一种石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件及其制备方法
阅读说明：本技术 一种石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件及其制备方法 (Hydrogen sulfide resistant stainless steel forging for oil exploitation operation and preparation method thereof ) 是由 罗克伟 胡强 周鹏飞 朱昌军 于 2021-07-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件及其制备方法,包括以下步骤：(1)原材料采购：取F6NM不锈钢锭；(2)性能检测：化学成分复验；(3)锻造：多火次锻造；(4)锻后热处理：冷却、回火；(5)粗加工：切削加工；(6)性能热处理：固溶、冷却、回火；(7)精加工：精加工,制得不锈钢锻件。本发明通过对不锈钢锻件的化学成分进行具体限定,将C含量控制在超低状态,同时控制N含量,在维持相稳定的同时,降低硬度,提高焊接性能和抗H-(2)S腐蚀性能,加入极少量的Al,细化晶粒,提高抗疲劳性能,重新优化Cr、Mo含量,优化Cr、Ni当量比,显著提高耐腐蚀性能,使得不锈钢锻件更适应富含硫化氢的作业环境,并能够显著提高生产效率,使得合格率得到提高。(The invention discloses a hydrogen sulfide resistant stainless steel forging for oil exploitation operation and a preparation method thereof, wherein the method comprises the following steps: (1) raw material purchasing: taking an F6NM stainless steel ingot; (2) and (3) performance detection: chemical component re-examination; (3) forging: forging for multiple times; (4) heat treatment after forging: cooling and tempering; (5) rough machining: cutting; (6) performance heat treatment: solid solution, cooling and tempering; (7) finish machining: and finishing to obtain the stainless steel forging. The invention is realized by forging stainless steelThe chemical components of the part are specifically limited, the content of C is controlled to be in an ultralow state, the content of N is controlled, the phase stability is maintained, the hardness is reduced, and the welding performance and the H resistance are improved 2 S corrosion performance, adding a very small amount of Al, refining crystal grains, improving fatigue resistance, re-optimizing the content of Cr and Mo, optimizing the equivalent ratio of Cr to Ni, and obviously improving corrosion resistance, so that the stainless steel forging is more suitable for the operation environment rich in hydrogen sulfide, the production efficiency can be obviously improved, and the qualification rate is improved.)
技术领域
本发明涉及金属材料技术领域，具体为一种石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件及其制备方法。
背景技术
超级马氏体不锈钢F6NM(04Cr13Ni5Mo，0Cr13Ni4Mo)使用日趋成熟，该材料在我国的应用范围日益广泛，除在水利工程等高强度高且耐腐蚀的场合应用外，在使用开采和石油炼化等腐蚀环境中应用中，性能表现优异。我国只在GB20878中列入了材料牌号，尚未制定产品标准。
我国自有的石油矿产多数含硫化氢等腐蚀气体，我国从国际市场采购回的原油也以富含硫化氢的重油为主，F6NM超级马氏体不锈钢性能优异，可以将强度和耐腐蚀性能的综合性能同时调整到最佳状态，是富含硫化氢作业场合的不二之选。随着能源竞争的日益激烈，在石油开采技术上赶超世界先进水平日益紧迫，我国在为相关国家投资建设大量石油开采和石油炼化项目，对性能先进的石油炼化设备需要广阔。因此，在研发F6NM高强度高韧性应用的基础上，对F6NM在石油开采和炼化作业中硫化氢腐蚀环境的应用进行研发、开发 F6NM低硬度高耐蚀性能制造工艺是大势所趋。因此，我们提出一种石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件的制备方法，包括以下步骤：
(1)原材料采购：取F6NM不锈钢锭作为原材料；
(2)性能检测：对原材料进行化学成分复验检测，取合格品作为原料；
(3)锻造：对原料进行多火次锻造，制得锻坯；
(4)锻后热处理：对锻坯进行冷却、回火处理，制得锻件；
(5)粗加工：对锻件进行切削加工，制得粗加工锻件；
(6)性能热处理：对粗加工锻件进行固溶、冷却、回火处理，制得热处理后钢件；
(7)精加工：对热处理后钢件进行精加工，制得不锈钢锻件。
进一步的，包括以下步骤：
(1)原材料采购：采购F6NM不锈钢锭，作为原材料；
(2)性能检测：对原材料进行化学成分复验检测，取合格品作为原料；
(3)锻造：
取步骤(2)中复验合格的原料进行第一火次锻造，第一火次锻造工艺为：始锻温度1140～1180℃，终锻温度800～900℃，进行镦粗和拔长；
置于1140～1180℃温度炉中加热，保温2～2.5h，进行第二火次锻造，第二火次锻造工艺为：始锻温度1140～1180℃，终锻温度800～900℃，进行镦粗、倒角、冲孔、滚圆、扩孔处理；
置于1140～1180℃温度炉中加热，保温2～2.5h，进行第三火次锻造，第三火次锻造工艺为：始锻温度1140～1180℃，终锻温度800～900℃，进行芯棒拔长、拔台阶、校正成形，制得锻坯；
(4)锻后热处理：
取步骤(3)得到的锻坯进行空冷，装入热处理炉中进行回火，回火工艺为：一次回火：升温至670～690℃，一次强制空冷；进行二次回火，升温至610～630℃，二次强制空冷，进行硬度检测，取合格品记为锻件；
(5)粗加工：
取步骤(4)得到的锻件，对其外径和端面表面局部抛光处理，超声探伤，进行切削加工，再次超声探伤，得到的合格品，为粗加工锻件；
(6)性能热处理：
取步骤(5)得到的粗加工锻件进行正火处理，冷却至5～25℃，装入热处理炉进行回火，回火工艺为：一次回火：升温至675～685℃，一次强制空冷；进行二次回火：升温至605～620℃，二次强制空冷，制得热处理后钢件；
(7)精加工：
对步骤(6)得到的热处理后钢件取样，进行机械性能检测，取检测合格的钢件进行精加工，进行超声探伤，制得不锈钢锻件。
进一步的，包括以下步骤：
(1)原材料采购：采购F6NM不锈钢锭，作为原材料；表面不存在肉眼可见的缩孔、裂纹、气孔、夹渣和翻皮的F6NM不锈钢锭，为合格不锈钢锭，可作为原材料；
(2)性能检测：对原材料进行化学成分复验检测，取合格品作为原料；
(3)锻造：
取步骤(2)中复验合格的原料进行第一火次锻造，第一火次锻造工艺为：始锻温度1140～1180℃，终锻温度800～900℃，进行镦粗和拔长，镦粗比为2～3，拔长比为2～3；
置于1140～1180℃温度炉中加热，保温2～2.5h，进行第二火次锻造，第二火次锻造工艺为：始锻温度1140～1180℃，终锻温度800～900℃，进行镦粗、倒角、冲孔、滚圆、扩孔处理；
置于1140～1180℃温度炉中加热，保温2～2.5h，进行第三火次锻造，第三火次锻造工艺为：始锻温度1140～1180℃，终锻温度800～900℃，进行芯棒拔长、拔台阶、校正成形，制得锻坯；
(4)锻后热处理：
取步骤(3)得到的锻坯进行空冷，冷却至50～80℃，保持3～5h，装入热处理炉中进行回火，回火工艺为：一次回火：升温至670～690℃，保温14～16h，一次强制空冷至 10～60℃，保持3～5h；进行二次回火，升温至610～630℃，保温16～18h，二次强制空冷至室温，以降低锻件硬度，便于机加工，进行硬度检测，取合格品记为锻件；
(5)粗加工：
取步骤(4)得到的锻件，对其外径和端面表面局部抛光处理，超声探伤，进行切削加工，再次超声探伤，得到的合格品，为粗加工锻件；
(6)性能热处理：
取步骤(5)得到的粗加工锻件进行正火处理，风冷至5～25℃，保持3～5h，装入热处理炉进行回火，回火工艺为：一次回火：升温至675～685℃，保温14～16h，一次强制空冷至5～25℃，保持3～5h；进行二次回火：升温至605～620℃，保温14～16h，二次强制空冷至室温，制得热处理后钢件，获得所需的机械性能和耐腐蚀性能；
(7)精加工：
对步骤(6)得到的热处理后钢件取样，进行机械性能检测，取检测合格的钢件进行精加工，进行超声探伤，制得不锈钢锻件。其中机械性能检测是对锻件的洛氏硬度HRC、断后伸长率A、断面收缩率Z、抗拉强度Rm、屈服强度Rp0.2进行的力学测试；合格锻件的机械性能需达到洛氏硬度为16～23HRC、断后伸长率A为15～25％、断面收缩率Z为 45～60％、抗拉强度Rm为690～750Mpa、屈服强度Rp0.2为570～620Mpa；
进一步的，所述步骤(2)原料中各元素组分的重量百分比为：C：0～0.03％、Si：0.3～0.6％、Mn：0.5～0.8％、P：0～0.03％、S：0～0.015％、Ni：3.7～4.5％、Cr：12～ 13％、Mo：0.5～0.6％、N：0～0.02％、Al：0～0.01％、Cu：0～0.1％，少量其他杂质，余量为Fe。原材料中可能会含有其他极少量杂质；其中C含量是原材料对不锈钢锻件硬度影响最为直接的元素，将其控制在低于0.03wt.％的超低状态，能够维持不锈钢锻件相结构中马氏体稳定性；同时控制N含量在0～0.020wt.％，可最大限度地降低了不锈钢锻件硬度，在不过度降低不锈钢锻件强度的前提下，解决了马氏体不锈钢锻件难以满足 NACE-MR0175标准要求在富含硫化氢的作业环境的耐腐蚀性的工况硬度≤23HRC的难题，通过试验重新优化了Cr、Mo含量，控制Cr、Mo在标准规定含量内的12.00～13.00％与0.50～0.60％的区间内时，可优化铬镍当量比，显著提高不锈钢锻件在硫化氢中的耐腐蚀性能；能够合理提高不锈钢锻件的焊接性能与冷弯性能；加入了低于0.01wt.％的Al，极少量的Al作为还原脱氧剂和晶粒细化元素，提高不锈钢锻件抗疲劳性能；且与相同加工方式进行处理的市售超级马氏体不锈钢钢件相比，按照标准NACE MR0175测试，本申请所制不锈钢锻件的合格率远高于市售钢件，使得生产效率大大提高；
对原材料中各元素组分含量进行限制
进一步的，所述步骤(4)所述一次回火的升温速率为85～100℃/h，二次回火的升温速率为50～70℃/h。
进一步的，所述步骤(4)中锻件的硬度为16～23HRC。锻件的硬度应≤23HRC或≤275HB，若硬度超过275HB，立即于620～630℃温度下进行补充回火；
进一步的，所述步骤(6)中正火处理工艺为：将粗加工锻件加热至240～300℃后，以120～200℃/h的速度升温至950～1050℃，保温7.5～8.5h。
进一步的，所述步骤(6)中一次回火的升温速率为80～200℃/h，二次回火的升温速率为70～200℃/h。
进一步的，所述步骤(5)中切削加工后粗加工锻件的表面粗糙度为Ra6.3。
进一步的，所述步骤(7)不锈钢锻件中各元素组分的重量百分比为：C：0～0.03％、Si：0.3～0.6％、Mn：0.5～0.8％、P：0～0.03％、S：0～0.015％、Ni：3.7～4.5％、Cr： 12～13％、Mo：0.5～0.6％、N：0～0.02％、Al：0～0.01％、Cu：0～0.1％，余量为Fe。不锈钢锻件中可能会含有其他极少量杂质。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明的石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件及其制备方法，通过对不锈钢锻件的化学成分进行具体限定，将C含量控制在超低状态，同时控制N含量，在维持相稳定的同时，降低不锈钢锻件的硬度，加入极少量的Al，提高不锈钢锻件的抗疲劳性能，重新优化Cr、Mo含量，提高不锈钢锻件的焊接性能和冷弯性能，同时显著提高了不锈钢锻件在硫化氢中的耐腐蚀性能，使得所制不锈钢锻件更适应富含硫化氢的作业环境，并能够在制备工艺中显著提高生产效率，使得不锈钢锻件的合格率得到提高。
2.本发明的石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件及其制备方法，通过在锻造后热处理与性能热处理时，对不锈钢锻件采取正火处理、两次时效处理，在每到热处理工序中间都强制将工件冷却的足够低的温度，并保持适当的时间，使相结构内残余奥氏体充分转变为马氏体，并使其在后续热处理工序得到回火，残余奥氏体的含量得到进一步降低，同时使最终锻件中残余奥氏体转化成的未回火马氏体含量降低，在不损害强度的同时，有效提高了不锈钢锻件韧性与塑性，提高了防腐蚀性能，并降低了焊接难度。
3.本发明的石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件及其制备方法，通过在制备石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件时，对不锈钢锻件的成分参数进行优化，并丰富制备工艺流程，使得所制不锈钢锻件的韧性、塑性提高，并在硫化氢中具有优异的耐腐蚀性能，适用于需要抗硫化氢的石油开采作业环境，能够满足实际作业需求。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)原材料采购：采购F6NM不锈钢锭，作为原材料；
(2)性能检测：对原材料进行化学成分复验检测，取合格品作为原料，原料中各元素组分的重量百分比为：C：0.015％、Si：0.45％、Mn：0.56％、P：0.022％、S：0.001％、 Ni：3.80％、Cr：12.30％、Mo：0.54％、N：0.018％、Al：0.005％、Cu：0.06％、Co： 0.065％，余量为Fe；
(3)锻造：
取步骤(2)中复验合格的原料进行第一火次锻造，第一火次锻造工艺为：始锻温度1160℃，终锻温度800℃，进行镦粗和拔长，镦粗比为2，拔长比为2，镦，倒角、冲孔、滚圆、扩孔处理，芯棒拔长、校正成形，制得锻坯；
(4)锻后热处理：
取步骤(3)得到的锻坯进行空冷，冷却至50℃，保持3h，装入热处理炉中进行回火，回火工艺为：一次回火：以85℃/h的升温速率升温至670℃，保温14h，一次强制空冷至 10℃，保持3h；进行二次回火，以50℃/h的升温速率升温至610℃，保温16h，二次强制空冷至室温，进行硬度检测，取合格品记为锻件；
(5)粗加工：
取步骤(4)得到的锻件，对其外径和端面表面局部抛光处理，超声探伤，进行切削加工，再次超声探伤，得到的合格品，为粗加工锻件；
(6)性能热处理：
取步骤(5)得到的粗加工锻件进行正火处理，工艺为：将粗加工锻件加热至240℃后，以120℃/h的速度升温至1020℃，保温11h，空冷至25℃，保持3h，装入热处理炉进行回火，回火工艺为：一次回火：以80℃/h的升温速率升温至680℃，保温21h，一次强制空冷至5℃，保持3h；进行二次回火：以90℃/h的升温速率升温至610℃，保温 21h，二次强制空冷至25℃，制得热处理后钢件；
(7)精加工：
对步骤(6)得到的热处理后钢件取样，进行机械性能检测，取检测合格的钢件进行精加工，进行超声探伤，制得不锈钢锻件。
实施例2
(1)原材料采购：采购F6NM不锈钢锭，作为原材料；
(2)性能检测：对原材料进行化学成分复验检测，取合格品作为原料，原料中各元素组分的重量百分比为：C：0.012％、Si：0.4％、Mn：0.60％、P：0.024％、S：0.005％、 Ni：3.80％、Cr：12.35％、Mo：0.52％、N：0.015％、Al：0.008％、Cu：0.09％、Co： 0.07％，余量为Fe；
(3)锻造：
取步骤(2)中复验合格的原料进行第一火次锻造，第一火次锻造工艺为：始锻温度1160℃，终锻温度850℃，进行镦粗和拔长，镦粗比为2.5，拔长比为2.5；
置于1160℃温度炉中加热，保温2.2h，进行第二火次锻造，第二火次锻造工艺为：始锻温度1160℃，终锻温度850℃，进行镦粗、倒角、冲孔、滚圆、扩孔处理；
置于1160℃温度炉中加热，保温2.2h，进行第三火次锻造，第三火次锻造工艺为：始锻温度1160℃，终锻温度850℃，进行芯棒拔长、拔台阶、校正成形，制得锻坯；
(4)锻后热处理：
取步骤(3)得到的锻坯进行空冷，冷却至65℃，保持4h，装入热处理炉中进行回火，回火工艺为：一次回火：以92℃/h的升温速率升温至680℃，保温15h，一次强制空冷至 30℃，保持4h；进行二次回火，以60℃/h的升温速率升温至620℃，保温17h，二次强制空冷至室温，进行硬度检测，取合格品记为锻件；
(5)粗加工：
取步骤(4)得到的锻件，对其外径和端面表面局部抛光处理，超声探伤，进行切削加工，再次超声探伤，得到的合格品，为粗加工锻件；
(6)性能热处理：
取步骤(5)得到的粗加工锻件进行正火处理，工艺为：将粗加工锻件加热至260℃后，以120℃/h的速度升温至1020℃，保温13h，空冷至15℃，保持4h，装入热处理炉进行回火，回火工艺为：一次回火：以80℃/h的升温速率升温至680℃，保温23.5h，一次强制空冷至15℃，保持4h；进行二次回火：以70℃/h的升温速率升温至610℃，保温 23.5h，二次强制空冷至15℃，制得热处理后钢件；
(7)精加工：
对步骤(6)得到的热处理后钢件取样，进行机械性能检测，取检测合格的钢件进行精加工，进行超声探伤，制得不锈钢锻件。
实施例3
(1)原材料采购：采购F6NM不锈钢锭，作为原材料；
(2)性能检测：对原材料进行化学成分复验检测，取合格品作为原料，原料中各元素组分的重量百分比为：C：0.014％、Si：0.47％、Mn：0.69％、P：0.022％、S：0.006％、 Ni：3.82％、Cr：12.25％、Mo：0.53％、N：0.014％、Al：0.006％、Cu：0.08％、Co： 0.065％，余量为Fe；
(3)锻造：
取步骤(2)中复验合格的原料进行第一火次锻造，第一火次锻造工艺为：始锻温度1160℃，终锻温度900℃，进行镦粗和拔长，镦粗比为3，拔长比为3；
置于1160℃温度炉中加热，保温2.5h，进行第二火次锻造，第二火次锻造工艺为：始锻温度1160℃，终锻温度900℃，进行镦粗、倒角、冲孔、滚圆、扩孔处理；
置于1100℃温度炉中加热，保温2.5h，进行第三火次锻造，第三火次锻造工艺为：始锻温度1100℃，终锻温度900℃，进行芯棒拔长、拔台阶、校正成形，制得锻坯；
(4)锻后热处理：
取步骤(3)得到的锻坯进行空冷，冷却至80℃，保持5h，装入热处理炉中进行回火，回火工艺为：一次回火：以100℃/h的升温速率升温至690℃，保温16h，一次强制空冷至30℃，保持3h；进行二次回火，以70℃/h的升温速率升温至630℃，保温18h，二次强制空冷至室温，进行硬度检测，取合格品记为锻件；
(5)粗加工：
取步骤(4)得到的锻件，对其外径和端面表面局部抛光处理，超声探伤，进行切削加工，再次超声探伤，得到的合格品，为粗加工锻件；
(6)性能热处理：
取步骤(5)得到的粗加工锻件进行正火处理，工艺为：将粗加工锻件加热至280℃后，以120℃/h的速度升温至1020℃，保温11h，空冷至5℃，保持5h，装入热处理炉进行回火，回火工艺为：一次回火：以80℃/h的升温速率升温至680℃，保温21h，一次强制空冷至5℃，保持5h；进行二次回火：以70℃/h的升温速率升温至620℃，保温21h，二次强制空冷至5℃，制得热处理后钢件；
(7)精加工：
对步骤(6)得到的热处理后钢件取样，进行机械性能检测，取检测合格的钢件进行精加工，进行超声探伤，制得不锈钢锻件。
对比例1
(1)原材料采购：采购F6NM不锈钢锭，作为原材料；
(2)性能检测：对原材料进行化学成分复验检测，取合格品作为原料，原料中各元素组分的重量百分比为：C：0.015％、Si：0.4％、Mn：0.67％、P：0.022％、S：0.0007％、 Ni：3.83％、Cr：12.20％、Mo：0.55％、N：0.013％、Al：0.005％、Cu：0.09％、Co： 0.07％，余量为Fe；
(3)锻造：
取步骤(2)中复验合格的原料锻造，锻造工艺为：始锻温度1160℃，终锻温度850℃，进行镦粗和拔长，镦粗比为2.5，拔长比为2.5，进行镦粗、倒角、冲孔、滚圆、平、成形，制得锻坯；
(4)锻后热处理：
取步骤(3)得到的锻坯进行空冷，冷却至65℃，保持4h，装入热处理炉中进行回火，回火工艺为：一次回火：以92℃/h的升温速率升温至680℃，保温15h，一次强制空冷至 30℃，保持4h；进行二次回火，以60℃/h的升温速率升温至620℃，保温17h，二次强制空冷至室温，进行硬度检测，取合格品记为锻件；
(5)粗加工：
取步骤(4)得到的锻件，对其外径和端面表面局部抛光处理，超声探伤，进行切削加工，再次超声探伤，得到的合格品，为粗加工锻件；
(6)性能热处理：
取步骤(5)得到的粗加工锻件进行正火处理，工艺为：将粗加工锻件加热至260℃后，以120℃/h的速度升温至1020℃，保温7h，空冷至15℃，保持4h，装入热处理炉进行回火，回火工艺为：一次回火：以80℃/h的升温速率升温至590℃，保温13h，一次强制空冷至15℃，保持4h；进行二次回火：以70℃/h的升温速率升温至570℃，保温13h，二次强制空冷至15℃，制得热处理后钢件；
(7)精加工：
对步骤(6)得到的热处理后钢件取样，进行机械性能检测，取检测合格的钢件进行精加工，进行超声探伤，制得不锈钢锻件。
对比例2
(1)原材料采购：采购F6NM不锈钢锭，作为原材料；
(2)性能检测：对原材料进行化学成分复验检测，取合格品作为原料，原料中各元素组分的重量百分比为：C：0.015％、Si：0.43％、Mn：0.72％、P：0.22％、S：0.005％、 Ni：3.82％、Cr：12.10％、Mo：0.52％、N：0.012％、Al：0.007％、Cu：0.09％、Co： 0.06％，余量为Fe；
(3)锻造：
取步骤(2)中复验合格的原料进行第一火次锻造，第一火次锻造工艺为：始锻温度1160℃，终锻温度850℃，进行倒棱、拔八角、剁冒口、水口、斜八角；
置于1160℃温度炉中加热，保温2.2h，进行第二火次锻造，第二火次锻造工艺为：始锻温度1160℃，终锻温度850℃，进行镦八角、拔扁方；
置于1150℃温度炉中加热，保温2.2h，进行第三火次锻造，第二火次锻造工艺为：始锻温度1150℃，终锻温度850℃，进行镦粗、倒角、冲孔、滚圆、扩孔处理；
置于1120℃温度炉中加热，保温2.2h，进行第四火次锻造，第三火次锻造工艺为：始锻温度1120℃，终锻温度850℃，进行芯棒拔长、拔台阶、校正成形，制得锻坯；
(4)锻后热处理：
取步骤(3)得到的锻坯进行空冷，冷却至65℃，保持4h，装入热处理炉中进行回火，回火工艺为：以92℃/h的升温速率升温至680℃，保温15h，强制空冷至45℃，保持4h，制得锻件；
(5)粗加工：
取步骤(4)得到的锻件，对其外径和端面表面局部抛光处理，超声探伤，进行切削加工，再次超声探伤，得到的合格品，为粗加工锻件；
(6)性能热处理：
取步骤(5)得到的粗加工锻件进行正火处理，工艺为：将粗加工锻件加热至260℃后，以120℃/h的速度升温至1020℃，保温8h，空冷至15℃，保持4h，装入热处理炉进行回火，回火工艺为：以60℃/h的升温速率升温至560℃，保温15h，空冷至15℃，制得热处理后钢件；
(7)精加工：
对步骤(6)得到的热处理后钢件取样，进行机械性能检测，取检测合格的钢件进行精加工，进行超声探伤，制得不锈钢锻件。
对比例3
(1)原材料采购：采购F6NM不锈钢锭，作为原材料；
(2)性能检测：对原材料进行化学成分复验检测，取合格品作为原料，原料中各元素组分的重量百分比为：C：0.010％、Si：0.43％、Mn：0.65％、P：0.022％、S：0.01％、 Ni：3.92％、Cr：12.30％、Mo：0.52％、N：0.020％、Al：0.005％、Cu：0.05％、Co： 0.07％，余量为Fe；
(3)锻造：
取步骤(2)中复验合格的原料进行锻造，锻造工艺为：始锻温度1150℃，终锻温度850℃，进行镦粗，拔长，滚圆，平，校正，制得锻坯；
(4)锻后热处理：
取步骤(3)得到的锻坯进行空冷，冷却至65℃，保持4h，装入热处理炉中进行回火，回火工艺为：一次回火：以92℃/h的升温速率升温至680℃，保温15h，一次强制空冷至 30℃，保持4h；进行二次回火，以60℃/h的升温速率升温至620℃，保温17h，二次强制空冷至室温，进行硬度检测，取合格品记为锻件；
(5)粗加工：
取步骤(4)得到的锻件，对其外径和端面表面局部抛光处理，超声探伤，进行切削加工，再次超声探伤，得到的合格品，为粗加工锻件；
(6)性能热处理：
取步骤(5)得到的粗加工锻件进行淬火处理，工艺为：将粗加工锻件加热至260℃后，以120℃/h的速度升温至1020℃，保温5h，油冷至15℃，保持4h，装入热处理炉进行回火，回火工艺为：以80℃/h的升温速率升温至580℃，保温10h，空冷至15℃，制得热处理后钢件；
(7)精加工：
对步骤(6)得到的热处理后钢件取样，进行机械性能检测，取检测合格的钢件进行精加工，进行超声探伤，制得不锈钢锻件。
对比例4
(1)原材料采购：采购F6NM不锈钢锭，作为原材料；
(2)性能检测：对原材料进行化学成分复验检测，取合格品作为原料，原料中各元素组分的重量百分比为：C：0.012％、Si：0.4％、Mn：0.60％、P：0.024％、S：0.005％、 Ni：3.80％、Cr：12.35％、Mo：0.52％、N：0.015％、Al：0.008％、Cu：0.09％、Co： 0.07％，余量为Fe；
(3)锻造：
取步骤(2)中复验合格的原料进行第一火次锻造，第一火次锻造工艺为：始锻温度1160℃，终锻温度850℃，进行镦粗和拔长，镦粗比为2.5，拔长比为2.5；
置于1160℃温度炉中加热，保温2.2h，进行第二火次锻造，第二火次锻造工艺为：始锻温度1160℃，终锻温度850℃，进行镦粗、倒角、冲孔、滚圆、扩孔处理；
置于1160℃温度炉中加热，保温2.2h，进行第三火次锻造，第三火次锻造工艺为：始锻温度1160℃，终锻温度850℃，进行芯棒拔长、拔台阶、校正成形，制得锻坯；
(4)锻后热处理：
取步骤(3)得到的锻坯进行空冷，冷却至65℃，保持4h，装入热处理炉中进行回火，回火工艺为：一次回火：以92℃/h的升温速率升温至680℃，保温15h，一次强制空冷至 30℃，保持4h；进行二次回火，以60℃/h的升温速率升温至620℃，保温17h，二次强制空冷至室温，进行硬度检测，取合格品记为锻件；
(5)粗加工：将锻后钢件抛光处理后进行超声探伤，将超声探伤合格品经过机床进行切削加工，再进行超声探伤，得到的超声探伤合格品为粗加工锻件；
(6)精加工：对锻后钢件取样，进行机械性能检测；将检测合格的锻后钢件进一步精加工，并进行超声探伤，所得超声探伤合格品即为石油开采作业用抗硫化氢不锈钢锻件。
对比例5
(1)原材料采购：采购00Cr12不锈钢，作为原材料；
(2)性能检测：对原材料进行化学成分复验检测，取合格品作为原料，原料中各元素组分的重量百分比为：C：0.012％、Si：0.4％、Mn：0.60％、P：0.024％、S：0.005％、 Ni：3.80％、Cr：12.50％、Mo：0.52％、N：0.054％、Al：0.008％、Cu：0.09％、Co： 0.07％，余量为Fe；
其他制备工艺与实施例2相同。
实验
取实施例1-3、对比例1-5中得到的不锈钢锻件，制得试样，分别对其合格率、硬度、机械性能和耐腐蚀能进行检测并记录检测结果：
合格率：计算合格锻后钢件占锻后钢件总数的百分比，计算合格率；
硬度：按照国标文件GB/T 3849.2，测试试样的洛氏硬度HRC；
机械性能：按照美标文件ASTM-A370，测试试样的断后伸长率A、断面收缩率Z、抗拉强度Rm、屈服强度Rp0.2；
腐蚀试验：取氯化钠、乙酸钠溶解于去离子水中，制得质量分数为5.0％氯化钠、0.4％乙酸钠的缓冲溶液，调节pH至4.0，并在实验中保持pH不超过4.6，通入7.0mol％的硫化氢气体，其余部分用氮气平衡；在溶液初期饱和后，采用实验气体连续鼓泡，保持溶液饱和状态，将试样置于该溶液中，试验时间为240h，对比试验前后的试样重量，计算得出均匀腐蚀速率。
根据上表中的数据，可以清楚得到以下结论：
实施例1-3中得到的不锈钢锻件、对比例1-5中得到的不锈钢锻件，形成对比，检测结果可知：
1、实施例1-3与对比例5相比，在相同的制备工艺下，对比例5所用原料为N含量为0.054％的00Cr12不锈钢，其合格率远低于实施例1-3，而屈服强度与洛氏硬度明显交底，这是由于对比例5中的硅含量更高，在热处理中碳化物的石墨化加速，使得锻后钢件的屈服强度过高，刚性过高，而过高的刚性与屈服强度使得锻件的塑性下降，在实际应用中，将使锻件的加工性能下降、恶化；这充分说明本申请中所制锻件的组分及其比例能够提高其加工性能、抗硫化性能。
2、与实施例2相比，对比例1中的锻造、性能热处理的工艺不同，对比例2中的锻造、性能热处理的工艺不同，对比例3中的锻造、性能热处理的工艺不同，对比例4未进行性能热处理，所制不锈钢锻件中残余奥氏体的含量相对较高，不利于其韧性和塑性，微观结构中的铁素体与粒状碳化混合物的稳定态相对较少，对其防腐蚀性能不利；奥氏体中碳含量分布不均，为亚稳态，使得锻件的可加工性能下降，脆性提高，也使得产品合格率大大降低，这充分说明本申请中所制锻件的制备工艺及其工艺参数能够对产品的加工性能、抗硫化性能进行提高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程方法物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程方法物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改等同替换改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。