黄本生，陈　想，陈勇彬，李永斌

(1 西南石油大学 材料科学与工程学院，成都 610500；2 辽宁省新民市沈阳采油厂，沈阳 110316)



石油钻杆材料G105在不同条件下的疲劳断裂

黄本生1，陈想1，陈勇彬1，李永斌2

(1 西南石油大学 材料科学与工程学院，成都 610500；2 辽宁省新民市沈阳采油厂，沈阳 110316)

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。

G105钻杆钢；疲劳断裂；断口；滑移

钻杆是石油、天然气开采和地质勘探中的重要结构件，也是石油钻柱的主要构件，其通常在交变载荷下工作，加上还受到环境介质和H2S的影响，钻杆的服役条件十分恶劣,经常出现由疲劳和腐蚀疲劳引起的钻杆失效的事故[1-5]。

国内外学者已经对钻杆钢的疲劳性能和断裂机理进行了一定研究，大多学者都是从力学角度来研究钻柱的疲劳失效。……