一種石油鉆采用鉆頭的鋼材的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種石油鉆采用鉆頭的鋼材，解決了現(xiàn)有合金材料韌性差、非常脆的問(wèn)題。本發(fā)明按照質(zhì)量百分比由以下成份組成：C 0.3％～0.5％，Mn 0.7％～0.9％，Cr 1.1％～1.5％，Mo 1.4％～1.6％，W 1.7％～2.3％，Sn 0.1％～0.2％，Ti 0.1％～0.2％，Nb 0.05％～0.1％，N 0.05％～0.1％,S≤0.02％，P≤0.03％，余量為Fe。本發(fā)明具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性、高韌性、低成本等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種石油鉆采用鉆頭的鋼材
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種鋼材，具體涉及一種石油鉆采用鉆頭的鋼材。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著石油鉆采設(shè)備市場(chǎng)國(guó)際化，對(duì)石油鉆機(jī)性能提出了更高的要求，鉆采設(shè)備性 能必須符合要求。
[0003] 石油鉆采設(shè)備中的鉆頭，該鉆頭一般都采用硬質(zhì)合金構(gòu)成。所謂硬質(zhì)合金是以碳 化鎢粉末為基體，以鈷粉作粘結(jié)劑經(jīng)加壓、燒結(jié)而成。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中通常含碳化鎢94%，含鈷6%。由于其硬度很高，非常耐磨，有一定強(qiáng)度， 適于高速切削。但韌性差，非常脆，為了改善硬質(zhì)合金的性能，有的采用在碳化基體上化學(xué) 汽相沉積一層5~7微米的特硬碳化鈦(TIC)或氮化鈦(TIN)，使其具有更高的硬度。
[0005] 上述方法雖然解決了韌性差，非常脆的問(wèn)題，但是該方法操作繁瑣，效果也不是十 分理想。因而，急需設(shè)計(jì)出一種性能優(yōu)良、價(jià)格低廉的材料，解決技術(shù)中鉆頭用合金韌性差、 非常脆的問(wèn)題，以滿足石油鉆采設(shè)備的發(fā)展要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:現(xiàn)有合金材料韌性差、非常脆的問(wèn)題，提供解決上 述問(wèn)題的一種石油鉆采用鉆頭的鋼材。
[0007] 本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種石油鉆采用鉆頭的鋼材，按照質(zhì)量百分比由以下成份組成：按照質(zhì)量百分比由以 下成份組成：C 0.3%~0·5%，Μη 0.7%~0.9%，Cr 1.1%~1·5%，Μο 1.4%~1.6%，W 1.7% ~2.3%，Sn 0.1% ~0.2%，Ti 0.1% ~0.2%，Nb 0.05% ~0·1%，Ν 0.05% ~ 0.1%, S彡0·02%，Ρ彡0.03%，余量為Fe。
[0008] 優(yōu)選地，所述C 0.3%~0·5%，Μη 0.7%~0.9%，Cr 1.1%~1·2%，Μο 1.4%~ 1.6%，W 1.8% ~2.0%，Sn 0.1% ~0.2%，Ti 0.1% ~0.2%，Nb 0.05% ~0·1%，Ν 0.05%~0.1%，S彡0.02%，Ρ彡0.03%，余量為Fe 作為一種實(shí)現(xiàn)方式，所述C 0.4%，Mn 0.8%，Cr 1·1%，Μο 1.5%，W 1.9%，Sn 0.2%， Ti 0.1%，Nb 0·1%，Ν 0.05%, S彡0·02%，Ρ彡0.03%，余量為Fe。
[0009] 作為另一種實(shí)現(xiàn)方式，所述C 0·3%，Μη 0.9%，Cr 1·2%，Μο 1.6%，W 2.0%，Sn 0.1%，Ti 0.2%，Nb 0·05%，Ν 0.1%, S彡0·02%，Ρ彡0.03%，余量為Fe。
[0010] 作為再一種實(shí)現(xiàn)方式，所述C 0·5%，Μη 0.7%，Cr 1·5%，Μο 1.4%，W 2.3%，Sn 0.2%，Ti 0.2%，Nb 0·1%，Ν 0.05%, S彡0·02%，Ρ彡0.03%，余量為Fe。
[0011] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果： 1、 本發(fā)明具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性等優(yōu)點(diǎn)； 2、 本發(fā)明成本低廉。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作 進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本 發(fā)明的限定。 實(shí)施例
[0013] -種石油鉆采用鉆頭的鋼材，按照質(zhì)量百分比由以下成份組成:C 0.3%~0.5%， Mn 0.7% ~0.9%，Cr 1.1% ~1·5%，Μο 1.4% ~1.6%，W 1.7% ~2.3%，Sn 0.1% ~ 0.2%，Ti 0.1%~0.2%，Nb 0.05%~0·1%，Ν 0.05%~0.1%, S彡0·02%，Ρ彡0.03%， 余量為Fe。具體組成成份如表1所示。
[0014] 本發(fā)明中該鋼材的具體制備方法如下： 步驟一、將生鐵投入爐中熔化作為鐵基質(zhì)，經(jīng)過(guò)脫硫、脫氧、脫磷處理，處理后使生鐵中 硫含量低于〇. 02%、磷含量低于0.03% ; 步驟二、將Mn、Ti、Nb加入到鐵基質(zhì)中混合均勻后，加熱至熔融狀態(tài)，保持1~2h后，再 加入(：、0、]?〇、1、311川，混合均勻，在750~800°(：條件下保溫10~151^11后，以5~10°(：/1^11的 升溫速度增加到1100~1200°C，保溫2~3h后，再在800~850°C條件下恒溫澆鑄； 步驟三、澆鑄完成后以5~10 °C/miη的降溫速度降低到400~450 °C，然后快速冷卻到 200°C以下； 步驟四，冷卻后的放入800~850°C的爐火中保溫1~2h，最后經(jīng)過(guò)淬火、回火后制成成 品。
[0015] 本實(shí)施例中脫硫、脫氧、脫磷處理，以及淬火、回火處理工序均是現(xiàn)有技術(shù)，因此不 再贅述。
[0016] 表1
通過(guò)上述表2的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明通過(guò)對(duì)組分進(jìn)行合理的優(yōu)選，并優(yōu)化配比的設(shè) 置，能有效提高綜合力學(xué)性能，尤其具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性，且有效解決了材料韌性 差、脆性大的問(wèn)題，綜合性能十分優(yōu)異，原材料成本低，非常適用于石油機(jī)械類(lèi)的鉆頭的應(yīng) 用生產(chǎn)。
[0018]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步 詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明 的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種石油鉆采用鉆頭的鋼材，其特征在于，按照質(zhì)量百分比由以下成份組成：c 0.3%~0·5%，Μη 0.7%~0.9%，Cr 1.1%~1·5%，Μο 1.4%~1.6%，W 1.7%~2.3%， Sn 0.1%~0.2%，Ti 0.1%~0.2%，Nb 0.05%~0·1%，Ν 0.05%~0.1%, S彡0·02%，Ρ <0.03%，余量為 Fe。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油鉆采用鉆頭的鋼材，其特征在于，所述C 0.3%~ 0·5%，Μη 0.7%~0.9%，Cr 1.1%~1·2%，Μο 1.4%~1.6%，W 1.8%~2.0%，Sn 0.1% ~0.2%，Ti 0.1% ~0.2%，Nb 0.05% ~0·1%，Ν 0.05% ~0.1%, S彡 0·02%，Ρ彡 0.03%，余量為Fe。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油鉆采用鉆頭的鋼材，其特征在于，所述C 0.4%，Mn 0.8%,Cr 1.1%,Mo 1.5%,ff 1.9%,Sn 0.2%,Ti 0.1%,Nb 0.1%,N 0.05%, 0.02%，P彡0.03%，余量為Fe。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油鉆采用鉆頭的鋼材，其特征在于，所述C 0.3%，Mn 0.9%,Cr 1.2%,Mo 1.6%,ff 2.0%,Sn 0.1%,Ti 0.2%,Nb 0.05%,N 0.1%, 0.02%，P彡0.03%，余量為Fe。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油鉆采用鉆頭的鋼材，其特征在于，所述C 0.5%，Mn 0.7%,Cr 1.5%,Mo 1.4%,ff 2.3%,Sn 0.2%,Ti 0.2%,Nb 0.1%,N 0.05%, 0.02%，P彡0.03%，余量為Fe。
【文檔編號(hào)】C22C38/18GK106086670SQ201610416876
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日 公開(kāi)號(hào)201610416876.3, CN 106086670 A, CN 106086670A, CN 201610416876, CN-A-106086670, CN106086670 A, CN106086670A, CN201610416876, CN201610416876.3
【發(fā)明人】周斌
【申請(qǐng)人】成都高普石油工程技術(shù)有限公司