CN111676348A - 一种耐腐蚀高压泵体热处理处理工艺 - Google Patents

一种耐腐蚀高压泵体热处理处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀高压泵体热处理工艺，包括以下步骤：步骤一、选取合适的数量不锈钢材料作为泵体原料经锻造工序制成坯料；步骤二、将锻造好的坯料送入固溶炉中快速加热到950℃~1050℃，升温速率为100℃~120℃/h，温度到达设定点后保温4~6h，然后快速水冷至常温；步骤三、对步骤二得到的坯料进行粗加工；步骤四、将粗加工后的坯料送入热处理炉中加热到350℃~400℃然后保温3~4h后缓慢降至常温；步骤五、对步骤四中得到的成品进行表面精加工得到成品。通过上述方式，本发明能够一方面有效去除了成品的的应力残留，防止泵体内部损伤，另一方面在热处理的过程中避开了高铬碳化物的析出温度，降低了对不锈钢抗腐蚀能力的影响，提高了不锈钢的使用寿命。

Description

一种耐腐蚀高压泵体热处理处理工艺
技术领域
本发明涉及石油管道设备领域，特别是涉及一种耐腐蚀高压泵体的热处理工艺。
背景技术
石油化工生产中经常会使用高压泵用于带有一定腐蚀性液体的管道输送，因此对高压泵的泵体材料的耐压和耐腐蚀性能要求较高，目前国内常用的高压泵的泵体一般使用马氏体不锈钢作为原料，马氏体不锈钢虽然具有良好的加工性能和耐腐蚀性能，但是在进行锻造过程中材料会因为含碳量过多导致表面硬化，而为了提高泵体的韧性，进行热处理时又容易在高温条件下导致不锈钢体系内的产生高铬碳化物析出，产生晶间腐蚀，泵体达不到耐腐蚀要求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种高压泵体的生产工艺，能够提高泵体的耐腐蚀性。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种耐腐蚀高压泵体热处理工艺，所述耐腐蚀高压泵体热处理工艺包括以下步骤：
步骤一、选取合适的数量不锈钢材料作为泵体原料经锻造工序制成坯料；
步骤二、将锻造好的坯料送入固溶炉中快速加热到950℃~1050℃，升温速率为100℃~120℃/h，温度到达设定点后保温4~6h，然后快速水冷至常温；
步骤三、对步骤二得到的坯料进行粗加工；
步骤四、将粗加工后的坯料送入热处理炉中加热到350℃~400℃然后保温3~4h后缓慢降至常温；
步骤五、对步骤四中得到的成品进行表面精加工得到成品。
在本发明一个较佳实施例中，所述不锈钢材料为高铬不锈钢热轧材料。
在本发明一个较佳实施例中，所述高铬不锈钢热轧材料中含有钛元素和铌元素中的任意一种或者二者任意比例的混合物。
在本发明一个较佳实施例中，所述钛元素和铌元素在所述高铬热轧不锈钢中的总含量为0.05%~0.1%。
在本发明一个较佳实施例中，所述锻造温度为1100℃~1250℃。
在本发明一个较佳实施例中，所述水冷使用的冷水的温度为不超过20℃。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤三中粗加工中的加工余量为1.2~1.5mm。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤四中加热温度为50~80℃/h。
本发明的有益效果是：本发明中泵体的处理工艺主要分为两段，一段是锻造后的锻造应力消除和固溶化处理，一段是粗加工后的应力消除处理，这两段热处理的方式一方面有效去除了产品加工过程中产生的应力残留，防止泵体内部损伤，提高泵体承压能力，另一方面在热处理的过程中避开了高铬碳化物的析出温度，降低了对不锈钢抗腐蚀能力的影响，提高了不锈钢的使用寿命。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例包括：
实施例1
一种耐腐蚀高压泵体热处理工艺，所述耐腐蚀高压泵体热处理工艺包括以下步骤：
步骤一、选取合适的数量不锈钢材料作为泵体原料经锻造工序制成坯料；
步骤二、将锻造好的坯料送入固溶炉中快速加热到1050℃，升温速率为100℃~120℃/h，温度到达设定点后保温4h，然后用冷水快速水冷冷却至常温；
步骤三、对步骤二得到的坯料进行粗加工，其中粗加工的加工余量为1.2mm；
步骤四、将粗加工后的坯料送入真空热处理炉中按照50℃/h的加热速率加热到350℃~400℃然后保温3h后缓慢降至常温；
步骤五、对步骤四中得到的成品进行表面精加工得到成品。
所述不锈钢材料为高铬不锈钢热轧材料，所述高铬不锈钢材料中含有钛元素和铌元素的混合物。所述钛元素和铌元素在所述高铬不锈钢中的总含量为0.05%。添加的钛元素和铌元素可以有效的吸收固溶处理过程中产生的多余碳元素，提高整体的力学性能。
所述锻造温度为1100℃~1200℃，因为锻造温度过高，金相中的铁素体含量会随着高温增加，导致两相不平衡，锻造冷却时就容易出现裂纹，导致坯料报废，而锻造温度太低时材料发脆，锻造过程中内部应力过大，也会出现裂纹。
所述冷水的温度为不超过20℃，可以快速降温将坯料冷透，防止坯料中的高价铬与碳元素结合析出，导致坯料抗腐蚀性能下降。
实施例2
一种耐腐蚀高压泵体热处理工艺，所述耐腐蚀高压泵体热处理工艺包括以下步骤：
步骤一、选取合适的数量不锈钢材料作为泵体原料经锻造工序制成坯料；
步骤二、将锻造好的坯料送入固溶炉中快速加热到950℃，升温速率为100℃~120℃/h，温度到达设定点后保温6h，然后用冷水快速水冷冷却至常温；
步骤三、对步骤二得到的坯料进行粗加工，其中粗加工的加工余量为1.5mm；
步骤四、将粗加工后的坯料送入真空热处理炉中按照50℃/h的加热速率加热到350℃~400℃然后保温4h后缓慢降至常温；
步骤五、对步骤四中得到的成品进行表面精加工得到成品。
所述不锈钢材料为高铬不锈钢热轧材料，所述高铬不锈钢材料中含有钛元素和铌元素的混合物。所述钛元素和铌元素在所述高铬不锈钢中的总含量为0.1%。添加的钛元素和铌元素可以有效的吸收固溶处理过程中产生的多余碳元素，提高整体的力学性能。
所述锻造温度为1100℃~1200℃，因为锻造温度过高，金相中的铁素体含量会随着高温增加，导致两相不平衡，锻造冷却时就容易出现裂纹，导致坯料报废，而锻造温度太低时材料发脆，锻造过程中内部应力过大，也会出现裂纹。
所述冷水的温度为不超过20℃，可以快速降温将坯料冷透，防止坯料中的高价铬与碳元素结合析出，导致坯料抗腐蚀性能下降。
按照上述实施例1和实施例2得到的高压泵体具有如下优点：
首先，泵体材料由马氏体转变为奥氏体，整体韧性和塑性显著提高，具有良好的承压和抗变形能力，适用于高压工作环境，而且精加工过程中坯料表面硬度较小，机加工工时显著下降，刀具损耗率与原制程相比下降15%，其次，泵体内铬元素分布均匀，经实测，1%稀硫酸浸渍24小时表面无明显变化，适用于弱酸性液体高压输送的长期使用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种耐腐蚀高压泵体热处理工艺，其特征在于，所述耐腐蚀高压泵体热处理工艺包括以下步骤：
步骤一、选取合适的数量不锈钢材料作为泵体原料经锻造工序制成坯料；
步骤二、将锻造好的坯料送入固溶炉中快速加热到950℃~1050℃，升温速率为100℃~120℃/h，温度到达设定点后保温4~6h，然后快速水冷至常温；
步骤三、对步骤二得到的坯料进行粗加工；
步骤四、将粗加工后的坯料送入热处理炉中加热到350℃~400℃然后保温3~4h后缓慢降至常温；
步骤五、对步骤四中得到的成品进行表面精加工得到成品。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀高压泵体热处理工艺，其特征在于，所述不锈钢材料为高铬不锈钢热轧材料。
3.根据权利要求2所述的耐腐蚀高压泵体热处理工艺，其特征在于，所述高铬不锈钢热轧材料中含有钛元素和铌元素中的任意一种或者二者任意比例的混合物。
4.根据权利要求3所述的耐腐蚀高压泵体热处理工艺，其特征在于，所述钛元素和铌元素在所述高铬热轧不锈钢中的总含量为0.05%~0.1%。
5.根据权利要求1所述的耐腐蚀高压泵体热处理工艺，其特征在于，所述锻造温度为1100℃~1250℃。
6.根据权利要求1所述的耐腐蚀高压泵体热处理工艺，其特征在于，所述水冷使用的冷水的温度为不超过20℃。
7.根据权利要求1所述的耐腐蚀高压泵体热处理工艺，其特征在于，所述步骤三中粗加工中的加工余量为1.2~1.5mm。
8.根据权利要求1所述的耐腐蚀高压泵体热处理工艺，其特征在于，所述步骤四中加热温度为50~80℃/h。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113369811A (zh) * 2021-06-04 2021-09-10 成都日进冶金锻造有限公司 一种抗硫化氢腐蚀锻件的生产工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104999229A (zh) * 2015-07-31 2015-10-28 苏州市鑫渭阀门有限公司 高压不锈钢泵体的加工方法
CN105018703A (zh) * 2015-07-28 2015-11-04 苏州市鑫渭阀门有限公司 高压不锈钢泵体固溶处理工艺
CN106854745A (zh) * 2016-12-09 2017-06-16 杭州杭氧压缩机有限公司 一种用于压缩机活塞杆摩擦表面的加工处理方法
CN109811252A (zh) * 2018-12-21 2019-05-28 江苏星火特钢有限公司 一种高强度马氏体不锈钢及其制造工艺
CN110527904A (zh) * 2019-08-15 2019-12-03 洛阳双瑞特种装备有限公司 一种长寿命高压泵头体的制作方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105018703A (zh) * 2015-07-28 2015-11-04 苏州市鑫渭阀门有限公司 高压不锈钢泵体固溶处理工艺
CN104999229A (zh) * 2015-07-31 2015-10-28 苏州市鑫渭阀门有限公司 高压不锈钢泵体的加工方法
CN106854745A (zh) * 2016-12-09 2017-06-16 杭州杭氧压缩机有限公司 一种用于压缩机活塞杆摩擦表面的加工处理方法
CN109811252A (zh) * 2018-12-21 2019-05-28 江苏星火特钢有限公司 一种高强度马氏体不锈钢及其制造工艺
CN110527904A (zh) * 2019-08-15 2019-12-03 洛阳双瑞特种装备有限公司 一种长寿命高压泵头体的制作方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国石油天然气集团公司人事服务中心: "《车工》", 30 November 2007, 中国石油大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113369811A (zh) * 2021-06-04 2021-09-10 成都日进冶金锻造有限公司 一种抗硫化氢腐蚀锻件的生产工艺

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