熱處理工藝對(duì)油田壓裂泵閥箱用鋼40CrNiMoA顯微組織及力學(xué)性能的影響.pdf

1、40CrNiMoA鋼是國(guó)內(nèi)油田壓裂泵閥箱的常用材料,淬透性能好,具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。但隨著石油開采深度的不斷提高,閥箱工作環(huán)境更加惡劣,對(duì)閥箱材料的力學(xué)性能也提出了更高的要求。由于壓裂泵閥箱工作時(shí)主要受到?jīng)_擊載荷作用,容易產(chǎn)生疲勞斷裂,特別是在高壓、酸化環(huán)境中,所以提高40CrNiMoA鋼的沖擊韌性是改善產(chǎn)品使用性能的主要方式。但韌性的提高要以降低強(qiáng)度和硬度的降低為代價(jià),所以在提高韌性的同時(shí),還要保證強(qiáng)度和硬度滿足規(guī)定要求。課題將對(duì)

2、不同熱處理工藝下40CrNiMoA鋼的強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行校核計(jì)算,在滿足強(qiáng)度要求的前提下重點(diǎn)研究材料的沖擊韌性。又因閥箱工作環(huán)境中有酸化腐蝕介質(zhì),所以在產(chǎn)品精加工后加入滲氮工藝,可提高鋼材表面硬度及耐磨性、疲勞強(qiáng)度、耐腐蝕性等。因此,本文將對(duì)40CrNiMoA鋼熱處理工藝進(jìn)行優(yōu)化,研究工藝參數(shù)對(duì)材料性能的影響,觀察并分析其微觀組織結(jié)構(gòu),測(cè)試其力學(xué)性能,結(jié)果表明:
　　(1)正火試驗(yàn)中,通過(guò)調(diào)整40CrNiMoA鋼的正火溫度,改善微觀組織

3、結(jié)構(gòu),晶粒度由6~5級(jí)提高到8級(jí),從而達(dá)到了提高力學(xué)性能的作用。同時(shí)還分析了微觀組織結(jié)構(gòu)對(duì)力學(xué)性能的影響機(jī)理,并進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　(2)對(duì)淬火后的40CrNiMoA鋼采用480℃、530℃、570℃和620℃四種不同溫度回火?；鼗鸷蟮娘@微組織均由鐵素體+滲碳體+少量馬氏體構(gòu)成,480℃為屈氏體組織,620℃為索氏體組織。
　　(3)采用拉伸試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)方法對(duì)不同回火溫度試樣的力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè),得出隨回火溫度升高,