏,要求其材料的焊接性好、刚性好、强度高。现有的材质使用时,通常会从抗压强度上考虑,为了提高抗压强度,通常是增加C、Mn、Si或其他增加强度的元素,但上述元素的增加会导致焊接性能下降,导致可焊性较差,甚至在焊接后产生冷裂纹,焊接后磁粉探伤通过率低,不能满足API Spec7K会标认证对材料的要求。但为了满足焊接性能,则通过降低C、Mn、Si的含量来解决焊接性能下降的问题,该方式虽让解决了该问题,但是也极大地降低了耐磨损度和抗压强度。因而,急需设计出一种性能优良、价格低廉的材料,解决技术中成本高的问题,以满足石油钻采设备的发展要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:现有合金材料不能同时满足焊接性能和抗压强度的问题,提供解决上述问题的用于石油钻采的抗高压流体压力的钢材制备方法。本专利技术通过下述技术方案实现:用于石油钻采的抗高压流体压力的钢材制备方法,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%、微量元素之和≤1%;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Si、Cr、W、N、Cu、C,混合均匀,在750 ...
【技术保护点】
用于石油钻采的抗高压流体压力的钢材制备方法,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%、微量元素之和≤1%;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Si、Cr、W、N、Cu、C,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:C 0.15%~0.20%,Mn 0.7%~0.9%,Si 1.3%~1.5%,Ti 0.1%~0.2%,Nb 0.05%~0.1%,Cu 0.1%~0.2%,N 0.05%~0.1%,W 0.01%~0.05%,Cr 0.1%~0.2%。
【技术特征摘要】
1.用于石油钻采的抗高压流体压力的钢材制备方法,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%、微量元素之和≤1%;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Si、Cr、W、N、Cu、C,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:C 0.15%~0.20%,Mn 0.7%~0.9%,Si 1.3%~1.5%,Ti 0.1%~0.2%,Nb 0.05%~0.1%,Cu 0.1%~0.2%,N 0.05%~0.1%,W 0.01%~0.05%,Cr 0.1%~0.2%。2.根据权利要求1所述的用于石油钻采的抗高压流体压力的钢材制备方法,其特征在于,所述C、Mn和Si之和的质量百分比小于2.5%,所述Ti、Nb、Cu、N、W和...
【专利技术属性】
技术研发人员:周斌,
申请(专利权)人:成都高普石油工程技术有限公司,
类型:发明
国别省市:四川;51
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