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油井管作为石油和天然气工业的关键使用部件,它与石油和天然气的开发和生产息息相关。可是油井管的工作条件却是十分恶劣的,它既受到交变载荷的影响,也会受到环境因素的影响,力学因素和环境因素的共同作用使油井管材料遭受到腐蚀疲劳的严重破坏。同时,由于环境因素中腐蚀介质的存在,油井管材料极易产生很严重的电化学腐蚀,故研究油井管材料在微观区的电位变化规律对于油井管材料腐蚀疲劳寿命的研究有指导意义。本文主要研究了电位变化对P110油管钢腐蚀疲劳裂纹扩展寿命的影响。首先,在已经存在的金属材料疲劳裂纹扩展的断裂模型基础上,对比腐蚀疲劳与纯机械疲劳裂纹扩展机理的差异,并考虑电位变化的影响,最后提出了电位变化下的腐蚀疲劳裂纹扩展速率模型;然后分别在加载频率为1Hz和3Hz下,研究了加载频率的变化对P110油管钢腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响;最后在加载频率为1Hz时,给P110试样外加阴极极化电位-600mV;在3Hz时,给P110试样分别外加阴极极化电位-600mV和阳极极化电位300mV。再用已经得到的数据去确定提出的模型中的腐蚀疲劳裂纹扩展系数,并比较拟合出来的表达式与提出来的模型中的腐蚀疲劳裂纹扩展系数是否吻合。经过分析最后得到以下结论:保持应力比为0.1,在3.5wt%NaCl溶液中,当加载频率从3Hz降到1Hz的时候,P110试样的腐蚀疲劳裂纹扩展速率变大。当加载频率为1Hz时,在开路电位基础上外加阴极极化电位-600mV,P110钢腐蚀疲劳裂纹扩展速率增快。当加载频率为3Hz时,在开路电位基础上外加阴极极化电位-600mV以后,P110钢腐蚀疲劳裂纹扩展速率增快;外加阳极极化电位300mV以后,P110钢腐蚀疲劳裂纹扩展速率减慢。总体上,外加阴极极化电位缩短了P110油管钢的寿命,外加阳极极化电位延长了寿命。最后得到了完整的P110钢在不同加载频率时裂尖电位变化下的腐蚀疲劳裂纹扩展速率表达式,并且两种方式下得到的腐蚀疲劳裂纹扩展系数相近。