發(fā)布時間：2021-02-05 21:00

　　根據(jù)熱采井的服役溫度,對P110H熱采套管鋼進行了高溫拉伸試驗,并對不同溫度下的斷口形貌進行了觀察,分析了由于溫度影響而引起的斷裂機理變化。結果表明:隨著溫度的升高,P110H鋼的屈服強度顯著下降,而抗拉強度下降并不明顯,屈強比隨溫度升高而降低。在高溫的影響下,其斷裂過程由微孔聚合誘發(fā)剪切擴展斷裂的組合斷裂過程轉變?yōu)槲⒖拙酆蠟橹鲗У捻g性斷裂過程,其主要原因是由于高溫使位錯激活能增加,提高了材料的塑性變形能力。 

【文章來源】：金屬熱處理. 2020,45(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

拉伸試樣尺寸

P110H鋼的主要組織為回火索氏體，如圖2(a)所示，其中，包含密集的針狀鐵素體和大量的滲碳體析出相。在圖2(b)中，針狀鐵素體呈現(xiàn)明顯的灰黑色線條，并且能夠觀察到其表現(xiàn)出明顯不同的方位角取向，不同取向的針狀鐵素體邊界為原奧氏體晶界，其內部的針狀鐵素體寬度小于2μm。2.2 溫度對拉伸性能的影響

P110H鋼在不同溫度下的拉伸應力-應變曲線如圖3所示。20℃和150℃時，彈性階段結束后，存在明顯的屈服點，屈服后應力隨應變增加較小，在到達抗拉強度后，應力快速下降，直至斷裂。而在250℃和350℃時，彈性階段結束后，屈服點消失，平滑地轉為塑性變形階段。在塑性階段變形時，應力-應變曲線并不平滑，見圖3中放大圖所示，20、120和250℃時，有高頻小幅的應力變化，說明存在微弱的應變時效特性，而在350℃時，每經(jīng)過一部分變形后就出現(xiàn)較為明顯的應力突降點，如圖3放大圖圓圈中所示，說明發(fā)生較為明顯的應變時效，而在普通的P110鋼中則不存在應變時效特性。在前期的研究中發(fā)現(xiàn)，80鋼級的熱采套管鋼也存在應變時效特性，而普通80鋼級的套管鋼則不存在此特性，其原因為Cr、Mo等固溶元素的加入影響了位錯的運動特性，從而在特定溫度發(fā)生應變時效特性[14-15]。80鋼級的熱采套管鋼與P110H鋼具有相似的微觀組織，同為回火索氏體，因此，P110H鋼的應變時效特性也應與Cr、Mo等固溶元素相關。不同溫度下，P110H鋼的拉伸性能如圖4(a)所示。其屈服強度隨溫度變化發(fā)生顯著下降，在20℃室溫時，屈服強度為990 MPa，而當溫度達到350℃時，屈服強度只剩885 MPa，比室溫時下降了10.6%，屈服強度與溫度之間近似為線性關系。而對于抗拉強度，也隨溫度升高而下降，但其降低程度有限，遠小于屈服強度的降低幅度，因此，P110H鋼的屈強比隨溫度上升而降低，如圖4(b)所示。在20℃室溫時屈強比為0.93，而在350℃時屈強比下降至0.87，說明在彈性階段后材料在塑性階段的變形能力增加，其均勻伸長率隨著溫度的上升而增大。

【參考文獻】：
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本文編號：3019572