翟書研

(北滿特殊鋼有限責(zé)任公司， 黑龍江 齊齊哈爾 161041)

抽油桿是石油行業(yè)連接抽油機和抽油泵的傳動裝置,使用條件惡劣,綜合性能要求較高。一旦出現(xiàn)斷裂,將給用戶造成重大損失，針對鋼種標準要求，對工藝流程和技術(shù)難點、關(guān)鍵點進行了研究,在此基礎(chǔ)上進行了試制生產(chǎn)。抽油桿用鋼25CrMoA化學(xué)成分(見表1)和力學(xué)性能指標(見表2)，采取了轉(zhuǎn)爐+爐外精煉+方坯連鑄+連軋工藝流程進行產(chǎn)品試制，以保證其較高的質(zhì)量要求。

表1 25CrMoA鋼的化學(xué)成分的質(zhì)量分數(shù) %/

其它檢驗指標：A、B、C、D各類夾雜物不大于2.0級；低倍組織：不得有縮孔、氣泡、夾雜、白點、晶間裂紋等。

表2 25CrMoA鋼的力學(xué)性能

1 試制方案

根據(jù)力學(xué)性能指標，我們策劃了25CrMoA鋼的內(nèi)控化學(xué)成分(見表3)，并制定了生產(chǎn)工藝路線。

表3 25CrMoA鋼內(nèi)控化學(xué)成分的質(zhì)量分數(shù) %/

生產(chǎn)試制工藝路線：

轉(zhuǎn)爐+LF+VD+方坯連鑄→緩冷→加熱→軋制→冷卻→精整→探傷→檢查→上交。

2 產(chǎn)品試制

2.1 鐵水要求

鐵水要求S<0.020%,必須經(jīng)過預(yù)處理脫硫,保證出鋼S≤0.025%。

轉(zhuǎn)爐冶煉：

轉(zhuǎn)爐采用90t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉,終點控制采用高拉碳補吹法。采用硅錳合金、硅鐵合金及鉻鐵脫氧合金化。要求擋渣出鋼,這有利于鋼水減少鋼水夾雜及鋼水的回磷問題。終點成分控制在C=0.06%～0.10%、P=0.006%～0.010%、S=0.024%～0.031%,溫度≥1640℃。

2.2 LF精煉

鋼包到LF位后先給電升溫化渣，然后采用鋁線及鋁粒進行沉淀脫氧及擴散脫氧，由于要求氧含量較低，不使用Fe-Si脫氧劑，保證精煉達到白渣。

2.3 真空精煉

為降低鋼液中氣體含量，采用VD進行脫氣處理，要求在真空度≤67Pa下保持時間≥15min，真空期間采用大氬氣攪拌，以利于氣體的溢出和夾雜物的上浮。

2.4 連鑄

為避免鑄坯縮孔、裂紋等缺陷的出現(xiàn),過熱度控制在20～35℃,為防止鑄坯中心成分偏析,確保鑄坯內(nèi)部質(zhì)量,連鑄時采用結(jié)晶器電磁攪拌和鑄坯凝固末端電磁攪拌。確保連鑄拉速波動小于0.1m/min;二冷段采用氣霧冷卻,保證鑄坯冷卻均勻。

冶煉后實際的化學(xué)成分見表4，從表中可見，實際化學(xué)成分達到了設(shè)計的內(nèi)控要求。

表4 25CrMoA鋼的實際化學(xué)成分的質(zhì)量分數(shù) %/

2.5 加熱、軋制及試樣熱處理

2.5.1 鋼錠熱功送軋鋼后，為保證鋼錠透燒，加熱溫度采取1200～1220℃。

2.5.2 保證足夠的切頭、切尾量。

2.5.3 軋制后冷床扣保溫罩，鋼材料架堆冷。

2.6 產(chǎn)品質(zhì)量

成品鋼坯經(jīng)過探傷，結(jié)果完全滿足標準要求。取片檢驗，具體的檢驗結(jié)果見表5。

表5 25CrMoA鋼的力學(xué)檢驗結(jié)果

其實檢驗結(jié)果全部達到標準要求，具體數(shù)據(jù)如下：

脫碳層深度：0mm、0.05mm、0.05mm；

顯微組織：鐵素體+珠光體；

晶粒度：7級；

低倍組織：中心疏松：0；一般疏松：1.5；一般點狀偏析：0、錠型偏析：0;邊緣點狀偏析：0。

非金屬夾雜物：A細：1、0.5；A粗：0.5、0.5；B細：0.5、1；B粗0、0；C細：0、0；C粗0、0；D細：0.5、0.5；D粗0、0。

3 結(jié)論

我公司生產(chǎn)的25CrMoA抽油桿用鋼完全滿足用戶嚴格的超聲波表面探傷要求，力學(xué)性能、高低倍、脫碳層、檢驗也符合要求。經(jīng)過檢驗，該產(chǎn)品冶金質(zhì)量穩(wěn)定，性能優(yōu)良，各項檢驗指標完全符合技術(shù)條件的要求。這說明我們的試驗方案是正確的，產(chǎn)品試制是成功的。

[1]付俊薇，轉(zhuǎn)爐_連軋開發(fā)生產(chǎn)20CrMoA抽油桿鋼.金屬世界[J],2005(2):28-30.