本文借助C64.305静态液压万能试验机和NI500C冲击试验机等设备,研究了U165钻杆钢和Q275结构钢的力学性能,包括硬度、拉伸性能和冲击性能等,重点研究了U165钻杆钢和Q275结构钢冲击性能的影响因素及断裂机理。并且借助OM和SEM等设备分析了两种钢的显微组织及拉伸、冲击断口形貌。本文研究的主要目的是建立非标样品冲击性能之间的一般规律,为钢材的服役安全提供依据。试验结果表明:U165钻杆钢的显微组织为回火索氏体,Q275结构钢的显微组织为呈层片状交替分布的珠光体和铁素体,U165钻杆钢的洛氏硬度高于Q275结构钢。拉伸试验结果表明U165钢的屈服强度和抗拉强度分别为均高于Q275结构钢,而伸长率略低于Q275结构钢。在室温下,对不同厚度的试样进行夏比冲击试验,试验结果表明:相对较薄试样不存在冲击载荷值突降现象,但随着试样厚度增大,冲击载荷值突降现象愈发明显。如试样厚度为20 mm的Q275钢的载荷突降高达80%以上。当试样厚度≤10 mm时,冲击吸收能量随试样厚度的增加总体呈线性变化,但不同材料冲击吸收能量随厚度变化的系数显著不同;当试样厚度＞10 mm时,冲击吸收能量随厚度增大偏离线性规律。此外,不同材料随着厚度的增加,冲击吸收能量的增量和断口形貌显著不同,这归因于材料冲击韧性及其冲击断裂机制的不同。改变试验温度,对不同厚度试样分别进行夏比冲击试验,结果表明:同一厚度下同种材料的冲击吸收能值随温度的降低而减小,并在某一温度范围内现突降现象。同种材料选用不同的试样厚度,进行夏比冲击试验,获得的韧-脆转变温度是不同的。随着试样厚度的增大,试样的韧-脆转变温度都向高温方向移动。对比不同材料韧-脆转变温度对试样厚度的依赖性,发现它们的变化趋势一致。对于厚度无法满足标准试样的材料,可依据产品指定标准规格试样的韧-脆转变温度,建立试样厚度与韧-脆转变温度之间的关系,从而对不同服役条件下钢产品的选择具有实际指导意义。