Gleeble新型抽油杆用钢的热变形行为研究(4)
时间:2018-12-22 21:56 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
当抽油杆用钢产生热变形时，抽油杆形状产生变化，影响到采油进度，或者无法采油，表面可能产生氧化皮，导致管内堵塞，严重者可能导致抽油杆断裂，此时不但生产成本上升，同时浪费了时间，降低了经济收益。 1.3控轧控冷工艺及其应用 控制轧制与控制冷却工艺已经广泛应用于高强度低合金钢板的生产之中，通过细晶强化、析出强化等多种方式提高钢板的强度与韧性。控制轧制的实质主要是通过全部热轧条件（加热温度、轧制温度、道次压下量）的最优化，奥氏体基体中形成高密度的铁素体的形核位置，包括奥氏体晶粒边界、由热变形而激发的孪晶界面和变形带，从而细化相变后的组织，得到良好的强度和韧性配合的加工过程。控制冷却的实质是在控制轧制之后，对奥氏体到铁素体相变温度区间进行快速冷却，使相变组织可以得到细化。控轧控冷可以大幅度提高强度，降低碳含量，减少合金元素含量，提高焊接性，改善低温韧性。但与常规控轧相比，控制过程采用更大压下率和更低的轧制温度，对轧制设备提出了更高要求[10]。 按照轧制过程中组织的变化，控制轧制可以分为三个阶段，即奥氏体再结晶区控制轧制，奥氏体未再结晶区控制轧制和两相区控制轧制。 第一阶段为奥氏体再结晶区控制轧制。奥氏体变形和再结晶同时发生，在随后间隙时间内反复静态再结晶，从而使晶粒细化。对于此种工艺，为达到奥氏体完全再结晶，应保证轧制温度在再结晶温度以上，并且要有足够得道次变形量，否则容易出现混晶组织。 第二阶段为奥氏体未再结晶区控制轧制。当轧制温度降低到950℃一下，奥氏体的再结晶被抑制，不仅变形过程中不再发生在结晶，而且在变形之后的道次间隔时间内静态再结晶也很难发生。此时奥氏体晶粒被拉长，晶粒内产生大量变形带、形变孪晶等，作为铁素体形核点的有效晶界面积Sv增加，最终导致铁素体晶粒比再结晶奥氏体更细。未再结晶区轧制总变形量应控制在40~50%或更大。微合金钢较普通C-Mn钢的再结晶温度提高，奥氏体未再结晶区扩大，有利于实现未再结晶区轧制。 第三阶段为两相区控制轧制。在Ar3点一下的两相区轧制是，一方面为相变的奥氏体晶粒被拉长，晶粒内形成形变带；另一方面想变后的铁素体晶粒因受压而形成亚结构。研究表明，铁素体得为错密度在压下量大于10-20%是将明显增加，从而导致钢的强度提高。 控制冷却是通过控制轧后开冷温度、冷却速度和终轧温度，达到控制相变类型，细化晶粒和控制析出的目的，从而提高钢板强度和韧性。特别是，控制轧制与轧后控制冷却相结合， 在降低碳含量和合金元素添加量前提下， 采用不同的强化机制提高钢板强度，同时保证良好的低温韧性[4]。对于 C-Mn 钢来说，控制轧制后引入加速冷却，使 γ→α 相变温度降低，过冷度增大，增加了α 相的形核率，同时抑制了相变后铁素体长大，较高的冷却速度甚至可以形成贝氏体和针状铁素体组织。而对于微合金钢来说，除细晶强化外，冷却速度的提高阻止或延迟了碳氮化物在冷却中过早析出，易于形成更加细小弥散的析出物，最终产生较好的沉淀强化效果。 随着控制冷却技术的提高，快速冷却装置开始出现。比利时的 CRM 率先开发了超快速冷却(UFC)系统，可以对4mm的热轧带钢实现 400/s ℃ 超快速冷却。日本的JFE-福山厂开发的 Super-OLAC系统，可以对 3mm的热轧带钢实现 700/s ℃ 超快速冷却。国内东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室（RAL）开发的热带超快速冷却装置已经安装于包钢 CSP 生产线，生产出 550、600MPa 级的车轮用热轧双相钢。RAL开发的棒线材超快速冷却系统应用于萍乡、三明等钢厂，通过超高速冷却技术得到性能优良的棒材。随着超快速冷却装置的应用， 产生了新一代 TMCP(NG-TMCP)技术[5]。 (责任编辑：qin) |