复相化处理对S135钻杆钢组织和性能的影响-论文.pdf

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1、第34卷第4期材料热处理学报Vo1．34NO．42013年4月TRANSACTIONS0FMATERIALSANDHEATTREATMENTApril2013复相化处理对$135钻杆钢组织和性能的影响雒设计，王荣，赵康(1．西安理工大学材料科学与工程学院，陕西西安710048；2．西安石油大学材料科学与工程学院，陕西西安710065)摘要：采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及力学性能测试等方法，研究了复相化处理对S135钻杆钢显微组织及力学性能的影响。结果表明：在760～800℃进行复相化处理，获得铁素体+马氏体的双相组织。随着复相化处理温度的升高，

2、马氏体体积分数不断增加，铁素体体积分数不断减少，材料的硬度和强度升高，塑性和韧性下降，材料由韧性断裂向脆性断裂转变，其微观断口形貌由最初的韧窝转变为解理。复相化处理后，材料的应变硬化指数n升高，且由原来的一个n值变为两个n值。关键词：S135钻杆钢；复相化处理；力学性能；断口形貌中图分类号：TG142．2文献标志码：A文章编号：1009—6264(2013)04-0118-05EffectOfdualphasetreatmentonmicrostructureandmechanicalpropertiesofS135drillpipesteelLUOShe—

3、ji一，WANGRong，ZHAOKang(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China；2．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，Xi’anShiyouUniversity，Xi’an710065，China)Abstract：EffectsofdualphasetreatmentonmicrostructureandmechanicalpropertiesofS135drillpipest

4、eelwerestudiedbymeansofopticalmicroscope(OM)，scanningelectronmicroscopy(SEM)andmechanicalpropertytesting．Theresultsshowthattheferrite—martensitedualphasemicrostructureisobtainedforthesteelheat-treatedatthetemperaturesof760—800oC．Withincreasingofdual—phasetreatmenttemperature，thevol

5、umeofmartensiteincreasesandthevolumeofferritedecreases，thestrengthandhardnessofthesteelincrease，theplasticityandtoughnessofthesteeldecrease，thefracturemodechangesfromductilefracturetobrittlefracture．Thework—hardeningexponentofthesteelincreases，andtwonvaluesareobservedforthesteelaft

6、erdual·phasetreatment．Keywords：S135drillpipesteel；dual—phasetreatment；mechanicalproperty；fracturemorphology围绕金属的强韧化问题国内外学者开展大量的率，广泛应用于汽车构件、输油管道、压力容器等。研究工作，提出了许多强韧化途径，如通过合金化、沉钻杆是石油、天然气开采和地质勘探中的重要结构淀析出、晶粒细化、形变强化等多方面的综合作用来件，也是石油钻柱的主要构件。钻杆在钻井过程中不仅实现，但其效果还不能满足需要，尚存在成本高、承受着由交变载荷引起的应力突变，而

7、且还承受着钻生产工艺复杂等问题。随着科技的发展，特别是先进杆涡动和振动引起的瞬时巨大冲击载荷，加上工作条材料测试仪器的出现，人们对金属材料的微观组织、件比较恶劣，常常发生低应力脆断、疲劳或腐蚀疲劳，强韧化方式又有了新的认识。按照新的强韧化思路这些形式的失效都是材料的韧性偏低造成的。。因进行组织设计，即通过控制成分和工艺获得复相组织此，探索通过复相化处理途径来调整钻杆材料的组织来实现强韧化。2O世纪70年代，人们通过微合参量以达到最佳的强韧性配合具有重要意义。金化并改变热处理工艺获得马氏体-铁素体双相钢，本文针对S135钻杆用钢，采用亚温淬火热处理简称双相钢。

8、这种钢因具有高的抗拉强度，大的形变工艺对S135钻杆