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内蒙古科技大学硕士学位论文
摘要
随着油气资源的持续开采，我国的开发重点逐渐转向深井开采。深井中油井管服
役环境愈加恶劣，不仅承受高压载荷，同时环境中还存在HS气体，使油井管发生应
2
力腐蚀开裂。目前所用油井管中主要的合金元素为Cr、Ni、Mo等，均为战略性元素，
价格昂贵，生产成本过高。如何在降低成本的同时又满足力学及耐腐蚀性能要求，是
当下需要解决的关键问题。本文以某厂生产的28MnCrMoRE和28MnCrRE两种油井
管为研究对象，研究了不同热处理工艺对组织、力学性能及抗SSC性能的影响。
采用蔡司显微镜对不同淬火工艺下两种试验钢的原始奥氏体晶粒进行了观察，分
析了淬火温度和时间对原始奥氏体晶粒尺寸的影响；采用扫描电子显微镜、透射电镜
并结合能谱对淬火、回火组织及回火后钢中的第二相析出进行了观察和统计，分别分
析了淬火温度及时间、回火温度及时间对淬火组织、回火组织和第二相种类、分布的
影响；采用洛氏硬度计、万能试验机及摆锤冲击试验机对不同回火工艺后两种试验钢
的力学性能进行了测试，分析了回火温度及时间对试验钢硬度、屈服强度、冲击韧性
的影响；采用NACE0177-A法进行SSC性能测试，结合扫描电子显微镜及能谱仪，
对失效试验钢断口形貌及表面形貌进行了观察，对表面腐蚀产物元素组成进行了分析，
对试验钢抗SSC机理进行了初步探究。
28MnCr(Mo)RE90030min
研究结果表明：钢在℃保温后，得到均匀细小的原奥
氏体晶粒，水淬后组织为为贝氏体+少量马氏体。当回火时间为30min时，随着回火
温度从600℃升高至715℃，组织从单独的回火马氏体逐渐向回火屈氏体过渡，然后
再向回火索氏体逐渐过渡，同时碳化物由MC型向MC和MC型转变，碳化物的
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数量明显减少，形状也从短棒状向椭球形转变，且平均尺寸明显增大。28MnCrMoRE
试验钢在715℃，保温90min和120min及28MnCrRE试验钢在700℃和715℃，保温
60min90min120min
、和的试样的硬度、屈服强度、抗拉强度、延伸率、横向冲击功
等力学性能指标均满足L80-1钢级标准要求。NACE0177-A法试验钢SSC测试实验
中，28MnCrMoRE试验钢在715℃保温90min以上，28MnCrRE试验钢在700℃保温
90min以上，在715℃保温60min以上时，满足抗SSC性能测试要求。
关键词：28MnCr(Mo)RE油井管；淬火；回火；力学性能；抗SSC性能
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内蒙古科技大学硕士学位论文
Abstract
Thedevelopmentfocusisgraduallyshiftingtowardsdeepwellextractionwiththe
exploitationofoilandgasinChina.Itisnotonlyhigh-pressureloads,butalsoHSgasin
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theserviceenvironmentindeepwellswhichcausesstresscorrosioncrackingofoilwell
pipes.ThemainalloyingelementscurrentlyusedareCr,Ni,Mo,etc.whicharestrategic
elementsw
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