[发明专利]一种R5级系泊链转环卸扣的热处理工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及到一种海洋系泊链附件，特别是涉及到一种R5级系泊链转环卸扣的热处理工艺。

背景技术：

目前，用于深海钻井平台上的R5级系泊链是当今世界上最高等级的海洋系泊链，其具有高强度、强韧性、耐腐蚀和抗疲劳的技术特征。R5级转环卸扣是连接系泊链的附件。中国海洋石油总公司正在建造中的“海洋石油981”深水半潜式钻井平台，面临的是我国南海较为恶劣海况环境，百年一遇的风速达到54米/秒，二百年一遇风速达到56.9米/秒，有义波高达13.7米，流速达2.2米/秒。如果使用R4级系泊链作为锚泊定位系统的锚链，其锚链直径至少达92毫米，配套的锚机尺寸和重量以及锚链舱也需随之增大，对于空间和空船重量受限的深水半潜式钻井平台来说显然不适用，因此需要采用更高等级的R5系泊链的附件，既能够控制尺寸和重量，又满足锚泊定位要求。

目前，在ABS锚链规范中，对于R5系泊链技术要求只有一个草案：抗拉强度为1000～1050MPa，其允许波动范围超过窄强度标准，现有窄强度范围钢允许波动范围为100MPa的规定，也超过欧洲的相应标准，即100MPa左右。

根据船级社规范的要求，R5级转环卸扣应该具有较高的强度和韧性，其抗拉强度≥1000MPa，屈服强度≥760MPa。由于R5级转环卸扣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R5级转环卸扣性能的影响就很大。由此可见，热处理工艺是R5级转环卸扣制造过程中的关键技术之一。对照船级社有关钢的回火温度下限值不低于590°的规定，而日本专利号为昭60-89551中强度为1000MPa的链条，其回火温度为560°，要实现这个指标，技术难度是很大的。因此必须通过合理的热处理工艺控制R5级转环卸扣的强度，使其满足船级社的规范要求，并且能够实现大批量生产。

发明内容：

针对上述问题，本发明的目的就是要提供一种R5级系泊链转环卸扣的热处理工艺，它能够完全满足对R5级转环卸扣强韧性配合要求和船级社的相关规定。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种R5级系泊链转环卸扣的热处理工艺，其特征在于：采用特种钢，元素含量按重量百分比包括：C：0.12-0.30，Mn：0.20-1.95，Si：0.15-0.50，Cr：0.50-2.50，Mo：0.20-0.60，Al：0.01-0.06，N：0.004-0.015，Ni＜1.50，Cu＜0.50，S≤0.005，P≤0.015，其余为Fe。

热处理工艺包括以下步骤：

1)、将转环卸扣淬火加热到980-1020℃，并保温260-300分钟，然后进行水冷。

2)、将淬火冷却后转环卸扣回火加热到600-650℃，并保温330-360分钟，然后再次进行水冷。

本发明优点：1、本发明针对R5级转环卸扣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R5转环卸扣的制造过程中，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R5转环卸扣热处理的要求，严格控制了转环卸扣加热温度和保温时间，保证了转环卸扣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，转环卸扣能够实现预期的材料内部组织的转变。本发明经船级社认可单位测定，转环卸扣链条经热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1000-1050MPa，屈服强度＜920MPa，屈强比≤0.92，完全满足对R5级转环卸扣强韧性配合要求和相关船级社的规定。广泛运用于深海钻井平台上的R5级转环卸扣的批量生产。

具体实施方式：

一种R5级系泊链转环卸扣的热处理工艺，其特征在于：采用特种钢，元素含量按重量百分比包括：C：0.12-0.30，Mn：0.20-1.95，Si：0.15-0.50，Cr：0.50-2.50，Mo：0.20-0.60，Al：0.01-0.06，N：0.004-0.015，Ni＜1.50，Cu＜0.50，S≤0.005，P≤0.015，其余为Fe。热处理工艺包括以下步骤：

1)、将转环卸扣淬火加热到980-1020℃，并保温260-300分钟，然后进行水冷。

2)、将淬火冷却后转环卸扣回火加热到600-650℃，并保温330-360分钟，然后再次进行水冷。