[發明專利]一種深海采油裝備中油管頭用高強度鋼鍛件原料的生產方法

有效

• 申請號: 201810517512.3
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108754308B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 沈妍;王琪;陳一凡;姚江;孫慧;劉小娜
• 申請（專利權）人: 張家港海鍋新能源裝備股份有限公司;張家港江蘇科技大學產業技術研究院
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/44;C21D8/00;C21D1/18
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平

本發明公開了一種深海采油裝備中油管頭用高強度鋼鍛件原料的生產方法，其步驟為：a.取重量組分為：C:0.16?0.24％；Si:0.15?0.35％；Mn:1.10?1.50％；P:≤0.025％；S:≤0.025％；Cr:≤0.20％；Ni:≤0.25％；Mo:≤0.06％；N:≤0.02％；Al:≤0.050％；其余為Fe和其他殘余元素的坯鋼為原料進入預熱后的鍛造爐內加熱至1200℃，開始鍛造，然后由終鍛溫度空冷至室溫；b.機械加工去除其氧化表皮；c.將工件放入加熱爐內，在6.0h內將爐溫加熱至910±10℃，保溫1.5h以上，然后空冷至室溫；d.將工件放入加熱爐內，保溫0.3h，將爐溫加熱至910±10℃，保溫1.5h以上，淬火水冷；e.將工件放入加熱爐內，啟動加熱爐在2.5h內將爐溫加溫至550±8℃，保溫3.5h以上，然后空冷至室溫。

技術領域

本發明涉及一種深海采油裝備中油管頭用高強度鋼鍛件原料的生產方法。

背景技術

水下采油樹設備是一種在具有強腐蝕性的海底環境下運行的采油氣設備，其中油管頭是連接最上層套管頭和采油(氣)樹，以懸掛油管及密封油管和套管之間環形空間的裝置部件。深海采油設備上油管頭是采油過程中的連接裝置，也是安全保護裝置。深海采油設備接頭用鍛件的材料主要有F22、F60、8630、4130等，主要用于閥體接頭、活塞桿接頭、閥蓋接頭等。不同種類的鋼材用于制造深海采油設備接頭時，性能各有優缺點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種低溫性能好、抗拉強度高的深海采油裝備中油管頭用高強度鋼鍛件原料的生產方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：一種深海采油裝備中油管頭用高強度鋼鍛件原料的生產方法，其步驟為：

a.取重量組分為：C:0.16-0.24％；Si:0.15-0.35％；Mn:1.10-1.50％；P:≤0.025％；S:≤0.025％；Cr:≤0.20％；Ni:≤0.25％；Mo:≤0.06％；N:≤0.02％；Al:≤0.050％；其余為Fe和其他殘余元素的坯鋼為原料進入預熱后的鍛造爐內加熱至1200℃，開始鍛造，始鍛溫度控制在1150-1200℃，終鍛溫度不低于750℃，使用十字方向反復三次鐓粗拔長，然后將鍛件由終鍛溫度空冷至室溫；

b.機械加工去除其氧化表皮；

c.正火：將工件放入溫度為200±10℃的加熱爐內，在6.0h內將爐溫加熱至910±10℃，保溫1.5h以上，然后將工件取出空冷至室溫；

d.奧氏體化與深冷淬火：將工件放入溫度為300±10℃的加熱爐內，保溫0.3h，在5.0h內將爐溫加熱至910±10℃，保溫1.5h以上，淬火水冷；

e.回火：將工件放入加熱爐內，啟動加熱爐在2.5h內將爐溫加溫至550±8℃，保溫3.5h以上，然后將工件取出空冷至室溫。

作為一種優選的方案，開始淬火時，水溫需要限制在25℃以下；結束淬火時，水溫需要限制在33℃以下。

作為一種優選的方案，鍛造時鍛造比大于1.3。

作為一種優選的方案，鍛造時爐膛預熱溫度大于600℃。

本發明的有益效果是：本方法生產的產品具有較高的硬度、屈服強度、抗拉強度，同時具有良好的低溫沖擊熱性、伸長率，產品滿足了鍛件常年處于高鹽、高壓、低溫、高沖擊等極其惡劣海況的工作環境中需要具有高強度、耐腐蝕、耐壓、高低溫韌性和抗沖擊性強、抗疲勞強等綜合性能的要求。

始鍛溫度控制在1150-1200℃，終鍛溫度不低于750℃，較低的終鍛溫度保證工件結構緊密和細化晶粒，而過高的終鍛溫度會形成粗大晶粒。