石油套管淬火冷却中三维耦合场的有限元模拟

作     者：李亚欣 刘雅政 周乐育 李阳华 邹喜洋 LI Ya-xin;LIU Ya-zheng;ZHOU Le-yu;LI Yang-hua;ZOU Xi-yang

作者机构：北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 北京科技大学中冶技术发展有限公司北京100029 衡阳华菱钢管(集团)有限公司技术中心湖南衡阳421001 

出 版 物：《材料热处理学报》 (Transactions of Materials and Heat Treatment)

年 卷 期：2011年第32卷第1期

页      面：155-161页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0704[理学-天文学] 080201[工学-机械制造及其自动化] 0702[理学-物理学] 

主　　题：有限元 石油套管 淬火过程 耦合场 

摘      要：建立了石油套管在淬火冷却过程中温度、应力场的三维非线性热力耦合有限元模型,并分析了温度、应力场的变化规律和分布状态。模拟结果表明:冷却过程中,轴截面沿径向的温差先增加后减小,冷却2.5 s时,温差最大为274℃。冷却至5.5 s时,外表面首先开始发生马氏体转变;当冷却至11.5 s时,套管整体温度≤280℃,几乎完成了马氏体转变。套管切向应力对套管影响作用最明显,在冷却初期,热应力作用使切向应力随温差增大而升高,减小而降低;发生组织转变后,热应力和组织应力共存,随冷却进行切向应力迅速升高,至7.5 s达到最大为561 MPa;完成组织转变后,只有热应力存在,随冷却进行温差减小切向应力亦降低。