稀土鉆鋌鋼熱變形過程中再結(jié)晶行為研究.pdf

1、作為重要的石油鉆具之一,4145H鉆鋌鋼在工作時不僅受拉應(yīng)力和壓應(yīng)力作用,同時還承受扭轉(zhuǎn)、摩擦和彎曲等力的作用,且隨鉆鋌探鉆環(huán)境日益惡劣,還會受到泥漿等腐蝕的影響。因此,對鉆鋌鋼的性能要求日益嚴格。不但要求高的強度、硬度,還要求好的塑性和韌性。稀土作用于鋼中可以細化晶粒、均勻組織,影響鋼的再結(jié)晶行為,從而影響鋼的力學性能。因此本文以4145H鋼為研究對象,通過加入痕量稀土,研究稀土對其再結(jié)晶行為的影響,這對于充分利用本地資源、開發(fā)新型鉆

2、鋌鋼具有一定的理論和實際意義。
　　本文在4145H鋼中分別添加了6ppm和16ppm稀土(鑭鈰合金),通過蔡司金相顯微鏡及掃描電鏡觀察了稀土4145H鋼的原始鍛坯組織及夾雜物,研究了稀土加入量對鉆鋌鋼組織、夾雜物形態(tài)、分布、大小等影響規(guī)律;利用Gleeble-1500D熱模擬機對4145H鋼進行了單、雙道次壓縮實驗,分別研究了稀土含量和不同變形工藝參數(shù)(變形溫度:850℃、950℃、1050℃、1150℃;變形速率:0.01s-

3、1、0.1 s-1、1 s-1)對4145H鋼動態(tài)再結(jié)晶行為和靜態(tài)再結(jié)晶行為的影響;通過熱化學浸蝕法觀察了熱模擬后試樣的原奧氏體晶界,采用IPP軟件測量了奧氏體晶粒的平均尺寸,并分析了不同應(yīng)變速率對奧氏體晶粒度的影響。
　　實驗結(jié)果表明:稀土4145H鋼的鍛坯組織有明顯的帶狀組織(鐵素體+珠光體條帶),稀土含量為16ppm時,可明顯抑制鉆鋌鋼擴散退火過程中先共析鐵素體的析出,且細化并改善夾雜物的尺寸、形態(tài),得到稀土氧硫氧化物;應(yīng)變