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动态充氢电流密度对BG110S油井管力学

2016-12-28 11:50 来源:中联钢
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油井管作为石油开发的重要部件,其服役条件恶劣,常在高温、高压及含H2S、CO2、溶解氧等腐蚀溶液环境下使用。油井管用材的力学性能和抗硫化氢腐蚀性能的提高通常采用合金化设计、夹杂物控制及热处理等技术手段,如在成分上采用低碳、低锰,并结合Nb、V、Ti和B的微合金化设计,再通过适当的调质热处理可使油井管用材获得优良的力学性能、韧性和抗硫化氢应力腐蚀开裂等性能。
上海大学的学者利用MTS-810材料试验机测量了BG110S油井管在动态拉伸(边充氢边拉伸)实验中的力学性能,并利用扫描电镜观察分析了拉伸断口形貌,研究了动态充氢电流密度对油井管力学性能的作用,讨论了氢原子浓度对油井管氢脆敏感性的影响。实验结果表明:随着充氢电流密度的增加,BG110S试样的屈服强度和抗拉强度先增大后减小;试样的伸长率、断面收缩率及拉伸韧性连续降低;试样的拉伸断口形貌由韧性断裂特征向脆性断裂特征转变;试样的氢脆敏感性连续增加。当动态充氢电流密度i<30mA/cm2时,氢原子在BG110S试样中呈现固溶强化作用,而当i≥30mA/cm2后,氢原子在BG110S试样中则呈现氢致脆化作用。

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