一种高韧性石油钻杆用耐磨堆焊药芯焊丝的研制

针对石油钻杆环形耐磨带韧性偏低而易在该焊缝首尾搭接处产生裂纹的问题,文中通过优化药芯焊丝合金组分配置,构建了一种立体层次控碳方式而控制扩散到晶界的碳量,使之形成由隐针状马氏体团、原位析出的MC型弥散增强相和沿晶分布的网状奥氏体等组成的强韧性配合良好的显微组织。宏观硬度和冲击韧性测试结果表明,该堆焊合金的宏观硬度高达HRC60, V形缺口冲击韧度为44.7 J/cm^2,远高于国内市售同类药芯焊丝的,具有优良的抗裂性。现场钻杆表面堆焊试验结果表明,其环形焊缝首尾搭接处未产生任何裂纹,完全满足实用要求。

中碳钢软氮化复合处理的研究

本文对570℃×5h软氮化后的40Gr钢试样再进行650～850℃不同温度加热急冷处理,然后分别对各试样进行金相、电子金相和力学性能试验。试验结果表明,经过软氮化后的中炭铬钢在650℃加热30分钟铁的氮化物开始分解,在750℃加热15分钟时氮化物层基本分解完毕。ε相先在和α(或γ)相相界面上分解,然后在ε相的相界面分解,析出的氮原子向深层扩散,这些和低炭钢的试验结果相同,钢含碳量的提高和少量的铬含碳量对ε相的分解过程影响不大。 由于钢加热时表面层ε相的分解和氮原子向深层扩散,中炭钢软氮化再加热淬火后可获得含氮的针状隐晶马氏体组织。本文在试验结果基础上提出了最佳的软氮化复合处理工艺。