超高强度钻杆钢的温度敏感系数

发布时间：2021-06-25 11:07

　　借助静态液压万能试验机和低温试验箱,研究了钻杆钢在不同温度下的强度变化规律,同时用扫描电镜及透射电镜研究了钻杆钢的显微组织及拉伸断口形貌。结果表明:随着温度的降低,钻杆钢的屈服强度和抗拉强度均呈增加趋势,屈强比呈下降趋势。随着钻杆钢级的提高,材料的抗拉强度温度敏感系数q_b和屈服强度温度敏感系数q_s均呈明显的减小趋势,但它们的比值呈明显的增加趋势。抗屈温度敏感系数比k（抗拉强度与屈服强度温度敏感系数比值）可用来表征温度对材料的力学性能的影响,k值越大,随着温度降低,相比屈服强度,抗拉强度提高更快,材料低温综合力学性能越好。在本文研究的温度范围内,随着温度的降低,钻杆钢的断口始终保持为延性断裂特征,这与材料塑性没有随温度降低而显著降低是一致的。 

【文章来源】：材料热处理学报. 2020,41(10)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

超高强度钻杆钢的TEM形貌

图2 超高强度钻杆钢的TEM形貌与屈服强度相比,各钻杆钢抗拉强度随温度的降低升高更为显著,且近似为线性增加,通过线性拟合发现线性相关性均较高,超高强度钻杆钢U165、H150以及高强度钻杆钢S135、G105抗拉强度和温度之间的相关系数分别达到0.992、0.949、0.996、0.998。它们的在不同温度下的抗拉强度可分别由下式近似获得:

表2 H150钢温度敏感系数Table 2 Temperature sensitivity coefficient of the H150 steel Temperature/℃ qs/(1·℃-1) qb/(1·℃-1) k qs-qb Measured value Average value Measured value Average value 0 0.00009 0.00040 0.00043 0.00054 1.3478 -0.00014 -20 0.00056 0.00059 -40 0.00038 0.00050 -60 0.00057 0.00065由图4可知,4种钻杆钢温度敏感系数qs和qb均为正值,这表明温度的下降使得钻杆钢的抗拉强度和屈服强度均有所提高。而qs的均值小于qb的均值,换言之qb与qs的比值大于1,即k>1,这表明U165、H150、S135、G105钢的屈服强度在低温下的提高幅度比抗拉强度小,即低温使得钻杆钢的均匀伸长率不会减小。

【参考文献】：
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本文编号：3249099