CN105385821A - 一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法 - Google Patents
一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105385821A CN105385821A CN201510684885.6A CN201510684885A CN105385821A CN 105385821 A CN105385821 A CN 105385821A CN 201510684885 A CN201510684885 A CN 201510684885A CN 105385821 A CN105385821 A CN 105385821A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- carried out
- forging
- insulating
- insulation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/04—Hardening by cooling below 0 degrees Celsius
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法,其步骤为:a.取坯钢进入预热后的锻造炉内加热,锻造加热保温温度为850±20℃,保温时间≥2h,再升温至1200℃,保温4.0小时以上,始锻温度控制在1150-1200℃,终锻温度不低于900℃,使用十字方向反复三次镦粗拔长,锻件在炉内由终锻温度冷却到室温;b.去除其氧化表皮;c.正火:加温至580±10℃,保温1.5h,升温至970±10℃,保温7.5h,空冷至室温;d.奥氏体化与深冷淬火:加温至580±10℃,保温1.5h,升温至940±10℃,保温7.5h,淬火水冷;e.高温回火:加温至200±10℃,保温1h,升温至510±10℃,保温1.5h,升温至660±8℃,保温4.5h,空冷至室温。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法。
背景技术
人类在海洋油气开采领域的发展日新月异,随着内陆和离岸浅海的资源陆续被开采,勘探者的目光逐步转向更深一层的深海。深海和超深海分布指610米至1830米的水深区域和超过1830米以下更深的区域,在深海和超深海区域进行开采活动。由于一般油气藏的储量可供开采周期长达20年以上,一旦出现故障其维修成本以及对环境造成的影响巨大。而设备的关键在于材料。例如,一般耐热铁素体合金钢F22锻件材料的淬透性约为最大200mm直径,其锻件芯部材料测试结果强度不能满足屈服强度80,000psi以及抗拉强度100,000psi的要求(此要求为海底锻件选材的普遍强度要求),且内外部材料金相组织结构差异大,内部晶粒度较外部更粗。无法获得良好的整体综合性能。在一些需要进行焊后热处理的情况下,更无法保证要求的强度性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为:一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法,其步骤为:
a.取重量组分为:C:0.05-0.15%;Si:≤0.25%;Mn:0.30-0.45%;P:≤0.015%;S:≤0.015%;Cr:2.0-2.5%;Ni:≤0.40%;Mo:0.90-1.10%;Cu:≤0.50%;Al:0.025-0.055%;Nb:≤0.010%;V:≤0.050%;其余为Fe和其他残余元素;所有其他残余元素含量加上V、Al、Nb的总和≤1.0%,且其中H:≤1.6ppm;O:≤20.0ppm;N:≤120.0ppm的坯钢为原料进入预热后的锻造炉内加热,加热速率小于200℃/小时,锻造加热保温温度为850±20℃,保温时间≥2h,再以120℃/小时速率升温至1200℃,保温4.0小时以上,开始锻造,始锻温度控制在1150-1200℃,终锻温度不低于900℃,使用十字方向反复三次镦粗拔长,最后一次锻造比必须大于1.3:1,锻件在密闭的炉内由终锻温度冷却到室温;
b.机械加工去除其氧化表皮;
c.正火:加温至580±10℃,保温1.5h,升温至970±10℃,保温7.5h,空冷至室温;
d.奥氏体化与深冷淬火:加温至580±10℃,保温1.5h,升温至940±10℃,保温7.5h,淬火水冷;
e.高温回火:加温至200±10℃,保温1h,升温至510±10℃,保温1.5h,升温至660±8℃,保温4.5h,空冷至室温。
作为一种优选的方案,正火、奥氏体化与深冷淬火、以及高温回火时升温速率小于150℃/小时。
作为一种优选的方案,开始和结束淬火时,水温需要限制在28℃以下。
作为一种优选的方案,锻造火次在5火次以内。
作为一种优选的方案,锻造时炉膛预热温度大于600℃。
本发明的有益效果是:本方法加工出的锻件原料具有较好的强度、韧性、可焊性;以及优良的淬透性和淬硬性。本方法可完全淬透截面厚度300mm以上圆钢或锻件,使得整个截面获得均一致密的优良组织。可广泛应用于深海石油的开采***,替代传统的普通F22或8630材料。在生产成本方面,不仅耗材成本没有明显的提高,而且提高了一次合格率,降低了工艺成本和质量风险。
具体实施方式
下面详细描述本发明的具体实施方案。
一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法,其步骤为:
a.取重量组分为:C:0.05-0.15%;Si:≤0.25%;Mn:0.30-0.45%;P:≤0.015%;S:≤0.015%;Cr:2.0-2.5%;Ni:≤0.40%;Mo:0.90-1.10%;Cu:≤0.50%;Al:0.025-0.055%;Nb:≤0.010%;V:≤0.050%;其余为Fe和其他残余元素;所有其他残余元素含量加上V、Al、Nb的总和≤1.0%,且其中H:≤1.6ppm;O:≤20.0ppm;N:≤120.0ppm的坯钢为原料进入预热后的锻造炉内加热,炉膛预热温度大于600℃,加热速率小于200℃/小时,锻造加热保温温度为850℃,保温时间≥2h,再以120℃/小时速率升温至1200℃,保温4.0小时以上,开始锻造,始锻温度控制在1150-1200℃,终锻温度不低于900℃,使用十字方向反复三次镦粗拔长,最后一次锻造比必须大于1.3:1,锻件在密闭的炉内由终锻温度冷却到室温;锻造火次在5火次以内。
b.机械加工去除其氧化表皮;避免厚实的氧化皮在加热和淬火过程中影响材料加热及冷却的均匀性。
c.正火:加温至580℃,保温1.5h,升温至970℃,保温7.5h,空冷至室温;
d.奥氏体化与深冷淬火:加温至580℃,保温1.5h,升温至940℃,保温7.5h,淬火水冷;开始和结束淬火时,水温需要限制在28℃以下。
e.高温回火:加温至200±10℃,保温1h,升温至510℃,保温1.5h,升温至660℃,保温4.5h,空冷至室温。
正火、奥氏体化与深冷淬火、以及高温回火时升温速率小于150℃/小时。
由于本方法中的热处理方式采用正火+奥氏体化+深冷淬火处理+高温回火的工艺,通过深冷淬火处理提高其淬火马氏体含量,提高硬度和强度,保障其淬透性;再通过高温回火分解成为颗粒状贝氏体和铁素体基体,调整至目标硬度范围(根据美国NACE耐腐蚀协会MR0175的规定,高强度碳钢和低合金钢需要满足硬度指标低于237HB/22HRC的规定),同时一定程度提高了材料的低温冲击韧性。
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效,以及部分运用的实施例,而非用于限制本发明;应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法,其步骤为:
a.取重量组分为:C:0.05-0.15%;Si:≤0.25%;Mn:0.30-0.45%;P:≤0.015%;S:≤0.015%;Cr:2.0-2.5%;Ni:≤0.40%;Mo:0.90-1.10%;Cu:≤0.50%;Al:0.025-0.055%;Nb:≤0.010%;V:≤0.050%;其余为Fe和其他残余元素;所有其他残余元素含量加上V、Al、Nb的总和≤1.0%,且其中H:≤1.6ppm、O:≤20.0ppm、N:≤120.0ppm的坯钢为原料进入预热后的锻造炉内加热,加热速率小于200℃/小时,锻造加热保温温度为850±20℃,保温时间≥2h,再以120℃/小时速率升温至1200℃,保温4.0小时以上,开始锻造,始锻温度控制在1150-1200℃,终锻温度不低于900℃,使用十字方向反复三次镦粗拔长,最后一次锻造比必须大于1.3:1,锻件在密闭的炉内由终锻温度冷却到室温;
b.机械加工去除其氧化表皮;
c.正火:加温至580±10℃,保温1.5h,升温至970±10℃,保温7.5h,空冷至室温;
d.奥氏体化与深冷淬火:加温至580±10℃,保温1.5h,升温至940±10℃,保温7.5h,淬火水冷;
e.高温回火:加温至200±10℃,保温1h,升温至510±10℃,保温1.5h,升温至660±8℃,保温4.5h,空冷至室温。
2.如权利要求1所述的一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法,其特征为:正火、奥氏体化与深冷淬火、以及高温回火时升温速率均小于150℃/小时。
3.如权利要求2所述的一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法,其特征为:开始和结束淬火时,水温需要限制在28℃以下。
4.如权利要求3所述的一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法,其特征为:锻造火次在5火次以内。
5.如权利要求4所述的一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法,其特征为:锻造时炉膛预热温度大于600℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510684885.6A CN105385821B (zh) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | 一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510684885.6A CN105385821B (zh) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | 一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105385821A true CN105385821A (zh) | 2016-03-09 |
CN105385821B CN105385821B (zh) | 2017-09-12 |
Family
ID=55418594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510684885.6A Active CN105385821B (zh) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | 一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105385821B (zh) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106119723A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-16 | 张家港海锅重型锻件有限公司 | 一种深海采油船用4130钢管接头锻件原料的生产方法 |
CN106119732A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-16 | 张家港海锅重型锻件有限公司 | 一种深海采油船用f60双相不锈钢管接头锻件原料生产方法 |
CN108642388A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-10-12 | 张家港海锅新能源装备股份有限公司 | 一种液化天然气容器用06Ni9D钢锻件原料的生产方法 |
CN108754308A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-06 | 张家港海锅新能源装备股份有限公司 | 一种深海采油装备中油管头用高强度钢锻件原料的生产方法 |
CN109023077A (zh) * | 2018-09-05 | 2018-12-18 | 江阴兴澄钢管有限公司 | 新型09MnNiD低温用高纯净钢 |
CN109261869A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-25 | 无锡继平锻造有限公司 | 一种转换法兰锻件的锻造及热处理工艺 |
CN111101060A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-05 | 苏州雷格姆海洋石油设备科技有限公司 | 一种合金钢、高温高压抗硫节流阀及制造方法 |
CN111482770A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-08-04 | 苏州雷格姆海洋石油设备科技有限公司 | 一种水下管汇连接件制造工艺及水下管汇连接件 |
CN113388776A (zh) * | 2020-03-13 | 2021-09-14 | 兰州兰石集团有限公司铸锻分公司 | 一种井控装置用f22材质、其锻造方法及热处理工艺 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101397635A (zh) * | 2007-09-29 | 2009-04-01 | 宝山钢铁股份有限公司 | 临氢设备用12Cr2Mo1R厚钢板及其制造方法 |
CN103205645A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-07-17 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种加氢设备用超大厚度临氢铬钼钢板及其生产方法 |
CN103725967A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-04-16 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 120mm规格以下SCMV4-2压力容器钢厚板及生产方法 |
CN104046900A (zh) * | 2013-03-15 | 2014-09-17 | 济钢集团有限公司 | 一种大厚度临氢12Cr2Mo1R钢板及其制造方法 |
CN104220620A (zh) * | 2012-03-22 | 2014-12-17 | 新日铁住金株式会社 | 氮化用钢材和氮化部件 |
CN104831170A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-08-12 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种高压锅炉用12Cr2Mo无缝钢管材料及其热处理方法 |
CN104955607A (zh) * | 2013-02-04 | 2015-09-30 | 株式会社神户制钢所 | 高强度2.25Cr-1Mo-V钢用埋弧焊丝及焊接金属 |
-
2015
- 2015-10-21 CN CN201510684885.6A patent/CN105385821B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101397635A (zh) * | 2007-09-29 | 2009-04-01 | 宝山钢铁股份有限公司 | 临氢设备用12Cr2Mo1R厚钢板及其制造方法 |
CN104220620A (zh) * | 2012-03-22 | 2014-12-17 | 新日铁住金株式会社 | 氮化用钢材和氮化部件 |
CN104955607A (zh) * | 2013-02-04 | 2015-09-30 | 株式会社神户制钢所 | 高强度2.25Cr-1Mo-V钢用埋弧焊丝及焊接金属 |
CN103205645A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-07-17 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种加氢设备用超大厚度临氢铬钼钢板及其生产方法 |
CN104046900A (zh) * | 2013-03-15 | 2014-09-17 | 济钢集团有限公司 | 一种大厚度临氢12Cr2Mo1R钢板及其制造方法 |
CN103725967A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-04-16 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 120mm规格以下SCMV4-2压力容器钢厚板及生产方法 |
CN104831170A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-08-12 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种高压锅炉用12Cr2Mo无缝钢管材料及其热处理方法 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106119723A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-16 | 张家港海锅重型锻件有限公司 | 一种深海采油船用4130钢管接头锻件原料的生产方法 |
CN106119732A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-16 | 张家港海锅重型锻件有限公司 | 一种深海采油船用f60双相不锈钢管接头锻件原料生产方法 |
CN106119732B (zh) * | 2016-06-24 | 2017-11-10 | 张家港海锅重型锻件有限公司 | 一种深海采油船用f60双相不锈钢管接头锻件原料生产方法 |
CN108642388A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-10-12 | 张家港海锅新能源装备股份有限公司 | 一种液化天然气容器用06Ni9D钢锻件原料的生产方法 |
CN108754308A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-06 | 张家港海锅新能源装备股份有限公司 | 一种深海采油装备中油管头用高强度钢锻件原料的生产方法 |
CN109023077A (zh) * | 2018-09-05 | 2018-12-18 | 江阴兴澄钢管有限公司 | 新型09MnNiD低温用高纯净钢 |
CN109261869A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-25 | 无锡继平锻造有限公司 | 一种转换法兰锻件的锻造及热处理工艺 |
CN111101060A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-05 | 苏州雷格姆海洋石油设备科技有限公司 | 一种合金钢、高温高压抗硫节流阀及制造方法 |
CN113388776A (zh) * | 2020-03-13 | 2021-09-14 | 兰州兰石集团有限公司铸锻分公司 | 一种井控装置用f22材质、其锻造方法及热处理工艺 |
CN111482770A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-08-04 | 苏州雷格姆海洋石油设备科技有限公司 | 一种水下管汇连接件制造工艺及水下管汇连接件 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105385821B (zh) | 2017-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105385821B (zh) | 一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法 | |
CN106119723B (zh) | 一种深海采油船用4130钢管接头锻件原料的生产方法 | |
JP6574307B2 (ja) | 高強靭性継目無鋼管及びその製造方法 | |
CN104988435B (zh) | 一种低碳高韧性特厚钢板及其制造方法 | |
CN103555904B (zh) | 能提高ASTM508Gr2钢低温冲击功的热处理工艺 | |
CN101724785A (zh) | 一种超高强度抗硫化氢腐蚀油井管及其生产方法 | |
CN101333624B (zh) | 一种抗硫化氢应力腐蚀耐高压锻件及其制造方法 | |
CN103436803A (zh) | 五缸柱塞泵泵头体锻件加工方法 | |
CN103451549A (zh) | 一种2100MPa纳米贝氏体钢及其制备方法 | |
CN103215419B (zh) | 一种提高马氏体不锈钢低温冲击韧性的热处理方法 | |
CN104328359A (zh) | 高韧性易旋压易焊接超高强度d506a钢及制备方法 | |
CN105925893A (zh) | 一种250mm厚的S355NL低碳高韧性低合金钢板及其制造方法 | |
CN101805819B (zh) | 一种压力容器用厚规格钢板的调质处理方法 | |
CN102268609A (zh) | 一种超高强度高韧性钻杆管体及其热处理工艺 | |
CN103215519A (zh) | 一种火电超超临界机组用主蒸汽管道 | |
CN110964882B (zh) | 一种基于碳配分工艺的一钢两用冷轧高强钢及其制造方法 | |
CN109554622B (zh) | 淬火至贝氏体区获得Q&P组织的热轧Fe-Mn-Al-C钢及制造方法 | |
CN104195428A (zh) | 一种含V低碳高强5Ni钢中厚板及其制造方法 | |
CN104164548A (zh) | 一种厚大断面低碳低合金钢铸锻件的热处理工艺 | |
CN102212664B (zh) | 一种不锈钢牵引销的热处理方法 | |
CN105296845B (zh) | 一种超低温耐腐蚀的高强度锻件毛坯的制造方法 | |
CN106222525B (zh) | 一种减小34CrNi3Mo白点敏感性的方法 | |
CN102732710B (zh) | 一种大厚度钢板热处理方法 | |
RU2430978C1 (ru) | Способ производства листового проката | |
CN104148555A (zh) | 1Cr14Mn14Ni不锈钢环形件的锻造成形方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220610 Address after: 215636 Suzhou regme Hengrui energy equipment Engineering Co., Ltd., Daxin village, Daxin Town, Zhangjiagang City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Suzhou regham Hengrui energy equipment Engineering Co.,Ltd. Address before: 215634 Suzhou regam offshore oil equipment Technology Co., Ltd., gangyang Road, Jingang town, Zhangjiagang City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee before: SUZHOU LYGM SUBSEA OIL EQUIPMENT TECH. CO.,LTD. |