从多次冲击的观点评价石油钻头材料

20ХМ、30ХГС的不同处理状态的多次冲击试验数据列于表10中。将表10数据绘成“冲击能量A—破断周次N”曲线，如图10所示。

伪渗碳试样，由表9可知，30ХГС的强度数据优于20ХМ（30ХГС的σ_s=140.7kgf/mm²，而20ХМ则为68），但塑韧性数据则是20ХМ优于30ХГС（20XM的a_K值为18kgf·m/cm²左右，而30ХГС则为5kgf·m/cm²左右）。从图10看出，20ХМ与30ХГС的伪渗碳A—N曲线向高能量延长后必定相交。本试验的能量范围是处于交点能量的下方，因而30ХГС对多次冲击的抗力优于20ХМ，这完全符合周惠久、黄明志老师提出的基本规律^[2]。

图10 20ХМ、30ХГС“冲击能量A—破断周次N”曲线

表10 20ХМ、30ХГС多次冲击试验结果（缺口试样）

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渗碳后，20ХМ、30ХГС以及它们的不同处理状态，其a_K值基本相等，见表11。因而，在A-N曲线上，在纵坐标处它们是靠近的。由于30ХГС的强度优于20ХМ（见表12所列σ_弯），30ХГС的曲线应在上面。这是多次冲击的基本规律，图10再一次地给予证实。

表11 20ХМ、30ХГСa_K值 （单位：kgf·m/cm²）

这样，不论真渗碳、伪渗碳，也不论渗碳后是一次淬火或二次淬火，对于多次冲击的抗力，总是30ХГС优于20ХМ。因此，从多次冲击的观点出发，我们亦推荐30ХГС为石油钻机钻头材料。