[发明专利]一种含Cu高耐冲击腐蚀压裂泵阀体用钢及其热处理方法

权利要求书

1.一种含Cu高耐冲击腐蚀压裂泵阀体用钢，其特征在于，按重量百分比组成为：C0.30％～0.45％、Si 0.15％～0.35％、Mn 1.5％～2.5％、Cr 0.8％～1.0％、Mo 0.6％～0.8％、Ni 2.00％～2.50％、Cu 0.50％～0.80％、V 0.05％～0.25％、Al 0.015％～0.040％、Sb 0.01％～0.03％、P≤0.015％、S≤0.015％、N≤0.0080％、O≤0.004％，其余为Fe和其它不可避免的杂质；

上述元素成分配比符合：

1)0.20％≤％C-(0.077×％Cr+0.24×％V)≤0.32％；

2)26×％Cu+4×％Ni+1.2×％Cr-1.5×％Si+17×％Sb+10×％V-7×％Cu×％Ni-9×％Ni×％Sb

-5×％Mn≥7.0；其中，在计算公式2)时，直接采用元素百分含量的数值部分；

所述的含Cu高耐冲击腐蚀压裂泵阀体用钢的热处理方法，包括采用阶梯淬火和回火工艺进行热处理的步骤，具体为：

1)阶梯淬火步骤：将压裂泵阀体以40～110℃/h的速度加热至900～950℃，保温，而后水冷；将压裂泵阀体以40～110℃/h的速度加热至840～880℃，保温，而后水冷；

2)回火工艺步骤：将压裂泵阀体以40～110℃/h的速度加热至回火温度为550～700℃，保温，水冷；所述回火工艺步骤中保温时间t由压裂泵阀体厚度S决定，t＝1.0～3.0S，t单位为min，S单位为mm；所述回火温度T与阀体厚度S、保温时间t应满足：22≤Y＝T×(S/10+lgt)/1000≤26。

2.权利要求1所述的含Cu高耐冲击腐蚀压裂泵阀体用钢的制备方法，其特征在于，包括以下热处理方法：

1)阶梯淬火步骤：将压裂泵阀体以40～110℃/h的速度加热至900～950℃，保温，而后水冷；将压裂泵阀体以40～110℃/h的速度加热至840～880℃，保温，而后水冷；

2)回火工艺步骤：将压裂泵阀体以40～110℃/h的速度加热至回火温度为550～700℃，保温，水冷；所述回火工艺步骤中保温时间t由压裂泵阀体厚度S决定，t＝1.0～3.0S，t单位为min，S单位为mm；所述回火温度T与阀体厚度S、保温时间t应满足：22≤Y＝T×(S/10+lgt)/1000≤26。

3.根据权利要求2所述的含Cu高耐冲击腐蚀压裂泵阀体用钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1电炉冶炼：出钢前定氧，出钢过程采用留钢操作，避免下渣；

S2 LF炉精炼：将各元素成分调至目标值；

S3真空脱气：纯脱气时间≥15分钟，保证真空处理后[H]含量≤1.5ppm；

S4连铸：连铸φ380mm～φ700mm圆坯；

S5锻造；

S6热处理。

4.根据权利要求3所述制备方法得到的压裂泵阀体，其特征在于，所述压裂泵阀体1/4厚度处抗拉强度≥1050MPa、屈服强度≥900MPa、-27℃KV₂≥100J；压裂液冲蚀环境，冲蚀速度为50m/s、冲蚀角30°时，冲蚀腐蚀失重率≤0.6g/(m²·h)。