高鋼級油套管用鋼ssc抗力及開裂行為研究(1)

1、全日制學(xué)術(shù)型碩士學(xué)位論文題目高鋼級油套管用鋼SSC抗力及開裂行為研究作者姓名李婷導(dǎo)師姓名、職稱趙國仙教授學(xué)科(專業(yè)領(lǐng)域)名稱材料物理與化學(xué)提交論文日期2017年6月15日分類號TG178學(xué)號141090297密級中文摘要論文題目：高鋼級油套管用鋼論文題目：高鋼級油套管用鋼SSC抗力及開裂行為研究抗力及開裂行為研究專業(yè)：業(yè)：材料物理與化學(xué)材料物理與化學(xué)碩士生：李生：李婷(簽名簽名)指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：趙國仙趙國仙(簽名簽名)摘要本文在高鋼

2、級油套管用鋼理化性能測試分析的基礎(chǔ)上，利用NACETM01772013標(biāo)準(zhǔn)A法、四點彎曲法和雙懸臂梁法分析P110、C110和125S三種高鋼級油套管材料在硫化氫腐蝕環(huán)境下的應(yīng)力開裂規(guī)律；運用DevanathanStachurski雙電解池技術(shù)，研究高鋼級油套管用鋼的氫滲透行為及影響因素，探討其SSC抗力與氫通量、氫含量之間的關(guān)系。結(jié)果表明：與P110鋼相比，C110和125S鋼的組織更加細(xì)小，夾雜物呈球形，晶粒內(nèi)有較高密度的位錯和彌散

3、分布的碳化物；相比于P110、125S鋼，C110鋼硬度最低，沖擊功最高，通過了NACETM01772013標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗SSC性能檢測，具有良好的抗硫化物應(yīng)力開裂性能。隨著加載應(yīng)力水平和陰極保護(hù)電位的升高，高強(qiáng)度油套管用鋼的SSC敏感性增強(qiáng)；但隨著溫度升高，高強(qiáng)度油套管用鋼的SSC敏感性明顯降低，其在高溫環(huán)境下的KISSC值更高，抗SSC性能增強(qiáng)。氫滲透行為研究的結(jié)果表明，在5%wtNaCl溶液和NACETM01772013標(biāo)準(zhǔn)A溶液兩

4、種溶液體系中，隨著H2S分壓的增大、溶液pH值的降低和外加陰極電位的增大，高強(qiáng)度油套管用鋼的穩(wěn)態(tài)氫滲透電流密度增大，次表面氫濃度升高。高強(qiáng)度油套管用鋼的次表面氫濃度和可擴(kuò)散氫含量隨溫度升高、腐蝕時間的延長呈先上升后降低的趨勢，并且其可擴(kuò)散氫含量在腐蝕168h后（243℃）達(dá)到最大值。在腐蝕環(huán)境一致條件下，具有典型CrMo鋼成分設(shè)計的C110油套管具有良好的抗SSC性能；成分設(shè)計與C110基本相同的125S油套管的強(qiáng)度增大，顯微組織結(jié)構(gòu)進(jìn)