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37CrMnMo是一种热加工性能优异的中碳合金钢,具有良好的淬透性和回火稳定性,经热处理后具有较高的强度和耐性,在石油钻具等方面得到了广泛的应用,该产品往往需要在杂乱的工况条件下工作,需接受各种杂乱的交变载荷,要求其具有良好的抗扭和抗冲击等力学性能。本文研讨了惯例热处理工艺和深冷处理工艺对钻具资料37CrMnMo的安排及力学性能的影响。首要经过正交试验建立淬火温度、淬火保温时刻、回火温度和回火保温时刻与力学性能之间的回归方程,由回归方程结合石油钻具力学性能要求推算出优热处理工艺参数为淬火温度890℃、淬火保温时刻50min、回火温度580℃、回火保温时刻60min,调质处理后资料微观安排为晶粒细微、分布均匀、排列严密的具有马氏体位向的回火索氏体,基体上弥散析出细微的碳化物;资料力学性能为改变强度951.9MPa、冲击功51.0J、宏观硬度37.9HRC、抗拉强度1218.9MPa、屈从强度1161.1MPa,较石油钻具力学性能要求有很大提高。其次研讨了深冷保温时刻和深冷次数对37CrMnMo钢安排及力学性能的影响规则,并对比调质处理和深冷处理后资料的安排和力学性能。结果表明:跟着深冷保温时刻的添加,粗大碳化物先削减后添加,微细碳化物先添加后基本不变,深冷保温时刻为16h时,粗大块状碳化物改变为细微的趋于球状的碳化物,弥散析出的微细碳化物数量多且分布为均匀;深冷次数为3次时,晶粒尺寸均匀且细化,安排致密,基体内和晶界上弥散析出微细碳化物数量多,较大的块状碳化物改变为较小的趋于球状的碳化物,且分布愈加均匀。深冷保温时刻和深冷次数对37CrMnMo钢的冲击耐性影响大,深冷4h时资料冲击功为80J,较调质处理提高了56.9%,深冷3次时,资料冲击耐性好,其冲击功为88.2J,较调质处理提高了72.9%;深冷保温时刻和深冷次数对改变强度、硬度、抗拉强度和屈从强度的影响均不大。后探索了37CrMnMo钢的深冷强化机理,研讨结果表明:深冷处理时极大的过冷度促进残留奥氏体向马氏体改变,一起在液氮温度下资料晶格收缩迫使微细碳化物的析出,促进晶粒细化;较大碳化物碎化发生细微碳化物,低温下碳原子和合金元素集合在深冷降温时发生的位错和空位等缺点附近,随后向室温康复时构成大量的微细碳化物;微细碳化物温度回升时会在缺点、晶界处扩散、集合并长大构成较大的碳化物。
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