一种大马力长寿命耐腐蚀压裂泵阀体用钢及其热处理方法和生产方法与流程

技术特征：
1.一种大马力长寿命耐腐蚀压裂泵阀体用钢，其特征在于，包括如下重量百分比的化学成分：c 0.20％～0.55％、si 0.15％～0.35％、mn 2.4％～2.9％、cr0.5％～0.8％、mo 0.6％～0.8％、ni 2.40％～2.80％、cu 0.50％～0.80％、nb0.025％～0.045％、ti 0.0015％～0.0035％、b 0.0010％～0.0035％、al0.015％～0.035％、p≤0.010％、s≤0.010％、n≤0.0080％、o≤0.003％，其余为fe和其它不可避免的杂质；其中，a＝{2.5 30
×
[b-1.27
×
(n-0.002-0.29
×
ti-0.15
×
nb)]}
×
(1 4
×
mn)
×
(1 2
×
cr)
×
(1 3.5
×
mo)，a≥200；d＝28
×
ni 17
×
mo 16
×
cu 23
×
mn-14
×
si
×
mn 15
×
c-11
×
c
×
mn，d≥140；x＝4
×
ni 1.2
×
cr-2.5
×
si 30
×
cu 7
×
nb 11
×
ti-9
×
ni
×
cu-5
×
mn，x≥0.5；a、d、x值的计算公式中，各元素所指数值＝该元素在钢中含量
×
100。2.根据权利要求1所述的大马力长寿命耐腐蚀压裂泵阀体用钢，其特征在于，所述大马力长寿命耐腐蚀压裂泵阀体用钢的金相组织为回火索氏体，晶粒尺寸为18～24μm。3.根据权利要求1所述的大马力长寿命耐腐蚀压裂泵阀体用钢，其特征在于，所述大马力长寿命耐腐蚀压裂泵阀体用钢阀体1/4厚度处的抗拉强度≥1100mpa、屈服强度≥970mpa、-40℃kv2≥130j、a≥20％、z≥72％；在压裂液环境中160mpa应力下的腐蚀速率≤0.002mm/h，应力腐蚀疲劳寿命≥400万次。4.如权利要求1-3任意一项所述的大马力长寿命耐腐蚀压裂泵阀体用钢的热处理方法，其特征在于，所述热处理方法包括以下步骤：(1)阶梯淬火：将采油树阀体加热至900～940℃，保温，而后水冷；再加热至840～880℃，保温，而后水冷；(2)回火：将采油树阀体加热至t＝580～680℃，保温，而后水冷。5.根据权利要求4所述的热处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，两次加热的升温速度均为50～110℃/h，保温时间均为t＝0.4～1.0
×
s，s为压裂泵阀体的壁厚，单位为mm，t单位为min。6.根据权利要求4所述的热处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，加热的升温速度为50～110℃/h，保温时间为t1＝0.8～2.0
×
s，s为压裂泵阀体的壁度，单位为mm，t1单位为min。7.根据权利要求6所述的热处理方法，其特征在于，回火工艺参数应符合y＝t
×
(s/10 lgt1)/1000，34.2≤y≤35.8。8.如权利要求1-3任意一项所述的大马力长寿命耐腐蚀压裂泵阀体用钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：电弧炉或转炉冶炼
→
lf炉精炼
→
rh或vd真空脱气
→
圆坯连铸
→
圆坯加热
→
锻造成阀体
→
热处理
→
机加工
→
包装入库，其中所述热处理采用权利要求4-7任意一项所述的热处理方法进行。9.根据权利要求8所述的生产方法，其特征在于，所述圆坯直径为φ380mm～φ700mm。10.根据权利要求8所述的生产方法，其特征在于，所述机加工具体包括：阀体粗车
→
探伤
→
阀体精车
→
修磨
→
探伤。

技术总结
本发明公开了一种大马力长寿命耐腐蚀压裂泵阀体用钢及其热处理方法和生产方法，所述压裂泵阀体用钢主要包括如下成分C、Si、Mn、Cr、Mo、Ni、Cu、Al、Nb、Ti、B，本发明通过控制钢中化学成分的组成及各成分之间的关系及用量，使得压裂泵阀体用钢性能满足≥5500大马力下使用寿命≥400h的压裂泵阀体用钢的需求，其阀体1/4厚度处的抗拉强度≥1100MPa、屈服强度≥970MPa、-40℃KV2≥130J、A≥20％、Z≥72％；在压裂液环境中160MPa应力下的腐蚀速率≤0.002mm/h，应力腐蚀疲劳寿命≥400万次。应力腐蚀疲劳寿命≥400万次。应力腐蚀疲劳寿命≥400万次。


技术研发人员：杨志强 汪开忠 胡芳忠 王自敏 吴林 陈世杰 金国忠 杨少朋
受保护的技术使用者：马鞍山钢铁股份有限公司
技术研发日：2022.03.04
技术公布日：2022/6/4