CrNiMo油井牙掌用钢试制总结

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1、15CrNiMo钻头牙掌用钢的研制开发宝钢集团上海五钢有限公司2001年6月鉴定报告7/15/2021一、前言15CrNiMo的美国牌号为EX30，是EX30钢的国产化牌号，该钢用于制造三牙轮钻头的牙掌部件。如下图所示：牙掌江钻公司是目前亚洲最大的钻头生产企业。1998年，江钻公司开始与五钢接触，商谈钻头用钢试制供货问题，1999年双方签定协上五新17-1999（牙轮钻头用15CrNiMo钢试制技术协议）。一、前言1.钢材要按锭盘及钢锭的头、中、尾管理检验，大大增加了生产管理和试样检验的难度。2.淬透性考核点特殊（J6.4，J12.7）。3.夹杂物级别要求很严，而

2、且用户检验特别仔细认真，只要某个视场出现超标就提出异议。二、主要技术难点二、主要技术难点4.超声波探伤要求高。钢材100%按GB/T4162A级（Φ2平底孔）探伤，对大规格钢材来说，难度较大。5.表面质量要求严格，均需扒皮处理。6.各种规格的钢材长度范围较窄，在钢锭开坯时须预先精心计算。三、生产工艺流程EF+LFV精炼下注2.3t锭初轧开180方180×205坯料分锭盘及头中尾管理超声波探伤锭节号管理轧制成材扒皮超声波探伤检验测试合格入库出厂坑冷坑冷或堆冷扒皮矫直四、实物质量水平化学成份：自1999年开始冶炼的76炉15CrNiMo钢熔炼成份统计表：CMnSiNi

3、CrMoAlCuPS标准0.12/0.170.70/0.900.15/0.350.70/1.000.45/0.650.45/0.60/≤0.20≤0.035≤0.020实物质量0.13/0.170.77/0.860.21/0.330.80/0.930.53/0.630.48/0.570.015/0.056≤0.15≤0.025≤0.018均值0.1440.8270.2590.8740.5560.5420.0320.0810.0160.009方差0.0070.0130.0200.0170.0100.0100.00550.0190.00350.0031四、实物质量水平

4、氧含量四、实物质量水平非金属夹杂物四、实物质量水平组织A.热轧态B.淬火+低温回火状态四、实物质量水平低倍：钢材低倍组织致密，无宏观低倍缺陷，一般疏松，中心疏松，及偏析均≤2.0级。晶粒度：钢材按GB6394做晶粒度检测，均细于6级。末端淬透性：钢材实物淬透性均能达到标准范围。机械性能：平均值如下表所示。钢号σb（Mpa）σs（Mpa）δ5（%）Ψ（%）Akv（J）15CrNiMo标准≥920≥750≥10≥40≥46实物1140993146490五、工艺研究与创新降低钢中氧化物夹杂的研究：我公司在钢的初期试制阶段，采用初炼炉加Al脱氧，精炼和出钢时终脱氧喂Al丝

5、的脱氧工艺。结果，材中氧化物夹杂时有超标现象，后来通过增加脱气时间，将脱氧工艺改为脱气前加大用Al量，使脱氧产物在脱气期间充分上浮，而脱气后尽量少喂Al丝，以避免Al2O3夹杂来不及上浮等措施，取得一定成效。成品钢材堆冷与缓冷的研究：为降低生产成本，我们将15CrNiMo原成品钢材缓冷改为堆冷试验，下面为堆冷炉号与缓冷的成品材主要技术指标的比较情况。五、工艺研究与创新机械性能与淬透性：冷却制度炉号σb(Mpa)σs(Mpa)δ5(Mpa)Ψ(Mpa)Akv(J)J6.4(HRC)J12.7(HRC)标准≥920≥750≥10≥40≥4628/4221/34堆冷15

6、1-12811501010146894363111109551665743830151-13511601020146510640311180103014661443931152-2641050900165958383010308751661523728缓冷151-2081150995136080383011209701462643430151-1931020865146657372910208651469523728151-1941110980146211931261170102012621343026五、工艺研究与创新超声波探伤：该批成品料超声波探伤均合格，未出

7、现白点现象。晶粒度：该批成品料晶粒度均在6级以上。从上述分析比较可以看出，堆冷工艺可以代替缓冷，钢材质量没有明显差别。五、工艺研究与创新随着15CrNiMo钢需求量日趋增加，采用100t大电炉炼钢工艺成为可行，目前正在着手这方面的工作。六、生产供货情况钢号年份轧材入库量(t)成材率(%)15CrNiMo199977.0191.642000938.80591.222001年1~4月587.5392.55Σ1603.34591.73七、经济效益钢号年份销售量(t)销售额(万元)利润(万元)税金(万元)15CrNiMo199921.0410.160.160.312000

8、463.1