CN114574762B

CN114574762B - 一种在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢及其热处理方法和生产方法

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Publication number: CN114574762B
Application number: CN202210208802.6A
Authority: CN
Inventors: 汪开忠; 杨志强; 胡芳忠; 陈世杰; 吴林; 王自敏; 杨少朋; 金国忠
Original assignee: Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2022-03-04
Filing date: 2022-03-04
Publication date: 2022-11-08
Anticipated expiration: 2042-03-04
Also published as: CN114574762A; WO2023165611A1

Abstract

本发明公开了一种在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢及其热处理方法和生产方法，所述水下采油树阀体用钢主要包括如下成分C、Si、Mn、Cr、Mo、Ni、Cu、Al、Nb、Ti、B、La、Y、N，及废钢中残余的Sb+As+Pb+Bi+Sn≥0.035％，本发明通过控制钢中化学成分的组成及各成分之间的关系及用量，使得水下采油树阀体用钢阀体1/4厚度处抗拉强度≥860MPa、屈服强度≥680MPa、‑46℃KV₂≥220J、A≥20％、Z≥70％；在海水环境中的腐蚀速率≤0.09mm/a，其性能满足严苛环境下水下采油树的需求。

Description

一种在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢及其热处理方法和生产方法

技术领域

本发明属于合金钢技术领域，涉及一种在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢及其热处理方法和生产方法。

背景技术

在碳达峰及碳中和前提下，采用短流程电炉冶炼生产钢材被认为是今后钢铁生产的趋势。由于电炉冶炼能够大规模使用废钢，从而减少碳排放，但是废钢通常含有较高的残存元素，如P、S、As、Sb、Sn、Bi、Pb等。一般情况下P和S 能够在电炉冶炼及后续精炼过程中去除，但是As、Sb、Sn、Bi、Pb通常认为在冶炼过程中不能去除。目前采用电炉冶炼高品质钢，通常加入大比例的约50％的铁水稀释废钢中的残存元素。这种方法虽然能够降低残存元素比例，但是铁水使用比例过高不利于碳达峰及碳中和。

水下采油树阀体由于在水下服役数十年，承受高压、腐蚀，因此对钢的强韧性、耐蚀性要求很高。由于残存元素会降低钢的强度、韧性并且对耐蚀性能也有危害，因此采油树用钢通常要求Sb+As+Pb+Bi+Sn≤0.025％，因此冶炼是需要严控废钢使用比例的。如何在高废钢比前提小，消除残存元素对钢性能的影响备受关注。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢及其热处理方法和生产方法，在Sb+As+Pb+Bi+Sn≥0.035％的情况下，本发明可实现采油树阀体屈服强度≥680MPa、-46℃KV₂≥220J、在海水环境腐蚀速率≤0.09mm/a，能够满足更严苛海水环境采油树的使用要求，适用于制造水下采油树阀体。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢，包括如下重量百分比的化学成分：C 0.22％～0.28％、Si 0.15％～0.35％、Mn 1.7％～2.0％、Cr 0.5％～0.7％、Mo 0.3％～0.5％、Ni 0.80％～1.00％、Cu 0.30％～0.50％、Al 0.015％～0.035％、Nb 0.025～0.045％、Ti 0.0035～0.0055％、B 0.0005～0.0030％、 La 0.0010～0.0030％、Y(钇)0.0020～0.0050％、P≤0.015％、S≤0.015％、N 0.0070～0.0120％、O≤0.004％，Sb+As+Pb+Bi+Sn≥0.035％，其余为Fe和其它不可避免的杂质；

其中，

A＝{2.5+30×[B-1.27×(N-0.002-0.29×Ti-0.15×Nb)]}×(1+4×Mn)×(1+2×Cr)×(1+3.5× Mo)，A≥90，优选A为90～130；

D＝30×Ni+20×Mo+16×Cu+22×Mn-12×Si×Mn+28×C-10×C×Mn，D≥74.5，优选D为74.5～80；

X＝26×Cu+4×Ni+1.2×Cr-1.5×Si-7×Cu×Ni-5×Mn，X≥1.8，优选X为1.8～5.0；

E＝10×La+8×Y-(Sb+As+Pb+Bi+Sn)，E≥0.002，优选E为0.002～0.015；

A、D、X、E值的计算公式中，各元素所指数值＝该元素在钢中含量×100。

为了生产得到具有优秀的强韧性、耐腐蚀及疲劳性能，能够满足更严苛的水下环境使用要求的高强韧耐蚀水下采油树阀体，本发明进行了如下控制：

C：C是钢中最低廉的强化元素，每提高0.1％的固溶C，可使强度提高约 450MPa，C与钢中的合金元素形成析出相，起到析出强化作用。C能够显著提高淬透性，使大尺寸采油树阀体心部获得马氏体组织。但随着其含量增大，塑性和韧性降低，并且C含量高对腐蚀性能有危害，故C含量控制在0.22％～ 0.28％。

Si：Si是钢中有效的固溶强化元素，提高钢的强硬度，Si在炼钢时能够起到脱氧作用，是常用的脱氧剂。但Si易偏聚有奥氏体晶界，降低晶界结合力，引发脆性。另外Si易引起钢中元素偏析。因此，Si含量控制在0.15％～0.35％。

Mn：Mn能够起到固溶强化作用，固溶强化能力弱于Si，Mn是奥氏体稳定化元素能显著提高钢的淬透性，还能够减少钢的脱碳，Mn与S结合能够防止S 引起的热脆性。但过量的Mn会降低钢的塑性。所以，Mn含量控制在1.7％～ 2.0％。

Cr：Cr是碳化物形成元素，Cr能够使钢的淬透性和强度均提高，却易引起回火脆性。Cr能够提高钢的抗氧化性能，增加耐蚀性，但Cr含量过高时将增加裂纹敏感性。应将Cr含量控制在0.50％～0.70％。

Mo：Mo主要是提高钢的淬透性和耐热性，固溶于基体的Mo能够使钢的组织在回火过程中保持较高的稳定性，且能有效降低P、S和As等杂质元素在晶界处偏聚，从而提高钢的韧性，降低回火脆性。Mo降低M₇C₃的稳定性，当Mo 含量较高时将形成针状Mo₂C，将导致基体Mo含量减少。Mo能够通过固溶强化和沉淀强化的共同作用提高钢的强度，也能通过改变碳化物的析出来改变钢的韧性。故Mo控制在0.30％～0.50％。

Ni：Ni能与Fe生成无限互溶的固溶体，是奥氏体稳定化元素，具有扩大相区的作用，增加过冷奥氏体的稳定性，使C曲线右移，提高钢的淬透性。Ni能够细化马氏体板条宽度，提高强度。Ni是显著降低钢的韧脆转变温度，提高低温韧性。将Ni含量控制在0.80％～1.00％。

Cu：Cu是扩大奥氏体相区，Cu单质可以作为第二相显著提升强度，能提升组织回火稳定性和强度。但Cu过高将导致Cu脆。因此Cu含量控制在0.30％～ 0.50％。

Al：Al是炼钢的主要脱氧剂，Al与N结合形成细小弥散分布的AlN，且与基体保持共格关系，能够起到强化和细化组织的作用，能够使疲劳裂纹萌生和扩展抗力增加，从而提高钢的持久强度。Al含量控制在0.015％～0.035％。

Nb：Nb是强C、N化合物形成元素，Nb(C、N)细小弥散，且与基体保持共格关系，能够起到强化和细化组织的作用，基体的强化能够使疲劳裂纹萌生和扩展抗力增加，从而提高疲劳强度。Nb含量控制在0.025％～0.045％。

Ti：Ti在钢中作用广泛，Ti可以作为脱氧剂进行脱氧，Ti与C以及N能够形成碳氮化合物，在钢中析出，起到析出强化作用，还可以钉扎晶界阻碍晶粒长大。Ti含量控制在0.0035％～0.0055％。

B：B通常认为是钢中的微量元素，具有较强的淬透作用。提高淬透性的同时能够提高钢的韧性。但是B的强烈淬透性因此钢中B含量不易过高，因此控制在0.0005～0.0030％。

La：La是钢中的轻稀土元素，能够有效降低钢中夹杂物和钢种残存元素的晶界偏聚，提高晶界结合了。从而降低钢的晶界处的腐蚀，提高腐蚀性能。因此控制在0.0010～0.0030％。

Y：Y是钢中的重稀土元素，对降低钢中Si和Mn的偏聚特别有效，并且Y 能够提高Cr和Cu的复合作用，提高钢的耐蚀性。还能够对残存元素具有晶界清扫作用，被誉为稀土晶界清扫剂，但是Y过量添加会形成个别较大尺寸的硬质夹杂物不利于钢的韧性，因此含量控制在0.0020～0.0050％

O和N：T.O在钢中形成氧化物夹杂，控制T.O≤0.0040％；N在钢中能与氮化物形成元素形成细小析出相细化组织，因此将N控制在0.0070～0.0120％。

本发明充分利用Mn、Cr、Mo、B元素对淬透性的有利作用，以保证厚壁阀体的淬透性。同时利用Nb和Ti与N形成氮化物从而消耗氮，保证B元素以固溶态存在钢中，充分发挥淬透性作用，从而共同作用保证阀体壁厚≥600mm时 1/4部位仍然具有细小的回火索氏体。因此上述7种元素应满足：

A＝{2.5+30×[B-1.27×(N-0.002-0.29×Ti-0.15×Nb)]}×(1+4×Mn)×(1+2×Cr)×(1+3 .5×Mo)，A≥90，式中各元素所指数值＝该元素在钢中含量×100。

为保证钢的低温韧性需对韧化元素进行限定，Ni是现在能够提高韧性的元素，Mo有利于提高回火稳定性，从而提高钢的韧性。Cu在钢中能够析出细小的纳米铜析出相，从而提高钢的韧性，因此以上三种元素对韧性的贡献系数分别为30、20、16。Mn能够促进钢在相变是变体选择，从而使微观组织细小提高韧性，但Si和Mn存在偏析作用导致韧性下降，故Mn对韧性的贡献存在独自贡献，有存在与Si和Mn的交互作用，因此系数分别为22、-12。C含量对韧性的影响也存在两面性，一方面促进相变细化，提高韧性。一方面与Mn交互促进钢的硬化，导致韧性较低，故C对韧性的贡献存在独自贡献，有存在与C和Mn的交互作用，因此系数分别为28、-10。由于钢中P、S也对钢的韧性有害，但是由于本发明对 P和S含量已经做出最高含量限制，因此不考虑P和S对韧性的危害。故钢的韧性判定因子

D＝30×Ni+20×Mo+16×Cu+22×Mn-12×Si×Mn+28×C-10×C×Mn≥74.5，式中各元素所指数值＝该元素在钢中含量×100。

为了保证钢较好的抗海上腐蚀性能，需对Si、Mn、Cu、Ni、Cr的配比进行限定，由于Cu能够提高强度并且显著提高耐蚀性因此系数为26。Si和Mn会加剧偏聚，造成微观组织不均匀从而导致冲蚀性能降低，因此系数分别为-1.5和-5。 Ni能够提高层错能显著提高低温韧性，并且能够钝化金属提高冲蚀性能，故Ni 的系数为4。Cr能够增强钢表面的钝化膜，故系数分别为1.2。由于Cu、Ni之间存在交互作用会抵消元素单独的耐蚀性，故系数分别为-7；即

X＝26×Cu+4×Ni+1.2×Cr-1.5×Si-7×Cu×Ni-5×Mn≥1.8，式中各元素所指数值＝该元素在钢中含量×100。

为了降低高废钢比中的残存元素对钢性能的影响，需要对La、Y和残存元素 (Sb+As+Pb+Bi+Sn)的含量进行限定，La对残存元素的消除偏聚左右强，系数为10，Y虽然能够对残存元素有清扫作用，但是其为重稀土元素，功能发挥作用受到影响，故系数是8。因此要求E≥0.002；E＝10×La+8×Y-(Sb+As+Pb+Bi+Sn)，式中各元素所指数值＝该元素在钢中含量×100。

所述在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢的金相组织为回火索氏体，晶粒尺寸为20～27μm。

所述在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢阀体1/4厚度处抗拉强度≥860MPa、屈服强度≥680MPa、-46℃KV₂≥220J、A≥20％、Z≥70％；在海水环境中的腐蚀速率≤0.09mm/a；具体为所述在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢阀体1/4厚度处抗拉强度为860～940MPa、屈服强度为 680-750MPa、-46℃KV₂为220～240J、A为20～25％、Z为70～75％；在海水环境中的腐蚀速率≤0.09mm/a。

本发明提供的所述在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢的热处理方法，包括以下步骤：

(1)淬火：将采油树阀体加热至860～900℃，保温，而后水冷；

(2)阶梯回火：将采油树阀体加热至T1＝450～550℃，保温，再加热至 T2＝650～700℃保温，而后水冷。通过阶梯回火控制碳化物析出类型及比例从而提高韧性和腐蚀疲劳寿命。在阶梯回火的第一阶段，一方面保证锻件内外温度一致，另一方面保证钢的析出相以细小的M2C碳化物为主，提高析出强度，抵消部分因回火降低的强度、细小的M2C碳化物也有助于降低组织内应力，提高腐蚀疲劳寿命；阶梯回火第二阶段温度较第一阶段升高，有利于析出相M23C6 和M6C等析出，提高韧性。若不采用阶梯回火，钢种析出相的种类将减少。回火后进行水冷，一方面可提高工作效率、另一方面有助于锻件表面质量。

所述步骤(1)中，加热的升温速度为50～110℃/h，保温时间为t＝0.8～1.2×S， S为阀体壁厚，单位为mm，t单位为min。

所述步骤(2)中，第一次加热的升温速度为50～110℃/h，保温时间为 t1＝0.8～1.2×S，S为阀体壁厚，单位为mm，t1单位为min。

上述这样的升温速率下可保证阀体不同位置的温度接近；如果升温速度过快则阀体不同位置的温度梯度较大会增加内应力、增加裂纹风险；如果升温速度过慢，在升温阶段有产生回火反应的风险，导致析出相的种类和含量不受控制。保温时间是控制析出相的含量和尺寸的关键，保温时间过短则析出相少，有益作用降低，保温时间过长虽然析出相会增多但是析出相尺寸会增大，会降低析出相的弥散分布作用。析出相过大还会增加内部微裂纹风险。

所述步骤(2)中，第二次加热的升温速度为80～120℃/h，保温时间为 t2＝0.5～1.2×S，S为阀体壁厚，单位为mm，t2单位为min。阶梯回火的第二阶段较第一阶段的升温速度增高，因为经过第一阶段回火后，阀体不同位置的温度梯度已经降低了，这样在第二阶段时可通过提高升温的速率来降低时间成本，且升温速度升高也有助于控制析出相尺寸。

所述步骤(1)和(2)中，水冷时均冷却至100℃以下。

回火工艺参数应符合Z＝T2×(S/10+lgt2)/1000，34.2≤Z≤35.8。回火参数直接决定最终产品的力学性能和腐蚀疲劳性能。如果回火参数过大，材料的软化作用大，导致材料的强度下降大而不能保证强度，还会导致析出相的尺寸过大，削弱析出强化作用，并且增大钢内微裂纹风险降低韧性。如果回火参数小，材料的强度会软化不足，组织应力、内应力大，韧性和腐蚀疲劳性能都会降低。

本发明提供的所述在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢的生产方法，包括以下步骤：电弧炉或转炉冶炼→LF炉精炼→RH或VD真空脱气→圆坯连铸→圆坯加热→锻造成阀体→热处理→机加工→探伤→包装入库，其中所述热处理采用上述热处理方法进行。

电弧炉或转炉冶炼中，废钢的投加比例为70％，即100吨钢水中，其中废钢70吨，铁水和合金30吨；所述圆坯直径为Φ380mm～Φ700mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明提供的在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢，通过控制钢中化学成分的组成及用量，使得其性能满足严苛环境下水下采油树的需求；

2.本发明提供的在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢中的 B、N、Ti、Nb、Mn、Cr和Mo之间的关系满足{2.5+30×[B-1.27×(N-0.002-0.29×Ti-0.15×Nb)]}×(1+4×Mn)×(1+2×Cr)×(1+3.5×Mo) ≥90，以保证水下采油树阀体的淬透性；

3.本发明提供的在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢中的 Ni、Mo、Cu、Mn、Si和C之间的关系满足 30×Ni+20×Mo+16×Cu+22×Mn-12×Si×Mn+28×C-10×C×Mn≥74.5，以保证水下采油树阀体的低温韧性；

4本发明提供的在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢中的 Cu、Ni、Cr、Si和Mn之间的关系满足 26×Cu+4×Ni+1.2×Cr-1.5×Si-7×Cu×Ni-5×Mn≥1.8，保证水下采油树阀体具有较好的抗海上腐蚀性能；

5.本发明提供的在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢中的 La、Y和废钢中存在的残存元素(Sb+As+Pb+Bi+Sn)之间的关系满足 10×La+8×Y-(Sb+As+Pb+Bi+Sn)≥0.002，以降低高废钢比中的残存元素对水下采油树阀体性能的影响；

6.本发明提供的在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢的热处理采用淬火+阶梯回火工艺进行热处理，并对回火处理时的加热温度T2及保温时间t2进行控制，以保证水下采油树阀体用钢的整体性能能够满足严苛环境下水下采油树的需求。

附图说明

图1为实施例3中的水下采油树阀体用钢的金相组织图，可见晶粒细小；

图2为对比例2中的水下采油树阀体用钢的显微形貌图，可见晶粒粗大。

具体实施方式

本发明提供的一种在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢，包括如下重量百分比的化学成分：C 0.22％～0.28％、Si 0.15％～0.35％、Mn 1.7％～2.0％、Cr0.5％～0.7％、Mo 0.3％～0.5％、Ni 0.80％～1.00％、Cu 0.30％～ 0.50％、Al 0.015％～0.035％、Nb 0.025～0.045％、Ti 0.0035～0.0055％、B 0.0005～0.0030％、La 0.0010～0.0030％、Y(钇)0.0020～0.0050％、P≤0.015％、 S≤0.015％、N 0.0070～0.0120％、O≤0.004％，Sb+As+Pb+Bi+Sn≥0.035％，其余为 Fe和其它不可避免的杂质；

其中，

A＝{2.5+30×[B-1.27×(N-0.002-0.29×Ti-0.15×Nb)]}×(1+4×Mn)×(1+2×Cr)×(1+3.5× Mo)，A≥90；

D＝30×Ni+20×Mo+16×Cu+22×Mn-12×Si×Mn+28×C-10×C×Mn，D≥74.5；

X＝26×Cu+4×Ni+1.2×Cr-1.5×Si-7×Cu×Ni-5×Mn，X≥1.8；

E＝10×La+8×Y-(Sb+As+Pb+Bi+Sn)，E≥0.002；

所述在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢的生产方法，包括以下步骤：电弧炉或转炉冶炼→LF炉精炼→RH或VD真空脱气→圆坯连铸→圆坯加热→锻造成阀体→热处理→机加工→探伤→包装入库。

其中，电炉冶炼：采用高废钢比(废钢比≥70％)出钢前定氧，测定残存元素含量，出钢过程采用留钢操作，避免下渣；

LF炉：C、Si、Mn、Cr、Ni、Mo、Cu、Nb、Ti、B、La、Y等元素调至目标值；

真空脱气：纯脱气时间≥15分钟，保证真空处理后[H]含量≤1.5ppm，避免钢中出现白点，引起氢脆现象；

连铸：中包钢水目标温度控制在液相线温度以上10～40℃，连铸φ380mm～φ700mm圆坯。

锻造路线：圆坯加热→锻造→缓冷。

阀体热处理：台车炉加热→保温→淬火→台车炉加热→保温→淬火→回火→保温→水冷。

阀体加工路线：阀体粗车→探伤→阀体精车→修磨→探伤→包装入库。

热处理具体按照下述步骤进行：

(1)淬火：将采油树阀体加热至860～900℃，保温，而后水冷至100℃以下；加热的升温速度为50～110℃/h，保温时间为t＝0.8～1.2×S，S为阀体壁厚，单位为mm，t单位为min；

(2)阶梯回火：将采油树阀体加热至T1＝450～550℃，保温，再加热至T2＝650～700℃保温，而后水冷至100℃以下；第一次加热的升温速度为50～ 110℃/h，保温时间为t1＝0.8～1.2×S；第二次加热的升温速度为80～120℃/h，保温时间为t2＝0.5～1.2×S，S为阀体壁厚，单位为mm，t2单位为min；回火工艺参数应符合Z＝T2×(S/10+lgt2)/1000，42≤Z≤48。

由上述工艺制备的在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢的性能检测方法如下：

组织：在阀体延长体上取样，在延长体1/4厚度(厚度为500mm)位置内取样进行金相、晶粒尺寸分析。

性能：在阀体延长体上取样，在延长体1/4厚度(厚度为500mm)位置内取拉伸、冲击、腐蚀试样，参照GB/T228、GB/T229、GB/T 5776进行力学性能试验。

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

各实施例和对比例中的在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢的化学成分及重量百分比如表1所示，余量为铁及不可避免的杂质。

Claims

1.一种在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢，其特征在于，包括如下重量百分比的化学成分：C 0.22％～0.28％、Si 0.15％～0.35％、Mn1.7％～2.0％、Cr0.5％～0.7％、Mo 0.3％～0.5％、Ni 0.80％～1.00％、Cu 0.30％～0.50％、Al 0.015％～0.035％、Nb 0.025～0.045％、Ti 0.0035～0.0055％、B0.0005～0.0030％、La 0.0010～0.0030％、Y(钇)0.0020～0.0050％、P≤0.015％、S≤0.015％、N 0.0070～0.0120％、O≤0.004％，Sb+As+Pb+Bi+Sn≥0.035％，其余为Fe和其它不可避免的杂质；

其中，

A＝{2.5+30×[B-1.27×(N-0.002-0.29×Ti-0.15×Nb)]}×(1+4×Mn)×(1+2×Cr)×(1+3.5×Mo)，A≥90；

D＝30×Ni+20×Mo+16×Cu+22×Mn-12×Si×Mn+28×C-10×C×Mn，D≥74.5；

X＝26×Cu+4×Ni+1.2×Cr-1.5×Si-7×Cu×Ni-5×Mn，X≥1.8；

E＝10×La+8×Y-(Sb+As+Pb+Bi+Sn)，E≥0.002；

A、D、X、E值的计算公式中，各元素所指数值＝该元素在钢中含量×100；

所述在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢的热处理方法，包括以下步骤：

(1)淬火：将采油树阀体加热至860～900℃，保温，而后水冷；

(2)阶梯回火：将采油树阀体加热至T1＝450～550℃，保温，再加热至T2＝650～700℃保温，而后水冷；

步骤(1)中，加热的升温速度为50～110℃/h，保温时间为t＝0.8～1.2×S，S为阀体壁厚，单位为mm，t单位为min；

步骤(2)中，第一次加热的升温速度为50～110℃/h，保温时间为t1＝0.8～1.2×S，S为阀体壁厚，单位为mm，t1单位为min；第二次加热的升温速度为80～120℃/h，保温时间为t2＝0.5～1.2×S，S为阀体壁厚，单位为mm，t2单位为min；

回火工艺参数应符合Z＝T2×(S/10+lgt2)/1000，34.2≤Z≤35.8。

2.根据权利要求1所述的在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢，其特征在于，所述在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢的金相组织为回火索氏体，晶粒尺寸为20～27μm。

3.根据权利要求1所述的在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢，其特征在于，所述在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢阀体1/4厚度处抗拉强度≥860MPa、屈服强度≥680MPa、-46℃KV₂≥220J、A≥20％、Z≥70％；在海水环境中的腐蚀速率≤0.09mm/a。

4.如权利要求1-3任意一项所述的在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢的热处理方法，其特征在于，所述热处理方法包括以下步骤：

(1)淬火：将采油树阀体加热至860～900℃，保温，而后水冷；

(2)阶梯回火：将采油树阀体加热至T1＝450～550℃，保温，再加热至T2＝650～700℃保温，而后水冷。

5.根据权利要求4所述的热处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，加热的升温速度为50～110℃/h，保温时间为t＝0.8～1.2×S，S为阀体壁厚，单位为mm，t单位为min。

6.根据权利要求4所述的热处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，第一次加热的升温速度为50～110℃/h，保温时间为t1＝0.8～1.2×S，S为阀体壁厚，单位为mm，t1单位为min。

7.根据权利要求4所述的热处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，第二次加热的升温速度为80～120℃/h，保温时间为t2＝0.5～1.2×S，S为阀体壁厚，单位为mm，t2单位为min。

8.根据权利要求7所述的热处理方法，其特征在于，回火工艺参数应符合Z＝T2×(S/10+lgt2)/1000，34.2≤Z≤35.8。

9.如权利要求1-3任意一项所述的在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：电弧炉或转炉冶炼→LF炉精炼→RH或VD真空脱气→圆坯连铸→圆坯加热→锻造成阀体→热处理→机加工→探伤→包装入库，其中所述热处理采用权利要求4-8任意一项所述的热处理方法进行。

10.根据权利要求9所述的生产方法，其特征在于，电弧炉或转炉冶炼中，废钢的投加比例为70％；所述圆坯直径为Φ380mm～Φ700mm。