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            公司新聞

            20CrMo合金鋼熱壓縮變形流變應力

            發布時間: 2015年5月10日下午10:07   

            高含硫油氣田勘探開發已經成為我國油氣資源的戰略重點。據統計,我國四川盆地天然氣氣田中約2/3含有H2S。此外,在長慶、塔里木、中海油田、南海油田、東海平湖油田等都發現有H2S的存在。H2S的毒性強、化學活性大,易于同金屬材料發生電化學腐蝕。在高含硫油氣田實際的開發過程中,鉆具在H2S存在的情況下發生脆斷的可能性會大幅提高。因此,開展對抗硫鉆具的研究具有十分重要的現實意義。

            為了提高材料的抗腐蝕性能,研發的抗硫鉆具鋼材中Cr、Mo等合金元素含量增加。與普通低碳合金鋼相比,此類合金鋼的熱加工變形抗力增加,生產難度增大,準確預測合金鋼的變形抗力對于生產線工藝設計具有重要意義。本文以正在研制的抗硫鉆桿材料20CrMo合金鋼為對象,通過熱模擬單向壓縮試驗,研究了材料在高溫下的變形規律,以便為制定合理的熱加工工藝提供技術依據,并為隨后的數值模擬計算提供必要的參數。實驗用材料為20CrMo合金鋼鑄坯,其化學成分(質量分數,%)為:0.20~0.25C,0.345Si,0.52Mn,1.0~1.5Cr,0.6~0.8Mo,0.99Ni,0.042V,<0.0001B,余為Fe。微觀組織由在粗大鐵素體基體上分布的點狀、球狀珠光體和滲碳體組成。沿著鑄造方向截取高溫熱壓縮試樣,經過表面機加工后制成φ10mm×15mm的圓棒。在Gleeble-3500熱模擬試驗機上進行單向等溫壓縮試驗。圓棒試樣以5℃/s的速度加熱到900、1000、1100和1200℃,保溫5min,然后分別以10、1和0.1s-1的應變速率壓縮,試樣的總壓縮變形量為70%。20CrMo合金鋼高溫變形時流變應力隨溫度的升高而降低,隨變形速率的增加而增加,材料為正應變速率敏感材料。20CrMo合金鋼的真應力-真應變曲線在變形溫度為900℃、應變速率為10s-1的條件下,出現了應力不連續屈服現象??刹捎肁rrhenius方程描述20CrMo合金鋼的高溫熱變形行為,材料的變形激活能Q為650kJ/mol。


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