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37CrMnMo資料因具有杰出歸納力學性能、耐腐蝕和耐磨等特性,被廣泛應用于石油鉆桿的制作,因而,37CrMnMo資料的鍛造工藝研究尤為重要。本文以石油鉆桿為載體,選用數值模仿和物理試驗相結合的辦法對37CrMnMo資料的亞熱鍛工藝進行體系的理論和試驗研究。本文經過樹立37CrMnMo資料的加工圖,挑選適宜的變形溫度和應變速率。可知在熱鍛溫度規模和亞熱鍛溫度規模內都存在可加工溫度區域,而選用亞熱鍛工藝可削減在成形進程中產生的氧化皮而提高37CrMnMo資料的流動性能,削減表面皺折缺陷。運用正交法,對石油鉆桿端部加厚成形進程進行數值模仿,選取變形溫度、凸模進給速度及摩擦系數三個因素,剖析不同工藝參數對大溫度梯度、大等效應力、大等效應變、模具磨損量以及大載荷的影響,終究確定優工藝計劃,確定在亞熱鍛溫度規模內能獲得較好質量的鍛件,同時經過石油鉆桿加厚成形進程的物理試驗驗證其數值模仿成果。主要內容和成果如下:1、經過等溫熱壓縮試驗,制作出實在應力-應變曲線,變形溫度為750~1200℃,應變速率為0.001~10s~（-1）。同時經過Matlab軟件樹立37CrMnMo資料的熱加工圖,并從微觀機理上剖析了37CrMnMo資料的熱變形行為
37CrMnMo是一種熱加工性能優異的中碳合金鋼,具有良好的淬透性和回火穩定性,經熱處理后具有較高的強度和耐性,在石油鉆具等方面得到了廣泛的應用,該產品往往需要在雜亂的工況條件下工作,需接受各種雜亂的交變載荷,要求其具有良好的抗扭和抗沖擊等力學性能。本文研討了慣例熱處理工藝和深冷處理工藝對鉆具資料37CrMnMo的安排及力學性能的影響。首要經過正交試驗建立淬火溫度、淬火保溫時刻、回火溫度和回火保溫時刻與力學性能之間的回歸方程,由回歸方程結合石油鉆具力學性能要求推算出優熱處理工藝參數為淬火溫度890℃、淬火保溫時刻50min、回火溫度580℃、回火保溫時刻60min,調質處理后資料微觀安排為晶粒細微、分布均勻、排列嚴密的具有馬氏體位向的回火索氏體,基體上彌散析出細微的碳化物;資料力學性能為改變強度951.9MPa、沖擊功51.0J、宏觀硬度37.9HRC、抗拉強度1218.9MPa、屈從強度1161.1MPa,較石油鉆具力學性能要求有很大提高。其次研討了深冷保溫時刻和深冷次數對37CrMnMo鋼安排及力學性能的影響規則,并對比調質處理和深冷處理后資料的安排和力學性能。結果表明:跟著深冷保溫時刻的添加,粗大碳化物先削減后添加,微細碳化物先添加后基本不變,深冷保溫時刻為16h時,粗大塊狀碳化物改變為細微的趨于球狀的碳化物,彌散析出的微細碳化物數量多且分布為均勻;深冷次數為3次時,晶粒尺寸均勻且細化,安排致密,基體內和晶界上彌散析出微細碳化物數量多,較大的塊狀碳化物改變為較小的趨于球狀的碳化物,且分布愈加均勻。深冷保溫時刻和深冷次數對37CrMnMo鋼的沖擊耐性影響大,深冷4h時資料沖擊功為80J,較調質處理提高了56.9%,深冷3次時,資料沖擊耐性好,其沖擊功為88.2J,較調質處理提高了72.9%;深冷保溫時刻和深冷次數對改變強度、硬度、抗拉強度和屈從強度的影響均不大。后探索了37CrMnMo鋼的深冷強化機理,研討結果表明:深冷處理時極大的過冷度促進殘留奧氏體向馬氏體改變,一起在液氮溫度下資料晶格收縮迫使微細碳化物的析出,促進晶粒細化;較大碳化物碎化發生細微碳化物,低溫下碳原子和合金元素集合在深冷降溫時發生的位錯和空位等缺點附近,隨后向室溫康復時構成大量的微細碳化物;微細碳化物溫度回升時會在缺點、晶界處擴散、集合并長大構成較大的碳化物。
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