Ⅲ型载荷分量对不同显微组织套管钻井用钢断裂韧性的影响

利用疲劳试验机及SEM研究三种不同显微组织套管钻井钢I/III复合型断裂韧性。结果表明:珠光体-铁素体(PF)钢和铁素体-贝氏体-回火马氏体(FBM)钢的JT均随着III型分量增加先略有增加,然后单调下降,而回火马氏体(TM)钢则呈单调下降趋势,这归因于不同显微组织构成导致不同断口形貌。同时发现,在不同III型载荷分量下,TM钢均具有最大的JT,PF钢均具有最小的JT,FBM钢居中。对于三种钢,JI和JIII之间均具有线性关系,且材料强度越高,线性系数越小,更容易在剪切载荷下发生断裂。

不同显微组织套管钻井用钢的拉伸性能与疲劳裂纹扩展性能

通过万能试验机、疲劳试验机、扫描电镜等设备研究了三种不同显微组织套管钻井用钢的拉伸性能和疲劳裂纹扩展性能,并建立了不同参数之间的定量关系。结果表明:回火马氏体钢的抗拉强度和屈服强度显著高于珠光体-铁素体钢的和铁素体-贝氏体-回火马氏体钢的;珠光体-铁素体钢的Paris常数m最大、C最小,回火马氏体钢的Paris常数m最小、C最大;对于具有相同或相近成分的钢来说,Paris常数m随着屈服强度的增大而显著减小,Paris常数C随着伸长率的增加而显著减小;不同钢的Paris常数C随着Paris常数m的减小而增大;当通过热处理使得钢的拉伸性能提高到一定程度时,必须通过改变其成分来获得良好的综合性能。

Ⅲ型载荷分量对N80套管钻井用钢断裂韧性的影响

采用PLD-100微机控制电液伺服疲劳试验机、金相显微镜、SEM和EDS等,研究了不同III型载荷分量对N80套管钻井用钢断裂韧性的影响。试验结果表明:N80钢由铁素体、上贝氏体和回火索氏体3种不同的显微组织构成。由于断口形貌的不同,在不同III型载荷分量下,N80钢具有不同的总体断裂韧性;III型断裂韧性分量和I型断裂韧性分量之间呈线性相关性。

套管钻井钢显微组织与力学性能关系研究

借助TEM、SEM及疲劳试验机等设备,研究了不同显微组织套管钻井钢组织和力学性能之间的关系。试验结果表明:TM钢是由显微硬度显著更高的近完全回火马氏体构成,PF钢则是由显微硬度较低珠光体和铁素体构成,TM钢和PF钢分别具有更高和更低的硬度和强度。PF钢在冲击载荷下主要以解理方式断裂,而FBM钢和TM钢则主要以延性韧窝方式断裂,FBM钢和TM钢的冲击韧性是PF钢的5倍多。不同显微组织决定疲劳裂纹扩展路径和拉伸性能不同,PF钢具有最大的材料常数m值和最小的C值,TM钢则具有最小材料常数m值和最大的C值。