LPC稀土改性ZG25CrNiMo后耐H_2S均匀腐蚀性能

设计了不同含量镧镨铈(LPC)稀土的25CrNiMo铸钢,采用失重法测定了试样在H2S环境中的平均腐蚀速率;并用金相显微镜对铸态试样的腐蚀产物进行了观察分析,结合XPS方法研究了加入稀土前后热处理态试样的腐蚀产物膜表面各元素的化学状态。结果表明,加入LPC稀土的铸态和热处理态试样都达到耐蚀级别,LPC稀土能改变表面铁原子的聚集状态,对25CrNiMo铸钢的确有提高耐蚀性作用。

防喷器用ZG25CrNiMo材料中合金元素对性能的影响

通过调整ZG25CrNiMo材料中Si、Mn、Cr等合金元素的含量,并适量的加入V元素,采用电炉冶炼和砂型铸造的方法,对材料进行铸造,并采用计算机预测和端淬试验相结合的方法研究了材料的淬透性,利用金相显微镜对材料微观组织进行了分析,最后测定了材料的力学性能。结果表明,提高合金元素Si、Mn、Cr和V的含量使材料的淬透性和力学性能提高,满足了通径和压力等级提升后防喷器的使用要求。

稀土对ZG25CrNiMo性能的影响

第二重型机器厂铸造分厂在石油防喷器铸钢件ZG25CrNiMo重要产品上采用稀土处理,取得良好效果。作者在试验、检测中证实,稀土对提高钢材的机械性能,特别是冲击韧性有明显的效果,在显微观察中主要表现为晶粒细化。

回火工艺对ZG25CrNiMo钢组织性能的影响

用标准鉴定试棒(QTC)试块,研究了回火温度、回火保温时间、回火升温速率对ZG25CrNiMo钢组织性能的影响。结果表明:回火温度对冷却后的组织性能有较大影响,随着回火温度的升高,试样硬度、强度降低,冲击功平均值升高,而延伸率、断面收缩率先升高,在680℃时达到最大,然后降低;同一回火温度下,随着回火保温时间的增加,试样硬度、强度降低,冲击功平均值和延伸率升高,断面收缩率在保温8h时最高,10h时会略下降。控制回火升温速率,缓慢升温,试样硬度、屈服、抗拉强度略有降低,而延伸率略有升高,断面收缩率明显增加。

ZG25CrNiMo钢组织遗传及预先热处理对调质后力学性能的影响

研究了不同预处理工艺对调质处理前后ZG25CrNiMo钢组织和力学性能的影响。结果表明,ZG25CrNiMo铸钢具有粗晶组织遗传特性。单一的890℃×2 h正火预处理对组织遗传改善能力有限,通过950℃×2 h高温正火+890℃×2 h正火预处理则可以消除组织遗传特性、细化奥氏体晶粒。在两次正火基础上进行一次670℃×6 h退火处理,能细化晶粒,使钢消除残余内应力;再经调质处理后,ZG25CrNiMo钢抗拉强度达到800 MPa以上,-45℃低温冲击吸收能量达到50 J以上。

提升箱体铸造工艺设计及铸造过程数值模拟

提升箱体材质为ZG25CrNiMo,主要形状特征为回转体,壁厚不均匀。选择“提环轴孔所在大面朝下,吊耳及厚大侧壁小端面朝上”的工艺方案,上、中、下三开箱造型,分别设置冒口、模型主体、芯头及浇道。冒口采用模数法设计,配合HZCAE11.0软件分别进行纯温场和充型传热耦合条件下的凝固模拟,确定出1个腰形明冒口和2个圆柱形明冒口在厚壁端面进行补缩。经多次模拟结果显示,厚大热节部位的缩孔基本消除,铸件中部两壁交接处、底部提环轴孔与内侧壁的交接处仍存在疏松,但已不能通过冒口补缩进行消除。为消除上述缺陷,在底部设置了外冷铁,以实现更好的顺序凝固和补缩。

深水钻井防喷器可维修性试验研究

为验证多次补焊维修对深水钻井防喷器使用性能的影响,在分析国内外深水钻井防喷器维修通用做法的基础上,以深水钻井防喷器常用制造材料25CrNiMo碳素结构钢为对象,制备双栽丝法兰试样,研究了多次补焊对试样硬度、尺寸及机械性能等方面的影响。结果表明:补焊对试样硬度的影响具有累积作用,总体硬度值较未焊接前试样各部位的硬度值稍有降低,但变化不大,满足API 16AR规定的硬度区间要求;补焊维修后的试样尺寸无明显变化;螺栓孔承载能力和试样承压能力满足设计标准;未发现裂纹缺陷及内部缺陷;试样机械性能无明显变化;金相组织为5.5级,满足材料设计性能要求。研究成果对深水钻井防喷器维修方案及相关标准的制定具有重要指导意义。