DE2756191B2

DE2756191B2 - Verfahren zur Wärmebehandlung von Bohrloch-Auskleidungen

Info

Publication number: DE2756191B2
Application number: DE19772756191
Authority: DE
Inventors: Robert T. Shaker Heights Ault; George M. Burton Waid
Original assignee: Republic Steel Corp Cleveland Ohio (vsta)
Current assignee: Republic Steel Corp Cleveland Ohio (vsta)
Priority date: 1976-12-20
Filing date: 1977-12-16
Publication date: 1980-01-24
Also published as: DE2756191A1; CA1103065A; JPS5378917A; DE2756191C3

Description

Mikrostruktur fahren, die Martensit und andere Umwandlungsprodukte wie beispielsweise Bainit usw. enthält Wie im Falle der US-PS 28 95 861 schließen die Beispiele der US-PS 28 25 669 Stahlsorten ein, die wärmebehandelt wurden und danach Streckgrenzenwerte kleiner als ungefähr 63 kg/mm² aufwiesen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Bohrloch-Auskleidungen zu schaffen, die die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht besitzen und insbesondere sowohl eine hohe Festigkeit als auch eine verstärkte Widerstandsfähigkeit gegenüber der Korrosionsrißbildung durch Schwefelwasserstoffbeanspruchung aufweisen.

Es hat sich gezeigt, daß eine unerwartete Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegenüber Rißbildung durch Schwefelwasserstoffbeanspruchung in einem niedrig legierten Stahl des Typs erreicht werden kann, der in den oben angerührten US-PS 28 95 861 und 28 25 669 vorgeschlagen wurde, indem eine Abschreck- und Anlaßbehtiuilung bei kritischen Temperaturen ausgeführt wird, um damit Fesiigkeiis- und näriewerie innerhalb spezifizierter Bereiche und eine vollständig angelassene martensitische Mikrostruktur zu erhalten. Obwohl Zusammensetzung, Wärmebehandlungsverfahren und Mikrostruktur, wie sie später noch beschrieben werden, bereits vom einzelnen her betrachtet bekannt sind, bewirkt die spezielle erfindungsgemäße Kombination oder Wechselbeziehung dieser Faktoren einen Effekt, der gegenüber dem bekannten Auskleidungsstahl in bezug auf Praxis und Zusammensetzung eine Verbesserung dan iilt

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Bohrloch-Auskleidungen vorgeschlagen, die gegenüber einer Beanspruchung durch Schwefelwasserstoff eine verbesserte Korrosionswiderstandsfähigkeit zeigen und aus einem Stahl bestehen, der im wesentlichen aus 0,15 bis 035% Kohlenstoff, 0,25 bis 0,75% Mangan, 0,05 bis 0,50% Silizium, 1,0 bis 5,0% Chrom, 030 bis 1,0 Molybdän, 0,05 bis 0,55% Vanadium, 0 bis 0,25% Niob, 0 bis 1,0% Aluminium, Rest Eisen und herstellungsbedingten Verunreinigungen besteht. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl bei einer Temperatur im Bereich von 843 bis 927°C austenitisiert wird, daß der Stahl zur Ausbildung einer Mikrostruktur, die im wesentlichen aus Martensit besteht, abgeschreckt wird, und daß der Stahl bei einer Temperatur im Bereich von 649 bis 760⁰C angelassen wird, daß er eine Streckfestigkeit von 63,3 bis 101.9 kg/mm² und eine Maximalhärte von 35 R₍ aufweist.

Obwohl die Zusammensetzung des erfindungsgemäß wärmebehandelten Stahls derjenigen ähnlich ist, die in den US-PS 28 95 861 und 28 25 669 vorgeschlagen wurde, wird erfindungsgemäß bei niedrigeren Temperaturen im Bereich von 843 bis 927°C im Vergleich zu den Temperaturen austenitisiert, die im Falle der oben angeführten Patentschriften von 970 bis 1100⁰C reichen. Man nimmt an, daß eine Ursache für die verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Rißbildung bei Schwefelwasserstoff-Beanspruchung, durch die sich der erfindungsgemäß behandelte StaW auszeichnet, darin liegt, daß die niedrigere Temperatur für die Austenitisierung eine Auflösung der Molybdän, Chrom- und Vanadium-Karbide verhindert Die niedrigere Temperatur für die Austenitisierung führt auch zu einer feineren Korngröße. Als weiterer Unterschied zu den oben angeführten Patentschriften ist es bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise kritisch, daß der Stahl abgeschreckt werden soll, um eine Mikrostruktur, die im wesentlichen aus Martensit besteht, zu erhalten.

is Ein anderer Unterschied liegt darin, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine Anlaßbehandlung bei niedrigeren Temperaturen beinhaltet, um damit einen Streckgrenzenwert von wenigstens 633 kg/nim² zu erhalten. AH diese Faktoren stellen für die Ausbildung der verbesserten Eigenschaften, welche die Erfindung kennzeichnen, kritische Parameter dar.

Die Korrosionsbeständigkeit der neuen erfindungsgemäß behandelten Auskleidungsstahlsorten gegenüber einer Schwefelwasserstoff-Beanspruchung wurde dadurch abgeschätzt daß gekerbte, durch einen vorspringenden Träger belastete Probestücke ener Schwefelwasserstofflösung mit einem pH-Wert von 3 ausgesetzt wurden. Die Testversuche liefen über eine Zeit von 300 Stunden; eine Überlebensbelastungshöhe (die mit Sigma 50 bezeichnet wird) wurde statistisch ermittelt. Die Überlebensbelastungshöhe stellt einen Zentralwert für diejenige Beanspruchung dar, über der 50% der Probestücke in 300 Stunden ausfielen und unterhalb der 50% der Probestücke in 300 Stunden den Beanspru-

ij chungen gewachsen waren. Die erfindungsgemäßen, mit dieser Methode getesteten Auskleidungsstahlsorten zeigen bezüglich der Sigma-50-Überlebensbelasuing Werte, die von ungefähr 80,85 kg/mm³ aufwärts liegen.

Zusätzliche Vorteile und eir; gena.,e^-es Verständnis der Erfindung lassen sich der folgenden detaillierten Beschreibung spezieller erfindungsgemäßer Beispiele entnehmen.

Die Probestücke für den Test wurden aus vier Stahlschmelzen gemacht, deren Zusammensetzungen in

ι', der folgenden Tabelle I wiedergegeben sind. Alle Probestücke wurden bei einer Temperatur von 927°C austenitisiert, abgeschreckt und bei Temperaturen im Bereich von 621 bis 704°C angelassen. Die Probestücke wurden so angelassen, daß Härtewerte im Bereich von

">n 24,5 bis 40,5 Rockwell C und Sireckgrenzen im Bereich von 88.31 bis 116.01 kg/mm² vorlagen. Die Anlaßtemperatu^ren, die mechanischen Eigenschaften und die Sigma-50-Werte für die Überlebensbelastung werden in ckr Tabelle Il wiedergegeben.

Tabelle I Chemische Zusammensetzungen

Schmelze	C	Mn	Si	P	0,021	Cr	Mo	V	Al	Nb
Nummer					0,02 i
X 439	0,24	0.54	0,25	0,015	0,022	1,8	0,68	0,23	0.037
X 440	0,24	043	&2S	0,Oi δ	0,020	1.9	0,63	0,24	0,040
X 441	0,23	0^3	0,2)	0,0)5	1,90	0,66	0,24	0,045	0,047
X 442	0,26	033	0.23	0.Ö14	1.90	0.66	0,24	0.015	0.12

	5	27 56	191	Härte (Rockwell	6	Rc)	Dehnung (% bei 25,4 mm)
Tabelle II				40,5 MW40.5			17,0 17,0 MW17.0
Schmelze/ Beispiel	Anlaß temperatur (⁰Q	Streckgrenze (kg/mm²)	Zugfestigkeit (kg/mm²)	37,5 MW37.5	Einschnürung (<Vb)		17,0 17,0 MW 17,0
X 439/1	621	11734 114,67 MWl 16,01	129,86 128,03 MW128.94	32,C MW32.0	61,7 613 MW61.5		20,0 20,0 MW20.0
X 439/2	649	107,01 105,88 MW106.44	11632 115,94 MWl 16,43	25,5	64,1 63,7 MW633		—
X 439/3	677	92,45 91,75 MW 92,10	101,66 100,96 MW10131	40,0 M W40.0	66,4 663 MW66.6		19,0 18,0 MW18.5
X 439/4	704	—	—	37,0 MW37.O	-		18,0 18,0 MW18.0
X 440/5	621	113,90 113,90 MWl 13,90	127,75 127,47 MW127.61	31,0 MW31.0	633 633 MW6^		20,0 20,0 MW20.0
X 440/6	649	104,48 104,62 MW'104,55	115,37 115,65 MWl 15,51	24.5	65,0 65,4 MW65.2		-
X 440/7	677	88,24 88,38 MW 8831	98,01 983 MW 98,15	68,2 673 MW68.0
X 440/8	704	-	—	—
MW = Mittelwert					Sigma 50 (kg/mm²)
1. Fon.etzung Tabelle II				17,08
Schmelze/ Beispiel	Charpy-V-Kerbtest (Joule bei 2I°C)	33,96
X 439/1	19,0 23,0 MW21.0	111,71
X 439/2	39,3 40,7 MW40.0	137,10
X 439/3	47,5 51,5 MW49.5	17,08
X 439/4	—	36,07
X 440/5	21,7 24,4 MW23.1	110,24
X 440/6	42,0 44,7 MW43.4	140.75
X 440/7	54,2 583 MW563
X 440/8

7 8

2. Fortsetzung Tabelle Il

Austenitisierungstemperatur: 927⁰C Mechanische Eigenschaften und Rißfestigkeit gegen Schwefelwasserstoffbeanspruchung

Schmelze/	Anlaß	Streck	Zugfestig	Ein	Dehnung	Härte	Sigma 50
Beispiel	temperatur	frenze	keit	schnürung	(% bei	(Rock
					25 mm)	well Rc)
	Γ C)	(kg/mm²)	(kg/mm?)	(%)			(kg/mm²)
X 441/a)	621	116,2	128,8	60,7	17,5	40,0	21,9
h)	649	107.0	116.7	65,2	18,0	36.4	52.0
	677	92.0	99.5	68.1	20.0	31,3	145,8
(I)	/ι>4	7H.7	87.5	69.7	21,5	25,4	137,2
X 412/e)	621	I 16.8	128.9	61,5	17,0	40,3	14,8
f)	649	107.3	116.5	64,1	18,0	36.5	31,2
K)	(S77	<»2.i	99.8	b6.6	19,5	30,9	88.6
Il)	704	80,1	87.7	69.6	21.0	25,6	125,1

"ϋ- ^[rr'"ii ,im iicr ι anene π ueimicn wira. weraen hi' Bi¹IS[UfIe ). 4, 7 und H erfindungsgemäß in dem Maße _' w irinebehandelt. dal! eine Harte kleiner als 35 R und -nie Strei kgren/e mn H i ins 101.4 kg<mm² vorliegen. Die Beispiel·· 1 und .' wurden auf die höheren HaruweMe \on 4i,."> R i-/w 37.5 R und zu höheren Streckgrenzen wi im Durchschnitt 116.0 bzw 106,2 ■ kg mm-" angelassi" Die I iberleh'-nsbelastungshohe für Bespiel I w,u nur 17.1 kt' mm- und fur Beispiele 2 nur (4 0 kg rim-', wenn d'es mit einer Überlebensbela Munushoht- von Π1.7 k»: mn - im Beispiel 3 und 137.1 kü -tipi·" fur Beispiel 4 verziehen wird Die Beispiele 5 ί in! h α 'irden ehr· falls auf die hohen H arte wer te von 40 R h/w i." ]! ·₁₍| ,),,f dl·.¹ S'lh ktren/en von 113.9 kl? mm- ^h/w !i'4.->kij mm- ,'■ _t-i i^en. Die Überlebens-He'dsi'Higslioh,· war ί·ι- Be·-; '- ': '■ ■ g/mm^; und für Beispiel ^ !(-·.' kg i'iHi- λ.ι^ ·■ ι ,ier entsprechenden Womit fur Beispiel 7 \.r: :'O2 kg-mm² und 140.8 ki mn·; *iir Be^rvei μ ;_ν^:,,^ >-_ΓΠ «erder, sollte.

D-t Be^pie'e .·.) u-.i ^ιΊ .:,τ s, :i:rf|/e X 441 mit Si« -\-:teii .'-.·,».·:·.■·■-^e'►>:' · -/w h44 ( .\- aßtempera- :uren Streckt".-zw.-.T·..- ·...- '».'v., ;;j7.0 kg/mm². Dar-e· ergab ^ch f'r !U-'.:v_t·: t --e ι berlebensbelastiingsr-ohe \·>.ί 21.j K_t- r--· .:nj t-_c Härte R =40.0 und fur Beirre! b) e-·■ ί κ.νΐ,.¹-.»^ -vi.iMungshohe von -'2.0 kg rr·"-" nd -,η., |i,_ir·,. R - 3^4 was mit den f'^pT>''",!r ho^ue^ren \\·τ'·-- 'J",« kg. mm-' und 137.2 kg 7τ ''ir tie ΓΝ·Λ->--- -e'a^.ungshöhe der Beispiele c) Tzw d) \erg|i..hj" λ-..-j.;» sollte, die eine Rrckweüharu· R -.<·- 22.'· -,".-. : "J kg mm^: und STiikeren/^e-tcMT--:·'^/·Α "^ j-v ^-τ;-" zeigten.

D-e Beispiele e) -rc. :"i :■■- v. ■-··- _.,_7C χ 442 mit *·.'■-'\"te·' wu'dep r·.·: -.: --/1 --i-" i' jngei :^sen; dabei

TareSie IH

Chemische Zusammensetzung

ergaben sich Kockweiiharten von 40.i bzw. 3b,'j kg/mm², während die Streckgrenzen der beiden Beispiele e) und f) Werte von 116,8 und 107,3 kg/mnV zeigten. Die IJberlebensbelastungshöhe war dann beim Beispiel e) nur 14,8 kg/mm² und beim Beispiel f) nur 31,3 kg/mm². Dagegen besaßen die Beispiele g) und h) der gleichen Schmelze, die bei den Temperaturen 677 bzw. 704 C angelassen wurden, .Streckgrenzwerte von 92,3 bzw. 80.1 kg/mm² und die hohen Überlebensbelastungshöhen v<.·., 88,6 bzw. 125.1 kg/mm². Damit wird deutlich, daß die mechanischen Eigenschaften der Probestücke aus der Stahlschmelze X 442 ähnliche Tendenzen wie die Probestücke der Stahlschmelze X 441 zeigen.

In der folgenden Tabelle III eintr Auskleidungsstahllegierung G sind die mechanischen Eigenschaften von Probestücken wiedergegeben, die be! Temperaturen im Bereich von 649 C bis 732 C angelassen wurden. Dieser Tabelle liißt sich entnehmen, daß das erste Beispiel mit einer Amaßtemperatur von 649"C eine höhere Streckgrenze und eine höhere Rockwellhärte zeigt, als dies erfindungsgemäß vorgesehen ist. Dabei zeigt sich bei diesem ersten Beispiel, daß die Überlebensbelastungshöhe nur 58,6 kg.'mm² betrug. Die Streckgrenze und die Harte des zweiten Probestücks dieser Tabelle entsprechen Werten, die an den oberen erfindungsgemäß zulässigen Grenzen liegen. In diesem Beispiel war die Überlebensbelastungshöhe 74.7 kg/mm² und die Härte 34.8 R_. Wie sich der Tabelle entnehmen läßt, hegen die ■lächsten drei Beispiele mit den Anlaßtemperaturen 691 'C. 704" C und 732^?C bezüglich der Streckgrenze und der Härte in den erfindungsgemäßen Bereichen: ihre Überlebeisbe'astungshöhen reichen von 13:.b bis 140.3 kg/mm².

Aütkjeidunesuah! f G 0.25 Mechanische Eigenschaften	Auster.it:· sierungs- tempera- turen Γ C)	und	M- S: P S Cr Mo V 0.50 0.29 0.008 0,022 1,90 0,63 0.22 Rißfestigkeit gegenüber Schwefelwasserstoff-Beanspruchung	Zugfestig keit (kg/mm²)	Ein schnürung (<*)	Dehnung (%bei 25.4 mm)	Al 0,024	48,6 747
Ker.n- zeiche··	927 927	(⁵C)	iä- Streck- pe-2-jr grenze (ke'mm^;)	127,0 UOS	61,0 643		Härte Sigma 50 Rockwell (Rc) (kg/mm²)
G-14 G-58	649 677	Π63 102 5	39,1 34.8

	Austeniti-	9	Anlaß	27	Streck	56 191	Ein	10	Härte	Sigma 50
	sierungs-		temperatur		grenze		schnürung		Rockwell
[■Ortsct/ung	tempera-						Dehnung
Kenn	türen			Zugfestig
zeichen	ro	ro	(kg/mm²)	keit	(%>		(Rc)	(kg/mm²)
	927	691	91,5		66,9		30,3	131,6
	927	704	82,8		70,5	(% bei 25,4 mm)	27,2	140,3
	927	732	70,7	(kg/mm²)	73,2	20,0	22,4	131,8
G-912		99,7		20,5
G-1316	91,5	23,0
G-1720	81,3

Bohrloch-Auskleidungen wurden aus einer anderen Stahlschmelze gemacht, deren Zusammensetzung in der Tabelle IV gezeigt wird. Der Auskleidungsstahl wurde bei einer Temperatur von 927°C austenitisiert und bei 691 "C angelassen.

Verschiedene Mantelrohrgrößen, die mechanischen Eigenschaften und die Überlebensbelastungshöhe jeder Größe werden in der Tabelle IV wiedergegeben.

Tabelle	IV	Mn Si	P	Wandung	S	Cu') Ni')	Cr	Mo V	Al
Schmelz!	: C	0,49 0,3i	") 0,015	(mm)	0,023	0,09 0,13	1,85	0,67 0,24	0,025
62 824	0,25			18,54
") Als	Verunreinigung		Mantelrohrgröße	18,54	Streck	Zugfestig	Dehnung	Härte	Sigma 50
Reispiel	Kenn		25,4	grenze	keit		Rockwell
	ziffer	Durchmesser	25,4
		(mm)	30,48	(kg/mm²)	(kg/mm²)	(% bei 50,8 mm)	(Rc)	(kg/mm²)
		177,8		97,02	104,41	19,0	33,4	116,85
9	AA	177,8	89,99	99,84	20,0	32,3	112,49
10	CC	177,8	99,84	108,27	19,0	34,4	82,26
11	FF	177,8	103,35	113,19	19,0	35,3	54,21
12	HH	177,8	86,48	116,01	19,0	35,1	55,82
13	MM

Die Beispiele 9, 10 und 11 der Tabelle (V zeigen Härtewerte und Streckgrenzen, wie sie von der Erfindung beabsichtigt sind. Es läßt sich erkennen, daß die Höhe für die Überlebensbelastung von 82,3 kg/mm² für Beispiel 11 bis 116,8 kg/mm² für Beispiel 9 reicht. Das Beispiel 12 zeigt eine höhere Streckgrenze von 103,4 kg/mm² und eine größere Härte von 35,3 R_c. Die Höhe für die Überlebensbelastung von Beispiel 12 war nur 54,2 kg/mm², was mit 82,3 kg/mm² für Beispiel 11 verglichen werden sollte. Beispiel 13 zeigte eine Streckgrenze, die innerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs lag, halte jedoch eine größere Härte von 35,1 R₀ Die Höhe für die Überlebensbeanspruchung von Beispiel 13 war 55,8 kg/mm², was mit den 823 kg/mm² für Beispiel 11 verglichen werden sollte.

Aus dem vorher Gesagten läßt sich erkennen, daß e: erfindungsgemäß möglich ist, Auskleidungs-Stahlsorten hoher Festigkeit mit verbesserter Korrosionsfestigkeit gegenüber Beanspruchungen durch Schwefelwasserstoff zu erhalten, und daß diese verbesserten Eigenschaften von den eng miteinander in Beziehung stehenden metallurgischen Faktoren Zusammensetzung, Härte, Festigkeit und MikroStruktur herrühren.

Der erfindungsgemäß hergestellte Bohrloch-Auskleidungsstahl zeigt eine verbesserte Korrosionsfestigkeit gegenüber Beanspruchungen durch Schwefelwasserrtoff, besitzt eine Streckgrenze im Bereich von 63,3 bis 101,9 kg/mm², eine Maximalhärte von 35 Rc und eine vollständig angelassene martensitische MikroStruktur.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Wärmebehandlung von Bohrloch-Auskleidungen, die hohe Korrosionsfestigkeit gegenüber Beanspruchungen durch Schwefelwasserstoff zeigen und aus einem Stahl bestehen, der aus 0,15 bis 0ß5% Kohlenstoff. 0,25 bis 0,75% Mangan, 0,05 bis 0,50% Silizium, 1,0 bis 5,0% Chrom, 0,30 bis 1,0% Molybdän, 0,05 bis 055% Vanadium, 0 bis 0,25% Niob, 0 bis 1,0% Aluminium, Rest Eisen und herstellungsbedingten Verunreinigungen besteht dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl bei einer Temperatur im Bereich von 843 bis 927° C austenitisiert wird, daß der Stahl zur Ausbildung einer MikroStruktur, die im wesentlichen aus Martensit besteht, abgeschreckt wird, und daß der Stahl bei einer Temperatur im Bereich von 649 bis 760⁰C so angelassen wird, daß er eine Streckgrenze von 633 bis 101,9 kg/mm² und eine Maximalhärte von 35 Rc aufweist

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Bohrloch-Auskleidungen, die sich durch eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber derjenigen Korrosionsbeanspruchung auszeichnen, die durch Schwefelwasserstoff herbeigeführt wird.

In den letzten Jahren wurden beachtliche Anstrengungen unternommen, Auskleidungsstähle höherer Festigkeit zu entwickeln, die gegenüber einer Zerstörung unter Belastungs- und Korrosionsbedingungen bessere Widerstandsfähigkeiten zeigen; diese Bedingungen rühren daher, daß die Mantelstähle ölen mit höherem Schwefelwasserstoffgehalt ausgesetzt sind. Mit ansteigendem Energieverbrauch und dem Rückgang von ölreserven mit geringem Schwefelwasserstoffgehalt, die sich leicht ern icher, ließen, ist die Notwendigkeit nach widerstandsfähigen Stahlsorten, die gegenüber einer Rißbildung durch Schwefelwasserstoff höhere Festigkeit zeigen, immer deutlicher geworden. Die jetzt erforschten ölfelder erfordern eine Bohrtätigkeit bis in Tiefen von über 6100 m hinab, wobei die Bodeniochdrücke 1700 kg/cm² und die Temperaturen 200⁰C übersteigen; in diesen Bereichen wird im Rohöl oft Schwefelwasserstoff gefunden. Unter dieser. Bedingungen wird die Bohrloch-Stahlauskleidung im fortschreitenden Maße in der Anwesenheit von Schwefelwasserstoff spröde, bekommt schließlich Risse und bricht unter den Belastungen, denen die Auskleidung lusgesetzt ist.

Viele metallurgische Faktoren beeinflussen das Verhalten von Stahl, bei Schwefelwasserstoffbcanspruchung Risse zu bilden. Unter diesen Faktoren sind MikroStruktur, Zusammensetzung des Stahls und seine Festigkeit von Bedeutung. AM diese Faktoren hängen untereinander zusammen und müssen sehr genau geregelt werden. Geringe Abweichungen von den optimalen Grenzen nur eines einzigen Faktors, wie beispielsweise der Temperatur der Wärmebehandlung, beeinträchtigt auf nachteilige Weise die Rißfestigkeit bei Einwirkung von Schwefelwasserstoff, selbst wenn andere Faktoren wie die Zusammensetzung unverändert bleiben.

Vor dieser Erfindung kam man allgemein zu dem Schluß, daß Auskleidungsstahlsorten mit hohen Streck-

ίο

grenzenwerten von ungefähr 63 kg/mm² oder noch höher gegenüber einer Schwefelwasserstoff-Rißbildung empfindlicher als Stahlsorten geringerer Festigkeit sind. Die martensitischen Mikrostrukturen in abgeschreckten und angelassenen Stahlsorten erwiesen sich gegenüber einer Schwefelwasserstoff-Beanspruchung widerstandsfähiger als jene, die für den ursprünglichen oder normalisierten Zustand repräsentativ sind, oder sogar widerstandsfester als die Mikrostrukturen, die sich durch Normalisieren und Anlassen entwickelt haben. Die chemische Zusammensetzung beeinflußt die Widerstandsfähigkeit gegenüber Rißbildung durch Schwefelwasserstoff dadurch, daß sie die metallurgischen Eigenschaften des Stahls wie Härtbarkeit, Umwandlungsverhalten und Anlaßverhalten ändert, was seinerseits Änderungen in der Festigkeit und in der MikroStruktur mit sich bringt

Obwohl Forscher die Notwendigkeit nach Auskleidungsstahlsorten höherer Festigkeit erkannt haben, gibt es im gegenwärtigen Stand der Technik keine Stahizusammensetzung und kein passendes Wärmebehandlungsverfahren, das es möglich machen würde, die Festigkeit zu erhöhen und gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Rißbildung durch Schwefelwasserstoffangriff zu verbessern.

Ein Verfahren, die Korrosionswiderstandsfähigkeit gegenüber Schwefelwasserstoffangriff bei Auskleidungsstahl zu verbessern, wird in der US-PS 28 95 861 beschrieben. Nach dieser Patentschrift wird ein niedrig legierter Stahl, der Chrom, Molybdän, Vanadium, Silizium und Mangan enthält einer Wärmebehandlung unterworfen, die eine Austenitisierung bei erhöhter Temperatur im Bereich von 975° C bis 1100⁰C, eine Abkühlung mit einer Geschwindigkeit, die wenigstens einer Luft-Abkühlung entspricht, und eine Anlaßbehandlung bei ein Temperatur im Bereich von 725⁰C bis 800⁰C einsL Jießt. In dieser Patentschrift wird angegeben, daß die Streckgrenze des Stahls nicht größer als 65 kg/mm² sein sollte. Aus der Patentschrift geht hervor, daß Anlaßtemperaturen unter 725°C und Streckgrenzenwerte größer als 65 kg/mm² für den beschriebenen Stahl, der, wie oben beschrieben, austenitisiert und gekühlt wird, wegen des nachteiligen Effekts auf die Widerstandsfähigkeit gegenüber Schwefelwasserstoff-Beanspruchung vermieden werden sollen.

Ein anderer, gegenüber Korrosion durch Schwefelwasserstoffangriff widerstandsfähiger Stahl wird in der US-PS 28 25 669 beschrieben. Der nrdrig legierte Stahl dieser Patentschrift enthält zusätzlich zu einem Kohlenstoffanteil extrem er^er Toleranz als Mußkomponenten ge^ringe Anteile von Mangan, Chrom, Aluminium und Silizium. Die Zusammensetzung kann auch als Wahlkomponenten Molybdän, Vanadium und Titan beinhalten. Der Stahl wird dadurch vorvergütet, daß er bei ungefähr 740°C bis 78O°C angelassen wird, damit die Karbidaggregate durch die Ferritkerne hindurch diffundieren oder sich darin verteilen können, bevor die Karbide durch eine nachfolgende Hochtemperatur-Austenitisierungsbehandlung aufgelöst werden. Nach dieser Patentschrift kann der Stahl in dem nach der Dispersions- oder Diffustonsbehandlung erhaltenen Zustand verwendet werden, oder er kann einer beliebigen Austenitisierung, Abschreck- und Anlaßbe handlung ausgesetzt werden. Der Stahl wird bei hohen Temperaturen im Bereich von 97O⁰C bis 1080"C austenitisiert. Die Abschreck-Behandlung, der der Stahl nach der Austenitisierung ausgesetzt ist, kann zu einer