35CrMoA抽油杆失效原因分析

通过宏观和微观观察、化学成分和力学性能检测、显微组织和断口形貌分析,对35CrMoA抽油杆失效原因进行分析。结果表明:35CrMoA抽油杆的失效模式为典型的疲劳断裂,断裂源位于抽油杆表面腐蚀坑处,断裂的主要原因是多种腐蚀形式综合作用。断口裂纹源处有环状氧化物类和少量硫化物类夹杂物;显微组织主要为回火索氏体+铁素体,还有少量的魏氏组织;腐蚀坑和疏松缺陷易于产生疲劳裂纹,裂纹沿硫化物及带状组织扩展,最终导致疲劳失效。     

35CrMoA抽油杆扳手方失效研究

通过宏观观察、理化性能检测、显微组织和断口形貌分析,对35CrMoA抽油杆扳手方失效原因进行了分析。结果表明:抽油杆扳手方的失效形式为典型的腐蚀疲劳断裂,疲劳源位于抽油杆表面腐蚀坑处。腐蚀产物中除含有大量Fe的氧化物外,还有较多的硫化物和各种盐类物质;抽油杆扳手方的显微组织主要为回火索氏体+铁素体。腐蚀坑易于产生疲劳裂纹,裂纹沿硫化物及带状组织扩展,最终导致腐蚀疲劳失效。最后,提出了减少同类抽油杆断裂失效发生的措施。     

煤层气井用抽油杆腐蚀疲劳寿命的影响因素

通过显微组织分析、断口分析、有限元模拟分析、疲劳裂纹扩展速率测试和应力腐蚀试验研究制造因素、结构因素和材料强塑性对抽油杆腐蚀疲劳抗力的影响。结果表明,制造环节易导致抽油杆钢表面氧化脱碳以及镦粗段偏斜从而对抽油杆腐蚀疲劳寿命产生不利影响;抽油杆结构导致抽油杆镦粗段及前沿存在应力集中,且最大应力总是出现在杆体表面。表面氧化脱碳与应力集中的耦合作用使得抽油杆在腐蚀环境中快速诱发疲劳裂纹;在腐蚀环境中,提高抽油杆强度会导致疲劳裂纹扩展速率的增加,并且高强度抽油杆的腐蚀疲劳裂纹扩展曲线上会出现应力腐蚀平台;降低抽油杆的强度,提高抽油杆的韧性可以有效降低抽油杆在H_2S环境里的应力腐蚀开裂敏感性。     

HL型抽油杆断裂失效分析

通过力学性能检测、显微组织和断口分析,结合服役工况条件,对某油田公司发生的抽油杆断裂失效事故原因进行了分析。结果表明：腐蚀疲劳是导致抽油杆断裂失效的主要原因,抽油杆结构因素造成的局部应力集中导致疲劳裂纹往往起源于抽油杆镦锻过渡区及其前沿30~60 mm范围的区域,同时抽油杆的表面脱碳也会导致抽油杆疲劳寿命的降低。通过优化与改进抽油杆结构以降低抽油杆局部的应力集中、添加缓蚀剂改善抽油杆的服役环境、提高抽油杆表面质量及制备耐蚀涂层等途径可有效提高抽油杆的服役寿命。     

抽油杆断裂事故分析

某油田用抽油杆发生断裂,从断裂抽油杆的化学成分、材料硬度及断口宏微观形貌等方面进行了分析.认为抽油杆表面电镀耐蚀、耐磨层不均匀是导致抽油杆发生腐蚀疲劳断裂的主要原因.     

油井空心抽油杆杆头断裂失效分析

描述了空心抽油杆杆头的结构和断裂位置并对外观进行了检查,分析了其断口形貌、硬度、化学成分和显微组织,并结合该空心抽油杆的服役条件,对杆头的机加工质量进行了解剖分析。结果表明,滚压螺纹加工在非等壁厚圆柱面上时,在外界承载的作用下,相对壁厚较小处螺纹牙底成为疲劳裂纹源,形成疲劳断裂,为断裂失效的主要原因。针对该失效原因,提出了相应的改进方法。     

电连接器4J29合金接触体断裂分析

采用体视显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪、光学显微镜,对断裂的电连接器接触体进行表面和断口的宏微观形貌观察,断口表面化学成分及显微组织分析。结果表明:电连接器接触体在含Cl~-介质中发生应力腐蚀开裂,最终在工作振动应力作用下发生疲劳断裂;裂纹萌生阶段主要特征为腐蚀坑和沿晶,扩展阶段的主要特征为裂纹穿晶、分叉和疲劳条带。酸洗后腐蚀性Cl~-的残留与接触体表面镀层开裂导致接触体断裂。     

38CrMoAl钢镗杆断裂原因分析

38CrMoAl镗杆在使用过程中突然断裂,从化学成分、显微组织、力学性能和冲击性能对其进行了分析。结果表明,钢的化学成分符合标准,镗杆为脆性断口,组织异常,冲击吸收能量很低,冲击断口也为脆性。断裂主要原因是镗杆有明显的上贝氏体组织,而且晶粒粗大。经分析是因加热温度高,冷却速度慢所致。提出了相应的改进措施。     

38CrMoAl镗杆断裂原因分析

38CrMoAl镗杆在使用过程中出现突然断裂,从化学成分、显微组织、力学性能和冲击性能对其进行了分析。结果表明,钢的化学成分符合标准,镗杆为脆性断口,组织异常,冲击吸收能量很低,冲击断口也为脆性。断裂主要原因是镗杆有明显的上贝氏体组织,而且晶粒粗大。经分析是因加热温度高,冷却速度慢所致。提出了相应的改进措施。     

油井管杆偏磨失效分析

目的分析油井管杆失效原因。方法通过对抽油杆和油管失效样品的宏观形貌进行观察,分析样品的化学成分、显微组织和微观断口形貌,测试抽油杆抗拉强度、下屈服强度、伸长率、断面收缩率,同时测试油管抗拉性能、屈服强度、伸长率和冲击功,并结合油井所在区块的工况条件、产出液性质、腐蚀挂片测试数据和油管螺纹连接结构,对油井管杆失效原因进行了分析。结果抽油杆的抗拉强度为910 MPa、下屈服强度为845 MPa,伸长率为17%,断面收缩率为67.5%,符合SY/T 5029—2013《抽油杆》行业标准要求,其金相组织正常,为珠光体+铁素体。油管化学成分中的P质量分数为0.015%,S质量分数为0.011%,油管的抗拉强度为725 MPa,屈服强度为445 MPa,伸长率为26.0%,冲击功为27 J,符合API Spec 5CT《油管和套管规范》要求。其金相组织正常,为铁素体+珠光体。结论抽油杆和油管失效是偏磨与腐蚀共同作用的结果,螺纹连接处的J值凹槽是造成油井管杆偏磨损坏的重要原因,可以通过控制油管J值为0,变冲击磨损为滑动磨损,从而减缓油井管杆偏磨损坏。     

HY级抽油杆过渡区断裂失效分析

通过宏观形貌分析、金相显微组织分析、SEM微观形貌分析等手段,对HY级抽油杆过渡区断裂失效进行了分析。结果表明,过渡区位置应力集中、表面淬火层厚度不足、少量铁素体+珠光体组织的出现是大量HY级抽油杆发生疲劳断裂的真正原因。因此,应将淬火层的硬度及厚度、过渡处的表面质量、表层及心部微观组织作为常规检测指标,并严格进行抽油杆检验,以确保其抗疲劳能力达标。     

9Cr2Mo辊套开裂失效分析

对轴套断口进行化学成分分析、显微组织、断口分析、硬度测试。结果表明,断口存在非金属夹杂,显微组织中存在大量的粒状、网状碳化物,淬硬层偏深,形成马氏体组织应力大,在辊套工作受力时,在非金属夹杂处产生裂纹,裂纹沿晶界快速扩展,导致辊套断裂。     

船用柴油机排气阀的断裂失效分析

对船用4Cr9Si2钢断裂柴油机排气阀进行了金相组织、扫描电镜、金属流线及断口分析和硬度检测.结果表明,阀体材料的化学成分、断裂阀杆表面硬度符合产品的技术要求.断裂过程的形成是由中阀杆圆柱表面上的氧化皮向基体扩展作用不均匀,首先在阀杆表面形成浅沟形开裂,逐渐发展成较深的裂纹,最终导致阀杆的疲劳断裂.材料的断裂方式为高温腐蚀疲劳,断裂原因为材料的高温腐蚀疲劳性能不能满足排气阀高温腐蚀运行工况的要求.     

加热炉冷却水管断裂原因分析

加热炉冷却水管发生断裂，通过对其化学成分，显微组织，晶粒度，断口等进行检验分析，认为冷却水管断裂主要是因为水管局部长时间高温氧化腐蚀造成的。     

抽油杆20CrMoA断裂失效分析

简要介绍了20CrMoA抽油杆的生产工艺流程,对断裂失效的20CrMoA试样进行断口、热处理工艺、金相组织和夹杂物分析.结果表明:抽油杆断裂的主要原因是热处理后没有形成回火索氏体组织,原材料中夹杂物也会引起断裂失效,提出了防止断裂的措施.     

20CrMnMo减速机高速轴断裂原因分析

某工程用20CrMnMo减速机高速轴在试运行过程中轴杆变截面处发生断裂。对高速轴进行宏观、微观断口分析,显微组织分析,力学性能测试等。结果表明：该高速轴的断裂形式为旋转疲劳断裂,轴表面的机加工损伤是导致其早期疲劳断裂的直接原因。热处理工艺不当造成的混晶和硬度偏低促进了裂纹的萌生,在服役过程中变截面位置应力集中,导致高速轴受交变载荷作用而发生断裂。     

38CrMoAl钢液气弹簧活塞杆断裂失效分析

采用光学显微镜、扫描电镜及能谱仪对38CrMoAl钢液气弹簧活塞杆断裂样品进行检测。结果发现,断口呈快速断裂的放射状条纹特征形貌,表明该失效件断裂速度快。活塞杆末端外圆存在数条圆弧状表面裂纹,推测该处受到外力作用的高速撞击,使得法兰端承受极大的弯曲应力,最终在应力集中最大的凹槽部位产生断裂。断口剖面显微组织检测发现,法兰端存在两处凹槽,由靠近杆部的第一凹槽产生断裂。实测第二凹槽倒圆角半径R极小并产生表面裂纹,表面裂纹两侧渗氮层明显加深,表明该表面裂纹形成于渗氮处理之前,属于调质处理过程形成的淬火应力集中开裂,由此推断第一处凹槽同样存在应力集中开裂倾向。断裂源区存在表面裂纹及表面剥落,表面渗氮层脆性大。杆部外圆存在表面脱碳层,并产生脆性针状氮化物。样品表层及心部的显微组织为粗大马氏体位向的回火索氏体,基体组织为粗大过热组织,材料强韧性比正常晶粒组织显著降低。     

杆端关节轴承失效分析

针对直升机杆端关节轴承杆端体多次出现断裂故障进行失效分析,通过断口宏微观观察、材质检测、能谱分析、裂纹源周围特征观察以及疲劳试验件断口分析等,结合对未装机国产件和进口件杆端体内壁加工表面观察对比,分析出故障件的断裂性质为疲劳断裂,断裂起源于杆端体内壁与轴承外圈的微动磨损处,故障件发生微动磨损的原因与杆端内壁表面加工方式不合理有关。为深入查找原因,对改进工艺后的同一型号国产件通过不同装配方式进行疲劳试验性能分析和疲劳断裂件失效分析,得出采用温差装配改进后的轴承可最大程度的降低发生疲劳断裂的风险。     

双头螺柱断裂失效分析

M30×410 mm的双头螺柱在使用中发生了断裂。通过宏观检查、断口扫描、金相检查、化学成分测定、力学性能检测、硬度梯度检测等方式对断裂原因进行分析。结果表明,螺柱的显微组织、化学成分、力学性能正常;螺柱断口具有典型的疲劳断裂特征,其断裂形式为疲劳断裂;螺柱断裂的主要原因是螺柱杆部表面产生的微裂纹在交变应力的持续作用下逐步扩展,最终造成断裂。     

汽车盘簧断裂失效分析

汽车盘簧采用材料60Si2Mn,在服役10 h后盘簧发生断裂。为分析断裂原因,利用宏观分析、光学显微镜和扫描电镜对断裂样品的断口与显微组织进行综合分析。结果表明:断裂样品硬度偏低,断口为脆性断裂,显微组织中存在较多铁素体及夹杂,并观察到大量的显微裂纹。