JPH0270884A - 応力亀裂腐食安定な管状体の製造方法、特にオーステナイト鋼から成る非磁気化しうるドリルカラー及びこの方法に従って製造されたビレット - Google Patents
応力亀裂腐食安定な管状体の製造方法、特にオーステナイト鋼から成る非磁気化しうるドリルカラー及びこの方法に従って製造されたビレットInfo
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- JPH0270884A JPH0270884A JP1202283A JP20228389A JPH0270884A JP H0270884 A JPH0270884 A JP H0270884A JP 1202283 A JP1202283 A JP 1202283A JP 20228389 A JP20228389 A JP 20228389A JP H0270884 A JPH0270884 A JP H0270884A
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
-
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/004—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
- C21D9/14—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes wear-resistant or pressure-resistant pipes
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ドリルホールを掘削する場合、ドリルヘッドの重量負荷
及び安定化のために高い物体安定性を有するドリルカラ
ーとドリルパイプビレットが必要である。掘削の間ドリ
ルホールの進行を調節し、照準に合わせた穿孔を掘削す
るために、しばしばかつ周期的間隔でドリルホールの傾
斜及び方向を、好ましくは地磁場によって測定しなけれ
ばならない。地磁場のこの様な測定は、適度に正確に実
施することができる又は影響を及ぼさないために、この
ドリルロッドビレットに対して十分に非磁気化しうる工
業原料を使用しなければならない。非磁気化しうるドリ
ルカラーの試験のために、ヨーロッパ特許第１４１９５
号明細書による方法を使用するのが有利である。
及び安定化のために高い物体安定性を有するドリルカラ
ーとドリルパイプビレットが必要である。掘削の間ドリ
ルホールの進行を調節し、照準に合わせた穿孔を掘削す
るために、しばしばかつ周期的間隔でドリルホールの傾
斜及び方向を、好ましくは地磁場によって測定しなけれ
ばならない。地磁場のこの様な測定は、適度に正確に実
施することができる又は影響を及ぼさないために、この
ドリルロッドビレットに対して十分に非磁気化しうる工
業原料を使用しなければならない。非磁気化しうるドリ
ルカラーの試験のために、ヨーロッパ特許第１４１９５
号明細書による方法を使用するのが有利である。
非磁気化しうるドリルカラーに関して先ず専らＣｕＮｉ
−Ａｌ−合金、いわゆるモネル−に−合金を使用する。
−Ａｌ−合金、いわゆるモネル−に−合金を使用する。
というのはこれが完全に非磁気性であり、必要な堅牢性
質を有し、比較的容易に加工することができるからであ
る。
質を有し、比較的容易に加工することができるからであ
る。
しかしモネル−に−合金は比較的高価であるので、より
一層経済的な生成物を得るために非磁気化し得るドリル
カラーとドリルロッドビレットの製造にオーステナイト
鋼が提案されている。
一層経済的な生成物を得るために非磁気化し得るドリル
カラーとドリルロッドビレットの製造にオーステナイト
鋼が提案されている。
しかし通常の１８／８ＣｒＮｒ−鋼は磁気的に不利な作
用を示し、比較的低い堅牢性質又は低い弾性限度並びに
悪い機械加工性を有するので、この工業原料はほとんど
不適当である。
用を示し、比較的低い堅牢性質又は低い弾性限度並びに
悪い機械加工性を有するので、この工業原料はほとんど
不適当である。
この不満足な状態を排除するために、オーストリア特許
筒２１４．４６０号明細書によれば非磁気化しうるドリ
ルカラーに安定なオーステナイト鋼、特にマンガン−オ
ーステナイトを使用することが提案されている。この際
これから加工されたブランクを冷間加工によって硬化し
、物質の高い弾性限度を達成する。この様なドリルカラ
ーは、その性質の点で通常の要求と一致する。しかしこ
れは腐食攻撃に対して、たとえばドリルホールにしばし
ば生じる攻撃的なりロライド溶液の腐食攻撃に対してい
つも十分に安定であるとは限らず、場合により応力亀裂
腐食を生じがちであるという欠点を有する。これによっ
てこの様なドリルカラーの欠損を引き起こす破損を生じ
る可能性がある。
筒２１４．４６０号明細書によれば非磁気化しうるドリ
ルカラーに安定なオーステナイト鋼、特にマンガン−オ
ーステナイトを使用することが提案されている。この際
これから加工されたブランクを冷間加工によって硬化し
、物質の高い弾性限度を達成する。この様なドリルカラ
ーは、その性質の点で通常の要求と一致する。しかしこ
れは腐食攻撃に対して、たとえばドリルホールにしばし
ば生じる攻撃的なりロライド溶液の腐食攻撃に対してい
つも十分に安定であるとは限らず、場合により応力亀裂
腐食を生じがちであるという欠点を有する。これによっ
てこの様なドリルカラーの欠損を引き起こす破損を生じ
る可能性がある。
良好な磁気性物体性質と共に腐食作用を改良するために
及び特に応力亀裂腐食を回避するために、オーストリア
特許筒３０８．７９３号明細書によればドリルカラー及
びドリルパイプビレットの加工にクロム含有ｆｆ１２０
〜２５％、ニッケル含有量ｌＯ〜１５％及び窒素含有量
０．０５〜０．５％を有する合金も提案されている。こ
の合金は、堅牢性質を増加するために、冷間加工を行う
。
及び特に応力亀裂腐食を回避するために、オーストリア
特許筒３０８．７９３号明細書によればドリルカラー及
びドリルパイプビレットの加工にクロム含有ｆｆ１２０
〜２５％、ニッケル含有量ｌＯ〜１５％及び窒素含有量
０．０５〜０．５％を有する合金も提案されている。こ
の合金は、堅牢性質を増加するために、冷間加工を行う
。
約３３％Ｎｉ、１８％Ｃｒ、２％Ｔｉ、０．５％ＡＩ及
び０．００４％Ｎの含有量を有する析出硬化された合金
の使用は、ドリルカラー又はドリルロッドビレットの使
用性質の著しい改良ももたらさねばならない。
び０．００４％Ｎの含有量を有する析出硬化された合金
の使用は、ドリルカラー又はドリルロッドビレットの使
用性質の著しい改良ももたらさねばならない。
しかしこの工業原料の高価な合金元素の高含有量は、経
済的欠点を導くことができる。
済的欠点を導くことができる。
非磁気化しうるかつ良好に加工しうるＣｒ−Ｍｎ−鋼か
らドリルカラー製造の経済的利点を利用するために及び
その腐食作用、特に応力亀裂腐食に対する抵抗を改良す
るために、ドリルカラーの、特に、穴の表面域で機械的
に発生した衝撃−又は圧縮エネルギーの作用によって圧
縮内部応力が誘発されることも報告されている（オース
トリア特許筒３６４，５９２号明細書）。その際好まし
くは圧搾ガスで作動する打解ハンマーを使用し、そのヘ
ッド部分は軸上の打解運動の伝達のために打解ボルトを
有する。この様に製造されたドリルカラーは、その性質
に関して石油業界でこれに課せられた要件を著しく満足
させる。しかしこれは応力亀裂腐食を阻止する圧縮内部
応力が表面下値かな深度までしか生じ得ないという欠点
を有する。このことは、特にその工具が表面加工で制限
された打解エネルギーさえ有していればよく、数回の打
解を著しく回避しなければならないことによって証明さ
れる。というのはさもないと打解ボルトの作用範囲で鋼
の変形能力が消耗し、亀裂形成を生じるからである。表
面付近域の変形は一方で平面を保たねばならず、他方で
上記理由からたびたびの変形が欠点をもたらすので、こ
の処理の作用を不安定かつ不利に調節することができる
。しかし圧縮応力が支配する薄い表面層下で、特に、管
状部分の大中で高い引張り応力を有する領域が生じる。
らドリルカラー製造の経済的利点を利用するために及び
その腐食作用、特に応力亀裂腐食に対する抵抗を改良す
るために、ドリルカラーの、特に、穴の表面域で機械的
に発生した衝撃−又は圧縮エネルギーの作用によって圧
縮内部応力が誘発されることも報告されている（オース
トリア特許筒３６４，５９２号明細書）。その際好まし
くは圧搾ガスで作動する打解ハンマーを使用し、そのヘ
ッド部分は軸上の打解運動の伝達のために打解ボルトを
有する。この様に製造されたドリルカラーは、その性質
に関して石油業界でこれに課せられた要件を著しく満足
させる。しかしこれは応力亀裂腐食を阻止する圧縮内部
応力が表面下値かな深度までしか生じ得ないという欠点
を有する。このことは、特にその工具が表面加工で制限
された打解エネルギーさえ有していればよく、数回の打
解を著しく回避しなければならないことによって証明さ
れる。というのはさもないと打解ボルトの作用範囲で鋼
の変形能力が消耗し、亀裂形成を生じるからである。表
面付近域の変形は一方で平面を保たねばならず、他方で
上記理由からたびたびの変形が欠点をもたらすので、こ
の処理の作用を不安定かつ不利に調節することができる
。しかし圧縮応力が支配する薄い表面層下で、特に、管
状部分の大中で高い引張り応力を有する領域が生じる。
表面の損傷又は僅かな物体損害は、引張り応力を有する
範囲を取り除くことができる。それによって著しく応力
亀裂腐食が生じる可能性がある。
範囲を取り除くことができる。それによって著しく応力
亀裂腐食が生じる可能性がある。
更に圧縮性質を機械的にもたらした場合表面付近域で形
成される、物体の高い局部的冷間加工は、工業原料のピ
ッチング傾向を増加させることが欠点である。その時ピ
ッチングで圧縮応力層の下方への移動及びビレットの著
しい応力亀裂腐食が行われる。ビレットの表面層で機械
的に圧縮内部応力をもたらすことは、簡単な形又は外形
しか相応して処理することができないという欠点も有す
る。
成される、物体の高い局部的冷間加工は、工業原料のピ
ッチング傾向を増加させることが欠点である。その時ピ
ッチングで圧縮応力層の下方への移動及びビレットの著
しい応力亀裂腐食が行われる。ビレットの表面層で機械
的に圧縮内部応力をもたらすことは、簡単な形又は外形
しか相応して処理することができないという欠点も有す
る。
この場合、この処理は最終の操作工程としてその後の検
定なしに行われなければならない。したがって縁、環部
分で、角、小穴及びレリーフに並びにベベル及び不安定
な表面部分に表面付近域での圧縮内部応力を生じて、応
力亀裂腐食を阻止することは実質上不可能である。
定なしに行われなければならない。したがって縁、環部
分で、角、小穴及びレリーフに並びにベベル及び不安定
な表面部分に表面付近域での圧縮内部応力を生じて、応
力亀裂腐食を阻止することは実質上不可能である。
この従来技術から出発して、本発明は上記欠点を回避し
、応力亀裂腐食安定な管状体、特にオーステナイト鋼か
ら成る非磁気化しうるドリルカラー及びドリルパイプビ
レットの製造方法を得ることを課題とする。本発明のも
う一つの課題は、この方法に従って製造された応力亀裂
腐食安定な管状物質、特にオーステナイト鋼から成る非
磁気化しうるドリルカラー及びドリルパイプビレットに
関する。この課題は、本発明による方法に於て物体を溶
体化処理し、焼戻し後、次いで物体強度の増加のために
５００℃以下の温度で変形後並びに穿孔の加工又は形成
の後２００〜６００ ”Ｃの温度に、物体壁で少なくと
も精々ｌＯ℃の温度差を有する温度平衡まで加熱し、精
々時間ｔ （分）を温度Ｔ（”Ｃ）で なる関係に従って保ち、この温度又はこの出発温度から
少なくとも管状体の内部表面から熱エネルギーを著しく
除去して冷却し、冷却された表面は、出発温度から出発
温度と室温の間の半分の値まで少なくとも１００℃／分
の温度降下を示すことによって解決される。物体を２８
０〜５００℃、特に３００〜４００℃の出発温度から物
体壁で精々６℃、好ましくは精々３℃の温度差をもって
冷却する場合が有利である。管状体の内部表面と外部表
面を冷却する場合が特に有利である。この際内部冷却を
時間的に少なくとも５秒、好ましくは少なくとも２０秒
早く及び（又は）外部表面冷却の強度よりも高い強度で
実施する。
、応力亀裂腐食安定な管状体、特にオーステナイト鋼か
ら成る非磁気化しうるドリルカラー及びドリルパイプビ
レットの製造方法を得ることを課題とする。本発明のも
う一つの課題は、この方法に従って製造された応力亀裂
腐食安定な管状物質、特にオーステナイト鋼から成る非
磁気化しうるドリルカラー及びドリルパイプビレットに
関する。この課題は、本発明による方法に於て物体を溶
体化処理し、焼戻し後、次いで物体強度の増加のために
５００℃以下の温度で変形後並びに穿孔の加工又は形成
の後２００〜６００ ”Ｃの温度に、物体壁で少なくと
も精々ｌＯ℃の温度差を有する温度平衡まで加熱し、精
々時間ｔ （分）を温度Ｔ（”Ｃ）で なる関係に従って保ち、この温度又はこの出発温度から
少なくとも管状体の内部表面から熱エネルギーを著しく
除去して冷却し、冷却された表面は、出発温度から出発
温度と室温の間の半分の値まで少なくとも１００℃／分
の温度降下を示すことによって解決される。物体を２８
０〜５００℃、特に３００〜４００℃の出発温度から物
体壁で精々６℃、好ましくは精々３℃の温度差をもって
冷却する場合が有利である。管状体の内部表面と外部表
面を冷却する場合が特に有利である。この際内部冷却を
時間的に少なくとも５秒、好ましくは少なくとも２０秒
早く及び（又は）外部表面冷却の強度よりも高い強度で
実施する。
この方法に従って製造された管状体、特にオーステナイ
ト鋼から成る非磁気化しうるドリルカラー及びドリルパ
イプ部分は、本発明によれば表面付近域で少なくとも８
ｍｎ＋の深さまで１００ Ｎ／ｍｎ＋”より小さい局部
的引張り内部応力を有する。表面付近域が少なくとも４
ＩＩＩ１１、好ましくは少なくとも８ｍｍの深さまで圧
縮内部応力を有し、壁の全横断面で生じる引張り内部応
力は１５０ Ｎ／ａｍ２より小さく、すなわち応力亀裂
腐食を引き起こす応力以下、好ましくは１２０ Ｎ／ｎ
＋＋ｎ’より小さい場合が特に好都合である。
ト鋼から成る非磁気化しうるドリルカラー及びドリルパ
イプ部分は、本発明によれば表面付近域で少なくとも８
ｍｎ＋の深さまで１００ Ｎ／ｍｎ＋”より小さい局部
的引張り内部応力を有する。表面付近域が少なくとも４
ＩＩＩ１１、好ましくは少なくとも８ｍｍの深さまで圧
縮内部応力を有し、壁の全横断面で生じる引張り内部応
力は１５０ Ｎ／ａｍ２より小さく、すなわち応力亀裂
腐食を引き起こす応力以下、好ましくは１２０ Ｎ／ｎ
＋＋ｎ’より小さい場合が特に好都合である。
管状体、特にドリルカラーは未加工体を物体の冷間加工
又は弾性限度増加に使用される５００℃以下の温度で変
形して、局部的内部応力の著しい差を壁中に、しかも外
部表面で圧縮応力及び穴の、すなわち穿孔の表面で引張
り応力を有する。この差は応力亀裂腐食を引き起こす限
度以上にある。
又は弾性限度増加に使用される５００℃以下の温度で変
形して、局部的内部応力の著しい差を壁中に、しかも外
部表面で圧縮応力及び穴の、すなわち穿孔の表面で引張
り応力を有する。この差は応力亀裂腐食を引き起こす限
度以上にある。
本発明者は驚くべきことに、溶体化処理され、焼戻され
、次いで冷間加工されたオーステナイト物質から成る管
状体に於て特定の条件の維持と共に対応する温度に加熱
して、次の冷却を強めるにつれて応力状態を誘発するこ
とができることを見い出した。この状態は、可塑性変形
によって管の壁中で内部応力状態を調整し、その状態は
応力亀裂腐食を引き起こす限度以上に十分に局部的引張
り応力を有する。更に出発温度の適当な選択及び管状体
の壁中で時間的に段階づけられた及び（又は）強度に関
して種々の内部−又は外部冷却によってこの様な内部応
力状態が得られろる。この状態で表面付近域内で少なく
とも４ｍｍの深さまで圧縮応力が支配する。したがって
本発明による方法を使用する場合、驚くべきことに内部
応力転位が壁中で行われる。但し冷間加工によって生じ
た高い剛性又は工業原料の高い弾性限度は不利に影響を
受けない。管状壁中の温度差は、出発温度に加熱後僅か
であるのが重要である。というのはさもないと応力転位
が強められた冷却で不利に影響を及ぼし、又は僅かな程
度しか行うことができず、所望の内部応力状態が対応し
て達成され得ないからである。したがって壁中の温度差
を１０℃より小さく保たねばならない。出発温度に比較
的長い時間維持することは、不利に影響を与える。とい
うのはそれによって溶体化処理された、焼戻され、次い
で冷間加工された鋼、たとえばオーステナイトＭｎ−Ｃ
ｒ−鋼を粒間に進行する亀裂腐食にとって敏感な状態に
するからである。本発明者は、敏感化が拡散−及びカー
バイト形成−並びに場合により窒化物形成−処理に関係
し、この際温度（Ｔ）は物体が敏感化するまでの停止時
間（１）に対数によりＴ＝−５（１１ｏｇ ｔ＋６３８
なる関係で影響を与えるを見い出した。この理由から出
発温度での停止時間は、次の関係 ｔ＝ｌＱ Ｓ。
、次いで冷間加工されたオーステナイト物質から成る管
状体に於て特定の条件の維持と共に対応する温度に加熱
して、次の冷却を強めるにつれて応力状態を誘発するこ
とができることを見い出した。この状態は、可塑性変形
によって管の壁中で内部応力状態を調整し、その状態は
応力亀裂腐食を引き起こす限度以上に十分に局部的引張
り応力を有する。更に出発温度の適当な選択及び管状体
の壁中で時間的に段階づけられた及び（又は）強度に関
して種々の内部−又は外部冷却によってこの様な内部応
力状態が得られろる。この状態で表面付近域内で少なく
とも４ｍｍの深さまで圧縮応力が支配する。したがって
本発明による方法を使用する場合、驚くべきことに内部
応力転位が壁中で行われる。但し冷間加工によって生じ
た高い剛性又は工業原料の高い弾性限度は不利に影響を
受けない。管状壁中の温度差は、出発温度に加熱後僅か
であるのが重要である。というのはさもないと応力転位
が強められた冷却で不利に影響を及ぼし、又は僅かな程
度しか行うことができず、所望の内部応力状態が対応し
て達成され得ないからである。したがって壁中の温度差
を１０℃より小さく保たねばならない。出発温度に比較
的長い時間維持することは、不利に影響を与える。とい
うのはそれによって溶体化処理された、焼戻され、次い
で冷間加工された鋼、たとえばオーステナイトＭｎ−Ｃ
ｒ−鋼を粒間に進行する亀裂腐食にとって敏感な状態に
するからである。本発明者は、敏感化が拡散−及びカー
バイト形成−並びに場合により窒化物形成−処理に関係
し、この際温度（Ｔ）は物体が敏感化するまでの停止時
間（１）に対数によりＴ＝−５（１１ｏｇ ｔ＋６３８
なる関係で影響を与えるを見い出した。この理由から出
発温度での停止時間は、次の関係 ｔ＝ｌＱ Ｓ。
から生じる値より小さ（選択しなければならない。
更に管状体を出発温度から増大する熱除去によって少な
くとも内部壁から冷却するのが重要である。というのは
壁の内部表面の範囲内で冷間加工又は冷間硬化から起因
する最高の引張り応力を転位しなければならないからで
ある。僅かな冷却強度によって十分な内部応力転位を生
じないので、管壁の冷却された表面は出発温度から出発
温度と室温との間の半分の値までの少なくとも１００℃
／分の温度降下を受けねばならない。
くとも内部壁から冷却するのが重要である。というのは
壁の内部表面の範囲内で冷間加工又は冷間硬化から起因
する最高の引張り応力を転位しなければならないからで
ある。僅かな冷却強度によって十分な内部応力転位を生
じないので、管壁の冷却された表面は出発温度から出発
温度と室温との間の半分の値までの少なくとも１００℃
／分の温度降下を受けねばならない。
このことから本発明による方法は内部応力転位を生じ、
応力亀裂腐食安定な管状体、特にオーステナイト鋼から
成る非磁気化しうるドリルカラー及びパイプドリルビレ
ットを製造するために使用することができることは驚異
的である。その際当業者の先入観を克服することができ
る。すなわちそれは出発温度に加熱して、冷間加工され
た物体の妨げられない軟化又は弾性限度の減少が行われ
、引き続きの冷却で弾性物体変形しか生じないので、低
い出発温度は全く効果を有することができないことであ
る。更に当業者にとって管の内部表面の高められた剛性
及び高い引張り応力が出発温度に加熱した場合にすでに
亀裂形成、特に縦亀裂を引き起こすと考えられていた。
応力亀裂腐食安定な管状体、特にオーステナイト鋼から
成る非磁気化しうるドリルカラー及びパイプドリルビレ
ットを製造するために使用することができることは驚異
的である。その際当業者の先入観を克服することができ
る。すなわちそれは出発温度に加熱して、冷間加工され
た物体の妨げられない軟化又は弾性限度の減少が行われ
、引き続きの冷却で弾性物体変形しか生じないので、低
い出発温度は全く効果を有することができないことであ
る。更に当業者にとって管の内部表面の高められた剛性
及び高い引張り応力が出発温度に加熱した場合にすでに
亀裂形成、特に縦亀裂を引き起こすと考えられていた。
特に腐食の専門家は、溶体温度から焼き入れされ、冷間
硬化された物体の再度の加熱が敏感化を生じ、それが工
業原料をクロライド含有媒体中で粒崩壊又は粒間亀裂進
行に関して感じやすくすることを考慮しなければならな
かった。
硬化された物体の再度の加熱が敏感化を生じ、それが工
業原料をクロライド含有媒体中で粒崩壊又は粒間亀裂進
行に関して感じやすくすることを考慮しなければならな
かった。
次に本発明を図面及び例に従って詳述する。、第１図は
管状体の壁に於ける応力状態を図解して示す。
管状体の壁に於ける応力状態を図解して示す。
５００℃以下の温度で管状体を変形することによって冷
間硬化した後、管状体中に内部応力、すなわち管外壁Ａ
に圧縮応力が支配する。この応力は曲線１に相当する管
内壁Ｂに高い引張り応力で移行する。管内壁の次の著し
い冷却を伴う２００℃の出発温度に加熱した場合、そこ
で支配する引張り応力、たとえば曲線３が図示され、わ
ずかにしか削減しない。曲線４及び５は、３００℃（４
）及び４００℃（５）の出発温度から冷却する場合、管
壁中の内部応力分布を示す。外壁Ａの範囲で応力曲線５
を分けて描写する。但しそれは外部表面の空気衝撃に於
ける部分５ａと外部表面の水衝撃に対する部分５ｂとに
分けられる。たとえば３００℃及び４００℃の温度から
管壁の著しい冷却による応力転位は、管壁全体で内部応
力が１５ＯＮ／ｎ＋ｍ”以下、すなわち応力亀裂腐食を
引き起こす応力以下にあり、それによって物質は全く応
力亀裂腐食安定であることを生じる。その際内部表面で
圧縮応力は４ｍｍより大きい深さまで達する。
間硬化した後、管状体中に内部応力、すなわち管外壁Ａ
に圧縮応力が支配する。この応力は曲線１に相当する管
内壁Ｂに高い引張り応力で移行する。管内壁の次の著し
い冷却を伴う２００℃の出発温度に加熱した場合、そこ
で支配する引張り応力、たとえば曲線３が図示され、わ
ずかにしか削減しない。曲線４及び５は、３００℃（４
）及び４００℃（５）の出発温度から冷却する場合、管
壁中の内部応力分布を示す。外壁Ａの範囲で応力曲線５
を分けて描写する。但しそれは外部表面の空気衝撃に於
ける部分５ａと外部表面の水衝撃に対する部分５ｂとに
分けられる。たとえば３００℃及び４００℃の温度から
管壁の著しい冷却による応力転位は、管壁全体で内部応
力が１５ＯＮ／ｎ＋ｍ”以下、すなわち応力亀裂腐食を
引き起こす応力以下にあり、それによって物質は全く応
力亀裂腐食安定であることを生じる。その際内部表面で
圧縮応力は４ｍｍより大きい深さまで達する。
たとえば５５０℃の出発温度からの著しい冷却は、管壁
の内部表面で内部圧縮応力及びその作用範囲を増大する
（曲線６）。このことは切削による、後の検定で利用す
ることができる。曲′ａ２はオーストリア特許第３６４
５９２号明細書又は従来技術による方法によって調整す
ることができる管壁での応力経過を示す。この場合内部
表面で高い内部圧縮応力が支配するが、この圧縮応力は
表面の僅かな間隙で高い引張り応力に変わる。
の内部表面で内部圧縮応力及びその作用範囲を増大する
（曲線６）。このことは切削による、後の検定で利用す
ることができる。曲′ａ２はオーストリア特許第３６４
５９２号明細書又は従来技術による方法によって調整す
ることができる管壁での応力経過を示す。この場合内部
表面で高い内部圧縮応力が支配するが、この圧縮応力は
表面の僅かな間隙で高い引張り応力に変わる。
次に本発明を実際の例によって更に詳述する：組成０．
０５％Ｃ，１９，３％Ｍｎ、１３．６％Ｃｒ。
０５％Ｃ，１９，３％Ｍｎ、１３．６％Ｃｒ。
２．１％Ｎｉ、０．２３％Ｎ（重量％で記載）、残り、
特に鉄を有するＭｎ−Ｃｒ−Ｎ−鋼から成る、重さ約３
ｔのブロックを連続鍛造機で熱間鍛造してφ１９６Ｘ８
８００ｍｍの寸法を有するドリルカラー未完成物体に前
もって加工する。１０２０℃の溶体化処理からの焼戻し
は、水槽中で行われる。
特に鉄を有するＭｎ−Ｃｒ−Ｎ−鋼から成る、重さ約３
ｔのブロックを連続鍛造機で熱間鍛造してφ１９６Ｘ８
８００ｍｍの寸法を有するドリルカラー未完成物体に前
もって加工する。１０２０℃の溶体化処理からの焼戻し
は、水槽中で行われる。
未完成物体を調整し、加工度１５％で冷間鍛造し、伸ば
し、旋盤し、穴をあける。半加工生成物の寸法は次の通
りである：ＡＤφ１７２．３ＸＩＤφ７０．４５Ｘ９２
５０ｍｍ （ＡＤ＝外径、ＩＤ＝内径）。
し、旋盤し、穴をあける。半加工生成物の寸法は次の通
りである：ＡＤφ１７２．３ＸＩＤφ７０．４５Ｘ９２
５０ｍｍ （ＡＤ＝外径、ＩＤ＝内径）。
内部応力はＡＤφで−１５７Ｎ／ｍｍ” （圧縮内部
応力）又はＩＤで＋３９ＯＮ／闘２ （引張り内部応力
）である。この場合測定値は、環−核一方法で３つの測
定からの平均値である。
応力）又はＩＤで＋３９ＯＮ／闘２ （引張り内部応力
）である。この場合測定値は、環−核一方法で３つの測
定からの平均値である。
この半加工生成物の最後のサンプルを飽和塩化マグネシ
ウムの煮沸水性溶液（４２％、１５４℃）に１日さらす
。この際しばらく後に亀裂がＩＤから始まり生じる。
ウムの煮沸水性溶液（４２％、１５４℃）に１日さらす
。この際しばらく後に亀裂がＩＤから始まり生じる。
管状半加工生成物又はパイプ（上記サンプルに関して最
小の長さ約７００ｍｍ）を電気炉中で４１５℃で加熱し
、この際管壁で加熱時間の最後に０．８℃の温度差があ
る。噴霧装置中で先ず第一に内部表面で１５００〜２５
０（１１７分の量で及び１０〜３０秒、好ましくは２０
秒後後外表面でも約１０（１／分及び長さの冷却水量で
約３５０℃の表面温度降下のジェット−冷却をいずれに
せよ１００℃以下の温度に行う。
小の長さ約７００ｍｍ）を電気炉中で４１５℃で加熱し
、この際管壁で加熱時間の最後に０．８℃の温度差があ
る。噴霧装置中で先ず第一に内部表面で１５００〜２５
０（１１７分の量で及び１０〜３０秒、好ましくは２０
秒後後外表面でも約１０（１／分及び長さの冷却水量で
約３５０℃の表面温度降下のジェット−冷却をいずれに
せよ１００℃以下の温度に行う。
ＩＤで棒の内部応力状態は、この処理によって＋ ３９
０ Ｎ／ｍｍ” （引張り応力）から−４１ＯＮ／ｍ
ｍ” （圧縮応力）に変わる。外径で同様に１２０
Ｎ／ｍｍ”の圧縮内部応力が測定される。
０ Ｎ／ｍｍ” （引張り応力）から−４１ＯＮ／ｍ
ｍ” （圧縮応力）に変わる。外径で同様に１２０
Ｎ／ｍｍ”の圧縮内部応力が測定される。
更に切削及び穿孔後向部応力を壁の厚さに関して認めら
れる。この場合測定された引張り応力は＋１１０ Ｎ／
１１１ｍ”より小さい。このパイプから加工されたサン
プル−これを塩化マグネシウムを用いる前述の５ＣＣ−
テストで試験するーは完全に亀裂がない。
れる。この場合測定された引張り応力は＋１１０ Ｎ／
１１１ｍ”より小さい。このパイプから加工されたサン
プル−これを塩化マグネシウムを用いる前述の５ＣＣ−
テストで試験するーは完全に亀裂がない。
半加工された生成物からドリルロッドビレットを加工し
、これから加工された部位で次のサンプルを取り出す。
、これから加工された部位で次のサンプルを取り出す。
５ＣＣ−テストで、切削的に管壁中にもたらされたへこ
みをフライス、切削及び平滑によって並びにＮＣ−カッ
トされた環は全（亀裂を引き起さないことを示す。この
ことはビレットの全容量中で非臨界的内部応力状態から
起因する。
みをフライス、切削及び平滑によって並びにＮＣ−カッ
トされた環は全（亀裂を引き起さないことを示す。この
ことはビレットの全容量中で非臨界的内部応力状態から
起因する。
本発明による方法は、近似分析Ｃ：最大０．２重量％；
Ｍｎ：０−２５重量％；Ｃｒ：１２−３０重量％；Ｍｏ
：０−５重量％；Ｎｉ；０−７５重量％；Ｎ：Ｑ−１重
量％；Ｔｉ：０−３重量％；Ｎｂ：０−３重量％、Ｃｕ
：０−３重量％、残り鉄のオーステナイト鋼に対して使
用するのが特に有利である。この場合１７−２０！Ｉｉ
ｆ％Ｍｎ及び１２−１４重量％Ｃｒを有するＭｎ−Ｃｒ
−オーステナイト並びに１７−２４重量％Ｃｒ及び１０
−２０重量％Ｎｉを有するＣｒ−Ｎｉ−オーステナイト
が特に好ましい。
Ｍｎ：０−２５重量％；Ｃｒ：１２−３０重量％；Ｍｏ
：０−５重量％；Ｎｉ；０−７５重量％；Ｎ：Ｑ−１重
量％；Ｔｉ：０−３重量％；Ｎｂ：０−３重量％、Ｃｕ
：０−３重量％、残り鉄のオーステナイト鋼に対して使
用するのが特に有利である。この場合１７−２０！Ｉｉ
ｆ％Ｍｎ及び１２−１４重量％Ｃｒを有するＭｎ−Ｃｒ
−オーステナイト並びに１７−２４重量％Ｃｒ及び１０
−２０重量％Ｎｉを有するＣｒ−Ｎｉ−オーステナイト
が特に好ましい。
第１図は管状体の壁での応力状態を示す。
Ａ・・・・・・管外壁、
Ｂ・・・・・・管内壁、
１・・・・・・圧縮応力から引張り応力への移行、２・
・・・・・管壁での応力経過、 ３・・・・・・２００℃の出発温度に加熱した場合の引
張り応力、 ４・・・・・・３００℃の出発温度から冷却した場合の
管壁中の内部応力、 ５・・・・・・４００℃の出発温度から冷却した場合の
管壁中の内部応力、 ５・・・・・・外壁Ａでの応力曲線、 ５ａ・・・・・・外部表面の空気衝撃に於ける応力、５
ｂ・・・・・・外部表面の水衝撃に於ける応力、６・・
・・・・５５０℃の出発温度から冷却した場合、内壁で
の内部圧縮応力。
・・・・・管壁での応力経過、 ３・・・・・・２００℃の出発温度に加熱した場合の引
張り応力、 ４・・・・・・３００℃の出発温度から冷却した場合の
管壁中の内部応力、 ５・・・・・・４００℃の出発温度から冷却した場合の
管壁中の内部応力、 ５・・・・・・外壁Ａでの応力曲線、 ５ａ・・・・・・外部表面の空気衝撃に於ける応力、５
ｂ・・・・・・外部表面の水衝撃に於ける応力、６・・
・・・・５５０℃の出発温度から冷却した場合、内壁で
の内部圧縮応力。
Claims (11)
- （１）物体を溶体化処理、焼戻し、次いで物体強度の増
加のために５００℃以下の温度で変形後並びに穿孔の加
工又は形成の後、２００〜６００℃の温度に物体壁で少
なくとも精々１０℃の温度差を有する温度平衡まで加熱
し、精々時間ｔ（分）を温度Ｔ（℃）で ｔ＝１０＾−＾（＾Ｔ＾−＾６＾３＾８＾）＾／＾５＾
０なる関係に従って保ち、この温度又はこの出発温度か
ら少なくとも管状体の内部表面から熱エネルギーを著し
く除去して冷却し、冷却された表面は出発温度から出発
温度と室温の間の半分の値まで少なくとも１００℃／分
の温度降下を示すことを特徴とする、応力亀裂腐食安定
な管状体、特にオーステナイト鋼から成る非磁気化しう
るドリルカラー及びドリルパイプビレットの製造方法。 - （２）物体を２８０〜５００℃、特に３００〜４００℃
の出発温度から精々６℃、好ましくは精々３℃の物体壁
での温度差で冷却する請求項１記載の方法。 - （３）管状体の内部表面と外部表面を冷却する請求項１
又は２記載の方法。 - （４）管状体の内部表面の冷却を時間的に早く及び（又
は）外部表面の強度よりも高い強度で実施する請求項１
ないし３のいずれかに記載した方法。 - （５）管状体の内部表面と外部表面より時間的に少なく
とも５秒、好ましくは少なくとも２０秒前に冷却する請
求項４記載の方法。 - （６）冷却剤としてガス及び（又は）液体、特に圧搾空
気及び（又は）水を使用する請求項１ないし５のいずれ
かに記載した方法。 - （７）物体の表面域で機械的に発生した衝撃−又は圧縮
エネルギーの作用によって付加的に圧縮応力を誘発する
請求項１ないし６のいずれかに記載した方法。 - （８）少なくとも８ｍｍの深さまで表面付近域で局部的
な引張り内部応力は１００Ｎ／ｍｍ＾２より小さいこと
を特徴とする、応力亀裂腐食安定な管状体、特にオース
テナイト鋼からなる非磁気化しうるドリルカラー及びド
リルパイプビレット。 - （９）管状体の壁の少なくとも内部表面で少なくとも４
ｍｍ、好ましくは少なくとも８ｍｍの深さまで圧縮内部
応力が支配する請求項８記載の物体。 - （１０）少なくとも４ｍｍ、好ましくは８ｍｍの深さま
での表面付近域は、加圧内部応力を有する請求項８又は
９記載の物体。 - （１１）壁の全横断面で場合により生じる局部的引張り
内部応力は、１５０Ｎ／ｍｍ＾２より小さい、好ましく
は１２０Ｎ／ｍｍ＾２より小さい請求項８ないし１０の
いずれかに記載した物体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT1965/88 | 1988-08-04 | ||
| AT1965/88A AT392802B (de) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | Verfahren zur herstellung von spannungsrisskorrosionsbestaendigen rohrfoermigen koerpern, insbesondere nichtmagnetisierbaren schwerstangen aus austenitischen staehlen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0270884A true JPH0270884A (ja) | 1990-03-09 |
Family
ID=3524888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1202283A Pending JPH0270884A (ja) | 1988-08-04 | 1989-08-03 | 応力亀裂腐食安定な管状体の製造方法、特にオーステナイト鋼から成る非磁気化しうるドリルカラー及びこの方法に従って製造されたビレット |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5026436A (ja) |
| EP (1) | EP0356417B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0270884A (ja) |
| KR (1) | KR900003387A (ja) |
| AT (2) | AT392802B (ja) |
| BR (1) | BR8903914A (ja) |
| CA (1) | CA1334572C (ja) |
| DE (1) | DE58904473D1 (ja) |
| MX (1) | MX173658B (ja) |
| NO (1) | NO174163C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005320626A (ja) * | 2004-04-06 | 2005-11-17 | Hitachi Ltd | 熱処理方法及びその装置 |
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| CN110317941B (zh) * | 2019-08-13 | 2020-12-15 | 上海亦又新能源科技有限公司 | 一种地质钻杆公接头增强螺纹根部加工方法及其应用 |
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| JP7385174B2 (ja) * | 2019-12-11 | 2023-11-22 | Tdk株式会社 | 磁性シート、および、磁性シートを備えるコイルモジュール、並びに非接触給電装置。 |
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| JPS55122825A (en) * | 1979-03-15 | 1980-09-20 | Usui Internatl Ind Co Ltd | High pressure fluid pipe and manufacture thereof |
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| AT381658B (de) * | 1985-06-25 | 1986-11-10 | Ver Edelstahlwerke Ag | Verfahren zur herstellung von amagnetischen bohrstrangteilen |
-
1988
- 1988-08-04 AT AT1965/88A patent/AT392802B/de not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-07-27 AT AT89890199T patent/ATE89870T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-07-27 DE DE8989890199T patent/DE58904473D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-07-27 EP EP89890199A patent/EP0356417B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-31 MX MX016993A patent/MX173658B/es unknown
- 1989-08-03 JP JP1202283A patent/JPH0270884A/ja active Pending
- 1989-08-03 US US07/388,868 patent/US5026436A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-08-03 NO NO893152A patent/NO174163C/no unknown
- 1989-08-03 CA CA000607498A patent/CA1334572C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-08-03 BR BR898903914A patent/BR8903914A/pt not_active Application Discontinuation
- 1989-08-04 KR KR1019890011152A patent/KR900003387A/ko not_active Application Discontinuation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT392802B (de) | 1991-06-25 |
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