DE622787C

DE622787C - Die Verwendung eines Silicium-Mangan-Chrom-Kupfer-Aluminium-Stahles

Info

Publication number: DE622787C
Application number: DE1930622787D
Authority: DE
Original assignee: Vereinigte Stahlwerke AG
Current assignee: Vereinigte Stahlwerke AG
Priority date: 1930-10-08
Filing date: 1930-10-08
Publication date: 1935-12-06

Description

Die Verwendung eines Silicium-Mangan-Chrom-Kupfer-Aluminium-Stahles In der Ölindustrie verwendet man bisher Bohrrohre aus geglühtem Kohlenstöffstahl mit etwa 3okg/mm2 Streckgrenze, 5okg/mm2 Zugfestigkeit und etwa 18% Dehnung. Mit den stetig zunehmenden Bohrtiefen sind diese Rohre den stark wachsenden Beanspruchungen nicht mehr gewachsen, sie knicken zum Teil aus, werden durch den Druck des Gebirges zusammengequetscht .oder gehen in .den Verbindungsmuffen zu Bruch. Der nächstliegende Weg der Verwendung härterer Kohlenstoffstähle ist nicht gangbar, da durch die Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes zwar eine Steigerung der Streckgrenze und Schwingungsfestigkeit, aber auch eine starke Einbuße an Dehnung und Zähigkeit eintritt. Eine Vergrößerung der Wandstärken muß mit Rücksicht auf die Gewichtsbegrenzung ebenfalls vermieden werden.
Es sind daher zur Herstellung derartiger hochwertiger Bohrrohre legierte Stähle, insbesondere Nickelstähle, vorgeschlagen . worden; abgesehen von ihrem hohen Preis bedürfen diese Stähle jedoch zur Erzielung ihrer optimalen Festigkeitseigenschaften der Vergütung, d. h. einer- Abschreckung in Wasser oder Öl mit anschließendem An-. lassen. Ein Abschrecken ist - abgesehen von den hohen Kosten - besonders bei großen Rohrlängen immer mit einem mehr oder weniger starken Verziehen der Rohre verbunden. Die Rohre. müssen daher nach der Vergütung gerichtet. werden, was mit gewissen Schädigungen der Eigenschaften und mit weiteren besonderen Kosten verbunden ist.
Durch die Vergütung werden zwar Streckgrenze und Zugfestigkeit gesteigert, ohne daß aber die Zähigkeit nennenswert herabgesetzt wird. Entsprechend der Erhöhung der Zugfestigkeit tritt auch eine Steigerung .der Schwingungsfestigkeit ein, jedoch sind bekanntlich vergütete Stähle in höherem Grade kerbempfindlich als geglühte Dies äußert sich z. B. in der Weise, daß die Schwingungsfestigkeit vergüteter Stähle durch leichte Oberflächenbeschädigungen des Prüfstabes g weit stärkerem Maße herabgesetzt wird als die eines geglühten Stahles. Die Schwierigkeiten bei der Herstellung derartiger hochwertiger Bohrrohre sind also recht erhe,l}-lich.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden. Silicium-Mangan-Chrom-Stähle zur Herstellung von` Bohrrohren für große Teufe zu verwenden, weil diese Stähle im normg.lxsierten Zustande gegenüber den unlegserten Kohlenstoffstählen erhöhte Festigkeitseigenschaften besitzen.
Nach der Erfindung gelingt es, einen Stahl zur Anwendung zu bringen, der zur Rerstellung von Bohrrohren noch wesentlich geeigneter ist als die vorgenannten Stähle. Er vereinigt eine hohe Streckgrenze mit hoher Schwingungsfestigkeit und guter Zähigkeit. Es würde gefunden, daß diese Eigenschaften einem Stahl zukommen, der die folgende Zusammensetzung besitzt:

C Si Mn . Cu Cr - A1_

o;i bis. 0,4 °/o GJ bis: =;5 % o,9 bis 2,o °/o . 0,7 bis 2,ö °/o o,2 bis r,o % o,i'bis o;5 °/o

Zweckmäßig werden die aus diesem Stahl hergestellten Bohrrohre nach dem Walzen 'bei niedrigen Temperaturen bis etwa 5oo° kürzere Zeit angelassen, um Spännungsfreiheit und optimale erzielen. Die Anlaßhärtefähigkeit von mit Kupfer und Chrom legierten, Stählen' war an sich bekannt. Es wurde festgestellt, daß diese Anlaßhärtefähigkeit auch durch die Anwesenheit von Aluminium nicht beeinträchtigt wird. Die Verwendung der angegebenen Legierung für hochwertige Bohrrohre wird durch Anwendung dieser an sich bekannten Anlaßhärtung wesentlich begünstigt.
Bohrrohre aus einem Stahl mit o, 18 % C, o,8 % Si, I,o % Mn, o,9 % Cu, 0,4 % Cr und. o,2 % A1 hatten z.B. folgende Festigkeitseigenschaften:

Streckgrenze Zugfestigkeit Dehnung Einschn. Kerbzähigkeit Schwingungs-

festigkeit

dcg/mm°- h-g/mm2 - - o/0- m$g(cm= kg/mm2

55 69 ° . 22' ' 58 9- 40

Die gemäß der Erfindung hergestellten Bohrrohre besitzen älso eine so -gesteigerte Streckgrenze und ,Zugfestigkeit, daß eine Erhöhung der zulässigen Beanspruchungen- um mehr als 6o % möglich wird. Die Bohrrohre besitzen außerdem keine größere Kerbempfindlichkeit als- geglühte- Kohlenstoffstähle und sind, in dieser Hinsicht allen vergüteten Rohren, weit überlegen,

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Die Verwendung eines Stahles: .der Zusammiensetzung: - C Si:. :Mn Cr . .Cu Al o;l bis M °/ö 6i7:'bis =,5 °/a o,9 bis 2,ö % 0;2_ bis "z,o °/o. 0,7 bis 2,0 % - o> r bis b@5 °@o

zur Herstellung von höchwertigen Bohrrohren.
2. Die' Verwendung." von` gemäß, Anspruch@i odeangefässenem. Zustande:. hergestellten Bohrrohren,in geglühtem