27CrMo钢P110石油套管调质工艺研究

采用正交试验法研究了淬火温度、淬火时间、回火温度、回火时间对27CrMo钢力学性能的影响。结果表明:淬火温度对性能影响较小;回火温度是影响屈服强度、抗拉强度和冲击功最主要的因素。根据试验结果确定了工业试验的热处理参数并进行了试验验证。当淬火温度880℃、回火温度670℃时,Ф177.8 mm×10.36 mm钢套管的屈服强度、抗拉强度、硬度、冲击功均满足P110钢级的要求并且波动较小。

亚温淬火温度对27CrMo钢组织和性能的影响

研究了亚温淬火温度对27CrMo钢力学性能的影响,并讨论了亚温淬火后27CrMo钢显微组织转变的特点。试验结果表明,27CrMo钢随着亚温淬火温度的升高,屈服强度、抗拉强度和硬度逐渐升高,但是伸长率和冲击功逐渐降低,亚温淬火温度在Ac3附近830℃时综合力学性能最佳。随着亚温淬火温度的升高,27CrMo钢中的铁素体含量逐步减少,铁素体形态也在发生变化,由大块状转变为细小针状,组织变得更细小并均匀分布,因此27CrMo钢的力学性能得到显著提高。

27CrMo27S钢奥氏体连续冷却转变曲线

利用膨胀法结合金相-硬度法,在Gleeble-3800热模拟机上测定了27CrMo27S钢的临界点Ac1、Ac3以及Ms;测定了该钢在不同冷却速度下连续冷却时的膨胀曲线,获得了连续冷却转变曲线(CCT曲线);研究了冷却速度对该钢组织及硬度的影响。结果表明在相当低的冷却速度范围内可获得贝氏体组织。当冷却速度小于1℃/s,转变产物为铁素体、珠光体和贝氏体(F+P+B),当冷却速度为1～6℃/s时转变产物是铁素体和贝氏体(F+B),当冷却速度为8～24℃/s时转变产物是贝氏体和马氏体(B+M),当冷却速度大于24℃/s时,转变产物为完全马氏体(M)。该钢种动态CCT曲线的测定可为生产实践和新工艺的制定提供一定的参考依据。

27CrMo钢的奥氏体连续冷却转变

利用热膨胀仪测定了27CrMo钢不同冷却速度下的膨胀曲线,并采用切线法确定了各冷速下的相变温度,结合显微组织绘制出试验钢的CCT曲线,并在全自动热处理线上进行了钢管的淬透性试验。结果表明:1℃/s时,开始发生贝氏体(B)转变;2℃/s时,开始发生马氏体(M)转变;冷速≥30℃/s时,组织主要为板条马氏体。说明27CrMo钢具有较高的淬透性,可用于生产厚壁石油套管。

无缝钢管斜轧穿孔过程分层缺陷的有限元模拟分析

无缝钢管斜轧穿孔过程中容易产生分层缺陷,以某厂φ460 mm PQF机组二辊斜轧生产线为研究背景,针对该问题展开研究。利用ABAQUS软件进行三维热力耦合模拟,对典型27CrMo44S钢斜轧穿孔工艺过程中产生分层缺陷的机理进行研究,并建立了无缝钢管斜轧穿孔工艺过程模型,对钢管的应力-应变场、速度场进行了分析。结果表明:在变形过程中,管坯内表层和中间层之间的过渡层受较大的横向和轴向拉应力,产生附加拉应力和切应力,该处金属易被拉裂,产生分层的倾向性大增;管坯外表面的金属质点速度呈螺旋状,在管坯沿轧制线方向外表面中间层产生了局部金属流动增厚,导致金属流动不均而产生堆积、鼓胀现象,进而加快分层缺陷的产生。研究结果为改进生产工艺提供了理论依据。