一种石油阀体用钢及其制备方法技术

本发明专利技术适用于锰钢的生产研发技术领域，提供了一种石油阀体用钢及其制备方法，包括锰钢，所述锰钢的化学参数配比如下：Al：0.25％—0.75％、C：0.25％、Si：0.25％、Mn：1.66％、Cr：0.25％、Nb：0.016％、V：0.107％、S：≤0.030％、P：≤0.025％、O：≤0.0070％、N：0.0284％，其余为Fe，本发明专利技术使锰钢在石油工作的低氧环境下，可快速修复耐磨层，提高锰钢的耐磨性能，拓宽了锰钢的应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种石油阀体用钢及其制备方法
本专利技术属于锰钢的生产研发领域，尤其涉及一种石油阀体用钢及其制备方法。
技术介绍
钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成的一定形状、尺寸和性能的材料，大部分钢材加工都是通过压力加工，使被加工的钢(坯、锭等)产生塑性变形，根据钢材加工温度不同，可以分为冷加工和热加工两种。现有技术中，石油阀体多采用高锰钢，高锰钢耐磨性强，可在其表面硬化形成保护膜，然而该硬化层形成条件较为苛刻，在一定条件下，难以表现出高锰钢的优越性。
技术实现思路
本专利技术提供一种石油阀体用钢及其制备方法，旨在解决现有技术中，石油阀体多采用高锰钢，高锰钢耐磨性强，可在其表面硬化形成保护膜，然而该硬化层形成条件较为苛刻，在一定条件下，难以表现出高锰钢的优越性的问题。本专利技术是这样实现的，一种石油阀体用钢，包括锰钢，所述锰钢的化学参数配比如下：Al：0.25％—0.75％、C：0.25％、Si：0.25％、Mn：1.66％、Cr：0.25％、Nb：0.016％、V：0.107％、S：≤0.030％、P：≤0.025％、O：≤0.0070％、N：0.0284％，其余为Fe。优选的，所述锰钢的化学参数配比如下：Al：0.25％、C：0.25％、Si：0.25％、Mn：1.66％、Cr：0.25％、Nb：0.016％、V：0.107％、S：≤0.030％、P：≤0.025％、O：≤0.0070％、N：0.0284％，其余为Fe。优选的，所述锰钢的化学参数配比如下：Al：0.50％、C：0.15％、Si：0.25％、Mn：1.66％、Cr：0.25％、Nb：0.016％、V：0.107％、S：≤0.030％、P：≤0.025％、O：≤0.0070％、N：0.0284％，其余为Fe。优选的，所述锰钢的化学参数配比如下：Al：0.75％、C：0.10％、Si：0.25％、Mn：1.66％、Cr：0.25％、Nb：0.016％、V：0.107％、S：≤0.030％、P：≤0.025％、O：≤0.0070％、N：0.0284％，其余为Fe。一种石油阀体用钢制备方法，包括如下步骤：步骤S100：对原材料高温熔合再投料；步骤S200：对混合钢水进行LF精炼；步骤S300：对精炼完成的钢水进行真空脱气；步骤S400：对成型材料进行高温锻造；步骤S500：对锻造完成的钢材进行淬火与回火；步骤S600：检验钢材性能。优选的，所述步骤S100中，为防止Al提前氧化，导致钢材的刚性变低，在其它元素高温混合后加入Al。优选的，所述步骤S300中，真空脱气的时间控制在20min—25min，温度为1000℃。优选的，所述步骤S400中，对成型的钢材至少需要三次高温下的锻造。优选的，所述步骤S500中，在900℃的高温下对钢材进行淬火，并且配合700℃的高温回火，淬火材料为油脂。优选的，所述步骤S600中，对钢材的检验包括耐磨性以及刚度的检测。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种石油阀体用钢及其制备方法，通过调节传统生产工艺中各元素含量的配比，同时在材料中添加一定比例的Al和Al的部分氧化物，Al和Al的部分氧化物在高温条件下形成聚合铝，成型后，三次高温条件下锻造，使得钢材成型后，强度不降低的前提下，钢材在含氧量低的工作环境中，依旧保持表面可快速氧化的，提高钢材在油脂环境下的耐磨性。附图说明图1为本专利技术的方法流程图；具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本实施例的石油阀体用钢，包括锰钢，锰钢的化学参数配比如下：Al：0.25％、C：0.25％、Si：0.25％、Mn：1.66％、Cr：0.25％、Nb：0.016％、V：0.107％、S：≤0.030％、P：≤0.025％、O：≤0.0070％、N：0.0284％，其余为Fe。本实施方式中，首先将除Al以外的元素按照比例加入熔炉，进行高温熔化，当含碳量0.25％的钢水受热均匀后，向钢水内加入质量百分比为0.25％的Al和Al的部分氧化物，Al的质量参数远低于其它元素，使得在混合钢水中，Al处于上位，进而对钢水进行LF精炼，精炼过程中全程采用氩气等惰性气体进行吹起，防止刚才提前氧化，随后对精炼过后的钢水进行真空脱气，钢水在真空环境下25min，可是内部含氧量低于0.002％，含氢量低于0.0016％，使钢水充分的去除内部夹杂物，紧接着对钢水进行结晶成型，使钢材迅速结晶，形成奥氏体，由于Al集结在结晶体的上层，Al在含氧量低的环境中，比其他元素更加容易形成氧化层，使得钢材成型后，强度不降低的前提下，钢材在含氧量低的工作环境中，依旧保持表面可快速氧化的，提高钢材在油脂环境下的耐磨性，进而对成型的钢材进行高温锻造，钢材表面的氧化层中依旧有P元素的存在，通过三次的高温锻造，使钢材表面的耐磨层元素更加精纯，进而耐磨层的耐磨性更加完善，最后，将锻造完成的钢材进行淬火，在900℃的高温下对钢材进行淬火，并且配合700℃的高温回火，提高钢材的抗拉强度，通过使用油脂作为淬火剂，提高钢材的耐磨性以及硬度。实施例2本实施例的石油阀体用钢，包括锰钢，锰钢的化学参数配比如下：Al：0.50％、C：0.15％、Si：0.25％、Mn：1.66％、Cr：0.25％、Nb：0.016％、V：0.107％、S：≤0.030％、P：≤0.025％、O：≤0.0070％、N：0.0284％，其余为Fe。本实施方式中，首先将除Al以外的元素按照比例加入熔炉，进行高温熔化，当含碳量0.15％的钢水受热均匀后，向钢水内加入质量百分比为0.50％的Al和Al的部分氧化物，Al的质量参数远低于其它元素，使得在混合钢水中，Al处于上位，进而对钢水进行LF精炼，精炼过程中全程采用氩气等惰性气体进行吹起，防止刚才提前氧化，随后对精炼过后的钢水进行真空脱气，钢水在真空环境下20min，可是内部含氧量低于0.002％，含氢量低于0.0016％，使钢水充分的去除内部夹杂物，紧接着对钢水进行结晶成型，使钢材迅速结晶，形成奥氏体，由于Al集结在结晶体的上层，Al在含氧量低的环境中，比其他元素更加容易形成氧化层，使得钢材成型后，强度不降低的前提下，钢材在含氧量低的工作环境中，依旧保持表面可快速氧化的，提高钢材在油脂环境下的耐磨性，进而对成型的钢材进行高温锻造，钢材表面的氧化层中依旧有P元素的存在，通过三次的高温锻造，使钢材表面的耐磨层元素更加精纯，进而耐磨层的耐磨性更加完善，最后，将锻造完成的钢材进行淬火，在900℃的高温下对钢材进行淬火，并且配合700℃的高温回火，提高钢材的抗拉强度，通过使用油脂作为淬火剂，提高钢材的耐磨性以及硬度。实施例3本实施例的石油阀体用钢，包括锰钢，锰钢的化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石油阀体用钢，包括锰钢，其特征在于：所述锰钢的化学参数配比如下：Al：0.25％—0.75％、C：0.25％、Si：0.25％、Mn：1.66％、Cr：0.25％、Nb：0.016％、V：0.107％、S：≤0.030％、P：≤0.025％、O：≤0.0070％、N：0.0284％，其余为Fe。/n

【技术特征摘要】
1.一种石油阀体用钢，包括锰钢，其特征在于：所述锰钢的化学参数配比如下：Al：0.25％—0.75％、C：0.25％、Si：0.25％、Mn：1.66％、Cr：0.25％、Nb：0.016％、V：0.107％、S：≤0.030％、P：≤0.025％、O：≤0.0070％、N：0.0284％，其余为Fe。


2.如权利要求1所述的一种石油阀体用钢，其特征在于：所述锰钢的化学参数配比如下：Al：0.25％、C：0.25％、Si：0.25％、Mn：1.66％、Cr：0.25％、Nb：0.016％、V：0.107％、S：≤0.030％、P：≤0.025％、O：≤0.0070％、N：0.0284％，其余为Fe。


3.如权利要求1所述的一种石油阀体用钢，其特征在于：所述锰钢的化学参数配比如下：Al：0.50％、C：0.15％、Si：0.25％、Mn：1.66％、Cr：0.25％、Nb：0.016％、V：0.107％、S：≤0.030％、P：≤0.025％、O：≤0.0070％、N：0.0284％，其余为Fe。


4.如权利要求1所述的一种石油阀体用钢，其特征在于：所述锰钢的化学参数配比如下：Al：0.75％、C：0.10％、Si：0.25％、Mn：1.66％、Cr：0.25％、Nb：0.016％、V：0.107％、S：≤0.030％、P：≤0.025...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凯军，付化刚，江宏亮，何鑫宇，张春香，
申请(专利权)人：江苏联峰能源装备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32