ICS 75. 180. 10 E 92 备案号：29769—2010
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 5676--2010 代替SY/T5676—1993
石油钻采机械产品用高压锻件技术条件
Technical conditions for high pressure forgings for petroleum
drilling and production machinery
2010一12一15实施
2010-08-27发布
国家能源局 发布 SY/T 5676—2010
目 次
前言
范围规范性引用文件
1
2
3要求 3.1订货 3.2冶炼
-
3.3 锻造 3.4 锻件的产品规范级别 3.5 化学成分 3.6 热处理 3.7 外观质量 3.8 低倍组织和金相组织及晶粒度 3.9 补焊试验方法和检验规则 4.1 化学成分分析及取样 4.2力学性能试验与取样 4.3表面无损检测 4.4内部无损检测 5标志和质量合格证明书 5.1标志 5.2合格证明书
-
-
X
6
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前言
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准代替SY/T5676-1993《石油钻采机械产品用高压锻件通用技术条件》与SY/T5676- 1993相比主要变化如下：
按GB/T1.1一2009的规定，对标准的结构、标准要素以及表述规则进行了重新整理、增删或修订：额定工作压力不大于105MPa修改为额定工作压力不大于140MPa；对锻件的产品规范级别做了修改，提供了锻件产品规范级别的划分推荐指南：一对高压锻件推荐材料做了修改，删除不常用的材料，新增加常用材料，并提供了常用材料热处理性能参数指标；对力学性能试验和取样的规定进行了修改；对无损探伤部分的方法标准进行了修改。
本标准由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会（SAC/TC96）提出并归口。 本标准负责起草单位：中国石化集团江汉石油管理局第四机械厂。 本标准参加起草单位：南阳二机石油装备（集团）有限公司。 本标准主要起草人：叶国庆、胡顺、刘琼、王平、朱凯军、袁远刚。 本标准代替了SY/T5676—-1993。 SY/T 5676—2010
石油钻采机械产品用高压锻件技术条件
1范围
本标准规定了石油钻采机械产品用高压锻件的技术要求、试验方法和检验规则等。 本标准适用于额定工作压力不大于140MPa的石油钻采机械产品用碳素钢锻件和合金钢锻件以
及不锈钢锻件。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T222钢的成品化学成分允许偏差 GB/T223钢铁及合金化学分析方法 GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法（GB/T231.1--2009，ISO6506-
1: 2005, MOD)
GB/T231.2金属布氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准（GB/T231.2-2002，ISO 6506-2:1999,MOD)
GB/T231.3金属布氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定（GB/T231.3—2002，ISO 6506-3:1999,MOD)
GB/T10561钢中非金属夹杂物含量的测定一标准评级图显微检验法（GB/T105612005， ISO 4967:1998IDT)
GB/T20972.2石油天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料第2部分：抗开裂碳钢、低合金钢和铸铁
GB/T20972.3石油天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料第3部分：抗开裂耐蚀合金和其他合金
GB/T22513石油天然气工业4 钻井和采油设备井口装置和采油树（GB/T22513一2008 ISO10423:2003.MOD)
JB4708钢制压力容器焊接工艺评定 JB/T5000.15重型机械通用技术条件第15部分：锻钢件无损探伤 JB/T8467锻钢件超声波探伤方法 ASTMA370钢制品力学试验的标准方法和定义 ASTME94射线照相检验的标准指南 ASTME165液体渗透检验的标准试验方法 ASTME709 磁粉检验的标准指南
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3要求
3.1订货 3.1.1需方应在订货合同或订货协议中写明锻件名称、钢号、锻件级别、数量、供货热处理状态、 试验项目、取样部位和其他补充要求。 3.1.2需方应提供经双方共同审定的订货图纸，必要时提供-份标明锻件重要承载区域的详图。 3.1.3当需方有补充要求时，应经供需双方商定。 3.2冶炼
锻件用钢应采用电炉或氧气转炉冶炼的镇静钢。 对于额定工作压力大于34.5MPa的产品或在硫化氢环境中使用的产品锻件用钢应采用电渣重
熔、炉外精炼等冶炼方法进行二次精炼。 3.3锻造 3.3.1锻造用的钢锭、钢坏或轧材应有熔炼单位的质量证明书。 3.3.2钢锭、钢坏或轧材在锻造前应将影响锻件质量的表面缺陷全部清除。 3.3.3用钢锭锻造时，钢锭上部与下部应有足够切除量以确保锻件无缩孔及严重偏析等缺陷。 3.3.4锻件在锻造成型时，整个锻件所有的截面上的金属应锻透，以确保整个锻件具有完全的锻造组织，并尽可能锻至接近成品零件的形状和尺寸。 3.3.5锻件采用钢锭或钢坏锻造时，锻件主截面的锻造比不应小于3。 3.3.6锻件采用轧材锻造时，锻件主截面的锻造比不应小于1.6。 3.4 锻件的产品规范级别
锻件的产品规范级别的定义相向于GB/T22513产品规范级别的定义，根据锻件工作条件，分为 PSL1，PSL2，PSL3，PSL3G，PSL4共五个级别，图1提供了锻件产品规范级别的划分推荐指南，
PSL4包括PSL3G的全部要求及一些附加要求，且通常只用于主要设备。每个级别锻件试验项目和试验数量按表1的规定进行。
表1锻件试验项目和试验数量（试验项目
锻件的产品规范级别
试验数量
同冶炼炉号、同热处理炉次抽查20% 检验同冶炼炉号、同热处理炉次抽查两件同冶炼炉号、同热处理炉次抽查20% 检验逐件检验同冶炼炉号、同热处理炉次抽查两件同冶炼炉号、同热处理炉次多于20件时，抽查20%检验。同冶炼炉号、同热处理炉次少于20件时，每件检验
硬度（HB) 拉伸和冲击（Rm，Rel，A，Z，A）表面无损检测（磁粉探伤）硬度（HB) 拉伸和冲击（Rm，Rel，A，Z，A）表面无损检测（磁粉探伤）内部无损检测（超声波探伤）
PSL1
PSL2 SY/T5676—2010
表1(续)
试验数量
试验项目
锻件的产品规范级别
逐件检验同冶炼炉号、同热处理炉次抽查两件逐件检验同冶炼炉号同热处理炉次抽查两件逐件检验逐件检验逐件检验同冶炼炉号、同热处理炉次抽查两件
硬度（HB) 拉伸和冲击（Rm，RelA，Z，Ak）表面无损检测（磁粉探伤）内部无损检测（超声波探伤或射线探伤）高低倍组织和晶粒度硬度（HB) 拉伸和冲击（Rm，Rel，A，Z，A) 表面无损检测（磁粉探伤）内部无损检测（超声波探伤或射线探伤）高低倍组织和晶粒度
PSL3/PSL3G
PSL4
开始
是
额定工作压力 ≥103.5MPa?
PSL3G
高浓度硫化氢？
香气井?
尼
PSL3G
香
香是 定工作压力 是
PSL3
是
GB/T20972.2 GB/T20972.3
气井2 香
PSL3G
高浓度硫化氢？
>34.5MPa?
PSL3 PSL2
香
香
尚
是
是
额定工作压力 >34.5MPa?
PSL3
气井?
香
PSL2
是
额定工作压力
PSL2
34.5MPa?
香
PSL1 .PSL3
额定工作压力 >34.5MPa?
气井？香
PSL2 PSL1
香
图1 高压锻件的产品规范级别的划分推荐指南
3.5化学成分 3.5.1 锻件用钢的化学成分应符合现行国家标准或行业标准规定，或者符合双方签订的合同或技术协议。
3
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3.5.2锻件的产品规范级别为PSL1级、PSL2级的锻件化学成分中P和S的含量应不大于 0.035%，PSL3/PSL3G级和PSL4级的锻件化学成分中P和S的含量应不大于0.025%。 3.5.3锻件常用推荐材料见表2。
表2高压锻件常用材料推荐
种 类不锈钢 1Cr13,1Cr17Ni2,0Cr17Ni12Mo2,0Cr18Ni9
钢 号
30CrNi2MoV,25Cr2Ni4MoV,20CrNiMo.25CrNiMo.40CrNiMo.34CrMo4A,42CrMo:35CrMoA,
合金钢 30CrMo40CrNi2MoA
3.6热处理
锻件应进行锻后正火热处理。表3中列举了常用材料在最终热处理后的力学性能指标。热处理状态的代号如下：
正火的代号：N 淬火的代号：Q 回火的代号：T。
表3 常用材料热处理性能指标
拉伸试验
冲击试验 Alsr
公称厚度 热处理 回火温度 R Rel A
硬度 HB
Z
钢 号
C
MPa MPa % %
mm 状态
冲击功 试验温度
不小于
℃ 29
J
30CrMo 30CrMoA 35CrMo 35CrMoA 25CrNiMo 20CrNiMo 42CrMo
《60 QT ≥500 840 650 16 40 27 ≤60 QT ≥600 700 580 18 45 27 29 220235 <60 QT ≥500 850 660 15 40 27
263~290
263~290 220~235 220~235 ≥269
29 29 29 29
<60 QT ≥600 720 600 17 45 27 <60 QT ≥600 720 580 18 45 27 ≤60 QT ≥180 880 700 17 45 27 ≤100 QT ≥520 870 680 15 35 27 29 263290
40CrNiMo 100 QT ≥560 880 40CrNi2Ma
40
27
720
15
- 29 29 29 29 HRC40-HRC45 29
263290 263~290 260~285
≤100 QT ≥600 1020 862 18 50 27 ≤100 QT ≥250 850 600 16 45 27 八100 QT ≥275 1100 820 10
1Cr13 1Cr17Ni2
27 27
0Cr17Ni12Mo2 ≤100 固溶
520 205 40 60 520 205 40 60 27
<187 <187 270~320
0Cr18Ni9
≤100 固溶 ≤150 QT ≥600 850 650 10 45 26
29 20
34CrMo4A
4 SY/T5676—2010
表3（续）
拉伸试验
冲击试验 Alkv
硬度 HB
公称厚度 热处理 回火温度 Rm Rel A Z
钢 号
MPaMPa %
状态
mm
冲击功 试验温度
不小于
C -40 -40
J 26
30CrNi2MoVA ≤150 QT ≥600 960 850 12 45 25Cr2Ni4MoV ≤150 QT ≥560 1020 900 12 35 26
280320 305~350
注1：拉伸试验为纵向试验数据。 注2：经最终热处理后锻件产品的力学性能应符合本表的规定。表中冲击吸收能量为三个试样试验结果的算术
平均值，仅允许一个试样的冲击吸收能量低于规定值，但不得低于规定的70%。
3.7外观质量 3.7.1锻件的形状和尺寸及公差应符合锻件图或合同要求。 3.7.2锻件不允许有肉眼可见的折叠、裂纹和其他影响使用的外观缺陷，局部缺陷可以清除，但修磨部分应圆滑过渡，清理深度应符合下列规定：
当缺陷存在于机械加工表面，清理深度不应超过该处加工余量的2/3：当缺陷存在于非机械加工表面，清理深度不应超过该处锻件尺寸下偏差；如缺陷深度超过上述两条规定，对PSL1～PSL3级的锻件，在征得用户同意后方可清除并补焊。
3.8低倍组织和金相组织及晶粒度 3.8.1锻件不允许存在白点、内部裂纹、残余缩孔等缺陷和不应存在过烧现象。 3.8.2对于锻件的产品规范级别为PSIL3～PSL4级的锻件，其低倍组织应符合：
中心疏松≤1.5级； -般疏松<1.5级：偏析≤1.5级。
不允许存在点状偏析和皮下气泡以及晶间裂纹。 3.8.3对于锻件的产品规范级别为PSL1～PSL2级的锻件，其低倍组织应符合：
中心疏松≤2级；般疏松≤2级：偏析≤2级。
不允许存在点状偏析和皮下气泡以及晶间裂纹。 3.8.4对于锻件的产品规范级别为PSL3～PSL4级的锻件，其非金属夹杂物按GB/T10561中 ASTM标准评级图评定，要求（粗系、细系）：A<2.0级、B<1.5级、C<1.0级、D<1.0级。 3.8.5对于锻件的产品规范级别为PSL1～PSL2级的锻件，其非金属夹杂物按GB/T10561中 ASTM标准评级图评定，要求（粗系、细系》：A<2.5级、B<2.0级、C<1.5级、D<1.5级。 3.8.6锻件锻后经正火热处理之后，其晶粒度优于4级。 3.8.7锻件的产品为防硫化氢类产品时，锻件经QT热处理后，其晶粒度优于8级。
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