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技术

本发明专利技术公开了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，其步骤为：a.取重量组分为：C:0.16‑0.24％；Si:0.15‑0.35％；Mn:1.10‑1.50％；P:≤0.025％；S:≤0.025％；Cr:≤0.20％；Ni:≤0.25％；Mo:≤0.06％；N:≤0.02％；Al:≤0.050％；其余为Fe和其他残余元素的坯钢为原料进入预热后的锻造炉内加热至1200℃，开始锻造，然后由终锻温度空冷至室温；b.机械加工去除其氧化表皮；c.将工件放入加热炉内，在6.0h内将炉温加热至910±10℃，保温1.5h以上，然后空冷至室温；d.将工件放入加热炉内，保温0.3h，将炉温加热至910±10℃，保温1.5h以上，淬火水冷；e.将工件放入加热炉内，启动加热炉在2.5h内将炉温加温至550±8℃，保温3.5h以上，然后空冷至室温。

Production method of high strength steel forgings for oil pipe head in deep sea oil production equipment

The invention discloses a production method of high strength steel forging material for tubing head in deep-sea oil production equipment. The steps are as follows: a. Taking weight components as follows: C: 0.16 0.24%; Si: 0.15 0.35%; Mn: 1.10 1.50%; P:= 0.025%; S:= 0.025%; Cr:= 0.20%; Ni:= 0.25%; Mo:= 0.06%; N:= 0.02%; Al:= 0.025%; 050%; the rest of the billet steel with Fe and other residual elements is heated to 1200 C after entering the preheated forging furnace, then the forging begins, and then the final forging temperature is air-cooled to room temperature; B. the oxidized skin is removed by mechanical processing; C. the workpiece is put into the heating furnace, and the furnace temperature is heated to 910 10 within 6.0 hours, and the heat preservation time is over 1.5 hours, and then the forging temperature is heated. Air-cooled to room temperature; D. put the workpiece in the heating furnace for 0.3 hours, heat the furnace temperature to 910 10 and heat it for more than 1.5 hours, quenching water-cooled; E. put the workpiece in the heating furnace, start the heating furnace within 2.5 hours, raise the furnace temperature to 550 8 and heat it for more than 3.5 hours, then air-cooled to room temperature.

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术涉及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。
技术介绍
水下采油树设备是一种在具有强腐蚀性的海底环境下运行的采油气设备，其中油管头是连接最上层套管头和采油(气)树，以悬挂油管及密封油管和套管之间环形空间的装置部件。深海采油设备上油管头是采油过程中的连接装置，也是安全保护装置。深海采油设备接头用锻件的材料主要有F22、F60、8630、4130等，主要用于阀体接头、活塞杆接头、阀盖接头等。不同种类的钢材用于制造深海采油设备接头时，性能各有优缺点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种低温性能好、抗拉强度高的深海采油装备中油管头用高强度钢锻件原料的生产方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：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，其步骤为：a.取重量组分为：C:0.16-0.24％；Si:0.15-0.35％；Mn:1.10-1.50％；P:≤0.025％；S:≤0.025％；Cr:≤0.20％；Ni:≤0.25％；Mo:≤0.06％；N:≤0.02％；Al:≤0.050％；其余为Fe和其他残余元素的坯钢为原料进入预热后的锻造炉内加热至1200℃，开始锻造，始锻温度控制在1150-1200℃，终锻温度不低于750℃，使用十字方向反复三次镦粗拔长，然后将锻件由终锻温度空冷至室温；b.机械加工去除其氧化表皮；c.正火：将工件放入温度为200±10℃的加热炉内，在6.0h内将炉温加热至910±10℃，保温1.5h以上，然后将工件取出空冷至室温；d.奥氏体化与深冷淬火：将工件放入温度为300±10℃的加热炉内，保温0.3h，在5.0h内将炉温加热至910±10℃，保温1.5h以上，淬火水冷；e.回火：将工件放入加热炉内，启动加热炉在2.5h内将炉温加温至550±8℃，保温3.5h以上，然后将工件取出空冷至室温。作为一种优选的方案，开始淬火时，水温需要限制在25℃以下；结束淬火时，水温需要限制在33℃以下。作为一种优选的方案，锻造时锻造比大于1.3。作为一种优选的方案，锻造时炉膛预热温度大于600℃。本专利技术的有益效果是：本方法生产的产品具有较高的硬度、屈服强度、抗拉强度，同时具有良好的低温冲击热性、伸长率，产品满足了锻件常年处于高盐、高压、低温、高冲击等极其恶劣海况的工作环境中需要具有高强度、耐腐蚀、耐压、高低温韧性和抗冲击性强、抗疲劳强等综合性能的要求。始锻温度控制在1150-1200℃，终锻温度不低于750℃，较低的终锻温度保证工件结构紧密和细化晶粒，而过高的终锻温度会形成粗大晶粒。正火时，将工件放入温度为200±10℃的加热炉内，在6.0h内将炉温加热至910±10℃，保温1.5h以上，然后将工件取出空冷至室温；改善切削加工性能，消除热加工中的组织缺陷。奥氏体化与深冷淬火时，将工件放入温度为300±10℃的加热炉内，保温0.3h，在5.0h内将炉温加热至910±10℃，保温1.5h以上，淬火水冷；深冷淬火后得到马氏体，马氏体和奥氏体具有同样的化学成分，马氏体转变只是晶格重构，由面心立方晶格转变为体心立方晶格，即切变型相变。每一个晶粒存在着不同位相的板条马氏体，这些板条马氏体的基体上均匀弥散的分布着碳化物，显著提高钢的强度和硬度。回火时。将工件放入加热炉内，启动加热炉在2.5h内将炉温加温至550±8℃，保温3.5h以上，然后将工件取出空冷至室温；得到回火索氏体金相组织，减小或消除淬火钢件中的内应力，具有良好的韧性和塑性，较高的强度，良好的综合力学性能。锻造比大于1.3，确保锻造后结构紧密。在锻造过程中能打碎粗大的奥氏体晶粒，使夹杂物弥散分布，消除带状组织，减轻各向异性。具体实施方式下面详细描述本专利技术的具体实施方案。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，其步骤为：a.取重量组分为：C:0.16-0.24％；Si:0.15-0.35％；Mn:1.10-1.50％；P:≤0.025％；S:≤0.025％；Cr:≤0.20％；Ni:≤0.25％；Mo:≤0.06％；N:≤0.02％；Al:≤0.050％；其余为Fe和其他残余元素的坯钢为原料进入预热温度大于600℃的锻造炉内加热至1200℃，开始锻造，始锻温度控制在1150-1200℃，终锻温度不低于750℃，使用十字方向反复三次镦粗拔长，然后将锻件由终锻温度空冷至室温；锻造时锻造比大于1.3。b.机械加工去除其氧化表皮；c.正火：将工件放入温度为200℃的加热炉内，在6.0h内将炉温加热至910℃，保温1.5h以上，然后将工件取出空冷至室温；d.奥氏体化与深冷淬火：将工件放入温度为310℃的加热炉内，保温0.3h，在5.0h内将炉温加热至910℃，保温1.5h以上，淬火水冷；开始淬火时，水温需要限制在25℃以下；结束淬火时，水温需要限制在33℃以下。e.回火：将工件放入加热炉内，启动加热炉在2.5h内将炉温加温至550℃，保温3.5h以上，然后将工件取出空冷至室温。本方法生产产品的技术指标如下：上述的实施例仅例示性说明本专利技术创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本专利技术；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一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，其步骤为：a.取重量组分为：C:0.16‑0.24％；Si:0.15‑0.35％；Mn:1.10‑1.50％；P:≤0.025％；S:≤0.025％；Cr:≤0.20％；Ni:≤0.25％；Mo:≤0.06％；N:≤0.02％；Al:≤0.050％；其余为Fe和其他残余元素的坯钢为原料进入预热后的锻造炉内加热至1200℃，开始锻造，始锻温度控制在1150‑1200℃，终锻温度不低于750℃，使用十字方向反复三次镦粗拔长，然后将锻件由终锻温度空冷至室温；b.机械加工去除其氧化表皮；c.正火：将工件放入温度为200±10℃的加热炉内，在6.0h内将炉温加热至910±10℃，保温1.5h以上，然后将工件取出空冷至室温；d.奥氏体化与深冷淬火：将工件放入温度为300±10℃的加热炉内，保温0.3h，在5.0h内将炉温加热至910±10℃，保温1.5h以上，淬火水冷；e.回火：将工件放入加热炉内，启动加热炉在2.5h内将炉温加温至550±8℃，保温3.5h以上，然后将工件取出空冷至室温。

【技术特征摘要】
1.一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，其步骤为：a.取重量组分为：C:0.16-0.24％；Si:0.15-0.35％；Mn:1.10-1.50％；P:≤0.025％；S:≤0.025％；Cr:≤0.20％；Ni:≤0.25％；Mo:≤0.06％；N:≤0.02％；Al:≤0.050％；其余为Fe和其他残余元素的坯钢为原料进入预热后的锻造炉内加热至1200℃，开始锻造，始锻温度控制在1150-1200℃，终锻温度不低于750℃，使用十字方向反复三次镦粗拔长，然后将锻件由终锻温度空冷至室温；b.机械加工去除其氧化表皮；c.正火：将工件放入温度为200±10℃的加热炉内，在6.0h内将炉温加热至910±10℃，保温1.5h以上，然后将工件取出空...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈妍，王琪，陈一凡，姚江，孙慧，刘小娜，
申请(专利权)人：张家港海锅新能源装备股份有限公司，张家港江苏科技大学产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32