[發(fā)明專利]一種深海采油設(shè)備閥座用鋼及其鍛件的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610054743.6
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105671431B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 巨佳;王章忠;張保森;巴志新;毛向陽;楊柳
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工程學院
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/18;C22C38/08;C22C38/16;C22C38/12;C21D1/25;B21K1/24;B21J5/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林,王玉

1.一種深海采油設(shè)備閥座用鋼，其特征在于，所述鋼各成分及其質(zhì)量百分比含量為：

碳 0.28~0.33；

硅 0.15~0.35；

錳 0.40~0.60；

硫 ≤0.040；

磷 ≤0.035；

鉻 1.10~1.80；

鎳 ≤0.030；

銅 ≤0.030；

鉬 0.25~0.35；

釓 0.20～0.40

鐵 余量。

2.一種深海采油設(shè)備閥座用鋼鍛件的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）以一種深海采油設(shè)備閥座用鋼為坯料，所述鋼各成分及其質(zhì)量百分比含量為：

碳 0.28~0.33；

硅 0.15~0.35；

錳 0.40~0.60；

硫 ≤0.040；

磷 ≤0.035；

鉻 1.10~1.80；

鎳 ≤0.030；

銅 ≤0.030；

鉬 0.25~0.35；

釓 0.20～0.40

鐵 余量，

在坯料表面涂覆一層玻璃狀涂層，然后再利用自由鍛方法對所述坯料進行熱鍛，得到閥座一次鍛造坯；

（2）對步驟（1）得到的閥座一次鍛造坯回爐加熱，然后采用模具鍛造方法進行熱鍛，得到閥座二次鍛造坯；

（3）對步驟（2）得到的閥座二次鍛造坯進行正火處理；

（4）對步驟（3）得到的閥座二次鍛造坯利用冰水冷卻—空氣冷卻—沸水冷卻—普通水冷四段間歇淬火工藝進行淬火熱處理；

（5）將經(jīng)過步驟（4）處理后的閥座鍛件加熱至675~690℃并保溫至少10小時，出爐空冷至室溫，即得到所述深海采油設(shè)備閥座用鋼鍛件。

3.如權(quán)利要求2所述的一種深海采油設(shè)備閥座用鋼鍛件的制造方法，其特征在于，上述步驟（1）中所述玻璃狀涂層主要成分及其質(zhì)量百分比含量為：

SiO₂ 50%；

Al₂O₃2% ；

CaO3%；

黏土 15%；

水玻璃 30%。

4.如權(quán)利要求2所述的一種深海采油設(shè)備閥座用鋼鍛件的制造方法，其特征在于，上述步驟（1）中，所述自由鍛造方法包括以下步驟：將坯料沿軸向鐓粗→將鐓粗的坯料沿直徑方向鐓拔→二次鐓粗→二次鐓拔→三次鐓粗→三次鐓拔→四次鐓粗→四次鐓拔。

5.如權(quán)利要求2所述的一種深海采油設(shè)備閥座用鋼鍛件的制造方法，其特征在于，上述步驟（2）中，所述模具鍛造方法包括以下步驟：將坯料加熱到1100±10℃，并保溫至少3小時→裝模，鍛造成型。

6.如權(quán)利要求2所述的一種深海采油設(shè)備閥座用鋼鍛件的制造方法，其特征在于，上述步驟（3）中，所述正火處理具體包括以下步驟：將步驟（2）得到的閥座鍛坯加熱至1000±20℃并保溫至少5小時后，出爐空冷至室溫。

7. 如權(quán)利要求2所述的一種深海采油設(shè)備閥座用鋼鍛件的制造方法，其特征在于，上述步驟（4）中，所述冰水冷卻—空氣冷卻—沸水冷卻—普通水冷四段間歇淬火工藝具體包括以下步驟：將步驟（3）正火處理后的閥座二次鍛造坯加熱至淬火溫度并保溫，出爐，然后依次進行入冰水冷卻—出水空冷—再入沸水冷卻—最后再普通水冷卻至室溫，其中第一次入冰水冷卻時間t按照經(jīng)驗公式t=K×D來估算，式中，鋼鐵材料系數(shù)K為0.6~1.0 s/mm，D為閥座鍛件的直徑，單位mm；空氣冷卻時間為第一次入冰水冷卻時間的2.0~3.0倍；入沸水冷卻時間為第一次入冰水冷卻時間的1.5~2.5倍；最后普通水冷時間為第一次入冰水時間的20~50倍。

8.如權(quán)利要求2所述的一種深海采油設(shè)備閥座用鋼鍛件的制造方法，其特征在于，上述步驟（4）中，所述冰水冷卻—空氣冷卻—沸水冷卻—普通水冷四段間歇淬火工藝之前，將步驟（3）得到的閥座鍛坯加熱至900±20℃并保溫至少4小時后，降溫至850±20℃保溫至少3小時。

9.如權(quán)利要求2所述的一種深海采油設(shè)備閥座用鋼鍛件的制造方法，其特征在于，上述步驟（4）中，利用所述冰水冷卻—空氣冷卻—沸水冷卻—普通水冷四段間歇淬火工藝進行淬火熱處理的過程中，開始時淬火的水溫低于5℃，結(jié)束時淬火的水溫低于40℃。

10. 如權(quán)利要求2所述的一種深海采油設(shè)備閥座用鋼鍛件的制造方法，其特征在于，上述步驟（4）中，利用所述冰水冷卻—空氣冷卻—沸水冷卻—普通水冷四段間歇淬火工藝進行淬火熱處理的過程中，兩次水冷的過程中，對水進行攪拌處理，其中，水的攪拌流速不小于0. 5 m/s。