一种高强度、高韧性石油钻井平台阀体用钢及其生产工艺

摘要

本发明公开了一种高强度、高韧性石油钻井平台阀体用钢及其生产工艺，本发明通过调整C、Mn、Cr、Mo含量，加入一定量的Ni、Nb，使得钢的强度、低温冲击性能得到大幅度提高,满足石油阀体的工况对材料塑韧性及强硬度同时提高的要求，明显优于普通30CrMo钢。本发明生产工艺流程为转炉+精炼+真空处理+连铸。转炉工序采用采用双渣或多渣操作控制控制出钢P≤0.010%；在精炼装置中进行精炼，精炼成分调整完成后，采用RH/VD进行脱气和去除夹杂物。本发明通过RH/VD工艺,可显著提高钢的洁净度，从而显著提高钢的強韧性；采用弧形连铸机，使用结晶器专用保护渣，长水口氩封、中包充氩、使用内装侵入式水口实行全程全保护浇铸生产连铸圆坯，防止钢水二次氧化、吸气。

主权项

一种高强度、高韧性石油钻井平台阀体用钢，其特征在于：其化学成分wt%为：C 0.28‑0.35%, Si 0.20‑0.35%, Mn 0.70‑0.80%, Cr 0.95‑1.10%，Ni 0.35‑0.50%,Mo 0.18‑0.25%,Nb 0.01‑0.04%, S≤0.020%, P≤0.020%，［O］≤0.0020%，［H］≤0.00016%，余量为Fe；具体生产步骤如下： 按上述组分wt%，（1）转炉冶炼：在90吨以上的顶底复吹式转炉中冶炼，采用双渣或者多渣实现预脱P，使用出钢滑板机构控制下渣，防止出钢回P，达到控制出钢P≤0.010%，出钢每吨钢加入合成精炼渣500kg、铝类脱氧剂150kg及多种高纯合金进行预脱氧及成分初调； （2）精炼：在90吨以上的LF炉中进行钢水深脱氧及合金化，造高碱度渣R为5.0‑8.0，强化脱S、去夹杂，精炼过程采用全程吹氩搅拌；（3）真空脱气：在LF精炼后采用RH/VD脱气设备进行真空脱气和去除夹杂物处理，在高真空下保持25分钟以上，保证［H］≤0.00016%、［O］≤0.0020%，所有成分进入要求的范围；（4）夹杂物变性与软吹：真空处理之后喂丝线对夹杂物变性，并进行软吹处理，软吹时间为20分钟；（5）连铸：采用弧形连铸机，使用结晶器专用保护渣，长水口氩封、中包充氩、使用内装侵入式水口实行全程全保护浇铸生产连铸圆坯，防止钢水二次氧化、吸气；（6）锻轧和热处理：钢坯经锻轧后，压缩比≥4，进行整体热处理：正火+淬火，即加热至843℃～885℃保温后水或聚合物淬火，再回火，即加热至649℃～704℃保温后空冷。