第 2 章 术语和定义
时效硬化:通过时效进行硬化(强化),通常 在快速冷却或冷加工后进行。
时效:冶金特性的转变,一般在室温下缓慢
发生(自然时效)也可以在高温下快速发 生(人工时效)。
退火:将金属加热至适当的温度,在该温度 下保温适当的时间,然后以适当的速度冷 却,其目的是降低硬度,改善切削性,或 者获得期望的特性。
奥氏体:铁基或非铁基合金面心立方晶格。 奥氏体钢:室温下微观组织的主要组成是奥 氏体的钢。
奥氏体化:通过对铁基金属加热到一定的转 变温度的范围(部分奥氏体化)或加热到 高于该转变温度范围(完全奥氏体化)。
防喷器:能保持压力的机械装置,用于钻井 作业过程中的油井液体或钻井液体的控 制。
钎焊:以低熔点的非铁基填充金属的薄层 (毛细作用的厚度)流入金属间隙实现的 金属间的连接。
布氏硬度:用10mm 直径的淬硬钢(或碳化 物)球测得的硬度值,通常加载3,000kg 力,按ASTM E10°规定。
抛光:在材料与其它一些硬质材料间以摩 擦接触的方式磨光表面,例如淬硬的钢球。 碳钢:包含有不超过2%的碳以及不超过 1.65%的锰和其它残留元素的铁碳合金,那 些特意添加的特定量的还原剂(通常是硅 和/或铝)不计在内。用于石油工业的碳钢 含碳量通常低于0.8%。
表面硬化:硬化铁基合金以使其外部或表面 比内部或中心硬。典型的工艺方法是渗碳, 氰化,碳氮共渗,渗氮,感应淬火,和火 焰淬火。
铸造件(铸件):熔化的金属在模子里凝固 后形成最终外形或接近最终外形的一块金 属。
铸铁:包含有大约为2%~4%含碳量的铁碳
合金。铸铁可分为下述类别:
(1)灰口铸铁一由于片状石墨存在而呈 现灰色断口的铸铁。
(2)白口铸铁一由于渗碳体的存在而呈 现白色断口的铸铁。
(3)可锻铸铁一对白口铸铁进行热处理 使得大部分或全部渗碳体转变为石 墨(回火碳)。
(4)球墨铸铁—铸铁熔化时加以元素(通常是镁或铈)使石墨球化;或
(5)奥氏体铸铁一在铸铁中加入足够量 的镍以产生奥氏体微观组织。
烧结碳化物:碳化钨合金加入以钴或镍为主 的粘结剂,压制成型并烧结成整块的碳化 物合金。
冷变形:见冷加工
冷成形:见冷加工
冷轧:见冷加工
冷加工:在一定温度和形变速率下使金属塑 性变形通常会产生形变硬化,但不是必然 发生,在室温下。
CRA 合金:合金的分类,允许对相似的合 金在较大的范围内描述,在第4章中对CRA 类合金定义为按照较大范围而不是按必须 的化学成分,制造工艺和精加工条件分类 的一组合金。
设计要素:压力等级和设计系数/安全系数 应与应用的工业规范和/或制造商的标准 相一致。
二次回火:对正火钢或淬硬钢要求进行两个 完全的回火周期(每一周期后冷却至某一 合适的温度)的一种热处理,第二个回火 周期在某一温度或低于第 一回火温度的温 度下进行。目的是调节可能在第 一个回火 周期中形成的马氏体。
双相不锈钢:一种不锈钢,其微观组织在室 温下主要由奥氏体和铁素体混合组成。
弹性极限:材料能保持永 久变形的最大应力 值。
铁素体:铁基合金的体心立方晶格。
铁素体钢:在室温条件下微观组成主要是铁 素体的钢。
铁素体金属:主要组元是铁的金属。
易切削钢:在钢中特意添加诸如硫、硒或铅 以改善其切削性能的钢。
硬度:金属抵抗塑性变形的能力,通常通过 压痕来判断。
热处理:对固态金属或合金进行加热并冷却 以获得期望的性能。当加热作为热加工的 唯 一目的时不认为是热处理。
热影响区:基体金属在钎焊、切割或焊接过 程中虽未熔化但微观组织和性能已发生变 化的部分。
热等静压成型:(1)压制坯块的工艺方法, 将粉末放进一个密封的有变形能力的金属 薄板内或用玻璃围住,然后在足够高的 温度下使粉末在全方位受到相等的压 力,允许塑性变形和烧结的发生;(2) 使零件(铸件,粉末锻件等)升至高温 同时受到均衡压力作用的工艺方法。使 用最多的加压气体是氩气。
热轧:通过拉压模或轧辊对金属热加工以 获得期望的形状。热轧并不包括热锻。
热加工:金属在一定温度和形变速率下发 生塑性变形,伴随变形同时发生再结晶, 这样避免了机械加工硬化。
低合金钢:钢中合金元素的总含量不超过 5%,但应大于碳钢的规定含量。
下转变温度:铁基金属在加热过程中奥氏体 开始形成或冷却过程中奥氏体转变结束的 温度。
制造商:与部分或全部的零件制造或装配有 关的公司或个人。例如,某个公司曾进行 过镦粗管的加工被认为是一个制造商。
马氏体:碳溶于铁中的过饱和固溶体,其微 观组织特征是针叶状(针状)。
马氏体钢:钢中马氏体微观组织可通过淬火 来获得,淬火应以某一足够快的冷却速度 进行避免形成其它微观组织。
微观组织:通过对预制的试样进行显微检查 显示的金属组织。
渗氮:将氮渗入到金属材料(多数为普通的 铁基合金)表面的一种表面硬化工艺方法。 典型工艺包括液体渗氮,气体渗氮和离子 或等离子渗氮,但不限于此。
非铁基金属:金属的主要组成不是铁的元 素 。
正火:加热铁基合金至转变温度(奥氏体 化)以上适当温度,保温适当的时间,并 在静止的空气中冷却至某一转变温度以 下。
分压力:理想状态下,对于混合气体,其中 的每一组分处在与混合气体所占容积相同 和温度相同的条件下产生压力。各组分的 分压力等于总的绝 对压力乘以它们在混合 气体所占百分数。对于理想气体,这个百 分数等于该组分的容积百分数。
塑性变形:由超过弹性极限的应力导致的永 久变形。
焊后热处理:对焊接件进行加热和冷却以获 得期望的性能。
沉淀硬化:由于从过饱和固溶体中析出相导 致的硬化。
PREN: 用于对添加的合金元素进行熔炼分 析的一个计算值,按公式(1)。本标准中 使用的PREN 意指有类似成分的一组合金并 不是指在酸性介质中有相似的耐蚀性。
PREN=Cr%+3.3(Mo%+0.5W%)+16N% (1)
承压件:预定功能失效会导致内部流体释放 到大气中的零件。例如阀体,阀盖和阀杆。 淬火并回火:淬火后紧接着回火。
再结晶温度:经过冷加工的金属在规定时间 里产生新的自由变形的组织的最 低温度
残余应力:没有外力和温度梯度作用下存在 的应力。
洛氏 C 硬度:用锥形金刚石压头并加以 150kg 载荷获得的硬度值,与ASTM E18相 一致。
喷丸:在控制条件下以选则的介质(通常是 钢丸)冲击材料的表面产生压应力。
抽泥泵:泵通常用来使钻取的流体经过钻杆 流到钻井口的环状通路并且为了去除污泥 和保持一定流体压力送至地上。
固溶体:包含有两种或多种元素的单一晶体 结构的相。
固溶处理(固溶退火):将金属加热到适当 的温度并保温足够长的时间以使得一种或 多种成分溶解为固溶体,然后快速冷却以 保持溶解成分的状态。
酸性环境: 一般来说,环境中包含有水和 H₂S 就被认为是酸性环境。MR0175 中所用到 的酸性环境在此定义。
不锈钢:钢中含有10.5%或者更多的铬。为 了获得特定的性能可添加其它元素。
气体的标准立方米:气体在 一 个大气压 (0.10133Mpaabs [14.696 psia]) 下和温 度是16℃(60°F) 时占有的立方米量。
应力腐蚀裂纹:材料在腐蚀和拉伸应力(残 余应力或施加应力)的共同作用下导致的 裂纹。对于MR0175, 金属裂纹涉及到拉伸 应力(残余应力或施加应力)和存在氯化 物的阳极腐蚀和含有H2S, 氧化剂的水,以及温度的升高。
应力裂纹:对MRO175而言,应力裂纹是一 个倾向于包括应力腐蚀裂纹和硫化物应力 裂纹的一般性术语。
应力消除(热的):将金属加热到适当的温 度,在该温度下保温足够长的时间以降低 残余应力,然后缓慢冷却使得新的残余应 力在最小值。
硫化物应力裂纹:在拉伸应力和存在有水和 H2S(氢致裂纹的一种形式)的腐蚀的共同 作用下产生的金属裂纹。对MRO175而言, 在有水和 H2S 条件下的拉伸应力引起的阴 极腐蚀加速了脆性断裂。
回火:对硬化加工过的钢或铸铁再加热至 低于下转变温度的某个温度以降低硬度和 提高韧性。这种方法有时也用于正火钢。
抗拉强度:在拉伸试验中,最大载荷与初始 横截面积之比(见ASTMA370°)。也称为“强 度极限”。
拉伸应力:零件所受的所有应力一轴向或纵 向应力,周向或“环向”应力,以及残余 应力的合力是纯的拉应力。
转变范围:对钢而言指的是加热过程中奥氏 体开始形成和冷却过程中奥氏体开始转变 的一个温度范围。这两个温度范围有时会 出现部分重叠,但不可能是一致的。
管状零件:有一个或多个纵向孔的圆柱形零 件。
用户:对安装和操作于油田的设备负有操
作责任的人。
焊接:将两种或多种金属通过加热和/或加 压,使用或不使用填充金属,使得基体金 属局部熔化并在界面上凝固联结为一体。
焊件:零件进行过焊接操作的部分。焊件包 括焊缝金属,热影响区和基体金属。
焊缝金属:焊接过程中焊件被熔化的部分。 锻件:将固态金属加工(轧制,挤压,锻打 等)成期望的形状,通常要升至一定温度。 屈服强度:材料的应力应变比值出现减小时 的应力。这个值可以通过变形量来描述, 可以用永 久变形法(通常是0.2%的变形量) 或载荷作用下的总伸长量法(通常是0.5% 的变形量)。(见 ASTM A370.)