石油化工用无锡无缝钢管轧制工艺对中碳锰钢的组织影响

石油化工用无锡无缝钢管轧制工艺对中碳锰钢的组织影响石油套管是石油、天然气开采过程中使用的重要材料，其质量、性能与石油行业的关系重大，通常认为套管的寿命直接决定油井的寿命，油井的寿命又决定了油田的寿命。近年来，随着我国对石油与天然气勘探开发力度的不断加大，对高品质的石油套管需求量逐年递增。有文献介绍了制造中高强度石油套管的方法，均采用在低碳钢中添加微合金元素如铌、钒、钛的方法使其获得良好的综合性能。微合金元素以析出相的形式，发挥了细晶强化和沉淀强化的作用，显著提高了钢的强度，但却增加了石油套管的制造成本，为提高企业的市场竞争力，通过合理的成分设计及生产工艺使中碳钢获得优良的综合性能显得尤为重要。C和Mn是钢中最经济的合金元素，适量的Mn可使钢的韧性提高，但强度增量有限，而在钢中添加C，可显著提高材料的强度。控制轧制和控制冷却(TMCP)技术是一种提高钢材强韧性和获得合理的综合力学性能的生产方法，其中轧后冷却速率控制可影响相变温度、铁素体晶粒尺寸、位错密度及其后的碳化物沉淀过程，通过对轧制工艺参数和冷却制度的控制，可获得良好的组织配比，从而满足石油行业的使用要求。本文旨在探讨形变参数和冷却速率对中碳锰钢的组织影响规律，为研究开发成本低廉、品质优良的石油套管提供一定的理论与实验依据。石油化工用无锡无缝钢管轧制工艺对中碳锰钢的组织影响

　　石油化工用无锡无缝钢管轧制工艺对中碳锰钢的组织影响实验材料是某钢厂提供的中碳锰钢，其主要化学成分(质量分数，%)为：0.34C，1.32Mn，0.30Si，0.003S，0.017P。使用Thermol-Calc软件计算出实验钢的平衡转变温度A3=779℃。在Gleeble-1500D试验机上，进行单向热压缩形变试验，圆柱状热模拟试样的尺寸为Φ8mm×12mm。实验过程中，在压头与试样接触处夹一层石墨片，以减小摩擦力。

　　石油化工用无锡无缝钢管轧制工艺对中碳锰钢的组织影响在高于A3点形变时，随形变温度的降低获得的珠光体含量会先增后减，在860℃附近出现极大值，这是由两种不同的机制引起的：①在高温(如940℃)下变形时，奥氏体会发生动态再结晶，使得奥氏体晶界面积增多且其成分均匀，随后发生共析转变，珠光体含量接近平衡态;②在低温(如780℃)下变形时，形变储能较高，有利于先共析铁素体的形核，从而使珠光体体积分数减少。在860℃形变时，随形变量的增加，珠光体体积分数呈递减的趋势且其尺寸较小，分布更均匀，这是由奥氏体的动态再结晶引起的;随冷却速率的提高，珠光体体积分数显著高于平衡态，同时铁素体晶粒也得到了有效细化。石油化工用无锡无缝钢管轧制工艺对中碳锰钢的组织影响

　石油化工用无锡无缝钢管轧制工艺对中碳锰钢的组织影响　在中碳锰钢控轧控冷过程中，依据形变温度、形变量和冷却速率所影响的奥氏体尺寸、形变储能和富碳程度等，使得奥氏体偏离平衡态，发生伪珠光体转变，增加珠光体体积分数。通过调整轧制工艺参数可获得良好的组织配比，提高钢的强度。石油化工用无锡无缝钢管轧制工艺对中碳锰钢的组织影响