石油套管淬火冷却中三维耦合场的有限元模拟 被引量：8

1

作者 李亚欣 刘雅政 +2 位作者 周乐育 李阳华 邹喜洋 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期155-161,共7页

建立了石油套管在淬火冷却过程中温度、应力场的三维非线性热力耦合有限元模型,并分析了温度、应力场的变化规律和分布状态。模拟结果表明:冷却过程中,轴截面沿径向的温差先增加后减小,冷却2.5 s时,温差最大为274℃。冷却至5.5 s时,外... 建立了石油套管在淬火冷却过程中温度、应力场的三维非线性热力耦合有限元模型,并分析了温度、应力场的变化规律和分布状态。模拟结果表明:冷却过程中,轴截面沿径向的温差先增加后减小,冷却2.5 s时,温差最大为274℃。冷却至5.5 s时,外表面首先开始发生马氏体转变;当冷却至11.5 s时,套管整体温度≤280℃,几乎完成了马氏体转变。套管切向应力对套管影响作用最明显,在冷却初期,热应力作用使切向应力随温差增大而升高,减小而降低;发生组织转变后,热应力和组织应力共存,随冷却进行切向应力迅速升高,至7.5 s达到最大为561 MPa;完成组织转变后,只有热应力存在,随冷却进行温差减小切向应力亦降低。 展开更多

关键词 有限元 石油套管 淬火过程 耦合场

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X65QO φ457 mm×25.4 mm大口径深海海底无缝钢管的开发和应用 被引量：3

2

作者 熊刚 夏文斌 +1 位作者 李端正 田研 《特殊钢》 2021年第5期41-45,共5页

设计研制了生产深水油气田大口径海底管线用无缝钢管的成分要求和工艺路线。小批量试制X65QO海底管线管,试制结果表明,通过微合金成分优化(/%:0.15Mo,0.04Nb,0.09V,0.06Ti),皮尔格周轧管工艺,配合930℃淬火+670℃回火调质工艺,X65QO钢... 设计研制了生产深水油气田大口径海底管线用无缝钢管的成分要求和工艺路线。小批量试制X65QO海底管线管,试制结果表明,通过微合金成分优化(/%:0.15Mo,0.04Nb,0.09V,0.06Ti),皮尔格周轧管工艺,配合930℃淬火+670℃回火调质工艺,X65QO钢级深海海底管线管屈服强度为~500 MPa,抗拉强度为~580MPa,-30℃低温冲击功>300J,裂纹尖端开口位移(CTOD)以及焊接性能和氢致裂纹(HIC)性能较好,完全符合用户的要求。 展开更多

关键词 深海海底管线管 热处理 CTOD(裂纹尖端开口位移) 焊接性能 HIC

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冷却速度对25MnV/P110钢级石油套管相变规律的影响 被引量：13

3

作者 李亚欣 刘雅政 +2 位作者 赵金锋 邹喜洋 唐应波 《钢管》 CAS 2009年第1期22-25,共4页

P110钢级石油套管经过调质热处理实现其良好的综合力学性能,而相变规律是制定热处理工艺的依据,对相变组织的精细控制是产品质量的根本保证。采用热膨胀法通过Gleeble-1500热模拟实验机测定了25MnV钢在1～50℃/s冷却速度下的连续冷却转... P110钢级石油套管经过调质热处理实现其良好的综合力学性能,而相变规律是制定热处理工艺的依据,对相变组织的精细控制是产品质量的根本保证。采用热膨胀法通过Gleeble-1500热模拟实验机测定了25MnV钢在1～50℃/s冷却速度下的连续冷却转变(CCT)曲线,并分析了不同冷却速度对相变规律和组织演变的影响。 展开更多

关键词 P110钢级石油套管 25MNV钢 冷却速度 相变规律 组织演变 CCT曲线

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P110级25MnV钢石油套管热处理工艺的优化 被引量：24

4

作者 李亚欣 刘雅政 +2 位作者 赵金锋 邹喜洋 唐应波 《特殊钢》 北大核心 2009年第6期36-38,共3页

通过CCT曲线测定和热处理正交试验,研究了890～930℃25～45 min淬火和570～610℃50～80min回火参数对25MnV钢(%:0.25～0.30C、1.50～1.80Mn、0.06～0.15V)245 mm×12 mm管组织和力学性能的影响。结果表明,采用910℃35 min水淬+590℃... 通过CCT曲线测定和热处理正交试验,研究了890～930℃25～45 min淬火和570～610℃50～80min回火参数对25MnV钢(%:0.25～0.30C、1.50～1.80Mn、0.06～0.15V)245 mm×12 mm管组织和力学性能的影响。结果表明,采用910℃35 min水淬+590℃65 min回火,套管的综合力学性能最佳:屈服强度878～906MPa,抗拉强度923～963 MPa,伸长率16.6%～17.4%,满足标准要求。 展开更多

关键词 石油套管 25MNV钢 CCT曲线 热处理工艺 优化

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P110石油套管缺陷分析 被引量：10

5

作者 赵金锋 刘雅政 +1 位作者 李亚欣 邹喜洋 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第6期155-157,160,共4页

采用显微组织观察和SEM分析研究了P110石油套管热处理后的缺陷,通过分析缺陷产生环节、原因,对缺陷进行了分类。第一类外折缺陷并不是在热处理过程中产生的,而是产生在穿孔及轧制过程中;第二类淬火裂纹缺陷的产生与硫化物的形成以及淬... 采用显微组织观察和SEM分析研究了P110石油套管热处理后的缺陷,通过分析缺陷产生环节、原因,对缺陷进行了分类。第一类外折缺陷并不是在热处理过程中产生的,而是产生在穿孔及轧制过程中;第二类淬火裂纹缺陷的产生与硫化物的形成以及淬火应力有关。可以通过控制硫的含量、避免产生共晶硫化物,改善其分布状态,改善淬火工艺以减小淬火应力来消除。 展开更多

关键词 石油套管 缺陷 淬火应力

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40Mn2V非调质钢热变形再结晶的研究 被引量：7

6

作者 方剑 邹喜洋 +1 位作者 谢凯意 袁泽喜 《特殊钢》 北大核心 2009年第5期65-67,共3页

采用Gleeble-1500热模拟机测得40Mn2V微合金化非调质钢(%:0.38C、1.48Mn、0.12V)Φ90 mm管坯在800～1 000℃、变形速率0.5～2.0 s^(-1)时的真应力-应变曲线,并研究了该钢的动态再结晶行为。结果表明,40Mn2V钢的动态再结晶激活能Q_d为382... 采用Gleeble-1500热模拟机测得40Mn2V微合金化非调质钢(%:0.38C、1.48Mn、0.12V)Φ90 mm管坯在800～1 000℃、变形速率0.5～2.0 s^(-1)时的真应力-应变曲线,并研究了该钢的动态再结晶行为。结果表明,40Mn2V钢的动态再结晶激活能Q_d为382.21 kJ/mol,通过动态再结晶图得出,因子Z>2.621×10^(15)时,40Mn2V钢动态再结晶难以完成,当因子Z>2.014×10^(17)时,该钢动态再结晶难以发生。 展开更多

关键词 非调质钢 管坯 热变形 动态再结晶

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32CrMo4钢射孔枪管探伤不合格原因分析 被引量：5

7

作者 方剑 周梦雄 +2 位作者 邹喜洋 谢凯意 袁泽喜 《理化检验（物理分册）》 CAS 2010年第8期512-514,521,共4页

某公司生产的32CrMo4钢射孔枪管探伤合格率一直很低,通过宏、微观形貌分析、化学成分分析、低倍检验以及热处理工艺分析等方法对废品射孔枪管进行了深入的检查和分析。结果表明:不合格的射孔枪管含有纵向裂纹,这些裂纹是在淬火过程中,... 某公司生产的32CrMo4钢射孔枪管探伤合格率一直很低,通过宏、微观形貌分析、化学成分分析、低倍检验以及热处理工艺分析等方法对废品射孔枪管进行了深入的检查和分析。结果表明:不合格的射孔枪管含有纵向裂纹,这些裂纹是在淬火过程中,由于实际生产中为降低生产成本和减少污染,用水淬取代了油淬,而水淬应力过大极易使射孔枪管产生裂纹,从而大大降低了产品的合格率。通过降低射孔枪管钢材料的碳含量,用26CrMo4钢替代32CrMo4钢能有效提高产品的探伤合格率,同时也能满足射孔枪管的原使用要求。 展开更多

关键词 32CrMo4钢 射孔枪管 淬火裂纹

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定径和冷却工艺参数对40Mn2V钢N80-1套管组织和力学性能的影响 被引量：1

8

作者 吴乐胜 方剑 +1 位作者 李明新 袁泽喜 《特殊钢》 北大核心 2013年第6期45-48,共4页

通过热模拟试验,系统分析了定径温度(820~920℃)、应变量(0.18~0.24)和冷却速率(0.2~2.1℃/s)对N80-1无缝套管(Φ139.70~339.72 mm×6.20~22.22 mm)用钢40Mn2V(/%:0.41C、0.22Si、1.65Mn、0.014P、0.005S、0.15V、0.021 Ti、0.008 ... 通过热模拟试验,系统分析了定径温度(820~920℃)、应变量(0.18~0.24)和冷却速率(0.2~2.1℃/s)对N80-1无缝套管(Φ139.70~339.72 mm×6.20~22.22 mm)用钢40Mn2V(/%:0.41C、0.22Si、1.65Mn、0.014P、0.005S、0.15V、0.021 Ti、0.008 0N)组织、拉伸强度和冲击功的影响,并建立了数学模型。结果表明,在给定的定径变形温度下,当冷却速率超过某一临界值时,则发生贝氏体转变对低冲击韧性极为不利。40Mn2V钢适合于钢管冷却速率不超过1.1℃/s的钢管规格,当冷却速率低于0.6℃/s时,合适的定径温度为695~870℃,当冷却速率在0.6~1.1℃/s时,定径温度为695~820℃。 展开更多

关键词 热模拟试验 N80-1无缝套管 40Mn2V钢 组织 力学性能 定径和冷却工艺

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HSL450S海底管线管的开发 被引量：6

9

作者 肖鸿光 《钢管》 CAS 2008年第2期23-28,共6页

介绍了HSL450S海底管线管钢的成分设计要求;重点介绍了HSL450S海底管线管钢与管的试制情况,生产工艺控制措施以及性能评价试验等。检验结果表明,新开发的HSL450S钢铸坯夹杂物含量低,钢的纯净度高;所轧钢管的各项力学性能、抗腐蚀能力等... 介绍了HSL450S海底管线管钢的成分设计要求;重点介绍了HSL450S海底管线管钢与管的试制情况,生产工艺控制措施以及性能评价试验等。检验结果表明,新开发的HSL450S钢铸坯夹杂物含量低,钢的纯净度高;所轧钢管的各项力学性能、抗腐蚀能力等完全满足相关标准要求。X65钢级HSL450S海底管线管开发成功并可投入批量生产。 展开更多

关键词 海底管线管 钢种设计 成分控制 轧制工艺 性能评价 抗腐蚀

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P110级石油套管淬火组织形态对残余应力的影响 被引量：10

10

作者 李亚欣 刘雅政 +2 位作者 洪斌 朱洪武 邹喜洋 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期55-59,共5页

以降低P110级石油套管淬火冷却过程中的热应力和组织应力为目的,提出了水淬+空冷和水淬+空冷+水淬两种冷却方式。利用逐层钻孔法测试了不同工艺下的残余应力,分析了淬火组织特征和残余应力对裂纹产生和扩展的影响。结果表明:直接淬火工... 以降低P110级石油套管淬火冷却过程中的热应力和组织应力为目的,提出了水淬+空冷和水淬+空冷+水淬两种冷却方式。利用逐层钻孔法测试了不同工艺下的残余应力,分析了淬火组织特征和残余应力对裂纹产生和扩展的影响。结果表明:直接淬火工艺的淬火组织为板条马氏体和孪晶马氏体共存,且孪晶马氏体的含量较多。水淬+空冷和水淬+空冷+水淬两种工艺的淬火组织为板条马氏体、下贝氏体和不同程度的残余奥氏体,水淬+空冷+水淬工艺中还有少量孪晶马氏体。水淬+空冷、水淬+空冷+水淬两种冷却方式和直接淬火工艺相比,钢管内的切向和轴向残余应力均减小,从而易减小钢管的变形,以及降低和缓解了钢管内微裂纹的产生和扩展趋势。 展开更多

关键词 石油套管 冷却方式 组织形态 残余应力

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P110级石油套管淬火裂纹分析 被引量：15

11

作者 李亚欣 刘雅政 +2 位作者 赵金锋 邹喜洋 唐应波 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期88-92,共5页

采用显微组织观察和SEM分析研究了P110级石油套管热处理裂纹,分析了裂纹的形貌特征、产生原因及形成机理,提出了合理的改进措施。结果表明,热处理裂纹的产生与硫化物、氧化物和硅酸盐夹杂物的存在以及淬火应力有关。通过控制硫的含量、... 采用显微组织观察和SEM分析研究了P110级石油套管热处理裂纹,分析了裂纹的形貌特征、产生原因及形成机理,提出了合理的改进措施。结果表明,热处理裂纹的产生与硫化物、氧化物和硅酸盐夹杂物的存在以及淬火应力有关。通过控制硫的含量、避免产生Fe-FeS和FeS-FeO共晶产物和成分偏析,改善淬火工艺,以减小淬火应力,能有效地减少热处理裂纹的产生。 展开更多

关键词 石油套管 淬火裂纹 夹杂物 残余应力

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石油套管淬火过程中残余应力场的数值模拟 被引量：5

12

作者 李亚欣 刘雅政 +2 位作者 周乐育 李阳华 邹喜洋 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1440-1446,共7页

为降低P110级石油套管淬火冷却过程中的内应力,提出"水淬—空冷—水淬"的优化冷却方式,并利用有限元方法对冷却过程中温度、应力场的变化规律和分布状态进行了模拟.模拟结果表明:冷却至7.5s出水时,横截面上最大温差为104℃,... 为降低P110级石油套管淬火冷却过程中的内应力,提出"水淬—空冷—水淬"的优化冷却方式,并利用有限元方法对冷却过程中温度、应力场的变化规律和分布状态进行了模拟.模拟结果表明:冷却至7.5s出水时,横截面上最大温差为104℃,空冷结束时断面温度均匀;再次水冷的最大温差为80℃,与7.5s时相比,温差降低了24℃.对于应力,在最初的水冷阶段,从开始到2.5s,切向应力增大,2.5～5.5s,切向应力降低,冷却至5.5s时发生组织转变,此后热应力和组织应力共存,切向应力随冷却进行迅速升高,并在7.5s时达到最大,为563MPa;出水空冷阶段,热应力减小,组织应力消失,13s空冷结束时切向应力分布较均匀,为-11～27MPa;再次入水冷却至13.6s,切向应力再次达到最大,为451MPa,比7.5s时的563MPa降低了112MPa,达到了优化冷却工艺的目的. 展开更多

关键词 石油套管 淬火 有限元法 温度场 应力场

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逐层钻孔法测量P110级石油套管淬火残余应力分析 被引量：3

13

作者 李亚欣 刘雅政 +2 位作者 洪斌 朱洪武 邹喜洋 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期59-62,共4页

利用逐层钻孔法测试了直接淬火和水淬+空冷+水淬2种冷却工艺下的残余应力,分析了2种工艺下残余应力对裂纹产生和扩展的影响。结果表明:直接淬火工艺下,切向残余拉应力为229~281 MPa,轴向残余拉应力为191~237 MPa;水淬+空冷+水淬工艺下,... 利用逐层钻孔法测试了直接淬火和水淬+空冷+水淬2种冷却工艺下的残余应力,分析了2种工艺下残余应力对裂纹产生和扩展的影响。结果表明:直接淬火工艺下,切向残余拉应力为229~281 MPa,轴向残余拉应力为191~237 MPa;水淬+空冷+水淬工艺下,切向残余应力为压应力,范围为-422^-185 MPa,轴向残余应力为拉应力,范围为90~190 MPa。与直接淬火工艺相比,优化冷却工艺使钢管切向应力变为压应力,轴向残余应力仍为拉应力但数值上减小,随孔深增加,轴向应力减小幅度趋于平缓,进而降低和缓解了钢管内微裂纹产生和扩展趋势。 展开更多

关键词 逐层钻孔法 石油套管 冷却工艺 残余应力

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P110钢级套管探伤合格率偏低原因分析 被引量：7

14

作者 方剑 李阳华 +3 位作者 谢凯意 邹喜洋 张业胜 袁泽喜 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期154-156,共3页

某公司生产的P110钢级套管批量探伤合格率偏低,对该产品生产过程以及缺陷的宏观、微观进行了分析。结果显,缺示陷为淬火裂纹,坯料中心C偏析和块状Si的夹杂物是导致产生淬火裂纹的原因。通过改进措施,有效的提高了剩余钢坯生产产品的成材... 某公司生产的P110钢级套管批量探伤合格率偏低,对该产品生产过程以及缺陷的宏观、微观进行了分析。结果显,缺示陷为淬火裂纹,坯料中心C偏析和块状Si的夹杂物是导致产生淬火裂纹的原因。通过改进措施,有效的提高了剩余钢坯生产产品的成材率,并稳定了新生产的产品的成材率。 展开更多

关键词 P110套管 淬火裂纹 改进措施

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