金属学报

作者：江慧敏, 魏梦洁, 胡小强, 蔡欣, 李殿中, 党恩

单位：1.中国科学技术大学 稀土学院 赣州 341000；2.中国科学院赣江创新研究院 赣州 341000；3.中国科学院金属研究所 沈阳材料科学国家研究中心 沈阳 110016；4.中国科学技术大学 材料科学与工程学院 沈阳 110016；5.宝鸡石油机械有限责任公司 宝鸡 721002

关键词：F22M钢,回火温度,碳化物,冲击韧性,

基金：中国科学院战略性先导科技专项项目(XDA0390100);中国科学院青年创新促进会优秀会员项目(Y2021060);“兴辽英才计划”项目(XLYC2203158)

承压件是油气钻井安全装置的核心部件，其强韧性控制至关重要。本工作研究了回火温度对超深井防喷器组承压件用自主选材——F22M钢微观组织和力学性能的影响，深入探讨了回火过程中F22M钢位错密度、析出相等微观结构的演化规律和回火态F22M钢的强韧化机制。结果表明，F22M钢回火态微观组织由贝氏体和少量回火索氏体组成。随着回火温度由610 ℃升高至670 ℃，贝氏体板条发生回复，位错密度由6.23 × 1015 m-2降低至3.38 × 1015 m-2；沿板条界面分布的长条状M3C碳化物逐渐球化，转变为在基体中弥散分布的M7C3碳化物。F22M钢的屈服强度和抗拉强度出现下降趋势，低温冲击韧性显著提升。当回火温度由630 ℃升高至650 ℃时，-29 ℃冲击功由31 J急剧上升至277 J，提升幅度达到7.9倍。回火过程中，位错强化和析出强化是F22M钢的主要强化机制，贝氏体板条回复引起的软化效应和碳化物的球化是F22M钢冲击韧性提升的主要原因。

来源：2026年第4期

《金属学报》期刊编辑部

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