DE3221833A1 - Legierung, insbesondere zur herstellung von hochbelastbaren verrohrungen von tiefbohrungen oder dergleichen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Legierung, insbesondere zur Herstellung von hochbelastbaren Verrohrungen von Tiefbohrungen oder dergleichen. Um eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrißkorrosion in einer H[tief]2S-CO[tief]2-Cl[hoch]- -Umgebung zu erreichen, weist die Legierung folgende Komposition auf: C : <= 0,1 % Si : <= 1,0 % Mn : <= 2,0 % P : <= 0,030 % S : <= 0,005 % N : 0 - 0,30 % Ni : 25 - 60 % Cr : 22,5 - 35 % Mo : 0 - 7,5 % (exkl.) W : 0 - 15 % (exkl.) Cr(%) + 10Mo(%) + 5W(%) >= 70 % 3,5 % <= Mo(%) + 1/2W(%) < 7,5 % Cu : 0 - 2,0 % Co : 0 - 2,0 % Seltene Erden: 0 - 0,10 % Y : 0 - 0,20 % Mg: 0 - 0,10 % Ca : 0 - 0,10 % Nb, Ti, Ta, Zr und V einzeln oder in Kombination mit einem Gesamtanteil von 0,5-4,0 % falls notwendig; Eisen und unwesentliche Verunreinigungen: Rest.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Legierung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, insbesondere zur Herstellung von hochbelastbaren Verrohrungen von Tiefbohrungen oder dergleichen.

Derartige Legierungen bzw. Kompositionen werden insbesondere zur Herstellung von Auskleidungen und Verrohrungen sowie für Bohrgestänge in Verbindung mit Tiefbohrungen nach Öl, Erdgas oder geothermischem Wasser verwendet; all diese Verwendungen werden im folgenden unter dem Terminus "Tiefbohrungen" zusammengefasst. Solche Legierungen müssen hochbelastbar sein und eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrißkorrosion aufweisen.

In der Erforschung und Erschließung von neuen Vorräten an Öl und Erdgas sind in letzter Zeit die Tiefbohrungen zu immer größeren Tiefen vorangetrieben worden. Tiefbohrungen nach Öl bis zu 6000 Meter und mehr sind nicht mehr unüblich; Berichte über Tiefbohrungen nach Öl in Tiefen bis zu 10000 Meter und mehr liegen vor.

Eine Tiefbohrung ist unvermeidlich einer rauen Umgebung ausgesetzt. Zusätzlich zu dem hohen Druck treten in der Umgebung einer Tiefbohrung korrodierende Materialien auf, wie z. B. Kohlendioxid, Chlorionen sowie wässriger Schwefelwasserstoff unter hohem Druck.

Aus diesem Grunde müssen Auskleidung, Rohre und Bohrgestänge (weiter allgemein als "Verrohrung" bezeichnet, d. h. Rohrgut) bei Öl-Tiefbohrungen oder dergleichen unter solchen rauen Bedingungen hochbelastbar sein und gute Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrißkorrosion aufweisen. Allgemein ist als eine Maßnahme zur Verringerung von Spannungsrißkorrosionen bei Verrohrungen bekannt, ein korrosionshemmendes Mittel, einen sogenannten "Inhibitor" in den Bereich der Tiefbohrung zu injizieren. Jedoch kann diese Maßnahme zur Verhinderung von Spannungsrißkorrosion nicht in allen Fällen angewandt werden, so z. B. nicht für den Fall von küstennahen bzw. Offshore-Ölbohrungen.

Aus diesem Grunde ist in neuerer Zeit versucht worden, hierzu hochgradig korrosionsresistente, hochlegierte Stähle, wie rostfreie Stähle, unter den Namen Incoloy und Hastelloy vertriebene Stähle oder dergleichen zu verwenden. Jedoch ist das Verhalten von solchen Materialien unter einer korrodierenden Umgebung, die ein H[tief]2S-CO[tief]2-Cl[hoch]- -System enthält, wie es in Öl-Tiefbohrungen gefunden worden ist, bis jetzt noch nicht ausreichend untersucht worden.

In der US-PS 4 168 188 ist eine Legierung auf Nickelbasis beschrieben, die 12 bis 18 % Molybdän, 10 bis 20 % Chrom und 10 bis 20 % Eisen enthält, und die für die Herstellung von Verrohrungen geeignet ist. In der US-PS 4 171 217 ist eine ähnliche Legierungskomposition beschrieben, bei der der Kohlenstoffanteil auf maximal 0,030 % begrenzt ist. In der US-PS 4 245 698 ist eine Superlegierung auf Nickelbasis beschrieben, die 10 bis 20 % Molybdän enthält, und die in Verbindung mit Bohrungen nach saurem, d. h. einen hohen Schwefelanteil enthaltenden Gas und Öl verwendet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Legierung, insbesondere für Verrohrungen bei Tiefbohrungen anzugeben, die ausreichend hoch belastbar ist und ausreichende Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion aufweist, um Tiefbohrungen sowie stark korrodierender Umgebung standzuhalten, insbesondere einer Umgebung, die Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und Chlorionen enthält (H[tief]2S-CO[tief]2-Cl[hoch]- -Umgebung).

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch eine Legierung gelöst, wie sie im Kennzeichen des 1. Patentanspruches angegeben ist.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der anhand der Zeichnung mehrere Legierungen gemäß der Erfindung erläutert sind. Zur Vereinfachung sind Elemente und Verbindungen entsprechend den allgemein üblichen Symbolen gemäß des Periodensystems abgekürzt. In der Zeichnung stellen dar:

Figur 1 die Beziehung zwischen dem Verhältnis der Dehnung in einer Testumgebung und in Luft und dem Phosphor (P)-Gehalt;

Figur 2 die Beziehung zwischen der Verwindungszahl und dem Schwefel (S)-Gehalt;

Figuren 3-7 die Beziehung zwischen dem Nickel (Ni)-Gehalt und dem Wert der Gleichung: Cr(%) + 10 Mo(%) + 5W(%) im Hinblick auf die Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrißkorrosion;

Figur 8 eine schematische Ansicht einer Probe, die von einer Dreipunkt-Balkenaufspannvorrichtung gehalten ist;

Figur 9 eine schematische Ansicht einer Probe, die mit einem Schraubbolzen und einer Mutter unter Spannung gehalten ist.

Im Rahmen von Untersuchungen wurde folgendes gefunden:

a) Unter Bedingungen einer korrodierenden Umgebung, die H[tief]2S, CO[tief]2 und Chloridionen (Cl[hoch]-) enthält, entwickelt sich Korrosion hauptsächlich im Wege der Spannungsrißkorrosion. Der Mechanismus der Spannungsrißkorrosion ist in diesen Fällen jedoch ganz unterschiedlich von dem, der im allgemeinen bei rostfreien Austenitstählen gefunden worden ist. Die Hauptursache für Spannungsrißkorrosion im Falle von rostfreien Austenitstählen ist die Gegenwart von Chloridionen (Cl[hoch]-). Im Gegensatz dazu ist die Hauptursache für derartige Spannungsrißkorrosion bei Verrohrungen von Öl-Tiefbohrungen die Gegenwart von Schwefelwasserstoff (H[tief]2S), obwohl die Gegenwart von Cl[hoch]- -Ionen ebenfalls einen gewissen Faktor darstellt.

b) Verrohrungen aus Legierungen für Tiefbohrungen werden üblicherweise kalt verformt bzw. kalt bearbeitet, um deren Festigkeit zu verbessern. Jedoch vermindert diese Kaltbearbeitung die Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion nicht unerheblich.

c) Die Korrosionsrate einer Legierung in einer korrodierenden H[tief]2S-CO[tief]2-Cl[hoch]- -Umgebung hängt von dem Gehalt von Chrom (Cr), Nickel (Ni), Molybdän (Mo) und Wolfram (W) innerhalb der Legierung ab. Wenn die Auskleidung bzw. Verrohrung eine Oberflächenschicht aufweist, die diese Elemente enthält, so hat die Legierung nicht nur allgemein eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion, sondern zusätzlich verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion sogar unter korrodierender Umgebung, die in Öl-Tiefbohrungen auftritt. Speziell wurde gefunden, dass Molybdän zehnfach wirksamer ist als Chrom, und dass Molybdän zweimal wirksamer ist als Wolfram, um die Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrißkorrosion zu verbessern. Es wurde gefunden, dass die Gewichtsanteile von Chrom, Wolfram und Molybdän folgenden Gleichungen genügen sollten:

Cr(%) + 10Mo(%) + 5W(%) >= 70 %

3,5 % <= Mo(%) + 1/2W(%) < 7,5 %

Außerdem sollte der Nickelanteil 25 bis 60 Gew.- % und der Chromanteil 22,5 bis 35 Gew.- % betragen. In einem solchen Fall weist die Legierungsoberfläche selbst nach der Kaltbearbeitung bemerkenswert verbesserte Widerstands- fähigkeit gegenüber Korrosion in einer H[tief]2S-CO[tief]2-Cl[hoch]- -Umgebung auf, insbesondere einer Umgebung, die konzentrierten Schwefelwasserstoff bei Temperaturen von 200 °C oder weniger enthält.

d) Die Zugabe von Nickel verbessert nicht nur die Widerstandsfähigkeit der Oberflächenschicht gegenüber Spannungsrißkorrosion, sondern verbessert allgemein die metallurgische Struktur der Legierung selbst. So verbessert die Zugabe von Nickel merkbar die Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion.

e) Schwefel ist eine natürlich auftretende Verunreinigung; wenn der Schwefelgehalt nicht mehr als 0,0007 % beträgt, kann eine solche Legierung auch merkbar besser warm verarbeitet werden.

f) Phosphor (P) ist ebenfalls eine natürlich auftretende Verunreinigung; wenn der Phosphorgehalt nicht mehr als 0,003 % beträgt, wird die Anfälligkeit gegenüber Wasserstoff-Versprödung merklich reduziert.

g) Wenn Kupfer (Cu) in einem Anteil von nicht mehr als 2,0 Gew.-% und/oder Kobalt (Co) in einem Gewichtsanteil von nicht mehr als 2,0 % der Legierung als zusätzliche Legierungskomponenten zugefügt werden, wird die Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion weiter verbessert.

h) Wenn eine oder mehrere der folgenden Legierungselemente der Legierung in der angegebenen Anteilsmenge zugefügt werden, kann die Legierung ferner besser warm verarbeitet werden; diese Legierungskomponenten sind: Seltene Erden

in einem Anteil von nicht mehr als 0,10 %, Yttrium (Y)

in einem Anteil von nicht mehr als 0,2 %; Magnesium (Mg)

in einem Anteil von nicht mehr als 0,10 %; Kalzium (Ca)

in einem Anteil von nicht mehr als 0,10 %. i) Wenn eine oder mehrere der folgenden Legierungskomponenten der Legierung zugefügt werden, wobei der Gesamtanteil in dem Bereich zwischen 0,5 bis 4,0 % liegt, so wird die Festigkeit der Legierung weiter verbessert aufgrund des Kaltaushärtungseffektes durch diese Zusätze; diese Zusätze sind: Niob (Nb), Titan (Ti), Tantal (Ta), Zirkonium (Zr) und Vanadium (V).

j) Wenn zusätzlich Stickstoff in einem Anteil zwischen 0,05 bis 0,30 % Gew.-% zusätzlich der Legierung als Legierungselement zugesetzt wird, so wird die Festigkeit der so erhaltenen Legierung weiterhin verbessert, ohne dass die Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion vermindert wird.

k) Vorzugsweise ist der Stickstoffanteil zwischen 0,05 und 0,25 %, wenn zumindest entweder Nb oder V in einem Gesamtbetrag von 0,5 bis 4,0 % der Legierung zugefügt werden. In diesem Falle wird die Festigkeit der so erhaltenen Legierung weiter verbessert, und zwar aufgrund des Kaltaushärtungseffektes dieser Zusätze, ohne dass die Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion reduziert wird.

Die Erfindung wurde auf der Basis der oben erwähnten Ergebnisse und Entwicklungen aufgebaut und führt zu einer Legierungskomposition, die zur Herstellung von hochbelastbaren Verrohrungen bei Tiefbohrungen mit wesentlich verbesserter Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion geeignet ist. Diese Komposition enthält:

C: nicht mehr als 0,10 %, vorzugsweise nicht mehr als 0,05 %

Si: nicht mehr als 1,0 %,

Mn: nicht mehr als 2,0 %, P: nicht mehr als 0,030 %, vorzugsweise nicht mehr als 0,003 %

S: nicht mehr als 0,005 % vorzugsweise nicht mehr als 0,0007 %,

Ni: 25 - 60 %, vorzugsweise 35 - 60 %,

Cr: 22,5 - 35 %, vorzugsweise 24 - 35 %, zumindest entweder Mo in einem Anteil weniger als 7,5 % und/oder W in einem Anteil weniger als 15 %, wobei die folgenden Gleichungen einzuhalten sind:

Cr(%) + 10 Mo(%) + 5W(%) >= 70 %, und

3,5 % <= Mo(%) + 1/2W(%) < 7,5 %

wobei der Rest Eisen mit üblichen Verunreinigungen ist.

Die Legierung gemäß der Erfindung kann ferner eine Kombination folgender Komponenten enthalten:

i) Cu: nicht mehr als 2,0 % und/oder Co: nicht mehr als 2,0 %

ii) eine oder mehrere Seltene Erden, in einem Anteil von nicht mehr als 0,10 %; Y, in einem Anteil von nicht mehr als 0,20 %; Mg, in einem Anteil von nicht mehr als 0,10 %; Ca, in einem Anteil von nicht mehr als 0,10 %.

iii) Eine oder mehrere Komponenten von Nb, Ti, Ta, Zr und V in einem Gesamtanteil zwischen 0,5 und 4,0 %.

iv) Stickstoff kann in einem Anteil von 0,05 bis 0,30 %, vorzugsweise 0,10 bis 0,25 % der Legierung zugefügt werden. Bei einer anderen Legierungsart kann Stickstoff in einem Anteil zwischen 0,05 bis 0,25 % in Verbindung mit Nb und/oder V bei einem Gesamtanteil zwischen 0,5 bis 4 % zugefügt werden.

Hiermit kann in einem breiten Aspekt eine Legierung für die Herstellung von hochbelastbaren Verrohrungen bei Tiefbohrungen mit hoher Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrißkorrosion entwickelt werden, wobei diese Legierung folgende Komposition aufweist:

C : <= 0,1 % Si : <= 1,0 %

Mn : <= 2,0 % P : <= 0,030 %

S : <= 0,005 % N : 0 - 0,30 %

Ni : 25 - 60 % Cr : 22,5 - 35 %

Mo : 0 -7,5 % (exkl.) W : 0 - 15 % (exkl.)

Cr(%) + 10 Mo(%) + 5W(%) >= 70 %

3,5 % <= Mo(%) + 1/2W(%) < 7,5 %

Cu : 0 - 2,0 % Co : 0 - 2,0 %

Seltene Erden: 0 - 0,10 % Y : 0 - 0,20 %

Mg: 0 - 0,10 % Ca : 0 - 0,10 %

Fe und vorkommende Verunreinigungen: Rest.

Wenn Stickstoff zusätzlich beigefügt wird, beträgt der untere Grenzwert 0,05 %.

Die Legierung gemäß der Erfindung kann ferner zumindest eines der Elemente Nb, Ti, Ta, Zr und V in einem Gesamtanteil zwischen 0,5 und 4,0 % enthalten.

Im folgenden sollen die Gründe für die Zusammensetzung der Legierung gemäß der Erfindung entsprechend den obigen Ausführungen erläutert werden.

Kohlenstoff C: liegt der Kohlenstoffanteil oberhalb 0,10 %, so ist die Legierung relativ anfällig für Spannungsrißkorrosion. Der obere Grenzwert von Kohlenstoff liegt bei 0,1 %, vorzugsweise ist der Kohlenstoffanteil nicht mehr als 0,05 %.

Silizium (Si): Si ist ein notwendiges Element als Desoxidationsmittel. Liegt jedoch dessen Anteil über 1,0 %, so wird die Fähigkeit zur Warmbearbeitung der so erhaltenen Legierung verschlechtert. Der obere Grenz- wert von Silizium wird zu 1,0 % festgelegt.

Mangan (Mn): Mangan ist ebenso wie Silizium ein Desoxidationsmittel. Die Zugabe von Mangan hat, wie festgestellt worden ist, praktisch keine Wirkung auf die Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrißkorrosion. Der obere Grenzwert von Mangan ist auf 2,0 % beschränkt worden.

Phosphor (P): P liegt in der Legierung als Verunreinigung vor. Gegenwart von Phosphor in einem Anteil von mehr als 0,030 % macht die so erhaltene Legierung anfällig gegenüber Wasserstoffversprödung. Aus diesem Grunde wird der obere Grenzwert für Phosphor zu 0,030 % bestimmt, so dass die Anfälligkeit gegenüber Wasserstoffversprödung auf niedrigem Niveau gehalten werden kann. Hierzu muß bemerkt werden, dass dann, wenn der Phosphorgehalt kleiner als 0,003 % ist, die Anfälligkeit gegenüber Wasserstoffversprödung drastisch verringert wird. Aus diesem Grunde ist es wünschenswert, den Phosphorgehalt auf 0,003 % oder weniger zu reduzieren, wenn beabsichtigt ist, eine Legierung mit wesentlich verbesserter Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasserstoffversprödung zu erhalten.

In Figur 1 ist dargestellt, wie eine Reduzierung des P-Gehaltes die Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasserstoffversprödung verbessert. Eine Anzahl von 25%Cr-50%Ni-6%Mo-Stähle, bei denen der P-Anteil variiert wurde, wurde gegossen, geschmiedet und warmgewalzt, um auf diese Weise Legierungsplatten mit einer Dicke von 7 mm zu erhalten. Diese Platten wurden dann mit einer festen Lösung behandelt, in der die Platten bei einer Temperatur von 1050 °C für 30 Minuten gehalten und dann wassergekühlt wurden. Nach der Behandlung in fester Lösung wurden die Platten kalt bearbeitet, wobei deren Fläche um 30 Prozent reduziert wurde, um auf diese Weise ihre Festigkeit zu verbessern. Aus der kaltgewalzten Platte wurden in einer Richtung senkrecht zu der Walzrichtung Proben mit einer

Dicke von 1,5 mm, einer Breite von 4 mm und einer Länge von 20 mm herausgeschnitten.

Die Proben wurden dann einem Spannungstest ausgesetzt in welchem sie in eine 5%ige NaCl-Lösung bei einer Temperatur von 25 °C und bei Sättigung mit H[tief]2S bei einem Druck von 10 Atmosphären eingetaucht wurden; ein elektrischer Stromfluß von 5 mA/cm[hoch]2 wurde angelegt, wobei die Probe als Kathode diente. Dann wurde an die Probe eine Zugspannung mit einem konstanten Spannungswechsel von 8,3 x 10[hoch]-7/sec angelegt, bis die Probe brach. Ein Spannungstest wurde ferner auch in Luft durchgeführt, um die Dehnung in Luft zu bestimmen. Das Verhältnis der Dehnungen in der H[tief]2S-enthaltenden NaCl-Lösungen zu derjenigen in Luft wurde dann berechnet. Wenn Wasserstoffversprödung auftritt, würde die Dehnung verringert. Aus diesem Grunde bedeutet ein Verhältniswert von 1, dass keine Wasserstoffversprödung auftrat. Die Ergebnisse sind in Figur 1 insgesamt dargestellt. Wie es aus diesen Daten in Figur 1 offensichtlich hervorgeht, zeigt die jeweilige Legierung dann, wenn der Phosphorgehalt auf einen Anteil von 0,003 % oder weniger reduziert wird, bemerkenswerte Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasserstoffversprödung.

Schwefel (S): Wenn der Anteil von Schwefel, der in Stahl als natürlich vorkommende Verunreinigung vorliegt, oberhalb 0,005 % liegt, so wird die Möglichkeit der Warmbearbeitung verschlechtert. Aus diesem Grund wird der Schwefelanteil in der Legierung auf einen Wert von nicht mehr als 0,005 % begrenzt, um diese Verschlechterung bei der Warmbearbeitung zu verhindern. Wenn der Schwefelanteil auf 0,0007 % oder weniger reduziert wird, so wird die Warmbearbeitbarkeit drastisch verbessert. Wenn demnach eine Warmbearbeitung unter rauen Bedingungen erforderlich ist, sollte der Schwefelanteil auf 0,0007 % oder weniger reduziert werden.

In Figur 2 sind die Ergebnisse eines Verwindungstests bei Temperaturen von 1200 °C an verschiedenen Proben einer 25%Cr-50%Ni-6%Mo-Legierung dargestellt, bei denen der Schwefelanteil variiert worden ist. Die Proben, deren Abmessung in Parallelrichtung 8 mm Durchmesser x 30 mm Länge betrug, wurden aus Legierungsblöcken der Legierungen (Gewicht 150 kg) herausgeschnitten.

Der Verwindungstest wird üblicherweise angewendet, um die Fähigkeit zur Warmbearbeitung von Metallen auszuwerten. Die in Figur 2 dargestellten Daten zeigen an, dass die Anzahl der Verwindungszyklen, d. h. die an die Probe angelegte Anzahl von Verwindungen bis zum Bruch des Materiales, bemerkenswert ansteigt, wenn der Schwefelgehalt auf einen Betrag von 0,0007 % oder weniger reduziert wird. Dies bedeutet, dass dann die Warmbearbeitung wesentlich verbessert wird.

Nickel (Ni): Nickel verbessert allgemein die Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion. Wenn Nickel in einem Betrag von weniger als 25 % zugefügt wird, ist es jedoch unmöglich, eine ausreichende Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion zu erzielen. Wenn andererseits Nickel in einem Anteil von mehr als 60 % zugefügt wird, wird die Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion nicht mehr weiter verbessert. Daher wird aus Materialersparnis der Nickelanteil auf 25 bis 60 % beschränkt. Der Nickelanteil beträgt vorzugsweise 35 bis 60 %, um die Festigkeit zu verbessern.

Aluminium (Al): Aluminium ist ähnlich wie Si und Mn ein wirksames Reduktionsmittel. Da zudem Aluminium keine ungünstigen Wirkungen auf die Eigenschaften der Legierung hat, kann die Gegenwart von Aluminium in einem Anteil bis zu 0,5 % als gelöstes Aluminium erlaubt werden.

Chrom (Cr): Chrom verbessert die Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungskorrosion in Gegenwart von Ni, Mo und W. Jedoch wird bei einem Chromanteil von weniger als 15 % die

Warmbearbeitungsfähigkeit nicht mehr verbessert, und es ist notwendig andere Elemente wie Molybdän und Wolfram zuzufügen, um den gewünschten Grad von Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion zu halten. Aus ökonomischen Gesichtpunkten ist es daher nicht wünschenswert, den Chromanteil so stark herabzusetzen. Der untere Grenzwert für den Chromanteil wird zu 22,5 % bestimmt. Wenn andererseits Chrom in einem Anteil von mehr als 35 % zugefügt wird, kann die Legierung nur schlechter warm verarbeitet werden, selbst wenn der Schwefelanteil auf weniger als 0,0007 % reduziert wird. Der Chromanteil wird vorzugsweise zwischen 24 und 35 % eingestellt, um so die Widerstandsfähigkeit allgemein gegen Korrosion und auch die Eigenschaften zur Warmbearbeitung zu verbessern.

Molybdän (Mo) und Wolfram (W): Wie bereits erwähnt, tragen beide Elemente dazu bei, die Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion in Gegenwart von Nickel und Chrom zu verbessern. Wenn jedoch Molybdän und Wolfram in Anteilen von mehr als 7,5 % bzw. 15 % hinzugefügt werden, kann die Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion bei einer H[tief]2S-CO[tief]2-Cl[hoch]- -Umgebung bei einer Temperatur von 200 °C oder weniger nicht mehr verbessert werden. Daher wird aus Materialersparnisgründen Mo in einem Anteil von weniger als 7,5 % und/oder W in einem Anteil von weniger als 15 % hinzugefügt. Für den Molybdän und Wolframanteil ist eine Beziehung eingeführt worden, nämlich: Mo(%) + 1/2W(%). Dies deshalb, da das Atomgewicht von Wolfram doppelt so groß ist wie das Atomgewicht von Molybdän, d. h. Molybdän ist so wirksam wie 1/2 W im Hinblick auf die Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion. Wenn der Wert der angegebenen Beziehung kleiner als 3,5 % ist, ist es unmöglich, den gewünschten Grad der Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion zu erhalten, insbesondere bei einer Temperatur von 200 °C oder weniger in der rauen Umgebung. Auf der anderen Seite ist ein Wert von 7,5 % oder höher aus ökonomischen Gründen nicht mehr wünschenswert. Daher wird der Wert der Beziehung Mo(%) + 1/2W(%) zwischen 3,5 % bis 7,5 % (ausschließlich), vorzugsweise zwischen 4,0 % und 7,5 % (ausschließlich) festgelegt.

Stickstoff (N): Wenn Stickstoff zu der Legierung hinzugefügt wird, so wird dadurch die Festigkeit der erhaltenen Legierung verbessert. Wenn der Stickstoffanteil kleiner als 0,05 % ist, kann ein gewünschtes Festigkeitsniveau der Legierung gar nicht erreicht werden. Andererseits ist es recht schwierig, Stickstoff in einem Anteil von mehr als 0,30 % in der Legierung zu lösen. Aus diesem Grunde wird der Stickstoffanteil, wenn Stickstoff hinzugefügt wird, auf Werte zwischen 0,05 bis 0,30 %, vorzugsweise 0,10 bis 0,25 % festgelegt.

Kupfer (Cu) und Kobalt (Co): Kupfer und Kobalt verbessern die Korrosionsbeständigkeit der Legierung gemäß der Erfindung. Aus diesem Grunde können Kupfer und/oder Kobalt zugefügt werden, wenn speziell hohe Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist. Jedoch wird bei Zufügen von Kupfer und/oder Kobalt in einem Anteil von mehr als jeweils 2,0 % die Eigenschaft der Warmverarbeitung verschlechtert. Speziell die Wirksamkeit von Kobalt, welches ein teueres Legierungselement ist, hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit wird nicht mehr erhöht, wenn der Kobaltanteil mehr als 2,0 % beträgt. Der obere Grenzwert sowohl von Kupfer als auch Kobalt ist 2,0 %.

Seltene Erden, Y, Mg und Ca: Alle diese Elemente verbessern die Eigenschaften der Warmverarbeitung. Wenn demnach die Legierung in hohem Umfange warm verarbeitet werden soll, so ist es wünschenswert, zumindest eines dieser Elemente in die Legierung einzuführen. Wenn jedoch Seltene Erden in einem Anteil von mehr als 0,10 %, Yttrium in einem Anteil von mehr als 0,20 %, Magnesium in einem Anteil von mehr als 0,10 % oder Kalzium in einem Anteil von mehr als 0,10 % hinzugefügt werden, kann keine wesentliche Verbesserung der Eigenschaft der Warmbearbeitung beobachtet werden. Es ist teilweise sogar eine Verschlechte- rung dieser Eigenschaft gefunden worden. Aus diesem Grunde wird der Zusatz von diesen Elementen beschränkt auf nicht mehr als 0,10 % für Seltene Erden, 0,20 % für Y, 0,10 % für Magnesium und 0,10 für Ca.

Nb, Ti, Ta, Zr und V: Diese Elemente sind jeweils geeignet für die Kaltaushärtung aufgrund der Bildung von zwischenmetallischen Verbindungen, hauptsächlich mit Nickel. Wenn zumindest eines dieser Elemente in einem Gesamtanteil von weniger als 0,5 % hinzugefügt wird, kann ein gewünschtes Festigkeitsniveau nicht erreicht werden. Wenn andererseits der Gesamtanteil der Zusätze mehr als 4,0 % beträgt, verschlechtern sich die Duktilität und Festigkeit der erhaltenen Legierung; ebenso wird die Eigenschaft der Warmbearbeitung verschlechtert. Aus diesem Grunde wird der Gesamtanteil der Zusätze auf Werte zwischen 0,5 und 4,0 % festgelegt.

Da der Zusatz dieser Elemente zudem die Kaltaushärtung der Legierung verursacht, muß im Verlauf der Herstellung von Verrohrungen in Verbindung mit Tiefbohrungen die Legierung gealtert werden, z. B. bei einer Temperatur von 450 bis 800 °C für 1 bis 20 Stunden, und zwar entweder vor oder nach der Kaltbearbeitung, die eine Dickenreduzierung zwischen 10 und 60 % mit sich bringt, oder zu einem anderen geeigneten Punkt im Herstellungsverlauf.

Von diesen Elementen sind besonders Nb und V und die Kombination dieser Elemente mit N geeignet. Vorzugsweise werden gemäß der Erfindung Nb und/oder V mit einem N-Anteil von 0,05 bis 0,30 %, bevorzugt 0,10 bis 0,25 % zugesetzt.

Zudem sollten gemäß der Erfindung die Anteile von Chrom, Molybdän und Wolfram folgende Gleichung erfüllen:

Cr(%) + 10Mo(%) + 5W(%) >= 70 %

In den Figuren 3 bis 7 ist die Beziehung zwischen diesem Ausdruck Cr(%) + 10Mo(%) + 5W(%) und dem Nickelanteil im Hinblick auf die Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion unter rauen korrodierenden Bedingungen dargestellt.

Um die in den Figuren 3 bis 7 dargestellten Daten zu erhalten wurde eine Reihe von Cr-Ni-Mo-Legierungen, Cr-Ni-W-Legierungen und Cr-Ni-Mo-W-Legierungen vorbereitet, bei denen jeweils die Anteile von Cr, Ni, Mo und W variiert wurden. Diese Legierungen wurden gegossen, geschmiedet und warm gewalzt, so dass Platten von 7 mm Dicke erhalten wurden. Die so erhaltenen Platten wurden dann einer Behandlung in fester Lösung ausgesetzt, in der die Platten jeweils bei 1050 °C für 30 Minuten gehalten und dann wassergekühlt wurden. Nach Ende der Behandlung in fester Lösung wurden die Platten kalt bearbeitet, wobei die Dicke um 30 % reduziert wurde, um auf diese Weise die Festigkeit zu verbessern. Proben mit einer Dicke von 2 mm, einer Breite von 10 mm und einer Länge von 75 mm wurden aus der kaltgewalzten Platte in einer Richtung senkrecht zur Walzrichtung ausgeschnitten.

Jede dieser Proben wurde in einer Dreipunkt-Aufspannvorrichtung vom Balkentyp gehalten, wie dies in Figur 8 dargestellt ist. Danach wurden die Proben S unter Spannung auf einem Zugspannungsniveau entsprechend einer Dehngrenze 0,2 % dem Spannungsrißkorrosionstest ausgesetzt. Jede Probe wurde zusammen mit der Aufspannvorrichtung in eine 20 % NaCl-Lösung mit einer Badtemperatur von 200 °C bei Sättigung mit H[tief]2S und CO[tief]2 bei einem Druck von 10 Atmosphären für jeweils 1000 Stunden eingetaucht. Nach dem Eintauchen über 1000 Stunden wurden die Proben visuell auf Spannungsrisse überprüft. Die resultierenden Ergebnisse zeigen an, dass eine definierte Beziehung zwischen dem Nickelgehalt und der Gleichung: Cr(%) + 10Mo(%) + 5W(%) besteht, wie dieses in den Figuren 3 bis 7 dargestellt ist; diese Beziehung wurde zum ersten Mal durch die Erfinder entdeckt im Hinblick auf die Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion.

In den Figuren 3 bis 7 wird durch das Symbol "o" angezeigt, dass keine Spannungsrisse auftraten; durch das Symbol "x" wird das Auftreten von Spannungsrissen angezeigt. Wie aus den Ergebnissen in den Figuren 3 bis 7 offensichtlich hervorgeht, so kann der beabsichtigte Zweck der Erfindung nicht erreicht werden, wenn die besagte Gleichung einen Wert weniger als 70 % hat oder der Nickelanteil kleiner als 25 % ist.

In Figur 3 ist der Fall für Legierungen dargestellt, bei denen der Stickstoffanteil zwischen 0,05 und 0,30 % gehalten ist. In Figur 4 ist der Schwefelanteil auf einen Wert bis 0,0007 % beschränkt. In Figur 5 ist der Phosphorgehalt bis auf 0,003 % beschränkt. In Figur 6 ist der Fall dargestellt, bei dem Niob in einem Anteil zwischen 0,5 und 4,0 % zugefügt ist. In diesem Fall wurde die Legierung bei 650 °C für 15 Stunden nach der Kaltbearbeitung gealtert. In Figur 7 ist der Fall dargestellt, bei dem die Legierung nicht nur Stickstoff sondern auch die Kombination von Nb und V aufweist. Auch in diesem Falle wurde die Legierung gealtert.

Eine Legierung gemäß der Erfindung kann als Verunreinigungen B, Sn, Pb, Zn etc. aufweisen, wobei jedes dieser Elemente in einem Anteil von weniger als 0,1% vorliegen soll, ohne dass nachteilige Effekte für die Eigenschaften der Legierung auftreten.

Beispiele

Es wurden Schmelzlegierungen mit den jeweiligen Legierungskompositionen gemäß den Tabellen 1, 3 bis 5, 6 und 8 vorbereitet. Hierzu dienten in Kombination ein konventioneller elektrischer Lichtbogenofen, ein AOD-Ofen (Argon-Sauerstoff-Reduzierungsofen), falls es notwendig ist, eine

Entschwefelung und Stickstoffzugabe vorzunehmen, und ein ESU-Ofen (Elektroschlacke-Umschmelzofen), wenn zusätzlich eine Entphosphorierung nötig ist. Die so vorbereitete Legierung wurde anschließend in einen runden Vorgußblock mit einem Durchmesser von 500 mm abgegossen, der bei einer Temperatur von 1200 °C zu einem Block bzw. Barren von 150 mm Durchmessern warmgeschmiedet wurde.

Während des Warmschmiedens wurde der Barren visuell auf Risse überprüft, um so die Warmbearbeitungsfähigkeit der Legierung abzuschätzen. Der Barren wurde dann zu einem Rohr mit einem Durchmesser von 60 mm und einer Wandstärke von 4 mm heißstranggepreßt; das so erhaltene Rohr wurde in einem Kaltreduzierungswalzwerk zur Reduzierung der Wandstärke von 22 % kalt bearbeitet. Das erhaltene Rohr hatte einen Durchmesser von 55 mm und eine Wandstärke von 3,1 mm.

Außerdem wurden neben den Rohren aus der erfindungsgemäßen Legierung vergleichbare Rohre hergestellt, in deren Legierung einzelne Legierungselemente außerhalb des durch die Erfindung gegebenen Bereiches liegen; außerdem wurden noch konventionelle Rohre hergestellt.

Eine ringförmige Probe von 20 mm Länge wurde von allen diesen Rohren abgeschnitten; anschließend wurde ein Teil des Umfangsbereiches der ringförmigen Probe entsprechend einem Zentrumswinkel von 60° ausgeschnitten, wie dieses in Figur 9 dargestellt ist. Jede so erhaltene Probe S wurde an ihrer Oberfläche unter Spannung gesetzt mit einer Zugspannung entsprechend einer Dehngrenze von 0,2 %; dies geschah mit Hilfe eines Schraubbolzens und einer Mutter, wobei der Schraubbolzen gegenüberliegende Wandbereiche des Ringausschnittes durchdrang. Diese Probe wurde zusammen mit Schraubbolzen und Mutter in eine 20%ige NaCl-Lösung bei einer Badtemperatur von 200 °C über 1000 Stunden eingetaucht. Die Lösung stand hierbei im Gleichgewicht mit der darüberliegenden Atmosphäre, in der der

H[tief]2S-Partialdruck 0,1 Atmosphären, 1 Atmosphäre bzw. 15 Atmosphären und der Partialdruck von CO[tief]2 jeweils 10 Atmosphären betrug. Nach Beendigung des Spannungsrißkorrosionstests in dieser NaCl-Lösung wurde bestimmt, ob Spannungsrißkorrosionen aufgetreten waren oder nicht. Die Testergebnisse sind in den Tabellen 2 bis 5, 7 und 9 aufgeführt gemeinsam mit den Testergebnissen für Rißbildung während des Warmschmiedens und experimentellen Daten bei Dehnungsgrenze von 0,2 %. Die Wasserstoff-Versprödung wurde ebenfalls untersucht. In den Tabellen 2 bis 5, 7 und 9 wird in jeder Spalte durch das Symbol "0" angezeigt, dass keine Rißbildung auftrat, durch das Symbol "X" hingegen, dass Rißbildung auftrat.

Wie aus diesen experimentellen Daten ersichtlich ist, erreichen die Vergleichsproben nicht die Standardwerte, und zwar weder für die Eigenschaften bei der Warmbearbeitung, für die Dehnfestigkeit und die Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion. Andererseits genügen sämtliche Rohre aus Legierungen gemäß der Erfindungen allen diesen Anforderungen. Die Proben, die aus Legierungen gemäß der Erfindung hergestellt wurden, genügen jedoch allen diesen Anforderungen hinsichtlich der mechanischen Festigkeit, der Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion und der Warmverarbeitbarkeit; ebenso weisen sie wesentlich bessere Eigenschaften auf als herkömmliche Rohre aus herkömmlichen Legierungen.

Legierungen gemäß der Erfindung haben demnach ausgezeichnete mechanische Festigkeit und ebensolche Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrißkorrosion; sie können sehr gut zur Herstellung von Verschalungen, Verrohrungen, Auskleidungen und Bohrgestängen zur Verwendung bei Tiefbohrungen für Erdöl, Erdgas, geothermisches Wasser und andere Zwecke verwendet werden.

Tabelle 1

Anm.: 1) Cr(%) + 10Mo(%) + 5W(%)

Tabelle 2

Anm.: Legierungs-Nummern entsprechen denen in Tabelle 1.

Tabelle 3

Tabelle Seite 30 bis Seite 31

Anm.: * außerhalb des Bereichs gemäß Erfindung

Tabelle 4

Anm.: * außerhalb des Bereichs gemäß Erfindung

Tabelle 5

Anm.: * außerhalb des Bereichs gemäß Erfindung

Tabelle 6

Tabelle Seite 34 bis Seite 35

Anm.: * außerhalb des Bereichs gemäß Erfindung

Tabelle 7

Anm.: 1) Legierungs-Nummern entsprechen denen in Tabelle 6.

2) Die Proben gemäß der Erfindung und die Vergleichsproben wurden nach der Kaltbearbeitung bei 650 °C 15 Stunden gealtet.

Tabelle 8

Anm.: außerhalb des Bereichs gemäß Erfindung

Tabelle 9

Anm.: 1) Legierungs-Nummern entsprechen denen in Tabelle 8.

2) Altern bei 650 °C für 15 Stunden nach Kaltbearbeitung.

Claims (31)

1. Legierung, insbesondere zur Herstellung von hochbelastbaren Verrohrungen von Tiefbohrungen oder dergleichen mit erhöhter Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrißkorrosion, gekennzeichnet durch folgende Komposition:

C : <= 0,1 % Si : <= 1,0 %

Mn : <= 2,0 % P : <= 0,030 %

S : <= 0,005 % N : 0 - 0,30 %

Ni : 25 - 60 % Cr : 22,5 - 35 %

Mo : 0 - 7,5 % (exkl.) W : 0 - 15 % (exkl.)

Cr(%) + 10 Mo(%) + 5W(%) >= 70 %

3,5 % <= Mo(%) + 1/2W(%) < 7,5 %

Cu : 0 - 2,0 % Co : 0 - 2,0 %

Seltene Erden: 0 - 0,10 % Y : 0 - 0,20 %

Mg: 0 - 0,10 % Ca : 0 - 0,10 %

Fe und unwesentliche Verunreinigungen: Rest

2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Komponenten Molybdän (Mo) und Wolfram (W) folgende Ungleichung gilt:

4,0 % <= Mo(%) + 1/2W(%) < 7,5 %

3. Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nickelgehalt 35 bis 60 % und der Chromgehalt 24 bis 35 % beträgt.

4. Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwefelgehalt der Legierung nicht mehr als 0,0007 % beträgt.

5. Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Phosphorgehalt der Legierung nicht mehr als 0,003 % beträgt.

6. Legierung, insbesondere zur Herstellung von hochbelastbaren Verrohrungen von Tiefbohrungen oder dergleichen mit erhöhter Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion, gekennzeichnet durch folgende Komposition:

C : <= 0,1 % Si : <= 1,0 %

Mn : <= 2,0 % P : <= 0,030 %

S : <= 0,005 % N : 0 - 0,30 %

Ni : 25 - 60 % Cr : 22,5 - 35 %

Mo : 0 -7,5 % (exkl.) W : 0 - 15 % (exkl.)

Cr(%) + 10 Mo(%) + 5W(%) >= 70 %

3,5 % <= Mo(%) + 1/2W(%) < 7,5 %

Cu : 0 - 2,0 % Co : 0 - 2,0 %

Seltene Erden: 0 - 0,10 % Y : 0 - 0,20 %

Mg: 0 - 0,10 % Ca : 0 - 0,10 %

Nb, Ti, Ta, Zr und V einzeln oder in Kombination mit einem Gesamtanteil von

0,5 - 4,0 %

Fe und unwesentliche Verunreinigungen: Rest.

7. Legierung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Legierungskomponenten Molybdän (Mo) und Wolfram (W) folgende Ungleichung erfüllt ist:

4,0 % <= Mo(%) + 1/2W(%) < 7,5 %

8. Legierung nach einem der Ansprüche 6 und 7 gekennzeichnet durch einen Nickelgehalt zwischen 35 und 60 % und einen Chromgehalt zwischen 24 und 35 %.

9. Legierung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet, durch einen Schwefelgehalt von nicht mehr als 0,0007 %.

10. Legierung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch einen Phosphorgehalt von nicht mehr als 0,003 %.

11. Legierung, insbesondere zur Herstellung von hochbelastbaren Verrohrungen von Tiefbohrungen oder dergleichen mit erhöhter Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrißkorrosion, gekennzeichnet durch folgende Komposition:

C : <= 0,1 % Si : <= 1,0 %

Mn : <= 2,0 % P : <= 0,030 %

S : <= 0,005 % N : 0,05 - 0,30 %

Ni : 25 - 60 % Cr : 22,5 - 35 %

Mo : 0 -7,5 % (exkl.) W : 0 - 15 % (exkl.)

Cr(%) + 10 Mo(%) + 5W(%) >= 70 %

3,5 % <= Mo(%) + 1/2W(%) < 7,5 %

Cu : 0 - 2,0 % Co : 0 - 2,0 %

Seltene Erden: 0 - 0,10 % Y : 0 - 0,20 %

Mg: 0 - 0,10 % Ca : 0 - 0,10 %

Fe und unwesentliche Verunreinigungen: Rest.

12. Legierung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass für die Legierungskomponenten Molybdän (Mo) und Wolfram (W) folgende Ungleichung gilt:

4,0 % <= Mo(%) + 1/2W(%) < 7,5 %

13. Legierung nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Nickelgehalt 35 bis 60 % und der Chromgehalt 24 bis 35 % beträgt.

14. Legierung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwefelgehalt nicht mehr als 0,0007 % beträgt.

15. Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stickstoffgehalt 0,10 bis 0,25 % beträgt.

16. Legierung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Phosphorgehalt nicht mehr als 0,003 % beträgt.

17. Legierung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Stickstoffgehalt der Legierung zwischen 0,10 und 0,25 % liegt.

18. Legierung, insbesondere zur Herstellung von hochbelastbaren Verrohrungen von Tiefbohrungen oder dergleichen mit erhöhter Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrißkorrosion, gekennzeichnet, durch folgende Komposition:

C : <= 0,1 % Si : <= 1,0 %

Mn : <= 2,0 % P : <= 0,030 %

S : <= 0,005 % N : 0,05 - 0,30 %

Ni : 25 - 60 % Cr : 22,5 - 35 %

Mo : 0 -7,5 % (exkl.) W : 0 - 15 % (exkl.)

Cr(%) + 10 Mo(%) + 5W(%) >= 70 %

3,5 % <= Mo(%) + 1/2W(%) < 7,5 %

Cu : 0 - 2,0 % Co : 0 - 2,0 %

Seltene Erden: 0 - 0,10 % Y : 0 - 0,20 %

Mg: 0 - 0,10 % Ca : 0 - 0,10 %

Nb, Ti, Ta, Zr und V einzeln oder in Kombination mit einem Gesamtanteil von

0,5 - 4,0 %

Fe und unwesentliche Verunreinigungen: Rest.

19. Legierung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass für die Legierungskomponenten Molybdän (Mo) und Wolfram (W) folgende Ungleichung erfüllt ist:

4,0 % <= Mo(%) + 1/2W(%) < 7,5 %

20. Legierung nach einem der Ansprüche 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Nickelgehalt der Legierung 35 bis 60 % und der Chromgehalt 24 bis 35 % beträgt.

21. Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 20, gekennzeichnet durch einen Schwefelgehalt von nicht mehr als 0,0007 %.

22. Legierung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch einen Stickstoffgehalt von 0,10 bis 0,25 %.

23. Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 22, gekennzeichnet durch einen Phosphorgehalt von nicht mehr als 0,003 %.

24. Legierung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch einen Stickstoffgehalt von 0,10 bis 0,25 %.

25. Legierung, insbesondere zur Herstellung von hochbelastbaren Verrohrungen von Tiefbohrungen oder dergleichen mit erhöhter Widerstandsfähigkeit gegen

Spannungsrißkorrosion, gekennzeichnet durch folgende Komposition:

C : <= 0,1 % Si : <= 1,0 %

Mn : <= 2,0 % P : <= 0,030 %

S : <= 0,005 % N : 0,05 - 0,30 %

Ni : 25 - 60 % Cr : 22,5 - 35 %

Mo : 0 -7,5 % (exkl.) W : 0 - 15 % (exkl.)

Cr(%) + 10 Mo(%) + 5W(%) >= 70 %

3,5% <= Mo(%) + 1/2W(%) < 7,5 %

Cu : 0 - 2,0 % Co : 0 - 2,0 %

Seltene Erden: 0 - 0,10 % Y : 0 - 0,20 %

Mg: 0 - 0,10 % Ca : 0 - 0,10 %

Nb und/oder V mit einem Gesamtanteil von

0,5 - 4,0 %

Fe und unwesentliche Verunreinigungen: Rest.

26. Legierung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass für die Legierungskomponenten Molybdän (Mo) und Wolfram (W) folgende Ungleichung erfüllt ist:

4,0 % <= Mo(%) + 1/2W(%) < 7,5 %

27. Legierung nach einem der Ansprüche 25 und 26, gekennzeichnet durch einen Nickelgehalt von 35 bis 60 % und einem Chromgehalt von 24 bis 35 %.

28. Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 27, gekennzeichnet durch einen Schwefelgehalt von nicht mehr als 0,0007 %.

29. Legierung nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch einen Stickstoffgehalt von 0,10 - 0,25 %.

30. Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 29, gekennzeichnet durch einen Phosphorgehalt von nicht mehr als 0,003 %.

31. Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 30, gekennzeichnet durch einen Stickstoffgehalt von 0,10 bis 0,25 %.