NO20056228L

NO20056228L - Dupleks rustfri stallegering og bruk derav

Info

Publication number: NO20056228L
Application number: NO20056228A
Authority: NO
Inventors: Anders Lindh
Original assignee: Sandvik Intellectual Property
Priority date: 2003-03-02
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2005-12-29
Also published as: MXPA05009319A; SE0300573L; EP1639146A1; CA2522352A1; JP2006519314A; KR20060056885A; WO2004079028A1; AU2004217573A1; US7892366B2; CN1756855A; SE527175C2; EA200501405A1; EA009438B1; NO342396B1; SE0300573D0; BRPI0408001A; CN100510147C; US20060196582A1; CA2522352C

Abstract

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en rustfri stållegering, mer spesifikt en duplex rustfri stållegering med en ferrittisk-austenittisk matrix og høy korrosjonsmotstand i kombinasjon med god strukturstabilitet, mer spesifikt et duplex rustfritt stål med etferrittinnhold på 40-65 % og en velbalansert analyse og med en kombinasjon av høy korrosjonsresistens og gode mekaniske egenskaper, som f.eks. høy bruddstyrke og god duktilitet og som er spesielt egnet for bruk ved anvendelser innenfor olje- og gassletearbeid som f.eks. som stålwire, spesielt som forsterket stålwire ved ledningskabelanvendelser. Disse formål oppnås ifølge opp-finnelsen ved hjelp av en duplex rustfri stållegering som inneholder (i vekt%): C 0-0,3 %, Si opp til maks 0,5 %, Mn 0-3,0 %, Cr 24,0-30,0 %, Ni 4,9-10,0 %, Mo 3,0-5,0 %, N 0,28-0,5 %, S opp til maks 0,010 %, Co 0- 3,5 %, W 0-3,0 %, Cu 0-2,0 %, Ru 0-0,3 %, Al 0-0,3 %, Cu 0-0,010 %, idet resten er Fe og uunngåelige forurensninger.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en rustfri stållegering, mer spesifikt en duplex rustfri stållegering med en ferrittisk-austenittisk matrix (grunnmasse) og med høy korrosjonsmotstand mot kloridholdige omgivelser i kombinasjon med anvendelse ved høye temperaturer i kombinasjon med god strukturstabilitet og god bearbeidbarhet, med en kombinasjon av høy korrosjonsmotstand og gode mekaniske egenskaper, og som er særlig egnet for anvendelse i stålwireanvendelser innenfor olje- og gassletearbeid, som f.eks. stålwire, ståltau og ledninger for glatt ståltråd, ledningstråder og brønnloggingskabler.

Bakgrunn for oppfinnelsen

I forbindelse med den mer begrensede tilgjengelighet til naturressurser som f.eks. olje og gass når disse ressurser blir mindre og av mindre kvalitet, gjøres det anstrengelser for å finne nye ressurser eller slike ressurser som hittil ikke har vært utnyttet på grunn av for høye kostnader for utvinning og etterfølgende prosesser som transport og videre bearbeiding av råmateriale, vedlikehold av ressursen og ettersynsoperasjoner.

Letearbeid etter olje og gass fra sjøbunnen på dypt hav er en etablert teknologi. Transport av utstyr og gods til og fra kilden og overføring av signaler og energi styres fra vannoverflaten. I meget dype farvann kan det være en transport-avstand som går opp i 1000 meter for slike anvendelser. Wire, tau eller kabler av rustfritt stål brukes i stor utstrekning ved anvendelser for offshore letearbeid etter olje og gass.

Såkalte "ledningskabler" blir i dag vanlig fremstilt på en slik måte at de inneholder flere isolerte elektriske ledninger eller kabler som f.eks. fiberoptiske kabler som i sin helhet er dekket av et eller flere lag av skrueformede forløpende stålwire. Seleksjonen av stålkvaliteten bestemmes primært av kravene til styrke, bruddstyrke og duktilitet i kombinasjon med egnede korrosjonsegenskaper, spesielt under de betingelser som gjelder for olje- og gassletearbeid.

Bruken er stort sett begrenset på grunn av tretthetsmotstanden som skyldes fornyet anvendelse innen olje- og gassindustrien, spesielt når de anvendes som nevnte glatt ståltråd, ledningskabel eller borehulloggekabel og ved anvendelser med gjentatt spoling og transport over en såkalt taljesnorskive. Muligheten for anvendelse av dette materialet er begrenset i denne sektor av bruddstyrken av det wirematerialet som anvendes. Graden av kolddeformasjon optimeres vanlig med hensyn til duktiliteten. Spesielt tilfredsstiller imidlertid ikke de austenittiske materia-ler de praktiske krav.

I de seneste år, når bruksmiljøene for korrosjonsresistente metallmaterialer er blitt mer krevende har dette bevirket økte krav på korrosjonsegenskapene av materialet så vel som deres mekaniske egenskaper. Duplex stållegeringer, etablert som alternativ for de hittil anvendte stållegeringer som f.eks. høylegerte austenittiske stål, nikkelbaserte legeringer eller andre høylegerte stål er ikke utelukket fra denne utvikling. Der er høye krav til korrosjonsresistens når streng, tau eller ledning eksponeres for høye mekaniske egenskaper og det meget korrosive miljø når den omgivende isolasjon av et plastmateriale som f.eks. polyuretan skades og gjøres ubrukbart meget hurtig under gjentatt oppspoling. Mer nylige utviklinger har derfor tatt sikte på å anvende den forsterkede kabel som det ytterste lag.

Det er videre et ønske om signifikant høyere styrke enn den som oppnås ved dagens teknologi for en viss grad av kolddeformasjon.

Denne mangel med duplexlegeringene anvendt i dag er forekomsten av harde og sprø intermetalliske utfellinger i stålet, som f.eks. sigmafase, spesielt etter varmebehandling under fremstillingen eller under etterfølgende bearbeiding. Dette fører til hardere materiale med dårligere bearbeidbarhet og til slutt dårlig korrosjonsresistens og mulige sprekkforplantninger.

For ytterligere å forbedre korrosjonsresistensen av duplex rustfrie stål er det etterspurt en økning av PRE tallet i både ferrittfasen som også i austernittfasen uten samtidig å nedsette strukturstabiliteten eller bearbeidbarheten av materialet. Hvis analysen i de to faser ikke er lik med hensyn til de aktive legeringsbestandde-ler vil en fase være mottakelig for nodulær- eller gropkorrosjon. Følgelig vil den mer korrosjonssensitive fase styre motstanden av legeringen mens strukturstabiliteten styres av den mest legerte fase.

Oppsummering av oppfinnelsen

Det er et formål for oppfinnelsen å tilveiebringe en duplex rustfri stållegering med en kombinasjon av høy korrosjonsmotstand og gi gode mekaniske egenskaper som f.eks. høy slagstyrke, god duktilitet og styrke.

Det er et ytterligere formål for oppfinnelsen å tilveiebringe en duplex rustfri stållegering som spesifikt er egnet for bruk ved ståiwireanvendelser i olje- og gassletearbeid, som f.eks. de nevnte kabler, tau og ledninger for såkalte glatte ståltråder, ledningskabler og brønnloggekabler. Det er derfor et formål for oppfinnelsen å tilveiebringe en duplex rustfri stållegering med ferritisk austenittisk matrix og høy korrosjonsmotstand i kloridholdige omgivelser i kombinasjon med anvendelser under høye temperaturer i kombinasjon med god strukturstabilitet og varmbearbeidbarhet.

Materialet ifølge oppfinnelsen, med dets høye innhold av legeringselementer, viser seg å ha god bearbeidbarhet og vil derfor være meget egnet for å bli anvendt for produksjon av stålwire.

Legeringen ifølge den foreliggende oppfinnelse kan fordelaktig anvendes som en isolert stålwire ved glatte ståltrådanvendelser og som såkalt flettet wire hvor flere wire med samme eller forskjellige diametre er snodd sammen.

Disse formål oppfylles med en legering ifølge oppfinnelsen som i vekt% inneholder

I det følgende anføres en kort beskrivelse av tegningene hvori:

Fig. 1 viser CPT verdier fra testsmelter i den modifiserte ASTM G48C test i "green death" oppløsning sammenlignet med duplex stålene SAF 2507 og SAF 2906. Fig. 2 viser CPT verdier oppnådd ved hjelp av den modifiserte ASTM G48C testen i "green death" oppløsning for testsmeltene sammenlignet med duplex stål SAF 2507 og SAF 2906. Fig. 3 viser gjennomsnittverdien for vekttap regnet som mm/år i 2% HCI ved en temperatur på 75 °C. Fig. 4 viser data vedrørende slagstyrke og flytepunkt for legeringstypen SAF 2205. Fig. 5 viser data vedrørende slagstyrke og flytepunkt for legeringen ifølge oppfinnelsen.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Et systematisk utviklingsarbeid har overraskende vist at en legering med en mengde legeringselementer ifølge oppfinnelsen tilfredsstiller disse krav.

Viktigheten av legeringselementene ifølge oppfinnelsen

Karbon har en begrenset oppløselighet i både austenitt og ferritt. Den begrensede oppløselighet bevirker en fare for utføling av krumkarbider og innholdet av karbon bør derfor ikke overstige 0,03 vekt%, foretrukket ikke overstige 0,02 vekt%.

Silisum anvendes som et deoksidasjonsmiddel innenfor stålproduksjon og øker flyteevnen under produksjon og sveising. For høye mengder av Si vil imidlertid bevirke utfelling av uønsket intermetallisk fase og innholdet derav bør derfor være begrenset til maks 0,5 vekt%, foretrukket maks 0,3 vekt%.

Mangan tilsettes for å øke N-oppløseligheten i materialet. Det er imidlertid funnet at Mn bare har en begrenset innvirkning på N-oppløseligheten av den aktu-elle type av legering. Der er i stedet andre elementer som gir høyere innvirkning på oppløseligheten. Mn i kombinasjon med høye svovelinnhold kan videre gi anledning til mangansulfider som virker som initiasjonspunkter for punktkorrosjon. Mn innholdet bør derfor være begrenset til en verdi i området 0 til 3,0 vekt%, foretrukket 0,5 til 1,2 vekt%.

Krum er et meget aktivt element for å øke motstanden til de fleste typer av korrosjon. Et høyt Cr-innhold fører videre til en meget god oppløselighet av nitrogen i materialet. Det er derfor ønskelig å holde Cr-innholdet så høyt som mulig for å forbedre korrosjonsmotstanden. For å oppnå meget gode verdier av korrosjonsresistens bør Cr-innholdet gå opp i minst 24,0 vekt%, foretrukket 26,5 til 29,9 vekt%. Høye Cr-innhold øker imidlertid tendensen til intermetalliske utfellinger og Cr-innholdet bør derfor være begrenset oppover til maks 30,0 vekt%.

Nikkel anvendes som et austenitt stabilisatorelement og bør tilsettes i pas-sende mengder slik at det ønskede ferrittinnhold oppnås. For å oppnå det ønskede forhold mellom austenittfasen og ferrittfasen med 40 til 65 volum% ferritt kreves det en tilsatt mengde i området 4,0 til 10,0 vekt% nikkel, foretrukket 4,9 til 9,0 vekt%, og spesifikt 6,0 til 9,0 vekt%.

Molybden er et aktivt element som forbedrer korrosjonsresistens i kloridholdige omgivelser og er foretrukket til å redusere syrer. Hvis Mo-innholdet er for høyt kombinert med for høyt Cr-innhold kunne dette øke mengden av intermetalliske utfellinger. Mo-innholdet bør derfor være i området 3,0 til 5,0 vekt%, foretrukket 3,6 til 4,9 vekt%, mer spesifikt 4,4 til 4,9 vekt%.

Nitrogen er et meget aktivt element som øker korrosjonsresistens, strukturstabilitet og styrken av materialet. En høy mengde nitrogen øker videre gjendan-nelsen av austenitt etter sveising, noe som gir en god sveiseskjøt med gode egenskaper. For å oppnå en god virkning av nitrogen bør dets innhold være minst 0,28 vekt%. Hvis N-mengden er for høy kunne dette gi anledning til økt porøsitet som skyldes at oppløseligheten av N i smeiten er oversteget. Av disse grunner bør N-innholdet være begrenset til maks 0,5 vekt%, og det bør foretrukket være tilsatt en mengde på 0,35 til 0,45 vekt% N.

Hvis mengden av Cr og N er for høye vil dette resultere i utfelling av Cr2N som bør unngås ettersom dette bevirker nedsettelse av egenskapen av materialet, spesielt under varmebehandling, f.eks. ved sveising.

Bor tilsettes for å øke varmbearbeidbarheten av materialet. Hvis et for høyt borinnhold er til stede kunne sveisbarheten og korrosjonsresistensen påvirkes ne-gativt. Borinnholdet bør derfor overstige 0 og være til stede i mengder opp til 0,0030 vekt%.

Svovel har en negativ innvirkning på korrosjonsmotstanden ved dannelse av sulfider som er lett oppløselige. Dette bevirker nedsatt varmbearbeidbarhet og svovelinnholdet bør derfor være begrenset til maks 0,010 vekt%.

Kobolt tilsettes primært for å forbedre strukturstabiliteten og korrosjonsmotstanden. Co er en austenittstabilisator. For å oppnå sin virkning bør minst 0,5 vekt%, foretrukket minst 1,0 vekt% tilsettes til legeringen. Ettersom kobolt er et forholdsvis dyrt element bør den tilsatte koboltmengde være begrenset til maks 3,5 vekt%.

Wolfram øker motstanden mot punkt- og sprekkorrosjon. Tilsetning av for mye wolfram kombinert med høye Cr- og Mo-mengder vil øke faren for intermetalliske utfellinger. Wolfram innholdet ved den foreliggende oppfinnelse bør ligge i området 0 til 3,0 vekt%, foretrukket i området 0 til 1,8 vekt%.

Kopper tilsettes for å forbedre den generelle korrosjonsmotstand i sure omgivelser som f.eks. svovelsyre. Cu påvirker også strukturstabiliteten. Høye mengder av Cu fører imidlertid til en altfor sterk oppløselighet. Cu-innholdet bør derfor være begrenset til maks 2 vekt%, foretrukket mellom 0,1 og 1,5 vekt%.

Ruthenium tilsettes til legeringen for å øke korrosjonsmotstanden. Ettersom ruthenium er et meget dyrt element bør imidlertid dets innhold være begrenset til maks 0,3 vekt%, foretrukket mer enn 0 og opp til 0,1 vekt%.

Aluminium og kalsium bør anvendes som deoksidasjonselementer under stålfremstillingen. Mengden av Al bør være begrenset til maks 0,03 vekt% for å begrense nitriddannelsen. Ca har en positiv innvirkning på varmeduktiliteten mens Ca-innholdet bør være begrenset til 0,01 vekt% for å unngå uønsket slaggmeng-de.

Ferrittinnholdet er viktig for å oppnå gode mekaniske egenskaper og korrosjonsegenskaper og gir god sveisbarhet. Fra et korrosjonsstandpunkt og et sveis-barhetsstandpunkt er det ønskelig å ha et ferrittinnhold på 40 til 65 % for å oppnå gode egenskaper. Høye ferrittinnhold resulterer videre i fare for nedsatt lavtempe-ratur slagseighet og resulterer i motstand mot hydrogensprøhet. Ferrittinnholdet er derfor 40 til 65 vo!um%, foretrukket 42 til 65 volum%, og mest foretrukket 45 til 55 volum%.

Beskrivelse av foretrukne utførelsesformer

I de følgende eksempler vises analysen for et antall testsmelter som vil il-lustrere innvirkningen som forskjellige legeringselementer vil ha på egenskapene. Smeiten 605182 representerer en referanseanalyse og er således ikke inkludert i området innenfor oppfinnelsens ramme. Alle andre smelter skal heller ikke betraktes som begrensende for oppfinnelsen men snarere som angivelse på eksempler av smelter som illustrerer oppfinnelsen ifølge det senere angitte patentkrav. PRE-verdiene er gitt som vanlig refererende til verdier beregnet ifølge PREW-formelen selv om denne ikke er uttrykkelig definert.

Eksempel 1

Testsmelten ifølge dette eksempel fremstilles ved laboratoriestøping av en støpeblokk på 170 kg som ble varmsmidd til en rund stang. Denne ble så varm- ekstrudert til strengform (rund streng og plateformet streng) hvor testmaterialet ble tatt ut som prøve fra den runde streng. Den plateformede streng ble underkastet varmebehandling for koldvalsing hvoretter ytterligere testmateriale ble tatt ut som prøver. Fra et materialteknisk standpunkt betraktes denne prosess som represen-tativ for produksjon i en større målestokk. Tabell 1 viser analysen av testsmeltene.

For å undersøke strukturstabiliteten ble prøvestykke tatt ut fra hver smelte og varmebehandlet ved 900 til 1150 °C med 50 °C avtrinning og bråkjøling i hen-holdsvis luft og vann. Ved de laveste temperaturer ble det oppnådd intermetallliske faser. Den laveste temperatur hvor mengden av intermetallisk fase kunne neglisje-res ble bestemt ved hjelp av studier i et optisk lysmikroskop. Nytt prøvestykke fra den respektive smelte ble så varmebehandlet ved den nevnte temperatur i 5 minutter hvoretter prøvéstykket ble underkastet avkjøling med en konstant avkjø-lingshastighet på -140 °C ned til romtemperatur.

Punktkorrosjonsegenskapene av alle smelter ble testet ved rangering i den såkalte "green-death" oppløsning som består av 1 % FeCb, 1 % CuCk, 11% H2S04,1,2 % HCI. Denne testprosedyre tilsvarer punktkorrosjonstesting ifølge ASTM G48C men gjennomføres i den mer aggressive "green-death" oppløsning. Videre ble noen smelter testet ifølge ASTM G48C (2 tester per smelte). Det ble også gjennomført elektrokjemisk testing i 3 % NaCI (6 tester per smelte). Resulta tene i form av kritisk punktkorrosjonstemperatur (CPT) fra alle tester gjengis i tabell 2, i likhet med PREW-verdien (Cr + 3,3 (Mo+0,5W) + 16N) for den totale lege-ringsanalyse og for austenitt og ferritt. Indeksen alfa vedrører ferritt og indeksen gamma vedrører austenitt.

Styrken ved romtemperatur (RT), 100 °C og 200 °C og slagstyrken ved romtemperatur (RT) ble bestemt for alle smelter og er vist som gjennomsnittsver-dien av tre tester.

Strekkprøvestykket (DR-5C50) ble fremstilt fra ekstruderte stenger, diame-ter 20 mm, som ble varmebehandlet ved romtemperatur ifølge tabell 2 i 20 minutter etterfulgt av avkjøling enten i luft eller vann (605195, 605197, 605184). Resultatene av denne undersøkelse er gjengitt i tabell 3. Resultatene fra strekkstyrke-testundersøkelsen viser at innholdene av krum, nitrogen og wolfram sterkt påvirker strekkstyrken i materialet. Alle smelter med unntagelse av 605153 tilfredsstiller kravet av en 25 % økning når de underkastet strekktesting i romtemperatur (RT).

Eksempel 2

I det følgende eksempel anføres analysen for enda et ytterligere antall testsmelter fremstilt for det formål å finne den optimale analyse. Disse smelter er mo-difisert ved å gå ut fra egenskapene av de smelter som har god strukturstabilitet og høy korrosjonsmotstand fra resultatene vist i eksempel 1. Alle smeltene i tabell 4 er inkludert i analysen ifølge den foreliggende oppfinnelse hvor smelte 1 til 8 er del av en statistisk testplan mens smelte e til n er ytterligere testlegeringer innenfor rammen for den foreliggende oppfinnelse.

Et antall testsmelter ble fremstilt ved støping av 270 kg støpeblokker som ble varmsmidd til sylindriske staver. Disse ble underkastet ekstrusjon til strenger hvorav teststykker ble tatt. Disse ble så underkastet oppvarming før koldvalsing av plateformet streng hvoretter ytterligere teststykke ble tatt ut. Tabell 4 viser analysen for disse testsmelter.

Fordelingen av legeringselementene i ferrittfasen og austenittfasen ble un-dersøkt ved hjelp av mikrosondeanalyse og resultatene av undersøkelsen vises i tabell 5.

Punktkorrosjonsegenskapene av alle smelter ble testet ved hjelp av "green-death" oppløsningen (1 % FeCI3>1 % CuCI2,11% H2So4, 1,2 % HCI) for rangering.

Testprosedyren er den samme som for punktkorrosjonstesting ifølge ASTM G48C bortsett fra at den anvendte oppløsning er mer aggressiv enn 6 % FeCb, nemlig den såkalte "green-death" oppløsning. Det ble også gjennomført generell korrosjonstesting i 2 % HCI (2 tester per smelte) for rangering før duggpunkttes-ting. Resultatene fra alle tester vises i tabell 6, fig. 2 og fig. 3. Alle de testede smelter virker bedre enn SAF 2507 i den nevnte "green-death" oppløsning. Alle smelter ligger innen det definerte intervall på 0,9 til 1,15, foretrukket 0,9 til 1,05 med hensyn til forholdet PRE austenitt/PRE ferritt samtidig som PRE for både austenitt og ferritt overstiger 44 og for de fleste smelter vesentlig overstiger 44. Noen av smeltene overstiger endog grenseverdien totalt PRE50. Det er meget interessant å iaktta at smeiten 605251 legert med 1,5 % kobolt virker nesten like så bra som smeiten 605250 legert med 0,6 % kobolt i den nevnte "green-death" oppløsning til tross for det lavere kruminnhold i smeiten 605251. Dette er spesielt overraskende og interessant ettersom smeiten 605251 har en PRE verdi på omtrent 48 som er høyere enn for en kommersiell super duplex legering samtidig som at T-maks sigma verdien under 1010 °C indikerer god strukturstabilitet basert på verdiene i tabell 2 i eksempel 1.

For mer detaljert å undersøke strukturstabiliteten ble teststykkene glødet i 20 minutter ved 1080 °C, 1100 °C og 1150 °C hvoretter de ble avkjølt i vann.

Den temperatur ved hvilken mengden av intermetallisk fase ble neglisjerbar ble bestemt ved hjelp av undersøkelser i optisk lysmikroskop. En sammenligning av strukturen av smeltene etter gløding ved 1080 °C etterfulgt av vannkjøling indikerer hvilke smelter som mer sannsynlig vil inneholde uønsket sigmafase. Resultatene vises i tabell 8. Strukturkontroll viser at smeltene 605249, 605251, 605252, 605253, 605254, 605255, 605259, 605260, 605266 og 605267 er fri for uønsket sigmafase. Videre er smeiten 605249 legert med 1,5 % kobolt fri for sigmafase mens derimot smeiten 605250 legert med 0,6 % kobolt inneholder noe sigmafase. Begge smelter er legert med høyt krominnhold nær 29 vekt% og molybdeninnhold nær 4,25 vekt%. Hvis analysen for smeltene 605249, 605250, 605251 og 605252 sammenlignes med hensyn til sigmafaseinnhold er det meget klart at intervallet av analysen for det optimale materialet med hensyn til i dette tilfellet strukturstabiliteten er meget snevert. Det viser seg videre at smeiten 605268 inneholder bare

mindre sigmafase sammenlignet med smeiten 605263 som inneholder en stor mengde sigmafase. Den essensielle forskjell mellom disse to smelter er den tilsat-

te koppermengde i smeiten 605268.1 smeiten 605266 og 605267 er sigmafasen fri for høyt krominnhold mens den sistnevnte smelte er legert med kopper. Videre vises smeltene 605262 og 605263 inneholdende 1,0 vekt% wolfram en struktur med høyt innhold av sigmafase mens det er av interesse å iaktta at smeiten 605269 alfa inneholdende 1,0 vekt% wolfram men med høyere nitrogeninnhold enn 605262 og 605263 vises med en hovedsakelig mindre mengde av sigmafase. Det er følgelig nødvendig med omhyggelig avveide mengder mellom de forskjellige legeringselementer ved disse høye mengder av elementer med hensyn til f.eks. krom og molybden for å oppnå gode strukturegenskaper.

Eksempel 3

Stressbildet for en stålwire i en ledningskabelanvendelse består hovedsakelig av tre komponenter som det fremgår av tabell 9: wirens hvilende belastning som følger av likning (1), støtbelastningen ifølge likning (2) og spenning indusert ved de forskjellige støttehjul til mateutstyret ifølge likning (3) og den totale spen-ningen uttrykt som summen av delspenningene ifølge likning (4). Som det frem-kommer fra uttrykkene for de ulike spenningene, beskrevet nedenfor, muliggjør en høyere spenning/bruddstyrke anvendelse av mindre matehjul så vel som en større tillagt belastning pr. arealenhet.

En lang wire kan i den tilsiktede anvendelse som glatt ståltråd ha lengde opp til omtrent 10.000 meter (30.000 feet) og vil vises med en bemerkelsesverdig hvilende belastning som vil belaste wiren. Denne hvilende belastning bæres vanlig av et hjul med varierende krumning som vil øke belastningspåkjenningen på wiren. Jo mindre krumningsradius som anvendes for hjulet desto høyere vil den bøy-ningsbelastning være som wiren utsettes for. Samtidig vil en mindre wirediameter føre til større mengder av oppspolet wire.

Legeringen ifølge oppfinnelsen viser seg overraskende å ha en meget høy korrosjonsresistens i et miljø som er relevant for anvendelse av ledningskabler.

En høyere styrke av legeringen kan oppnås for en gitt reduksjon ifølge oppfinnelsen sammenlignet med konvensjonelle legeringer. Følgelig oppnås en pro-dusert godsmengde med dimensjon 2,08 mm med de følgende data*.

Smelte: 456904

Endelig dimensjon: 2,08 mm

E-modul: 195266 N/mm2

Rm: 1858 N/mm2. Bruddbelastning: 6344 N = 647 kg (1426 Ibf) Intet nærvær av sigmafase.

Duktilitet: Akseptabel.

Tabell 10 viser strekkstyrke og bruddbelastning for legeringen ifølge oppfinnelsen sammenlignet med hittil anvendte legeringer:

Disse egenskaper vil gjøre en legering ifølge oppfinnelsen meget egnet for bruk innenfor O & G industrien som f.eks. i anvendelser for ledningskabler, glatte ståltråder eller kontrollkabler.

Oppsummering

Den foreliggende oppfinnelsen har en enestående kombinasjon av:

• Høy korrosjonsresistens

• Høy styrke både i varmbearbeidet status så vel som etter koldbearbeiding

• God duktilitet

• God strukturstabilitet, minimal fare for utfelling av intermetalliske faser forutsatt at kontrollerte temperaturbetingelser opprettholdes

• God varmbearbeidbarhet

Claims

Patentkrav (PCT)1. Ferrittisk-austenittisk duplex rustfri stållegering som i vekt% inneholder

og resten er Fe og normalt forekommende forurensninger og tilsetningsstoffer hvorved ferrittinnholdet oppgår til 40 til 65 volum%, med høy styrke både i varmbearbeidet tilstand så vel som etter koldbearbeiding, med god duktilitet, god strukturstabilitet, og minimal fare for utfelling av intermetalliske faser forutsatt at kontrollerte temperaturomgivelser opprettholdes, så vel som med god varmbearbeidbarhet.
2. Legering ifølge krav 1, karakterisert ved at krominnholdet er 26,5-29,0 vekt%.
3. Legering ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at krominnholdet er 26,5-29,0 vekt%.
4. Legering ifølge krav 1 til 3, karakterisert ved at nikkelinnholdet er 5,0-8,0 vekt%.
5. Legering ifølge krav 1 til 4, karakterisert ved at molybdeninnholdet er 3,6-4,7 vekt%.
6. Legering ifølge krav 1 til 5, karakterisert ved at nitrogeninnholdet er 0,35-0,45 vekt%.
7. Legering ifølge krav 1 til 6, karakterisertvedat rutheniuminnholdet er 0-0,3 vekt%, foretrukket større enn 0 og opp til 0,1 vekt%.
8. Legering ifølge krav 1 til 7, karakterisertvedat koboltinnholdet er 0,5-3,5 vekt%, foretrukket større enn 0 og opptil 0,1 vekt%.
9. Legering ifølge krav 1 til 8, karakterisert ved at kopperinnholdet er 0,5-2,0 vekt%, foretrukket 1,0 til 1,5 vekt%.
10. Anvendelse av en legering ifølge krav 1 for bruk ved stålwireanvendelser innenfor olje- og gassletearbeid, som f.eks. som stålwire, ståltau og ledninger for såkalte glatte ståltråder, ledningskabler og brønnloggekabler i kloridholdige miljøer, særlig sjøvannsmiljøer.