一种提高低温冲击性能的S32760螺栓 |
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| 申请号 | CN202311698324.2 | 申请日 | 2023-12-12 | 公开(公告)号 | CN117867407A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 锐迈耐腐蚀科技(宣城)有限公司; 苏州罗克莱科技有限公司; | 发明人 | 张政; 简泽文; 张黔林; 潘咏; 饶建红; 颜井猛; 罗伟松; 陈香; 李云; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种提高低温冲击性能的S32760 螺栓 ，优化了化学成分：C％≤0.030；Mn％≤1.00；P％≤0.030；S％≤0.005；Si％≤1.00；Cr％25.0–26.0；Ni％7.0–8.0；Mo％3.0–4.0；N％0.20–0.30；Cu％0.50–1.00；W％0.50–1.00。通过上述方式，本发明公开了一种提高低温冲击性能的S32760螺栓，通过优化化学成分，使得产品在满足机械性能、金相、 腐蚀 等技术要求的同时提高了低温冲击性能，使得产品在‑101℃低温冲击下合格率提高，提高了产品的 质量 和生产效率，降低了生产成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种提高低温冲击性能的S32760螺栓，包括具有良好低温冲击性能的不锈钢材料作为主体，其特征在于，不锈钢材料包括按质量百分比计的以下成分：C≤0.030％、Mn≤ |
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| 说明书全文 | 一种提高低温冲击性能的S32760螺栓技术领域背景技术[0004] 2具有良好的抗磨蚀、腐蚀和空蚀性，可用于酸性介质工作环境中。 [0005] 双相不锈钢S32760螺栓应用范围主要是油气和海洋应用,通常用于压力容器、阻流阀、采油树、法兰和管道系统。且因为其优异的耐蚀性能和机械性能，使得目前行业内常用S32760做FLT(Fastener of Low Temperature)螺栓。 [0006] 当采用常规的加工工艺时，固溶退火后做冷作硬化处理，但这也带来了新的问题，硬化处理后低温韧性降低，导致低温冲击性能不稳定，特别是在‑101℃下，冲击性能不稳定，易出现极低的个位数冲击值，降低了生产效率和产品质量，提高了生产成本。 发明内容[0007] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是： [0008] 提供一种提高低温冲击性能的S32760螺栓，其包括具有良好低温冲击性能的不锈钢材料作为主体，不锈钢材料包括按质量百分比计的以下成分：C≤0.030％、Mn≤1.00％、P≤0.030％、S≤0.005％、S i≤1.00％、Cr：25.0–26.0％、N i：7.0–8.0％、Mo：3.0–4.0％、N：0.20–0.30％、Cu：0.50–1.00％、W：0.50–1.00％、其余含量为Fe，其中，FPren＝Cr+3.3Mo+16N≥40％。 [0009] 在本发明一个较佳实施例中，包括按质量百分比计的以下成分：C：0.022％、S i：0.42％、Mn：0.66％、P：0.027％、S：0.001％、Cr：25.19％、Mo：3.33％、Ni：7.08％、N： 0.254％、W：0.59％、Cu：0.87％，其余含量为Fe；FPren＝Cr+3.3Mo+16N＝40.243。 [0010] 在本发明一个较佳实施例中，提高低温冲击性能的S32760螺栓的制造工艺的步骤包括： [0012] (2)冷作硬化处理：根据螺栓规格使用冷拉机拉长棒材，并控制冷拉量为15％‑40％。 [0013] 本发明的有益效果是：通过优化成分，使得产品在满足机械性能、金相、腐蚀等技术要求的同时提高了低温冲击性能，使得产品在‑101℃下合格率提高，提高了产品的质量和生产效率，降低了生产成本。附图说明 [0014] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中： [0015] 图1是本发明的一种提高低温冲击性能的S32760螺栓一较佳实施例的机械性能测试图； [0016] 图2是本发明的一种提高低温冲击性能的S32760螺栓一较佳实施例的硬度要求测试图； [0017] 图3是本发明的一种提高低温冲击性能的S32760螺栓一较佳实施例的平均冲击功测试图； [0018] 图4是本发明的一种提高低温冲击性能的S32760螺栓一较佳实施例的金相试验测试图； [0020] 图6是本发明的一种提高低温冲击性能的S32760螺栓一较佳实施例的腐蚀试验图。 具体实施方式[0021] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。 [0022] 请参阅图1‑6，本发明实施例包括： [0023] 一种提高低温冲击性能的S32760螺栓，其包括按质量百分比计的以下成分：C％≤0.030；Mn％≤1.00；P％≤0.030；S％≤0.005；Si％≤1.00；Cr％25.0–26.0；Ni％7.0–8.0； Mo％3.0–4.0；N％0.20–0.30；Cu％0.50–1.00；W％0.50–1.00，其余含量为Fe；FPren＝Cr％+ 3.3Mo％+16N％≥40。 [0024] 因为Ni可以提升双相钢的低温韧性即冲击性能，且对其他机械性能无明显影响，所以将Ni的含量提高至7–8％。由于S对钢的热裂纹敏感性影响较为突出，且高S含量会显著降低钢的韧性，所以控制S含量为0.005％以此尽量减少S对韧性的影响。Cr在双相钢中是铁素体形成元素，具有固溶强化、细晶强化、提高金属抗氧化能力的作用，因此提高Cr含量至25％‑26％。 [0025] 一种提高低温冲击性能的S32760螺栓的制造工艺，其步骤包括： [0026] 1.热处理：热处理方式为固溶处理，固溶温度1100℃‑1140℃，热处理完成再保温两小时后进行水冷冷却。 [0028] 冷作硬化处理完成后，按照标准取样并进行机械性能测试、金相试验、铁素体含量测试以及腐蚀试验。试验检测的要求如下： [0029] a.机械性能测试:屈服≥725Mpa；拉伸≥860Mpa；延伸率≥16％；断面收缩率≥50％；硬度≤36HRC；‑101℃下平均冲击功≥27J。 [0030] b.金相试验：按照ASTM A923执行，验收标准：无有害相或沉淀。 [0031] c.铁素体含量测试：按照ASTM E562执行，验收标准：铁素体含量35％‑55％。 [0032] d.腐蚀试验：按照ASTM G48方法A执行，验收标准：腐蚀速率≤4.0g/m2。 [0033] 具体实施例一 [0034] 1.原材料检验：原材料炉号：MZ22D078；化学成分的百分比含量为：C％：0.022；S i％：0.42；Mn％：0.66；P％：0.027；S％：0.001；Cr％：25.19；Mo％：3.33；Ni％：7.08；N％：0.254；W％：0.59；Cu％：0.87；Fe％：61.556；FPren＝40.243。 [0035] 2.热处理：热处理批号：220925‑2；热处理方式：固溶处理，固溶温度1100℃‑1140℃；保温时间2小时后水冷。 [0036] 3.冷作硬化处理：螺栓规格φ36mm，使用冷拉机拉长棒材，冷拉量30％。 [0037] 按照标准对冷作硬化处理完成后的产品取样并进行机械性能测试、金相试验、铁素体含量测试以及腐蚀试验，具体测试结果如下： [0038] (1)机械性能测试 [0039] (a)参见图1，报告号2022543280A：要求屈服强度≥725Mpa，实测930Mpa；抗拉强度≥860Mpa，实测1030Mpa；延伸率≥16％，实测23％；断面收缩率≥50％，实测72％，满足要求。 [0040] (b)参见图2，报告号2022525300A：硬度要求≤36HRC，实测33HRC，满足要求。 [0041] (c)参见图3，报告号2022525300B：要求‑101℃下平均冲击功(KV8)≥27J，实测37J/42J/46J,平均冲击功41.67J，满足要求。 [0042] (2)金相试验：参见图4，报告号2022543280B，按照ASTM A923执行；验收标准：无有害相或沉淀，实测无有害相或沉淀，满足要求。 [0043] (3)铁素体含量测试：参见图5，报告号2022543280B，按照ASTM E562执行；验收标准：铁素体含量35％‑55％；实测铁素体含量54％，满足要求。 [0044] (4)腐蚀试验：参见图6，报告号2022543280B，按照ASTM G48方法A执行，50℃下暴2 2 露24小时；验收标准：腐蚀速率≤4.0g/m ，20倍放大无点蚀；实测0.05g/m ，20倍放大无点蚀，满足要求。 [0045] 本发明公布了一种提高低温冲击性能的S32760螺栓，其有益效果是：通过优化成分，使得产品在满足机械性能、金相、腐蚀等技术要求的同时提高了低温冲击性能，使得产品在‑101℃低温冲击下合格率提高，提高了产品的良品率和生产效率，降低了生产成本。 |
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