Ermüdungsbruch ist die häufigste Art von Versagen beiGesteinsbohrer-Verlängerungsstange, die hauptsächlich im Gewindeteil- und Übergangsnutbereich auftritt. Die Bohrstange bricht dabei etwa zu 2/3 im Gewinde und in der Übergangsnut und zu etwa 1/3 am Stangenkörper. Der Großteil der Ermüdungsbrüche ist außerhalb der Gesteinsbohrer-Verlängerungsstange zu sehen, während innere Ermüdungsbrüche selten sind (mit Ausnahme der metallurgischen Defekte an der Innenfläche). Der primäre Versagensmechanismus der Gesteinsbohrer-Verlängerungsstange ist Reibverschleiß und Stoßverschleiß, die zusammen eine Ermüdungsquelle erzeugen, die dann zu einem Ermüdungsriss heranwächst, und das Fortschreiten des Ermüdungsrisses führt schließlich zum Bruch der Bohrstange.
Folglich muss die Gesteinsbohrer-Verlängerungsstange die unten aufgeführten Anforderungen erfüllen:
(1) Hohe Zähigkeit und Verschleißfestigkeit;
(2) Starke Ermüdungsbeständigkeit und genügend Steifheit und Flexibilität;
(3) niedrige Ermüdungsrissausbreitungsrate und niedrige Kerbempfindlichkeit;
(4) Muss beständig gegen Hochtemperaturerweichung sein und eine besondere Hochtemperaturhärte haben;
(5) Muss eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit sowie Ermüdungs- und Korrosionsbeständigkeit besitzen.
Unter allen Stahlsorten gibt es derzeit keine Stahlsorte, die diese Spezifikationen vollständig erfüllen kann. Einige Leistungsanforderungen werden trotz des Einsatzes vieler Wärmebehandlungstechniken immer noch nicht erreicht. Laut einer gründlichen Untersuchung und Analyse von Rock wird derzeit nur kohlenstoffarmer hochfester legierter Stahl nach dem Gewindeformen integral aufgekohlt, und an beiden Enden des Gewindes und der Übergangsnut werden nach der Luftkühlung ein Abschrecken und Anlassen bei niedriger Temperatur durchgeführt Bohrverlängerungsstange in verschiedenen Ländern (oder kontrollierte Kühlung). Um eine längere und stabilere Lebensdauer zu erreichen, werden das Innenloch und die Außenfläche zur Korrosionsschutzbehandlung sandgestrahlt oder geschossen.
