动态应变时效影响下热采井套管用80SH钢的高温低周疲劳行为

魏文澜^1,2，韩礼红¹，冯耀荣¹，王航¹，田涛¹

1. 中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室2. 西安石油大学机械工程学院

摘 要：在温度为20,120,250,350,450℃和应变幅为0.5%,0.7%,1.0%,1.5%,2.0%条件下对热采井套管用80SH钢进行低周疲劳试验,研究了在动态应变时效（DSA）影响下的低周疲劳行为;基于低周疲劳试验数据,建立DSA影响下低周疲劳寿命与应变幅间的关系模型。结果表明:80SH钢在350℃时具有显著的DSA特性,此时80SH钢在高温低周疲劳过程中出现显著的二次硬化行为,导致晶粒内的位错塞积,阻碍裂纹的扩展,出现循环硬化,从而在疲劳断口中形成解理台阶和大量的二次裂纹;在DSA显著温度区间,疲劳寿命与弹性应变在双对数坐标系中呈双线性关系,而与塑性应变仍呈线性关系;Manson-Coffin线性模型和Basquin双线性模型的叠加能够较好描述DSA影响下80SH钢疲劳寿命与应变的关系。

关键词：热采井套管钢;低周疲劳行为;动态应变时效;二次硬化;弹性应变;