[发明专利]一种高性能合金钢法兰和锻件及其制造方法

说明书

本发明涉及合金钢锻造技术领域，公开了一种高性能合金钢法兰和锻件及其制造方法，包括：0.14～0.17wt％的碳、0.10～0.60wt％的硅、0.60～0.80wt％的锰、≤0.005wt％的磷、≤0.003wt％的硫、1.00～1.25wt％的铬、0.55～0.65wt％钼，余量为铁。本发明中制造工艺生产的锻件性能优异，锻件性能指标远超传统工艺生产的锻件，锻件无损检测中发现的缺陷数量和尺寸也远优于传统工艺。

技术领域

本发明涉及合金钢锻造技术领域，特别是涉及一种高性能合金钢法兰和锻件及其制造方法。

背景技术

合金钢法兰和锻件广泛应用于机械、电力、石油、化工、冶金等领域，通常情况下，合金钢材质的法兰和锻件性能符合相关标准即可，但近些年，随着技术进步的不断加快，很多工程上使用的法兰和锻件性能指标设计要求大大超出国家标准和行业标准要求，客户订货技术条件明显高于这些标准。

在NB/T47008标准中，15CrMo化学成分为C 0.12％～0.18％，Si 0.10％～0.60％，Mn 0.30％～0.80％，P≤0.025％，S≤0.010％，Cr 0.80％～1.25％，Mo 0.45％～0.65％，其余为Fe元素。力学性能要求为Rm 480～640MPa，Rp0.2≥280MPa，A≥20％，常温Akv≥47J。

使用传统工艺生产的15CrMo法兰和锻件可以满足标准要求，但近些年来，很多重点工程对合金钢法兰和锻件性能提出更高要求。例如油气管线工程和核电工程等，要求合金铬钼钢法兰和锻件增加-20℃冲击试验，冲击功不低于100J；奥氏体晶粒度≥7级；按NB/T47013进行磁粉检测和超声波检测，1级合格。但是按传统工艺生产的15CrMo法兰和锻件，在-20℃冲击试验时，冲击功约40J左右，奥氏体晶粒度为5级，按NB/T47013进行磁粉检测和超声波检测，缺陷级别约2级左右，均不满足油气管线工程和核电工程等客户的特殊要求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是不能满足油气管线工程和核电工程对合金钢法兰和锻件在性能方面要求的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种高性能合金钢法兰及锻件，其特征在于，所述的合金钢含有下列化学成分：0.14～0.17wt％的碳、0.10～0.60wt％的硅、0.60～0.80wt％的锰、≤0.005wt％的磷、≤0.003wt％的硫、1.00～1.25wt％的铬、0.55～0.65wt％钼，余量为铁。

一种高性能合金钢法兰及锻件的制造方法，包括如下步骤：

步骤一，电炉冶炼：将铁水预处理后用转炉炼钢；

步骤二，炉外精炼：将所述步骤一得到的钢水用精炼炉进一步精炼成权1所述的合金钢，精炼后将铁水铸成φ16～24寸钢锭；

步骤三，锻造：将所述步骤二得到的合金钢钢锭，用液压机或空气锤锻造成产品锻件；

步骤四，热处理：将所述步骤三中自然冷却后的锻件置于电阻炉内进行热处理；

步骤五，性能测试：热处理后，从所述步骤四热处理后的锻件上切取试验用试料，用试料加工成拉伸试样和冲击试样，进行力学性能试验；

步骤六，机加工：将步骤五中力学性能测试合格后的锻件通过机加工制成合金钢法兰及锻件工件；

步骤七，无损检测：通过超声波探伤仪、磁粉探伤仪对机加工后的工件进行探伤、检验；

步骤八，成品：将探伤、检验后的工件包装入库。