[發明專利]用于泵頭體的無磁性鋼錠及其制造方法

在審

• 申請號: 201910059673.7
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109797337A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 宋鑫;倪榮;晉華忠
• 申請（專利權）人: 宋鑫
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C38/00;C22C38/02;C22C38/06;C22C38/20;C22C38/22;C22C38/24;C22C38/26;C22C38/38;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48
• 代理公司: 成都慕川專利代理事務所(普通合伙) 51278
• 代理人: 李小金

本發明公開了用于泵頭體的無磁性鋼錠及其制造方法，用于泵頭體的無磁性鋼錠包括以下重量百分比的化學成分：0.45％?0.60％C、0.30?0.80％Si、17％?19％Mn、3.5％?6.0％Cr、＜0.30％Ni、＜0.20％Cu、＜0.015％P、＜0.005％S、＜0.10％Mo、0.015％?0.030％Nb、＜0.010％Sn、0.1％?0.2％V、0.010％?0.025％Al、＜0.010％As、＜1.7ppmH、＜25ppmO、＜70ppmN；用于泵頭體的無磁性鋼錠的制造方法，包括以下步驟：對原料進行化學成分的檢測，以堿性耐火材料作爐襯，進行冶煉；出鋼；利用白渣進行鋼水精煉；真空精煉；氬氣保護澆鑄。本發明解決了目前，壓裂泵泵頭體耐腐蝕力較差、使用壽命短、成本高，不能滿足石油增產和頁巖氣壓裂開采的需求的問題。

技術領域

本發明涉及一種泵頭體鋼錠及其制備方法，具體涉及用于泵頭體的無磁性鋼錠及其制造方法。

背景技術

目前，在石油、頁巖氣開采領域，壓裂技術能夠有效的提高石油、頁巖氣的開采量，壓裂泵是壓裂開采過程中的關鍵設備。根據國家經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要對改造提升制造業、優化結構、改善品種質量、提高基礎工藝、提高基礎材料研發水平、實現關鍵零部件技術自動化等方面的有關要求，特別是國家對石油油氣井提升產能、增加產量的要求越來越高，對壓裂泵的技術要求也越來越高。

壓裂泵的性能、質量和可靠性直接影響壓裂實施過程的質量和進度，其中壓裂泵泵頭體是壓裂泵的重要結構；目前，壓裂泵泵頭體耐腐蝕力較差、使用壽命短、成本高，不能滿足石油增產和頁巖氣壓裂開采的需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是目前，壓裂泵泵頭體耐腐蝕力較差、使用壽命短、成本高，不能滿足石油增產和頁巖氣壓裂開采的需求，目的在于提供一種超高強度超高低溫沖擊壓裂泵泵頭體，解決目前，壓裂泵泵頭體耐腐蝕力較差、使用壽命短、成本高，不能滿足石油增產和頁巖氣壓裂開采的需求的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

用于泵頭體的無磁性鋼錠，包括以下重量百分比的化學成分：0.45％-0.60％C、0.30-0.80％Si、17％-19％Mn、3.5％-6.0％Cr、＜0.30％Ni、＜0.20％Cu、＜0.015％P、＜0.005％S、＜0.10％Mo、0.015％-0.030％Nb、＜0.010％Sn、0.1％-0.2％V、0.010％-0.025％Al、＜0.010％As、＜1.7ppmH、＜25ppmO、＜70ppmN。

本發明降低了鋼中的氫含量，預防了鋼中的白點的產生，避免了冷裂的發生，降低和控制氧含量，能消除氧化夾雜物存在，提高鋼的塑性和韌性，降低氮含量，可以避免殘余氮導致的時效脆性有效的控制了鋼中有害氣體的殘余量。

本發明在鋼錠原材料的化學組分上進行了配比的調節，從原料上提高了鋼錠的強度、耐腐蝕性，使得鋼錠加工而成的泵頭體能夠適合復雜的油氣開采環境，解決了目前，壓裂泵泵頭體耐腐蝕力較差、使用壽命短、成本高，不能滿足石油增產和頁巖氣壓裂開采的需求的問題。

所述的用于泵頭體的無磁性鋼錠，包括以下重量百分比的化學成分：0.45％-0.55％C、0.30-0.60％Si、17％-19％Mn、3.5％-4.0％Cr、＜0.10％Ni、＜0.20％Cu、＜0.010％P、＜0.005％S、＜0.10％Mo、0.015％-0.025％Nb、＜0.010％Sn、0.1％-0.2％V、0.010％-0.025％Al、＜0.010％As、＜1.7ppmH、＜25ppmO、＜70ppmN。本發明優先了最佳的鋼錠原材料化學組分配比。

所述的用于泵頭體的無磁性鋼錠的制造方法，包括以下步驟：

S1、電弧爐冶煉：獲取原料并對原料進行化學成分的檢測，以堿性耐火材料作爐襯，進行冶煉，調節鋼水中成分的配比；

S2、出鋼：以鎂質耐材制備的鋼包進行紅包出鋼；