隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在一次能源消費(fèi)構(gòu)成中占主導(dǎo)地位的石油和天然氣需求不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，世界范圍內(nèi)能源供應(yīng)短缺日益嚴(yán)峻，開(kāi)采重點(diǎn)正逐漸轉(zhuǎn)向海洋、深海和腐蝕介質(zhì)含量高的油氣資源。我國(guó)西南地區(qū)普光和羅家寨，美國(guó)德克薩斯MurrayFranklin、密西西比BlackJosephine及法國(guó)Lacq氣田等都是典型的酸性油氣田。
一般而言，井深越深，溫度越高，壓力也越大。酸性油氣田除了含有H2S、CO2之外，某些還含有較高的Cl-。在這些因素的共同作用下，油氣工程用材從勘探開(kāi)采到集輸各環(huán)節(jié)都會(huì)遭受嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕、氫脆、電化學(xué)失重等破壞，輕則造成材料的穿孔和破裂，重則引發(fā)泄漏、井噴等嚴(yán)重的安全事故。為此，以N08028合金為代表的耐蝕材料在酸性油氣開(kāi)采中得到了廣泛應(yīng)用。
由于N08028合金中的Cr和Mo元素含量高，易形成金屬間化合物σ相，嚴(yán)重影響材料的耐H2S應(yīng)力腐蝕能力。另外，作為單一奧氏體合金，固溶態(tài)N08028合金的強(qiáng)度指標(biāo)無(wú)法滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和用戶的使用要求（屈服強(qiáng)度要求760MPa以上），只有通過(guò)冷作硬化工藝形成高密度的晶體缺陷來(lái)起到強(qiáng)化作用。冷作硬化后各力學(xué)指標(biāo)的變化規(guī)律對(duì)材料冷加工工藝的制定具有指導(dǎo)作用，因此需要通過(guò)冷變形試驗(yàn)來(lái)開(kāi)展規(guī)律性的研究。
試驗(yàn)材料采用AOD精煉模鑄，電渣重熔后經(jīng)過(guò)均質(zhì)化處理，軋制開(kāi)坯至500mm×500mm方錠，軋制溫度控制在1100～1200℃；然后徑鍛成Φ400mm管坯，徑鍛溫度與軋制溫度一致；徑鍛后入水冷卻；之后在1200～1220℃熱擠壓成Φ219mm×14mm管材。
沿徑向在原料外表面及中心取樣，分析其組織形貌。擠壓后觀察擠壓態(tài)管材的組織形貌；然后在敞開(kāi)式火焰爐中固溶處理，采用1050℃、1100℃、1150℃、1200℃溫度固溶，保溫時(shí)間為20min、30min、40min，水冷。分析析出相的含量及形態(tài)，確定最佳的固溶熱處理制度。
按照最佳固溶熱處理制度處理后，進(jìn)行冷作硬化工藝研究，研究不同形變量與力學(xué)性能之間的關(guān)系，確立應(yīng)力-應(yīng)變方程，為工業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。研究結(jié)果表明：
?。?）N08028合金油井管的化學(xué)成分決定著該材質(zhì)存在明顯的析出傾向，冶煉澆注及鍛造冷卻過(guò)程無(wú)法避免析出相析出。
（2）擠壓過(guò)程可溶解管坯中的大尺寸析出相，但會(huì)產(chǎn)生彌散的二次析出相。研究了不同的固溶熱處理工藝對(duì)二次析出相的溶解規(guī)律，其試驗(yàn)表明：在溫度達(dá)到1200℃時(shí)，保溫時(shí)間達(dá)到20min后，二次析出相可以完全溶解。
?。?）冷作硬化可提高固溶處理后N08028合金油井管的力學(xué)性能；研究了其冷作硬化過(guò)程中應(yīng)力-應(yīng)變規(guī)律，建立了應(yīng)力-應(yīng)變方程。
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