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4145H钢淬透性高，综合机械性能好，是生产钻铤应用最为广泛的钢种。随着钻井深度的增加和钻探环境的恶化，对钻铤钢的力学性能提出了更高的要求。利用稀土改善钢的微观组织、细化晶粒、影响再结晶行为等特性，开展稀土Ce对4145H钻铤钢的影响研究，对提升钻铤钢力学性能具有重要意义。本文以3种不同稀土Ce含量（0ppm、120ppm和200ppm）的4145H钻铤钢（1#钢、2#钢及3#钢）为研究对象。利用Gleeble-1500D型热模拟试验机模拟轧制过程，得到单道次压缩和双道次压缩真应力—真应变曲线，研究了再结晶行为；利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、硬度计和冲击试验机等多种分析实验设备，进行了微观组织分析及冲击性能的测定，得到结果如下：根据单道次真应力—真应变曲线，得出1#钢、2#钢及3#钢在变形速率为0.1s-1，变形温度为1050℃时，发生动态再结晶的临界应变分别为0.36、0.30和0.37。利用双道次压缩实验得到的真应力—真应变曲线计算3种实验钢静态再结晶体积分数，得出1#钢奥氏体再结晶区在1050℃以上，部分再结晶区在980℃到1050℃之间，未再结晶区在980℃以下；2#钢奥氏体再结晶区也在1050℃以上，部分再结晶区在900℃到1050℃之间，未再结晶区在900℃以下；3#钢奥氏体再结晶区在980℃以上，部分再结晶区在900℃到980℃之间，未再结晶区在900℃以下。同时，通过双道次压缩实验，分析不同变形速率、变形温度、变形程度、间隙时间及初始奥氏体晶粒尺寸对静态再结晶体积分数的影响，建立了3种实验钢的静态再结晶模型。另外，通过退火实验研究，得到组织性能满足要求的工艺为：加热温度865℃，保温时间2.5h，以45℃/h冷至650℃保温2h，然后炉冷。由退火实验结果，稀土含量越高，晶粒及珠光体片间距细化越明显。室温冲击实验结果表明随着稀土含量的增加，4145H钻铤钢的室温冲击性能不断提高，稀土Ce含量为200ppm时冲击性能最好，和不加稀土的实验钢相比其冲击功由85.38J提高到98.06J，提高了14.9%。通过本研究为优化4145H钻铤钢生产工艺提供了依据，同时为稀土Ce加入4145H钻铤钢中的研究奠定了理论基础。