一种海洋石油开采设备用锻制工件精加工前的最终热处理方法

摘要

本发明公开了一种使成品质量稳定、耐腐蚀的海洋石油开采设备用锻制工件精加工前的最终热处理方法，其步骤为：a.奥氏体化，b.水淬，c.回火，d.硬度检测：对回火后的工件上的硬度检测点进行布氏硬度检测，硬度范围在HBW269-330之间的为合格品；硬度超过HBW？330的工件进行重新回火，直到硬度达到设定的硬度值范围内；硬度低于HBW269的工件再次进行奥氏体化、水淬及回火，且回火温度较原回火温度上调5-10℃，保温时间不变。合格后的产品即可进行最终精加工。

说明书

技术领域

本发明涉及一种海洋石油开采设备用锻制工件精加工前的最终热处理方 法。

背景技术

用于海洋石油开采的设备，由于长期暴露在带有盐分的潮湿空气中，常常 因为零部件被腐蚀而损坏。而且这些设备由于处在持续不断的工作状态之下， 受交变载荷冲击，因而对零部件的硬度、强度等都有较高的要求，常常采用锻 造的方法制造工件。锻造后的工件需要在一系列的加工后进行最终热处理使其 的硬度、强度等指标适应严苛的使用环境。而最终热处理工艺的控制对产品的 性能有至关重要的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种适用于耐腐蚀环境的海洋石油开 采设备用锻制工件精加工前的最终热处理方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：海洋石油开采设备用 锻制工件精加工前的最终热处理方法，其步骤为：

a.奥氏体化：将工件装入加热炉中，加热温度为870-927℃，保温时间为 0.5T-1.5T，T为工件以英寸计量的最大厚度值。

b.水淬:用水量满足如下条件——工件浸入前水的温度应不超过30℃且 工件取出后后水的温度不能超过50℃，淬火时池中的水处于搅动状态，淬火时 间是25～30分钟，使工件在从水中取出时能冷却到204℃以下。

c.回火:淬火完成后两个小时内进行回火，回火温度≥580℃，保温时间为 1.0T-1.5T，T为工件以英寸计量的最大厚度值。

d.硬度检测：对回火后的工件上的硬度检测点进行布氏硬度检测，硬度范 围在HBW269-330之间的为合格品；硬度超过HBW330的工件进行重新回火，直 到硬度达到设定的硬度值范围内；硬度低于HBW269的工件再次进行奥氏体化、 水淬及回火，且回火温度较原回火温度上调5-10℃，保温时间不变。

作为一种优选的方案，工件从炉子取出到浸入水中的时间不超过90秒。

作为一种优选的方案，所述热处理炉子中至少设置两个接触式热电偶，其 中一个设置在炉子中间，另一个设置在炉子的角落处。

作为一种优选的方案，保温时间从接触热电偶的温度全部达到设定的温度 时开始计时。

作为一种优选的方案，工件进行奥氏体化及回火时，在加热炉中仅装载一 层工件。

本发明的有益效果是：本热处理方法通过对奥氏体化、水淬、回火工艺等 各步骤的严格控制，来增加金属材料的硬度、强度、弹性、韧性、塑性等，使 其能适用于海洋等恶劣的使用环境。

本方法中所述奥氏体化的工艺使工件可以均匀达到所需的转化温度，不至 于升温过快而造成工件温度不均，同时保证工件奥氏体化完全。

水淬时水温过高或者过低都会影响到工件冷却的效果，本方法中所述水淬 的工艺控制可以使工件达到很好的冷却效果，冷却速度也比较合适，可以使工 件彻底地转化成马氏体。

回火的温度及时间的控制能使产品很好的达到所要求的硬度范围，并使产 品的组织及硬度更均匀。

硬度控制在HBW269-330之间的为合格品，可以确保得到的工件各方面的性 能处于最佳适用状态。

工件从炉子取出到浸入水中的时间不超过90秒，因为转移时间若过长，工 件会氧化产生有害组织，使奥氏体转变不完全，影响产品质量。

热处理炉子中至少设置两个接触式热电偶，其中一个设置在炉子中间，另 一个设置在炉子的角落处，对炉内温度的检测能全面准确，防止工件在炉内受 热不均，影响工件热处理的效果。

保温时间从接触热电偶的温度全部达到设定的温度时开始计时，确保保温 时长，以使工件达到较好的热处理效果。

奥氏体化及回火时，工件在热处理炉子中只能装载一层，以确保工件能够 得到完全的热处理。

具体实施方式

下面详细描述本发明的具体实施方案，海洋石油开采设备用锻制工件精加 工前的最终热处理方法，其步骤为：

a.奥氏体化：热处理炉子中至少设置两个接触式热电偶，其中一个设置在 炉子中间，另一个设置在炉子的角落处。将工件装入加热炉中，加热炉中仅可 装载一层工件，加热温度为870-927℃，保温时间为0.5T-1.5T，T为工件以英 寸计量的最大厚度值，保温时间从接触热电偶的温度全部达到设定的温度时开 始计时。

b.水淬:用水量满足如下条件——工件浸入前水的温度应不超过30℃且 工件取出后后水的温度不能超过50℃，淬火时池中的水处于搅动状态，工件从 炉子取出到浸入水中的时间不超过90秒，淬火时间是25～30分钟，使工件在从 水中取出时能冷却到204℃以下。

c.回火:淬火完成后两个小时内进行回火，加热炉中仅装载一层工件，回 火温度≥580℃，保温时间为1.0T-1.5T，T为工件以英寸计量的最大厚度值， 保温时间从接触热电偶的温度全部达到设定的温度时开始计时。

d.硬度检测：对回火后的工件上的硬度检测点进行布氏硬度检测，硬度范 围在HBW269-330之间的为合格品；硬度超过HBW330的工件进行重新回火，直 到硬度达到设定的硬度值范围内；硬度低于HBW269的工件再次进行奥氏体化、 水淬及回火，且回火温度较原回火温度上调5-10℃，保温时间不变。

合格后的产品即可进行最终精加工。

上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的 实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于 本发明的保护范围。