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地质钻杆材质和力学性质介绍

2017-07-27 09:47:50 qjjx

      地质钻杆 中国金刚石岩心钻探以使用孕镶钻头为主,大多以高转速钻进。但高转速钻进时回转消耗的功率较高,承受较大的扭矩和剧烈震动,因此对钻杆的性能要求比普通钻杆要高得多。所以钻杆应具屈服强度高,不易弯曲和变形,冲击韧性好,不易脆断破裂,表面硬度高,耐磨性好的特点。

      钻杆的材质和力学性质

普通金刚石岩心钻探用钻杆钢材的屈服强度一般为55-65kgf/mm2 ,而绳索取芯钻杆钢材的屈服强度则要求大于65kgf/mm2 。按国标《GB3423-82》钢管材质的牌号和化学成分如下表:

钢管材质的牌号和化学成分(GB3423-82)

钢级牌号 化学成分%
CSiMnS P MoVB
不大于
DZ 4045MnB

0.42-0.49

 0.20-0.401.10-1.400.0400.040--0.001-0.0035
50Mn0.48-0.560.17-0.370.70-1.000.0400.040---
DZ 5040Mn20.37-0.440.20-0.401.40-1.800.0400.040---
40Mn2Si0.37-0.450.40-0.70 1.30-1.800.0400.040---
DZ 5540Mn2Mo

0.38-0-45

0.20-0.351.50-1.800.0400.0400.20-0.30--
40MnVB0.37-0.440.20-0.401.10-1.400.0400.040-0. 05-0. 100.001-0.004
DZ 6045MnMoB

0.41-0.49

0.17-0.370.90-1.200.0400.0400.20-0.30-0.001-0.005
DZ 6527MnMoVB0.22-0.320.17-0.371.20-1.600.0400.0400.30-0.500. 08-0. 150.001-0.005

钢管的力学性能应符合下表:(GB3423-82)

钢级屈服点σ(kgf/mm^2)抗拉强度σ(kgf/mm^2)伸长率σ(%)用途
不小于
DZ 40406514钻头、扩孔器
DZ 50507012套管
DZ 55557512套管、岩心管、钻杆
DZ 60787812套管、岩心管、钻杆
DZ 65808012岩心管、钻杆
DZ 75858510钻杆接头
注:kgf//mm^2=10MPa。

除选择适当的材质外,应对钻杆,接头和螺纹进行热处理,绳索取芯钻杆接头往往还需在外面镀铬。通过正火,调质和表面淬火及镀铬,钻具的强度,表面硬度和耐磨性进一步提高,使冷拔无缝钢管在金刚石岩心钻探中更好地发挥作用