CN104017966A - 深海防爆装置用f22钢锻件的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及深海防爆装置用F22钢锻件的生产工艺，包括如下步骤：锻造：始锻温度为1200℃，终锻温度为800℃，锻造比为大于4∶1；锻后热处理：采用正火950～970℃，然后风冷；性能热处理：将锻件以≤80℃/h的速度，升温至650℃，保温2.5-3h后，快速升温至950℃，升温速度为200℃/h左右，保温后，快速深冷，冷却时要降低水温，冷却水要循环、搅拌，确保尽速冷却至40℃以下，然后进行回火，回火温度为600-660℃，保温适当时间后水冷。上述深海防爆装置用F22钢锻件的生产工艺所制得的锻件，为深海防爆装置所用的高强度、耐腐、耐压、抗冲击F22钢锻件，属于高性能的金属材料加工领域。
Description
技术领域
本发明涉及到一种深海防爆装置用F22钢锻件的生产工艺。
背景技术
深海防爆装置用锻件的材料，主要有F22、8630等，目前世界上三大深海采油设备生产商极少在中国采购锻件用于生产深海采油设备。原因是我们的锻件质量达不到他们的产品要求，主要存在的问题是机械性能不过关，和内部有疏松、微裂纹、晶粒粗大等缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能制备得到可满足深海防爆装置所需的性能指标的深海防爆装置用F22钢锻件的生产工艺。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：深海防爆装置用F22钢锻件的生产工艺，包括如下步骤：
a、锻造：始锻温度为1200℃，终锻温度为800℃，锻造比为大于4∶1；
b、锻后热处理：采用正火950～970℃，然后风冷；
c、性能热处理：将锻件以≤80℃/h的速度，升温至650℃，保温2.5-3h后，快速升温至950℃，升温速度为200℃/h左右，保温后，快速深冷，冷却时要降低水温，冷却水要循环、搅拌，确保尽速冷却至40℃以下，然后进行回火，回火温度为600-660℃，保温适当时间后水冷。
本发明的有益效果是：上述深海防爆装置用F22钢锻件的生产工艺所制得的锻件，为深海防爆装置所用的高强度、耐腐、耐压、抗冲击F22钢锻件，属于高性能的金属材料加工领域。本产品具备较高的硬度、屈服强度、抗拉强度，同时具有良好的低温冲击韧性、伸长率，主要是用于深海采油设备上防爆装置。产品完全满足了深海采油装备的恶劣工况的苛刻要求，具有可靠性高、使用寿命长、维护成本低等特点。在未来的深海采油装置中必将占有一席之地，前景十分光明。
技术指标如下：
| 指标项目 | 本产品 | 指标值 |
| 抗拉强度σb/MPa | 1180 | >1104 |
| 屈服强度σ0.2/MPa | 1100 | >1035-1138 |
| 硬度/HB | 363、361、361 | 340-370 |
| 伸长率δ/％ | 16 | 15 |
| 断面收缩率ψ/％ | 47 | 45 |
| 冲击韧性(20℃)KV2 | 67、71、70 | 54/48 |
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明所述的深海防爆装置用F22钢锻件的生产工艺作进一步的详细描述。
深海防爆装置用F22钢锻件的生产工艺，包括如下步骤：
a、锻造：始锻温度1200℃，根据坯料的大小确定合理的保温时间，合理的保温时间是保证晶粒不易粗大的基础。终锻温度为800℃，较低的终锻温度保证工件结构紧密和细化晶粒，过高也是形成晶粒粗大的原因。锻造比必须保证在4∶1以上，这样可确保锻造后结构紧密，而且能打碎粗大的奥氏体晶粒，夹杂物弥散分布，消除带状组织，减轻各向异性。在接近终锻温度时，采用轻打快锻的锻造工艺，可以使晶粒更细小，对提高力学性能奠定基础。始锻温度1200℃，根据坯料的大小确定合理的保温时间，合理的保温时间是保证晶粒不易粗大的基础。终锻温度为800℃，较低的终锻温度保证工件结构紧密和细化晶粒，过高也是形成晶粒粗大的原因。锻造比必须保证在4∶1以上，这样可确保锻造后结构紧密，而且能打碎粗大的奥氏体晶粒，夹杂物弥散分布，消除带状组织，减轻各向异性。在接近终锻温度时，采用轻打快锻的锻造工艺，可以使晶粒更细小，对提高力学性能奠定基础。
F22材料是低碳高强钢。这种材料淬透性较差，要获得高的性能不仅要完善锻造工艺，而且还需良好的锻后热处理工艺和性能热处理工艺，目的得到细小晶粒和提高淬硬层深度。采用临界温度区域快速加热+快速深冷淬火+回火工艺技术，可以达到产品的高综合性能。
b、锻后热处理：采用正火950～970℃，然后风冷；
c、性能热处理：将锻件以≤80℃/h的速度，升温至650℃，保温2.5-3h后，快速升温至950℃，目的提高形核率，降低长大速度，升温速度为200℃/h左右，保温后，快速深冷，冷却时要降低水温，冷却水要循环、搅拌，确保尽速冷却至40℃以下，这些都是提高淬硬层深度，提高力学性能的有效方法，然后进行回火，回火温度为600-660℃，保温适当时间后水冷。这样可得到回火索氏体金相组织，使产品具有高的强度、好的低温韧性和良好的淬透性及抗过热等性能。
本发明的有益效果是：上述深海防爆装置用F22钢锻件的生产工艺所制得的锻件，为深海防爆装置所用的高强度、耐腐、耐压、抗冲击F22钢锻件，属于高性能的金属材料加工领域。本产品具备较高的硬度、屈服强度、抗拉强度，同时具有良好的低温冲击韧性、伸长率，主要是用于深海采油设备上防爆装置。产品完全满足了深海采油装备的恶劣工况的苛刻要求，具有可靠性高、使用寿命长、维护成本低等特点。在未来的深海采油装置中必将占有一席之地，前景十分光明。
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 (1)
1.深海防爆装置用F22钢锻件的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
a、锻造：始锻温度为1200℃，终锻温度为800℃，锻造比为大于4:1；
b、锻后热处理：采用正火950～970℃，然后风冷；
c、性能热处理：将锻件以≤80℃/h的速度，升温至650℃，保温2.5-3h后，快速升温至950℃，升温速度为200℃/h左右，保温后，快速深冷，冷却时要降低水温，冷却水要循环、搅拌，确保尽速冷却至40℃以下，然后进行回火，回火温度为600-660℃，保温适当时间后水冷。
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| CN201410172606.3A CN104017966A (zh) | 2014-04-28 | 2014-04-28 | 深海防爆装置用f22钢锻件的生产工艺 |
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