[发明专利]一种在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢及其热处理方法和生产方法

权利要求书

1.一种在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢，其特征在于，包括如下重量百分比的化学成分：C 0.22％～0.28％、Si 0.15％～0.35％、Mn1.7％～2.0％、Cr0.5％～0.7％、Mo 0.3％～0.5％、Ni 0.80％～1.00％、Cu 0.30％～0.50％、Al 0.015％～0.035％、Nb 0.025～0.045％、Ti 0.0035～0.0055％、B0.0005～0.0030％、La 0.0010～0.0030％、Y(钇)0.0020～0.0050％、P≤0.015％、S≤0.015％、N 0.0070～0.0120％、O≤0.004％，Sb+As+Pb+Bi+Sn≥0.035％，其余为Fe和其它不可避免的杂质；

其中，

A＝{2.5+30×[B-1.27×(N-0.002-0.29×Ti-0.15×Nb)]}×(1+4×Mn)×(1+2×Cr)×(1+3.5×Mo)，A≥90；

D＝30×Ni+20×Mo+16×Cu+22×Mn-12×Si×Mn+28×C-10×C×Mn，D≥74.5；

X＝26×Cu+4×Ni+1.2×Cr-1.5×Si-7×Cu×Ni-5×Mn，X≥1.8；

E＝10×La+8×Y-(Sb+As+Pb+Bi+Sn)，E≥0.002；

A、D、X、E值的计算公式中，各元素所指数值＝该元素在钢中含量×100；

所述在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢的热处理方法，包括以下步骤：

(1)淬火：将采油树阀体加热至860～900℃，保温，而后水冷；

(2)阶梯回火：将采油树阀体加热至T1＝450～550℃，保温，再加热至T2＝650～700℃保温，而后水冷；

步骤(1)中，加热的升温速度为50～110℃/h，保温时间为t＝0.8～1.2×S，S为阀体壁厚，单位为mm，t单位为min；

步骤(2)中，第一次加热的升温速度为50～110℃/h，保温时间为t1＝0.8～1.2×S，S为阀体壁厚，单位为mm，t1单位为min；第二次加热的升温速度为80～120℃/h，保温时间为t2＝0.5～1.2×S，S为阀体壁厚，单位为mm，t2单位为min；

回火工艺参数应符合Z＝T2×(S/10+lgt2)/1000，34.2≤Z≤35.8。

2.根据权利要求1所述的在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢，其特征在于，所述在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢的金相组织为回火索氏体，晶粒尺寸为20～27μm。

3.根据权利要求1所述的在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢，其特征在于，所述在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢阀体1/4厚度处抗拉强度≥860MPa、屈服强度≥680MPa、-46℃KV₂≥220J、A≥20％、Z≥70％；在海水环境中的腐蚀速率≤0.09mm/a。

4.如权利要求1-3任意一项所述的在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢的热处理方法，其特征在于，所述热处理方法包括以下步骤：

(1)淬火：将采油树阀体加热至860～900℃，保温，而后水冷；

(2)阶梯回火：将采油树阀体加热至T1＝450～550℃，保温，再加热至T2＝650～700℃保温，而后水冷。

5.根据权利要求4所述的热处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，加热的升温速度为50～110℃/h，保温时间为t＝0.8～1.2×S，S为阀体壁厚，单位为mm，t单位为min。

6.根据权利要求4所述的热处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，第一次加热的升温速度为50～110℃/h，保温时间为t1＝0.8～1.2×S，S为阀体壁厚，单位为mm，t1单位为min。

7.根据权利要求4所述的热处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，第二次加热的升温速度为80～120℃/h，保温时间为t2＝0.5～1.2×S，S为阀体壁厚，单位为mm，t2单位为min。