本文關(guān)鍵詞：超高強(qiáng)度鐓鍛式空心抽油桿組織性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當(dāng)前我國(guó)的有桿抽油井?dāng)?shù)量不斷增加,井深度也不斷增加,對(duì)抽油桿的強(qiáng)度和韌性相應(yīng)提出了更高的要求,一般強(qiáng)度的抽油桿已不能滿足工況,因此超高強(qiáng)度的抽油桿研發(fā)工作刻不容緩。本文采用熱模擬、力學(xué)性能測(cè)試、顯微分析和計(jì)算機(jī)模擬等技術(shù)探討了通過(guò)改變熱鐓鍛工藝參數(shù),使D級(jí)空心抽油桿用鋼20CrMo能夠獲得更高的強(qiáng)韌性配合,達(dá)到H級(jí)抽油桿的性能要求的可行性。論文研究了不同熱處理工藝下20CrMo試驗(yàn)鋼的組織性能變化規(guī)律,分析了顯微組織對(duì)力學(xué)性能的影響,建立起了超高強(qiáng)度鐓鍛式空心抽油桿工藝-組織-性能之間的關(guān)系,主要結(jié)論如下:(1)不同淬火加熱溫度下試驗(yàn)鋼組織性能變化規(guī)律表明:試驗(yàn)鋼經(jīng)過(guò)淬火后,可以獲得板條馬氏體組織,隨著加熱溫度的升高,試驗(yàn)鋼的強(qiáng)度單調(diào)增加,在加熱溫度為900℃時(shí),試驗(yàn)鋼具有較好的強(qiáng)韌性配合。(2)不同冷卻介質(zhì)下試驗(yàn)鋼組織性能變化規(guī)律表明:隨著冷卻速度的提高,試驗(yàn)鋼的強(qiáng)度水平增加,塑性水平降低。在以水為冷卻介質(zhì)的冷卻方式下,試驗(yàn)鋼獲得了一定量板條馬氏體組織。多位向分布的致密馬氏體板條、高密度的位錯(cuò)和細(xì)小的有效晶粒等組織結(jié)構(gòu)賦予了試驗(yàn)鋼良好的強(qiáng)韌特性。(3)不同原始組織的淬火后的組織性能變化規(guī)律表明:調(diào)質(zhì)態(tài)的原始組織和一次淬火態(tài)的原始組織,經(jīng)淬火后可以得到較好的強(qiáng)韌性配合。淬火次數(shù)的增多,并不一定能夠得到良好的綜合力學(xué)性能,相反會(huì)產(chǎn)生淬火脆性。(4)不同回火溫度下試驗(yàn)鋼組織性能變化規(guī)律表明:隨著回火溫度的升高,材料的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度等強(qiáng)度指標(biāo)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),但均高于原始材料。斷后伸長(zhǎng)率、斷面收縮率等塑性指標(biāo)和沖擊韌性呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。(5)綜合強(qiáng)塑性的考慮,對(duì)D級(jí)抽油桿用鋼20CrMo采用二次淬火加550℃高溫回火工藝處理后可得到良好的強(qiáng)塑性配合,滿足H級(jí)抽油桿的性能要求。(6)利用Deform-3D軟件建立了空心抽油桿桿頭和接箍的成形模型,進(jìn)行了工藝參數(shù)的模擬計(jì)算,并應(yīng)用優(yōu)化后的模擬工藝參數(shù),進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn),獲得了合格的成形產(chǎn)品。
【關(guān)鍵詞】：20CrMo鋼 超高強(qiáng)度 空心抽油桿 組織 Deform模擬
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE933.2;TG142.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 研究背景與意義9
• 1.2 研究目的9-10
• 1.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-14
• 1.3.1 超高強(qiáng)度抽油桿國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 鐓鍛式抽油桿國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.3 空心抽油桿國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 鐓鍛式空心抽油桿的設(shè)計(jì)14-17
• 1.4.1 鋼種的選擇14
• 1.4.2 結(jié)構(gòu)形式選擇14-16
• 1.4.3 小結(jié)16-17
• 1.5 研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)17-18
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容17
• 1.5.2 創(chuàng)新點(diǎn)17-18
• 第二章 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法18-22
• 2.1 試驗(yàn)材料18-19
• 2.2 力學(xué)性能試驗(yàn)19-21
• 2.2.1 強(qiáng)塑性試驗(yàn)19
• 2.2.2 沖擊韌性試驗(yàn)19-20
• 2.2.3 硬度試驗(yàn)20-21
• 2.3 顯微組織分析試驗(yàn)21-22
• 第三章 不同加熱溫度下 20CrMo鋼的組織性能22-32
• 3.1 引言22
• 3.2 試驗(yàn)材料及方法22-23
• 3.2.1 試驗(yàn)材料22
• 3.2.2 試驗(yàn)方法22-23
• 3.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析23-27
• 3.3.1 強(qiáng)塑性23-25
• 3.3.2 沖擊韌性25-26
• 3.3.3 綜合性能分析26-27
• 3.4 分析與討論27-30
• 3.4.1 加熱溫度與晶粒尺寸27-28
• 3.4.2 加熱溫度與顯微組織結(jié)構(gòu)28-30
• 3.5 本章小結(jié)30-32
• 第四章 不同冷卻介質(zhì)下 20CrMo鋼的組織性能32-38
• 4.1 引言32
• 4.2 試驗(yàn)材料及方法32-33
• 4.2.1 試驗(yàn)材料32
• 4.2.2 試驗(yàn)方法32-33
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析33-35
• 4.3.1 強(qiáng)塑性33-34
• 4.3.2 沖擊韌性34-35
• 4.3.3 綜合性能分析35
• 4.4 分析與討論35-37
• 4.5 本章小結(jié)37-38
• 第五章 不同原始組織下 20CrMo鋼的組織性能38-44
• 5.1 引言38
• 5.2 試驗(yàn)材料及方法38-39
• 5.2.1 試驗(yàn)材料38
• 5.2.2 試驗(yàn)方法38-39
• 5.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析39-41
• 5.3.1 強(qiáng)塑性39-40
• 5.3.2 沖擊韌性40-41
• 5.3.3 綜合性能分析41
• 5.4 分析與討論41-43
• 5.5 本章小結(jié)43-44
• 第六章 不同回火溫度下 20CrMo鋼的組織性能44-52
• 6.1 引言44
• 6.2 試驗(yàn)材料及方法44-45
• 6.2.1 試驗(yàn)材料44
• 6.2.2 試驗(yàn)方法44-45
• 6.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析45-48
• 6.3.1 強(qiáng)塑性45-46
• 6.3.2 沖擊韌性46-47
• 6.3.3 綜合性能分析47-48
• 6.4 分析與討論48-51
• 6.4.1 馬氏體板條49-50
• 6.4.2 碳化物50-51
• 6.5 本章小結(jié)51-52
• 第七章 鐓鍛式空心抽油桿成形數(shù)值模擬52-62
• 7.1 引言52
• 7.2 金屬塑性成形的物理模擬及Deform-3D軟件52-54
• 7.3 鐓鍛工藝設(shè)計(jì)54
• 7.4 鐓鍛式空心抽油桿桿頭的模擬過(guò)程54-58
• 7.4.1 材料模型建立55
• 7.4.2 邊界條件設(shè)計(jì)55-56
• 7.4.3 模擬過(guò)程56-57
• 7.4.4 模擬結(jié)論57-58
• 7.5 鐓鍛式空心抽油桿接箍成形過(guò)程的模擬58-60
• 7.5.1 邊界條件58
• 7.5.2 模擬過(guò)程58-60
• 7.5.3 模擬結(jié)論60
• 7.6 小結(jié)60-62
• 第八章 結(jié)論62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67-68

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  本文關(guān)鍵詞：超高強(qiáng)度鐓鍛式空心抽油桿組織性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：474418