心部力学性能对比分析：70V与40Cr活塞杆的使用寿命及塑性韧性指标

自Φ55试样的1/2R处取样，进行了拉力和冲击试验，其结果列于表5。

从图2可以看出，70V中频感应淬火试样的表面淬硬层硬度达到60～62HRC，比40Cr中频感应淬火试样高5～7HRC，比日本45CrMo活塞杆高8～5HRC，而与法国20CrNi活塞杆相当。就活塞杆的主要失效抗力指标——磨粒磨损抗力而言，70V中频感应淬火比40Cr中频感应淬火高得多，比日本45CrMo活塞杆也要高，而与法国20CrNi渗碳活塞杆相当。

表5 心部力学性能

对于高碳钢表面淬火制造活塞杆，往往顾虑心部塑性韧性低。但表5的数据说明，70V经调质后进行中频感应淬火，其心部具有良好的综合力学性能，塑性韧性指标和40Cr调质相近。

自1972年开始，宝鸡石油机械厂在自行设计制造的NB-350和NB-800泥浆泵上采用70V活塞杆，实际产品与上述φ55mm试样的预先热处理和最终热处理工艺相同，见表3和表4。中频淬火后变形很小，与40Cr活塞杆相近。据现场反映，70V活塞杆的使用寿命显著比40Cr活塞杆长，而与12CrNi3、20CrNi、20CrMo等渗碳钢活塞杆相当或稍高。(www.xing528.com)

1973年6月，我们对长庆油田1873钻井队的一台NB-350泥浆泵的活塞杆进行了磨损情况实测。这台泥浆泵的左缸装一根PCrNi3Mo活塞杆（原应为40Cr活塞杆，但当时厂内积压大量PCrNi3Mo，因此用以代用），右缸装一根70V活塞杆，因此可以认为这两根活塞杆的使用条件基本相同。不论PCrNi3Mo还是70V活塞杆，均以调质为预先热处理，最后进行中频感应淬火。实测结果列于表6。

表6 活塞杆磨损情况实测结果

由表6可以看出，使用7天后，70V活塞杆的磨损还不到PCrNi3Mo活塞杆的1/8。PCrNi3Mo的碳含量为0.37%，与40Cr接近，其表面硬度也相近。据井队反映，PCrNi3Mo活塞杆的使用寿命与40Cr活塞杆是基本相同的，因此，表6所示数据也可以反映出40Cr活塞杆在耐磨性和使用寿命方面，与70V活塞杆的差距。