Page 35 - 理化检验-物理分册2021年第二期
P. 35

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202102004

                        超级      13Cr       油管钢的显微组织与力学性能








                                       苏国锦 ,徐蔼彦 ,王海博 ,王红江 ,刘西西                   2
                                                               2
                                                      2
                                             1
                                                                        2

                       ( 1. 中海油田服务股份有限公司,天津 065200 ; 2. 西安三维应力工程技术有限公司,西安 710061 )
                    摘   要: 以调质处理并经矫直后高温退火的超级 13Cr油管钢为研究对象, 对其显微组织及力学
                 性能进行了分析。结果表明: 该超级13Cr油管钢的显微组织为板条状马氏体 + 少量长条状δ铁素
                 体, 晶粒度等级为 9 级; 随着试验温度从 -90 ℃ 升高到 100 ℃ , 其冲击吸收能量增大, -90 ℃ 下的




                 冲击 吸 收 能 量 可 达 158J ; 室 温 下, 其 屈 服 强 度 为 823 MPa , 抗 拉 强 度 为 936 MPa , 硬 度 为



                29.4HRC , 均满足技术要求; 其疲劳强度为 550MPa 。


                    关键词: 13Cr油管钢;显微组织;力学性能;疲劳断裂


                    中图分类号: TE37    文献标志码: A    文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 02-0017-04

                  MicrostructureandMechanicalPro p ertiesofaSu p er13CrTubin g Steel

                                 SUGuo j in , XUAi y an , WANGHaibo , WANGHon gj ian g LIUXixi 2
                                                               2
                                                                              2
                                        1
                                                  2
                                                                               ,

                                      ( 1.ChinaOilfieldServicesLimited , Tian j in065200 , China ;

                           2.Xi ’ anServStressEn g ineerin gTechnolo gyServiceCo. , Ltd. , Xi ’ an710061 , China )


                     Abstract : Themicrostructureandmechanical p ro p ertiesofthesu p er13Crtubin gsteelafterq uenchin gand

                tem p erin g treatmentandhi g htem p eratureannealin gafterstrai g htenin gwereanal y zed.Theresultsshowthatthe

                 microstructureofthesu p er13Crtubin g steelwaslathmartensite+smallamountoflon g δferrite , andthe g rainsize

                wasg rade9.Withthetesttem p eratureincreasin gfrom -90 ℃ to100 ℃ , theim p actabsor p tionener gyofthe

                su p er13Crtubin gsteelincreased , andtheim p actabsor p tionener gycanreach158Jat -90 ℃.Atroom

                tem p erature , the y ieldstren g thofthesu p er13Crtubin g steelwas823MPa , thetensilestren g thwas936MPa , and

                thehardnesswas29.4HRC , allofwhichmetthetechnicalre q uirements.Thefati g uestren g thofsu p er13Crtubin g

                steelwas550 MPa.


                     Ke y words : 13Crtubin gsteel ; microstructure ; mechanical p ro p ert y ; fati g uefracture
               随着油田勘探开发的迅速发展, 深井、 高温井、                         多变性, 有些理论研究尚未形成共识, 许多问题还
            高压井、 非常规井、 富含腐蚀介质的油气井越 来越                          需要进一 步 研 究 和 深 入 探 讨 分 析, 并 且 关 于 油 管
            多, 常规的油套管材料已经无法满足大多数油气井                            钢显微 组 织 及 力 学 性 能 的 研 究 还 较 少       [ 8-9 ] 。 基 于
            的使用要求      [ 1 ] 。为了保证生产的安全与高效, 强度                 此, 笔者对某厂生产的超级 13Cr油管钢的力学性
            高、 低温韧性及耐腐蚀性能良好的油管钢在油气田                            能和显微 组 织 进 行 了 试 验 与 分 析, 其 结 论 对 超 级
            的开采过程中得到了广泛的应用                [ 2-4 ] 。           13Cr油管钢的生产及油田油套管材料的选用具有
                 国内外专家学者们开展了大量有关油管钢失                           指导意义。
            效原因和机理的研究, 主要集中在材料、 腐蚀及密
            封方面    [ 4-7 ] 。然而, 由于油田现场工况的复杂性和                 1  试验材料与方法

                                                                                              ϕ
                                                                   试验采 用 某 厂 生 产 的 规 格 为 114.30 mm×
                收稿日期: 2020-10-29
                                                              12.70mm 的超级 13Cr 油 管 钢, 其 化 学 成 分 ( 质 量
                作者简介: 苏国锦( 1980- ), 男, 工程师, 主要从事海洋石油钻探
            装备研发及市场工作                                          分 数 / % ) 为 0.022C , 0.289Si , 0.346Mn , 0.015P ,
                通信作者: 徐蔼彦( 1988- ), 女, 工程师, 主要从事石油管材性能        0.004S , 13.428Cr , 5.018Ni , 2.029Mo , 0.026Nb ,
                                                              0.063V , 0.004Ti , 0.074Cu ( 其余为 Fe )。生 产 过 程
            评价与失效分析工作, xuai y an y h@163.com
                                                                                                         1 7
   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40