發(fā)布時間：2017-10-29 11:30

  本文關(guān)鍵詞：六級分支井分岔裝置用10CrMnMoSi雙相鋼的熱處理工藝及性能研究

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【摘要】：本文根據(jù)六級分支井分岔裝置的有限元分析結(jié)果,以及分岔裝置的設(shè)計、選材和制備工藝要求,探索了10CrMnMoSi鐵素體馬氏體雙相鋼的熱處理制度及組織結(jié)構(gòu)和性能變化。 采用OM、SEM、EDS、顯微硬度測試以及萬能試驗機等現(xiàn)代分析手段分析了730℃-850。C不同溫度亞溫淬火后的10CrMnMoSi鐵素體馬氏體雙相鋼的組織結(jié)構(gòu)和力學性能。對熱處理過后的雙相鋼管進行30%大膨脹率膨脹,研究膨脹成功雙相鋼管的組織結(jié)構(gòu)、力學性能變化,并通過高溫高壓釜試驗、電化學試驗研究膨脹后雙相鋼的腐蝕行為。所得結(jié)果如下： 1)10CrMnMoSi在亞溫淬火后得到鐵素體和馬氏體兩相組織。淬火溫度升高,馬氏體由狹長的島狀分布轉(zhuǎn)變?yōu)榘鍡l馬氏體與鐵素體呈纖維狀共存；同時,馬氏體含量由730。C時的10.29%增加到850。C時的61.22%；馬氏體、鐵素體的晶粒大小都隨著淬火溫度的升高而減小,鐵素體晶粒尺寸由14.20um減小到2.72um,馬氏體尺寸由5.35um減小至2.11um。 2)隨著淬火溫度的增加,雙相鋼的屈服強度、抗拉強度總體上表現(xiàn)為上升趨勢；延伸率則表現(xiàn)為下降趨勢；屈強比值表現(xiàn)為先降低后升高；斷口形貌由最初的典型韌性斷裂轉(zhuǎn)向脆性斷裂；鐵素體的顯微硬度逐漸增高,由730℃時的171.86HV增加至850。C時的255.63HV；馬氏體的硬度則逐漸降低,由707.17HV降低到479.35HV。 3)采用Hollomon應力應變模型、Crussard-Jaoult分析方法(簡稱C-J分析)和修正的C-J(修正的Swift方程)分析方法對10CrMnMoSi雙相鋼的加工硬化行為進行分析。由修正的C-J分析與Hollomon應力應變模型之間的關(guān)系得出試樣的m,、m2和n1、n2值。790℃亞溫淬火后試樣的n1、n2值相對較大。且隨著淬火溫度的升高,馬氏體體積分數(shù)增加,鐵素體馬氏體雙相鋼的“轉(zhuǎn)折應變”點逐漸向左移動。 4)膨脹過程中750℃、770℃、790℃淬火后的雙相鋼成功膨脹30%,未出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。由于加工硬化的作用,膨脹后雙相鋼的屈服強度、抗拉強度明顯增加,延伸率降低。雙相鋼表現(xiàn)為較強的脆性傾向。 5)10CrMnMoSi雙相鋼的腐蝕行為研究表明,膨脹后雙相鋼的抗腐蝕性能均低于膨脹前雙相鋼的抗腐蝕性能。淬火溫度為790℃時膨脹后試樣的腐蝕速率最低,抗腐蝕性能最好。
【關(guān)鍵詞】：六級分支井分岔裝置 鐵素體馬氏體雙相鋼 亞溫淬火 組織結(jié)構(gòu)
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1;TG161
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-23
• 1.1 研究背景及意義8
• 1.2 六級分支井技術(shù)8-13
• 1.2.1 分支井技術(shù)簡介8-11
• 1.2.2 六級分支井技術(shù)國外研究概況11-12
• 1.2.3 六級分支井技術(shù)國內(nèi)研究概況12
• 1.2.4 六級分支井完井系統(tǒng)設(shè)計與工藝技術(shù)12-13
• 1.3 相鋼概述13-21
• 1.3.1 先進鋼鐵材料13-14
• 1.3.2 鐵素體馬氏體雙相鋼國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.3 鐵素體馬氏體雙相鋼的組織與性能16-18
• 1.3.4 鐵素體馬氏體雙相鋼的生產(chǎn)工藝18-19
• 1.3.5 合金元素對鐵素體馬氏體雙相鋼的影響19-21
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容及目的21-23
• 第2章 不同溫度亞溫淬火后的組織結(jié)構(gòu)分析23-34
• 2.1 制備六級分支井分岔裝置材料的選擇23-25
• 2.2 試驗方法25-33
• 2.2.1 組織結(jié)構(gòu)分析26-31
• 2.2.2 馬氏體體積分數(shù)與兩相的晶粒尺寸31-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 不同溫度亞溫淬火后的鐵素體馬氏體雙相鋼的力學性能分析34-52
• 3.1 試驗方法34-35
• 3.2 單軸拉伸下的變形行為35-41
• 3.2.1 不同溫度亞溫淬火后的應力-應變曲線35-40
• 3.2.2 鐵素體馬氏體雙相鋼的屈服特征40-41
• 3.3 鐵素體馬氏體雙相鋼的加工硬化行為41-45
• 3.3.1 Hollomon應力應變模型42-43
• 3.3.2 C-J分析43
• 3.3.3 修正的C-J分析43-45
• 3.4 馬氏體含量對雙相鋼變形特征的影響45-47
• 3.5 斷口形貌(SEM)分析47-49
• 3.6 不同溫度亞溫淬火后M-F的顯微硬度49-51
• 3.7 本章小結(jié)51-52
• 第4章 10CRMNMOSI雙相鋼大膨脹率膨脹后的組織結(jié)構(gòu)及力學性能研究52-60
• 4.1 試驗方法52-53
• 4.2 試驗結(jié)果分析53-58
• 4.2.1 膨脹結(jié)果53
• 4.2.2 實際膨脹率53-54
• 4.2.3 金相組織54-56
• 4.2.4 力學性能56-58
• 4.3 本章小結(jié)58-60
• 第5章 膨脹前后雙相鋼的腐蝕行為研究60-67
• 5.1 試驗方法60-61
• 5.2 試驗結(jié)果61-66
• 5.2.1 高溫高壓釜結(jié)果分析61-63
• 5.2.2 極化曲線分析63-65
• 5.2.3 阻抗譜分析65-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 第6章 結(jié)論與展望67-69
• 6.1 文章結(jié)論67-68
• 6.2 存在不足與展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-74
• 攻讀碩士期發(fā)表的論文和學術(shù)成果74

【參考文獻】

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本文編號：1112831