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

1、40CrNiMoA鋼是國內(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,對閥箱材料的力學性能也提出了更高的要求。由于壓裂泵閥箱工作時主要受到?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度和硬度的降低為代價,所以在提高韌性的同時,還要保證強度和硬度滿足規(guī)定要求。課題將對

2、不同熱處理工藝下40CrNiMoA鋼的強度指標進行校核計算,在滿足強度要求的前提下重點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,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、疲勞強度、耐腐蝕性等。因此,本文將對40CrNiMoA鋼熱處理工藝進行優(yōu)化,研究工藝參數(shù)對材料性能的影響,觀察并分析其微觀組織結構,測試其力學性能,結果表明:
　　(1)正火試驗中,通過調(diào)整40CrNiMoA鋼的正火溫度,改善微觀組織

3、結構,晶粒度由6~5級提高到8級,從而達到了提高力學性能的作用。同時還分析了微觀組織結構對力學性能的影響機理,并進行了相關的實驗驗證。
　　(2)對淬火后的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+少量馬氏體構成,480℃為屈氏體組織,620℃為索氏體組織。
　　(3)采用拉伸試驗和沖擊試驗方法對不同回火溫度試樣的力學性能進行檢測,得出隨回火溫度升高,