提高P110石油套管的質(zhì)量采取的新型淬火工藝
石油套管是一種用于支撐油、氣井壁的大口徑鋼管，是石油井的生命線。由于石油套管自重、泥漿浮力和使用過程中的摩擦阻力等復(fù)雜載荷的綜合作用，工作條件苛刻，因此高品位鋼質(zhì)石油套管需要獲得優(yōu)良的強(qiáng)韌性和沖擊韌性的良好匹配。
為降低產(chǎn)品成本，提高P110石油套管的市場競爭力，石油套管近幾年采用了25 MNV套管鋼，并通過溫度熱調(diào)節(jié)，具有良好的線束和粘接性能。但是，由于下馬身低于點(diǎn)區(qū)域的冷卻速率較大，水冷夾套管可產(chǎn)生較大的淬火內(nèi)力，容易引起淬火的裂紋，廢品產(chǎn)率高達(dá)10％。熱處理套筒已不能滿足設(shè)計(jì)的要求，嚴(yán) 重影響了生產(chǎn)進(jìn)程 ，如何提高P110石油套管的質(zhì)量成為一個困擾很久的問題。
為此，國內(nèi)外對P110/25MnV鋼石油套管的淬火開裂進(jìn)行了一系列的研究。結(jié)果表明，P110石油套管的水-氣-水交替淬火處理可以在不降低材料強(qiáng)度的情況下，大幅度提高材料的韌性，達(dá)到較高的強(qiáng)度，具有高韌性的良好匹配。
P110石油套管應(yīng)采用水-氣-水交替，采用雙介質(zhì)淬火工藝?yán)鋮s，并通過調(diào)節(jié)邊緣邊界換熱能量來控制鋼管淬火工藝，使管身的淬火溫度成對均勻，降低淬火的內(nèi)部應(yīng)力，確保得到足夠堅(jiān)固的b/m復(fù)相結(jié)構(gòu)。
在b/m復(fù)相結(jié)構(gòu)中，下β和馬氏體的條狀分布，而且馬氏體中有大量的位錯，只有少量的雙子結(jié)構(gòu)。在復(fù)雜組織中少量殘余奧氏體編織也能降低應(yīng)力集，有利于P110石油套管材料韌性的提高，防止微裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展。試驗(yàn)鋼的b/m復(fù)合相結(jié)構(gòu)適用于高溫回火。經(jīng)過高溫回火后，復(fù)相組織提高材料韌性的效果更為顯著。
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