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一种石油压裂 泵 阀箱 热处理方法

阅读：298发布：2021-06-10

专利汇可以提供一种石油压裂泵阀箱热处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种石油压裂泵阀箱热处理方法，包括以下步骤：Step1.正火，工件加热至650℃，保温4～6h；继续加热至900～920℃，保温8～10h；出炉风冷至室温；Step2.淬火，工件加热至650℃，保温4～6h；继续加热至850～870℃，保温8～10h；油冷，工件冷却温度小于65.6℃，得到马氏体组织；Step3.一次回火，进炉炉温小于350℃；工件加热至350℃后，保温4～6h；继续加热至560～600℃，保温13～15h；出炉水冷却到65.6℃以下；Step4.二次回火，根据工件硬度设定回火温度，进炉炉温控制在350℃以内，出炉自然冷却到室温，得到回火索氏体组织。本发明显著提高压裂泵阀箱的刚性、硬度、切削性能、耐磨性、疲劳强度、韧性、耐蚀性以及综合机械性能，提高其使用性能，保证压裂泵运行的稳定性和可靠性，延长压裂泵的使用寿命。，下面是一种石油压裂泵阀箱热处理方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种石油压裂泵阀箱热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
Step1.正火
将工件加热至650℃后，保温4～6h；继续加热至900～920℃，保温8～10h；出炉自然冷却或风冷至室温；
Step2.淬火
将工件加热至650℃后，保温4～6h；继续加热至850～870℃，保温8～10h；采用油冷，入油温控制在40～80℃，工件冷却温度小于65.6℃，得到马氏体组织；出油槽检验硬度，并做好记录；
Step3.一次回火
设定回火温度，进炉炉温控制在350℃以内；将工件加热至350℃后，保温4～6h；继续加热至560～600℃，保温13～15h；出炉水冷却到65.6℃以下，检验硬度，并做好记录；
Step4.二次回火
根据工件的硬度设定回火温度，进炉炉温控制在350℃以内，控制好保温时间，出炉自然冷却到室温，得到回火索氏体组织。
2.如权利要求1所述的一种石油压裂泵阀箱热处理方法，其特征在于，所述热处理方法包括以下步骤：
Step1.正火
将工件加热至650℃后，保温5h；继续加热至900～920℃，保温9h；出炉自然冷却或风冷至室温；
Step2.淬火
将工件加热至650℃后，保温5h；继续加热至850～870℃，保温9h；采用油冷，入油温控制在40～80℃，工件冷却温度小于65.6℃，得到马氏体组织；出油槽检验硬度，并做好记录；
Step3.一次回火
设定回火温度，进炉炉温控制在350℃以内；将工件加热至350℃后，保温5h；继续加热至560～600℃，保温14h；出炉水冷却到65.6℃以下，检验硬度，并做好记录；
Step4.二次回火
根据工件的硬度设定回火温度，进炉炉温控制在350℃以内，控制好保温时间，出炉自然冷却到室温，得到回火索氏体组织。
3.如权利要求1或2所述的一种石油压裂泵阀箱热处理方法，其特征在于：所述Step1.中，采用热处理加热设备；所述热处理加热设备符合热处理加热设备标准。
4.如权利要求1或2所述的一种石油压裂泵阀箱热处理方法，其特征在于，所述Step2.中，油冷时必须要油循环，工件前后运动1.5小时。

说明书全文

一种石油压裂泵 阀箱 热处理方法

技术领域

[0001] 本发明属于石油开采设备的制造技术领域，尤其涉及一种石油压裂泵阀箱热处理方法。

背景技术

[0002] 目前，在石油开采领域，压裂技术能够有效的提高石油的开采量，而压裂泵是压裂开采过程中的关键设备，其性能、质量和可靠性直接影响压裂实施过程的质量和进度。压裂泵的使用工况极其恶劣，要求压裂泵有更高的泵压和更大的排量，能够承受高压、循环载荷作用，且能够输送高压带磨砺、腐蚀的介质，进而能够在恶劣的工况下可靠运行，并保持较长的使用寿命。

[0003] 其中，压裂泵阀箱热处理方法的优劣对压裂泵阀箱的耐蚀、耐热性、力学性能等有很大影响，而且对压裂泵阀箱的加工性能起着决定性的作用，进而影响着压裂泵的使用条件和使用寿命。

发明内容

[0004] 本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供一种石油压裂泵阀箱热处理方法。

[0005] 本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

[0006] 一种石油压裂泵阀箱热处理方法，包括以下步骤：

[0007] Step1.正火

[0008] 将工件加热至650℃后，保温4～6h；继续加热至900～920℃，保温8～10h；出炉自然冷却或风冷至室温；

[0009] Step2.淬火

[0010] 将工件加热至650℃后，保温4～6h；继续加热至850～870℃，保温8～10h；采用油冷，入油温控制在40～80℃，工件冷却温度小于65.6℃，得到马氏体组织；出油槽检验硬度，并做好记录；

[0011] Step3.一次回火

[0012] 设定回火温度，进炉炉温控制在350℃以内；将工件加热至350℃后，保温4～6h；继续加热至560～600℃，保温13～15h；出炉水冷却到65.6℃以下，检验硬度，并做好记录；

[0013] Step4.二次回火

[0014] 根据工件的硬度设定回火温度，进炉炉温控制在350℃以内，控制好保温时间，出炉自然冷却到室温，得到回火索氏体组织。

[0015] 作为上述技术方案的改进，所述热处理方法包括以下步骤：

[0016] Step1.正火

[0017] 将工件加热至650℃后，保温5h；继续加热至900～920℃，保温9h；出炉自然冷却或风冷至室温；

[0018] Step2.淬火

[0019] 将工件加热至650℃后，保温5h；继续加热至850～870℃，保温9h；采用油冷，入油温控制在40～80℃，工件冷却温度小于65.6℃，得到马氏体组织；出油槽检验硬度，并做好记录；

[0020] Step3.一次回火

[0021] 设定回火温度，进炉炉温控制在350℃以内；将工件加热至350℃后，保温5h；继续加热至560～600℃，保温14h；出炉水冷却到65.6℃以下，检验硬度，并做好记录；

[0022] Step4.二次回火

[0023] 根据工件的硬度设定回火温度，进炉炉温控制在350℃以内，控制好保温时间，出炉自然冷却到室温，得到回火索氏体组织。

[0024] 作为上述技术方案的改进，所述Step1.中，采用热处理加热设备；所述热处理加热设备符合热处理加热设备标准。

[0025] 作为上述技术方案的改进，所述Step2.中，油冷时必须要油循环，工件前后运动1.5小时。

[0026] 本发明的有益效果为：本发明通过对压裂泵阀箱的热处理方法进行改进，显著提高压裂泵阀箱的刚性、硬度、切削性能、耐磨性、疲劳强度、韧性以及耐蚀性等，改善压裂泵阀箱的物理性能、力学性能、残余应力、抗腐蚀能力以及综合机械性能，提高压裂泵阀箱的使用性能，进而保证压裂泵运行的稳定性和可靠性，延长压裂泵的使用寿命。

具体实施方式

[0027] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0028] 一种石油压裂泵阀箱热处理方法，包括以下步骤：

[0029] Step1.正火

[0030] 将工件加热至650℃后，保温4～6h；继续加热至900～920℃，保温8～10h；出炉自然冷却或风冷至室温；通过正火，细化组织，显著改善压裂泵阀箱的韧性、切削性能以及综合力学性能，获得接近平衡状态的组织；

[0031] Step2.淬火

[0032] 将工件加热至650℃后，保温4～6h，对整体淬火而言，保温的目的是使工件内部温度均匀趋于一致；继续加热至850～870℃，保温8～10h，保温时间最终取决于在要求淬火的区域获得良好的淬火加热组织；采用油冷，入油温控制在40～80℃，工件冷却温度小于65.6℃，得到以马氏体为主的显微组织，与钢中其他组织相比，马氏体硬度最高，且具备高强度和耐蚀性；出油槽检验硬度，并做好记录；通过淬火，显著提高压裂泵阀箱的硬度、强度、耐磨性以及耐蚀性；

[0033] Step3.一次回火

[0034] 设定回火温度，进炉炉温控制在350℃以内；将工件加热至350℃后，保温4～6h；继续加热至560～600℃，保温13～15h；出炉水冷却到65.6℃以下，检验硬度，并做好记录；

[0035] Step4.二次回火

[0036] 根据工件的硬度设定回火温度，进炉炉温控制在350℃以内，控制好保温时间，出炉自然冷却到室温，得到以均匀回火索氏体为主的显微组织，通过回火，消除淬火产生的内应力，降低压裂泵阀箱的脆性，以取得预期的力学性能。

[0037] 回火索氏体是马氏体于500～650℃时高温回火时形成的，在光学镜相显微镜下放大500～600倍以上才能分辨出来，其为铁素体基体内分布着细均匀碳化物(包括渗碳体)球粒的复合组织。回火索氏体的组织特征是由等轴状铁素体和细粒状碳化物构成的复相组织，马氏体片的痕迹已消失，渗碳体的外形已较清晰。回火索氏体中的碳化物分散度很大，呈球状，故回火索氏体比索氏体具有更好的机械性能。

[0038] 本发明通过淬火得到马氏体组织，然后配合以不同温度的回火，得到回火索氏体组织，以大幅度提高压裂泵阀箱的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度、韧性以及耐蚀性等性能，使其具有很高的韧性、足够的强度以及优良的综合机械性能。

[0039] 实施例

[0040] 所述热处理方法包括以下步骤：

[0041] Step1.正火

[0042] 将工件加热至650℃后，保温5h；继续加热至900～920℃，保温9h；出炉自然冷却或风冷至室温；

[0043] Step2.淬火

[0044] 将工件加热至650℃后，保温5h；继续加热至850～870℃，保温9h；采用油冷，入油温控制在40～80℃，工件冷却温度小于65.6℃，得到马氏体组织；出油槽检验硬度，并做好记录；

[0045] Step3.一次回火

[0046] 设定回火温度，进炉炉温控制在350℃以内；将工件加热至350℃后，保温5h；继续加热至560～600℃，保温14h；出炉水冷却到65.6℃以下，检验硬度，并做好记录；

[0047] Step4.二次回火

[0048] 根据工件的硬度设定回火温度，进炉炉温控制在350℃以内，控制好保温时间，出炉自然冷却到室温，得到回火索氏体组织。

[0049] 所述Step1.中，采用热处理加热设备；所述热处理加热设备符合热处理加热设备标准，以保证正火操作的安全以及运行可靠性，提高正火效果。

[0050] 所述Step2.中，油冷时必须要油循环，工件前后运动1.5小时，以使工件温度均匀趋于一致，保证油冷效果，进而得到以马氏体为主的显微组织。

[0051] 本发明通过对压裂泵阀箱的热处理方法进行改进，显著提高压裂泵阀箱的刚性、硬度、切削性能、耐磨性、疲劳强度、韧性以及耐蚀性等，改善压裂泵阀箱的物理性能、力学性能、残余应力、抗腐蚀能力以及综合机械性能，提高压裂泵阀箱的使用性能，进而保证压裂泵运行的稳定性和可靠性，延长压裂泵的使用寿命。

[0052] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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