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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2018/7/18鉴定报告一、前言v15CrNiMo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 ： 牙掌鉴定报告v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、前言鉴定报告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
2、）。 3.夹杂物级别要求很严，而且用 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、主要技术难点鉴定报告二、主要技术难点v4.超声波探伤要求高。钢材100% 按GB/T4162A级（2平底孔）探 伤，对大规格钢材来说，难度较 大。v5.表面质量要求严格，均需扒皮 处理。v6.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 。鉴定报告三、生产工艺流程EF+LFV精炼下注2.3t锭初轧开180方 180205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鉴定报告四、实物质量水平v化学成份： 自1999年开始冶炼的7
3、6炉15CrNiMo钢熔炼成 份统计表： CMnSiNiCrMoAlCuPS标标 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实实 物 质质 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 值值0.1440.8270.2590.8740.5560.5420.0320.0810.0160.009方差0.0070.0130.0200.0170.0100
4、.0100.00550.0190.00350.0031鉴定报告四、实物质量水平v氧含量鉴定报告四、实物质量水平v非金属夹杂物鉴定报告四、实物质量水平v组织A. 热轧态 B. 淬火+低温回火状态鉴定报告四、实物质量水平v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。 v晶粒度：钢材按GB6394做晶粒度检测，均细 于6级。v末端淬透性：钢材实物淬透性均能达到标准 范围。v机械性能：平均值如下表所示。 钢号 b（ Mpa ）s（ Mpa ）5（ %）（% ）Akv（ J）15CrNiMo标准920750104046实物1140993146490鉴定报告五、工艺研究
5、与创新v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。v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。 鉴定报告五、工艺研究与创新v机械性能与淬透性：冷却 制度炉号b (Mpa)s (Mpa)5 (Mpa)(Mp a)Ak
6、v (J)J6.4 (HRC)J12.7 (HRC)标准92075010404628/4221/34堆冷151-12811501010146894363111109551665743830151-13511601020146510640311180103014661443931152-2641050900165958383010308751661523728缓冷151-2081150995136080383011209701462643430151-1931020865146657372910208651469523728151-19411109801462119312611701020126
7、21343026鉴定报告五、工艺研究与创新v超声波探伤：该批成品料超声波探伤均合格， 未出现白点现象。v晶粒度：该批成品料晶粒度均在6级以上 。v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。鉴定报告五、工艺研究与创新v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。 鉴定报告六、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14月587.5392.551603.34591.73鉴定报告七、经济效益钢号年份销售量 (t)销售
8、额 (万元)利润( 万元)税金( 万元)15Cr NiMo199921.0410.160.160.312000463.18265.8126.817.972001年 14月557.14324.3272.779.731041.36600.2999.7418.01鉴定报告八、结论v15CrNiMo是美国休斯公司EX30钢的 国产化牌号，两年时间的试制情况表 明，五钢生产的15CrNiMo各项技术质 量指标均能达到江钻企标和美国休斯 公司企标的严要求，有能力批量生产 供货。v试制的15CrNiMo化学成份稳定，低倍 组织致密，纯洁度高，淬透性带窄， 晶粒细小均匀，力学性能优良，氧含 量平均15ppm，
9、成品材（ 75130mm）按GB/T4162-91A级 探伤标准探伤合格后，再扒皮处理交 货，因此，不论是钢的内在质量还是 表面质量均能得到充分保证，用户使 用满意。鉴定报告八、结论v对钢材要求分锭盘并按钢锭头、中、 尾管理，取样，检验，考核是本试制 生产管理中的最大特色和难点。通过 15CrNiMo的试制，不仅促进了公司的 技术操作水平，也大大提高了生产技 术管理水平。v15CrNiMo钢的成品材从试制初期的轧 后坑冷改为轧后堆冷后，没有出现白 点、裂纹等冶金缺陷，机械性能无明 显影响，因此轧后堆冷的工艺是可行 的。鉴定报告八、结论v由于钢材质量稳定，需求量日益增加 ，2001上半年合同量已达1000吨，从 99年下半年试制至今已累计供货1041 吨，新增产值600多万元，经济效益显 著。v目前江钻公司的产品市场占有率在国 内已达70%，而且部分产品还远销到 美国，加拿大，中亚、东南亚等国家 。据用户反映，用我公司钢材制成的 三牙轮钻头使用情况良好，没有因钢 材质量问题出现过事故。15CrNiMo的 试制成功为我国石油工业的钢材国产 化作出了积极贡献。 鉴定报告谢谢
