高强韧石油钻具调质热处理力学性能研究与应用

针对石油开采难度大的高投入井及故障处理成本高的海上油井,借助兵工企业在材料和工艺技术领域的军工优势,进行高强韧石油钻具调制热处理工艺应用研究。通过对高强韧石油钻具力学性能、晶粒度和疲劳寿命等指标的分析,合理选择高强韧石油钻具材料,规定冶炼方法,控制材料非金属夹杂物和化学成分中的硫、磷含量。经过热处理试验,综合力学性能、金相组织、疲劳试验及扫描电镜分析,确定了满足高强韧石油钻具的最佳材料及热处理工艺方法。结果表明,P钢的各项技术指标满足高强韧石油钻具设计要求,在低应力条件下疲劳寿命更高,是4145H钢石油钻具的十倍以上。采用中频感应调质热处理的工艺方法,晶粒度更细小,综合力学性能更优。