動(dòng)態(tài)充氫電流密度對BG110S油井管力學(xué)性能的影響

  油井管作為石油開(kāi)發(fā)的重要部件,其服役條件惡劣,常在高溫、高壓及含H2S、CO2、溶解氧等腐蝕溶液環(huán)境下使用。油井管用材的力學(xué)性能和抗硫化氫腐蝕性能的提高通常采用合金化設計、夾雜物控制及熱處理等技術(shù)手段,如在成分上采用低碳、低錳,并結合Nb、V、Ti和B的微合金化設計,再通過(guò)適當的調質(zhì)熱處理可使油井管用材獲得優(yōu)良的力學(xué)性能、韌性和抗硫化氫應力腐蝕開(kāi)裂等性能。

  科研工作者利用MTS-810材料試驗機測量了BG110S油井管在動(dòng)態(tài)拉伸(邊充氫邊拉伸)實(shí)驗中的力學(xué)性能,并利用掃描電鏡觀(guān)察分析了拉伸斷口形貌,研究了動(dòng)態(tài)充氫電流密度對油井管力學(xué)性能的作用,討論了氫原子濃度對油井管氫脆敏感性的影響。

  實(shí)驗結果表明:隨著(zhù)充氫電流密度的增加,BG110S試樣的屈服強度和抗拉強度先增大后減??;試樣的伸長(cháng)率、斷面收縮率及拉伸韌性連續降低;試樣的拉伸斷口形貌由韌性斷裂特征向脆性斷裂特征轉變;試樣的氫脆敏感性連續增加。當動(dòng)態(tài)充氫電流密度i<30mA/cm2時(shí),氫原子在BG110S試樣中呈現固溶強化作用,而當i≥30mA/cm2后,氫原子在BG110S試樣中則呈現氫致脆化作用。