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AISI 4145H鉆艇用鋼在石油天然氣工程中用于制造油田鉆井工具。隨著我國石油天然氣工業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)鉆艇鋼的需求呈逐步上升趨勢(shì)。采用轉(zhuǎn)爐矩形坯連鑄工藝成功研制開發(fā)了鉆艇用140 ~200 mm的AISI 4145H圓鋼,經(jīng)檢驗(yàn)力學(xué)性能、純凈度等多項(xiàng)指標(biāo)均符合技術(shù)條件要求,工藝性能良好,
AISI4145H鋼化學(xué)成分控制范圍和成品分析結(jié)果列于表1。成品鋼中五害元素Pb、Sb、As、Sn、Bi的成分含量均低于0.0003%。由表1可見,AISI 4145H鋼的成品成分均滿足技術(shù)條件要求。
低倍組織
按GB/T1979標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí),技術(shù)條件要求:一般疏松、中心疏松、偏析≤2.0級(jí)。5爐檢驗(yàn)結(jié)果為:一般疏松只有一爐為1級(jí),其余為0級(jí);中心疏松有兩爐為1.5級(jí),其余為Ⅰ級(jí);偏析有兩爐為0.5級(jí),其余為1級(jí)。通過以上評(píng)級(jí)結(jié)果,均滿足技術(shù)條件要求。
力學(xué)性能
試驗(yàn)鋼的熱處理制度采用(850±15)℃淬火+油冷,(560±50)℃回火+油冷或水冷,試驗(yàn)鋼的力學(xué)性能檢驗(yàn)結(jié)果見表2。由表2可見,AISl 4145H鋼的力學(xué)性能均滿足技術(shù)條件要求。
非金屬夾雜物
按ASTM E45評(píng)級(jí)。試驗(yàn)鋼的非金屬夾雜物檢驗(yàn)結(jié)果見表3。由表3可見,AISI 4145H鋼的非金屬夾雜物級(jí)別均滿足技術(shù)條件要求。
晶粒度
按GB/T6394方法檢驗(yàn),技術(shù)條件要求鋼的奧氏體晶粒度合格級(jí)別為5~8級(jí)。5爐檢驗(yàn)結(jié)果為:4爐的奧氏體晶粒度為7級(jí),1爐奧氏體晶粒度為8級(jí),所以可知這5爐鋼的奧氏體晶粒度均低于8級(jí),滿足技術(shù)條件要求。
末端淬透性
在鉆井過程中,鉆艇高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要同巖石發(fā)生摩擦,如材料硬度低,將很快磨損;如淬透性差,那么當(dāng)很薄的淬硬層磨損后,鉆艇的磨損速度加快,材料將很快失效。因此,要控制J1.5、J25、J50端淬性能。
試驗(yàn)鋼采用860 ~890℃正火+空冷,( 860 ±10)℃淬火+水冷,試驗(yàn)鋼的末端淬透性的檢驗(yàn)結(jié)果見表4。由表4可見,AISI 4145H鋼的末端淬透性均滿足技術(shù)條件要求。
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