抽油杆(第二组)
抽油设备产品生产许可证实施细则(抽油杆及其接箍产品部

抽油设备产品生产许可证实施细则(抽油杆及其接箍产品部抽油设备产品生产许可证实施细那么〔二〕〔抽油杆及其接箍〕2020年1月19日公布 2020年3月1日实施国家质量监督检验检疫总局目录1 总那么 02 工作机构 (1)3 企业申请生产许可证的差不多条件 (1)4 许可程序 (2)4.1 申请和受理 (2)4.2 企业实地核查 (2)4.3 产品抽样与检验 (3)4.4 审定与发证 (3)4.5 集团公司的生产许可 (4)5 审查要求 (4)5.1 企业生产抽油杆及其接箍产品应执行的产品标准及相关标准 (4)5.2企业生产抽油杆及其接箍产品必备的生产设备和检测设备 (5)5.3抽油杆及其接箍产品出厂检验项目 (8)5.4 抽油杆及其接箍产品生产许可证企业实地核查方法 (9)5.5 抽油杆及其接箍产品生产许可证检验规那么 (9)6 证书和标志 (15)6.1 证书 (15)6.2 标志 (16)7 托付加工备案程序 (17)8 监督检查 (17)9 收费 (18)10 生产许可证工作人员守那么 (18)11 附那么 (18)附件1抽油杆及其接箍产品生产许可证检验机构名单及检验产品范畴 (19)附件2抽油杆及其接箍产品生产许可证企业实地核查方法 (20)附件3生产许可证企业实地核查报告 (32)附件4企业实地核查轻微缺陷项汇总表 (33)附件5检验报告 (34)附件6本细那么与旧版细那么要紧内容对比表 (38)抽油设备产品生产许可证实施细那么〔抽油杆及其接箍产品〕1 总那么1.1为了做好抽油杆及其接箍产品生产许可证发证工作,依据«中华人民共和国工业产品生产许可证治理条例»(国务院令第440号)、«中华人民共和国工业产品生产许可证治理条例实施方法»(国家质检总局令第80号)、«国家质量监督检验检疫总局关于修改〈中华人民共和国工业产品生产许可证治理条例实施方法〉的决定»〔国家质检总局令第130号〕等规定,制定本实施细那么。
第三章有杆泵采油

SYS5059-91标准抽油泵的基本型式如图3-6所示。
按抽油泵泵筒结构又分为整筒泵和组合泵 (3)组合泵
为了便于加工和保证质量,衬管分段加工,然 后组装在泵筒内,这类泵称为衬管泵或组合泵。 (4)整筒泵
泵筒为整体泵筒。与组合泵相比具有: 泵效高、冲程长、形式多、规格全、重量轻、
第二节 抽油机悬点运动
一、简化分析
1. 简谐运动
当r/l→0及r/b→0时,B点的运动简化为简谐运动, 且与C点的运动规律相同,而A点的运动与B点成比例关系:
SA/SB=a/b SB=r(1-cosωt) SA= SB a/b
(3-2)
(3-3)
(3-4)
上冲程的前半冲程为加速运动,加速度为正(加速度 方向与速度方向均向上);后半冲程为减速运动(加速度 方向与速度方向相反)。
(3-23a)
(3-26)
4.静载荷作用下的理论示功图
在静载差作用下杆柱的变形量可根据虎克定律确定:
=/E :应变 :应力 E:弹性模量 =/L =WL’/A =L=L/E=WL’L/AE
(3-27)
(3-28)
对于m 级组合杆柱:
(3-28a)
油管柱在静载作用下的变形量为:
(3-29)
总的静载变形量λ为抽油杆柱与油管柱两部分静载变 形之和。
2. 下冲程悬点静载荷
(3-21) (3-21c)
(3-24a)
证明: Wj1 Wr WL Wr WL
(3-18)
WL L gLP ( Ap Ar )
(3-22) (3-23a)
Wr WL Ar r gLP L gLP ( Ap Ar ) (r L )gLP Ar L gLP Ap
《井下作业》第二章 井下作业设备及工具

第 二 章 井 下 作 业 设 备 及 工 具
井下作业需要依靠一些专门的设备和工具来完成。一般来说,凡是进行油(水)井维 修所使用的设备和工具可统称为井下作业设备及工具。主要包括:吊升动力设备、循环冲洗 设备、修井辅助设备和修井工具等。使用时要依据所在作业的具体内容、井的性质及深浅程 度、事故的性质和类型进行合理地选择;同时,还要考虑到油田现有设备状况、油田或施工 井所处的地理环境及位置,以及设备使用的经济效益等因素。对所用设备及工具进行合理选 择,可以使设备及工具的能力符合要求并得到充分发挥,提高效益,保证安全。为了确保安 全作业,首先必须了解和掌握井下作业所用设备及工具的基本结构、工作原理、性能和安全 使用要求。
为
宜。刹车下不准支垫撬杠等异物,防止进入曲拐下面卡死曲柄,造成刹车失灵事故。
刹把的高低位置应便于操作,并具备固定刹把的链或绳。刹车钢带两端的销子是
保险销,刹车系统的销子及保险销必须齐全可靠。
刹车片磨损剩余厚度小于
时应更换,刹车片不准更换单片,以防接触面不
均失灵。刹车片的螺钉、弹簧垫必须齐全。
第 三 节 井 架
第 一 节 通 井 机
一、用途及主要技术参数
通井机是目前各油田修井作业最常用的一种动力设备,它的作用是起下油管、钻杆
(抽油杆),以及井下打捞、抽汲等施工作业,是一种履带自行式拖拉机型( 般不带井架)
的修井动力设备。其越野性能好,适用于低洼地带,它的缺点是行走速度慢,不适应快速转
移施工的要求。
灯亮了,表示封锁挂合,这时方向机应处于中间行驶位置。
石油工程技术 井下作业 抽油杆打捞技术及使用案例

抽油杆打捞技术及使用案例套管内打捞抽油杆技术是一项较为复杂的工艺,尤其是对于抽油杆弯曲、鱼顶有尼龙刮蜡器或扶正器的打捞难度更大。
1996年至2001年吐哈油田共实施了5口井复杂的抽油杆打捞作业,认真分析鱼头情况,合理选择打捞工具,打捞成功率为100%,比预定打捞周期提前完成,使油井恢复生产,为油田上产做出了积极贡献。
1抽油杆在油管内的打捞技术在抽油井正常工作时,由于抽油杆材料不过关或者抽油杆上扣不紧,可能造成抽油杆断或者脱扣,抽油杆及泵落入油管内,为了维护油井的正常生产,必须对此进行打捞。
1.1落物状况1.1.1抽油杆断脱,油管完好悬挂在井口(图1)。
1.1.2抽油杆、油管都断脱,但抽油杆保留在油管中(图2)图1图2图1井下抽油杆断脱油管完好悬挂示意图图2井下管、杆断脱,但抽油杆保留在油管中示意图1.2打捞方法1.2.1打捞方法1.2.1.1一种方法是直接下抽油杆打捞工具进行打捞,这种方法简单、省时,只需从油管内下入抽油杆捞筒(适用于抽油杆断)或抽油杆接箍对扣接头(适用于抽油杆脱扣)等工具,进行打捞,且成功率高。
1.2.1.2第二种方法是通过检泵,起出井下油管,带出抽油杆,这种方法费时、费力,有时当井下管柱连有大件工具,比如封隔器不能解封时,采用此种方法就较难进行。
油管内打捞抽油杆施工时,必须首先保证油管不变形,油管无蜡,使抽油杆打捞工具顺利到达鱼头。
常用的抽油杆打捞筒(可退式、不退式)。
从结构上分有螺旋卡瓦式、篮式卡瓦和锥面卡瓦多种。
无论哪种形式的抽油杆打捞筒,其夹紧落物都是一样的。
1.2.2抽油杆打捞筒打捞机理:靠卡瓦在锥面上下移产生的夹紧力抓住落井抽油杆。
1.2.3打捞筒结构:不管是螺旋式和篮式抽油杆打捞筒均由上接头、筒体、引鞋和卡瓦组成。
1.2.4操作方法及注意事项:1.2.4.1用抽油杆连接油杆打捞筒下入油管内。
1.2.4.2当工具接近鱼顶时缓慢旋转下放:工具,直至悬重有减轻显示时停止。
石油工程与装备第八章有杆抽油设备第二节链条梁抽油机

由江汉石油机械厂与中国石油大学(华东)机电工 程学院研制的“直线电机抽油机。
直线电机抽油机
直线电机的原理并不复杂。设想把一台旋转运动 的感应电动机沿着半径的方向剖开,并且展平,这 就成了一台直线感应电动机。
在直线电机中,相当于旋转电机定子的,叫初级 ;相当于旋转电机转子的,叫次级。
链皮 LPJ12 型链条胶带抽油机主要参数
机架 上 链 轮
链条 主动链轮 减速器
电机
载荷胶带
往返架
特殊链节 平衡箱 平衡块
导向轮
名称
参数
名称
参数
最大载荷(kN) 11717
质量(t)
13
冲程(m)
5 横向导向轮直径(mm) 200
最高工冲作1次)(m过in程- :主4 动纵链向往导轮返向架带轮质直动量径((t链m) m)
120 618
最条大高传度动(m),特81殊37 链节外挂带平衡动块往质量返(t) 215
架宽 厚度 度上((mm下)) 移动1311,4924 通过箱电内绕动平机衡过功块率滚质(k量W筒()t)
413 30
减的(速kN皮器·m扭带)矩 使抽1油8 杆实现上下冲
程而工作。
(一)链条抽油机结构组成
高原公司皮带(链条式)抽油机
一部分是,立式电机通过 皮带传动,直接驱动螺旋丝 杠转动。滚珠螺母与平衡箱 固定在一起,螺旋丝杠转动 时滚珠螺母会带动平衡箱沿 螺旋丝杠做直线运动。将电 机的旋转运动转化为平衡箱 和抽油杆的直线运动。
另一部分是,采用 皮带滚筒形式,负荷 皮带的一端与平衡箱 铰接在一起,另一端 绕过设在抽油机顶部 的滚筒通过悬绳器挂 接抽油光杆,使平衡 箱的直线运动传递给 抽油光杆。
抽油杆修复热处理工艺优化研究

抽油杆修复热处理工艺优化研究摘要:本文通过对修复抽油杆试样热处理前后拉伸强度和疲劳试验对比,得出了用高频表面感应淬火修复旧抽油杆工艺可行、质量可靠的结论。
对抽油杆修复工艺流程的设计与改造有深远的意义。
关键词:抽油杆修复热处理优化旧抽油杆经过热处理修复后可显著提高抽油杆抗拉强度和疲劳强度,继续下井使用,可以减少投入,节约生产成本,同时有效避免或减少抽油杆的疲劳断裂现象,延长抽油井免修期,为油田和社会创造显著的经济效益。
为了验证表面热处理对抽油杆性能的影响,优选抽油杆修复工艺,我们分别制作了D级旧抽油杆、D级新抽油杆和HL级超高强度新抽油杆几组抽油杆试样,通过在1000KN万能材料试验机和PLG-300KN高频疲劳试验机进行分组交叉试验,对各种热处理方式下所得试样进行了抗拉强度检验和疲劳寿命检验,并对数据结果进行对比分析。
1 拉伸试验结果分析第一组:旧D级抽油杆经过淬火处理后σb提高到1126MPa,提高了25%,达到H级抽油杆的要求。
第三组:HL级超高强度抽油杆经过淬火处理后,σb提高到1047MPa,比未经热处理的提高了67MPa,相当于提高了6.4%。
因为HL级所用材料为16MnCrMov或者FG20,这几种材料含碳量很低,属于非调质钢,热处理对其不太明显,用该材料加工抽油杆一般不需要对其调质处理,只需要500℃左右的回火处理。
从以上分析可以看出,经过表面淬火处理后,以上三组抽油杆的抗拉强度都有不同程度的提高,最大达到28.3%。
同时,经过淬火处理后,三组抽油杆的抗拉强度提高的幅度有较大的差别,通过对它们的断口进行观测发现均存在淬硬层,且其深度也相差不多,通过金相分析发现主要原因是三组试件所采用的材料不同,其各自的含碳量不同,经过淬火处理后得到的金相组织不同,其硬度值有较为显著的差别(第一组HRC为42,第三组HRC为36),从而引起抗拉强度的变化。
2 疲劳试验结果分析第一组:旧D级抽油杆第一组试样我们认为是此次试验研究的主要目标,我们对该组未经淬火处理的6根试样全部进行了疲劳试验,试验结果表明,有3根试样在早期就疲劳失效了,分析也是由于两个原因引起的,一是使用中有裂纹产生,另一个原因就是原来产品出厂时存在一定质量问题,比如材料、热处理工艺等,材料的金相组织晶粒粗大,铁素体含量较高,并存在偏析,这都会降低使用寿命。
新-高强度抽油杆杆组合计算表

合计 参 ∮22mm 数
∮19mm ∮16mm ∮25mm
200 920 1050 0 30 2200 Lj 2200 2000 1080 30
∮16mm
170.952203 201.952175 174.159142 120.256599
104.018 119.18535 84.027036 12.187025
239.8081 246.63341 230.81217 198.48416
Asj
0.00035141
0.000341 0.000304 0.001268
∮19mm 2.97E-04
Atj 0.0010258 0.0010258 0.0010258 0.0010258
∮22mm 3.97E-04
W'rj(KN) 58.846855 51.875619 26.785995 2.6044946
油管锚定 ∮73mm油管长度(m) Wr’:N At λ
1
1
油管未锚定 2500 22.9020422 E
0 ∮89mm油管长度(m) 2.058E+11 Ar
54.33544353 0.001025838 0.694907049 49.01838792 0.933563258 0
WL’:N
α
λ 1
游动凡尔孔径mm 27 34
固定凡尔孔径mm 34 40 理论值m
自定义值m
30
∮25mm 冲次r/min
200 3.0
∮40mm 泵深m
10 2200Biblioteka 1 19 76.6% 77
油管未锚定 最上一级杆直径(mm) 预计产液量 t/d: 25 83.5 10.1
井口光杆以及抽油杆的原理

井口光杆以及抽油杆的原理
井口光杆和抽油杆的工作原理是:
1. 井口光杆:
- 连接在地面机械传动装置和油井抽油杆顶端。
- 作为传力Output的光杆,将地面动力传给抽油杆。
- 根据设计常用的连杆机构转换地面回转运动为光杆上下往复直线运动。
2. 抽油杆:
- 连接在光杆下端和地下泵组,传递光杆力矩给地下泵塞。
- 杆体呈中空管状,内置自North 阀等油井配件。
- 杆体受光杆驱动上下运动,带动泵塞活塞作往复运动。
- 泵组的吸排油过程最终将油井油液抽至地面。
3. 两者配合,组成传力系统,共同发挥抽取地下油液的作用。
需要精确配合设计和操作。
4. 也要控制杆系的应力和震动,保证油井正常稳定运行。
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抽油杆抽油杆是抽油机井的细长杆件,它上接总杆,下接抽油泵起传递动力的作用。
抽油杆单根长度为六米,材质一般是高碳钢表面镀硬铬,在油管内用内螺纹箍一根根连接起来一直延伸到地下油层处的活塞上,通过往复运动来泵油.目前的油井长度一般在两千米左右,以胜利油田为例,最深的以达三千余米.抽油杆的发展抽油杆是有杆抽油设备的重要部件,它将抽油机的动力传递给井下抽油泵。
抽油杆柱是由数十根或数百根抽油杆通过接箍连接而成。
在采油过程中,抽油杆柱承受不对称循环载荷的作用,工作介质为井液(原油和矿层水),而许多抽油井的井液含有腐蚀介质。
因此,抽油杆的主要失效形式为疲劳断裂或腐蚀疲劳断裂。
抽油杆的断脱事故会严重影响原油产量,增加了修井费用,提高了原油成本。
抽油杆有近百年的历史。
最原始的抽盐卤杆是用藤条做的。
第一个金属抽油杆专利(U.S.528168)是美国于亥俄州的Samuel M.Jones于1894年10月30日获得的。
近20年来,国内外在抽油杆的制造方面采用了许多新材料、新设备、新技术和新工艺,如采用多元素合金钢、玻璃钢;采用中频感应透热设备加热及自动化平锻机进行锻造,采用中频感应加热淬火装置及红外光导智能测温仪器,抽油杆头部不旋转加工生产线,接箍自动生产线;以及先进的锻模设计技术,抽油杆外螺纹滚压工艺,接箍内螺纹半切削半挤压工艺,摩擦焊接工艺,喷丸强化工艺,表面感应淬火工艺等,大大提高了抽油杆的制造水平和产品质量。
为了满足大泵强采、小泵深抽、稠油井、高含腊井、腐蚀井和斜井采油的需要,国内外开发了许多特种抽油杆,如超高强度抽油杆、玻璃钢抽油杆、空心抽油杆、KD级抽油杆、连续抽油杆、电热抽油杆、钢丝绳抽油杆和铝合金抽油杆等,并研究了许多抽油杆柱的配套件,如长冲程高强度光杆、无牙光杆卡子、旋杆器、减震器、石墨可调心光杆密封盒、滚轮接箍、扶正器、刮蜡器、加重杆、防脱器、脱接器、磁防蜡器和泵空控制器等,进一步提高了抽油杆的使用寿命和应用范围。
抽油杆的结构和用途抽油杆是有杆抽油设备的重要部件。
抽油杆通过接箍连接成抽油杆柱,上经光杆连接抽油机,下接抽油泵的柱塞,其作用是将地面抽油机驴头悬点的往复运动传递给井下抽油泵。
抽油杆螺纹失效常常表现为螺纹的拉坏。
但由于现代API抽油杆的螺纹的下部凹陷设计以及制造螺纹时采用滚压代替车削,此类问题的出现已大为减少。
普通抽油杆及其杆头结构如下图所示。
其杆体是实心圆形断面的钢杆,两端为镦粗的杆头。
杆头由外螺纹接头、卸荷槽(应力分散槽)、推承面台肩、扳手方径、凸缘和圆弧过渡区组成。
外螺纹接头用来与接箍相连接,扳手方颈用来装卸抽油杆接头时卡抽油杆钳用。
SY/T 5029-2005《抽油杆》规定,抽油杆的杆体直径分别为:12.7(1/2in),15.9mm(5/8in),19.1mm(3/4in); 22.2mm(7/8in); 25.4mm(1in); 28.6mm(1 1/8in) 。
抽油杆的长度一般为8000mm或7620mm。
为了调节抽油杆柱的长度,还有长度为410,610,910,1220,1830,2440,3050,3660mm的短抽油杆。
API SPEC 11B《抽油杆》和SY/T 5029-2005 将普通抽油杆分为C级、D级和K 级三个等级。
C级抽油杆用于轻、中负荷的油井,D级抽油杆用于中、重负荷的油井,K级抽油杆用于轻、中负荷并有腐蚀性的油井。
C级、D级和K级抽油杆分别采用碳钢或锰钢,碳钢或合金钢,镍钼合金钢,一般经镦粗、整体热处理、外螺纹滚压加工、喷丸强化、油溶性涂料防护等工序,使其获得一定的抗疲劳或抗腐蚀疲劳性能。
为了满足高含水、高粘度、高凝固点、高含蜡抽油井、腐蚀井,深井和斜井原油开采的需要,近20多年来国内外研制了许多结构、材料、用途与普通抽油杆不同的特种抽油杆,如超高强度抽油杆、玻璃钢抽油杆、空心抽油杆和连续抽油杆等。
抽油杆的分类1:常规型抽油杆常规型抽油杆是一种具有圆形断面、两头镦粗的金属杆件,镦粗部分有联结螺纹和卡扣扳手用的方形断面。
抽油杆体直径有13、16、19、22、25和29mm(即1/2、5/8、3/4、7/8、1和1 1/2in)6种,长度一般为7.62m和8m,API标准规定为7.62m和9.1m。
世界上抽油杆的生产国主要是美国、俄罗斯和中国。
美国生产抽油杆历史最长,品种多而且质量好,许多国家都按API标准生产抽油杆。
按照国标和API标准的规定,常规型抽油杆可分为:C级抽油杆——主要用于轻、中负荷无腐蚀或缓蚀油井抽油,材料为碳钢或锰钢,如C-Mn系钢抽油杆,抗拉强度为620~794MPa。
D级抽油杆——主要用于中、重负荷含硫油井抽油,材料为碳钢或合金钢,如Cr-Mo 系钢抽油杆,抗拉强度达794~965MPa。
K级抽油杆——主要用于轻、中负荷中等腐蚀或缓蚀油井,尤其是低硫腐蚀油井抽油,材料为镍钼合金钢,如Ni-C-Mo或Ni-Cr系钢抽油杆,抗拉强度为588~794MPa。
2:特种抽油杆随着石油的开发与发展,除现有批量生产的C、D、K级钢质实心常规抽油杆之外,又发展了一些新型抽油杆,其中主要是超高强度抽油杆、玻璃钢抽油杆、空心抽油杆和连续抽油杆等,统称为特种抽油杆。
目的是适应不断增长的工作载荷、环境腐蚀和特殊工况的需要,使之在深井、斜井和定向井、稠油井及严重腐蚀性等油井中实现抽油。
①超高强度抽油杆与D级抽油杆相比,这种抽油杆是一个新的强度等级,性能指标更高,具有更高的承载能力,最小应力为0~102MPa时,许用应力值超出D级抽油杆35%以上。
我国超高强度抽油杆有两种类型:通过选用适当的材料,将性能提高到超级强度等级的抽油杆,为材料型超高强度抽油杆,代号为HL,抗拉强度达966~1136MPa;采用表面淬火工艺,经性能提高到超级强度等级的抽油杆,为工艺型超高强度抽油杆,代号为HY,抗拉强度达980~1176MPa。
②玻璃钢抽油杆用玻璃钢代替钢材制造的抽油杆,其主要优点是重量轻、耐腐蚀性强,主要缺点是不能承受轴向压缩载荷,使用温度一般不得超过163℃。
这种抽油杆的头部(即连接部分)采用钢锻件;而杆体用玻璃钢纤维无捻粗纱作增强材料,用树脂作机体,以拉挤方法成型;钢接头用AISI4620钢加工而成,通过特殊的粘接工艺,用环氧树脂将接头和杆体粘结为一体。
玻璃钢抽油杆及其接头的结构如下图所示。
另一种是心部采用钢丝或钢丝绳、外包玻璃钢的所谓钢芯玻璃钢抽油杆。
玻璃钢抽油杆以杆身直径、最高工作温度和端部接头的级别表示,如7/8″-93℃-A,表示杆身直径为7/8in,最高工作温度为93℃,端部接头级别为A的抽油杆。
③空心抽油杆空心抽油杆的主要特点是:其内孔可以输油,油液在较高的流速下通过,提高了携带砂粒和机械杂质的能力;可以降低光杆最大载荷,减少修井次数;利用内孔向井底注入热油、热水或蒸汽,用以降粘和清蜡等。
故空心抽油杆特别适用于稠油井、含砂井和需要连续注入介质的抽油井。
我国油田有多种空心抽油杆获得应用,其中一种是外径为36mm,内孔为25mm,接头和杆体采用摩擦焊接,接箍外径与杆体外径相同,采用35CrMo钢经调质处理,机械性能可达D级抽油杆水平。
另一种是整体式,两端镦锻成形,一端为外螺纹接头,一端为内螺纹接头,组成抽油杆时不需要接箍,其结构如下图所示。
除了上述特种抽油杆外,还有连续抽油杆、柔性抽油杆、电热抽油杆、铝合金抽油杆、喷涂不锈钢抽油杆等,它们各自具有不同的用途和特点。
其中,由石墨复合材料等制成的连续“带杆”具有高的弹性模量和用来抽油时所需的足够刚度,还有很大的扰性,可以绕到一个卷筒上。
将卷筒置于井口上方,将抽油泵和若干加重杆联结于“带杆”的端部,然后下放到油管中的预定深度,再将“带杆”的上端固定到光杆上,就可以实现抽油。
连续型“带杆”不用接头、重量轻、运输方便、抗腐蚀,是比较理想的一种抽油杆。
此外,还有KD级抽油杆,既具有D级抽油杆的强度,又具有K级抽油杆耐腐蚀性能。
API 标准中抽油杆的分级与强度有求材料的选择根据API标准,选用D级抽油杆,所选材料为合金钢-----40Cr。
热处理工艺4 0 Cr热处理工艺特性介绍1 预备热处理调质钢经热加工后,必须经过预备热处理来降低硬度,便于切削加工,消除热加工时造成的组织缺陷细化晶粒,改善组织,为最终热处理做好准备。
对于4 0 Cr钢而言,可进行正火或退火处理。
2 最终热处理调质钢的最终热处理是淬火加高温回火。
一般可以采用较慢的冷却速度淬火,可以用油淬以避免热处理缺陷。
当强度较高时,采用较低的回火温度,反之选用较高的回火温度。
4 0 Cr热处理工艺的制定按上述知识,对 4 0 Cr钢分别采用退火、正火、淬火、不同的回火温度情况下的热处理,测定不同情况下试样的硬度与冲击韧性值。
3. 1 退火工艺的制定加热温度:+ ( 3 O ~5 0 ) ,由此确定加热温度为8 5 0 C;保温时间: 1 2 0 mi n;冷却方式:随炉冷却。
3 .2 正火工艺的制定加热温度:Ac + ( 3 0 ~5 0 )C,由此确定加热温度为8 5 0 C;保温时间:1 2 0 mi n;冷却方式:空冷。
3 .3 淬火工艺的制定加热温度:A 。
+ ( 30 ~ 5 0 )C,由此确定加热温度为8 5 0 C;保温时间:8 0 mi n;冷却方式:油冷。
3 .4 回火工艺的制定3 .4 .1 低温回火亚共析钢的低温回火温度为 1 5 0 C~300 C,但钢材的第一类回火脆性温度在 2 5 0 C~4 0 0 C,由于4 0 Cr中含有硅、锰、铬等合金元素,第一类回火脆性温度将有所增以选用低温回火温度为 2 4 0 C;保温时间为6 0 min,用空冷。
3 .4 .2 中温回火中温回火温度为3 5 0 C~5 0 0 C,选用温度为4 6 0 C;保温时间为5 0 mi n;空冷。
3 .4 .3 高温回火( 调质处理)高温回火温度为 5 0 0 C~6 5 0 C,可选用加热温度为6 2 0 C;保温时间为 6 0 mi n;空冷。
二硬度测量1. 洛氏硬度主要应用于金属材料热处理后的性能检测,所以对调质处理后的4 0 Cr的硬度测定我们选用洛氏硬度。
洛氏硬度的压痕较小,可测量较高硬度,可直接读数,操作方便,效率高。
由上表,我们选用HRC经行测量。
2.洛氏硬度的测量步骤①有上表选择压头及载荷;②根据试件大小和形状选择载物台;③将试件上下面磨平,然后置于载物台上;④加预加载和。
按顺时针方向转动升降百分表上小针移动至小红点为止;⑤调整读数表盘,使百分表盘上的长针对准硬度值的起点。
⑥加主载荷;⑦卸除主载荷;⑧读数。
表盘上长针指示的数字为硬度值;⑨下降载物台,取出试样;做拉伸试验,测量材料的屈服强度及抗拉强度,以及断面收缩率和断后伸长率,分析强度与硬度的关系。