1.一种深海采油树关键部件用钢锻件的制造方法,其特征在于,采用特种钢材为原料,在中频电炉中冶炼成优质钢水,然后在液压机上进行液态模锻,并在1200℃进行脱模,脱模后立即采用自由锻+束缚锻终锻成型,具体步骤如下:(1)配料:采用F22合金钢和Fe-Ga中间合金为原料,按重量10:1进行配料;
(2)冶炼:采用中频电炉将原料冶炼成优质钢水;
(3)液态模锻:将冶炼好的钢水倒入充满氮气的气压浇铸保温炉内进行保温;再将保温炉内钢水浇铸到液态模锻机模具中进行液态模锻,浇铸前要将模具进行预热至300~400℃,当坯件温度在1200℃时立即脱模;
(4)终锻成型:将脱模后的高温坯件立即采用自由锻镦粗-拔长-二次镦粗-二次拔长;
然后再采用自由锻在径向束缚条件下镦粗-拔长-二次镦粗-二次拔长;
(5)性能热处理:利用束缚锻造后的锻坯温度进行水冷-空冷交替循环两次淬火,然后再回火-水冷,得到深海采油树关键部件用钢锻件。
2.如权利要求1所述的一种深海采油树关键部件用钢锻件的制造方法,其特征在于:上述步骤(2)中,钢水冶炼完毕后,进行吹氩净化。
3.如权利要求1所述的一种深海采油树关键部件用钢锻件的制造方法,其特征在于:上述步骤(3)中,所述液态模锻机模具采用内层为高温合金的复合模具,浇铸过程中用循环水冷却模具,通过调节冷却水流量、压力使模具温度控制在500℃以内。
4.如权利要求1所述的一种深海采油树关键部件用钢锻件的制造方法,其特征在于:上述步骤(4)中,采用自由锻进行初次锻造得到一次锻造坯,锻造始锻温度为1200℃,终锻温度为800℃,锻造比大于3.5:1。
5.如权利要求1所述的一种深海采油树关键部件用钢锻件的制造方法,其特征在于:上述步骤(4)中,采用自由束缚锻再次进行锻造,得到二次锻造坯,锻造始锻温度为1150℃,终锻温度为950℃,锻造比大于3:1。
6.如权利要求1所述的一种深海采油树关键部件用钢锻件的制造方法,其特征在于:上述步骤(5)中,水冷-空冷交替循环两次淬火,入水冷却时间t按照经验公式t=K×D来估算,式中,钢铁材料系数K为1~4s/mm,D为锻件的直径,单位mm;空气冷却时间为入水冷却时间的
5.0~20.0倍,开始时淬火的水温低于20℃,结束时淬火的水温低于50℃。
7.如权利要求1所述的一种深海采油树关键部件用钢锻件的制造方法,其特征在于:上述步骤(5)中,水冷-空冷交替循环两次淬火,水冷时对水进行搅拌处理,其中,水的搅拌流速不小于0. 5 m/s。
8.如权利要求1所述的一种深海采油树关键部件用钢锻件的制造方法,其特征在于:上述步骤(5)中,对淬火后的二次锻造坯采用在650℃、保温3h回火-水冷至室温-再650℃、保温3h回火-再水冷至室温的二次回火处理。