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某HL级35CrMo抽油杆断裂原因分析
          
Analysis of Fracture Reasons for an HL Grade 35CrMo Sucker Rod

摘    要
通过化学成分分析、金相分析、力学性能测试等方法对某失效抽油杆的材料进行检验;采用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析等手段分别对断口形貌及表面腐蚀产物进行了分析;通过硫化氢应力腐蚀试验,对抽油杆材料的抗硫化氢应力腐蚀开裂性能进行评价。结果表明:该失效抽油杆的化学成分及拉伸性能均符合相关标准要求,组织无异常,表面硬度较高;断口表面存在两个特征完全不同的区域,其中一个区域断口平整,表面发黑,有明显的腐蚀产物,而另一个区域则有剪切唇,无明显的塑性变形,表面无明显的腐蚀产物,属典型的疲劳断口;硫化氢应力腐蚀试验后,抽油杆试样均发生了断裂。该抽油杆的抗硫化氢应力腐蚀开裂性能较差,其发生断裂的主要原因为前期的硫化氢应力腐蚀开裂导致抽油杆强度降低,并形成应力集中,后期在交变载荷作用下发生疲劳断裂。
标    签 抽油杆   硫化氢   应力腐蚀   断裂   疲劳   应力集中   sucker rod   hydrogen sulfide   stress corrosion   fracture   fatigue   stress concentration  
 
Abstract
The properties of a sucker rod material were tested by means of chemical composition analysis, metallographic examination and mechanical property testing. The morphology of fracture and corrosion products on the fracture surface were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) respectively. The resistance to hydrogen sulfide stress corrosion cracking for the sucker rod material was evaluated by hydrogen sulfide stress corrosion test. The results show that the chemical composition and tensile properties of the failed sucker rod met the requirements of relevant standards. Fracture surface could be divided into two regions with completely different characteristics. One of the areas had a smooth fracture, a black surface and obvious corrosion products. In the other area, there was a shear lip, no obvious plastic deformation, no obvious corrosion products on the surface, which displayed a typical fatigue fracture. After the hydrogen sulfide stress corrosion test, the sucker rod samples all broke. The sucker rod had poor resistance to hydrogen sulfide stress corrosion cracking. The main reasons for the fracture of the sucker rod were the stress corrosion cracking caused by hydrogen sulfide stress corrosion cracking in the early stage, which led to the stress concentration and the fatigue fracture under the alternating load in the final stage.

中图分类号 TG174   DOI 10.11973/fsyfh-201908013

 
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所属栏目 失效分析

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收稿日期 2018/12/25

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引用该论文: XIAO Wenwen,XU Yanyan,LI Fang,TANG Haifei,CAI Rui. Analysis of Fracture Reasons for an HL Grade 35CrMo Sucker Rod[J]. Corrosion & Protection, 2019, 40(8): 614


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