用于超高压管汇材料15CrNiMo的综合性能研究

针对高压管汇应用中出现的非正常损坏状况,以15CrNiMo钢为研究对象,对其采用几种不同的热处理工艺处理后,对比分析其金相组织、硬度和耐磨性。研究结果表明:15CrNiMo钢采用渗碳+等温淬火+低温回火热处理后其工作面可获得下贝氏体+回火马氏体的混合组织,其强度及耐磨性得到显著提高,心部材料仍具有良好的塑性及韧性,从而可提高材料的综合力学性能,延长高压管汇的使用寿命;对15CrNiMo钢进行渗碳处理后其表层含碳质量分数由原来的0. 15%提高到0. 66%～0. 70%,且由表层到内层从高到低逐渐变化,这部分材料已由低碳钢转化为中碳钢,比较适合进行等温淬火,易于产生下贝氏体;对15CrNiMo钢采用渗碳+等温淬火处理后,虽然其在滑动磨损情况下的耐磨性不如回火马氏体钢,但在冲蚀磨损情况下,由于大量贝氏体的存在,且表面存在不同程度的压应力,可有效阻止裂纹的扩散,所以其耐磨性优于回火马氏体。研究结果可为使用高压管汇进行石油和页岩气开采的行业提供一定的理论参考。

轧制下线温度对15CrNiMo硬度及析氢行为的影响

为了优化牙轮钻头用15CrNiMo圆钢轧制工艺,降低圆钢氢含量及硬度,减少白点缺陷以及应力开裂的质量风险,对比了不同轧制下线温度对圆钢宏观硬度、显微硬度以及显微组织的影响,并采用升温脱氢分析方法(thermal desorption spectroscopy,简称TDS)对圆钢析氢曲线、氢含量等进行了对比分析。结果显示,升高轧制下线温度可以有效提高钢材铁素体组织比例,从而使钢材整体硬度降低,另外也有助于减少钢中的氢含量。

三牙轮钻头用钢的研制开发

介绍了15CrNiMo和15MnNi4Mo三牙轮钻头用钢的主要技术要求，试制难点，关键技术，进口材质量及试制材实物质量水平。