[发明专利]马氏体沉淀硬化型不锈钢模块锻后热处理方法

说明书

本发明提供一种马氏体沉淀硬化型不锈钢模块锻后热处理方法，包括锻后冷却以及退火步骤，其中：所述锻后冷却步骤中，采用强制水冷对锻后的不锈钢模块进行冷却；所述退火步骤中，对强制水冷后的不锈钢模块进行退火处理。本发明通过对材料特性和冷却过程中组织转变机理进行分析，采用强制水冷方法，缩短组织应力和热应力的持续释放时间，并在适当时间退火来进行消除避免不锈钢模块开裂。

技术领域

本发明涉及不锈钢领域，特别涉及一种马氏体沉淀硬化型不锈钢模块锻后热处理方法。

背景技术

马氏体沉淀硬化型不锈钢材料具备优异的高强度、高纵横比、高韧性、高耐蚀性、高抗缺口敏感性、高蠕变性等特点。因此在油气开采领域为达到装备使用寿命要求，常选用沉淀硬化型不锈钢模块制作石油开采压裂泵，满足高交变压力、高磨损、高腐蚀等复杂环境的使用要求。

马氏体沉淀硬化型不锈钢模块规格尺寸较大，加热锻造成型后需要通过炉冷、空冷等不同方式冷却，在冷却过程中由于其特殊组织转变方式导致的组织应力和冷却过程中的热应力导致模块炸裂而报废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种马氏体沉淀硬化型不锈钢模块锻后热处理方法，通过对材料特性和冷却过程中组织转变机理进行分析，采用一种特殊的锻后热处理方法，保证模块组织应力和热应力快的消除，模块不会炸裂。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种马氏体沉淀硬化型不锈钢模块锻后热处理方法，包括锻后冷却以及退火步骤，其中：所述锻后冷却步骤中，采用强制水冷对锻后的不锈钢模块进行冷却；所述退火步骤中，对强制水冷后的不锈钢模块进行退火处理。

在上述方法中，作为一种优选方式，所述退火步骤中，所述退火处理包括第一次退火和第二次退火。

在上述方法中，作为一种优选方式，所述第一次退火的退火温度为630℃～670℃。

在上述方法中，作为一种优选方式，所述锻后冷却步骤中，根据所述不锈钢模块的规格大小计算冷却的时间。

在上述方法中，作为一种优选方式，在所述锻后冷却步骤和所述退火步骤之间还包括复温步骤。

在上述方法中，作为一种优选方式，所述复温步骤为将强制水冷后的不锈钢模块复温至150℃-250℃，并在150℃-250℃的温度下保温2-4h。

在上述方法中，作为一种优选方式，所述不锈钢模块的厚度为400mm-700mm；优选地，所述不锈钢模块的生产规格的厚×宽×长不小于400mm×500mm×1000mm。

在上述方法中，作为一种优选方式，按重量百分比，所述不锈钢模块包括以下组分：C：≤0.07％、Si：≤1％、Mn：≤1％、Cr：14.5-17.5％、Ni：3.5-5.5％、Cu：2.5-5.4％、Nb：0.1-0.5％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。

在上述方法中，作为一种优选方式，所述第二次退火的退火温度为630℃～670℃。

在上述方法中，作为一种优选方式，所述冷却是指出水后所述不锈钢模块的表面温度控制在60℃-120℃。

分析可知，本发明公开的一种马氏体沉淀硬化型不锈钢模块锻后热处理方法，采用强制水冷方法，缩短组织应力和热应力的持续释放时间，并在适当时间退火来进行消除避免不锈钢模块开裂。

具体实施方式

下面将结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。