DE3037954C2 - Verwendung eines austenitischen Stahles im kaltverfestigten Zustand bei extremen Korrosionsbeanspruchungen - Google Patents

Verwendung eines austenitischen Stahles im kaltverfestigten Zustand bei extremen Korrosionsbeanspruchungen

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DE3037954C2
DE3037954C2 DE3037954A DE3037954A DE3037954C2 DE 3037954 C2 DE3037954 C2 DE 3037954C2 DE 3037954 A DE3037954 A DE 3037954A DE 3037954 A DE3037954 A DE 3037954A DE 3037954 C2 DE3037954 C2 DE 3037954C2
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austenitic steel
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese

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Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines an sich bekannten Stahles, Werkstoff-Nr. 1.3964, mit austenitischem Gefüge im kaltverfestigten Zustand ils hochfester Wirkstoff bei extremen Korrosionsbeanspruchungen.
Bei der Förderung von oder Prospektion nach fossilen Brennstoffen werden häufig Geräte benötigt, welche unter den in einem Bohrloch herrschenden Bedingungen keine Spannungsrißkorrosion (SRK) oder 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 preiswerten Werkstoffe bekannt waren, wurden in der Vergangenheit Stähle auf Nickel- oder 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 Spannungsrißkorrosion 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 neigea Bekannt ist auch (DE-AS 23 38 282),
^ daß Stähle mit ferritisch-austenitischem 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 wirtschaftich herstellbar und die
ίο besagten Eigenschaften hat, insbesondere hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften bei hoher Korrosionsbeanspruchung.
Überraschenderweise haben Versuche ergeben, daß der Stahl 13964, 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 Erfindung besteht demnach in der Verwendung eines austenitischen Stahls, bestehend aus
- 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% Phosphor
- unter 0,025% Schwefel
Rest Eisen und unvermeidliche Verunreinigungen
im kaltverfestigten Zustand als hochfester Werkstoff zur Herstellung von Geräten, die bei der Prospektion
■to nach oder Förderung von fossilen Brennstoffen benötigt werden und gegen Spannungsrißkorrosion, sowie Wasserstoffversprödung beständig sind.
Vorzugsweise kann der besagte austenitische Stahl im kaltverfestigten Zustand als hochfester Werkstoff zur Herstellung von Seildraht in aggresiven, sauren Bohrlöchern verwendet werden, der beständig gegen Spannungsrißkorrosion und Wasserstoffversprödung ist
Die Zugfestigkeit des kaltverfestigten Stahles lag bei etwa 150 kg/mm2 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% Phosphor
- unter 0,025% Schwefel
- Rest Eisen und unvermeidliche
Dieser bekannte Stahl wurde ursprünglich wegen seines stabilen Austenits und der angehobenen Streckgrenze für Bleche zum Bau von unmagnetischen Schif-
fen verwendet Diese vorgenannten Eigenschaften führten auch dazu, diesen Stahl für Teile einzusetzen, die bei tiefen Temperaturen verwendet werdea Es war jedoch nicht zu erwarten, daB der Werkstoff beispielsweise im kaltverfestigten Zustand als SeUdraht in aggressiven, sauren Bohrlöchern geeignet ist

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verwendung eines austenitischen Stahls, bestehend aus
- 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% Phosphor
- unter 0,025% Schwefel
- Rest Eisen und unvermeidliche
Verunreinigungen
im kaltverfestigten Zustand als hochfester Wirkstoff zur Herstellung von Geräten, die bei der Prospektion nach oder Förderung von fossilen Brennstoffen benötigt werden und gegen Spannungsrißkorrision sowie Wasserstoffversprödung beständig sind
2. Verwendung eines austenitischen Stahls nach Anspruch 1 im kaltverfestigten Zustand als hochfester Wirkstoff zur Herstellung von Seildraht in aggressiven, sauren Bohrlöchern, der beständig gegen Spannungsrißkorrosion und Wasserstoffversprödung is».
DE3037954A 1980-10-08 1980-10-08 Verwendung eines austenitischen Stahles im kaltverfestigten Zustand bei extremen Korrosionsbeanspruchungen Expired DE3037954C2 (de)

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8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: ARBED SAARSTAHL GMBH, 6620 VOELKLINGEN, DE

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