高氮奧氏體不銹鋼由于其優(yōu)良的力學(xué)性能、較低的生產(chǎn)成本、良好的耐蝕性能在現(xiàn)代油氣鉆采,尤其是無磁鉆鋌方面得到了廣泛的應(yīng)用。目前,我國無磁鉆鋌用高氮奧氏體不銹鋼的主要牌號為W1813N與N1310B。隨著合金化理論的不斷發(fā)展和鉆探深度的不斷提高,其在使用過程中出現(xiàn)了嚴(yán)重的強(qiáng)度不足和晶間腐蝕,已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代超深度鉆井中經(jīng)常遇到的高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕性環(huán)境。因此開展新型無磁鉆鋌用高氮奧氏體不銹鋼的研究很有必要。基于P530的成分,本文首先采用熱力學(xué)計(jì)算軟件計(jì)算了高氮奧氏體不銹鋼中關(guān)鍵合金元素對其奧氏體相區(qū)、析出相相區(qū)、氮固溶度的影響規(guī)律。根據(jù)熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果,提出實(shí)驗(yàn)鋼設(shè)計(jì)成分,并冶煉得到符合試驗(yàn)鋼設(shè)計(jì)成分的實(shí)驗(yàn)鋼。對Cr=16.15%的實(shí)驗(yàn)鋼在不同時(shí)效條件下的析出相進(jìn)行觀察。結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)鋼的析出敏感溫度約為750℃⁸50℃,時(shí)效30min時(shí)就可以明顯觀察到晶界處產(chǎn)生的析出相,時(shí)效2h后析出相數(shù)量急劇增多,尺寸變大,并出現(xiàn)了向晶內(nèi)生長的趨勢。變形明顯促進(jìn)了析出相的產(chǎn)生,變形后保溫1min的實(shí)驗(yàn)鋼晶界處就有較多析出相的產(chǎn)生。采用掃描電鏡、透射電鏡確定析出相為Cr_23...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 鎳資源節(jié)約型奧氏體不銹鋼
    1.2 高氮奧氏體不銹鋼與國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 高氮鋼的定義與分類
        1.2.2 國外高氮奧氏體不銹鋼的研究進(jìn)展
        1.2.3 國內(nèi)高氮奧氏體不銹鋼的研究進(jìn)展
    1.3 氮對奧氏體不銹鋼性能的影響
        1.3.1 氮對奧氏體不銹鋼組織結(jié)構(gòu)的影響
        1.3.2 氮對奧氏體不銹鋼力學(xué)性能的影響
        1.3.3 氮對奧氏體不銹鋼耐蝕性能的影響
    1.4 無磁鉆鋌與國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.4.1 無磁鉆鋌及其工作環(huán)境
        1.4.2 國外無磁鉆鋌的研究進(jìn)展
        1.4.3 國內(nèi)無磁鉆鋌的研究進(jìn)展
        1.4.4 國內(nèi)外差距與技術(shù)要點(diǎn)
    1.5 論文研究意義與內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 樣品制備
    2.2 時(shí)效實(shí)驗(yàn)
    2.3 實(shí)驗(yàn)鋼鍛造性能實(shí)驗(yàn)
        2.3.1 金相實(shí)驗(yàn)與布氏硬度
        2.3.2 力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)
        2.3.3 晶間腐蝕實(shí)驗(yàn)
        2.3.4 電化學(xué)EPR實(shí)驗(yàn)
        2.3.5 相對磁導(dǎo)率實(shí)驗(yàn)
第三章 無磁鉆鋌用高氮奧氏體不銹鋼成分體系設(shè)計(jì)
    3.1 成分體系設(shè)計(jì)原則與難點(diǎn)
    3.2 無磁鉆鋌用高氮奧氏體不銹鋼中的析出相
        3.2.1 碳化物
        2.2.2 氮化物
        3.2.2 金屬間相
    3.3 無磁鉆鋌用高氮奧氏體不銹鋼合金化機(jī)理
        3.3.1 鉻在奧氏體不銹鋼中的作用
        3.3.2 碳在奧氏體不銹鋼中的作用
        3.3.3 錳在奧氏體不銹鋼中的作用
        3.3.4 鎳在奧氏體不銹鋼中的作用
        3.3.5 鉬在奧氏體不銹鋼中的作用
    3.4 無磁鉆鋌用高氮奧氏體不銹鋼成分設(shè)計(jì)
        3.4.1 國內(nèi)外無磁鉆鋌用不銹鋼相圖分析
        3.4.2 無磁鉆鋌用實(shí)驗(yàn)鋼成分設(shè)計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 無磁鉆鋌用實(shí)驗(yàn)鋼析出行為研究
    4.1 無磁鉆鋌用實(shí)驗(yàn)鋼的固溶處理
    4.2 無磁鉆鋌用實(shí)驗(yàn)鋼的時(shí)效處理
        4.2.1 時(shí)效溫度對實(shí)驗(yàn)鋼析出的影響
        4.2.2 時(shí)效時(shí)間對實(shí)驗(yàn)鋼析出的影響
        4.2.3 變形對實(shí)驗(yàn)鋼析出的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 無磁鉆鋌用實(shí)驗(yàn)鋼力學(xué)性能研究
    5.1 無磁鉆鋌用實(shí)驗(yàn)鋼的微觀組織
    5.2 新型無磁鉆鋌用實(shí)驗(yàn)鋼的室溫拉伸性能
        5.2.1 合金成分對實(shí)驗(yàn)鋼拉伸性能的影響
        5.2.2 溫變形對實(shí)驗(yàn)鋼拉伸性能的影響
    5.3 無磁鉆鋌用實(shí)驗(yàn)鋼的室溫沖擊性能
        5.3.1 合金成分對實(shí)驗(yàn)鋼沖擊性能的影響
        5.3.2 溫變形對實(shí)驗(yàn)鋼沖擊性能的影響
    5.4 無磁鉆鋌用實(shí)驗(yàn)鋼的布氏硬度性能
    5.5 本章小結(jié)
第六章 無磁鉆鋌用實(shí)驗(yàn)鋼的磁導(dǎo)率與耐蝕性能
    6.1 無磁鉆鋌用實(shí)驗(yàn)鋼的磁導(dǎo)率
        6.1.1 合金成分對實(shí)驗(yàn)鋼磁導(dǎo)率的影響
        6.1.2 溫變形對實(shí)驗(yàn)鋼磁導(dǎo)率的影響
    6.2 無磁鉆鋌用實(shí)驗(yàn)鋼的耐晶間腐蝕性能
        6.2.1 硫酸-硫酸銅檢測實(shí)驗(yàn)鋼的耐晶間腐蝕性能
        6.2.2 DL-EPR檢測實(shí)驗(yàn)鋼的耐晶間腐蝕性能
    6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士期間發(fā)表的論文



本文編號：4054720