在国内研制与生产高质量、高强度油井管有其重要意义。目前在生产高钢焊接方管无缝钢管时,常采用中碳或低碳、高锰以及复合合金化或微合金化焊接方管,再通过调质热处理来提高焊接方管的力学性能,然而如何制定或优化热处理制度,仍是提高油井管性能的重要技术关键。
焊接方管的厚度为10~12mm。焊接方管采用不同温度淬火+600℃回火的调质处理工艺,在调质处理前先将其加热到1060℃保温25min后水淬进行固溶处理。
调质处理后的焊接方管的横剖面进行打磨,利用HRS-150型数字显示洛氏硬度计进行硬度测试。在试验钢管的横剖面外圈、中间和内圈各测试5个点,每个点的距离大于3mm,然后对所测硬度求平均值。
调质处理后的焊接方管的横剖面经切割、研磨、抛光及4%硝酸酒精腐蚀后,用奥林巴斯BX51M型金相显微镜观察显微组织。最后采用JSM-7600F扫描电子显微镜(SEM)对组织的精细结构进行观察。结果表明:
(1)焊接方管的调质处理淬火温度为910℃时,力学性能最高;但当淬火温度达到950℃时,焊接方管淬火组织明显粗化,力学性能反而下降。
(2)焊接方管调质处理时合理的淬火工艺为:加热温度910~930℃,保温时间25~30min(厚度为10~12mm);回火温度推荐为600~620℃,保温时间为60min。