一种深海石油阀体用钢材及生产方法技术

本发明专利技术涉及一种深海石油阀体用钢材及生产方法，所述深海石油阀体用钢材以质量百分含量计包括：C 0.12

【技术实现步骤摘要】
一种深海石油阀体用钢材及生产方法


[0001]本专利技术涉及钢材领域，具体涉及一种深海石油阀体用钢材及生产方法。

技术介绍

[0002]目前，随着深海石油开采的推进，开采环境日益严峻，对开采过程中采用的钢材性能提出新的要求，现有技术所用的深海石油阀体用钢已难以满足要求。
[0003]如CN109207862A公开了一种耐磨型特种钢制深海石油阀体及其制造方法。该阀体具有下列重量百分比的化学成分：C 0.10
‑
0.15wt％、Mn 0.40
‑
0.60wt％、P≤0.025wt％、S≤0.025wt％、Si 0.30
‑
0.50wt％、Cr 11.50
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13.50wt％、Mo≤0.60wt％、Ni 0.40
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0.50wt％、H≤l.5ppm、O≤15ppm、N≤50ppm，其余为Fe及不可避免的不纯物，该阀体的组织主相是马氏体，第二相是容积比为8％以上且12％以内的奥氏体，且内含容积比为0％以上(不包括0)且3％以内的珠光体。该阀体通过新工艺和新配方，显著提升阀体的耐腐蚀性和机械性能，在产品浇注成型制造环节中，采用快速处理钢包透气砖装备。
[0004]对此，本专利技术对现有方案进行改进，以解决现有深海石油阀体用钢材力学性能较差的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种深海石油阀体用钢材及生产方法，以解决深海石油阀体用钢材力学性能较差的问题。
>[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种深海石油阀体用钢材，所述深海石油阀体用钢材以质量百分含量计包括：
[0008]C 0.12
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0.14％，Si 0.4
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0.42％，Mn 0.53
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0.57％，Cr 2.42
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2.47％，Mo 0.93
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0.97％，Ni 0.22
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0.23％，Al 0.25
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0.35％，Nb 0.01
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0.02％，V 0.01
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0.02％，P≤0.01％，S≤0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0009]本专利技术提供的深海石油阀体用钢材，通过对钢材的组成进行设计，增加Ni元素和Al元素的含量，结合V+Nb的复合强化，强化低温冲击韧性，提高钢的抗腐蚀性能，产品经锻造热处理后检验性能，完全满足最新标准的要求，有利于提升钢材的使用性能。
[0010]本专利技术中，所述深海石油阀体用钢材中C以质量百分含量计为0.12
‑
0.14％，例如可以是0.12％、0.121％、0.122％、0.123％、0.124％、0.125％、0.126％、0.127％、0.128％、0.129％、0.13％、0.131％、0.132％、0.133％、0.134％、0.135％、0.136％、0.137％、0.138％、0.139％或0.14％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0011]本专利技术中，所述深海石油阀体用钢材中Si以质量百分含量计为0.4
‑
0.42％，例如可以是0.4％、0.401％、0.402％、0.403％、0.404％、0.405％、0.406％、0.407％、0.408％、0.409％、0.41％、0.411％、0.412％、0.413％、0.414％、0.415％、0.416％、0.417％、
0.418％、0.419％或0.42％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0012]本专利技术中，所述深海石油阀体用钢材中Mn以质量百分含量计为0.53
‑
0.57％，例如可以是0.53％、0.532％、0.534％、0.536％、0.538％、0.54％、0.542％、0.544％、0.546％、0.548％、0.55％、0.552％、0.554％、0.556％、0.558％、0.56％、0.562％、0.564％、0.566％、0.568％或0.57％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0013]本专利技术中，所述深海石油阀体用钢材中Cr以质量百分含量计为2.42
‑
2.47％，例如可以是2.42％、2.422％、2.424％、2.426％、2.428％、2.43％、2.432％、2.434％、2.436％、2.438％、2.44％、2.442％、2.444％、2.446％、2.448％、2.45％、2.452％、2.454％、2.456％、2.458％、2.46％、2.462％、2.464％、2.466％、2.468％或2.47％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0014]本专利技术中，所述深海石油阀体用钢材中Mo以质量百分含量计为0.93
‑
0.97％，例如可以是0.93％、0.932％、0.934％、0.936％、0.938％、0.94％、0.942％、0.944％、0.946％、0.948％、0.95％、0.952％、0.954％、0.956％、0.958％、0.96％、0.962％、0.964％、0.966％、0.968％或0.97％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0015]本专利技术中，所述深海石油阀体用钢材中Ni以质量百分含量计为0.22
‑
0.23％，例如可以是0.22％、0.221％、0.222％、0.223％、0.224％、0.225％、0.226％、0.227％、0.228％、0.229％或0.23％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0016]本专利技术中，所述深海石油阀体用钢材中Al以质量百分含量计为0.25
‑
0.35％，例如可以是0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、0.3％、0.31％、0.32％、0.33％、0.34％或0.35％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0017]本专利技术中，所述深海石油阀体用钢材中Nb以质量百分含量计为0.01
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0.02％，例如可以是0.01％、0.011％、0.012％、0.013％、0.014％、0.015％、0.016％、0.017％、0.018％、0.019％或0.02％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0018]本专利技术中，所述深海石油阀体用钢材中V以质量百分含量计为0.01
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0.02％，例如可以是0.01％、0.011％、0.012％、0.013％、0.014％、0.015％、0.016％、0.017％、0.018％、0.019％或0.02％等，但不限于所列举本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深海石油阀体用钢材，其特征在于，所述深海石油阀体用钢材以质量百分含量计包括：C 0.12
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0.14％，Si 0.4
‑
0.42％，Mn 0.53
‑
0.57％，Cr 2.42
‑
2.47％，Mo 0.93
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0.97％，Ni 0.22
‑
0.23％，Al 0.25
‑
0.35％，Nb 0.01
‑
0.02％，V 0.01
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0.02％，P≤0.01％，S≤0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质。2.如权利要求1所述深海石油阀体用钢材，其特征在于，所述深海石油阀体用钢材以质量百分含量计包括：C 0.12
‑
0.13％，Si 0.41
‑
0.42％，Mn 0.54
‑
0.55％，Cr 2.42
‑
2.44％，Mo 0.93
‑
0.95％，Ni 0.22
‑
0.23％，Al 0.28
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0.32％，Nb 0.01
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0.02％，V 0.01
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0.02％，P≤0.01％，S≤0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质。3.一种如权利要求1或2所述深海石油阀体用钢材的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括：提供铁水，依次进行KR预处理、转炉冶炼、脱氧合金化、LF精炼、VD真空、连铸、缓冷、加热和锻造，得到深海石油阀体用钢材。4.如权利要求3所述生产方法，其特征在于，所述KR预处理包括KR脱硫；优选地，所述KR预处理中添加有脱硫剂；优选地，所述脱硫剂包括氧化钙、萤石粉和铝粉；优选地，所述KR预处理所得铁水中硫以质量百分含量计≤0.001％。5.如权利要求3或4所述生产方法，其特征在于，所述转炉冶炼的出钢温度为1600
‑
1630℃；优选地，所述转炉冶炼的终点C以质量百分含量计为0.03
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0.05％；优选地，所述转炉冶炼的终点P以质量百分含量计≤0.007％；优选地，所述转炉出钢时加入含Ni和Mn的合金。6.如权利要求3
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5任一项所述生产方法，其特征在于，所述脱氧合金化为在转炉出钢10
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18s后加入铝料进行脱氧，转炉出钢30
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40s时加入中间合金。7.如权利要求3
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6任一项所述生产方法，其特征在于，所述LF精炼中所用脱氧剂包括铝和/或碳化硅；优选地，所述LF精炼中白渣保持时间为20
‑
30min；优选地，所述LF精炼中硫以质量百分含量计≤0.002wt％；优选地，所述LF精炼中所用渣系以质量百分含量计包括：CaO 48
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52％，MgO 3
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6％，SiO2≤8％，余量为Al2O3；优选地，所述LF精炼的出钢温度为1660
‑
1680℃；优选地，所述LF精炼的时间≥70min。8.如权利要求3
‑
7任一项所述生产方法，其特征在于，所述VD真空中破真空前加入含V和Nb的合金，破真空后加入铝合金线；优选地，所述VD真空中深真空的时间≥18min；优选地，所述VD真空中的绝对真空度≤67Pa；优选地...

【专利技术属性】
技术研发人员：马小亮，冷永磊，尹修刚，任立坤，李军龙，杨东，杨磊，
申请(专利权)人：海南龙祥原科技有限公司，
类型：发明
国别省市：