P110H钢的高温拉伸性能及断裂机理

根据热采井的服役温度,对P110H热采套管钢进行了高温拉伸试验,并对不同温度下的断口形貌进行了观察,分析了由于温度影响而引起的断裂机理变化。结果表明:随着温度的升高,P110H钢的屈服强度显著下降,而抗拉强度下降并不明显,屈强比随温度升高而降低。在高温的影响下,其断裂过程由微孔聚合诱发剪切扩展断裂的组合断裂过程转变为微孔聚合为主导的韧性断裂过程,其主要原因是由于高温使位错激活能增加,提高了材料的塑性变形能力。     

振动压路机振动轮振幅的探讨

振幅是振动压路机的一个主参数,但国标中名义振幅的概念是基于质点振动理论给出的,没有考虑振动轮振幅不均匀的问题,也没有考虑它在压实过程中的变化.通过分析与试验得到,振幅分为设计振幅、名义振幅与实际振幅3种,名义振幅与设计振幅比较接近,实际振幅要比名义振幅稍大;而且,振动轮的实际工作振幅是不均匀的,对此国标中没有指出,也没有给出相应的测试标准.因此,建议国标中的名义振幅值采用沿轮宽方向多点振幅测试结果的平均值,并增加振幅的不均匀度来衡量振幅的不均匀程度,使得单钢轮不均匀度5%,双钢轮的单轮不均匀度5%,且前后轮之间的不均匀度5%.     

10Cr3Mo钢与N80钢的高温力学性能

10Cr3Mo钢是以N80钢为基础加入了Cr、Mo、Ni等合金元素,对相同热处理工艺下的这两种套管钢进行了高温力学性能试验,并对其进行显微组织结构观察。通过蠕变试验,推得了这两种钢的蠕变本构方程。对两种钢进行室温、高温拉伸试验以及室温冲击试验结果表明,在提高Cr、Mo等元素的含量后,10Cr3Mo钢的抗拉强度仍维持原有钢级水平,屈强比略有增加,伸长率稍有下降,冲击性能有所降低,但高温抗蠕变能力显著提升。使用10Cr3Mo钢作为80钢级的热采井套管将能有效减少因为蠕变因素导致的热采井失效问题。     

动态应变时效影响下热采井套管用80SH钢的高温低周疲劳行为

在温度为20,120,250,350,450℃和应变幅为0.5%,0.7%,1.0%,1.5%,2.0%条件下对热采井套管用80SH钢进行低周疲劳试验,研究了在动态应变时效(DSA)影响下的低周疲劳行为;基于低周疲劳试验数据,建立DSA影响下低周疲劳寿命与应变幅间的关系模型。结果表明:80SH钢在350℃时具有显著的DSA特性,此时80SH钢在高温低周疲劳过程中出现显著的二次硬化行为,导致晶粒内的位错塞积,阻碍裂纹的扩展,出现循环硬化,从而在疲劳断口中形成解理台阶和大量的二次裂纹;在DSA显著温度区间,疲劳寿命与弹性应变在双对数坐标系中呈双线性关系,而与塑性应变仍呈线性关系;Manson-Coffin线性模型和Basquin双线性模型的叠加能够较好描述DSA影响下80SH钢疲劳寿命与应变的关系。     

汽轮机转子10%Cr钢的高温低周疲劳特性

在分别控制应变和温度的条件下进行超超临界汽轮机转子10%Cr钢的高温低周疲劳实验,用SEM和TEM分析了10%Cr钢实验前后的表面形貌和亚晶粒结构。根据实验数据拟合应力-应变曲线、应力-寿命曲线和应变-寿命曲线,得到了反映材料高温低周疲劳特性的Ramberg-Osgood参数和Manson-Coffin参数。对比分析了低周疲劳实验初始和结束两个阶段的滞回曲线和应力-寿命曲线,并讨论了不同温度和不同应变幅控制的塑性应变。结果表明,在高温工况下10%Cr钢的塑性应变较为明显,随着应变幅的增大钢的疲劳寿命降低,随着循环周期的变化塑性应变速率经历了下降-过渡-上升三个阶段,曲线出现拐点。最大裂纹长度随循环周期呈非线性扩展,高温低周疲劳载荷使钢中的亚晶粒尺寸增大。     

振动压路机名义振幅计算的研究

振动压路机的名义振幅是振动轮悬空时测得的振幅,用以比较不同压路机振幅的大小.通过分析振动轮悬空振动模型,提出考虑振动轮位移与激振力之间的相位角及减振器弹性力两个影响因素的名义振幅计算公式,并对该计算公式在单钢轮振动压路上的应用进行了简化,克服了现有名义振幅计算公式的缺陷,提高了计算的准确性.     

80钢级热采井套管材料的研究与发展趋势

稠油是我国广泛分布的重要石油资源之一,经济地开采稠油对我国油田发展具有重要的现实意义。本文对稠油热采井套管的失效形式及原因进行了详细的文献调研,对N80套管钢的性能、基于套管应变的设计理论以及研发的热采井专用套管80SH钢进行了总结。同时,对比N80钢和80SH钢的性能后发现,80SH钢在热采井工况下的服役性能更佳。     

单道激光熔覆Inconel 625熔覆层尺寸预测

目的 准确预测激光熔覆Inconel 625熔覆层尺寸。方法 以送粉速率、扫描速度和激光功率为试验变量,以熔覆层的宽度和高度为评价指标,结合中心复合试验设计方法进行试验设计,开展单道激光熔覆试验,探究工艺参数对单道熔覆层尺寸的影响规律,并建立以工艺参数为输入、熔覆层尺寸为输出的BP神经网络模型,利用粒子群算法对BP神经网络模型进行优化,对比分析优化前后模型的预测效果。结果 激光功率对熔覆层宽度的影响最显著,其次是扫描速度,最后是送粉速率;扫描速度对熔覆层高度的影响最显著,其次是激光功率,最后是送粉速率;粒子群算法优化BP神经网络预测模型对熔覆层尺寸的预测精度较高,熔覆层宽度和高度的测量值和预测值之间的平均相对误差分别为4.238%和2.910%。结论 研究成果可以为激光熔覆Inconel 625熔覆层尺寸的调控和预测提供参考。     

N80Q钢的低周疲劳特性及寿命预测

在Instron 8862型疲劳试验机上对油井套管用N80Q钢进行完全对称循环载荷(平均应变为0)和非对称循环载荷(平均应变为0.5％和1.0％)下的低周疲劳试验,研究该钢的低周疲劳特性,并讨论了考虑不同因素的低周疲劳寿命模型的预测精度.结果表明:塑性应变能随应变幅的增大呈线性增长趋势,平均应变对塑性应变能几乎无影响;在对称载荷、不同应变幅(0.5％～2.0％)下以及非对称载荷、应变幅大于1.0％下,N80Q钢均无应力松弛行为,而在非对称载荷、应变幅小于1.0％时出现明显的应力松弛行为,且初始平均应力越大,应力松弛行为越明显;考虑最大应力、应力范围、应变范围以及平均应变影响的经验模型的预测精度较高,预测寿命主要分散在1.2倍分散带内.     

80SH钢中温临界应力条件下的稳态蠕变速率与机理

对80SH钢在中温临界应力条件下的稳态蠕变速率进行了研究,选取300、350、400和450℃这4个不同温度,以及临近屈服强度的4种不同应力幅条件进行试验。结果表明:80SH钢在中温区具有良好的抗蠕变性能,温度对稳态蠕变速率无显著影响,且温度低于350℃时,几乎不发生蠕变。应力幅是影响中温区稳态蠕变速率的主要影响因素,当应力幅趋近屈服强度时,蠕变速率显著增加。TEM结果表明,Nb、V的强碳化物和Cr、Mo固溶元素是影响蠕变性能的主要因素。