[发明专利]一种石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件及其制备方法，包括以下步骤：(1)原材料采购：取F6NM不锈钢锭；(2)性能检测：化学成分复验；(3)锻造：多火次锻造；(4)锻后热处理：冷却、回火；(5)粗加工：切削加工；(6)性能热处理：固溶、冷却、回火；(7)精加工：精加工，制得不锈钢锻件。本发明通过对不锈钢锻件的化学成分进行具体限定，将C含量控制在超低状态，同时控制N含量，在维持相稳定的同时，降低硬度，提高焊接性能和抗H₂S腐蚀性能，加入极少量的Al，细化晶粒，提高抗疲劳性能，重新优化Cr、Mo含量，优化Cr、Ni当量比，显著提高耐腐蚀性能，使得不锈钢锻件更适应富含硫化氢的作业环境，并能够显著提高生产效率，使得合格率得到提高。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，具体为一种石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件及其制备方法。

背景技术

超级马氏体不锈钢F6NM(04Cr13Ni5Mo，0Cr13Ni4Mo)使用日趋成熟，该材料在我国的应用范围日益广泛，除在水利工程等高强度高且耐腐蚀的场合应用外，在使用开采和石油炼化等腐蚀环境中应用中，性能表现优异。我国只在GB20878中列入了材料牌号，尚未制定产品标准。

我国自有的石油矿产多数含硫化氢等腐蚀气体，我国从国际市场采购回的原油也以富含硫化氢的重油为主，F6NM超级马氏体不锈钢性能优异，可以将强度和耐腐蚀性能的综合性能同时调整到最佳状态，是富含硫化氢作业场合的不二之选。随着能源竞争的日益激烈，在石油开采技术上赶超世界先进水平日益紧迫，我国在为相关国家投资建设大量石油开采和石油炼化项目，对性能先进的石油炼化设备需要广阔。因此，在研发F6NM高强度高韧性应用的基础上，对F6NM在石油开采和炼化作业中硫化氢腐蚀环境的应用进行研发、开发 F6NM低硬度高耐蚀性能制造工艺是大势所趋。因此，我们提出一种石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件的制备方法，包括以下步骤：

(1)原材料采购：取F6NM不锈钢锭作为原材料；

(2)性能检测：对原材料进行化学成分复验检测，取合格品作为原料；

(3)锻造：对原料进行多火次锻造，制得锻坯；

(4)锻后热处理：对锻坯进行冷却、回火处理，制得锻件；

(5)粗加工：对锻件进行切削加工，制得粗加工锻件；

(6)性能热处理：对粗加工锻件进行固溶、冷却、回火处理，制得热处理后钢件；

(7)精加工：对热处理后钢件进行精加工，制得不锈钢锻件。

进一步的，包括以下步骤：

(1)原材料采购：采购F6NM不锈钢锭，作为原材料；

(2)性能检测：对原材料进行化学成分复验检测，取合格品作为原料；

(3)锻造：

取步骤(2)中复验合格的原料进行第一火次锻造，第一火次锻造工艺为：始锻温度1140～1180℃，终锻温度800～900℃，进行镦粗和拔长；

置于1140～1180℃温度炉中加热，保温2～2.5h，进行第二火次锻造，第二火次锻造工艺为：始锻温度1140～1180℃，终锻温度800～900℃，进行镦粗、倒角、冲孔、滚圆、扩孔处理；