Page 12 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

10

Однак, незалежно від ділянки штанг, сталям властива вища корозійна
тривкість порівняно з металом обсадної труби (табл. 2 та 1). Сталь 35ХМ проти сталі
20Н2М має вищий опір корозії у дослідженому середовищі, однак, чутливіша до
експлуатаційної деградації: густина струму корозії внаслідок експлуатації штанг
знижується суттєвіше (табл. 2).
Виявлено зниження опору КСР обох сталей у МР (рН = 3,1) внаслідок
експлуатації (табл. 3). Сталі 35ХМ з нижчою міцністю властивий вищий опір КСР,
що пов’язали з вищою пластичністю та більшим відношенням значень σ 0,2/σ В.

Таблиця 3. Механічні та корозійно-механічні властивості сталей у МР (рН = 3,1)
3
Сталь Стан σВ, σ0,2, ψ, % λМР, Nі, ∙10 циклів
MПa MПa повітря МР % повітря МР
20Н2М Вихідний 1004 807 55 46 16,4 500 45
Експлуатований 1008 937 55 31 43,6 440 34
35ХМ Вихідний 793 473 69 64 7,2 330 36
Експлуатований 817 634 57 35 38,6 250 28

Оцінили опір втомному та корозійно-втомному руйнуванню сталей у МР з
рН = 3,1 за інкубаційним періодом зародження тріщини на зразку з V-подібним
вирізом радіусом 0,1 мм (табл. 3) за циклічного напруження σ = 350 МПа, що майже
вдвічі перевищує границю втоми σ -1 у повітрі (~ 200 МПа). Сталі 20Н2М властивий
вищий опір втомному та корозійно-втомному руйнуванню, ніж сталі 35ХМ, в обох
досліджених станах. Експлуатація спричиняє суттєвіше зниження опору втомному
руйнуванню для сталі 35ХМ (рис. 9), а опір корозійно-втомному руйнуванню обох
сталей в експлуатованому стані є нижчий на майже 25%, ніж у вихідному.
Нижча корозійно-втомна витривалість сталі 20Н2М проти сталі 35ХМ
узгоджується з її нижчим опором корозії (табл. 2). Виявлено суттєвіший вплив
корозивного середовища на корозійно-втомну витривалість сталі 20Н2М в обох
станах порівняно із сталлю 35ХМ, водночас вплив середовища практично не
залежить від стану останньої (рис. 10).

Рис. 9. Вплив експлуатації на опір сталей Рис. 10. Вплив МР (рН = 3,1) на опір
20Н2М та 35ХМ втомному (1) та корозійно- корозійно-втомному руйнуванню сталей
втомному руйнуванню (2) у МР (рН = 3,1); 20Н2М та 35ХМ у вихідному (1) та
in
exp
in
kе = (Nі - Nі )/Nі ∙100%, де Nі та Nі – експлуатованому (2) станах;
in
exp
МР
період зародження тріщини Nі у вихідному kMP = (Nі пов -Nі )/Nі пов ∙100%, де Nі пов та
та експлуатованому станах, відповідно. Nі МР – період зародження тріщини Nі у
повітрі та МР, відповідно.