Kesan suhu pembajaan pada mikrostruktur dan sifat keluli selongsong minyak yang digunakan untuk telaga dalam

Penulis: Wang Jiajiao, Zhao Linlin, Gao Yunzhe, Shi Shuai, Wu Xiaolong, Zhao Yanqing, Zhou Yuqing, Gong Junjie
(Hebei Dahe Materials Technology Co., Ltd., Shijiazhuang, Hebei 050023)

Abstrak: Pengaruh suhu pemanasan selepas pelindapkejutan pada 920 ° C pada struktur mikroskop dan mekanikal keluli selongsong minyak yang mendalam dikaji dengan cara mikroskopi optik (Sama ada), Mengimbas mikroskopi elektron (Yang), dan mesin ujian tegangan. Hasilnya menunjukkan bahawa keluli yang diuji marah pada 500-600 ° C memperoleh sorbit yang terkawal, mempamerkan kekuatan tinggi, keplastikan, dan ketangguhan, dengan produk kekuatan dan pemanjangan dari 20.5 kepada 22.1 GPA ·% dan kesan tenaga yang diserap dari 94.6 kepada 100.3 J. Apabila suhu pembajaan adalah 550 ° C, Keluli yang diuji untuk selongsong minyak yang mendalam mempamerkan sifat mekanikal yang komprehensif, dengan kekuatan tegangan 978 MPa, Kekuatan hasil 935 MPa, produk kekuatan dan pemanjangan 22.1 GPA ·%, dan kesan tenaga yang diserap 100.3 J.

Kata kunci: Keluli selongsong minyak; Suhu pembajaan; Mikrostruktur; Sifat mekanikal

1. pengenalan

Dengan peningkatan persaingan global untuk sumber tenaga strategik, Sumber minyak dan gas telah menarik perhatian. Kapasiti rizab dan tahap pengekstrakan mereka sangat penting untuk pemodenan masyarakat 1-2]. Kerana eksploitasi sumber tenaga minyak dan gas berterusan selama lebih dari satu abad, Rizab sumber tenaga minyak dan gas yang mudah dieksploitasi di permukaan bumi tidak dapat memenuhi permintaan manusia, membawa kepada peningkatan bahagian eksploitasi sumber tenaga minyak dan gas yang mendalam dan sangat dalam -4]. Menurut statistik, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, Kedalaman telaga minyak dan gas di seluruh dunia terus berkembang pesat, dengan kedalaman telaga dalam melebihi 5000 m, hampir dua kali ganda berbanding sebelum ini. Persekitaran perkhidmatan minyak dan gas adalah kompleks dan keras, dan dengan peningkatan berterusan dalam kedalaman telaga minyak dan gas, untuk memastikan keselamatan, selongsong yang digunakan diperlukan untuk mempunyai kekuatan yang tinggi, keplastikan yang tinggi, dan prestasi impak yang tinggi 5-6].

2. Bahan dan kaedah eksperimen

Keluli yang diuji yang digunakan dalam kertas ini telah dilanda dalam 50 Kg Vakum Relau dan dimasukkan ke dalam billet keluli dengan komposisi kimia berikut (pecahan massa, %): 0.22C, 0.20Dan, 1.35Mn, 0.28Cr, 0.17Mo, 0.18V, Baki Fe. Billet keluli yang dilanda dipanaskan hingga 1250 ° C dan diadakan untuk 120 min dalam relau pemeliharaan panas, kemudian dilancarkan ke a 15 mm papak panas tebal dengan suhu bergulir awal melebihi 1150 ° C dan suhu roll akhir melebihi 850 ° C. Ia kemudian disejukkan ke suhu bilik dengan pengebumian pasir. Metallographic, kesan, dan kekosongan spesimen tegangan dipotong dari papak panas, dipanaskan hingga 920 ° C dan diadakan untuk 40 min dalam relau pemanasan rintangan elektrik, Kemudian air-quenched ke suhu bilik. Seterusnya, mereka dipanaskan hingga 500 ° C, 550°C, dan 600 ° C dan diadakan untuk 60 min, diikuti dengan penyejukan udara ke suhu bilik.

3. Hasil dan perbincangan eksperimen

3.1 Kesan suhu penyemakan pada struktur mikro

Imej OM dan SEM dari keluli yang diuji selepas pelindapkejutan air dan pembajaan pada suhu yang berbeza ditunjukkan dalam angka 1. Dapat dilihat bahawa mikrostruktur air yang dilekatkan air adalah martensit lath biasa, dengan sempadan bijian austenit yang jelas terlebih dahulu (Pag) dan sempadan lath, dan struktur seragam. Setelah membekalkan pada suhu yang berbeza, Sorbite marah diperolehi. Selepas membekalkan pada suhu 500 ° C, Keluli yang diuji masih mengekalkan struktur lath martensit yang dipadamkan, dengan pagb yang jelas disertai dengan pemendakan karbida seperti filem, dan karbida seperti batang pendek kebanyakannya diedarkan di sempadan lath dan di laths. Setelah membingungkan pada suhu 550 ° C, Pagb keluli yang diuji mula kabur, disertakan dengan pemendakan karbida seperti batang pendek, dan pemendakan karbida mula spheroidize. Setelah membekalkan pada suhu 600 ° C, Pagb dari keluli yang diuji selanjutnya, dan tidak ada sempadan lath yang jelas dapat diperhatikan. Karbida menjadi lebih spheroidisasi dan lebih halus. Dengan peningkatan suhu pembajaan, Tahap pemulihan dan penghabluran semula keluli yang diuji terus meningkat, sempadan pagb dan lath secara beransur -ansur kabur, pemendakan karbida secara beransur -ansur spheroidizes, dan saiz karbida secara beransur -ansur berkurangan. Perlu diingat bahawa saiz mikrostruktur keluli yang diuji tidak berubah dengan ketara dengan kenaikan suhu penyemakan, yang dikaitkan dengan penambahan elemen MO dalam keluli yang diuji. Kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa elemen MO mempunyai kesan pengukuhan penyelesaian pepejal, meningkatkan ketangguhan, dan meningkatkan kestabilan pembajaan -8]. Keluli yang diuji juga mengandungi elemen V, yang mempunyai kesan pengukuhan hujan ]. Dalam kajian terdahulu, Telah didapati bahawa pemendakan karbida halus dan tersebar adalah simen aloi (M3C), karbida keras sekunder (V,X)C, dan karbida yang tidak diselesaikan (V,X)C semasa austenitisasi, di mana m = fe, Cr, Mn; X = mo, Cr 10-12]. Selain itu, Pemendakan penyebaran yang koheren fasa kedua yang dibentuk oleh unsur jejak seperti dislokasi mo dan v pin, Meningkatkan sifat mekanikal keluli yang diuji. Pemendakan sekunder mengeras suhu puncak elemen MO dan V berada di julat 570-580 ° C dan 600-625 ° C, masing -masing 13].

3.2 Kesan suhu pembajaan pada sifat mekanikal

Ciri -ciri mekanikal keluli yang diuji pada suhu penyemakan yang berbeza ditunjukkan dalam angka 2. Seperti yang dapat dilihat dari angka 2(a), Kedua -dua kekuatan tegangan dan kekuatan hasil secara beransur -ansur berkurangan dengan peningkatan suhu pembajaan. Ini kerana semasa pembiakan, Struktur martensit karbon tinggi yang dipadamkan menjalani pemulihan, dan dislokasi menjalani penyusunan semula slip dan pembatalan bersama, I.e., Ketumpatan dislokasi berkurangan, kedua -duanya melembutkan struktur mikro 4-15]. Terutamanya, kekuatan tegangan dari 961 kepada 1023 MPa, dan kekuatan hasil berkisar dari 928 kepada 992 MPa, menunjukkan pelbagai perubahan kekuatan. Semasa pembajaan, karbida halus dan tersebar terus mendakan, menghasilkan kesan pengukuhan. Kesan pengukuhan dan pelembutan antara satu sama lain, mengakibatkan kekuatan turun naik yang kecil, yang sepadan dengan struktur mikro yang marah. Dengan peningkatan suhu pembajaan, produk kekuatan dan pemanjangan dan kesan tenaga yang diserap keluli yang diuji kedua -duanya mempamerkan trend peningkatan pertama dan kemudian menurun, Seperti yang ditunjukkan dalam angka 2(b, c). Produk kekuatan dan pemanjangan dari 20.5 kepada 22.1 GPA ·%, dan kesannya menyerap julat tenaga dari 94.6 kepada 100.3 J. Itu, keluli yang diuji mempamerkan kekuatan tinggi, keplastikan, dan ketangguhan dalam julat suhu pembajaan. Apabila suhu pembajaan adalah 550 ° C, Keluli yang diuji mempunyai sifat mekanikal yang komprehensif, dengan kekuatan tegangan 978 MPa, Kekuatan hasil 935 MPa, produk kekuatan dan pemanjangan 22.1 GPA ·%, dan kesan tenaga yang diserap 100.3 J, menunjukkan kekuatan tinggi dan ketangguhan yang tinggi.

3.3 Kesan suhu pembajaan pada tingkah laku patah

Morfologi zon penyebaran fraktur tegangan keluli yang diuji pada suhu pembajaan yang berbeza ditunjukkan dalam angka 3. Dapat dilihat bahawa mereka semua mempamerkan morfologi fraktur mulur yang dicirikan oleh dubur halus, disertai dengan merobek tepi (ditunjukkan oleh anak panah) dan keretakan sekunder kecil, yang sesuai dengan produk yang tinggi kekuatan dan pemanjangan keluli yang diuji, menunjukkan keplastikan yang tinggi. Morfologi zon penyebaran kesan patah tulang keluli yang diuji pada suhu penyemakan yang berbeza ditunjukkan dalam angka 4. Dapat dilihat bahawa mereka semua mempamerkan morfologi dimple, dengan cetek dan kecil kecil yang disertai dengan merobek tepi (Lihat Rajah 4(c), anak panah), yang sesuai dengan tenaga yang diserap tinggi, menunjukkan ketangguhan tinggi keluli yang diuji.

4. Kesimpulan

1. Keluli yang dibangunkan sendiri untuk selongsong minyak yang mendalam mendapat sorbite sorbite dalam julat suhu tempering 500-600 ° C, Dengan tahap pemulihan struktur martensit lath terus meningkat, dan karbida terus spheroidisasi dan penyebaran.
2. Dalam julat suhu pembajaan 500-600 ° C, keluli yang diuji mempamerkan kekuatan tinggi, keplastikan, dan ketangguhan, dengan produk kekuatan dan pemanjangan dari 20.5 kepada 22.1 GPA ·% dan kesan tenaga yang diserap dari 94.6 kepada 100.3 J.
3. Apabila suhu pembajaan adalah 550 ° C, Keluli yang diuji mempunyai sifat mekanikal yang komprehensif: kekuatan tegangan 978 MPa, Kekuatan hasil 935 MPa, produk kekuatan dan pemanjangan 22.1 GPA ·%, dan kesan tenaga yang diserap 100.3 J.

Rujukan

1. 1. Knittel C r. Mengurangkan penggunaan petroleum dari pengangkutan [J]. Jurnal Perspektif Ekonomi, 2012, 26(1): 93-118.
   2. Lu xiaoqing, Li Qin, Li Chunxiang. Pembangunan selongsong khas TP110H untuk kelebihan pemulihan terma minyak berat tinggi J]. Paip Keluli, 2007, 36(5): 14-17.
   3. Li Zhoubo, Bi Zongyue, Zhang Feng, et al. Penyelidikan dan Pembangunan Q125 Steel Gred Sew Oil Caring [J]. Paip dan Tiub yang dikimpal, 2013, 36(8): 32-35.
   4. Zhang Yilong. Kajian mengenai mikrostruktur dan sifat keluli tahan karat untuk selongsong minyak [D]. Chongqing: Universiti Sains dan Teknologi Chongqing, 2018.
   5. Peng xianming. Penyelidikan mengenai struktur mikrostruktur dan mekanikal bahan selongsong minyak 100v-cr-mo [D]. Lanzhou: Universiti Teknologi Lanzhou, 2012.
   6. Gu Zhengguan. Mengkaji undang -undang pengaruh proses penyejukan terkawal pada struktur mikro dan sifat selongsong minyak v140 d]. Shenyang: Universiti Northeastern, 2019.
   7. Shen Yutao, Zuo Pengpeng, Wu Xiaochun. Kesan MO pada kestabilan terma 4CR5MO2V kerja panas mati keluli [J]. Rawatan haba logam, 2022, 47(12): 168-174.
   8. Zhou Jian, Liping Pian, Fang Feng, et al. Kesan kandungan MO pada mikrostruktur dan rintangan kakisan keluli 9CR18mo [J]. Rawatan haba logam, 2023, 48(12): 244-249.
   9. Liu bin. Kajian mengenai mikrostruktur dan sifat-sifat pemalsuan terkawal dan terkawal penyejukan bainit yang tidak quenched dan keluli dorongan d]. Beijing: Beijing Jiaoto University, 2022.
   10. Lei Ming. Kajian mengenai struktur mikrostruktur dan mekanikal Vanadium-aloi mangan mangan mangan d]. Beijing: Beijing Jiaoto University, 2019.
   11. Bertemu w, Zhang Y J., Zhao X l, et al. Ciri-ciri keletihan kitaran yang sangat tinggi dari keluli aloi rendah Cr-mo yang mengandungi karbida yang kaya dengan vanadium [J]. Sains dan Kejuruteraan Bahan a, 2016, 651: 311-320.
   12. Wu Dongsheng, Deng Wei, Wen Hui, et al. Kesan kandungan vanadium pada pertumbuhan bijirin austenite keluli Cr-mo-v untuk cakera brek 350 KM/J KAWASAN KEPERLUAN TINGGI J]. Rawatan haba logam, 2023, 48(9): 136-142.
   13. Kihira h, Itu s, Mizoguchi s, et al. Penciptaan konsep reka bentuk aloi untuk keluli anti-keletihan dengan boron [J]. Zairyo-to-Kankyo, 2000, 49(1): 30-40.
   14. Zhou Cheng, Zhao Tan, Ye Qibin, et al. Kesan suhu pembajaan pada struktur mikro dan ketangguhan suhu rendah 1000 Gred MPA Nicrmov keluli aloi rendah karbon j]. Acta Metallurgica Sinica, 2022, 58(12): 1557-1569.
   15. Yang Ying, Xu Hongliang, Wang Yubo, et al. Kesan proses rawatan haba yang berbeza pada mikrostruktur dan sifat keluli jambatan ketebalan besar [J]. Rawatan haba logam, 2023, 48(10): 23-28.

Catatan Berkaitan

Tiub bulat hitam ms erw pelbagai fungsi

Paip ERW BLACK. Rintangan Elektrik Dikimpal (ERW) Paip dihasilkan daripada Gegelung Gelek Panas / Celah. Semua gegelung yang masuk disahkan berdasarkan sijil ujian yang diterima daripada kilang keluli untuk sifat kimia dan mekanikalnya. Paip ERW dibentuk sejuk menjadi bentuk silinder, tidak berbentuk panas.

ERW paip keluli bulat hitam

Paip lancar dihasilkan dengan menyemperit logam ke panjang yang dikehendaki; oleh itu paip ERW mempunyai sambungan dikimpal pada keratan rentasnya, manakala paip lancar tidak mempunyai sebarang sambungan pada keratan rentasnya sepanjang panjangnya. Dalam paip lancar, tiada kimpalan atau sambungan dan dihasilkan daripada bilet bulat pepejal.

Dimensi dan berat Paip lancar mengikut piawaian

The 3 elemen dimensi paip Dimensi Piawaian paip karbon dan keluli tahan karat (ASME B36.10M & B36.19M) Jadual Saiz Paip (Jadual 40 & 80 paip keluli bermakna) Cara Saiz Paip Nominal (NPS) dan Diameter Nominal (DN) Carta Dimensi Paip Keluli (Carta saiz) Jadual Kelas Berat Paip (WGT)

Paip Keluli dan Proses Pembuatan

Paip lancar dihasilkan menggunakan proses menindik, di mana bilet pepejal dipanaskan dan ditebuk untuk membentuk tiub berongga. Paip yang dikimpal, sebaliknya, dibentuk dengan mencantumkan dua tepi plat keluli atau gegelung menggunakan pelbagai teknik kimpalan.

Paip keluli senarai UL

Paip keluli karbon sangat tahan terhadap kejutan dan getaran yang menjadikannya ideal untuk mengangkut air, minyak & gas dan cecair lain di bawah jalan raya. Dimensi Saiz: 1/8″ hingga 48″ / Ketebalan DN6 hingga DN1200: Sch 20, STD, 40, XS, 80, 120, 160, Jenis XXS: Permukaan paip lancar atau dikimpal: Primer, Minyak anti karat, FBE, 2PE, 3Bahan Bersalut LPE: ASTM A106B, A53, API 5L B, X42, X46, X52, X56, X60, X65, Perkhidmatan X70: Memotong, Beveling, Pengulangan, Grooving, Salutan, Galvanizing

Penyangkut Spring dan Sokongan

Jenis A- Digunakan di mana terdapat ruang kepala yang mencukupi. Ketinggian khusus adalah wajar. Jenis B- Digunakan di mana ruang kepala terhad. Lampiran kepala adalah satu lug. Jenis C- Digunakan di mana ruang kepala terhad. Lampiran kepala adalah sebelah menyebelah