王宴滨， 张 辉， 高德利， 柯 珂， 刘文红

（1.石油工程教育部重点实验室（中国石油大学（北京）），北京 102249；2.中国石化石油工程技术研究院，北京 102206；3.石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室（中国石油集团石油管工程技术研究院），陕西西安 710077）

随着全球对能源需求的不断增加，油气开采已经扩展到极地和冻土地带[1]。恶劣的服役环境对钻柱材料的服役性能提出了更高要求，为保证钻柱材料在低温环境下服役安全，钻柱材料在低温环境下不但要具有较高的强度和韧性，还要具有一定抵御变形的能力。

目前，许多学者研究了钢材在低温环境下的力学特性，分析了温度对合金钢冲击韧性、断裂行为[2–3]、拉伸[4]及裂纹扩展等性能的影响[5]。另外，也有学者研究了钻杆及接头在复合载荷作用下的力学性能及疲劳特性[6–7]。王元清等人[8]开展了结构钢材在低温下的力学性能试验研究，介绍了结构钢材主要力学性能指标随温度变化的规律。牛延龙等人[9]研究了X80管线钢的低温韧性和冲击裂纹扩展特点，定量分析了有效晶粒尺寸和低温韧性的关系。王鹏等人[10]对X70和X80管件、钢管材料在–60～20 ℃下进行了拉伸试验，研究了低温服役条件下钢管拉伸性能参数的变化规律。冯宝锐等人[11]研究了青藏铁路钢轨钢材在低温条件下的断裂力学特性。秦江阳等人[12]研究了压力容器用低合金钢焊缝和核容器用低合金钢焊缝在低温下的弹塑性断裂韧性。赵源嫄[13]利用电子拉伸试验机对60 Si2Mn钢在低温条件下的拉伸性能进行了试验，并分析了低温拉伸断口形貌和变形显微组织。……