DE3037954A1 - Verwendung eines austenitischen stahles im kaltverfestigten zustand bei extremen korrosionsbeanspruchungen - Google Patents
Verwendung eines austenitischen stahles im kaltverfestigten zustand bei extremen korrosionsbeanspruchungenInfo
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
—. 2 —
Stahlwerke Röchling-Burbach GmbH 6620 Völklingen/Saar
Verwendung eines austenitlschen Stahles, im
.kaltverfestigten Zustand bei extremen Korros
ionsbeanspruchungen
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines an sich bekannten
Stahles, Werkstoff-Nr. 1.3964, mit austenitischem
Gefüge im kaltverfestigten Zustand als hochfester Werkstoff bei extremen Korrosionsbeanspruchungen.
Bei der Förderung von oder Prospektion nach fossilen Brennstoffen werden häufig Geräte benötigt, welche unter den
in einem Borloch herrschenden Bedingungen keine Spannungsrißkorrosion
(SRK) odor Wasserstoffversprödung erfahren dürfen. In ungünstigen Fällen können neben Chloriden auch
noch Schwefelwasserstoff sowie hohe Temperaturen und hohe
Drucke vorhanden sein. Insbesondere Rohre und Seile sind unter diesen Umständen extremen Belastungen ausgesetzt.
Aus wirtschaftlichen Gründen ist es zudem erforderlich, daß diesen Bedingungen über längere, vorausschaubare Zeiten
widerstanden wird. Unter diesen Gesichtspunkten ist es auch von Interesse, daß die verwendeten Werkstoffe trotz der
hohen Anforderungen mit möglichst wenig teuren Legierungselementen auskommen. Da keine preiswerteren Werkstoffe be-
kannt waren, wurden in der Vergangenheit Stähle auf Nickeloder Kobaltbasis für die angeführten Zwecke verwendet, welche
zwar die gewünschten Eigenschaften aufwiesen, von den Kosten her jedoch problematisch waren. Andere Werkstoffe, welche
weniger hoch legiert waren, wiesen die für diese Anwendungsfälle erforderliche hohe Zugfestigkeit nicht auf. Die
Möglichkeit, die Festigkeit durch Kaltverfestigung zu erhöhen, scheidet wegen der zu befürchtenden verstärkten Neigung
solcher Stähle zu Spannungsrxßkorrosion aus. Ebenso ist es nach Angaben in der Literatur nicht ratsam, Stähle
einzusetzen, welche zur Erhöhung der Festigkeit Stickstoff als Legierungselement enthalten, da sie ebenso wie Stähle
mit besonders niedrigem C-Gehalt verstärkt zu SRK neigen. Bekannt ist auch (DE-AS 23 38 282), daß Stähle mit ferritischaustenitischem
Gefüge einen höheren Widerstand gegen SRK aufweisen, als Stähle mit rein austenitischem Gefüge.
Es ist derzeit kein Stahl für den Einsatz in z.B. Bohrlöchern bekannt, der wirtschaftlich, herstellbar und die
besagten Eigenschaften hat, insbesondere hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften bei hoher Korrosionsbeanspruchung
.
Überraschenderweise haben Versuche ergeben, daß der Stahl
1.3964, bei dem alle genannten Einschränkungen für eine gute Resistenz gegen SRK vorhanden sind, im kaltverformten
Zustand, in erster Linie im gezogenen Zustand, in zahlreichen Prüflösungen bei hoher Belastung eine vollständige Beständigkeit
gegen SRK und Wasserstoffversprödung aufweist.
Die Zugfestigkeit des kaltverfestigten Stahles lag bei
etwa 150 kg/mm und die an sich bekannte Analyse war wie folgt:
| - maximal | 0,05 % | Kohlenstoff |
| maximal | 1 ,00 % | Silizium |
| - 3,00 bis | 6,00' % | Mangan |
| - 18,00 bis | 21,00 % | Chrom |
| - 2,70 bis | 3,70 % | Molybdän |
| - 14,00 bis | 18,00' % | Nickel |
| - maximal | 0,25' % | Niob |
| - 0,20 bis | 0,35 % | Stickstoff |
| - unter | 0,025 ί | h Phosphor |
| - unter | 0,025 ί | h Schwefel |
- Rest Eisen und unvermeidliche Verunreinigungen
Dieser bekannte Stahl wurde ursprünglich wegen seines stabilen Austenits und der angehobenen Streckgrenze für
Bleche zum Bau von unmagnetischen Schiffen verwendet. Diese vorgenannten Eigenschaften führten auch dazu, diesen
Stahl für Teile einzusetzen, die bei tiefen Temperaturen verwendet werden. Es war jedoch nicht zu erwarten, daß
der Werkstoff beispielsweise im kaltverfestigten Zustand als Seildraht in agressiven, sauren Bohrlöchern geeignet
ist.
Claims (1)
- -V-Stahlwerke Röchling-Burbach GmbH 6620 Völklingen/SaarPatentanspruchVerwendung eines austenitischen Stahls mit- maximal 0,05 % Kohlenstoff maximal 1,00 % Silizium- 3,00 bis 6,00' % Mangan- 18,00 bis21,00 % Chrom- 2,70 bis 3,70 % Molybdän- 14,00 bis18,00 % Nickel- maximal 0,25 % Niob- 0,20 bis 0,35 % Stickstoff- unter 0,025 % Phosphor- unter 0,025 % Schwefel- Rest Eisen und unvermeidliche Verunreinigungenim kaltverfestigten Zustand als hochfester Werkstoff bei extremen Korrosionsbeanspruchungen.
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