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抽油桿用鋼回火過程中第二相析出的研究

時間:2019-05-17 21:19來源:畢業論文
利用金相顯微鏡、透射電鏡對其顯微組織進行分析;通過顯微硬度對其力學性能進行分析。結果表明,在回火過程中,由于析出細小的碳化物,使得材料的硬度達到峰值;不同的回火工

摘要:含多種合金元素(Cr、Mo、Al等)的抽油桿鋼M5在1000℃、900℃固溶1h然后在550℃、650℃等溫回火。利用金相顯微鏡、透射電鏡對其顯微組織進行分析;通過顯微硬度對其力學性能進行分析。結果表明,在回火過程中,由于析出細小的碳化物,使得材料的硬度達到峰值;不同的回火工藝,達到峰值的時間也不相同。1000℃固溶650℃等溫回火,材料硬度達到峰值的時間為160min;900℃固溶650℃、550℃等溫回火,材料硬度達到峰值的時間分別為4min、8min。隨著Cr碳化物的粗大,第二相的析出,使得硬度再次下降。35452
畢業論文關鍵詞:抽油桿;回火;合金元素;第二相析出
The study of the precipitation phase during tempering processing of a novel sucker rod
Abstract: Steel sucker rod M5 Contained a variety of alloying elements (Cr, Mo, Al etc) solid solution at 1000℃and 900℃ for 1h and tempered during 550℃and 650℃.Using optical microscopy and transmission electron microscopy to characterize the microstructure and carbides of steel sucker rod M5. And analyzed by the hardness of their mechanical properties. The results showed that in the process of tempering, due to precipitation of fine carbides, peaking the hardness of the material. Different tempering process, reaches a peak time is not the same. The samples which solid solution during 1000 ℃ and tempered during 650 ℃ the hardness reaches a peak time of 160min. The samples which solid solution during 900 ℃ and tempered during 650 ℃ and 550 ℃ the hardness reaches a peak time was 4min and 8min. With coarse Cr carbide and the second phase of the precipitation make the hardness decreased again.
Keywords: sucker rod; alloying elements; the second phase precipitates;tempering
目錄
1.研究背景    1 源¥自%六:維;論-文'網=www.aftnzs.live
1.1抽油桿鋼簡介    1
1.2 抽油桿鋼的發展    1
1.2.1 國外抽油桿發展概況    1
1.2.2 國內抽油桿發展概況    2
1.3 抽油桿鋼的分類與優缺點    3
1.4 金屬材料中的強化機制    4
1.4.1 熱處理強化    4
1.4.2 合金強化    4
1.4.3 細晶強化    5
1.4.4 第二相強化    5
1.5研究內容和意義    6
2.研究材料和實驗方案    7
2.1研究材料    7
2.2研究方案、設備及方法    7
2.2.1熱處理工藝    7
2.3 顯微組織樣品的制備    7
2.3.1金相樣品的制備    7
2.3.3透射樣品的制備    9
2.4 力學性能測試方法    9
2.4.1顯微硬度測試方法    9
3.實驗結果與分析    10
3.1力學性能    10
3.2 顯微組織    12
3.2.1金相組織    12
3.2.2透射電鏡顯微組織    16
3.3 實驗綜合分析    21
3.4 結論    22
致  謝    23
參考文獻    24
1 研究背景
1.1抽油桿鋼簡介
抽油桿是油田采油的主要零件之一[1],世界上油田采油有90%采用的是機械采油,而機械采油井數的80、85%采用的是有桿抽油[2-3]。目前,中國陸地機械采油90%左右的油井使用有桿泵抽油技術,我國石油總產量的80%是靠有桿泵抽油井采出的,有桿泵抽油設備的能源消耗己占到石油生產總能耗的30%以上,隨著世界油田進入石油開采后期階段,有桿泵抽油能耗比例將會進一步上升。然而,抽油桿的工作環境是非常惡劣的,非常容易產生各種質量問題,影響使用時間及效率。這就使得抽油桿成為了有桿泵抽油系統中最容易產生問題的環節,也成為機械采油技術進步的“瓶頸”,所以抽油桿的連續使用問題必將成為將來抽油桿研究與開發的焦點。而出于安全和經濟考慮,對抽油桿的性能有較高的要求[4]。傳統抽油桿用鋼是鐵素體珠光體鋼,通過固溶強化、沉淀強化提高強度。但是由于兩種強化機制對疲勞強度貢獻不大,且提高韌脆轉變溫度,出于安全考慮,能夠應用的強度水平受到限制[4],為滿足井深增加、產量擴張對抽油桿用材料日益提高的要求,開發了玻璃鋼、不銹鋼、碳素纖維[5]、貝氏體鋼等新型材料,而這些鋼種的造價也比較高。目前,國內普遍應用的為 D 級抽油桿,在 D 級桿(σ)s≥600MPa,(σ)b≥800MPa,δ200≥12,σ-1≥340MPa)的制造過程中,目前國內主要使用 20CrMo 熱處理鋼,采用熱處理工藝,可以提高鋼的強韌性、疲勞性能,在調質狀態下制成成品。 抽油桿用鋼回火過程中第二相析出的研究:http://www.aftnzs.live/cailiao/20190517/33408.html
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