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動態應變時效對35CrMo圓鋼力學性能的影響

文章出處:未知 人氣:發表時間:2019-03-18

近年來,金屬材料在塑性變形過程中發生的動態應變時效(DSA)現象及其對金屬力學性能的影響日益引起人們的重視。對于許多常用的工業合金,在常規的應變速率和通常所用的溫度范圍內均經受著DSA的作用。因此,深入研究DSA對金屬力學性能的影響具有重大的理論和實際意義。35CrMo鋼屬中碳合金鋼,在石油工業中常用于制造油桿、鉆桿、油管懸掛器等井下工具與設備蚂蚁彩票登陆。這些工具和設備在運行過程中由于作業環境的原因經常受到DSA的作用。本文以35CrMo圓鋼為研究對象,采用SSRT應力-應變曲線和靜拉伸應力-應變曲線的實驗和分析方法,得出動態應變時效對調質35CrMo圓鋼力學性能的影響,以及獲取最佳動態應變時效方法蚂蚁彩票登陆。進而把動態應變時效處理后的調質35CrMo鋼用于制造當今的石油鉆采工具和設備中,利于石油工業的安全穩定開采。
    

采用高強度鋼35CrMo圓鋼,其化學成分見表1蚂蚁彩票登陆。加工7個試樣,試樣尺寸如圖1所示蚂蚁彩票登陆。對試樣進行相同的熱處理(840~860℃淬火+540~560℃回火)蚂蚁彩票登陆。用SSRT拉伸試驗所用片狀拉伸試樣(厚2mm)。開始試驗之前,依次使用不同型號砂紙打磨試樣,打磨后用清水清洗蚂蚁彩票登陆,然后測量試樣的長度蚂蚁彩票登陆、寬度和厚度蚂蚁彩票登陆。最后用丙酮、無水酒精清洗并吹干,放入干燥皿備用蚂蚁彩票登陆蚂蚁彩票登陆。室溫下在WDW-100D型微機控制電子萬能試驗機上進行拉伸試驗。測定35CrMo鋼經不同動態應變時效工藝后試樣斷后伸長率、斷面收縮率和抗拉強度。
    
表1 35CrMo鋼的化學成分(質量分數,%)

C:0.32~0.40 Si:0.17~0.37 Mn:0.40~0.70 Cr:0.80~1.10 Mo:0.15~0.25 Ni:≤0.30

    
動態應變時效(DSA)過后的35CrMo圓鋼的伸長率沒有多大改變,但動態應變時效(DSA)后的抗拉強度均明顯增加。產生這種現象的原因主要是由于金屬固溶體中的間隙溶質原子(如鋼中的C、N)向位錯偏聚并使之釘扎造成的。35CrMo鋼動態應變時效的最佳溫度為373K蚂蚁彩票登陆。這是由于373K時,金屬固溶體中的間隙溶質原子(如鋼中的C、N)的運動速率與位錯的運動速率相差不大,以至于對位錯的釘扎作用最明顯。

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