石油钻杆材料G105在不同条件下的疲劳断裂

材料工程, 2016, 44(2): 107-114. doi: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.02.017

石油钻杆材料G105在不同条件下的疲劳断裂

黄本生 ^1, , 陈想 ^2, , 陈勇彬 ^3, , 李永斌 ^4,

1.西南石油大学材料科学与工程学院,成都,610500

2.西南石油大学材料科学与工程学院,成都,610500

3.西南石油大学材料科学与工程学院,成都,610500

4.辽宁省新民市沈阳采油厂,沈阳,110316

基金项目: 石油天然气装备教育部重点实验室(西南石油大学)资助项目(OGE201402-02) 四川省教育厅重点项目(15ZA0057)

关键词： G105钻杆钢 , 疲劳断裂 , 断口 , 滑移

Mechanism of Fatigue Fracture of G105 Drill Pipe Material Under Different Conditions

Keywords： G105 drill pipe steel , fatigue fracture , fracture , slip

采用国产PQ-6型旋转弯曲疲劳试验机研究钻杆管体材料G105的弯曲疲劳性能以及H2S腐蚀和缺口对试样弯曲疲劳性能的影响,利用金相显微镜和扫描电子显微镜对光滑试样断口、缺口试样断口以及H2S腐蚀后试样断口进行微观形貌分析.结果表明:在光滑试样的疲劳极限载荷作用下,经过H2S腐蚀后的光滑试样的疲劳寿命和缺口试样的疲劳寿命相当,材料的疲劳寿命都从106降低至104;缺口试样在缺口的高应力集中效应下,加快疲劳裂纹形核过程.H2S腐蚀对钻杆疲劳性能影响的主要作用在于氢原子在材料内缺陷处聚集引起材料疲劳性能降低,缺口和H2S腐蚀都会加快疲劳裂纹的扩展.材料疲劳断裂主要是因为试样在交变应力的作用下上产生滑移最后致使位错塞积而导致的.

参考文献

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