MX2015002241A

MX2015002241A - Madril de perforacion y metodo para fabricar mandriles de perforacion.

Info

Publication number: MX2015002241A
Application number: MX2015002241A
Authority: MX
Inventors: Yasuto Higashida; Yosuke Tatebayashi; Yosuyoshi Hidaka; Kouji Nakaike; Takateru Inage
Original assignee: Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2013-08-01
Publication date: 2015-05-08
Also published as: CN104364414B; MX365826B; US20160053358A1; EP2896716B1; AR092222A1; US10300513B2; JP5445724B1; EP2896716A1; EP2896716A4; BR112014028246B1; CN104364414A; RU2605044C2; BR112014028246A2; JPWO2014034376A1; WO2014034376A1; RU2015105820A

Abstract

Este mandril de perforación incluye un cuerpo del mandril y una revestimiento por rociado que se forma sobre la superficie terna del cuerpo del mandril y que contiene fierro y óxidos de fierro, la composición química del revestimiento por rociado que contiene, en % de masa, 0.015 a 0.6% de C, 0.05 a 0.5% de Si, 0.1 a 1.0% de Mn, y 0 a 0.3% de Cu, además del fierro y los óxidos de fierro.

Description

MANDRIL DE PERFORACIÓN Y MÉTODO PARA.FABRICAR MANDRILES DE PERFORACIÓN CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a un mandril, y más particularmente a un mandril (llamado de aqui en adelante como "mandril de perforación") usado en máquinas de perforación las cuales perforan y laminan un tocho.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se reivindica la prioridad sobre la Solicitud de Patente Japonesa No.2012-187913, presentada el 28 de agosto de 2012, y los contenidos de la cual se incorporan aqui como referencia.

Una máquina de perforación se usa para fabricar tubos de acero sin costuras a través del proceso de Mannesman. La máquina de perforación incluye un par de rodillos inclinados y un mandril de perforación. El mandril de perforación se dispone en la linea de paso entre el par de rodillos inclinados. La máquina de perforación presiona el mandril en el tocho mientras que hace girar el rocho en la dirección circunferencial usando los rodillos inclinados para perforar y laminar el tocho, por lo cual se elaboran un inventario de tubos huecos.

La máquina de perforación perfora y lámina los tochos calentados a alta temperatura. Por lo tanto, el mandril de perforación presionado en los tochos se expone a las altas temperaturas y recibe una alta presión. Por lo tanto, es muy probable que el mandril de perforación se someta a erosión y gripado.

Por lo general, se forma cascarilla oxidada sobre la superficie del material de base del mandril de perforación. La cascarilla oxidada bloque el calor del tocho y suprime la generación de la erosión. Además, la cascarilla oxidada suprime la generación del gripado.

Sin embargo, la cascarilla oxidada se desgasta cuando el tocho se perfora y se lamina. Cuando se retira la cascarilla oxidada, la temperatura del material de base del mandril de perforación se incrementa, y por lo tanto el mandril de perforación se erosiona.

Con el fin de mejorar la frecuencia de uso del mandril de perforación, se sugiere que se forme un recubrimiento por rociado sobre la superficie del material de base (el cuerpo principal del mandril) del mandril de perforación (por ejemplo, hacer referencia a los Documentos Relacionados con Patentes 1 y 2).

DOCUMENTOS DE LA TÉCNICA PREVIA Documentos Relacionados con Patentes Documento Relacionado con Patentes 1: Solicitud de Patente Japonesa Examinada, Segunda Publicación No S59-13924.

Documento Relacionado con Patentes 2: Patente Japonesa, Publicación No.4279350 Documento Relacionado con Patentes 3: Solicitud de Patente Japonesa Examinada, Segunda Publicación No. H04-8498 Documento Relacionado con Patentes 4: Solicitud de Patente Japonesa No Examinada, Primera Publicación No. H10-180315 BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Problema que debe resolver la invención En los mandriles de perforación descritos en los Documentos Relacionados con Patentes 1 y 2, la perforación-laminado de los tochos se repite, y por lo tanto, ocurren daños tales como corrugaciones y grietas sobre el revestimiento por rociado. Sin embargo, en los mandriles de perforación descritos en los Documentos Relacionados con Patentes 1 y 2, si se forma el revestimiento por rociado sobre la superficie del cupo principal del mandril otra vez, el mandril de perforación puede ser reutilizado para la fabricación del inventario de tubos huecos que tienen el mismo tamaño. Es decir, la frecuencia de uso del mandril de perforación se mejora.

Sin embargo, cuando el revestimiento por rociado del mandril de perforación se daña fácilmente, es necesario formar el revestimiento por rociado varias veces otra vez. Como resultado, el mandril de perforación debe ser retirado frecuentemente de la máquina de perforación y debe ser llevada a cabo la operación de rociado, y por lo tanto, es un problema que puede reducir la eficiencia de fabricación del inventario de tubos huecos.

La presente invención se realiza en consideración de los problemas descritos anteriormente, y un objetivo de la misma es proporcionar un mandril de perforación capaz de suprimir la reducción de la eficiencia de fabricación del inventario de tubos huecos y un método de fabricación del mismo.

Medios para Resolver los Problemas Con el fin de resolver los problemas descritos anteriormente y lograr el objetivo de la presente invención, la presente invención adopta las siguientes medidas. (1) De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un mandril de perforación que incluye: un cuerpo principal del mandril; y un revestimiento por rociado el cual se forma sobre la superficie del cuerpo principal del mandril e incluye fierro y óxido de fierro. La composición química del revestimiento por rociado incluye, además del fierro y el óxido de fierro, en % de masa, C: 0.015% a 0.6%, Si: 0.05% a 0.5%, Mn: 0.1% a 1.0%, y Cu: 0 a 0.3%. (2) En el mandril de perforación descrito en el punto (1), el contenido de C en la composición química del revestimiento por rociado puede ser de 0.2% a 0.6%. (3) En el mandril de perforación descrito en los puntos (1) o (2), el contenido de Cu en la composición química del revestimiento por rociado puede ser de 0.05% a 0.3%. (4) De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método de fabricación de mandriles de perforación que incluyen un cuerpo principal del mandril, y un revestimiento por rociado el cual se forma sobre la superficie del cuerpo principal de los mandriles, el método de fabricación que incluye, un proceso para formar el revestimiento por rociado sobre la superficie del cuerpo principal de los mandriles rociando por arco un alambrón de acero sobre la superficie del cuerpo principal de mandril. La composición química del alambre de acero incluye, en % de masa; C: 0.05% a 1.1%, Si: 0.4% a 1.3%, Mn: 0.2% a 2.0%, Cu: 0 a 0.5% y Fe. (5) en el método de fabricación de mandriles de perforación descrito en el punto (4), el contenido de C en la composición química del alambrón de acero puede ser de 0.6% a 1.1%. (6) En el método de fabricación de mandriles de perforación descrito en el punto (4) o (5), el contenido de Cu en la composición química del alambrón de acero puede ser de 0.05% a 0.5%.

Efecto de la Invención De acuerdo con los aspectos, ya que la resistencia del revestimiento por rociado de los mandriles de perforación se mejora (es decir, la vida de servicio del revestimiento por rociado se mejora, no es necesario restaurar frecuentemente los mandriles de perforación de la máquina de perforación. Como resultado, se puede evitar que se reduzca la eficiencia de fabricación del inventario de tubería hueca.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIG. 1 es una vista esquemática que muestra la configuración de una máquina común de perforación.

La FIG. 2 es una vista transversal longitudinal de un mandril de perforación de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La FIG.3 es una vista transversal que muestra un ejemplo del alambrón de acero la cual se usas para la formación del revestimiento por rociado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN A partir de aquí, los mandriles de perforación de acuerdo con una modalidad de la presente invención y un método de fabricación de los mismos se describirán con referencia a los dibujos. Los mismos números de referencia se vinculan con las mismas porciones o las porciones correspondientes en los dibujos, y las descripciones no se repiten.

La FIG. 1 es una vista esquemática que muestra la configuración de una máquina 30 de perforación común. En la máquina 30 de perforación, un mandril de perforación PP se monta en la punta de un metal 34 de núcleo y se dispone en la línea de paso PL entre un par de rodillos 32 y 32 inclinados.

Cuando se lleva a cabo la perforación-laminado, el mandril de perforación PP se presiona en un tocho 36. Por lo tanto, el mandril de perforación PP se expone a alta temperatura y recibe una alta presión.

Como se describe anteriormente, en la téenica relacionada, se sugiere que el revestimiento rociado se forme sobre la superficie del cuerpo principal del mandril, la cual es un material de base del mandril de perforación PP. Cuando el revestimiento por rociado del mandril de perforación PP se daña fácilmente, con el fin de formar otra vez el revestimiento por rociado, el mandril de perforación PP debe ser extraído frecuentemente de la máquina 30 de perforación y se debe llevar a cabo una operación de rociado (una operación de restauración del revestimiento por rociado). En el mandril de perforación PP, al aumentar la resistencia del revestimiento por rociado (es decir, extender la vida de servicio del revestimiento por rociado), no es necesario formar nuevos revestimientos por rociado numerosas veces otra vez.

Por consiguiente, en los mandriles de perforación de acuerdo con la presente modalidad, un revestimiento por rociado que incluye óxido de fierro se forma sobre la superficie del cuerpo principal de los mandriles al rociar por arco un alambrón de acero que incluye al menos, en % de masa, C (carbono) de 0.05% a 1.1%, Si (silicio) de 0.4% a 1.3%, y Mn (manganeso) de 0.2% a 2.0%, y el resto que incluye Fe (fierro) e impurezas.

El contenido de C del revestimiento por rociado es menor que el contenido de C del alambrón de acero. Por consiguiente, con el fin de asegurar la resistencia del revestimiento por rociado, el contenido de C del alambrón de acero se establece considerando una cantidad recudida de C debido al rociado por arco. En este caso, ya que la resistencia del revestimiento por rociado se asegura, el revestimiento por rociado no se daña fácilmente. Como resultado, la vida de servicio del revestimiento por rociado se extiende.

El contenido de Si del alambrón de acero se establece desde el punto de vista de garantizar la lubricidad del revestimiento por rociado. En este caso, ya que se garantiza la lubricidad del revestimiento por rociado, la eficiencia de perforación se incrementa. Es decir, los mandriles de perforación se presionan fácilmente en el tocho durante la perforación, y por lo tanto, el tocho no se desliza fácilmente con respecto a los rodillos inclinados. Por consiguiente, el tiempo de perforación se acorta, y el tiempo de contacto entre el mandril de perforación y el tocho se acorta. Como resultado, el revestimiento por rociado no se daña fácilmente, y por lo tanto, la vida de servicio del revestimiento por rociado se extiende.

Además, ya que el revestimiento por rociado se forma rociando por arco el alambrón de acero, el costo de fabricación del revestimiento por rociado puede ser suprimido. Partir de aquí, los mandriles de perforación de acuerdo con la presente invención se describirán en detalle.

La FIG. 2 es una vista transversal de un mandril 10 de perforación de acuerdo con la presente modalidad. Como se muestra en la FIG.2, el mandril 10 de perforación incluye un cuerpo principal 12 del mandril y un revestimiento 14 por rociado.

El cuerpo 12 principal del mandril se configura de una composición química bien conocida e incluye una forma bien conocida.

El revestimiento 14 por rociado se forma sobre la superficie del cuerpo 12 principal del mandril. El revestimiento 14 por rociado incluye fierro y óxido de fierro (por ejemplo, Fe304, FeO, o los similares). El revestimiento 14 por rociado incluye, en % de masa, C: 0.015% a 0.6%, Si: 0.05% a 0.5%, Mn: 0.1% a 1.0%, y Cu: 0 a 0.3%, además del fierro y el óxido de fierro. El resto del revestimiento 14 por rociado son impurezas. El revestimiento 14 por rociado se forma rociando por arco el alambrón de acero sobre la superficie del cuerpo 12 principal del mandril.

El alambrón de acero incluye, en % de masa, C: de 0.05% a 1.1%, Si de 0.4% a 1.3%, Mn de 0.2% a 2.0%, y Cu de 0% a 0.5% y el resto que incluye Fe e impurezas. A partir de aquí se describirá cada elemento.

C aumenta la resistencia del revestimiento 14 por rociado. Si el contenido de C es demasiado bajo, el efecto de aumento de la resistencia no puede ser obtenido de forma efectiva. Si la resistencia del revestimiento 14 por rociado es baja, el revestimiento 14 por rociado se deforma fácilmente durante la perforación-laminado, y se forman fácilmente corrugaciones sobre el revestimiento 14 por rociado. Por otro lado, si el contenido de C es demasiado alto, la dureza del revestimiento 14 por rociado se reduce. Por lo tanto, aparecen fácilmente grietas sobre el revestimiento 14 por rociado. Por consiguiente, el contenido de C es de 0.05% a 1.1%. El limite inferior del contenido de C es preferiblemente de 0.2%, y más preferiblemente de 0.6%. El limite superior del contenido de C es preferiblemente de 1.0%, más preferiblemente de 0.9%.

El contenido de C del revestimiento 14 por rociado es menor que el contenido de C del alambrón de acero. Por ejemplo, cuando el contenido de C del alambrón de acero es de 0.05%, el contenido de C del revestimiento 14 por rociado es aproximadamente de 0.02%.

El Si incrementa la lubricidad del revestimiento 14 por rociado. Si el contenido de Si es demasiado bajo, el efecto de aumento de la lubricidad no puede ser obtenido de forma efectiva. Por lo tanto, la eficiencia de perforación se reduce, y la vida de servicio del revestimiento 14 por rociado se reduce. Por otro lado, si el contenido de Si es demasiado alto, la dureza del revestimiento 14 por rociado se reduce. Por lo tanto, aparecen fácilmente grietas sobre el revestimiento 14 por rociado. Además, si el contenido de Si es demasiado alto, el revestimiento 14 por rociado se funde fácilmente en el momento de la perforación-laminado. Por lo tanto, el revestimiento 14 por rociado se desgasta fácilmente. Por consiguiente, el contenido de Si es de 0.4% a 1.3%.

El Mn incrementa la resistencia del revestimiento 14 por rociado. Si el contenido de Mn es demasiado bajo, el efecto de aumento de la resistencia no puede ser obtenido de forma efectiva. Por lo tanto, el revestimiento 14 por rociado se deforma fácilmente, y se forman fácilmente corrugaciones sobre el revestimiento 14 por rociado. Por otro lado, si el contenido de Mn es demasiado alto, la dureza de revestimiento 14 ociado se reduce. Por lo tanto, aparecen fácilmente grietas sobre el revestimiento 14 por rociado. Por consiguiente, el contenido de Mn es de 0.2% a 2.0%. El limite superior del contenido de Mn es preferiblemente de 1.5%.

El resto del alambrón de acero es Fe e impurezas. Las impurezas son elementos los cuales son del mineral o de la chatarra usada para la materia prima del alambrón de acero, o elementos los cuales se mezclan desde el ambiente o los similares del proceso de fabricación. Por ejemplo, las impurezas son PM, S, oxigeno (O), o los similares. El contenido de P incluido en el alambrón de acero es preferiblemente de 0.030% o menos, y más preferiblemente de 0.01% o menos. El contenido se S es preferiblemente de 0.0030% o menos, y más preferiblemente de 0.001% o menos.

En el alambrón de acero descrita anteriormente, en lugar de una porción del Fe, se puede incluir además 0.5% o menos de Cu. Es decir, el Cu es un elemento selectivo.

El Cu mantiene favorablemente la conductividad del alambrón de acero cuando se lleva a cabo el rociado por arco. Si el contenido de Cu es superior a 0.5%, la dureza del revestimiento 14 por rociado se daña. Por consiguiente, el contenido de Cu es de 0.5% o menos. El limite superior del contenido de Cu es preferiblemente de 0.05%. Si el contenido de Cu es de 0.05% o más, cuando se lleva a cabo el rociado por arco, el alambrón de acero puede ser suministrada de forma continua.

Además, en el alambrón de acero, en lugar de una porción de Fe, se pueden incluir elementos distintos al Cu descrito anteriormente. Por ejemplo, como otros elementos, están el Al, W, Ni, Mo, Nb, y los similares.

El alambrón de acero puede ser sólida o puede ser un alambrón de acero mostrada en la FIG. 3. La varilla 20 de alambre de acero mostrada en la FIG. 3 incluye una coraza externa 22 y una pluralidad de rellenos 24.

La coraza 22 externa tiene forma de tubo e incluye Fe. Los rellenos se introducen en la coraza 22 externa. Por ejemplo, los rellenos 24 son partículas de Fe-Mn, polvo de Si, y polvo de Fe-C. La cantidad de llenado de los rellenos 24 se establece considerando el contenido de C, Si, y Mn en la coraza 22 externa. La composición química de la varilla 20 de alambre de acero se analiza en un estado donde la varilla 20 de acero está fundida. Como resultado del análisis, si el contenido de C, Si, y Mn está dentro de los rangos descritos anteriormente, la varilla 20 de alambre de acero se incluye en la presente invención. Además, por ejemplo, el relleno 24 puede ser granular, pulverizado, o fibroso.

Por ejemplo, el espesor del revestimiento 14 por rociado es de 40 mm a 1200 mih. el espesor del revestimiento 14 por rociado no necesariamente es constante. Por ejemplo, la porción de la punta del revestimiento 14 por rociado puede ser más gruesa que las otras porciones.

Antes de que se forme el revestimiento 14 por rociado, se puede llevar a cabo el granallado sobre la superficie del cuerpo principal 12 de los mandriles, sobre el cual se forma el revestimiento 14 por rociado. Por consiguiente, la superficie del cuerpo 12 principal se corruga, y la adhesión del revestimiento 14 por rociado se mejora.

El porcentaje ocupado por el óxido de fierro en el revestimiento 14 por rociado es preferiblemente de 55 % de volumen a 80% de volumen. Por ejemplo, en el porcentaje ocupado por el óxido de fierro en el revestimiento 14 por rociado, el porcentaje del lado superficial del revestimiento 14 por rociado es mayor que el del lado del cuerpo 12 principal del mandril. Por ejemplo, en este caso, el porcentaje ocupado por el óxido de fierro en el revestimiento 14 por rociado es de 40% de volumen o menos en la porción del limite entre el revestimiento 14 por rociado y el cuerpo 12 principal de los mandriles y es de 55% de volumen a 80% de volumen en la porción superficial del revestimiento 14 por rociado. Por ejemplo, con el fin de cambiar el porcentaje ocupado por el óxido de fierro en el revestimiento 14 por rociado, la distancia (la distancia de rociado) desde la boquilla de rociado del dispositivo de rociado por arco al cuerpo 12 principal de los mandriles puede ser cambiada.

Ejemplo Se preparó una pluralidad de mandriles de perforación en los cuales, las composiciones química de las varillas de alambre de acero usadas para formar el revestimiento por rociado fueron diferentes entre sí, y se examinó la frecuencia de perforación de cada mandril de perforación, las condiciones de daño del revestimiento por rociado, y la eficiencia de la perforación.

Método de Prueba Se prepararon varillas de alambre de acero que tenían las composiciones químicas mostradas en la Tabla 1.

Tabla 1 Las composiciones químicas de las varillas de alambre de acero de los Ejemplos 1 a 6 estuvieron dentro del rango de la presente invención. En las varillas de alambre de acero de los Ejemplos Comparativos 1 a 7, alguno de los elementos de la composición química estuvo fuera del rango de la presente invención.

Los revestimientos por rociado se formaron sobre las superficies del cuerpo principal de los mandriles rociando por arco cada varilla de alambre de acero a las mismas condiciones de fabricación, y por lo tanto, se fabricaron los mandriles de perforación. Todos los porcentajes de contenido (% de volumen) del óxido de fierro en el revestimiento por rociado en cada mandril de perforación fueron de 20% en la porción de límite entre el revestimiento por rociado y el cuerpo principal del mandril, y fueron de 70% en la porción superficial del revestimiento por rociado. En todos los espesores de los revestimientos por rociado, las puntas tuvieron 1200 mm y las porciones distintas a las puntas tuvieron 400 mm.

En la Tabla 2, se muestran las composiciones químicas de los revestimientos por rociado los cuales se formaron sobre las superficies del cuerpo principal de los mandriles por las varillas de alambre de acero que tenían las composiciones químicas de los Ejemplos 1 a 6, y las composiciones químicas de los revestimientos por rociado los cuales se formaron sobre las superficies de los cuerpos principales de los mandriles por las varillas de alambre de acero que tenían las composiciones químicas de los Ejemplos Comparativos 1 a 7. Como se muestra en la Tabla 2, las composiciones químicas de los revestimientos por rociado los cuales se formaron sobre las superficies de los cuerpos principales de los mandriles por las varillas de alambre de acero que tenían las composiciones químicas de los Ejemplos 1 a 6, estuvieron dentro del rango de la presente invención.

Tabla 2 La perforación-laminado se llevó a cabo sobre los tochos usado los mandriles de perforación. Los tochos fueron de acero 13Cr y tenían un diámetro de 191 mm y una longitud de 2200 mm. Después que la perforación-laminado se llevó a cabo sobre los tochos, las condiciones de daño de los revestimientos por rociado de los mandriles de perforación se confirmaron visualmente. Además, se midieron las longitudes en las direcciones axiles de los mandriles de perforación después de la peroración-laminado. Cuando la cantidad de deformación de la longitud en la dirección axial de los mandriles de perforación fue de 3 mm, cuando se presentó daño del revestimiento por rociado, o cuando el mandril de perforación se erosionó, las pruebas terminaron. Sin embargo, aun cuando ocurrió daño del revestimiento por rociado y el mandril de perforación se erosionó, en un caso donde se consideró que no aparecieron defectos internos en los tubos huecos los cuales se obtuvieron al llevar a cabo la perforación-laminado, si la cantidad de formación de la longitud en la dirección actual de los mandriles de perforación ni fue de 3 mm, las pruebas continuaron. Además, la razón por la que la prueba terminó cuando la cantidad de deformación de la longitud en la dirección axial del mandril de perforación fue de 3 mm es porque el revestimiento por rociado se desgastó y se adelgazó debido a la perforación-laminado, el efecto de aislamiento térmico del revestimiento por rociado se redujo y el cuerpo principal del mandril se deformó.

Después de un n-ésimo laminado (n es un número natural), cuando la cantidad de deformación de la longitud en la dirección axial del mandril de perforación fue de 3 mm, en los casos donde ocurrió daño del revestimiento por rociado y el mandril de perforación se erosionó, la frecuencia de la perforación del mandril de perforación se estableció como n-1 veces. La resistencia de los revestimientos por rociado se evaluó con base en la frecuencia de perforación.

La definición de la eficiencia de perforación es la siguiente. La velocidad (llamada de aquí en adelante la "velocidad de transporte") cuando el tocho es transportado en la dirección axial se determina por el número de rotaciones de los rodillos inclinados. Sin embargo, la velocidad de transporte real está influenciada por la resistencia de fricción entre el mandril de perforación y el tocho, o los similares. Por consiguiente, la velocidad de transporte real es inferior a la velocidad de transporte teórica la cual se calcula a partir del número de rotaciones de los rodillos inclinados. Esta relación de velocidad ([(velocidad de transporte real)/(velocidad de transporte teórica)]xlOO(%)) es la eficiencia de perforación. La eficiencia de perforación se obtuvo para cada perforación-laminado del tocho. La lubricidad del revestimiento por rociado se evaluó con base en el valor promedio de la eficiencia de perforación.

Resultados de las Pruebas Los resultados de las pruebas se muestran tanto en la Tabla 1 y 2. Las frecuencias de perforación de los mandriles de perforación que incluyen los revestimientos por rociado formados al rociar por arco las varillas de alambre de acero de los Ejemplos 1 a 6 fueron superiores que las frecuencias de perforación de los mandriles de perforación que incluían los revestimientos por rociado formados al rociar por arco las varillas de alambre de acero de los Ejemplos Comparativos 1 a 7. Por consiguiente, los revestimientos por rociado se formaron al rociar por arco las varillas de alambre de acero de los Ejemplos 1 a 6 tuvieron resistencias superiores que o revestimientos por rociado los cuales se formaron al rociar por arco las varillas de alambre de acero de los Ejemplos Comparativos 1 a 7.

Las frecuencias de perforación de los mandriles de perforación que incluían los revestimientos por rociado formados al rociar por arco las varillas de alambre de acero de los Ejemplos 2 a 6 fueron superiores que la frecuencia de perforación del mandril de perforación que incluía el revestimiento por rociado formado al rociar por arco el alambrón de acero del Ejemplo 1. Se confirmó que el imite inferior del contenido de C del alambrón de acero fue preferiblemente de 0.6%.

En todos los mandriles de perforación que incluyen los revestimientos por rociado formados al rociar por arco las varillas de alambre de acero de los Ejemplos 1 a 6, la cantidad de deformación de las longitudes en las direcciones axiales de los mandriles de perforación fueron de 3 mm, y por lo tanto, las pruebas se terminaron. Cuando las pruebas se terminaron, no se presentaron los daños tales como fisuras o las corrugaciones sobre los revestimientos por rociado, los cuales se incluyeron en cada mandril de perforación.

Además, la eficiencia de perforación de los mandriles de perforación que incluían los revestimientos por rociado formados al rociar por arco las varillas de alambre de acero de los Ejemplos 1 a 6 fue superior que la eficiencia de perforación de los mandriles de perforación que incluían los revestimientos por rociado formados al rociar por arco las varillas de alambre de acero de los Ejemplos Comparativos 1 a 7.

En el alambrón de acero del Ejemplo Comparativo 1, el contenido de C fue menor que el límite inferior del rango de la presente invención. Por consiguiente, aparecieron corrugaciones sobre el revestimiento por rociado, y la frecuencia de perforación se redujo. Ya que la resistencia del revestimiento por rociado se redujo, se consideró que ocurrió flujo plástico sobre el revestimiento por rociado en el momento de la perforación-laminado y se generaron corrugaciones.

En el alambrón de acero del Ejemplo Comparativo 2, el contenido de C fue superior que el limite superior del rango de la presente invención. Por consiguiente, aparecieron corrugaciones sobre el revestimiento por rociado, y la frecuencia de perforación se redujo. Ya que la dureza del revestimiento por rociado se redujo, se consideró que aparecieron fisuras.

En el alambrón de acero del Ejemplo Comparativo 3, el contenido de Si fue menor que el limite inferior del rango de la presente invención. Por consiguiente, la eficiencia de perforación fue baja. Se consideró que la eficiencia de perforación baja se generó debido al hecho de que la lubricidad del revestimiento por rociado se redujo. Además, ya que la eficiencia de perforación fue baja, ocurrió la erosión del mandril de perforación, y como resultado, la frecuencia de perforación se redujo.

En el alambrón de acero del Ejemplo Comparativo 4, el contenido de Si fue menor que el limite inferior del rango de la presente invención. Por consiguiente, la eficiencia de perforación fue baja. Se consideró que la eficiencia de perforación baja se generó debido al hecho de que la lubricidad del revestimiento por rociado se redujo. Además, ya que la eficiencia de perforación fue baja, ocurrió la erosión del mandril de perforación, y como resultado, se redujo la frecuencia de perforación.

En el alambrón de acero del Ejemplo Comparativo 5, el contenido de Si fue superior que el limite superior del rango de la presente invención. Por consiguiente, aparecieron fisuras sobre el revestimiento por rociado, y la frecuencia de perforación se redujo. Ya que la dureza del revestimiento por rociado se redujo, se considera que aparecieron fisuras.

En el alambrón de acero del Ejemplo Comparativo 6, el contenido de Mn fue menor que el limite inferior del rango de la presente invención. Por consiguiente, aparecieron corrugaciones sobre el revestimiento por rociado, y la frecuencia de perforación se redujo. Ya que la resistencia del revestimiento por rociado se redujo, se consideró que ocurrió flujo plástico sobre el revestimiento por rociado en el momento de la perforación-laminado y se generaron corrugaciones.

En el alambrón de acero del Ejemplo Comparativo 7, el contenido de Mn fue superior que el limite inferior del rango de la presente invención. Por consiguiente, aparecieron fisuras sobre el revestimiento por rociado, y la frecuencia de perforación se redujo. Ya que la dureza del revestimiento por rociado se redujo, se consideró que aparecieron fisuras.

Como se describe anteriormente, la modalidad de la presente invención se describe en detalle. Sin embargo, la modalidad es simplemente un ejemplo, y la presente invención se limita a la modalidad en absoluto.

DESCRIPCIÓN DE LAS REFERENCIAS NUMÉRICAS 10: mandril de perforación 12: cuerpo principal del mandril 14: revestimiento por rociado

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un mandril de perforación, que comprende: un cuerpo principal del mandril; y un revestimiento por rociado el cual se forma sobre la superficie del cuerpo principal del mandril e incluye fierro y óxido de fierro, caracterizado porque, la composición química del revestimiento por rociado incluye, además del fierro y el óxido de fierro, en % de masa: C: 0.015% a 0.6%, Si: 0.05% a 0.5% Mn: 0.1% a 1.0%, y Cu: 0 a 0.3%.

2. El mandril de perforación de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizado porque, el contenido de C en la composición química del revestimiento por rociado es de 0.2% a 0.6%.

3. El mandril de perforación de acuerdo con la Reivindicación 1 o 2, caracterizado porque, el contenido de Cu en la composición química del revestimiento por rociado es de 0.05% a 0.3%.

4. El método de fabricación de mandriles de perforación que incluyen, un cuerpo principal del mandril, y un revestimiento por rociado, el cual se forma sobre la superficie del cuerpo principal del mandril, el método de fabricación caracterizado en que comprende: un proceso para formar el revestimiento por rociado sobre la superficie del cuerpo principal de los mandriles al rociar por arco un alambrón de acero sobre el cuerpo principal del mandril, en donde la composición química del alambrón de acero incluye, en % de masa, C: 0.05% a 1.1%, Si: 0.4% a 1.3%, Mn: 0.2% a 2.0%, Cu: 0 a 0.5%, y Fe.

5. El método de fabricación de mandrile de perforación de acuerdo con la Reivindicación 4, caracterizado porque, el contenido de C en la composición química del alambrón de acero es de 0.6% a 1.1%.

6. El método de fabricación de mandriles de perforación de acuerdo con la Reivindicación 4 o 5, caracterizado porque, el contenido de Cu en la composición química del alambrón de acero es de 0.05% a 0.5%. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Este mandril de perforación incluye un cuerpo del mandril y una revestimiento por rociado que se forma sobre la superficie terna del cuerpo del mandril y que contiene fierro y óxidos de fierro, la composición química del revestimiento por rociado que contiene, en % de masa, 0.015 a 0.6% de C, 0.05 a 0.5% de Si, 0.1 a 1.0% de Mn, y 0 a 0.3% de Cu, además del fierro y los óxidos de fierro.