应力比对K55套管钻井钢疲劳裂纹扩展性能的影响

许天旱¹，王荣¹，冯耀荣²，雒设计¹，王党会¹，杨宝¹

1. 西安石油大学材料科学与工程学院2. 中国石油集团石油管工程技术研究院

摘 要：利用电液伺服疲劳实验机及SEM研究了应力比对K55套管钻井钢疲劳裂纹扩展行为的影响。结果表明:应力比对裂纹失稳区起始点对应的应力强度因子范围ΔK值具有显著的影响。随着应力比的增加,裂纹扩展失稳区起始点对应的裂纹扩展速率具有显著的降低,疲劳裂纹扩展门槛值也呈现显著的降低趋势。当疲劳裂纹逐渐由Paris区过渡到失稳扩展区,平均载荷逐渐取代应力强度因子幅度ΔK作为裂纹扩展的主导驱动力。当裂纹扩展至拉伸过载区,断口表面则呈现明显的冲击断裂特征。

关键词：K55套管钻井钢;应力比R;疲劳裂纹扩展性能;应力强度因子范围ΔK;断口形貌;