Page 8 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

6

радіусні (5 мм) циліндричні зразки. Ударну в’язкість KCV (метод Шарпі) оцінювали,
використовуючи стандартні та спеціальної конструкції (для досліджень анізотропії
властивостей) зразки. Статичну тріщиностійкість визначали за роботою старту
тріщини А ст методом J-інтеграла, застосовуючи зразки типу подвійної консольної
балки товщиною 12 мм, які навантажували розтягом, та балкові 12×18×160 мм з
боковою втомною тріщиною, які навантажували зосередженим згином.
Циклічну тріщиностійкість визначали на балкових зразках розмірами
8 × 18 × 160 мм з V-подібним концентратором радіусом ~ 0,1 мм, які навантажували
консольним згином частотою f = 5 Гц у повітрі і 1 Гц у корозивному середовищі за E corr
за асиметрії циклу навантаження R = 0,1. Будували діаграми втомного руйнування
(ДВР) у координатах швидкість росту тріщини da/dN–розмах коефіцієнта
інтенсивності напружень (КІН) ΔK. Визначали пороговий розмах КІН ΔK th. Період
зародження корозійно-втомної тріщини N і відповідав кількості циклів навантаження N
за напружень σ = 350 МПа, майже вдвічі вищих, ніж границя втоми сталі у повітрі, за
які довжина тріщини на боковій поверхні досягала 0,1 мм.
Металографічні дослідження виконали на оптичному мікроскопі Neophot-21, а
фрактографічні – на сканівному електронному Carl Zeiss EVO-40XVP.
Одержані дані статистично обробляли, застосовуючи кореляційний, регресійний
та дисперсійний аналізи; розраховували за допомогою програми Origin 9 для рівня
значущості α = 0,05 з надійністю p = 0,95.

У третьому розділі проаналізовано опірність корозійному, механічному та
КМР, а також чутливість до ВК сталей обсадних труб залежно від їх мікроструктури.
Дослідили сталі 50Г групи міцності Б (σ 0,2 = 383 МПа) та 32Г2 вищої групи
міцності Е (σ 0,2 = 652 МПа). Сталі 50Г притаманна специфічна грубозерниста
феритно-перлітна структура зі зернами перліту середнім розміром 100 мкм,
облямованими прошарками фериту шириною до 10 мкм (рис. 1а). Мікроструктура
сталі 32Г2 – дрібнозернистий сорбітоподібний перліт завбільшки до 25 мкм
(рис. 1б).
Гравіметричними дослідженнями сталей у МР пластової води впродовж 1000 год
експозиції виявили суттєву відмінність між їх корозійною тривкістю: для сталі 50Г
вона у  1,5 рази нижча, ніж для сталі 32Г2 (рис. 2), а також більша глибина та
кількість локальних корозійних уражень. Це пов’язали з особливостями
мікроструктури, зокрема, сталі 50Г властива значна структурна неоднорідність:

Рис. 2. Швидкість корозії сталей
а б 50Г та 32Г2 у МР з рН = 7,0 (1) та 3,1
Рис. 1. Мікроструктура сталей 50Г (а) та 32Г2 (б). (2), тривалість експозиції 1000 год.