CN105886710A - 一种r6级系泊链热处理工艺 - Google Patents

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Abstract

一种R6级系泊链热处理工艺，包括以下步骤：A）、系泊链链条进入淬火炉筒后进行预热；B）、系泊链链条进入快速加热区；C）、将系泊链链条在淬火温度加热区温度控制在1045℃，进入保温区后，温度控制在1015℃，并保温190分钟，然后进行水冷，淬火时链条的运行速度为0.19m/min；D）、系泊链链条进入回火炉筒后预热；E)、系泊链链条进入加热区；F）、将系泊链链条在回火温度加热区温度控制在 690℃，进入保温区后，温度控制在640℃，并保温190分钟，然后再次进行水冷。本发明保证了链条能够实现预期的材料内部组织的转变；推广应用具有良好的经济和社会效益。

Description

一种R6级系泊链热处理工艺
技术领域
本发明涉及一种海洋系泊链，特别涉及一种R6级系泊链热处理工艺。
背景技术
随着海洋开发和海工行业的发展，市场对系泊链提出了更高的要求。R6级系泊链就是新开发的具有高强度和韧性的系泊链，其抗拉强度≥1110MPa，V型缺口冲击≥58J。由于R6级系泊链具有较大的热处理敏感性，因此在工艺设计或执行工艺时，如果热处理工艺稍有差异，对R6级系泊链性能的影响就很大。由此可见，热处理工艺是R6系泊链制造过程中的关键技术之一。因此必须通过合理的热处理工艺控制R6级系泊链链环的焊缝与母材的强度, 使其满足船级社的规范要求，并且能够实现大批量生产。
系泊链热处理是系泊链制造的一个关键过程，一方面要通过热处理来改善焊缝质量，另一方面要通过淬火+高温回火的调质工艺,使材料的强韧性得到最佳的匹配效果，因此合理的热处理工艺制度将直接影响系泊链的使用性能。由于系泊链特殊的使用环境，其长度往往超过1000米。对于这种产品，传统的热处理炉显然无法满足要求，而矿用圆环链通常使用感应加热淬火，但其规格往往不超过直径40mm，而系泊链最小规格也有50mm，常用规格都在90mm左右，因此并不适用。所以系泊链处理应使用立式连续调质炉，通过导轮使链条在炉筒中连续运行以实现加热或保温。要保证R6系泊链的热处理效果，一是要进行不同参数匹配的热处理试验，以获得最优化的参数；二是要改进热处理设备，从控制精度和稳定性方面对工艺进行保障，同时在生产过程中，严密监控热处理参数和过程，保证产品质量。
发明内容
本发明的目的要解决上述技术问题。
本发明的目的是这样实现的：一种R6级系泊链热处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
A）、系泊链链条进入淬火炉筒后，首先通过预热区使用上升的炉气对链环进行预热使其温度达到300～500℃；
B）、系泊链链条进入快速加热区，将温度提升到700℃以上；
C）、将系泊链链条在淬火温度加热区温度控制在1045℃，进入保温区后，温度控制在1015℃，并保温190分钟，然后进行水冷，淬火时链条的运行速度为0.19m/min，进入保温区进行均温，相当于普通室式炉或台车炉的保温；
D）、系泊链链条进入回火炉筒后，通过预热区加热到300℃左右；
E)、系泊链链条进入加热区，将温度提升到600℃左右；
F）、将系泊链链条在回火温度加热区温度控制在 690℃，进入保温区后，温度控制在640℃，并保温190分钟，然后再次进行水冷，回火时控制链条的运行速度为0.19m/min，进入保温区进行均温，相当于普通室式炉或台车炉的保温。
本发明其具有以下优点：1）、本发明针对R6级系泊链强韧性配合要求和相关船级社的规定，考虑到样品热处理试验条件和设备与大批量生产系泊链的环境和设备的差异，最终采用了按调质处理设计的特种钢；2）、本发明在R6级系泊链的制造过程中，对淬火和回火温度进行了控制，从而使该材料及用该材料制造的链环的力学性能得到了很大改善；3）、本发明为满足R6级系泊链热处理的要求, 严格控制了链条的加热温度和运动速度,保证了链条在淬火过程中能够吸收足够的热量,充分实现了奥氏体的转化；同时也保证了回火处理时，链条能够实现预期的材料内部组织的转变；本发明能广泛用于深海钻井平台上的R6级系泊链的批量生产和制造过程中，推广应用具有良好的经济和社会效益。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限制：
一种R6级系泊链热处理工艺，包括以下步骤：
A）、系泊链链条进入淬火炉筒后，首先通过预热区使用上升的炉气对链环进行预热使其温度达到300～500℃；
B）、系泊链链条进入快速加热区，将温度提升到700℃以上；
C）、将系泊链链条在淬火温度加热区温度控制在 1000～1050℃，进入保温区后，温度控制在980～1020℃，并保温150～200分钟，然后进行水冷，淬火时链条的运行速度为0.12～0.20m/min，进入保温区进行均温，相当于普通室式炉或台车炉的保温；
该淬火温度比通用淬火温度提高100℃以上，不仅提高了链条的强度，而且使链条焊缝成分更加均匀，提高链条焊缝的韧性和断裂韧性，减少了环背和焊缝之间的性能差别，达到了窄强度范围的要求；控制链条的运行速度主要是用来保证链条在淬火的过程中吸收足够的热量，充分实现奥氏体的转化；
D）、系泊链链条进入回火炉筒后，通过预热区加热到300℃左右；
E)、系泊链链条进入加热区，将温度提升到600℃左右；
由于链条在回火炉中路径较长，且顶部导轮区域没有加热元件，因此链条温度在顶部会有所下降，过导轮后的第一个区通常会适当提高温度再次加热；
F）、将系泊链链条在回火温度加热区温度控制在 600～700℃，进入保温区后，温度控制在600～650℃，并保温150～200分钟，然后再次进行水冷，回火时控制链条的运行速度为0.12～0.20m/min，进入保温区进行均温，相当于普通室式炉或台车炉的保温；
此回火温度比常见高温回火的温度提高50℃，一是为了满足炉温控制的需求，二是有利于材料中的碳化物的析出和分布；而控制链条的运行速度能够实现预期的材料内部组织的转变，增加回火时间可以使合金元素充分溶解从而提高链条的综合性能。
实施例一、一种R6级系泊链热处理工艺，包括以下步骤：
A）、系泊链链条进入淬火炉筒后，首先通过预热区使用上升的炉气对链环进行预热使其温度达到300～500℃；
B）、系泊链链条进入快速加热区，将温度提升到700℃以上；
C）、将系泊链链条在淬火温度加热区温度控制在1045℃，进入保温区后，温度控制在1015℃，并保温190分钟，然后进行水冷，淬火时链条的运行速度为0.19m/min，进入保温区进行均温，相当于普通室式炉或台车炉的保温；
D）、系泊链链条进入回火炉筒后，通过预热区加热到300℃左右；
E)、系泊链链条进入加热区，将温度提升到600℃左右；
F）、将系泊链链条在回火温度加热区温度控制在 690℃，进入保温区后，温度控制在640℃，并保温190分钟，然后再次进行水冷，回火时控制链条的运行速度为0.19m/min，进入保温区进行均温，相当于普通室式炉或台车炉的保温。
具体实施时，本发明针对R6级系泊链强韧性配合要求，R6级系泊链的钢材是专门设计的特种钢，根据相关船级社的规定，考虑了样品热处理试验条件、设备与大批量生产系泊链的环境和设备的差异，经实践测定：链条经上述调质处理后最终得到的金相组织主要是回火索氏体，其抗拉强度为1160MPa，冲击功80J，完全满足了对R6级系泊链强韧性配合要求。
本发明的上述实施例，仅仅是清楚地说明本发明所做的举例，但不用来限制本发明的保护范围，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各项权利要求限定。

Claims (1)

1.一种R6级系泊链热处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
A）、系泊链链条进入淬火炉筒后，首先通过预热区使用上升的炉气对链环进行预热使其温度达到300～500℃；
B）、系泊链链条进入快速加热区，将温度提升到700℃以上；
C）、将系泊链链条在淬火温度加热区温度控制在1045℃，进入保温区后，温度控制在1015℃，并保温190分钟，然后进行水冷，淬火时链条的运行速度为0.19m/min，进入保温区进行均温，相当于普通室式炉或台车炉的保温；
D）、系泊链链条进入回火炉筒后，通过预热区加热到300℃左右；
E)、系泊链链条进入加热区，将温度提升到600℃左右；
F）、将系泊链链条在回火温度加热区温度控制在 690℃，进入保温区后，温度控制在640℃，并保温190分钟，然后再次进行水冷，回火时控制链条的运行速度为0.19m/min，进入保温区进行均温，相当于普通室式炉或台车炉的保温。
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