壓裂泵高強鋼在鹽酸介質(zhì)下的腐蝕疲勞行為研究.pdf

1、應用懸臂梁往復彎曲腐蝕疲勞試驗機對壓裂泵用高強鋼在鹽酸介質(zhì)中的腐蝕疲勞行為進行了研究,結合電化學測試以及一些微觀分析測試手段如SEM、顯微鏡等探討了他們在鹽酸介質(zhì)中的腐蝕疲勞行為規(guī)律、影響因素、腐蝕形貌以及作用機理,為壓裂泵用高強鋼合理選材提供理論依據(jù)。
　　25Cr2Ni4MoV和30CrNi2MoV鋼在鹽酸介質(zhì)中的腐蝕疲勞行為規(guī)律是:即隨著循環(huán)應力的增大,其腐蝕疲勞壽命急劇降低;隨著鹽酸介質(zhì)濃度的升高,其腐蝕疲勞壽命降低,但降

2、低幅度較小,其對腐蝕疲勞壽命的影響小于應力對腐蝕疲勞的影響。25Cr2Ni4MoV鋼較之30CrNi2MoV鋼耐鹽酸介質(zhì)中腐蝕疲勞性能更優(yōu),這得益于25Cr2Ni4MoV更優(yōu)的機械性能和更耐鹽酸腐蝕。另外原奧氏體晶粒越小,其腐蝕疲勞壽命越高。
　　在25Cr2Ni4MoV和30CrNi2MoV鋼失效試樣上發(fā)現(xiàn)表面有平行于斷口的裂紋,且離斷口越近密度越大。25Cr2Ni4MoV和30CrNi2MoV鋼在鹽酸溶液中腐蝕疲勞裂紋都是起源

3、于表面點蝕坑。除了表面有裂紋外,主斷口上也觀察到有較多二次裂紋,有的二次裂紋還會有分枝,且循環(huán)應力越大,二次裂紋越多,深度越深。這兩種壓裂泵高強鋼在鹽酸介質(zhì)中的腐蝕疲勞斷口形貌是典型的沿晶裂紋,其在鹽酸介質(zhì)中的腐蝕疲勞機理是滑移帶優(yōu)先溶解模型。25Cr2Ni4MoV和30CrNi2MoV鋼在循環(huán)載荷的作用下產(chǎn)生滑移帶,由于滑移帶的擠入擠出處位錯密度高,造成材料微觀電位不均,擠入擠出處電位高成為陽極,在鹽酸溶液中優(yōu)先溶解。優(yōu)先溶解處出現(xiàn)點