Конструкционная смесь
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составу стали, используемой для изготовления подземного скважинного оборудования, работающего в агрессивных средах с повышенным содержанием сероводорода и углекислоты. Цель изобретения - повышение предела прочности, предела текучести, пластичности, ударной вязкости, твердости по всему сечению заготовки, коррозионной стойкости под напряжением, общей коррозионной стойкости в сероводородсодержащих средах и снижение порога хладноломкости. Сталь дополнительно содержит ванадий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,1 - 0,3 кремний 0,1 - 0,4 марганец 0,3 - 0,9 хром 1,35 - 2,5 молибден 0,4 - 0,8 алюминий 0,03 - 0,2 кальций 0,0005 - 0,2 медь 0,05 - 0,5 цирконий 0,005 - 0,05 ванадий 0,05 - 0,5 азот 0,005 - 0,025 железо остальное, при условии, что отношение суммарного содержания ванадия и циркония к суммарному содержанию углерода и азота составляет 0,6 - 1,55. Применение предлагаемой стали позволяет повысить эксплуатационные свойства, долговечность в сероводородсодержащих средах и коэффициент использования металла при изготовлении деталей подземного скважинного оборудования. 3 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з С 22 С 38/28
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4731767/02 (22) 22.08.89 (46) 07.08.91. Бюл. ¹ 29 .(71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.
И.П.Бардина (72) В,Н.Зикеев, M.À.Êàáëóêoâñêýÿ, Т.К.Сергеева, А.P.Èñõàêîâ, Е.П.Турковская и
Е.И.Мошкевич (53) 669.14.018.8-194(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1024523, кл, С 22 С 38/38, 1983. (54) КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ (57) Изобретение относится к черной металлургии. в частности к составу стали, используемой для изготовления подземного скважинного оборудования, работающего в агрессивных средах с повышенным содер-" жанием сероводорода и углекислоты. Цель изобретения — повышение предела прочности, предела текучести, пластичности, ударИзобретение относится к черной металлургии, в частности к составу конструкционной стали, используемой для изготовления подземного скважинного оборудования, работающего в агрессивных средах с повышенным содержанием сероводорода и углекислоты, Цель изобретения — повышение предела прочности, предела текучести, пластичности, ударной вязкости, твердости по всему сечению заготовки, корроэионной стойкости под напряжением, общей коррозионной стойкости в сероводородсодержа„„5U „„1668462 А1 ной вязкости, твердости по всему. сечению заготовки, коррозионной стойкости под напряжением, общей коррозионной стойкости в сероводородсодержащих средах и снижение порога хладноломкости. Сталь дополнительно содержит ванадий и азот при следующем соотношении компонентов, мас. 7;: углерод 0,1-0,3; кремний 0.1-0,4; .марганец 0,3-0,9; хром 1,35-2,5; молибден
0,4-0,8; алюминий 0,03-0,2; кальций 0,00050,02; медь 0,05-0,5; цирконий 0,005-0,05; ванадий 0,05-0,5; азот 0,005-0,025; железо— остальное, при условии, что отношение суммарного содержания ванадия и циркония к суммарному содержанию углерода и азота составляет 0,6-1,55. Применение предлагаемой стали позволяет повысить эксплуатационные свойства, долговечность в сероводородсодержащих средах и коэффициент использования металла при изготовлении деталей подземного сквэжинного оборудования. 3 табл. щих средах и снижение порога хладноломкости.
Предлагаемую и известную сталь выплэвляли в индукционной 50-килограммовой печи.
Металл ковали на заготовки Р14 мм, которые затем подвергали закалке от 890 С с выдержкой 20 мин в масле и отпуску при
690 С в течение 1,5 ч с охлаждением на воздухе. Определяли стандартные механические свойства, ударную вязкость КСЧ порог хладноломкости Т5о. твердость HRC на расстоянии 1/3 и 2/3 радиуса заготовки, а также в середине. время до разрушения
1668462
30 при напряжении 600 и 650 МПа (0,8 нормированного предела текучести) в насыщенном растворе сероводорода "раствор йаСГ при рН 2,9 и в насыщенном водном растворе сероводорода и углекислоты "раствор
NaC1+NazCChj" 1,5 г/л при рН 2,5. Определяли также потерю веса образцов при коррозионных испытаниях. В табл.1 приведен состав сталей, в табл.2- механические свойства, ударная вязкость, порог хладноломкости Тщ и твердость. HRC.
В табл.3 приведены результаты испытаний на стойкость к растрескиванию в насыщенном растворе сероводорода, а также в насыщенном растворе сероводорода и углекислоты.
Применение предлагаемой стали взамен известной позволит повысить эксплуатационные свойства, долговечность в сероводородсодержащих средах и коэффициент использования металла при изготовлении деталей подземного скважинного оборудования.
Формула изобретения .
Конструкционная сталь преимущественно для изготовления скважинного оборудования, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, алюминий, кальций, медь, цирконий, железо, о т л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения прочности,предела текучести, пластичности, удар5 ной вязкости, твердости по всему сечению заготовки, коррозионной стойкости под напряжением, общей коррозионной стойкости . a сероводородсодержащих средах и снижения порога хладноломкости, она дополни10 тельно содержит ванадий и азот при следующем соотношении компонентов, мас о, Углерод 0,10-0,30
Кремний 0,10-0,40
15 Марганец 0.3-0,9
Хром 1,35-2,5
Молибден .0,4-0,8
Алюминий 0,03-0,20
Кальций 0,0005-0,020
20 Медь 0,05-0,5
Цирконий 0,005-0,05
Ванадий 0,05-0,5
Азот 0,005-0,025
Железо Остальное
25 при условии, что отношение суммарного содержания ванадия и циркония к суммарному содержанию углерода и азота составляет 0,6-1,55.
1668462
СЧ
Ч:4
О о со
Ю
ССС
Ъ.t ссЪ
Ю ааа
t ааа
44 & 44
J о,о о
ОХ Ож
4l о
О х
44 4 Э оо оо о* ох
4а,44 о о о х
СЪ
С4 о о а
D о
Ю о
ССЪ
СЧ о
Ю
ИО о
Ю о
СЧ
D о
О Ф an о сч о съ
Ю В Ф
О О О О О !
ОЪ МЪ о . cn an сч о со
О О O О О О
A Ю *
О О О О О о со
СЧ
D ссЪ о
an
D о
Ф О
Ю о о
СЧ
О
Ф о со
С 4 о Ю
Ф о о о
Ф о о
СЧ о о о с Ъ
О с о
С Ъ о
СЧ о
Ч с.
С0 л СЧ
Ф о C) со
° a о
С ь
D О
Ю ссЪ
Ю о
Ъ
С Ъ
° ссЪ о1
МЪ
С 4 со
С Ъ
С 3
Ю СЧ an
С Ъ Ф - Ф С Ъ
Ф Ф
О О О О О о сСЪ с4
1о оъ
a ° о о
С Ъ о
Ю
CO о
СЧ
СЧ РЪ .о о о с Ъ
СЧ
4J
Ю
С Ъ
4I
44 la . ааа Ф х х ааа о
Е х
4С х о
И и о
C. х
7I а
С о
СЭ
ССЪ о о
Ю о! с4
kt Е
4С 44 а щ
an о
О
Ю
1668462
СЪ СЪ ССЪ О СО л л л л е. л о о о о
СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ с ъ ф сч ъ о л
° л л л л о - . в
N сЧ сЧ сЧ сч еCO Ill С Ъ ССЪ ф л л л л сч о сч О
С С CV C4 СЧ Сч
3 о о.ъ
7ТТ77о
СГ3 СлЪ . C4 л л в
С Ъ C4 С Ъ РФ
СЧ СЧ CV СЧ СЧ
СЧ
° Ф
Ю СЧ ЬП СЧ СЧ
Л Л С» Л С ССЪ
О сО м ъ Ml О О съ о со о со л о о съ о о о о
cO — СЪ О
00 Оi оi бi ОЪ CO
Ф Х
Ц ф
СЪ Х
Ф Ql
Р nl
u л
Ъ СЪ СЧ а
СЧ CV C4 СЧ СЧ
1668462
Л Со С
О О О О O О л л л л л
o o o а
1 Ю сЧ Р
o o о о o o л л л л л о î o o o
О O O О О с сч с сЧ Л
< 4 С4 CV H CV
О О О О О О (4 О СЧ С 3
4 \ С 1 Р 1 Ф Ъ С 1
О О О О О о o a о в м сЧ сП сЧ
О О О О О о О сО О со
Г Ъ Р1 Р1 Р )
ы W an а
