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5.5s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 9℃,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.
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