随钻仪器钻铤的断裂失效分析

作     者：张玉霖 郭闯 尚捷 杨恒灿 菅志军 尚成嘉 ZHANG Yu-lin;GUO Chuang;SHANG Jie;YANG Heng-can;JIAN Zhi-jun;SHANG Cheng-jia

作者机构：中海油田服务股份有限公司油田技术研究院河北廊坊065201 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 

出 版 物：《中国冶金》 (China Metallurgy)

年 卷 期：2022年第32卷第9期

页      面：37-44页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2017YFC0307100) 

主　　题：无磁钻铤 高氮奥氏体不锈钢 断裂 微动磨损 随钻仪器 

摘      要：利用光学显微镜、扫描电镜进行组织观察,通过力学性能测试、微动磨损测试等试验方法,对一种随钻仪器无磁钻铤的断裂失效原因进行了分析。结果表明,该随钻仪器钻铤在使用过程中发生了微动磨损,在工件过渡锥角根部形成了环形磨损凹槽。环形磨损不仅使钻铤有效直径减小,而且在带有弯曲的复杂载荷下,易在环形磨损处造成很强的应力集中,最终导致工件的断裂。环形磨损的产生是由于工件装配结构所致,但钻铤取材于原材料锻件半径的1/2位置偏内,此处晶粒较为粗大,硬度低,在同等工况下磨损相对严重。