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1、耐腐蚀石油套管用钢的组织和性能研究近年来,全球对石油与天然气资源的需求量不断增长,石油天然气钻探开发所面临的形势日趋复杂。钻采深度、难度不断增加,对石油套管用钢力学性能的要求不断提高。同时油气田中腐蚀性介质对石油套管造成损伤的案例不断增多,对石油套管的耐腐蚀性提出了更高的要求。热处理作为提高材料性能的重要手段,广泛应用于钢铁材料的生产中。通过适当的热处理,寻求力学性能与耐腐蚀性能的最佳配合,对于石油套管的工业生产具有重要的意义。本文研究了不同热处理工艺对25Cr2MoVA钢显微组织、力学性能、耐腐蚀性能的影响规律,为耐腐蚀石油套管用钢的热加工提供理论依据。首先研究了淬火
2、温度对25Cr2MoVA钢组织和性能的影响规律,确定最佳的淬火温度。25Cr2MoVA钢试样在最佳淬火温度淬火后,研究回火温度对25Cr2MoVA钢组织和性能的影响规律,确定最佳的回火温度。研究结果表明,在870℃~990℃温度范围内淬火,显微硬度先升高后降低,910℃淬火时,合金元素固溶在基体中,提高了显微硬度,最高为553HV。不同温度淬火试样在620℃回火后,随淬火温度的升高,抗拉强度从1246MPa升高到1548MPa,冲击韧性从132J降低到49J,耐腐蚀性逐渐降低,但910℃淬火试样的腐蚀倾向性最低。综合确定最佳的淬火温度为910℃。在910℃淬火后,560
3、℃~750℃温度范围内回火时,显微组织为均匀的回火索氏体。随回火温度的上升,材料的显微硬度从399HV下降到216HV,抗拉强度从1447MPa下降到758MPa,冲击韧性从68J上升到201J。耐腐蚀性随回火温度的升高,先升高后降低,当回火温度为650℃时,材料在3.5%NaCl模拟海水溶液、油气田注入水、油气田采出水中的腐蚀速率最低。最佳的热处理工艺为910℃保温30min后淬火,在650℃保温1h回火,此时,材料的强韧性配合最好,显微硬度为362HV,抗拉强度为1310MPa,冲击功为149J,同时在3.5%NaCl模拟海水溶液、油气田注入水、油气田采出水中的耐蚀
4、性最好。该研究结果为工业生产耐腐蚀石油套管用钢提供了可行性建议。
