摘要: 采用JMatPro软件对比研究了两种抽油杆钢不同温度下的平衡相及其成分. 结果表明, 与17Mn2SiCr钢相比,12M nS i2Cr钢铁素体、奥氏体相中将固溶更多的Cr, M o, S i元素, 而碳化物总量减少了30%, 微合金元素Nb的加入提高了钢中M ( C, N)碳化物的稳定性. 在此基础上, 对12MnSi2Cr抽油杆钢的高韧性进行了探讨.
12MnSi2Cr钢是近来宝钢针对连续抽油杆, 在传统17Mn2SiCr抽油杆钢的基础上, 通过降C、降Mn、增S,i以及采用Nb+ T i微合金化替代单一的T i微合金化而开发的一种新型油田用低合金结构钢.这类连续抽油杆钢是通过控轧控冷, 以及连续感应加热和快速水冷技术的综合运用, 来达到抽油杆的生产工艺性能和力学性能要求. 17Mn2SiCr连续抽油杆的抗拉强度为900~ 1 000MPa, 冲击功在70~ 100 J之间[ 1] , 相对于800MPa, 70 J的强韧性设计要求, 其强度富余较多.生产和应用实践表明, 新型12MnS i2Cr连续抽油杆的强度为800~ 900MPa,冲击功为160~ 220 J, 其韧性是17Mn2SiCr钢的2倍, 抽油杆的寿命和可靠性得到显著提高. 由于油田的腐蚀环境非常恶劣, 一般油井中含有H2S、CO2、氯离子、硫酸盐等腐蚀性介质[ 2] , 对于拉-拉循环应力条件下工作的抽油杆, 在满足结构强度的条件下, 改善韧性是提高其寿命和可靠性的关键.
本工作基于平衡相理论, 采用JMatPro 软件分析上述两种钢的合金化特点, 通过比较17Mn2S iCr钢和12MnS i2C r钢中平衡相的种类和含量、相变温度以及合金元素在各相中的分配特点, 探讨12MnS i2Cr钢的合金化特点及其韧化机制.
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