Сталь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1 834227

< \

1 ,,» (61) Дополнительное к авт. свид-ву.— (22) Заявлено 081079 (21) 2825263/22-02 (5t)M. Кл.з

С 22 С 38/60 с присоединением заявки k9

Государственный комитет

СССР по делам изобретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300581. Бюллетень É9 20

ДатЬ опубликования описания 300531 (53) УДК 669.15-194 (088. 8) Н.Д. Шавкунов, В.Л. Метельков, О.И. Новиков, Н.И. Панова, В.П. Коваль и В-Я. Жуковский (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский инст разработки и эксплуатации нефтепромыслов труб (71) Заявитель (54) СТАЛЬ

15

0,20-0,45

0,60-1,40

0,80-2,50

До 1,0

До 0,50

До 0,50

До 0,50

30

Изобретение относится к металлургии, в частности к сталям, имеющим повышенную коррозионную стойкость к общей коррозии и сульфидному растрескиванию и используемым при производстве труб, работающих в активных средах, содержащих, например, сернистые соединения.

Известна сталь (1), содержащая,. вес.%:

Углерод 0,32-0,40

Марганец 1,50-1,80.

Кремний - 0,4-0,7

Сера До 0,035

Фосфор До 0»035

Железо Остальное

Однако указанная сталь не обладает достаТочной коррозионной стойкостью.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь (2), содержащая, вес.Ъ|

Углерод

Марганец

Кремний .

Хром

Молибден

Ванадий

Никель

Алюминий До 0,03

Сера До 0,.05 фосфор До 0,07

Железо Остальное

Известная сталь имеет достаточно. высокий уровень механической прочности при недостаточной коррозиоцной стойкости и сопротивлении корроэионн ому растрескиванию. Причем этот выи сокий уровень механической прочност может быть достигнут лишь в результате закалки в воде с последующим отпуском, что существенно повышает стоимость изготавливаемых изделий.

Цель изобретения - повыаение корр озионной стойкости и сопротивления корроэионному растрескиванию стали.

Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, алюминйй, фосфор и железо, дополнительно содержит медь, титан, церий и сурьму при сле,Дующем соотношении компонентов, вес.З:

Углерод 0,12-0„18

Марганец : 1,5-2,0

Кремний . 1,3-1,5

Хром 0,1-0,5

Алюминий 0,1-0,5

Фосфор О, 03-0,1

834227 гаемая:

68,8

28,0

52,6

67,1

65,3

26,8

67,0

73,0

Известная:

66,0

22,0

1 77,0 59,0

2 88,0 72,0

25,0 61,2

45 100 х 8 х 2 мм, йэготовленных из предлагаемой и известной стали, приведены в табл. 2.

Таблица 2

Результаты испытаний на корроэионную стойкость в соленасыщенной сероводородсодержащей среде 1 образцов гаемая:

Коррозия равномерная по всей поверхности образца

1,53

1,38

То же

Известная:

2,06

Коррозия носит локальный характер, име-ются следы пнттингов

2,19

11

Медь 0 1-0,5

Титан 0,1-0,2

Церий 0,01-0,05

Сурьма 0,01"0,05

Железо Остальное

Пример. Изготавливают образцы иэ предлагаемой стали, полученной в индукционной печи, двух составов, первый из которых содержит, вес.%г углерод 0,12; марганец 1,5, кремний

1,3, хром 0,1, медь 0,1, титан 0,1; алюминий 0,1, фосфор 0„03; церий

0,01; сурьма 0,01, железо остальное, а второй содержит, вес.Ф: углерод

0,18, марганец 2,0> кремний 1,5; хром 0,5, медь 0,5, титан 0,2, amoминий 0,5, фосфор 0,1" церий 0,05," сурьма 0,05, железо остальное.

Изготавливают также образцы as известной стали двух составов, при- . чем первый содержит, вес.Ъ: углерод

0,2, марганец 0,6; кремний 0,8; хром

0,1; молибден 0,05, ванадий 0,05; никель 0,05; алюминий 0,01 сера

0,01, фосфор 0,01, железо остальное, а второй — вес.Ъ: углерод 0,45; марганец 1,4; кремний 2,5; храм 1,0; молибден 0,5; ванадий 0,5; никель

0,5; алюминий 0,03; сера 0,05", фос,фор 0,07; железо остальное.

Испытания образцов проводят в среде 1 (соленасыщенний раствор нефтегазоносных районов Куйбышевского и Оренбургского месторождений с проявлением сероводорода), имеющей ион5 ный состав г/л: НСОЗ 0 329 S04

1,393; С6 158,11, И9 1,459, Са 5,210; (Na+K) 94,595, Н 5 О, 340; уд. вес.

1,168 г/см, рН 6,3, и в среде 2 (раствор, имитирующий водные соленасыщенные растворы нефтегазоносных месторождений Азербайджанской ССР, Грозненской области с проявлением сероводорода), содержащей 3% NаС1, 3000 мг/л Н S и 10% НСС.

В среде 1 испытывают образцы раэt5 мером 2 х 8 х 100 мм весовым методом на общую коррозию, в среде 2 - цилиндрические образцы длиной 120 мм, диаметром 10 мм с концентратором напряжения (глубина надреза 1 мм; радиЩ ус в вершине трещины 0,1 мм) на стойкость к сульфидному растрескиванию при напряжении 50 кгс/мм (0,9о, ).

Образцы перед испытанием подвергают нормализации при 860 С с послеДующим отпуском при 600 С.

Результаты механических испытаний образцов, изготовленных иэ предлагаемой и известной стали, приведены в табл. 1.

Т ° а б л и ц а 1

834227

Таким образом, при .одинаковых показателях механических свойств (табл.

1) предлагаемой и известной стали скорость коррозии (табл. 2) в среде .1 предлагаемой стали составляет 1,181,53 г/м ч, в то время как известной стали — 2,06-2,19 г/м ч. При

Таблица 3

Время выдержки в среде, ч

Среда для

Сталь испытания стояние браэца

Предлагаемая:

300 Не разрушается

То же

300 То же

Известная:

163 Разрыв образца

215 То же корроэионному растрескиванию, она дополнительно содержит медь, титан, церий и сурьму.при следующем соотношении компонентов, вес.Ф:

Углерод 0,12-0,18

35 Марганец 1ю5 2 ° О

Кремний 1,3-1,5

Хром 0,1-0,5

Алюминий 0,1-0,5

Фосфор 0,03-0,1

Медь 0,1-0,5

4О титан 0,1-0,2

Церий 0,01-0,05

Сурьма О, 01-0, 05

Железо Остальное

45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сталь легированная, конструкционная, марки и технические требования ГОСТ 4543-71. Сталь марки 36Г2С.

gp, 2. Патент Франции 9 2107804, кл. Е 21 В 17/00, С 22 С 38/00, опублик. 1972.

Формула изобретения

Составитель С Деркачева

Техред А. Бабинец Корректор С. Щомак

Редактор И. Михеева

Заказ 4013/52 Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.. Ужгород, ул. Проектная, 4 ! иэ данных табл. 3 видно, что образцы, изготовленные иэ.известной стали, разрушаются вследствии сульфидного растрескивания в среднем через 190 ч, в то время как образцы, изготовленные из предлагаемой стали, выдерживают испытания в течение

300 ч.

Предлагаемая сталь технологична при выплавке, хорошо обрабатывается.

Кроме того, она характеризуется высокой стойкостью как к общей коррозии, так и к сульфндному растрескиванию в соленасьщенных растворах, содержащих сероводород.

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром алюминий, фосфор и .железо, о т л .и ч а ю щ.а я с я тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости и сопротивления этом проводят параллельные испытания на двадцати образцах каждого состава при продолжительности испытаний

50 ч.

Результаты испытаний.цилиндрйчес« ких образцов в среде 2 приведены в табл. 3..