Page 90 - 理化检验-物理分册2022年第四期

娄 琦, 等: 钻井工具接头内螺纹牙型底部开裂原因

图 3 断口宏观形貌

将试样从图 3 所示的 A 截面处截取纵向剖面,
放大观察, 其形貌如图 4 所示。可见螺纹牙型底部
有一条尚未穿透至外表面的裂纹, 该裂纹平直, 未见
明显的分支裂纹。

图 1 钻井工具接头截取试样的宏观形貌

图 4 未完全裂开处剖面的形貌
图 2 试样的渗透检测结果
1.2 化学成分分析
将试样从裂纹两端沿纵向锯开, 断口的宏观形 在断口附近取样, 依据 GB / T11170 — 2008 《 不锈

貌如图 3 所示, 由图 3 可知, 断口附近无明显的塑性 钢 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法( 常规

变形, 整个断面平坦, 局部可见半圆形及弧形贝壳条 法)》、 GB / T20124 — 2006 《 钢铁 氮含量的测定 惰性气

纹线, 靠近内表面一侧可见多处明显的撕裂台阶, 可 体熔融热导法( 常规方法)》 标准, 用直读光谱仪和氧氮
初步判断裂纹起源于内表面。 分析仪对其成分进行分析, 结果如表1所示。
表 1 断口附近的化学成分
质量分数 / %
项目
C Si Mn P S Cr Mo Ni Nb V Ti Cu B Al N
实测值 0.018 0.21 19.46 0.012 <0.005 16.90 0.71 2.56 <0.03 0.17 <0.03 0.062 <0.002 0.027 0.62
19.00~
标准值 ≤0.04 ≤1.00 ≤0.025 ≤0.020 ≥16.50 ≤1.00 ≤2.60 ≤0.15 - - - - - ≥0.45
22.00
1.3 布氏硬度测试

在断口附近取样, 依据 ASTM E10 — 2018 《 金
属材料布氏硬度标准试验方法》, 用布氏硬度计对其
横截面取 3 点进行布氏硬度测试, 硬度测试结果均
为 363HBW , 符合产品技术条件要求。

1.4 金相检验
在断口附近取样进行金相检验, 结果如图 5 所
示, 由图 5 可知, 断口附近的显微组织为奥氏体。测
定其晶粒度为 7.0 级, 非金属夹杂物等级为 A0.5 , 图 5 断口附近显微组织
B0.5 , D0.5 , 未见异常组织。 对图 4 所示的纵剖面裂纹部位进行金相检验,
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