[发明专利]一种井控装置用F22材质、其锻造方法及热处理工艺

权利要求书

1.一种井控装置用F22材质，其特征在于：其化学成分按照质量百分比计，具有以下成分：C:0.10% - 0.15%，Mn:0.40% - 0.60%，Si：0.20% - 0.35%，P≤0.015%，S≤0.010%，Cr:2.00% - 2.50%，Mo:0.90% - 1.10%，Ni≤0.50%，Cu≤0.50%，AS≤0.005%，Sn≤0.005%，Sb≤0.003%，气体元素[H] ≤2PPm， [O] ≤30PPm， [N] ≤60PPm，其余为Fe及不可避免的杂质元素；原材料冶炼采用电炉冶炼，炉外精炼及真空脱气和模铸的工艺，模注坯料保温结束脱模后进行锻造；所述的井控装置用F22材质的锻造方法，其特征在于：包括4火次，锻造比≥5；具体步骤如下：

（1）模注坯料加热到1220℃保温6h，通过炉门窥视孔观察坯料是否均匀加热及烧透，确保无阴阳面和透热的条件下出炉锻造，使用上下平砧将坯料倒棱滚圆至直径D1，高度H1后使用剁刀将坯料底部去掉，回炉加热；

（2）回炉坯料加热4h后进行一次镦拔，镦粗序分三次进行缓慢镦粗，单次下压量分别为：150mm、200mm、200mm，为保证镦粗过程坯料均匀受力，使用镦粗盖板；坯料镦粗至D2，高度H2后进行三维锻造再拔长至直径D1，高度H1，回炉加热；

（3）回炉坯料加热4h后进行二次镦拔，采用步骤（2）所述的镦拔方式，二次镦拔结束后回炉加热；

（4）二次镦拔完坯料加热4h后进行制坯，使用平砧将坯料锻成长L，宽W，高H3方形坯，余料带冒口锻成D3的圆形后剁去冒口；

（5）在冒口使用内径D4的垫圈锻出高度为H4的法兰圆台阶，使用外径D5，高度H5的冲头，正反双面进行冲孔；冲头放正，防止冲歪、冲斜，移除垫圈冲头后修整至工艺尺寸，整个锻造过程保证锻造温度≥800℃，修整外形尺寸过程保证锻造温度≥700℃；

（6）热处理工艺，采用正火，淬火加回火，包括以下几个步骤：

（a）正火：≤300℃以下装炉，升温速度≤120℃/h，升温至600-650℃保温3h，然后以≤120℃/h升温至920-950℃保温15h，炉温均匀性满足±10℃，以空冷的方式冷却；为提高淬透深度，获得较好力学性能和微观组织形态，正火后进行粗加工处理，去除表面氧化皮和过大的毛坯余量；

（b）淬火：正火冷却至≤300℃以下装炉，升温速度≤120℃/h，升温至600-650℃保温3h，然后以≤120℃/h升温至900-930℃保温12h，炉温均匀性满足±10℃，以水冷的方式冷却，冷却水温在20-35℃，循环水流速25-40mm/s，入水后进行摆动，摆动时间不少于20min，水冷2-3h以后进行回火处理；为提升淬火效果，快速进入贝氏体转变阶段，要求淬火水温20-35℃，流速25-40mm/s，并通过不断摆动打破蒸汽膜，进入对流阶段加速热交换；

（c）回火：淬火水冷2-3h以后进行回火处理，≤300℃以下装炉，升温速度≤100℃/h，升温至650-680℃保温15h后空冷，炉温均匀性满足±8℃。