本发明涉及一种深海采油船用F60双相不锈钢管接头锻件原料生产方法。
背景技术：
深海装备常年处于高盐、高压、低温、高冲击等极其恶劣海况工作环境，因而要求锻件产品具有高强度、耐腐、耐压、高韧性(特别是低温韧性)和抗冲击性强、抗疲劳强等综合性能。
F60高合金型双相不锈钢中含有Cr、Ni、Mo、N合金元素，具有良好的抗蚀性能。Cr、C、Mo、N等元素强化基体，降低脆性相析出，保证钢的塑钢性，所以铁元素----奥氏体相的同时存在，相互间制约金属晶粒长大，保持了钢的细晶粒，晶界总面积大于单相钢，钢的强度高，特别是屈服强度很高，并且具有一定的塑钢性。因为F60双相不锈钢具有优良的力学性能和耐蚀性能，世界各国广泛应用在腐蚀条件下服役的锻件产品上。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种深海采油船用F60双相不锈钢管接头锻件原料生产方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种深海采油船用F60双相不锈钢管接头锻件原料生产方法，其步骤为：
a.取重量组分为：C:≤0.3％；Si:≤1.00％；Mn:≤2.00％；P:≤0.03％；S:≤0.02％；Cr:22-23％；Ni:4.5-6.5％；Mo:3.00-3.50％；N:0.14-0.20％；其余为Fe和其他残余元素的坯钢为原料进入预热后的锻造炉内加热至1200℃，开始锻造，始锻温度控制在1150-1200℃，终锻温度不低于850℃，使用十字方向反复三次镦粗拔长，然后将锻件由终锻温度空冷至室温；
b.机械加工去除其氧化表皮；
c.热处理：将工件在预热至400±10℃的加热炉内加温至1050±10℃，加热时间t≤4.0h，接着保温4.0h以上，然后淬火水冷。
作为一种优选的方案，开始淬火时，水温需要限制在23℃以下；结束淬火时，水温需要限制在26℃以下。
本发明的有益效果是：由于F60双相不锈钢中含碳量很低，C≤0.030％，为了保证钢的耐蚀性能，利用Cr、Mo、N合金元素的固溶强化作用，来提高钢的强度。
Cr含量为22～23％，能在钢中形成稳定的钝化膜，是铁素体形成元素，如果含量过高，在提高钢屈服强度的同时，会引起脆性相的析出，使钢的塑韧性降低；
Ni元素调整钢的性能和耐蚀性，如显著提高Ni含量，铁素体量会降低，会引发脆性相析出，降低钢的韧性和屈服强度，所以Ni含量控制在4.5～5.5％范围内；
Mo元素提高钝化膜的稳定性，增加钢的抗蚀性能。但是显著提高钢的Mo含量，会促使脆性相析出，提高钢的脆性，所以Mo在钢中控制在3.0～3.5％范围内；
N在钢中是稳定奥氏体的元素，促进钝化膜的均匀性和点蚀指数，提高抗点蚀性能，通过质点析出，提高钢的强度。
F60双相不锈钢在锻造变形时，如果锻造温度过高或终锻温度过低，钢在铁素体和奥氏体两相组织中进行塑性变形，由于铁素体相和奥氏体相具有不同的变形抗力，铁素体相流动性极限小于奥氏体相，而且铁素体相变情况及再结晶速度不同，奥氏体相的加工硬化要快于铁素体相，当两相在一起时同时变形时，必须产生很大的不均匀性，导致锻件产生很大的内应力，当内应力值大于金属的破断强度时，则引起锻件开裂缺陷；且F60铁素体---奥氏体双相不锈钢的热压力加工性能比较差，因为锻钢的复相组织热塑性低，锻造时容易在两相(γ和α相)的分界面上产生裂纹，若成形温度过低，变形会聚集在较弱且塑性低的铁素体中，造成变形区内铁素体开裂；若成型温度过高，则铁素体变得非常软，且可能发生过热撕裂现象；所以始锻温度控制在1150-1200℃，终锻温度不低于850℃。
F60双相不锈钢的锻后冷却如果太慢，则从钢中析示脆性相，会使钢的韧塑性显著降低，再加上锻件冷却过程中的温差应力，也有可能引起锻件裂纹；所以锻后采取空冷至室温，可以有效地抑制脆性相的析出。
F60双相不锈钢的固溶处理，是通过加热、保温和冷却来实现的，用以改变锻件用钢中两相的比例、两相中的合金成分，清除其他析出相，从而使锻件获得优良的力学性能和耐腐蚀性能。在加热过程中，钢于600℃～700℃开始析出脆性相，当加热到750℃～900℃时，相大量析出，即是钢相大量析出的敏感区间，所以本方法采用将工件在预热至400±10℃的加热炉内加温至1050±10℃，加热时间t≤4.0h，接着保温4.0h，以避免锻件在600℃～900℃的温度范围内长时间加热，减少脆性相析出。
F60双相不锈钢在1000℃显微硬度出现最大值(即铁素体含量最小)，1070℃出现最小值(即铁素体含量最大)，当铁素体含量为50％时，断裂敏感性最小；但当铁素体比例过高，呈连续网状分布时，则钢的抗晶间腐蚀能力最差，所以控制加热温度，以达到适宜的两相比例、从而防止α相聚集长大十分重要，本方法中将加热温度控制在1050℃。
F60双相不锈钢固溶保温后，必须进行快速冷却，本方法采用淬火水冷，这样可以预防脆性相的析出。脆性相硬而且脆，严重影响钢的耐蚀性能，少量存在也可以破坏钢的塑韧性。固溶处理能使锻件析出相固溶到基体中，通过固溶后的快速冷却过程，以细小微轻弥散的方式重新析示，强化固溶体，并提高钢的韧性和抗蚀能力，来满足锻件产品服役条件下的使用要求。
具体实施方式
下面详细描述本发明的具体实施方案。
一种深海采油船用F60双相不锈钢管接头锻件原料生产方法，其步骤为：
a.取重量组分为：C:≤0.3％；Si:≤1.00％；Mn:≤2.00％；P:≤0.03％；S:≤0.02％；Cr:22-23％；Ni:4.5-6.5％；Mo:3.00-3.50％；N:0.14-0.20％；其余为Fe和其他残余元素的坯钢为原料进入预热后的锻造炉内加热至1200℃，开始锻造，始锻温度控制在1150-1200℃，终锻温度不低于850℃，使用十字方向反复三次镦粗拔长，然后将锻件由终锻温度空冷至室温；
b.机械加工去除其氧化表皮；
c.热处理：将工件在预热至400±10℃的加热炉内加温至1050±10℃，加热时间t≤4.0h，接着保温4.0h以上，然后淬火水冷，开始淬火时，水温需要限制在23℃以下；结束淬火时，水温需要限制在26℃以下。
本方法生产的锻件的部分技术要求及试验数据如下表：
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。